Устройство для контроля температуры металла в конвертере

(51) 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИДЕ а измериалов, бло влаги в сып расчета вре аги, содерж лах, выходы са сыпучих ма чих ма ени ре ацейся рения содержания териалах и блока ции разложения в в сыпучих матери которых щестоам блока 1 ХОДтветственно к восьмому вход подсоединены сму, седьмомурасчета темпер уры металла,единен к вход оследнего п ам о тлио блок ра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 876727, кл. С 21 С 5/30, 1980., Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3613087/22-02,кл, С 21 С 5/30, 1983.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯТЕМПЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ,включающее блок расчета времени продувки, блок измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блок измерения веса сыпучих материалов, блокизмерения содержания водорода в отходящих газах, блок расчета времениреакции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах, бункер с механизмом ввода сыпучих материалов,блок расчета температуры металла,регистрирующий прибор, при этом первый выход блока расчета времени продувки подсоединен к первому входу блока расчета температуры и к блоку измерения содержания водорода в отходящих газах, а выход последнего подсоединен к первому входу блока расчета времени реакции разложения влаги,а его выход - в бункер с механизмомввода сыпучих материалов, второй выход блока расчета времени продувкиподсоединен к входам блока измерения 80117877 гистрирующего прибора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности контроля температуры металла в ванне конвертера, в него введены блок измерения веса чугуна, блок измерения веса лома, блок определения химического состава чугуна,блок измерения температуры чугуна, блок измерения температуры металла и блок определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке, причем третий выход блока расчета времени продувки подсоединен к вход блока измерения веса чугуна, блока измерения веса лома, блока определения химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, а выходы этих блоков подсоединены соответственно к второму, третьему, четвертому и пятому входам блока расчетатемпературы металла, четвертый выходблока расчета времени продувки подсоединен к блокам измерения темпера-туры металла и определения содержанщуглерода в металле на промежуточной повалке, выходы которых подсоединенысоответственно к девятому, десятомувходам блока расчета температуры металла.2, Устройство по п. 11178772 Плавка Р 233276 5,40 6,00 2000 О, 217 8,26 7,20 0,273 7,40 6,63 2000 9,00 9,2012,40 4000 12,54 0,292 13,00 0,301 12,56 4000 15,00 15,20 16,20 17,40 18,40 19,00 4000 0,394 9, 8.9 9, 8 3 4000 0,401 21,0021,20 21,40 22,00 22,20 22,40 24,40 4000 7,61 0,537 7,59 0,539 4000 3,71 2000 0,545 25,00 Время от начала первого периода, мин Промежуточнаяповалка Вес сыпучихматериалов,кг Теплоемкость жидкого металла,ккал (кг С)/ оТФак= 1560,0 С Перепад температур послеприсадкй извести,С1 ЫО ЦВ ИО 975 ЯЯ ЯЛ1178772Составитель А. Абросимов Редактор А. Лежнина Техред Е. Фечо Корректор М. Самборская Заказ 5609/22 Тираж 553 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4чета времени реакции разложения влагивыполнен в виде трех триггеров, трехсхем ИЛИ, двух Формирователей импульсов, генератора тактовых импульсов,трех схем И, счетчиков десятых долейсекунд, секунд и десятков секунд,схемы буФерных ключей, компаратора,.