Способ автоматического управления операциями отвода конверторных газов без дожигания Советский патент 1982 года по МПК C21C5/38 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОПЕРАЦИЯМИ ОТВОДА КОНВЕРТОРНЫХ

1

Изобретение относится к черной ме- .таллургии, конкретнее к получению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах управления отво дом конверторных газов без дожигания.

Известен способ управления отводом конверторных газов без дожигания, заключающийся в создании в газоотводящем тракте разделительного газового тампона в начале и конце продувки во избежание образования взрывоопасных смесей, регулировании давления конверторных газов под заслонкой кессона, контроле расхода отходящих газов, сжигании газов на свече.

Разделительный тампон образуется в результате полного сгорания кон ерторного газа, т.е. при коэффициенте избытка воздуха с 1. При регулировании давления под заслонкой кессона ограничивается подсос воздуха в тракт и конверторный газ сгорает при оСОДСогласно указанному способу разделительный тампон образуется в результате ГАЗОВ БЕЗ ДОЖИГАНИЯ

подсоса в кессон нерегулируемого большого ксиичества воздуха при максимальном расходе отходящих газов flj.

Недостатком этого способа является отсутствие регулирования объема, образующегося в котле-охладителе газового тампона из полностью сгоревших газов. Завыщение объема тампона приводит к выделению болыиого количества тепла, что обуславливает проектирование котла-сос

10 ладителя большой мощности и увеличению стоимости строительства. Кроме того, после прохождения большого тампона происходит значительный выброс СО в атмосферу, поскольку при максимальном рас15ходе отходящих газов концентрации окиси углерода в них длительное время остается ниже того значения, при котором возможное ее зaжигa rae на свече (около 30% СО). Утилизация конверторного га20за в таких условиях неэффективна .. Мо-. менты начала и окончания регулирования давления под заслонкой кессона, а татсже зажигания факела на свече не связаны с процессом газовыделения из конвертора все операции производятся оператором вручную. Наиболее близким к изобретению является способ автоматического управления отводом конверторных газов без дожига.ний, заключающийся в образований тампонов в начале и конце кислородной продувки при определенном постоянном значении расхода отходящих газов (40-60% от максимального), включении и выключении системы регулирования давления под заслонкой кассона по информации газового анализа в котле-охладителе и зажигании конверторного газа на свече по информации газового анализа на входе ,в свечу 2j Недостатком такого-способа является также отсутствие регулирования объема, образующегося в котле-охладителе газового тампона. Образование тампона происходит самопроизвольно во времени и поэтому эта операция не может быть автомйтиаирована. При уменьшении расхода отходящих газов во время образования тампона лищь частично снижаются пиковые нагрузки на котел-охладитель и частично снижаются выбросы СО в атмосферу. Моменты начала и конца операций отвода газов оптимально не определены и не регламентированы, что также не поз воляет автоматизировать процесс отвода газов. Цель изобретения - повышение надежности проведения операций отвода газов, сокращение выбросов окиси углерода в атмосферу и увеличение выхода конверторного ваза для утилизации. Цель достигается тем, уто согласно способу автоматического управления операциями отвода конверторных газов без дожигания, включающему кислородную про дувку с образованием разделительного тампона в начале и конце продувки, определение момента зажигания плавки, регулирование расхода отходящих газов по давлению под заслонкой кессона и сжигание газов на свече или их утилизацию, с начала кислородной продувки регулируют давление под заслонкой кессона, соответствующее полному сжиганию конверторных газов при oL - 1, регулирование давления под заслонкой кессона, соответствующего отводу газов без дожигания в кессоне при о/-0,1, начинают через , выдержку времени от момента зажигания плавки, равную 0,2-1 мин, сжигани-е кон

верторного газа на свече или его утилизацию начинают через выдержку времени от момента переводи регулирования на

