Изобретение относится к устройствам для определения концентрации углерода в ванне кислородного конвертера, с целью установления момента иовалки конвертера, п может найти применение при автоматизации кислородно-конвертерной плавки стали и па кислородных конвертерах, имеющих котлы-утилизаторы.
Известные устройства, содержащие блок регистрации текущего содержания углерода, подключенный через блок вычисления текущего процентного содержания углерода в металле к программному блоку и блоку определения разности начального и выгоревщего количества углерода, со входом которого связан блок определения начального количества углерода и блок интегрирования, подключенный к блоку определения скорости выгорания углерода, содержащего датчик расхода воды и датчик расхода пара и задатчик, не обладают необходимой точностью и надежностью определения.
В предлагаемое устройство, с целью повышения точности и надежности определения, дополнительно введены датчики давления пара, расхода дыма, температуры дыма и температуры факела, дифференциатор, преобразователь и блоки вычитания, суммирования, умножения и блок деления, выход которого подключен к блоку интегрирования, а входы - к блоку задания и блоку суммирования, к одному входу которого через преобразователь подключен датчик температуры факела, ко второму - через блок умножения - подключены датчики дыма и температуры дыма, к третьему - через дифференциатор - подключен датчик давления пара, а к четвертому - через блок умножения - подключен задатчик и выход блока суммирования, один вход которого подключен через блок вычитания к блоку определещш скорости выгорания углерода, а другой - к 7;атчнку расхода пара.
Fla чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Датчик 1 расхода нитателыюй воды и датчик 2 расхода пара связаны с блокогм 3 вычитания, а выход блока 3 вычитания и /гатчьк 2 расхода нар а соединены с блоком 4 суммирования. Выход блока 4 суммирования н задатчнк 5 разности тенлосодержання пара н питательной воды связаны с блоком 6 умножения. Датчик 7 давления пара в барабане котла соединен с днфференциатором 8. Датчик 9 расхода дыма н датчик 10 температуры дыма связаны с блоком П умножения, а датчик 12 температуры факела соединен с функциональным преобразователем 13.
выход которого и блок 15 задания располагаемого тепла конверторных газов соединены с блоком 16 деления. Выход блока 16 деления связан с блоком 17 интегрирования скорости выгорания углерода, причем выход блока 17 интегрирования скорости выгорания углерода и блок 18 определения начального количества углерода соединены с блоком 19 определения разности между начальным количеством углерода и выгоревшим, выход которого и программный блок 20 текущего веса металлической ванны связаны с блоком 21 вычисления текуш,его процентного содержания углерода в металле, выход которого соединен с блоком 22 регистрации текущего содержания углерода в конвертерной ванне.
Устройство работает следующим образом.
Сигналы от датчика / расхода питательной воды и датчика 2 расхода пара поступают в блок 3 вычитания, выходной сигнал которого пропорционален разности расходов питательной воды и пара с учетом коэффициента влияния на изменение давления небаланса между поступлением питательной воды и расходом пара. В блоке 4 суммирования происходит сложение сигналов от блока 3 вычитания и датчика 2 расхода пара, на выходе блока 4 суммирования получается сигнал, пропорциональный Паропроизводительности котла с учетом небаланса между поступлением питательной воды и расходом пара, который в блоке 6 умножения умножается на сигнал от задатчика 5 разности теплосодержания пара и питательной воды. Так как разность теплосодержаний насыщенного пара и питательной воды меняется незначительно, от плавки к плавке, то сигнал, пропорциональный разности теплосодержаний пара и питательной воды, вводится задатчиком 5 вручную.
Выходной сигнал блока 6 умножения, пропорциональный произведению паропроизводительности котла с учетом небаланса между поступлением питательной воды и расходом пара на разность теплосодержаний пара и питательной воды, поступает в блок 14 суммирования. Сюда же поступает сигнал от датчика 7 давления пара в барабане котла, предварительно прошедщий через дифференциатор 8 и пропорциональный скорости изменения давления в барабане котла с учетом коэффициента пропорциональности, характеризующего тепловую аккумулирующую способность пароводяной смеси и металла парообразующей части котла.
Сигналы от датчика 9 расхода дыма и датчика 10 температуры дыма поступают в блок 11 умножения, выходной сигнал которого пропорционален тепловым потерям с уходящими газами и поступает в блок 14 суммирования, а сигнал от датчика 12 температуры факела поступает на вход функционального преобразователя 13, выходной сигнал которого, пропорциональный тепловым потерям котла, поступает в блок 14 суммирования.
Блок 15 задания располагаемого тепла конвертерных газов представляет собой программный задатчик, который выдает сигнал, пропорциональный располагаемому теплу конвертерных газов, в зависимости от температуры металла, значение которой в каждый момент плавки выбирается по характерной кривой процесса.
Сигналы от блока 14 суммирования и блока 15 задания располагаемого тепла конвертерных газов поступают в блок 16 деления, выходной сигнал которого, пропорциональный мгновенной скорости выгорания углерода, поступает в блок 17 интегрирования скорости выгорания углерода.
Сигнал из блока 18 определения начального количества углерода, пропорциональный начальному количеству углерода в металле, и сигнал из блока 17 интегрирования, пропорциональный количеству выгоревшего углерода, поступают в блок 19 определения разности между начальным количеством углерода и выгоревщим, выходной сигнал которого делится на текущий вес металлической ванны, задаваемый программным блоком 20 по характерным кривым, в блоке 21 вычисления текущего процентного содержания углерода в металле. Блок 22 регистрации фиксирует текущее содержание углерода в конвертерной ванне.
Предмет изобретения
Устройство для определения концентрации углерода в ванне кислородного конвертера, содержащее блок регистрации текущего содержания углерода, подключенный через блок вычисления текущего процентного содержания углерода в металле к программному блоку и блоку определения разности начального и выгоревшего количества углерода, со входом которого связан блок определения начального количества углерода и блок интегрирования, блок определения скорости выгорания углерода, содержащий датчик расхода воды и датчик расхода пара, и задатчик, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и надежности определения, в него дополнительно введены датчики давления пара, расхода дыма, температуры дыма и температуры факела, дифференциатор, преобразователь и блоки вычитания суммирования, умножения и блок деления, выход которого подключен к блоку интегрирования, а входы - к блоку задания и блоку суммирования, к одному входу которого через преобразователь подключен датчик температуры факела, ко второму - через блок умножения - подключены датчики дыма и температуры дыма, к третьему - через дифференциатор - подключен датчик давления пара, а к четвертому - через блок умножения - подключен задатчик и выход блока суммирования, один вход KOiTOporo подключен через блок вычитания к блоку определения скорости выгорания углерода, а другой - к датчику расхода пара.