двух дешифраторов, одновибратора ичетырех переключателей, причем выходыблока расчета времени продувки итретьей схемы И подсоединены соответственно к первому и второму входапервого триггера, а первый выход последнего подсоединен к первым входампервой и второй схемы ИЛИ, к второмувходу третьего триггера, к третьимвходам второй и третьей схем И, выходвторого триггера подсоединен к второму входу первой схемы ИЛИ, а выходпоследнего подсоединен к второмувходу первой схемы И, выход генератора тактовых импульсов подсоединен кпервому входу первой схемы И, а еговыход подсоединен к входу счетчикадесятых долей секунд, выход второготриггера подсоединен к второму входувторой схемы ИЛИ, а выход последнегоподсоединен к входу первого формирователя импульсов, а его выход подсоединен к установочным входам трехсчетчиков, выход переноса счетчикадесятых долей секунд подсоединен ксчетному входу счетчика секунд, а еговыход - к счетному входу счетчикадесятых секунд, выход которого подсоединен к вторьму входу третьейсхемы ИЛИ, счетные выходы счетчиковдесятых долей секунд и секунд подсоединены соответственно к входам первого и второго дешифраторов, а счетныевыходы трех счетчиков подсоединенысоответственно к первому, второму итретьему входам схемы буферных ключей, а его выход подсоединен к восьмому входу блока расчета температурыметалла, выход первого дешифратораподсоединен через переключатели напервые входы второй и третьей схемыИ, а выход второго дешиФратора подсоединен через переключатели на вторые входы второй и третьей схемы И,Ъьиоды второй и третьей схемы И подсоединены к входу одновибратора, выход которого подсоединен к входубункера с механизмом ввода сыпучихматериалов и к первому и второму входам соответственно второго и первоготриггеров; выход блока измерения содержания водорода подсоединен к входу компаратора, а выход последнегоподсоединен к первому входу третьейсхемы ИЛИ, выход которой подсоединенк второму входу второго триггера, аего выход подсоединен к вторым входампервой и второй схемы ИЛИ и к второму входу второго Формирователя импульса, выход которого подсоединен кпервому входу третьего триггера, выход последнего подсоединен к восьмому входу блока расчета температуры. 3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю ш е е с я тем, что блок расчета температуры металла выполнен в виде двух модулей ввода инициативных сигналов, коммутатора дискретных сигналов, двух модулей кодового управления, блока согласования ввода- вывода, микро-ЭВИ, модуля гальванической развязки, причем выход блока расчета времени продувки и первые выходы блока измерения веса чугуна, блока измерения веса лома, блока определения химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, блока измерения веса сыпучих материалов, блока измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блока расчета времени реакции разложения влаги и блоков измерения температуры металла и определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке подсоединены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому входам первого модуля ввода инициативных сигналов, в выход последнего подсоединен к первому входублока согласования ввода- вывода, вторые контактные группы выводов блока измерения веса чугуна, блока измерения .веса лома, блока определения химического состава чугуна, блока измерения температуры чугуна, блока измерения веса сыпучих материалов, блока измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блока расчета времени реакции разложения влаги и блоков измерения температуры металла и определения содержания углерода в металле на промежуточной повалке подсоединены соответственно, к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому,ядвятому входам коммутатора дискрет1178772 1 2Изобретение относится к устройст-продувки по статическому алгоритму вам для контроля температуры металлавремя продувки (или суммарное коли- в конвертере и может быть использо- чество кислорода), время присадки вано в черной металлургии для контро- сыпучих материалов, суммарный вес и ля температуры металла в конвертер количество присадок, суммарный вес ном производстве, чугуна и лома; блок 2 измерения весаЦелью изобретения является повы- чугуна - тензометрические весы АИРИ-Т; шение точности контроля температуры блок 3 измерения веса лома - платформеталла в ванне конвертера. менные весы ИВС; блок 4 определенияНа Фиг. 1 изображена блок-схемахимического состава чугуна - кванто 1 О метр "Поливак"; блок 5 измерения предлагаемого устройства; на фиг.2 -характерная диаграмма изменения температуры металла в конвертере; нафиг.