Способ определения распределения состава газа по радиусу доменной печи Советский патент 1991 года по МПК C21B7/24 

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

Целью изобретения является повышение надежности определения распределения состава газа по радиусу доменной печи.

Сущность способа заключается в следующем.

Зонд машины для отбора проб газа вводят до оси доменной печи через амбразуру ниже уровня засыпи шихты. Отбор, транспортировку и подготовку газа для анализа и газовый анализ производят непрерывно

при движении зонда в доменной печи, при этом величину скорости V движения зонда устанавливают из соотношения

О

ч со о

VI

Vд . v5

2макс t т/2 - 1

0)

где А- заданная максимальная допустимая погрешность оценивания концентрации компонентов газа в верхней части шахты доменной печи, об.%:

2макс - максимальная по модулю скорость изменения концентрации компонентов газа по радиусу печи, об.%/м;

t - длительность переходного процесса в газоаналитической системе, характеризующая инерционность процессов отбора, транспортировки, подготовки газа и его анализа, с,

причем упомянутый анализ производят в течение времени t0 t.

Анализ экспериментальных данных показал, что реальные распределения состава Газа хорошо описываются функциями из Класса Липшица Lip («макс, «мин) с константами «макс И «мин , где «мин («макс) МИнимальная (максимальная) по модулю скорость изменения концентрации компонентов газа по радиусу печи, и при этом хорошо аппроксимируются кусочно-линейными функциями.

Результаты измерения концентрации газа по радиусу в каждый момент времени при движении зонда вследствие инерционности процессов отбора, транспортировки, подготовки газа и его анализа представляют собой усредненные показатели на участке h пути движения зонда.

Теоретически, аппроксимируя реальные распределения функциями из класса Липшица с учетом усредненности показателей, можно показать, что погрешность Л представляет собой максимум двух величин AIH Аг :

AI

/2 ч

0,5 («макс «мин) h

V2

1

Аа(1-)

-i -маки i-t

V2 V2

В первом случае

.

h - .

V2 - 1 «макс «мин

Во втором случае

Д

h

(Vjf- 1 ) «макс - «мин

Учитывая, что А max (Ai, A2),h как функция от А может быть определено по формуле

h(A) mln

У2-1 «макс-«мин fV2-l)«MaKc «MHH

(6)

где h (А)-участок пути вдоль радиуса доменной печи, на котором усреднение показаний приводит к погрешности измерения концентрации состава газа, не превосходящей А.

Отсюда скорость движения зонда

t

/2/2..

и /2-1 - «мин (Уг } ) амакс - «мин

(7)

При движении зонда со скоростью, меньшей V, погрешность определения концентрации компонентов газа будет не более А.

Очевидно, что для повышения ресурсов зонда необходимо V выбирать по формуле

(Т).

На практике «мин всегда равно 0. В этом случае формула (7) упрощается и принимает вид

25

V

У5Г . А

1 «макс t

Время анализа to при измерении концентрации компонентов газа не должно превосходить величины t, так как это гарантирует отсутствие потерь информативных

30 измерений, а следовательно, гарантирует определение неискаженного реального распределения.

Пример. Пусть А 1 % - требуемая . точность измерений, «макс 4 %/м, с.

35 Эти данные соответствуют метрологическим требованиям и технологическим характеристикам оборудования (ФТИАН-3) для анализа газа в верхней части шахты доменной печи.

40 По формуле (1) скорость движения зонда при выводе устанавливают равной ,206 м/с.

Учитывая, что радиус этой доменной печи равен 6,0 м, получаем, что время вывода

45 зонда из печи приближенно равно 0,5 мин. что ниже времени вывода в прототипе в 50-90 раз.

Непрерывный отбор, транспортировка 50 и подготовка газа для анализа при движении зонда со скоростью, устанавливаемой по формуле (1), а также газовый анализ с периодом времени to t позволяют существенно снизить время пребывания зонда в 55 печи, тем самым увеличив его ресурс при условии сохранения заданной точности измерений, т.е. повысить надежность определения распределения состава газа по радиусу доменной печи.

Способ контроля параметров газораспределения может быть реализован на любой доменной печи.

Использование способа наиболее эффективно для мощных доменных печей, так как при больших материальных потоках значение картины газораспределения в печи помогает более эффективно управлять доменным процессом в целом и загрузкой в частности.

Формула изобретения Способ определения распределения состава газа по радиусу доменной печи путем введения зонда машины для отбора проб газа до оси доменной печи через амбразуру ниже уровня засыпи шихты, отбора, транспортировки и подготовки газа для анализа, газового анализа и обработки результатов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения, отбор, транспортировку и подготовку газа для

анализа и анализ производят непрерывно при движении зонда в доменной печи, при этом величину скорости V движения зонда устанавливают из соотношения

V

/2- 1 «макс t

Д

где Л-заданная максимальная допустимая погрешность определения концентрации компонентов газа в верхней части шихты доменной печи, об.%:

ймакс - максимальная по модулю скорость изменения концентрации компонентов газа по радиусу печи, об.%/м;

t - длительность переходного процесса в газоаналитической системе, характеризующая инерционность отбора, транспортировки, подготовки газа и его анализ, с, причем упомянутый анализ производят в течение времени to t.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для управления доменной плавкой. Цель изобретения - повышение надежности определения распределения состава газа по радиусу доменной печи. Способ заключается в том, что зонд машины для отбора проб газа вводят до оси доменной печи через амбразуру ниже уровня засыпи шихты и транспортировку и подготовку газа для анализа и анализ производят непрерывно при движении зонда в доменной печи, при этом величину скорости движения зонда устанавливают из соотношения V ( - 1) х х (Д/Омакс t), где А- заданная максимальная допустимая погрешность определения концентрации компонентов газа в верхней части шахты доменной печи, об. % Омакс - максимальная по модулю скорость изменения концентрации компонентов газа по радиусу печи, об.%, м; t - длительность переходного процесса в газоаналитической системе, характеризующая инерционность отбора, транспортировки,подготовки газа и его анализа, причем упомянутый анализ производят в течение времени tc t. ел С