Способ управления процессом грануляции и поризации шлакового расплава Советский патент 1993 года по МПК C04B5/00 

Изобретение относится к управлению процессами переработки, шлака и может быть использовано на существующих при- чепных и виепечных шпакоперерабэтываю- щих желобных установках для грануляции и поризации шлака в потоке охладителя, например воды.

Целью изобретения является повышение точности управлений.

На чертеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содердит последовательно соединенные датчик 1 скорости в виде двух бесконтактных плотномеров 2, 3, установленных вдоль потока и соединенных с устройством 4 определения скорости потока, вычислительный блок 5, расходомер б воды, вычислительный блок 7, задатчик 8, ключ 9, блок 10 сравнения, сумматор 11, задатчик 12 и регулятор 13, воздействующий на-регулирующий клапан (на чертеже не показан), установленный на трубопроводе подачи воды к гидрожалобной установке, вычислительный блок 14 м ключ-15.

В качестве плотномеров 2,3 может быть использован, например, прибор для измерения плотности типа РПИП-1,

Устройство i определения скорости потока представляет собой корреляционный измеритель скорости, определяющий скорость перемещения колебаний плотности, фиксируемых последовательно каждым плотномером.

В качестве расходомера 6 воды может быть использовав, например, электромагнитный расходомер типа ЭРИС.

Сущность способа заключается в следующем.

Из теоретических и экспериментальных данных известно, что начальная скорость движения системы шлак. - охладитель (шлак - вода) VCH, м/с, с учетом того, что плотность ведь р 1 т/м3 может быть определен: из выражения:

и

У

.щттад1

m

где Ке - опытный коэффициент, зависящий от.свойств перерабатываемого шлака и параметров технологического агрегата (К(: -1,05-1,6).

Ошу - удельный расход шлакового расплава, т/м.

Кроме того, начальная скорость даиже- ния системы шлак - зода может быть определена как

VCH -- Kv-i- v0,(2) где Ki УО опытные коэффициенты, зависящие от параметров технологического агре

10

15

20

30

гата и места вдоль желоба, где определяется скорость шлака s потоке отходящей воды (для гидрожелобной установки комбината Крмеорожсталь при контроле скорости движения системы шлак - водз на расстоянии 8 м от начала желоба К - 1,1; v0 3,6 м/с).

Из (1) и (2) находим

Ошуга Щк7Т76 1 . (3)

Скорость струм воды равна

v8 - Ц.(4)

где Qu - расход воды, м /с;

SCH - суммарное сечение отверстий ка- еадки гмдрожелобного агрегата (для определенней наездки SCH const), м.

Из (3) и (4) получим:

.OL

VB 5Ј11 р- Ъщ Q j 5сК Кс(Kv + vo)

Таким образом, по скорости шлакз в потоке отходящей воды и ее расходу можно

VD контролировать отношение -к- , являюQ

шу

щееся комплексным технологическим параметром процесса,

Необходимое отношение (---} , обесОшу

печмвающее попученне продукции высокого качества, определяется опытный путем для наиболее вероятного удельного расхода шлакового расплава 0Шу°.

В зависимости от действительного удельного расхода шлакового расплава О.шу

, VH , неооходимое отношение ( .- -;--} R первом

Uiuy

приближении может быть определено кзк

S.-iTET K Q.-Q,,

v, Ошу ™ Ошу

) Qljjy

VB , , VB ч

.где ( д рг Ь значения комплексного

технологического параметра, обеспечивающие получения продукции с наилучшими качестве иными покззэтелями при переработки шлаковых растворов с удельными расходами соответственно 0Шу и Ошу°, м (т.е.);

Ki - коэффициент, получаемый опытным путем для каждого шлакоперерабзтываю- щего агрегата (.для гидрожелобной установки комбината Криворожсталь. KI -- 6,1 м7.

Таким образом зная необходимое для получения качественной продукции отношение скорости движения струй аоды к

удельному расходу шлакового расплава и его действительное значение можно регулировать расход воды так, чтобы разность этих отношений стремилась к нулю.

Сущность способа поясняется следующим конкретным примером,

Для получения из основного доменного шлака с использованием гид роже л об но и установки комбината Криворожсталь (для данного случая кс 1,2) пористого гранулированного шлака однородного по качеству при удельном расходе расплава Ошу - 0,8 т/м оптимальным значением комплексного технологического параметра является

(--)-- 37 м4/с. 8 зависимости от колебаний

U 1.1 у

удельного расхода расплава необходимо вести процесс с различными значениямиотVB

Зшу

н о ш е н и л

( а

Uijiv

определяемыми по

формуле (6). Например, для удельных расходов расплава QUiy 0,4T/M иОшу-1,2т/мх значения комплексного параметра для получения однородной по качеству продукции

будут соответственно: (гГ)з1 ч 34,б м /т.е.

ищу

и 0ГД-Ь2™39.4 м4/т.с.