З - блок расчета времени разложения влаги, содержащейся в сыпучихматериалах; на фиг.4 - блок расчетатемпературы металла. температуры чугуна - термопару, например, типа ТПР; блок 6 измерения содержания водорода в отходящих газах - серийно изготавливаемый масс-спектрометр МХ; блок 7 измерения веса сыпучих материалов -Устройство (Лиг. 1) содержит серийный дозатор, напримертипа блок 1 расчета времени продувки, блок 1858 УВТ; блок 8 измерения содержа 2 измерения веса чугуна, блок 3 изме О ния влаги в сыпучих материалах -рения веса лома, блок 4 определения нейтронный влагомер, например, типахимического состава чугуна, блок 5 ВНС. ных сигналов, а его выход подсоединен к входу модуля гальваническойразвязки, выход которого подсоединен,,к входу второго модуля ввода инициативных сигналов, а выход последнегоподсоединен к второму входу блокасогласования ввода-вывода, первыйвыход которого подсоединен к микроЭВИ, а выход последнего подсоединенс третьему входу блока согласования измерения температуры чугуна, блок 6 измерения содержания водорода в отходящих газах, блок 7 измерения веса сыпучих материалов, блок 8 измерения содержания влаги в сыпучих материалах, блок 9 расчета времени реакции разложения влаги, содержащейся в сыпучих материалах, бункер 10 с ЗО механизмом ввода сыпучих материалов в конвертер, блок 11 измерения температуры металла, блок 12 определения содержания углерода в металле, блок 13 расчета температуры металла и З 5 регистрирующий прибор 14.Блок 1 расчета времени продувки представляет собой статическую систему управления конвертерной плавкой которая рассчитывает перед началом1 О ввода и вывода, второй выход последнего подсоединен к входу первого бесконтактного модуля, а его выход подсоединен к девятому входу коммутатора дискретных сигналов, третий выход бяока согласования ввода-вывода подсоединен к входу второго модуля кодового управления, выход последнего подсоединен к входу регистрирующего прибора. Блок 9 расчета времени реакции разложения влаги содержит (фиг.З) первый триггер 15, первую схему ИПИ 16, вторую схему ИЛИ 17, первый Формирователь 18 импульса, генера тор 19 тактовых импульсов с частотой 10 Гц, первую схему И 20, счетчик 21 десятых долей секунд, счетчик 22 секунд, счетчик 23 десятков секунд, схему 24 буферных ключей, компаратор 25, третью схему ИЛИ 26, второй триггер 27, первый дешифратор 28, второй дешифратор 29, второй формирователь 30 импульса, вторую схему И 3третью схему И 32, одновибратор 33, третий триггер 34 и переключатели 81, 82, 83, 84.1178772 ввода-вывода вводит поступившую. на вход блока 13 расчета температуры металла информацию.Сигнал о начале продувки поступает в блок 6 и на первый вход первого модуля 35 ввода инициативных сигналов блока 13 с первого выхода блока 1 расчета времени продувки, который включает масс-спектрометр блока 6 измерения содержания водорода в отходящих газах, и микро-ЭВМ 39 блока 13 расчета температуры металла начинает расчет температуры металла по Блок 11 измерения температурыметалла на промежуточной повалкепредставляет собой термопару, например, типа ТПР,Блок 12 определения углерода вметалле выполнен в виде экспрессанализатора типа ЭСУ Блок 13 расчета температуры металла содержит (фиг.4) первый модуль35 ввода инициативных сигналов, ком Омутатор. 