Способ определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи Советский патент 1987 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству,и может быть использовано для управления доменной плавкой

Цель изобретения - повышение точности определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи, повышение эффективности управления доменной плавкой, про- изводительности печи и .сокращение расхода кокса.

На чертеже представлена принципиальная схема системы автоматического определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи, реализующей предпагае- способ.

Способ осуществляют следующим образом.

Доменная печь оборудована устройствами измерения расхода и температур и контроля состава колошникового газа, устройствами измерения температуры и контроля состава газа по двум диаметрам колошника под уровнем засыпи и измерения температуры поверхности шихты. На доменной печи непрерывно контролируют расход, температуру и состав колошникового газа, периодически контролируют температуру и состав газа под уровнем засыпи, а также температуру -поверхности шхты после загрузки в печь каждой порции шихтовых материалов, дважды, через заданньй интервал времени. Так как приращение температуры по- верхности шихты между ее измерениями определяется потоком тепла, передава емым шихте от газа, го при известных начальной температуре газа и коэффициенте теплоотдачи газ-пихта, опреде ленном экспериментально, газовый поток по радиальным зонам колошника оп ределяют по зависимости

W Т& (Tsa- TS, )-i

F, С

5; t

9---Т 1 JLo

X - ,

Si

(Tli+ TBi)i : 2

(1)

гi - номер кольцевой зоны;

Fq. - газовый поток в: i-й кольцевой зоне;

Cg. - средняя теплоемкость шихтовых материалов, отнесенная к i-й зоне;

г

Wa и Т„ - средние скорость и температура газа, при .которых определено значение коэффициента теплоотдачи о ; интервал времени между первым и вторым измерениям температуры поверхности шихты;

Тл - средняя температура газа под уровнем засыпи в i-й кольцевой зоне;

Тд и Тд - средняя температура поверх- кости шихты кольцевой зоны в моменты времени первого и второго измерений соответственно;

S - площадь поперечного сечения i-й зоны;

среднее значение объемного коэффициента теплоотдачи от газа к шихте. Расчетные значения расхода газа по кольцевым зонам колошника корректируют с учетом расхода колошниково- го газа, исходя из зависимостей

-J,

h

.F, bi

мин;

(2)

30

var.

где Fg - расход колошникового газа; Fo. - газовый поток в i-й кольцевой зоне; п - число зон.

Для практических целей принимают п 3 - 10.

Среднее значение коэффициента теплоотдачи dy в выражении вида

40

45

50

55

J Т Wj

v,-f: wf

(3)

W и W, ;5

где TO и TO - текущая и средняя температура газа соответственно;

текущая и средняя скорость газа сосэтветст- венно,

определяют на этой же печи по известной методике.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа.

Доменная печь 1 оборудована контрольно-измерительными приборами 2, локальными вычислительными устройствами 3, управлякщей вычислительной машиной (УВМ) 4 и устройствами, установленными на щитах и пультах 5 КИП. В УВМ типа СМ-2М вводятся: сиг

нал об общем расходе колошникового газа по цепочке - диафрагма 6, диф- манометр - расходомер 7 типа ДМ, вхо 8 УВМ; сигнал о температуре колошникового газа по цепочке-термепары 9, блок .нормализации 10 типа БН, вход 11 УВМ; данные о составе газа под уровнем засыпи по цепочке - зондирующее устройство 12, устанавливаемое по 4 радиусам (двум диаметрам) колошника, газоаналитическая система 13 типа ГАК, локальное вычислительное устройство 14, реализованное на средствах КТС ЛИУС-2, вход 15 УВМ; сиг- нал о температуре газа под уровнем засыпи по цепочке - зондирующее устройство 12, термопары 16 типа ТПР, локальное вычислительное устройство 17 на средствах КТС ЛИУС-2, вход 18 УВМ; сигнал о температуре поверхности шихты по цепочке - визирное устройство 19, инфракрасная сканирующая фотоголовка 20, локальное вычислительное устройство 21 на средствах КТС ЛИУС-2, вход 22 УВМ.

