Способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе Советский патент 1980 года по МПК C22B15/06 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В КОНВЕРТЕРНОМ ГАЗЕ Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к закреплению отходящих металлургических газов двуокисью серы при их переработке в серную кислоту. Изобретение предполагает поддержание концентрации кислорода в конвертерном газе, подаваемом в серную печь, на заданном уровне при оцновременном поддержании заданной газовой нагрузки на печь. Известен способ автоматического регулирования энерготехнологического процесса переработки шихтовых материалов в /циклонном агрегате, включающий стабилизацию аэродинамического режима путем поддержания постоянного расхода воздуха и регулирование состава атмосферы агрегата изменением расхода горячего газа с учетом расхода воздуха. Способ предполага ет регулирование соотношения количеств топлива и кислорода при частичной стабилизации аэродинамического режима, поскольку суммарный расход cNiecH воздухгорючий газ является переменным ij , Недостатком известного способа является отсутствие сгабт-шизации расхода газов смеси в печь, поскольку регулируется только соотношение количеств топлива и кислорода. Известен способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе при его закреплении в серной печи, включающий поддержание заданной газовой нагрузки на печь 2. Недостатком известного способа является то, что реализация его возможна лишь с применением автоматического анализатора на кислород, который работает ненадежно в среде запыленного конвертерного газа, насьпденного двуокисью и трехокисью серы. Сложная система пошх товки газовой пробы удлиняет время запазцывания показании прибора ао 3-5 мин. Все это оказывается на качестве регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе и, следовательно, в CBNTOM агрегате. Значительные колебания концентрации кислорода (более ± 3% от номинала 21%) вызывают коррозию элементов котп вой части агрегата вспецствие неполного сгорания серы и попацания ее паров на выход агрегата. Цепь изобретения - повышение нацежндстн работы серной пеня, обеспечиваемо поццержанием номинальной газовой нагру ки и стабилизацией концентрации кислоро ца в конвертерном газе, подаваемом в . Цель достигается автоматическим ре1улироваиием соотношения расхода конве терного газа и кислорода в зависимости от переменного содержания двуокиси серы в обогащаемом газе. Существо способа заключается в следующем. Материальный баланс потоков конвертерного газа и кислорода на входе агрегата может быть представлен уравнениями:где объемный расход конвертерного газа и концентрация кислорода в нем; объемный расход кислорода его концентрация; объемный расход обогащенно го конвертерного газа и кон центрация кислорода в нем. Решение этой системы относительно q имеет вид: с г При конвертировании штейнов путем продувки воздухом двуокись серы и кислороо; в конвертерном газе связаны соотношением:V,4b/br-0,2|, где /5р - концентрация двуокиси серы, а величина b зависит, главным образом, степени разубоживания конвертерного га за воздухом и имеет реальные значения 1,4 , в зависимости от характерист конвертерного передела. С учетом приведенного соотношения расход кислорода может быть представле VC-Q. VK-VC Еспи для обогащения применяют техн ческий кислород с чистотой 9Д% и выш а VP 21%, то выражение упрощается Як ОргНг или НкЯг Рг, 1,8-2Д Таким образом, расход кислорода на обогащение конвертерного газа пропорцио-; нален массовому расходу содержащейся в нем двуокиси серы. Вариант структурной схемы системы . регулирования, реализующий описанный способ,приведен на чертеже. Способ регулирования заключается в следующем. Конвертерный газ по газоходу 1 нагнетается дымососом 2 в смеситель 3, куда по трубопроводу 4 под небольшим давлением подается кислород. Смесь газсж и жидкая сера по трубопроводу 5 поступает в топочную часть.агрегата 6, где сера сгорает в атмосфере обогащенного кислородом конвертернрго газа. Датчик 7 измесяет давление в газоходе перед агрегатом, и его сигнал, пропорциональный расходу обогащенного конвертерного газа, поступает на вход регулятора 8, где сравнивается с заданием. Выходной сигнал регулятора 8, пропорциональный требуемой величине расхода конвертерного газа, подается на привод направляющего аппарата дымососа 9. Контур стабилизации давления (расхода) отрабатывает все возмущения манометрического режима по потокам конвертерного газа и кислорода. Концентрация двуокиси серы в конвертерном газе измеряется анализатором 10, выходной сигнал которого используется как задание регулятору 11 соотношения количеств конвертернрго газа и кислорода, измеряемых соответственно расходомерами 12 и 13. Выходной сигнал регулятора соотношения воздействует на регулирующий клапан 14. Реализация данного способа регулирования позволит снизить расходные коэффициенты по кислороду и природной сере, а также будет способствовать стабилизации температурного режима агрегата. Способ может быть применен для серных печей, не имеющих энергетической установки. Формула изобретения Способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе при закреплении .его в серной печи, включающий поддержание заданной газовой нагрузки на печь, отличающийс я тем, что, с целью увеличения долго- вечности оборудования, измеряют объемную концентрацию двуокиси серы в исходном конвертерном газе и по ее величине из..меняют соотношение количеств конвертер- ного газа и кислорода, подаваемого в печь.

Источники Ш1формации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР N9 392128, кл. С 22 В 5/12, 1973.

2. Энерготехнологический агрегат ЭТА-С-18-11/40 цля сжигания серы в среце кшвертерного газа. Технический проект N9 20.012.OO.00 НПО Энергоцвегмет. Свердловск, 1976 (прототип).

-5

О 13 Y5

/А