Способ ведения доменной плавки Советский патент 1983 года по МПК C21B5/00 

(54) СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при управлении доменной плавкой.

Известен способ доменной плавки/ . в котором рудную нагрузку в подачах поддерживают постоянной на длительных интервалах времени и зменяют ее только при изменении условий работы печи, с целью обеспечения нормального теплового режима и получения чугуна заданного состава

Недостатками этого способа являются низкая производительность и высокий удельный расход кокса из-за плохого распределения газового потока в горизонтальном сечении печи при ухудшении физико-механических свойств шихтовых материалов вследствие равномерной по вертикали структуры столба шихтовых материалов, обуслрвлениой постоянством соотношения между железорудной частью шихты и коксом в последовательно загружаемых в доменную печь подачах. .

Наиболее близким к предлагаемому является способ доменной плавки, включающий периодические реверсы рудной нагрузки, амплитуда которых поддерживается от t 0,04 до 12,5 от среднего уровня рудной нагрузки с интервалом от времени срабатывания двух подач до времени проплавки шихты в количестве до двух объемов печи, измерение параметра использования газа, содержание кремния в чугуне Г2.

Амш1итуду и период изменения рудг ной нагрузки определяют, исходя из поддержания заданного содержания кремния в чугуне и амплитудно-частотtoной характеристики доменной пеми по каналу рудная нагрузка-содержание кремния в чугуне, аппроксимируемому апериодическим звеном

15

Kqg

Л, 1 (2)

W2JrT)

fVV/

20

где dCp/к - амплитуда изменения рудной нагрузки,т/т кокса;

Л55 - допустимая амплитуда ко

25 лебаний содержания кремния в чугуне, %: K(jt,T - соответственно козффициент передачи объекта