36 дискретных сигналов, первый модуль 37 кодового управлениябесконтактный, блок 38 согласованияввода-вывода, микро-ЭВМ 39, модуль40 гальванической развязки, второй 15модуль 41 ввода инициативных сигналов и второй модуль 42 кодового управления бесконтактный;Первый и второй модули 35 и 41ввода инициативных сигналов выполнены в виде серийно выпускаемых модулей ввода инициативных сигналов,например, типа А 622-8. Коммутатор36 дискретных сигналов представляетсобой серийно выпускаемый коммута-25тор дискретных сигналов входного,например, типа А 622-10, которыйпредназначен для уменьшения количества модулей ввода дискретных сигналови имеет входных 256 и выходных 16каналов.Первый и второй модули 37 и 42кодового управления бесконтактныевыполнены в виде серийно выпускаемыхмодулей кодового управления бесконтактных, например, типа А 641-9 ипредназначены для приема и запомина-ния двоичных сигналов, поступающихиз микро-ЗВМ 39 и коммутации электрических цепей постоянного тока управляемого объекта.Блок согласования ввода-выводапредставляет собой блок согласованияввода-вывода системы СОУТипредназначен для согласования интерфейса микро"ЭВМ 39 с серийно выпуска-.емыми модулями А 622-8, А 622"10, А 6419, А 621-3/1.Микро-ЭВМ 39 представляет собойсерийно выпускаемую микро-ЭВИ, напри Омер, типа "Электроника", модуль40 гальванической развязки - двасерийно выпускаемых модуля гальванической развязки, например, типа1621-.3/1. 35Регистрирующий прибор 1 выполненв виде прибора, отображающего информацию, типа ПИУ. 4Устройство работает следующим образом.Перед началом очередной плавки блок расчета времени продувки по статическому алгоритму рассчитывает вес чугуна и лома, суммарный вес и количество присадок сыпучих материалов и вьщает сигнал в блок 2 измерения веса чугуна, блок 3 измерения весалома, блок 4 определения химического состава чугуна и в блок 5 измерения температуры чугуна. Сигналы с блоков 2, 3, 4 и 5, пропорциональные весу чугуна, весу лома, химическому составу чугуна по четырем элементам: Мп, 81, Р, Б и температуре чугуна, поступают соответственно на второй, третий, четвертый и пятый входы (фиг,4) первого модуля 35 ввода инициативных сигналов, с выхода которого через блок 38 согласования ввода- вывода сигналы поступают в микро-ЭВМ 39.Появление инициативного сигнала на втором, третьем, четвертом, пятом, шестом, седьмом, восьмом, девятом или десятом входе первого модуля 35 ввода инициативных сигналов воспринимаетсямикро-ЭВИ 39 как извещение о том, что на первую, вторую, третью, четвертую, пятую, шестую, седьмую, восьмую или девятую контактную группу (шестнадцать входных каналов) соответственно коммутатора 36 дискретных сигналов поступили сигналы с выхода блока, выработавшего инициативный сигнал.Микро-ЭВМ 39, управляя коммутатором 36 дискретных сигналов с помощью первого модуля кодового управления бесконтактного, производит выбор соответствующей контактной группы коммутаторов 36 дискретных сигналов и через модуль 40 гальванической развязки, второй модуль 41 ввода инициативных сигналов и блок 38 согласованияО 40 где Тчуг - температура чугуна, С;Счу- содержание углерода в чугуне, Е,и вывод информации о температуре металла через блок 38 согласованияввода-вывода и второй модуль 42 кодового управления бесконтактный нарегистрирующий прибор 14.По ходу продувки в моменты присадки сыпучихматериалов блок 1 расчетавремени продувки по второму выходувыдает разрешающий сигнал в блок 7измерения веса сыпучих материалов,блок 8 измерения содержания влаги всыпучих материалах и в блок 9 расчета времени реакции разложения влаги,содержащейся в сыпучих материалах.Сигналы с выходов блока .7 и 8, пропорциональные весу и содержаниювлаги в сыпучих материалах, поступают соответственно на шестой иседьмой входы первого модуля 35 ввода инициативных сигналов и в микроЭВИ 39 вводится информация о весесыпучего материалас пятой контактной группы, и о содержании влаги всыпучем материале с шестой контактной группы коммутатора, 36 дискретныхсигналов.