Устройство для прогнозирования выбросов металла и шлака из конвертера Советский патент 1980 года по МПК C21C5/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЫБРОСОВ МЕТАЛЛА И ШЛАКА ИЗ КОНВЕРТЕРА

Изобретение относится к металлур гии, в частности к контролю кислородно-конвертерного процесса. Известно устройство для контроля выносов и выбросов шпака и металла из конвертера во время продувки, содержащее светочувствительный элемент, свиэированньй на факел, образующийся при продувке, а также схему выделения полезного сигнала на уровне помех 1. Применение известного устройства позволяет получить количественную информацию о выбросах и выносгис, однако с его помощью не представляе ся возможным прогнозировать возникн вения выбросов, что в свою очередь не позволяет принимать меры, препят ствующие их развитию. Из1вестн6 также устройство, содержащее датчик давления отходящих газов, под куполом камина, блок отно шения давления газов к расходу дуть выход которого через интегратор сое динен с первым входом блока сравне,ния, второй вход которого соединен с блоком определения минимгшьно допустимой величины интеграла выше указанного отношения, а выход - с блоком выбора управляющего параметра и величины его измейения 21. Фактически в известном устройстве изменяется аналог скорости окисления., углерода (Vg ) в ванне конвертера, затем вычисляется отношение количества кислорода, затраченного на окисление углерода чугуна к затраченному кйсло зоду дутья. Вычисление указанной величины позволяет оценить количество кислорода, накопленного к данному моменту времени в шлаке, который потенциально можбт вступить в реакцню с углеродом и при определенных условиях способствовать образованию выбросов .. Недостатком устройства является то, что интегральная характеристика процесса за счет определенной чувствительности не дает возможность прогнозировать.выбросы, образующиеся в результате быстрых переходов кислорода из шлака на реакцию окисления углерода, при которых суммарное количество накопленного кислорода не превыиает заданных (вычисляемых в известном устройстве). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

устройство прогнозирования выбросов металла и шлака из конвертера, содержащее датчик измерения скорости окисления углерода металла, соединенный через блок дифференцирования с последовательно соединеннми блоками памяти, причем выходы первогои последнего блоков памяти соединены соответственно с тремя и одним пороговым элементами, выходы остальных блоков - с двумя пороговыми элементами, а выходы пороговых элементов через блок логики соединены с многоканальным индикатором. Для синхронизации работы все блоков в известном устройстве применен блок управления 3, Устройство позволяет прогнозировать основную массу выбросов за счет фиксации резкого -изменения скорости окисления углерода, которое обычно предшествует выбросам,

Недостатком устройства является отсутствие учета текущего положения уровня ванны конвертера во время продувки, которое несомненно влияет на возможность возникновения выбросов, поскольку при прочих равных условиях их вероятность тем больше, чем выше уровень ванны.

Цель изобретения -увеличение надежности прогнозирования выбросов, Указ.анная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок косвенного измерения скорости окисления углерода, соединенный через дифференциатор с последовательно соединенными блоками памяти, выходы которых соединены через пороговые элементы и блок логики с многоканальным индикатором, блок управлени дополнительно введена система определения уровня ванны конвертера, соединенная через блок коррекции с пороговыми элементами.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит,конвертер 1, фурму 2, газоход 3 конвертера, один из возможных датчиков 4, 5, б па. раметра, -косвенно :характеризующих : Vg(для процесса с достиганием отводящих из конвертера газов - датчик давления, или газоанализатор на СО и COrj и расход газов для процесса без достигания), блок 7 определения Vj , блок 8 определения скользящего среднего, дифференциатор 9 (блок определения приращения V), блоки 1014 памяти, пороговые элементы 15-24 схемы 25-30 И, блок 31 логики, блок

32управления, многоканальный блок

33инликацйи, система 34 определени текущего уровня ванны конвертера

.(на чертеже представлен вариант использования акустической характери 5тики конвертера), блок 35 коррекции. .

Устройство работает следующим

образомПри t t (Ьм окончание окисления Si) блок 32 управления включает систему, в блоке 7 определения Vg определяется текущее значение скорости окисления углерода (например, согласно формуле Vj- К QQ,-(СО + СО.) к - коэффициент пропорциональности, Qor расход газов в газоходе, СО, - содержание окиси и двуокиси углерода в отходящих газах), в блоке 8 определяется значение среднее за несколько отсчетов (имеется ввиду дискретное считывание информации), например при усреднении за три отсчета производится следующая операV- М- V3-1 3-1 3

ч причем

следует особо отметить, что, как само наличие блока 8, так и интервал усреднения зависят от характеристики

0 конверторного процесса (колебательность) и применяемой аппаратуры для контроля Vj. (инерционность приборов), в блоке 9 дифференцирования производится (при дискретном считывании)

5 определение приращения V между отсчетами (СУУС ) . Далее указанные приращения поступают в последовательно соединенные блоки 10-14 памяти, причем в блоке 14 находится (i-4) отсчет & Vg , в блоке 13 - (i-3) , в блоке 12 - (t-2), в блоке 11 (i-1), в блоке 10 - (1), где i номер отсчета момента .времени. В качестве блоков памяти могут использоваться, например, резисторы, причем перезапись чисел из одного регистра в другой производится по командам с блока 31 управления. Анализ изменения Vc по текущим отсчетам, находящимся в блоках памяти,про0 изводится при помощи набора пороговых элементов 15-24 и схем 25-30 И. Указанное на чертеже сочетание пороговых элементов и схем И позволяет выявлять следующие ситуации, приводящие к выбросам.

otVc

(настройка порогоdt « i

Когда

вого элемента 15), т.е. имеет место резкое возрастание скорости окисления углерода, скорость спада V,. больше некоторой заданной ( - 3), причем с увеличением длительности спада вероятность выбросов возрастает (пороговые элементы 16-20, cxeMj 25-27 И), скорость спада Ve больше (равна) -Ли возможна смена знакаfrV (1-с52 1-сР,,Т).

Наличие системы определения уровня ванны конвертера во время продувки (например по звуковому давлению в газоходе, уровню вибрации, путем зондирования) позволяет перестраивать при помощи блока коррекции текущие.

-в

8ч )срабазначения уровней (8

тыванйя пороговых элементов 15-20. Например, в первом приближении с

увеличением уровня ванны необходимо уменьшить абсолютные значения сГ,,/:..

Устройство позволяет достигнуть поставленную цель при неизменном расходе дутья и неизменном положении фурмы относительно спокойной ванны.

Таким образом, введение системы определения уровня ванны с блока коррекции позволяет увеличить надежность прогнозирования выбросов.

Формула изобретения

Устройство для прогнозирования выбросов металла и шлака из конвертера, содержащее блок управления, блок косвенного измерения скорости окисления углерода металла, блок дифференцирования, последовательно соединенные блоки памяти, пороговые эленёнты, блок логики и многоканальный блок ийдикации, причем выходы первого и последнего блоков памяти соединены соответственно сг тремя и одним пороговым элементами, а выходад пороговых элементов, кроме

первого, через блок логики соединены с многоканальным блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности прогнозирования, оно дополнительно содержит систему уровня ванны койвертера и блок коррекции, причем указанная система через блок коррекции соединена с пороговыми элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3, Авторское свидетельство СССР по заявке 2481490/02, кл, С 21 С 5/30, 1977.