Устройство для автоматического регулирования отвода газов из конвертора Советский патент 1980 года по МПК C21C5/38 

Изобретение относится к получению стали в конверторах, конкретнее к .устройствам для регулирования отвода отходяшего газа посредством регулирования давления под кольцевой заслонкой кессона и может быть испол зовано в системах регулирования отво да отходящих газов. Известно устройство для регулирова ния давления под кольцевой заслонкой кессона, содержащее кольцевую заслон1 У кессона, приемники внещнего, и |внутреннего давления, дифманометр, электромагнитный датчик-преобразова тель, регулятор-привода дроссельной заслонки. Регулятор привода, в свою очередь связан с вычислительной машиной, вход которой соединен с анализатором химсостава отходящих газов. Выйод анализатора ко входу подключен вычислитель ной машины l . В этом устройстве приемники ВНУТрённего давления расположены в верхне непроветриваемой части кольцевой заслонки. При этом, во время пульсаций или выбросов шлака, концы приемников внутреннего давления оказываются в зоне скопления высокотемпературных газов, подвержены воздействию шлака Недостатком известного устройства является то, что в нем поддержание заданного давления под кольцевой заслонкой не всегда обеспечивается ввиду того, что приемники давления установлены в зоне, где при пульсациях пламени и выбросах шлака из конвертора горячие газы заполняют все непроветриваемое пространство и создают дополнительное давление, за счет которого в систему регулирования тяги поступает ложная информация, не отоажающая распределение давлёйия в зоне нейтральных газов. Кроме того, высокая температура газов при пульсациях пламени значительно нагревает приемники давления, искажая поступаюйую от них информацию. Для устранения указанного недостатка в известном устройстве введен узел корректировки тяги дымососа по химсоставу отходящих газов, боздействуя на регулятор тяги при определенном содержании какоголибо компонента отходящих газов, например СО, можно скррректировать показания приемника. Юднако, конструкция устройства при этом значительно услож няется. Недостатком известного устройства является также и при обработке корректирующей информации от газоанализатора в вычислительной машине необ ходим предварительный отбор пробы отходящих газов, обработка пробы и последующий анализ ее в газоанализаторе что создает запаздывание системы в целом. За это время дроссельная заслонка остается по-прежнему открытой возникает большой подсос наружного воздуха, увеличивается тяга и возникают резонансные пульсации в газоотводящем тракте. Известно также устройство для ре улирования давления под кольцевой заслонкой кессона, содержащее кольцевую заслонку, приемники внешнего и внутреннего давления, причем приемни ни внутреннего давления расположены в одной плоскости по окружности ввер ху кольцевой заслонки и снаружи по отношению к кессону. Приемники внешнего давления установлены над кольцевой заслонкой кессона 2. Приемники внутреннего и внешнего давления соединены с дифманометром импульсными трубками и не защищены от пламени при заливке чугуна, сливе стали и шлака. Выход дифманометра соединен со входом регулятора положения дроссель ной заслонки. Ко второму входу этого регулятора подсоединен задатчик давления. Выход регулятора положения со единен с приводом дроссельной заслон ки. Недостатком известного устройства является то, что при пульсациях газо и пламени в газоотводящем тракте, а также при выбросах шлака из конвертора, несмотря на имеющийся подсос воздуха, в зону установки внутренних приемников давления врываются пламя и горячие газы, которые заполняют всю зону непроветривающегося простра ства, где создается дополнительное давление, что приводит к искажению информации о положении зоны горения и система регулирования давления под заслонкой кессона становится неуправ ляемой , При выбросах шлака из конвертора весь объем под кольцевой заслонкой кессона заполняется горячими газами, создающими давление в два-три раза превышающее заданное, что искажает информацию о положении зоны горения Вследствие этого система регулирова ния давления под кольцевой заслонко кессона,несмотря на имеющийся подсос воздуха, еще больше открывает р гулируемую дроссельную заслонку, си тема регулирования давления станови ся неуправляемой. При этом нарушает режим отвода конверторных газов без ложигания окиси углерода, увеличива ся тепловая нагрузка на котел-утилизатор, создается опасность возникновения взрывоопасных смесей конверторных газов, увеличивается нагрузка на дымососную установку. Наряду с тем, при известном расположении приемников внутреннего давления и песочного затвора и наруше- НИИ 5 плотнения последнего, появляется утечка газов,что приводит к уменьшению давления в местах его измерения. Вследствие этого система регулирования давления под заслонкой кессона прикрывает дроссельную заслонку, приводя к сильным выбиваниям газов изпод кольцевой заслонки в цех. Цель изобретения - обеспечение регулирования отводаотходящих газов при возникновении пульсаций пламени в газоотводящем тракте, выбросов шлака и нарушении уплотнений песочного затвора. Поставленная цел1 достигается тем, что в устройстве для регулирования давления под кольцевой заслонкой кессона при отводе конверторных газов дожигания, содержащем кольцевую заслонку кессона с песочным затвором, приемники внешнего и внутреннего давления газов, соединенные с импульсными трубками, связанными с дифманометром, который подключен ко входу регулятора привода дроссельной заслонки, ко второму входу которого подключен задатчик давления под заслонкой кессона и привод дроссельной заслонки, приемники внутреннего давления ;встроены в боковую; водоохлаждаемую часть кольцевой заслонки, установле-/ ны на уровне основания кессона при опушенной кольцевой заслонке и снабжены металлическими экранами, а приемники внешнегодавления снабжены наконечниками с