Сигнал, соответствующий началуприсадки, с блока 9 расчета времениреакции разложения влаги (Фиг.З)поступает на первый вход первоготриггера 15 и перебрасывает егоизнулевого состояния в единичное, Сигнал с выхода первого триггера 15поступает на первый вход первойсхемы ИЛИ.16, на первый вход второй45схемы ИЛИ 17, на третий вход второйсхемы И 31, на третий вход третьейсхемы И 32 и на второй вход третьеготриггера 34. С выхода второй схемыИЛИ 17 сигнал поступает на вход первого Формирователя 18 импульса, по 50следний срабатывает по положительному перепаду входного сигнала и вырабатывает импульс длительностью примерномс. Передний фронт импульсас выхода первого формирователя 18импульса соответствует перебросупервого триггера 15 из нулевого сосгояния в единичное. Импульс с выхода первого формирователя 18 импульса поступает на установочные входы счетчиков 21 - 23 и сбрасывает их.С выхода первой схемы ИЛИ 16 сигнал поступает на второй вход первой схемы И 20 и разрешает прохождение через нее импульсов с частотой 1 О Гц с выхода генератора 19 тактовых импульсов, поступающих на первый вход первой схемы И 20. С выхода первой схемы И 20 импульсы поступают на счетный вход счетчика 21 десятых долей секунд, с выхода последнего - на счетный вход счетчика 22 секунд, а с его выхода - на счетный вход счетчика 23 десятков секунд. Выходы счетчиков 21 и 22 подключены к дешиФраторам,28 и 29.Одновременно с перебросом первого триггера 15 из нулевого состояния в единичное сигнал с его выхода поступает на третий вход второй схемы И 31 и на третий вход третьей схемы И 32 и разрешает прохождение сигналов через них. Сигнал с выхода первого триггера 15 также поступает на второй вход третьего триггера 34 и перебрасывает его из единичного состояния в нулевое.С одного из выходов первого дешифратора 28 через переключатель Я сигнал поступает на первый вход второй схемы И 31, на второй вход которой сигнал поступает.с одного из выходов второго дешифратора 29 через переключатель БЗ. Сигнал на выходе второй схемы И 31 появляется после перехода сигнала с начала присадки из блока 1 расчета времени продувки через время, определяемое положениями переключателей Б и ЯЗ. Сигнал с выхода второй схемы И 31 поступает на вход одновибратора 33 и запускает его.Одновибратор 33 вырабатывает импульс длительностью примерно 5 с, сигнал с его выхода поступает на механизм 10 открывания заслонки бункера.С одного из выходов первого дешифратора 28 через переключатель 82 сигнал поступает на первый вход третьей схемы И 32, на второй вход которой поступает сигнал с одного из выходов второго дешифратора 29 через переключатель .84. Сигнал на выходе третьей схемы И 32 появляется, после прихода сигнала о начале присадки772 7 1178из блока 1 расчета времени продувкичерез время, определяемое положениями переключателей 82 и 84. Сигналс выхода третьей схемы И 32 поступает на второй вход первого триггера15 и на первый вход второго триггера27. Сигнал, поступающий на второйвход первого триггера,15, перебрасывает его из единичного состояния внулевое. Нулевой сигнал с выхода 1 Опервого триггера 15 поступает на первый вход первой схемы ИЛИ 16, а сее выхода на второй вход первой схемы И 20 и запрещает прохождение импульсов с выхода генератора 19 такто вых импульсов через первую схему И 20на счетный вход счетчика 21 десятыхдолей секунд. Сигнал с выхода третьей . схемы И 32, поступающий на первыйвход второго триггера 27, перебрасывает его из нулевого состояния в единичное. С выхода второго триггера 27сигнал поступает на второй вход второй схемы ИЛИ 17, с выхода которой онподается на вход первого формирователя 18 импульса. Последний вырабатывает импульс, передний фронт которогосоответствует перебросу второго триггера 27 из нулевого состояния в единичное. Импульс с выхода первого фор- ЗОмирователя 18 импульса поступает наустановочные входы счетчиков 21 - 23 .