Система управления отводом конверторных газов без дожигания Советский патент 1989 года по МПК C21C5/38 

Н: обретеиие относится к черной металлургии, а именно к получению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах - управления отводом конверторных газов без дожигания и в системах улавливания конверторного газа.

Целью изобретения является новы- Q ение надежности работы газоотводя- его тракта.

На фиг.1 представлена схема системы управления отводом конверторных газов без дожигания; на фиг,2 - схема J5 образов ания газов; на фиг.З - диаграммы изменения давления и температуры.

Система управления отводом содер- жит конвертор 1, заслонку 2 кессона 20 с приемниками 3 давления, кессон 4, газо- отводящий тракт 5, регулирующий дроссель 6, дымосос 7, трехходовой клапан 8, свечу 9, выход газа на упши- зац1со 10. В систему управления так- .25 же входят днфманометр 11, регулятор 12,задатчик 13 давления, регулирую- привод 14, радиационньм пирометр 15 и согласующее устройство 16.

Система работает следующим обра- п зом,

При наличии газовыделения из горло- внны конвертора 1 во время продувки приемники 3 внешнего и внутреннего .. - давления под заслонкой 2 кессона ,с (юбкой) фиксируют превышение (пере-- пад давления газов под юбкой над давле-; нием атмосферы вне юбки, что регистрируется дифманометром 1 1 . Сигнал с пос.- ледпего поступает на регулятор 12, Q где сравнивается с сигналом задатчика 13 давлен1ш, управляющий сигнал пост тупает на регулирующий привод 14, который перемещает дроссельное устройство 6 . При отводе конверторных га- jj зов без дожигания система регулирования поддерживает такое давление газов под юикой, чтобы образовать под ней слой газа, препятствующий подсосу воздуха в кессон 4 и газоотводящий д Тракт 5, Отходящий конверторный газ отсасывается дымососом 7 и через трехходовой клапан 8 направляется либо на выброс через свечу 9, либо на утилизацию 10. Радиационньй пирометр 15 фиксирует появление жидкого щлака на горловине конвертора. Сигнал .пирометра 15, пропорциональньш площади и степени радиации вылившегося

щлака, через согласующее устройство 16 подается на третий вход регулятора 12, где вычитается из сигнала диф- манометра 11 .

На схеме образования слоя газов под юбкой и возмущающего воздействия слоя горячего воздуха над вылившимся на горловину конвертора шлаком (фиг.2) показаны горловина 17 конвертора, заслонка 2 кессона, .приемники 3 давления, шлак 18 на горловине конвертора, радиационный пирометр 15 с обозначенным углом визирования.

При нормальной работе системы регулирования давления под юбкой внутри нее образуется слой газов высотой И , который препятствует подсосу воздуха в тракт. Геометрт-гческий напор это го слоя газов определяется выражением

ЛР ,),

где йР измеряемый перепад давления газа над давлением воздуха на том же уровне; Иг- высота слоя газа; JJj и р- плотности воздуха и газа, Выход газов из горловины конвертора в течение продувки тостоянно меняется. Поддерживая заданный перепад давения под юбкой (или что то же самое - толщину слоя газов под юбкой), система регулирования так изменяет полоение регулирующего органа и производительность газоотводящего тракта, чтобы привести их в соответствие с изменением газовыдедения из горловины конвертора в кагкдый моче мент времени.

В случае выброса шлака на горловину конвертора воздушное пространство над шлаком быстро прогревается и слой горячего воздуха толщиной Н (фиг.2) устремляется вверх под действием геометрического напора ДРг.б - Hfi(g)e,). Это дополнительное давление, не связанное с газовыделением из конвертора, воспринимается внутренним приемником давления под юбкой, сигнал перепада давления увеличивается и регулятор неоправданно открьшает регулирующий дроссель. Та- кая ситуация может привести к резкому значительному подсосу воздуха в тракт, при этом может образоваться взрывоопасная смесь газов (СО 12% и ), которая либо может взорваться на свече, либо пойдет в газоголь- дер на утилизацию, что также неприемлемо. Если плавка ведется с отводом газов без дожигания, в случае выброса шлака увеличивается задание регулятору давления примерно в 2 раза на время около 1 мин (пока не остынет шлак на горловине) .

щим трактом, состояпи-см из котла-охладителя типа ОКГ-АОО с откатным кессоном и полвижной заслонкой кессона с уплотняющим песочным затвором, двухступенчатой мокрой газоочистки с регулируемым кольцевым зазором во второй ступени, центробежного нагнетателя (дымососа) типа 8500-11-1 произ

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в системах управления отводом конверторных газов без дожигания и в системах управления конверторного газа. Целью изобретения является повышение надежности работы газоотводящего тракта. С этой целью известная система дополнительно содержит радиоционный пирометр 15, выход которого через согласующее устройство 16 соединен с третьим входом регулятора 12, причем полем визирования пирометра является проекция на вертикальную плоскость боковой поверхности конвертора со стороны слива шлака, ограниченного нижней частью заслонки кессона и опорным кольцом конвертора. Указанные элементы позволяют учесть изменение давления под заслонкой кессона при выбросах из конвертора. 3 ил.

Для автоматической крмпенсации воз-g водительностью 600 тыс м ч при напо2 ..- I QQ

мущения от выброса шлака используют радиационный пирометр, визированный на горловину конвертора ниже опущенной юбки, Поле визирования пирометра должно охватывать 15 максималь ную площадь, которую может залить выброшенный шлак. Верхняя граница поля визирования должна быть ниже края юбки, чтобы случайные выбивания газов из-под юбки не попадали в 20 поле визирования. Пространство ниже опорного кольца конвертора не имеет смысла включать в поле визирования пирометра, так как эта часть боковой поверхности конвертора не участвует 25 в создании возмущения для системы контроля давления под юбкой. Сигнал пирометра так же, как и величина сигнала возмущения давления под юбкой зависят от количества вылитого шлака ЗО на горловину конвертора и от температуры его поверхности. Пример записи давления под юбкой с возмущением от выброса шлака на 5-й минуте продувки . и соответствующая запись сигнала радиационного пирометра показаны на фиг.3. При этом характер изменения обоих сигналов сходен.

В согласующем устройстве сигнал . пирометра усиливается, преобразуется дО в стандартный токовый сигнал, под страивается с помощью настроек коэффициента усиления и емкостного запаздывания и в обратной полярности по

отношению к сигналу давления под юбкой подается на третий вход регулятора, где вычитается из сигнала

давления.

Реализация системы может быть вьшолнена с помощью любого радиационного пирометра и прочей стандартной аппаратуры, собранной на базе электронных блоков АК ЭСР.

Промышленное опробование системы управления отводом конверторных газов без дожигания проводили в конверторном цехе на 350-тонном конверторе. Конвертор оборудован газоотводя35

45

50

ре 2300 кг/м и свечи высотой дожигаюп;им устройством.

Система регулирования давления под юбкой смонтирована из аппаратуры фирмы Сименс: дифманометр типа 7МГ 1I01-1AC11, задатчик давления типа ТЕЛЕПЕРМ 2003, Шi-peгyлятop типа 74001-А2212, регулирующий пщропри- вод фирмы Рексрот.

Радиационный пирометр типа ТЕРА- 50 с отноигением диаметра источника излучения к расстоянию до телескопа 1/16 устанавливают на расстоянии 22 от горловины конвертора в помещении оператора. В качестве согласующего устройства используют преобразователь ПТ-.ТИ (мВ постоянного тока - ток 0-5 мА) и блок кондуктивного разделения БКР-2 для возможности подстройки коэффициента усиления и постоянной демпфирования выходного сигнала.

половины плавок в конверторном цехе проходят с выбросами шлака на горловину конвертора. Эта ситуация связана с пиковЕ)1М увеличением газовыделения из конвертора с одно-. временным вспучиванием шлака, что является значительным, хотя и естественным, возмущением для работы системы регулирования давления под юбкой. В это время оператор занят .. удерживанием шлакометалл1гческой эмульсии внутри конвертора и у него нет времени для контроля за работой системы регулирования отвода газов без дожигания. Как правило, проходит около минуты, когда проходит острота ситуации и оператор, видя, что под заслонку кессона происходит подсос воздуха (в результате неправильной . работы системы регулирования давления из-за выброса шлака), увеличива-г ет задание регулятору давления до начала выбиваний из-под юбки, затем после остьшания шлака на горловине

ре 2300 кг/м и свечи высотой дожигаюп;им устройством.

Система регулирования давления под юбкой смонтирована из аппаратуры фирмы Сименс: дифманометр типа 7МГ 1I01-1AC11, задатчик давления типа ТЕЛЕПЕРМ 2003, Шi-peгyлятop типа 74001-А2212, регулирующий пщропри- вод фирмы Рексрот.

Радиационный пирометр типа ТЕРА- 50 с отноигением диаметра источника излучения к расстоянию до телескопа 1/16 устанавливают на расстоянии 22 от горловины конвертора в помещении оператора. В качестве согласующего устройства используют преобразователь ПТ-.ТИ (мВ постоянного тока - ток 0-5 мА) и блок кондуктивного разделения БКР-2 для возможности подстройки коэффициента усиления и постоянной демпфирования выходного сигнала.

половины плавок в конверторном цехе проходят с выбросами шлака на горловину конвертора. Эта ситуация связана с пиковЕ)1М увеличением газовыделения из конвертора с одно-. временным вспучиванием шлака, что является значительным, хотя и естественным, возмущением для работы системы регулирования давления под юбкой. В это время оператор занят .. удерживанием шлакометалл1гческой эмульсии внутри конвертора и у него нет времени для контроля за работой системы регулирования отвода газов без дожигания. Как правило, проходит около минуты, когда проходит острота ситуации и оператор, видя, что под заслонку кессона происходит подсос воздуха (в результате неправильной . работы системы регулирования давления из-за выброса шлака), увеличива-г ет задание регулятору давления до начала выбиваний из-под юбки, затем после остьшания шлака на горловине

ему приходится возвращать задание регулятору давления на прежнее значение.

Опытно-промышленное опробование системы управления отводом газов без дожигания с автоматической компенсацией возмущающего воздействия от выброса шлака показало, что оператор в этой ситуации может не отвлекаться на контроль за работой системы отвода газов. При этом повьшается качество регулирования (на диаграммной записи давления под юбкой во время выбросов шлака отсутствуют значительные и длительные возмущения и обеспечивается взрьшобезрпасность системы отвода газов. В случае использования конверторного газа предотвращается попадяние в газгольдер низкокалорийного или даже взрьшо- опасного газа и увеличивается выход качественного конверторного газа

гз

«ьг.г

Формула изобретения

Система управления отводом конверторных газов без дожигания, преимущественно с заслонкой кессона с уплотняющим затвором, содержащая приемники внешнего и внутреннего давлений газов, непосредственно связанные с дифманометром, который соединен с первьм входом регулятора привода дроссельного устройства на газоотводя- щем тракте, второй вход которого соединен с задатчиком давления, а третий - с датчиком температуры, о т личающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе газоотводящего тракта, в качестве датчика температуры использован радиационный пирометр, причем полем визирования пирометра является боковая поверхность конвертора, ограниченная нижней частью заслонки кессона и опорным кольцом конвертора.

kf,.

.Hi

opfftX

15 в 7 Mfвc шмт

91Я.З