Устройство автоматической стабилизации дутьевого режима доменной печи Советский патент 1988 года по МПК C21B7/24 

О ел

о

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к воздухоснабжению доменных печей.

Цель изобретения - новышение нроиз- водительности доменной нечи путем предотвращения нарушений дутьевого режима.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для стабилизации режима дутья доменной печи; на фиг. 2 --- режимы работы компрессора с устройством стабилизации дутьевого режима.

В устройстве автоматической стабилизации дутьевого режи.ма доменной печи (фиг. 1) источником дутья служит компрессор 1, имеющий в качестве привода, например, электродвигатель 2, и подающий

Сигнал с выхода регулятора 5 расхода и сигнал с выхода элемента 14 выбора максимального сигнала, являющегося сигналом с выхода регулятора давления, поступают на входы элемента 15 выбора минимального сигнала. На выход этого элемента проходит меньший сигнал с выхода регулятора давления и поступает затем на выходной усилитель 16. Сигнал с выхода последнего поступает на исполнительный 10 механизм 17, перемещающий регулирующий орган 18 в положение, пропорциональное величине этого сигнала. Таким образом, во всем диапазоне рабочих значений расхода регулятор 4 давления управляет регулирующим органом 18 и поддерживает

дутье по воздухопроводу 3 в доменную заданное задатчиком 6 давление дутья.

печь, имеющ,ую регулятор постоянного давле-При уменьщении сопротивления щихты,

вызванном нарушением хода печи, например канальным ходом, и смещении режима компрессора до максимального рабочего знания на колошнике (не показаны). Необходимый режим дутья поддерживается регулятором 4 давления или регулятором 5 расхода (массовой производительности) со свои-20 чения расхода, сигнал на выходе регу- ми задатчиками 6 и 7, датчиком 8лятора 5 расхода становится меньше сигдавления, датчиком 9 расхода и преобра-нала на выходе регулятора 4 давления,

зователями 0 и 11 соответственно. ВыходТогда на выход элемента 15 проходит

преобразователя 0 сигнала с датчика дав-сигнал с выхода регулятора 5 расхода,

ления подсоединен к входам регулятора 4и последний поддерживает постоянным задавления и задатчика 12, соединенного с 25 данный задатчиком 7 расход дутья, усилителем 13. Выходы регулятора 4 давле-При увеличении сопротивления ши.хты,

ния и усилителя 13 подсоединены на входывызванном, например, подвисанием и смеэлемента 14 выбора максимального сигнала,щением режима компрессора до минимальа выход последнего и выход регулятора 5 ного рабочего значения расхода, сигнал на расхода подсоединены на входы элементавыходе регулятора 4 давления становится

15 выбора минимального сигнала, выход ко- 30 меньше сигнала на выходе усилителя 13. горого соединен с усилителем 16 и исполнительным механизмом 17 регулирующего органа 18, например, поворотных направляющих лопаток.

Регулятор 4 давления, получающий сигнал, пропорциональный давлению дутья с преобразователем 10, поддерживает режим дутья при нормальном ходе печи в соответствии с заданием, поступающим с задатчика 6. Сигнал с преобразователя 10 поступает также на задатчик 12 и затем - 40

Тогда регулирующий орган 18 перемещается пропорционально увеличению давления дутья. Усилитель 13 настраивается таким образом, чтобы режим работы компрессора не попадал в зону неустойчивых ре- 35 жимов.

После восстановления нормального хода печи во всех случаях происходит автоматический выбор сигнала регулятора давления.

Во время работы компрессора под командой регулятора давления при заданном давлении РЛ (фиг. 2) оптимальному режиму печи (точка А) соответствует расход GJ, а при изменении характеристик тракта нагнетания (линии а-а, в-в, с-с, d-d)

на усилитель 13, настроенные таким образом, чтобы сигнал на выходе усилителя при заданном давлении, которое поддерживает регулятор 4, был равен минимальному рабочему значению расхода.

Сигналы с выходов регулятора 4 давле- 45 изменяется расход дутья, ния и усилителя 13 поступают на входы элемента 14 выбора максимального сигнала. Поскольку при рабочем значении расхода сигнал на выходе регулятора всегда больще сигнала на выходе усилителя.

При уменьшении сопротивления щихты и увеличении расхода до максимального рабочего значения GB, соответствующего нарушению распределения дутья по сечето на выход элемента 14 проходит сигнал 50 «нию шихты, например, при канальном хос выхода регулятора давления. В то же время на регулятор 5 расхода поступает сигнал с преобразователя 11, пропорциональный расходу, и сигнал с задатчика 7, настроенного таким образом, чтобы сигнал с

55

де, в точке В вступает в работу регулятор расхода и смещение режима компрессора происходит по линии постоянного расхода, например, в точке В. После восстановления нормального хода печи автонего был равен максимальному рабочему матически вступает в работу регулятор давзначению расхода. Поэтому сигнал на выходе регулятора расхода больше, чем сигнал на выходе регулятора давления.

ления.

При нарушении хода печи, сопровождающемся возрастанием сопротивления щихты

Сигнал с выхода регулятора 5 расхода и сигнал с выхода элемента 14 выбора максимального сигнала, являющегося сигналом с выхода регулятора давления, поступают на входы элемента 15 выбора минимального сигнала. На выход этого элемента проходит меньший сигнал с выхода регулятора давления и поступает затем на выходной усилитель 16. Сигнал с выхода последнего поступает на исполнительный механизм 17, перемещающий регулирующий орган 18 в положение, пропорциональное величине этого сигнала. Таким образом, во всем диапазоне рабочих значений расхода регулятор 4 давления управляет регулирующим органом 18 и поддерживает

заданное задатчиком 6 давление дутья.