и сбрасывает их. Одновременно сигнал .с выхода второго триггера 27 поступает на второй вход первой схемы35 ИЛИ 16, с выхода которой он подаетсяна второй вход первой схемы И 20 иразрешает прохождение .через нее импульсов, поступающих с генератора 19тактовых импульсов на ее первый вход. 4 О С выхода первой схемы И 20 импульсы поступают на счетный вход счетчика 21 десятых долей секунд.Сигналов на выходе схем И 31 и 32 не будет, так как на третьи входы каждой схемы поступает нулевой сигнал с вьжода первого триггера 15.После присадки сыпучих материалов происходит возникновение пика на кривой измерения содержания водорода в отходящих газах. В момент появления пика и по сигналу из блока 6 измерения содержания водорода срабатывает ком.паратор 25. Выходной сигнал компаратора 25 поступает на первый вход :третьей схемы ИЛИ 26, с выхода которой он подается на второй вход второго триггера 27 и перебрасывает его из единичного состояния в нулевоеНулевой сигнал с выхода второго триггера 27 придет на второй вход первой схемы ИЛИ 16, а с ее выхода - на второй вход первой схемы И 20 и запретит прохождение импульсов через нее на вход счетчика 21 десятых долей секунд, На выходе счетчиков 21 - 23 будет находиться код числа, равный времени реакции разложения влаги, содержащейся в присадке сыпучего материала.Сигналы с выходов счетчиков 21 23 поступают на входы схемы 24 буферных ключей, которая согласует выходы счетчиков 21 - 23 с входами блока 13 расчета температуры металла.Одновременно с перебросом второго триггера 27 из единичного состояния ,в нулевое второй Формирователь 30 импульса, который срабатывает по отри-. цательному перепаду входного сигнала, вырабатывает импульс, передний фронт которого соответствует перебросу второго триггера 27 из единичного состояния в нулевое. Импульс с выхода второго формирователя 30 импульса поступает на первый вход третьего триггера 34 и перебрасывает его из нулевого состояния в единичное. С выхода третьего триггера 34 сигнал поступает в.блок 13 расчета температуры металла в качестве сигнала инициативы, по которому производится считывание информации с выхода счетчиков 21 - 23.В том случае, если при работе блока 9 расчета времени разложения влаги по каким-то причинам на вход компаратора 25 не придет сигнал из блока 6 измерения содержания водорода, произойдет перечисление счетчика 23 десятков секунд. На его выходе появится сигнал переноса, который поступит на второй вход третьей схемы ИЛИ 26 и с ее выхода на второй вход второго триггера 27 и перебросит его из единичного состояния в нулевое. На выходе счетчиков 21 - 23 будет находиться нулевой код.Выходной сигнал с блока 9 расчета времени реакции разложения влаги, пропорциональный времени реакции разложения влаги, содержащейся в присаживаемой порции сыпучего материала, поступает на восьмой вход первого модуля 35 ввода инициативных сигналов, С седьмой контактной групЯеътп -а, Ь,.с 1 -Савв лввЬТах =Снег С 2 мегС=а+Ь Т,(3) 9, 1178 пы коммутатора 36 дискретных сигйалов информация о времени разложения влаги вводится в микро-ЭВИ 39, в которой рассчитывается истинная тепло- емкость металла для определения перепада температур в конвертере после присадки сыпучего материала по за- висимости Сейнт= а + Ь /Ь Ясыпе " (2) 10 истинная теплоемкость металла, ккал/(кг С);время разложения влаги вприсаживаемой порции сыпучего материала, с;измеряемое значение содержания влаги в сыпучих материалах, %;измеряемое значение весасыпучих материалов, кг;эмпирические коэффициенты,определяемые опытным путем,и температура металла сучетом охлаждающего действия сыпучих материалов поформуле Тие = Тчуг+ У(Ичуг И 1 ) + +а С-ЬТохл,30Г.где Тчуг - температура .чугуна, С;лачуг - содержание углерода в чугуне, Х;. где Снв,Сет - теплоемкости известии металла, ккал/(кгХРС);изв (1 мет - вес извести и металла 40кг;Тиет Тнзь - температура металла итемпература извести кмоменту засыпки, С.