отверстиями, направленными вниз, и закреплены у нижнего края кольцевой заслонки, при этом и те и другие приемники расположены на участке кольцевой заслонки, ограниченном двумя плоскостями, проходящими через вертикальную ось конвертора под углом oC-arccos dlti к его оси поворота, где d- внутрен- НИИ диаметр горловины конвертора, D - диаметр кольцевой заслонки кессона. На фиг, 1 изображена установка приемников внешнего и внутреннего давления-на кольцевой заслонке кессона, в плане, и А-А; на фиг. 2 - установка приемников внешнего и внутреннего давления на кольцевой заслонке кессона; на фиг. 3 общая схема регулирования давления под заслонкой кессона и тяги в дымоходе конвертора; на фиг. 4 - вид установки преемника внешнего давления у края кольцевой заслонки кессона; на фиг., 5- вид установки приемника внутреннего давления с защит ным экраном в кольцевой заслонке кессона. Устройство состоит из приемников 1внутреннего давления и приемников 2внешнего давления, установленных на кольцевой заслонке 3 кессона 4. Приемники 1 и 2 соединены с дифманометром 5 (фиг. 3) соответственно импульсными трубками б и 7, Приемники 2 снабжены наконечника Ь (фиг. 4), а приемники 1 снабжены экранами 9 (фиг. 5). Приемники 1 и 2 установлены между водоохлаждаемым трубами 10 кольцевой заслонки, и им пульсные трубки 6 и 7 проложены так же между водоохлаждаемыми трубами 10, что предохраняет их от разрушения при высоких температурах. Дифманометр соединен со входом регулятора 11 положения дроссельной заслонки, другой вход которого соединен с задатчиком 12 давления под заслонкой кессона. Выход регулятора 11 соединен со входом привода 13 дроссельной заслонки 14. Устройство работает следующим об разом. От приемников 1 и 2 давление пос тупает соответственно по импульсным трубкам 6 и 7 в Дифманометр 5. С вы хода дифманометра 5 электрический ри нал, пропорциональный разности давлений, поступает в регулятор 11, по ложения дроссельной заслонки 14. На другой вход регулятора 11 пос тупает сигнал с выхода задатчика 12 давления. При возникновении сигнала рассогл сования с выхода регулятора 11 он поступает на вход привода 13, изменя щего положение заслонки 14 в сторону 1 5Ьработки рассогласования. За счет регулирования тяги дымососа поддерживается заданное давление под заслонкой кессона./ При пульсациях пламени, вызванных резонансом столба отходящих газов в дымоходе и сопровождающихся периодическим подсосом воздуха и выбиванием пла.мени из-под кольцевой заслон ки кессона, горячие газы заполняют верхнее непроветриваемое пространств 15 под кольцевой заслонкой 3 и создают повьииенное давление. Вследствие того, что в предлагаемом устройстве приемники 1 внутреннего давления рас положены ниже зоны скопления газов, т.е. на уровне основания кессона, не создается дополнительное давление и в систему регулирования давления под заслонкой кессона отобранная достоверная информация по сигналам дифманометра 5 прикрывается дроссельная заслонка 14, подсос воздуха прекращается и, резонансные пульсации также прекращаются. При выбросах шлака на горловину конвертора кольцевая заслонка 3 заполняется газами с резко повышенной температурой. Так как динамическая составляющая напора восходящих потоков направлена перпендикулярно по отношению к осям отверстий приемников 1 внутреннего давления, защищенных металлическихэкранами 9 от брызг пятака, то приемниками 1 воспринимается лишь статическая составляющая этого потока. Однако приемники внешнего давления, установленные с внешней стороны нижнего края заслонки и выполненные с наконечниками, направленными книзу, воспринимают напор восходящих потоков газов, компенсируя повышенное давление, воспринимаемое приемниками внутреннего давления. Благодаря этому информация зоны горения не искажается. Кроме того, расположение приемников внутреннего давления на уровне основания:кессона. исключает влияние утечек газов при появлении неплотностей в песочном затворе 16 (фиг. 2) на величину давления , в местах его измерения и рабо-та системы регулирования давления не нарушается. Угол oL-ctv-ccos d/D выбран из условия удаления приемников внешнего и внутреннего давления от воздействия пламени и высоких температур газов, выходящих из горловины конвертора при его наклоне во время загрузки и разгрузки. Из треугольника АОВ (фиг. 1) имеем . - cosJ. Так как ОВ - -2 , получаем COSdL- oL-arccos Такое расположение приемников исключает их перегрев, увеличивая надежность в работе. Формула изобретения, Устройство для автоматического регулирования отвода газов из конвертора, содержащее кольцевую заслонку кессона с песочньом затвором, приемники внешнего и внутреннего давления газов, соединенные с импульсными трубками, связанными с дифманометром, который соединен с первым входом регулятора привода дроссельной заслонки, второй вход которого соединен ,с задатчиком давления под заслонкой кессона и привод дроссельной заслонки, от т личаюшееся тем, что, с Целью обеспечения регулирования отвода отходящих газов при возникновении пульсаций пламени в газоотводящем ракте, выбросов шлака и нарушении уплотнений песочного затвора, приемники внутреннего давления встроены

в боковую Бодоохлаждаемую часть кольцевой заслонки, установлены на уровне основания кессона при опущенной кольцевой заслонке и снабжены металлическими экранами , а приемники внешнего давления снабжены наконечниками с отверстиями, направленными вниз, и закреплены у нижнего края кольцевой заслонки, при этом и те и другие приемники расположены на участке кольцевой заслонки, ограниченном квумя плоскостями, проходящими через вертикальную ось конвертора под углом

«i-arccos d/D к оси его поворота,

где в - внутренний дмамегр горловинн конвертора;

1 диаметр кольцевой заслонки кессона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР 255069, кл.С21 С 5/3&, 1971.

2. Авторскоесвидетельство СССР 298133, кл. С 21 С 5/38, 1966.

Ч

Конбертер

Конбсртвр

поворота конйертера

г

Фаг.1