Устройство для регулирования распределения расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, преимущественно пылеугольного Советский патент 1992 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к металлургии, в частности к доменному производству чугуна.

Известно устройство для регулирования распределения расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, преимущественно пылеугольного, включающее измеритель расхода, регулятор, исполнительные механизмы, установленные на трубопроводах подвода углеродсодержащего топлива к фурмам.

Недостатками устройства являются малая надежность и низкое быстродействие установки значения равномерного расхода пылеугольиого топлива по фурт мам доменной печи. Объясняется это

сложностью установки необходимого значения расхода дополнительно вдуваемого кис- лорода на каждую фурму, которое осуществляется на практике вручную оператором; расход его на каждую Фурму дол- жен быть согласован с расходом приходящегося на нее горячего дутья. С точки зрения обеспечения нормального процесса сгорания пылеугольного топлива, равномерно распределянЗщегося по фурмам доменной печи, ему должно соответствовать и равномерное распределение кислорода, поступающего за счет горячего дутья и дополнительно вдуваемого. Выполнение этой операции требует при наличии опыта больших затрат времени.

VI

О

Ь

о

Кроме того, недостатком известного устройства является низкая эффективность сгорания пылёугольного топлива в указанных условиях, так как полнота сгорания пылёугольного топлива в фурменной зоне зависит от точности установки количества кислорода, приходящегося на каждую фурму, что в указанных условиях выполнить практически невозможно.

Целью изобретения является повышение надежности, быстродействия установки значения равномерного расхода пылеуголь- ного топлива по фурмам и эффективности его сгорания при обогащении горячего дутья кислородом.

Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования распределения расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, преимущественно пылёугольного, включающее измеритель расхода, регулятор, исполнительные механизмы, установленные на трубопроводах подвода углеродсодержзщего топлива к фурмам, снабжено измерителем суммарного расхода горячего дутья, измерителем расхода дополнительно вдуваемого кислорода, первым делителем напряжения, сумматором, функциональным преобразователем, вторым делителем напряжения, измерителем расхода углеродсодержащего топлива по типу фурм, блоками сравнения по числу фурм, регуляторами расхода углеродсодержащего топлива по числу фурм, измерителями перепада давления на фурменных приборах, блоками извлечения квадратного корня по числу фурм, широтно-импульсными преобразователями по числу фурм, блоками управления работой исполнительных механизмов по числу фурм, исполнительными механизмами, установленными на трубопроводах подачи кислорода к фурмам доменной печи,

Измеритель суммарного расхода горячего дутья через первый делитель напряжения соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с измерителем расхода дополнительного вдуваемого кислорода, выход сумматора через функциональный преобразователь и второй делитель напряжения соединены с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходами измерителей расхода углеродсодержащего топлива, выходы блоков сравнения через регуляторы расхода углеродсодержащего топлива соединены с исполнительными механизмами из трубопроводах подачи углеродсодержащего топлива, измерители перепада давления на фурменных приборах через блоки

извлечения квадратного корня и широтно- импульсные преобразователи соединены с входами блоков управления работой исполнительных механизмов, а выходы которых

соединены с исполнительными механизмами на трубопроводах подачи кислорода.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжения на входе и выходе широтно-импульсных преобразователей (UBxi и 1)вых|).

Схема состоит из измерителя 1 суммарного расхода горячего дутья и измерителя 2 суммарного расхода дополнительно вдуваемого кислорода, а т акже из измерителя 3

расхода углеродсодержащего (пылёугольного) топлива п фурмам доменной печи с выходами, подключенными к первым входам блоков А сравнения, соединенных с регуляторами 5 расхода углеродсодержащего

(пылёугольного) топлива.

Устройство снабжено измерителями 6 перепада давления на фурменных приборах, соединенными через блоки 7 извлечения квадратного корня с входами блоков 8

широтно-импульсных преобразователей. выходы которых подключены к блокам 9 управления работой электромагнитных клапанов 10 в трубопроводах подвода кислорода. Выход измерителя 2 суммарного расхода

кислорода подключен к первому входу блока 11 сумматора, а выход измерителя 1 суммарного расхода горячего дутья через блок 12 первого делителя напряжения подключен к второму его входу. Выход блока 11

сумматора через блок 13 функционального преобразователя и второй блок 14 делителя напряжения соединен с вторыми входами блоков 4 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с измерителей б перепада давления Api на фурменных приборах поступает на входы блоков 7 извлечения квадратного корня VApi , так как расход

горячего дутья через отдельную фурму qi можно представить как

QI-

0)

где кс

1

(kcicp. - среднее значение

ср kcicp. коэффициента гидравлического сопротивления фурменного прибора).