) Т /

30 и постоянная времени (час доменной печи по каналу рудная нагрузка-содер жание кремния в чугуне; Т| - период колебания рудной нагрузки. Недостаток известного способа сое тоит в том, что амплитуда и частота изменений рудной нагрузки поддержива ,ется постоянной в течение всего времени эксплуатации печи и не зависит от показателя степени использования газового потока и показателя тенденции теплового состояния. Это приводи во-первыХ,к неполному использованию тепловой и химической энергии газово го потока, во-вторых, к увеличению отклонений содержания кремния в чугу не от заданного уровня, если, например , содержание кремния в чугуне по нижается и в то же время снижается расход кокса в подачу (положительная полуволна периода), Такое положение дел характерно для случая, когда изменение рудной нагрузки, с цель улучшения использования энергии газо вого потока, имеют примерно те же пе риоды колебания, что и периоды, колебания при изменении рудной нагрузки, с целью стабилизации теплового состояния доменной печи. Указанные причины, приводят к уменьшению производительности, увели чению удельного расхода кокса и увеличению отклонения содер жания кремния в чугуне от заданного уровня. Цель изобретения - повышение производительности, уменьшение удельного расхода кокса и отклонений содержания кремния в чугуне от заданного значения. Поставленная цель достигается тем что в способе доменной плавки, включающем периодические реверсы рудной нагрузки, на груз, амплитуда колебаний которых поддерживается от +0,04 до ±2,5 Т/Т от среднего.уровня с пе риодом от времени срабатывания двух подач до времени проплавки шихты в количестве до двух объемов печи,изме рение параметров использования газа, содержание кремния в чугуне, меняют рудную нагрузку на кокс пропорционал но приращению параметра использования газа за последующий и предыдущий интервалы измерения в количестве 2050 реверсов рудной нагрузки с коэффициентом +1 при увеличении периода реверса рудной нагрузки на предыдущем интервале измерения и наоборот. Кроме того, изменяют амплитуду по луволны рудной нагрузки пропорционально разности заданного и усреднен ного за 15-30 ч содержания кремния в чугуне на 0,1%, причем превышению разности больше 0,1% соответствует отрицательная полуволна и наоборот, кремния в чугуне, если эта разность больше величины 0,1%, и уменьшают ам плитуду положительной полуволны рудной нагрузки пропорционально этой разности, если она меньше величины 0,1%. Оперативная корректировка амплитуды и частоты изменений рудной нагрузг ки в зависимости от значений показателя использования газового потока и содержания кремния в чугуне позволяет улучшить использование тепловой и химической энергии газового потока, стабилизировать тепловое состояние доменной печи. Способ ведения доменной плавки осуществляют следующим образом. Измеряют с помощью газоанализатора содержание СО2(1) и СО () в колошниковом газе в i-ые моменты времени, например, через 2 мин. Определяют величину показателя газового потока по формуле 0,) со ЩТсоШ Усредняют значения показателя q(i) на интервале времени, включающем 20-50 периодов колебания рудной нагрузки, (i)(i-)+0,oo((J-(-lf), (i)q;(i) при i e, (4J где t- - момент окончания очередного интервала времени, на котором производят усреднение. Корректируют период изменения рудной нагрузки по следующему правилу: если разность,равная тп1 Е)-Тп(-1); больше О, то следующий период иэмеае ния рудной нагрузки равен Тп (c -hTnCe dn и((е-1Я( если разность, равная Тр(1) - .Tti (1-1) м9ньше О, то следующий период изменения рудной нагрузки равент-п()(()-с(ен;,(Ы где d-, « 10 - коэффициент, поднастраиваемый в процессе эксплуатации системы, Определяют амплитуду изменения рудной нагрузки дГр/к}по формулам (1) и (2) / Гр/кКе) №)где и fPAJ -, амплитуда изменения рудной нагрузки, Т/Т кокса; 4Si «0,15% - допустимая амплитуда колебаний содержания кремния в чугуне,%; Тр - период -колебания рудной нагрузки. Измеряют содержание кремния в чугуне при его выпуске из печи. Усредняют значения содержания кремния в чугуне на интервале в 1530ч, Si(T) st(унЫз tSiXrJ-SilT-OJXS) где dfc О,15 - коэффициент, под- настраиваеьшй в процессе эксплуатации системы. Корректируют амплитуды положитель ной и отрицательной полуволн измене ния рудной нагрузки по следующему правилу если модуль разности, равной S i (jf)-S у), меньше или равен 0,1% то амплитуда положительной полуволны равна лГР/кЗ из операции 5, а ампли туда отрицательной полуволны равна I J из той же операции 5 j если разность, равная StC-y) -З). больше величины 0,1%, то амплитуда положительной полуволны равна лСР/К7 из операции 5, а амплитуда отрицательной полуволны уменьшается пропорционально разности I S i ()-S i(y)i, в частности делается равной нулю; если разность, равная SiCj}-$1(г), меньше отрицательной величи ны 0,1%, то амплитуда отрицательной полуволны равна J из операции а амплитуда положительной полуволны ; уменьшается пропорционально разности 7 S i (у) - S Г (у) I, в частности делается равной нулю. Кроме трго, реализуется скорректированная рудная нагрузка, В известном способе снижается рас ход кокса порядка 2,0-2,5% и увеличивается производительность печи до 1,1%, Применение предлагаемого способа позволяет снизить удельный расход iKOKca порядка наО,5-1,0%, увеличить производительность печи на 0,Ь0,7% за счет повытиения степени использования химической н тепловой энергии газового потока и уменьшить отклонения содержания кремния в чугуне от заданного уровня на 10% за счет стабилизации теплового состояния печи. Формула изобретения 1,Способ ведения доменной плаввключающий периодические реверрудной нагрузки на кокс, амплитуду колебаний которых поддерживают от iО,04 до ± 2,5 Т/Т от среднего уровня с интервалом от времени срабатывания двух подач до времени проплавки шихты в количестве до двух объемов печи, измерение параметров использования газа, содержание кремния в чугуне, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, уменьшения удельного расхода кокса и отклонений содержания кремния в чугуне от заданного значения, меняют, рудную нагрузку на кокс пропорционально приращению параметра использования газа за последующий и предыдущий интервалы измерения в количестве 20-50 реверсов рудной нагрузки с коэффициентом +1 при увеличении интервалов реверса рудной нагрузки на предыдущем интервале измерения -и наоборот, 2,Способ по п. 1, отлича -ющ и и с я тем, что изменяют амплитуду полуволны рудной нагрузки пропорционально разности заданного и усредненного за 15-30 ч содержания крем- ния в чугуне на 0,1%, причем превышению разности больше 0,1% соответствует отрицательная полуволна и наоборот. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Тиммельфарб А.А.Ефименко Г,Г,: Автоматическое управление доменным процессом, М., 1965, с, 98-102, 2, Авторское свиделельство СССР 492546, кл, С 21 В 5/00, 1969.