прессора до максимального рабочего зна чения расхода, сигнал на выходе регу- лятора 5 расхода становится меньше сигменьше сигнала на выходе усилителя 13.

Тогда регулирующий орган 18 перемещается пропорционально увеличению давления дутья. Усилитель 13 настраивается таким образом, чтобы режим работы компрессора не попадал в зону неустойчивых ре- жимов.

После восстановления нормального хода печи во всех случаях происходит автоматический выбор сигнала регулятора давления.

Во время работы компрессора под командой регулятора давления при заданном давлении РЛ (фиг. 2) оптимальному режиму печи (точка А) соответствует расход GJ, а при изменении характеристик тракта нагнетания (линии а-а, в-в, с-с, d-d)

изменяется расход дутья,

изменяется расход дутья,

При уменьшении сопротивления щихты и увеличении расхода до максимального рабочего значения GB, соответствующего нарушению распределения дутья по сечению шихты, например, при канальном хо

де, в точке В вступает в работу регулятор расхода и смещение режима компрессора происходит по линии постоянного расхода, например, в точке В. После восстановления нормального хода печи автоматически вступает в работу регулятор давления.

При нарушении хода печи, сопровождающемся возрастанием сопротивления щихты

достигается повышение производительности плавки.

Формула изобретения

и уменьшением расхода до минимального рабочего значения GC, соответствующего под- висанию шихты, в точке С на управление регулируюш,им органом подается сигнал,

пропорциональный величине давления дутья.

Устройство авто.матической стабилизаУсилитель целесообразно настроить так, дутьевого режима доменной печи, чтобы при возрастании сопротивления трак-включающее регулятор давления газа на кота нагнетателя (линия d-d) режим ком-лошнике, компрессор, воздухопровод, после- прессора не .{юходил до зоны неустой-довательно соединенные датчик, преобразо- чивых режимов (точка D) и не прибли-10 ватель и регулятор давления дутья с зажался к границе помпажа (линия е-е).датчиком, соединенные последовательно дат- После восстановления нормального хода пе-чик, преобразователь, регулятор расхода чи снова автоматически вступает в рабо-дутья с задатчиком, первый усилитель, ту регулятор давления.выход которого соединен с исполнительным

Предельные значения производительное- механизмом регулирующего органа компрести, при которых должно производиться переключение регулятора, устанавливаются в зависимости от режима работы конкретной доменной печи и определяются опытным путем. Коэффициент усиления усилителя.

сора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности доменной печи путем предотвращения нарушений дутьевого режима, оно снабжено вторым усилителем, задатчиком входного сигнала, элементом

обеспечивающего управление регулирующим20 выбора максимального сигнала, на входы органом в области минимальных значе-которого подсоединены выходы регулятора НИИ расхода, определяется в зависимости отдавления и второго усилителя, и элементом реальных характеристик компрессора и трак-выбора минимального сигнала, на входы та нагнетания.которого подсоединены выходы регулятора Устройство автоматической стабилизациирасхода и элемента выбора максимально- дутьевого режима доменной печи способст- - го сигнала, при этом выход элемента вует быстрой ликвидации нарушений хода

выбора минимального сигнала подсоединен к первому усилителю, задатчик входного сигнала входом соединен через преобразователь с датчиком давления дутья, а выходом - с вторым усилителем.

печи, предотвращает от попадания компрессора в помпаж и обеспечивает поддержание заданного режима дутья в соответствии с состоянием доменной печи, чем

достигается повышение производительности плавки.

Формула изобретения

механизмом регулирующего органа компрессора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности доменной печи путем предотвращения нарушений дутьевого режима, оно снабжено вторым усилителем, задатчиком входного сигнала, элементом

выбора максимального сигнала, на входы которого подсоединены выходы регулятора давления и второго усилителя, и элементом выбора минимального сигнала, на входы которого подсоединены выходы регулятора расхода и элемента выбора максимально- го сигнала, при этом выход элемента

выбора минимального сигнала подсоединен к первому усилителю, задатчик входного сигнала входом соединен через преобразователь с датчиком давления дутья, а выходом - с вторым усилителем.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к воздухоснаб- жению доменных печей, и предназначено для автоматической стабилизации дутьевого режима доменной печи. Цель изобретения - повышение производительности доменной плавки путем предотвращения нарушений дутьевого режима. Устройство включает регулятор постоянного давления газа на колошнике, компрессор 1, воздухопровод 3, блоки стабилизации расхода и давления дутья, каждый из которых содержит датчики 8, 9, преобразователи 10, 11, задатчики 6, 7 и регуляторы 4, 5. Устройство также содержит элемент 14 выбора максимального сигнала, на входы которого подключены выходы регулятора 4 давления и усилителя 13, элемент 15 выбора минимального сигнала, на входы которого подключены выходы регулятора 5 расхода и элемента 14 выбора максимального сигнала, выходной усилитель 16, на вход которого подключен выход элемента 15 выбора минимального сигнала, связанный с исполнительным механизмом 17 регулирую- шего органа 18. При уменьшении сопротивления шихты и смещении режима работы компрессора от максимального расхода сигнал на выходе регулятора 5 становится меньше сигнала с регулятора 4; На выхо;; элемента 15 проходит сигнал с регу.чято- ра 5, и последний поддерживает постоянным заданный задатчиком 7 расход дутья. При увеличении сопротивления шихты сигнал с регулятора 4 меньше сигнала с усилителя 13. Тогда регулирующий орган 18 перемещается пропорционально увеличению расхода дутья. 2 ил. (О