Способ автоматического управления отводом конверторных газов без дожигания Советский патент 1981 года по МПК C21C5/40 

1

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к получению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах j управления отводом конверторных газов без дожигания.

Известен способ управления отводом конверторных газов без дожигания, заключающийся в подаче в определен- |Q ный момент кислородной продувки в газоотводный тракт нейтрального газа или сжатого воздуха, образующего в газоотводном тракте слой газа - т.ампон, разделяющий отходящие конверторные газы с избытком воздуха от газов 5 с избытком окиси углерода, регулиро вании давления конверторных газов под заслонкой.конвертора, охлаждении газов в котле-утилизаторе и зажигании факела на запальнике свечи, сжигаю- щей конверторный газ. При этом подачу сжатого воздуха или инертного газа производят по определенной программе с начала кислородной продувки l . с

Недостатком такого способа управления отводом конверторных газов является то, что моменты начала и окончания подачи нейтральных газов или сжатого воздуха регламентируются только временем начала кислородной 30

продувки и не связаны нёпосредственно с процессами газовыделения на каждой плавке. При этом возможны выбросы в атмосферу окиси углерода и возрастает опасность возникновения взрыва. Моменты включения и выключения регулирования давления конверторных газов под заслонкой конвертора, а также зажигания факела на запальнике свечн также не связаны с процессами газовыделения из конвертора на каждой плавке.

Наиболее близким к изобретению является способ управления отводом конвертоных газов путем создания газового тампона в начале и конце продувки, регулирования давления конверторных газов под заслонкой кессона, анализа состава и контроле их расхода, дожигания конверторных газов на свече.

В этом способе образование газового тампона осуществляется путем сжигания KOHBepTopHEJx газов в кессоне в начале и в конце кислородной продувки. Сгорание обеспечивается подросом в кессоне большого количества воздуха при максимальном расходе газов газоотводному тракту Г2 .

Недостатком этого способа является отсутствие регулирования объема

по 1учаемого в газоотводном тракте газового тампона из полностью сгоревших газов: завышение объема приводит к выделению большого количества тепла, что, в свою очередь, приведет к изготовлению котла - утилизатора болшой мощности и-увеличению стоимости строительства. Кроме того, после прохождения большого тампона происходит значительный выброс окиси углерода в атмосферу, поскольку при максимальном расходе отходящих газов концентрации окиси углерода в них длительное время остается ниже того значения, при котором возможно ее зажигание на свече. Моменты начала и окончания регулирования давления в кессоне, а также зажигания факела на свече не связаны с процессом газовыделения из конвертора,который не является постоянным от плавки к плавке ,

Целью изобре. является повы- шение взрывобезопасности отвода газов и уменьшение выброса окиси углерода в атмосферу.

Цель достигается тем, что согласн способу автоматического управления отводом конверторных газов без дожигания, включающему образование газового тампона в начале и в конце кислородной продувки, регулирование давления конверторных газов под заслонкой кессонов,контроль их состава в котле - утилизаторе и на входе в свечу, контроль их расхода и дожигание газов на свече, в начале кислородной продувки устанавливают расход отходящих газов на уровне 40-60% от максимального расхода газов по газоотводному тракту, определяют газоанализатором в котле -утилизаторе начало и конец образования первого тампона в начале кислородной продувки по составу отходящих газов, обеспечивающему условия взрывобезопасности, зажигание конверторных газов на свече в момент окончания прохождения тампона по газоотводному тракту, определяемому газоанализатором, на входе в свечу, регулирование конверторных газов под заслонкой осуществляют с момента окончания образования первого тампона и начале кислородной продувки до момента начала образования второго тампона в конце кислородной продувки, определяемому газоанализатором в котле - утилизаторе и устанавливают расход отходящих газов на прежнем уровне 40-60% максимального до начала следующей продувки.

На чертеже представлена установка отвода конверторных газов без дожигания, с помощью которой реализуется предлагаемый способ.

Установка содержит конвертор 1, над которым расположена заслонка 2 кессона 3 и котел - утилизатор 4,

переходящий в газоотводный тракт 5, который несет ступень 6 газоочистки Газоотводный тракт 5 снабжен отсосом 7, выходящий из отсоса патрубок 8 соединен со свечой 9, оснащенной запальником 10. Установка оснащена вычислительным устройством 11, на входы которого подключены газоанализатор 12 состава конверторных газов в котле - утилизаторе 4, устройство 13 контроля расхода отходящих газов и .газоанализатор 14 состава .отходящи газов на входе в свечу. Выходы вычислительного устройства 11 соединены с запальником 10 и коммутирующим устроством 15, выход которого соединен с исполнительным механизмом 16, управляющим шибером ступени 6 газоочистки Давление конверторных газов под заслонкой 2 кессона 3 измеряется датчи ком 1-7 давления, выход которого подключен к регулятору 18 давления, который через коммутирующее устройство 15 управляет исполнительным механизмом 16.

Способ осуществляется следующим образом.