и.щу

Для расчета текущий удельный расход расплава 0Шу определяют следующим образом; измеряют скорость шлака в потоке воды v и расход Qn и находят ОщУ в соответствии с Формулой (3). Например, если при использовании наездки суммарным сечением отверстий Sen 56 см измеренный расход ооды QB 7,5 м /мин (таким образом, а измеренная скорость движения системы шлак - вода в месте установки (например, на расстоянии см от начала желоба) датчика 0Шу 0.5 т/м3. Для данного удельного расхода оптимальное значение комплексного технологического параметра определено по формуле (6), будет

() -35,2 мч/т.с. Текущее значение ( Мшу

Уб ч

Ошу;

рзвио-к -- 44,8 м4/т.е.

Utuy

Таким образом, в данном случае необходимо снижать расход воды до тех пор,

пока -р.™ не будет равно (W-}

Ur

Q

шу

шу

Устройство, реализующее данный способ, работает следующим образом.

После определения исходных данных перерабатываемого шлакового расплава (зимсостав, н температура) и вида получаемой продукции задается необходимое значение комплексного технологического

0

5

0

5

0

5

0

параметра процесса (-л--) для наиболее

и.шу

вероятного удельного расхода расплава 0Шу с помощью эздатчика 12. При включении устройства, реализующего данный способ, на первый вход регулятора 13 от зздатчика 12 через сумматор 11 поступает сигнал, про/ Va ч ,

порциональныи величине ы--) О13 втооои

сход регулятора поступает нулевой сиги п л). Регулятор 13 открывает клапан, регулирующий расход воды, и поток шлака с сю до и перемещается вдоль желоба. При достижении потоком плотномеров 2, 3 установлены вдольжелобз, датчик 1 скорости определяет скорость шлаки в потоке воды v. В этот момент отличный от нулевого сигнал поступает с выход датчика 1 скорости на вход блока 10 сравнения, создавая на его выходе единичный сигнал, отпирающий первый и второй 9, 15 ключи.

В то же врамл на входы вычислительного блока 5 от датчика 1 скорости и расходомера 6 воды поступают сигналы, пропорциональные соответственно скорости шлака EI потоке воды и расходу воды QB, С выхода блока 5 сигнал, пропорционзль-Qn.

о

ный 1 (удельному расходу

шлакового расплава), поступает на первый сход вычислительного блока 7, из второй вход которого от за/датчика 8 поступает сигнал, пропорциональный заданному памоо- лее вероятному удельному расходу шлака Ошу°. С выхода блока 7 сигнал, пропорцмоJk

Ьсн нальныи -р-/т/-х гт ч еРез открытый ключ

9 поступает на первый вход сумматора 11, с выхода которого на первый вход регулятора 13 будет поступать сигнал,

5

0

5

Vo

°1 шу )

пропорциональный (7Т-)0+ Kifduy - Q

Uiuy

(необходимому значению комплексного параметра).

Одновременно сигналы, пропорциональные QB и О.щу соответственно от раско- домера воды и блока 5 поступают на вход блока 14, с выхода которого сигнал, проперVB

ционзльный поступает через открытый ишу

ключ 15 на второй вход регулятора 13. F Jery- яятор-13 осуществляет регулирование расхода воды по П-закону таким образом, чтобы разность величин сигналов, поступающих на его первый и второй входы, стремилась к нулю.

Использование данного способа позво-тепя, включающий определение скорости

лит увеличить количество однородной по ка-шлака в отходящем потоке охладителя и речеству продукции на 4,7%. Ожидаемыйгулирование его расхода, от л и ч а ю щи йзкономический эффект по расчетным дан-с я тем, что измеряют расход охладителя, опным составляет 10 тыс,руб. в год на одну5 ределяют скорость подачи охладителя и выустановку. числяют расход расплава, причем расход

Формула изобретенияохладителя регулируют пропорционально

Способ управления грануляции и пори-величине отношения скорости подачи охлазации шлакового расплава в потоке охлади-дителя к удельному расходу расплава.

Использование: управление процессами переработки шлака. Может быть исполь- зовано на припечных и внепечных шлакоперерабатывающих щелочных установках для грануляции и поризации шлака в потоке охладителя. Сущность изобретения: способ управления процессом грануляции и поризации шлакового расплава в потоке охладителя включает определение скорости шлака в отходящем потоке охладителя и регулирование его расхода, измерение расхода охладителя, определение скорости подачи охладителя и вычисление удельного расхода расплава, причем расход охладителя регулируют пропорционально величине отношения скорости подачи охладителя к удельному расходу расплава. Устройство, реализующее данный способ, включает датчик 1 скорости, устройство 4 определения скорости потока, вычислительные блоки 5,7 и 14, задатчики 8 и 12, ключи 9 и 15 блок 10 сравнения, сумматор 11, регулятор 14 и исполнительный орган 6 (расходомер). 1 ил. ел с ю ш о ю