, На пщтах и пультах КИП расположены цветной графический терминал 23 типа А543/7 для представления температуры поверхности шихты, устройства печати 24, 25 типа УБП А522-5/1 для представления радиального распределения температуры и состава газа под уровнем засыпи по двум диаметрам, вторичньй прибор 26 типа А542 расхода и вторичньй прибор 27 типа KCII-4 Температуры колошникового газа. На выходе УБМ установлен цветной графический терминал 28 типа А543/7 для представления радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи.

С помощью программ, функционирующих в реальном времени,в УВМ непрерывно вводятся данные о расходе, температуре и составе колошникового газа, периодически включаются установки зондирования шахты печи под уровнем засыпи и в УВМ вводятся данные о температуре и составе газа под .уровнем засыпи по двум диаметрам колошника .

С помощью специальных программ по окончании ссыпания в печь каждой порции материалов, двалщы, через заданный интервал времени производят измерение температуры поверхности шихты. В локальном вычислительном устройстве 21 из информации о температу

0

5

5

0

5

0

5

ре всей поверхности выделяется информация о средней температуре шихты по упомянутым кольцевым зонам и вводится в УБМ.

Дпя каждой порции шихтовых материалов, загруженной в доменную печь, определяют газовый поток по кольцевым зонам колошника по зависимости (1). Получаемые данные усредняются на определенном временном интервале, например, за цикл загрузки для исключения влияния случайных выбросов и rtoMex в измерениях. Результаты определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи представляются на цветном графическом терминале.

Повьш1ение точности определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи позволяет улучшить использование тепловой и восстановительной способности гйза в доменной печи, и как следствие, увеличить производительность доменной печи, сократить расход кокса на 1-2%:

Формула изобретения

Способ определения радиального - распределения газового потока на колошнике доменной печи, включающий измерение расхода и температуры колошникового газа, измерение температуры и состава по радиусу под уровнем засыпи, отличающийся тем, что, с целью повътения точности определения радиального распределения газового потока, повьшения эффективности управления доменной плавкой, производительности печи и сокращение расхода кокса, дополнительно, после загрузки в печь каждой порции шихтовых материалов, дважды, через задан- ньм интервал времени измеряют температуру поверхности шихты, а расход газа в кольцевых зонах колошника определяют по зависимости

Г

С,

Ja .li )i,

Ь,- Т„-0,5 (TS +Ts)i

Si

«7.

Fa. - расход газа в i-й кольце- вой зоне;

Та . - средние скорости и темпера- тура газа, при которых оп

ределаио значение коэффициента;

интервал времени мелоду первым и вторым замерами температуры поверхности шихты; с средняя температура газа под уровнем засыпи в i-й кольцевой зоне; средняя температура поверхности шихты в i-й к кольце-10

вой зоне в моменты времени первого и второго замеров; среднее значение объемного коэффициента теплоотдачи газ-шихта;

средняя теплоемкость шихтовых материалов, отнесенная в i-й кольцевой зоне; площадь i-й кольцевой зоны.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частнос ти к доменному производству, и может быть использовано для управления доменной плавкой. Целью изобретения является повышение точности определения расхода газа в кольцевых зонах на колошнике доменной печи, повышение эффективности управления доменной плавкой и ее технико-экономических показателей. Для этого расход газа в кольцевых се чениях колошника определяют из зависимости, характеризующей теплообмен между газом и шихтой в противотоке по следующим данным: температура газа в указанных кольце- вых сечениях колошника под уровнем засыпи; скорость прогрева поверхности шихты, определяемая по замерам температуры поверхности шихты в указанных кольцевых сечениях через заданный интервал времени и после загрузки в печь каждой порции шихтовых материалов; общий расход колошникового газа. 1 ил. § 00 со О5 СО

Редактор Н.Киштулинец

Составитель И. Курунов

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 3541/27Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.ч.исдстрзенно полиграфическое предприятие,г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное