Способ управления отводом конверторных газов без дожигания Советский патент 1990 года по МПК C21C5/38 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в кислородных конвертерах, и может быть использовано в системах управления отводом конвертерных газов без дожигания и их утилизации.

Целью изобретения является повышение взрывобезопасности и эффективности улавливания конвертерного газа.

На Фиг. 1 представлена установка отвода конвертерных газов без дожигания и улавливания его в газгольдер, в которой реализуется предлагаемый способ управления, на Фиг. 2 - изменение расходов отходящих газов Q и

давления под заслонкой кессона Р во время кислородной продувки при регулировании в соответствии с предлагаемым способом.

Установка содержит конвертер 1, над которым расположена заслонка 2 кессона (юбка), с отборами 3 давления, кессон 4, котел-охладитель 5, переходящий в газоотводятий тракт 6, содержащий рет улируемую ступень

газоочистки 7, дымосос 8, байпасный канал 9 вокруг дымососа, свечу JO, хазгольдер II, перекидной клапан 12, соединяющий дымосос со свечой либо

СП

ot о

СП

05 N9

с газгольдером, и газопровод 13 на утилизацию.

Система регулирования давления под заслонкой кессона состоит из регулятора 14 давления, первый вход которого соединен с выходом задатчи- ка 15, второй вход - с выходом датчика 16 давления, а выход соединен с первым входом коммутатора 17, выход которого соединен с входом регулирующего органа 18, соединенного с дросселем на газоочистке 17, датчика 19 расхода, выход которого соединен с первым входом блока 20 сравнения сигналов, второй вход которого соединен г задатчиком 21 минимально допустимого расхода (по условиям пом- пажа), а выход соединен с вторым входом коммутатора 17, второй выход коммутатора 17 соединен с входом регулирующего устройства 22 на байпасе, выход которого через клапан 23 соединен с регулирующим органом 24 на байпасе. Измерительная труба Бентури 25 соединена с входом датчика 19 расхода

Установка работает следующим образом.

Газы на конвертере 1 проходят через кессон 4 с опущенной заслонкой 2 кессона, котел-охладитель 5 и через газоотводящий тракт 6 проходят газоочистку 7. Отходящие газы отсасываются дымососом 8 и направляются перекидным клапаном 12 на свечу 10 либо на газгольдер 11 и далее на утилизацию через газопрсъод 13. Система регулирования давления под заслонкой кессона через отборы 3 измеряет это давление с помощью датчика 16, измеренный сигнал сравнивается с сигналом задатчика 15 и разность подается на регулятор 14. Во время кислородной продувки управляющий сигнал регулятора 14 через коммутатор 17 подается на регулирующий орган 18, который перемещает дроссельное устройство в газоочистке 7, осуществляя отвод конвертерных газов без дожигания. В это время проходное сечение байпаса перекрыто уровнем жидкости во второй полости сообщающихся сосудов (орган 24) Для расширения диапазона регулирования производительности дымососа 8 и обеспечения возможности регулирования расхода отходящих от конвертера газов ниже минимально допустимого 1по условиям помпяжа дымососа открывается -переток газов через байпасный

канал 9. С этой целью с помощью трубы Вентури 25 и датчика 19 измеряется текущий расход отходящих газов Q ;

на блоке 20 сравнения его сигнал сравнивается с сигналом задатчика 21 минимально допустимого расхода отходящих газов QMMH, и когда 0 QMMM, коммутатор 17 переключает выход регулятора 14 с регулирующего органа 18 на газоочистке 7 на устройство 22, регулирующее с помощью клапана 23 давление в первой полости сообщающихся сосудов регулирующего органа 24,

5 изменяя уровень жидкости во второй полости этих сосудов и проходное сечение байпаса.

В момент, когда Q QMMH , регулирующий орган на газоочистке 7 блоки0 руется, выход регулятора 14 давления под заслонкой кессона подключается на входрегулирующего органа на байпасе, который обеспечивает такое проходное сечение байпаса (такой рас5 ход газа через него), чтобы давление под заслонкой кессона было равно заданному. При этом расход отходящих от конвертера газов становится меньше Ощин а расход тазов через дымо0 сое, являющийся суммой расхода конвертерного газа и расхода отходящих газов через байпас, остается равным QMMH, обеспечивая беспомпажную работу дымососа. По мере увеличения выхода газов из конвертера (роста давления на датчике 16) регулятор 14 давления уменьшает расход газов через байпас, и когда он станет равным нулю , a Q Q мин , выход регулятора

0 14 давления переключается с регулирующего органа 22 байпаса на регулирующий орган 18 на газоочистке 7, который одновременно разблокируется. Диапазон регулирования расхода от5 ходящего конвертерного газа по сравнению с диапазоном регулирования производительности дымососа увеличивается на величину пропускной способности байпаса.

Кривая 26 (фиг.2) - расход конвертерных газов, изменяемый регулирующим органом на газоочистке; кривая 27.- расход отходящих газов через байпас; кривая 28.- расход конвертерных газов, изменяемый регулирующим органом на байпасе.

Точки А и Б - начало и конец продувки; точки В,Г и Д,Р - начало и конец регулирования 1- и 2-го тампо5

0

5

5

нов отходящих газов, отрезки ДЖ и ЗГ регулирозание расхода газов через бапас 4 точки Д и 3 (моменты достижений расхода отходящих газов значения QMUH ) моменты переключения выхода регулятора давления под заслонкой «гкессона с регулирующего органа на газоочистке на регулирующий орган на байпасе; точки Ж и Г - моменты переключения выхода регулятора давления с регулирующего органа на газоочистке.

Способ может быть реализован на базе действующей на меткомбинатах системы регулирования давления под заслонкой кессона с регулирующим органом на газоочистке с добавлением цепочки сравнения сигналов текущего расхода отходящих газов и заданного минимально допустимого. Специальный регулирующий орган во взрывобезопас- ном исполнении позволяет изменять прходное сечение байпаса в, зависимости от давления воздуха в одной из полостей сообщающихся сосудов. При диаметре байпаса 1000 мм диаметр регулирующего уровень сосуда 1500 мм,его высота 2100 мм, высота регулирования уровня жидкости 600 мм, диаметр трубопровода сообщающихся сосудов 250 мм диаметр сосуда, где регулируется давление воздуха, 1500 мм, его высота мм (эти размеры максимальны, диаметр байпаса выбран также значи1- тельным для обеспечения расхода газов через байпас 140 тыс.м3/ч и диапазона регулируемых расходов конвертерного газа 100 тыс. и 600 тыс.м3/ч (отношение 1:6).

Входным устройством 22 (фиг.1) системы регулирования расхода газов через байпас является позиционер, преобразующий изменение выходного тока регулятора 14 0-5 мА в перемещение клапана 23, который, в свою очередь, пропорционально изменяет давление сжатого воздуха в первом сосуде регулирующего органа 24 байпаса. Быстродействие системы регулирования расхода газов через байпас должно быть одинаково с быстродействием регулирующего органа на газоочистке (время полного хода 4 с). Последнее обеспечивается расходом подаваемого (отводимого) сжатого воздуха (пропускной способностью клапана): трубопровод и клапан должны быть рассчитаны на 900 м3/ч. Однако реальный расход сжатого воз

0

5

духа на одну систему не более 50 м3/ч так как система на банпягс работает около 5 мин за плавку с постепенно уменъшаюшимся расходом сжатого воздуха.

Применение предлагаемого способа позволяет обеспечить взрывобезопас- ность отвода конвертерных газов без дожигания, снизить выбросы СО в атмосферу и повысить эффективность улавливания конвертерного газа. Взры- вобезопасность обеспечивается применением регулирующего органа на байпасе, не имеющего трущихся частей и подвода электрического питания (помещение дымососной относится к 2-й категории взрывоопасности). При этом сам байпас остается минимальной длины, что также повышает взрывобезопас- ность отвода газов.

Б результате практически непрерывной работы и быстродействия системы регулирования давления под заслонкой кессона повышается качество работы этой системы в течение кислородной продувки. Это выражается в уменьшении пиковых тепловых нагрузок на котел- охладитель, снижении выбросов СО в атмосферу, снижении потребления электроэнергии дымососом, повышении на 10% количества улавливаемого конвертерного газа.

35

Формула изобретения

Способ управления отводом конвертерных газов без дожиганий, преиму40 щественно при утилизации газа, включающий кислородную продувку с установкой заслонки кессона над горловиной конвертера, измерение давления под заслонкой кессона, регулирование

45 давления под заслонкой кессона посредством дросселя на газоочистке и регулирование давления посредством дросселя, установленного в байпасном канале, соединяющем выход дымососа с его входом, отлич ающийся тем, что, с целью повышения взрывойе- зопасности и повышения эффективности улавливания конвертерного газа, определяют текущий расход отходящих газов Q, определяют минимально допустимое значение расхода газа QMMM/ по условиям возникновения помпажа сравнивают Q и и при Q ЈQмин дросселир ют ппоходное сечение бай0

5

паевого канала при зафиксированном положении дросселя на газоочистке, в дальнейшем при Q QMI)H и отсутствии прохождения газов через байпас- ный канал переходят на регулирование посредством дросселя на газоочистке.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах управления отводом конверторных газов без дожигания, а также в установках утилизации конверторного газа. Целью изобретения является повышение взрывобезопасности и повышение эффективности улавливания конверторного газа. Для достижения этой цели предлагается определять текущий расход отходящих газов Q, минимально допустимое значение расхода газов Q_мин и при достижении Q≤Q_мин переключать выход регулятора давления под заслонкой кессона на вход системы регулирования расхода газов через байпас, изменяя давление в одном из сообщающихся сосудов, заполненных жидкостью, и тем самым, регулируя проходное сечение байпаса при изменении уровня жидкости в другом сосуде, находящемся в байпасе, при достижении Q≥Q_мин переключают выход регулятора давления под заслонкой кессона с системы регулирования расхода газов через байпас на регулирующий дроссель газоочистки. 2 ил.