, В начале кислородной продувки на конверторе 1 оператор опускает заслонку 2 кессона 3 на горловину конвертора, подготавливая тем самым к работе систему регулирования давления, состоящую из датчика 17 давления, регулятора 18 давления и исполнительного механизма 16. В это время расход отходящих конверторных газов установлен на постоянном значении, равном 40-60% от максимального расхода газов, определяемого производительностью газоотводного тракта 5. Это значение расхода поддерживается исполнительным механизмом 16 от сигнала, задаваемого вычислительным устройством 11 и передаваемого через коммутирующее устройство 15. При поддержании расхода отходящих газов в указанных пределах обеспечивается подсос в кессон 3 такого количества воздуха, который, соединяясь с горячими конверторными газами, образует достаточный объем нейтральных продуктов сгорания. При расходе отходящих газов 40% от максимального, создается минимальный объем тампона, гарантирующий его сохранение от размывания по мере прохождения- по газог отводному тракту и надежное разделение газов с наличием кислорода от газов с содержанием окиси углерода. Наличие в смеси газов кислорода свыше 5,6% и окиси углерода свыше 12,5% образует взрывоопасную сМесь газов. При расходе отходящих газов 60% от максимального образуется заведомо надежный тампон газов, однако происходит больший подсос воздуха и при сгорании конверторных газов выделя-ется предельно допустимое по условиям тепловосприятия котла - утилизатоpa 4 количества тепла. Кроме того, при больших расходах отходящих газов после прохождения тампона происходят значительные выбросы окиси углерода в атмосферу.

Сразу после прохождения тамйона необходимо включить системурегулирования давления, которая быстро ограничит дожигание газов в кессоне и |Ьбогатит состав отходящих газов до возможности их сжигания на свече. Момент включения регулирования давления определяется по составу конверторных газов в начале газоотводного тракта 5 и расходу отходящих газов. После получения сигналов от газоанализатора 12 тл устройства 13 контроля расхода обходящих газов, вычислительное устройство 11 переключает коъ/злутирующее устройство 15. В результате датчик 17 давления дает сигнал, соответствующий давлению конверторных газов под заслонкой 2 конвертора 1, на регулятор 18 давления, сигнал которого через коммутирующее устройство 15 подается на исполнительный механизм 16, соединенный с шибером на ступени 6 газоочистки. Частичное закрытие этого шибера приведет к сокращению расхода отходящих конверторных газов, и за счет уменьшения дожигания конверторных газов над горловиной конвертора 1 быстро повышается содержание окиси углерода в газах.

Как только газоанализатор 14, установленный на патрубке 8 за отсосом 7, зафиксирует прохождение газового тампона по патрубку 8 и наличие в отходящих конверторных газах окиси углерода в количестве более 12,5% при отсутствии кислорода, вычислительное устройство 11 дает сигнал запальнику 10 на сжигание отходящих газов на свече 9. При этом резко сокращается выброс окиси углерода в атмосферу при одновременном повьпиении взрывобезопасности.

В конце кислородной продувки, когда содержание окиси углерода в отходящих конверторных газах в котле утилизаторе 4 уменьшается до 12,5%, вычислительное устройство 11 через коммутирующее устройство 15 дает сигнал на отключение системы регулирования давления и установку расхода отходящих конверторных газов, равного 40-60% от максимального. При этом за счет дополнительного подсоса воздуха образуется газовый тампон достаточного объема. В межпродувочный период хэтсос 7 работает на 40-60% своей производительности, что позволяет экономить электроэнергию.

Использование предлагаемого способа управления отводом конверторных газов без дожигания по сравнению с известными способами обеспечивает повышение взрывобезопасности системы а отвода конверторных газов, уменьшение выброса окиси углерода в атмосферу, уменьшение тепловой нагрузки

0 на котел-утилизатор, а также автоматическую регламентацию всех операций по отводу конверторных газов без дожигания.

формула изобретения

5

Способ управления отводом конверторных газов без дожигания, включающий кислородную продувку с образованием разделительного газового тампо0на в начале и в конце кислородной продувк /, регулирование расхода отходящих газов по давлению под заслонкой кессона, контроль их состава в котле-утилизаторе и на входе в свечу, контроль их расхода и дожигание га5зов на свече, отличающийс я тем, что, с целью повышения взрывобезопасности отвода газов и уменьшения выбросов окиси углерода в атмосферу, в начале кислородной

0 продувки устанавливают расход отходящих газов на уровне 40-60% от максимального, регулирование расхода отходящих газов по давлению под заслонкой кессона начинают в момент окон5чания образования разделительного тампона газов, который определяется газоанализаторами в котле-утилизаторе по достижению содержания окиси углерода 12,5% при содержании кисло0рода менее 5,6, дожигание отходящих газов на свеченачинают в момент достижения содержания окиси углерода более 12,5%, определяемого анализато- ром состава.газов на входе в свечу, и при уменьшении содержания окиси

5 углерода в отходящих газах котла-утилизатора менее 12,5% устанавливают расход отходящих газов на уровне 40-. 60% от максимального.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии № 42-23682, кл. 10 А 536.3, 1967.

2.Бережинский А.И. и Циммер -Г ман А.Ф. Охлаждение и очистка газов

5 кислородных конвекторов, м. , Металлургия, 1975, с.15-17.