В соответствии с (1) необходимую информацию о qi несет сомножитель V Д pi . С блоков 7 сигналы поступают на блоки 9 широтно-импульсных преобразователей, эпюры напряжения на входе и выходе которых представлены на фиг. 2. Сигнал с выхо10

да блоков 8 поступает на входы блоков, 9 управления работой электромагнитных клапанов в трубопроводах подвода кислорода (обычные ключи на транзисторах). Электромагнитные клапаны 10 представляют собой обычные заслонки, устанавливаемые в трубопроводах, с электромагнитным приводом работающие в режиме Открыто- закрыто. Таким образом, при увеличении (уменьшении) расхода горячего дутья на фурму умень- шается (увеличивается) расход подаваемого добавочного кислорода благодаря изменению длительности г импульсов на.выходе широтно-импульсных преобразователей 8,

Сигнал с измерителя 1 суммарного рас- 15 хода Огвгорячего дутья через первый блок 12 делителя напряжения, реализующего

операцию Qi (a постоянный коэффициент), поступает на второй вход блока 20 11 сумматора. Назначение блока 12, представляющего обычный делитель напряжения на потенциометре - установление количества кислорода, содержащегося в потоке горячего дутья. Сумматор 11 выполня- 25 ется на обычном операционном усилителе. На первый вход блока 11 сумматора поступает сигнал с измерителя 2 суммарного расхода дополнительно вдуваемого кисло- рода (Q2). Таким образом реализуется операция . Q Qi+ Cte. Из условия обеспечения необходимой полноты сгорания технологом задается функциональная зависимость ОПут k Ј,Q. где k - коэффициент пропорциональности. -г.ОПут - сум- 35 мзрный расход углеродсодержащего (пылеугольного) топлива. В соответствии с этим сигнал с сумматора 11 поступает на функциональный преобразователь 13 (обычный операционный усилитель), ко- 40 торый реализует операцию определе- ния 2. Опут. Сигнал с блока 13 поступает в ход второго блока 14 делителя напряжения, реализующего операцию - X Опут, 45

где п - число фурм (обычный делитель напряжения на потенциометре). Таким обраом, устанавливается необходимое значение расхода углеродсодержащего (пыеугольного) топлива, приходящегося на 50 каждую фурму, при равномерном его распределении при условии обеспечения треуемой полноты сгорания, что повышает ффективность указанного процесса. Далее игнал с блока 14 поступает на вторые вхо- 55 ы блоков 4 сравнения, на первые входы оторых поступают сигналы с измерителя 3 асхода углеродсодержащего (пылеуголього) топлива. Сигналы расбаланса с блоом 4 поступают на входы регуляторов 5 по

30

10

15

20 5 5 0 5

0 5

0

фурмам доменной печи, которые устанавливают необходимое значение его. Обычно регулирование осуществляется изменением расхода транспортного воздуха.

Таким образом, обеспечивается повышение надежности, быстродействия и эффективности установки равномерного расхода углеродсодержащего (пылеугольного) топлива.

Формула из об р е т е н и я Устройство для регулирования распределения расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи, преимущественно пылеугольного, включающее измеритель расхода, регулятор, исполнительные механизмы, установленные на трубопроводах подвода углеродсодержащего топлива к фурмам, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия установки значения равномерного расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи и эф фективности его сгорания при обогащении горячего дутья кислородом, оно снабжено измерителем суммарного расхода горячего дутья, измерителем расхода дополнительно вдуваемого кислорода, первым делителем напряжения, сумматором, функциональным преобразователем, вторым делителем напряжения, измерителем расхода углеродсодержащего топлива по типу фурм, блоками сравнения по числу фурм, регуляторами расхода углеродсодержащего топлива по числу фурм, измерителями перепада давления на фурменных приборах, блоками извлечения квадратного корня по числу фурм, широтно- импульсными преобразователями по числу фурм, блоками управления работой исполнительных механизмов по числу фурм, исполнительнымимеханизмами, установленными на трубопроводах подачи кислорода к фурмам доменной печи, причем измеритель суммарного расхода горячего дутья через первый делитель напряжения соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с измерителем расхода дополнительного вдуваемого кислорода, выход сумматора через Функциональный преобразователь.и второй делитель напряжения соединен с первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых соединены с выходами измерителей расхода углеродсодержащего топлива. выходы блоков сравнения через регуляторы расхода углеродсодержащего топлива соединены с исполнительными механизмами на трубопроводах подачи углеродсодержащего топлива, измерители перепада давления на фурменных приборах через блоки

извлечения квадратного корня и широтно- нительных механизмов, выходы которых со- импульсные преобразователи соединены с единены с исполнительными механизмами входами блоков управления работой испол- на трубопроводах подачи кислорода.

Изобретение .относится к металлургии, в частности к доменному производству чугуна. Цель - повышение надежности, быстро2 действия установки значения равномерного расхода углеродсодержащего топлива по фурмам доменной печи. Для этого измеряют перепады давления на фурменных приборах доменной печи, по которым определяют расход горячего дутья на каждую фурму, и в зависимости от этого расхода регулируют расход кислорода на каждую фурму. Одновременно измеряют суммарный расход кислорода и суммарный расход горячего дутья, по которым находят суммарное количество кислорода, поступаемое в доменную печь. Исходя из вычисленного суммарного количества кислорода определяют необходимый расход углеродсодержащего топлива на каждую фурму доменной печи. Регулирование расхода углеродсодержэщего топлива по фурмам производят путем сравнения измеренного расхода углеродсодержащего топлива по фурмам с вычисленным. 2 ил.

О

.ЯмвоЯрозное напряжение