пои проходит через кoтeл-oxлaдитa ь 5, газоотводящий тракт 6 с газоочисткой 7 и дымососом 8, через перекидной клаj 0,l, равную времени прохода газов по всему газоотводящему тракту при ми нимальном расходе отходящих газов, регулирование давления под заслонкой кессона продолжают в межпродувочный период. В случае отвода конверторного газа с его последующей утилизацией в конце продувки переводят отходящие газы на свечу через выдержку времени от момента начала регулирования ее/, равную времени прохода газов по всему газоотводящему тракту при минимальном расходе газов. На фиг. 1 представлена установка отвода конверторных газов без дожигания; . на фиг. 2 - изменение выхода конвертор - ного газа а, регулируемого расхода отходящих газов б и изменение коэффициента избытка воздуха по ходу конверторной плавки. Установка содержит конвертор 1, находящийся в укрытии 2. Над конвертором 1 расположены заслонки 3 кессона, кессон 4, котел-охладитель 5, который переходит в газоотводящий тракт 6, содержащий регулируемую ступень 7 газоочистки, дымосос 8 и свечу 9 с поджигающим устройством 10. При наличии утилизации конверторного газа установка содержит газопровод 11 и перекидной клапан 12, Система регулирования давления под заслонкой кессона 3 содержит датчик 13 давления, подсоединенный на регулятор 14, который соединен с исполнительным механизмом 15. Система регулирования давления содержит также зада тчи к 16 давления (о/ 1), задатчик 17 давления (J - 0,1), переключающее устройство 18, соединенные со сдвоенным реле 19 времени, и датчик 20 минимального расхода. Способ заключается в следующем. С момента зажигания плавки на конверторе 1, находящемся в укрытии 2, под заслонкой 3 кессона измеряется давление газа датчиком 13 давления,сигнал которого подается на регулятор 14 (момент в на фиг. 2). В это время к регулятору 14 посредством переключающего устройства 18 подключен задатчик 16 давления ( of. -1). Регулятор 14 через исполнительный механизм 15 управляет регулирующим органом газоочистки 7 так, что в кессоне 3 происходит полное сгорание конверторного газа с образованием нейтральных газов. Этот тампан 12 проходит на свечу 9 и выбрасывается в атмосферу. Через выдержку вре мени AT-t равную 0,2-1 мин в момент времени г (фиг. 2) реле 19 времени посредством переключающего устройства 18 подключает к регулятору 14 вместо задатчика 16 давления задатчик 17 давления, соответствующий ,1. Регулятор давления 14 резко ограничивает под сос воздуха в кессон 4, обеспечивая отвод конверторных газов без дожигания в кессоне. С этого момента в кессоне 4 повышается концентрация СО газа свьпде 30% и реле 19 времени начинает отсчет времени ДТд, достаточный для прохода газов от кессона 4 до конца свечи 9, и по достин ени1о ATg, реле 19 времени да ет команду на поджигающее устройство 10, которое зажигает конверторный газ (момент 3 на фиг. 2). В случае утнлизации реле времени 19 дает команду на переключение перекидного клапана 12 который направляет конверторный газ на утилизацию, В конце продувки, когда в соответст- ВИИ с газовыделением из конвертора система регулирования давления уменьшает расход охлаждающих газов до минимального, устройство 20, фиксирующее нижнее положение регулирующего органа, да- ет сигнал на переключающее устройство 18, которое переключает задатчик давления 17 (« 0,1) на задатчик давления 16 (oi 1; момент е на фиг. 2). При этом сдвоенное реле времени 19 начинает отсчет времени ДГГ по истечении которого устройство 12 переводит газ с газопровода утилизации 11 на свечу 9 (момент е на фиг. 2). Момент ж на фиг. 2 соответствует окончанию продувки. Продолжительность времени от д до з (или, что то же самое, от г до е) соответствует утилизации конвертор ного газа. В связи с нерегулярностью выхода конверторного газа нерегулируемый тампон получается значительных размеров и время его прохождения является неоп- ределенным. Согласно предлагаемому способу, тампон начинает образовываться (путем регулирования) сразу после начала продувки и начала газовыделен 1я из конвертора (момент а на фиг. 2). При минимальном расходе отходящих газов на образование такого тампона требуется не более 0,2 мин. В случае медленного развития газовыделений максимальное время образования тампона равно 1 мин. Поэтому предельные установки задатчика времени окончания образования тампона с начала продувки Т 0,2-1 мин. Лищнее время образования тампона (до 1 мин), в данном случае не ведет к выбросам СО в атмосферу, сгорание газов полное. Общее время собирания газа на утилизацию, согласно предлагаемому способу, может быть увеличено на 20-30%. По окончании продувки давление под заслонкой кессона становится равным нулю, т.е. меньше заданного и система регулирования автоматически удерживает регулирующий орган в положении, соответствующем минимальной производительности. При этом в течение всего межпродувочного периода производительность, а следовательно, и потребление электро.энергии дымососом минимальные. Использование способа автоматической регламентации операйий отвода конверторных газов без дожигания позволят обеспечить более надежную и полностью автоматизированную работу системы отвода конверторных газов. При этом повышается взрывоопасность системы отвода газов, уменьшаются выбросы СО в атмосферу, увеличивается выход годного газа при его утилизации и экономия электроэнергии. Использование способа обеспечивает увеличение отбираемого для утилизации конверторного газа примерно на 25%. Экономия от увеличения количества отбираемого газа составляет около 450 тыс. руб./год. Экономия за счет снижения потребления электроэнергии дымососами по предлагаемому способу по сравнению с нерегулируемым составляет 30%, а именно 160 тыс. руб./год. Таким образом, общая экономия от использования предлагаемого способа автоматической регламентации операций отвода конверторных газов без дожигания составляет около 889 тыс.руб./год. Кроме эффекта в денежном выражении, эффективность внедрения предлагаемого способа выражается в оздоровлении воздущного бассейна за счет сокращения выбросов СО в атмосферу и в облегчении труда оператора-сталевара. Формула изобретения 1. Способ автоматического управления операциями отвода конверторных газов без дожигания, включающий кислородную продувку с образованием разделительноГО тампона газов в начале и конце про дувки, определение момента зажигания плавки, регулирование расхода отходящих газов по давлению под заслонкой кессона и сжигание ,газов на свече или их утипизацню, от л. и чающийся тем, что, с целью повьпаения надежности проведения операцийртвода газов, сокращений выбросов окиси углерода в атмосферу и увеличения выхода конверторного гаэа для утилизации, с начала кислородной продувки регулируют давление под заслонкой кессона, соответствующее полному сжиганию конверторных газов при коэффициенте избытка воздуха oi. - 1, регулирование Давления под заслонкой кессона, соответствующего отводу газов без дожигания в кессоне при А--ОД, начинак т через выдержку времени от момент..та зажигания плавки, равную О,2-1 мин, сжигание конверторного газа на свече или его утилизацию начинают через вы.держку времени от момента перевода ре гулирования на of.-0,1, равную времени 9 77 прохода газов по всему газоотводящему тракту при минимальном расходе отходящих газов, регулирование давления под заслонкой кессона продолжают в межпродувочный период. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при отводе конверторного газа с его последующей утилизацией в конце продувки переводят отходящие газы на свечу через выдержку вре, мени от момента начала регулирования с с 1, равную времени прохода газов по всему газоотводящему тракту при минимальном расходе газов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бережинский А, И., Циммерман А. Ф. Охлаждение и очистка газов кислородных конвертеров. М., Металлургия, 1975, 0. 15-17. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2775936/22-02, кл. С 21 С 5/4О, 1979.