Расчетное значение температуры ме талла в ванне конвертера выводится на регистрирующий прибор 14.В дальнейшем по ходу продувки температура металла контролируется в интервале 20 с, а перед каждой при садкой сыпучих материалов измеряется содержание влагии вес сыпучих материалов, После присадки определяется время реакции разложения влаги, содер" жащейся в сыпучих материалах,.истин ная теплоемкость металла, перепад температур металла в конвертере, По окончании первого периода плавки, во время повалки конвертера.для слива шлака, блок 1 расчета времени продувки по четвертому выходу выдает разрешающий сигнал в блок 11 измерения температуры металла и в блок 12 определения содержания углерода в металле. Сигналы с блоков 11 и 12, пропорциональные температуре и содержанию углерода в металле, поступают соответственно на девятый и десятый входы первого модуля 35 ввода инициативных сигналов и в микро-ЭВМ 39 вводится информация о температуре металла с восьмой контактной группы и информация о содержании углерода в металле с девятой контактной группы коммутатора 36 дискретчых сигналов блока 13 расчета температуры металла для коррекций расчетных значений температуры и углерода вметалле.Контроль .температуры металла в конвертере с помощью предлагаемого устройства основан на следующих теоретических предпосылках.Время полного растворения кусков извести в значительной степени зависит от интенсивности перемешивания ванны. Папример, .для растворения кусков извести размером 50-80 мм в кислородно-конвертерной ванне требуется около 5-10 .мин.После ввода сыпучих материалов в конвертер происходит понижение температуры металла всвязи с охлаждающим действием извести. Для определения перепада температур металла необходимо учитывать изменение истинной ,теплоемкости металла по ходу продувки.Истинная теплоемкость увеличивается с ростом температуры металла и измеряется при различных температурах по зависимости где С - истинная теплоемкость металла, ккал/(кг С);Т - температура металла, С;оа,Ь - эмпирические коэффициенты.В моменты присадок сыпучих материалов истинную теглоемкость определяют на основе регистрации времени реакции разложения влаги, содержащейся в каждой присадке сыпучего материала.Скорость протекания реакции разложения влаги, содержащейся в сыпучем материале в ванне конвертера,1178 зависит от температуры ванн в момент присадки, от веса присадки и содержания влаги в сыпучем материале,Под воздействием высокой температуры источником газовыделения водорода (Н) из ванны конвертера является влага, содержащаяся в сыпучих материалах, разложение влаги происходит по реакции 10(4) 2 НО = 2 Н 1+ 01.,3 разлСмет = а + Ь ф (сып е где Смет - истинная теплоемкость металла, ккал/(кг С);Срдъл - измеряемое значение времени реакции разложения,влаги, содержащейся в присаживаемой порции сыпучего материала, с;- измеряемое значение содержания влаги в присаживаемой порции сыпучегоматериала, %;(1 снап - вес присаживаемой порциисыпучего материала, кг,аЬЙ - эмпирические коэФФициенты., Таким образом, по приведенному уравнению можно рассчитать истинную50 теплоемкость металла дпя определения перепада температур в ванне конвертера после присадки сыпучего материала по зависимости 40 Тол = - , (Тет - Тиье )СиььОювСмет ( мет Завершение данной реакции характеризуется увеличением содержания водорода в отходящих конвертерных газах. Определив время от момента подачи присадки сыпучих материалов до появления пика по водороду, можно определить время реакции разложения влаги в сыпучем материале.Путем обработки экспериментальных данных методом многоФакторного регрессионного анализа для условий кислородно-конвертерного цеха получено уравнение для расчета истинной теп лоемкости металла в ванне конвертера в зависимости от времени реакции разложения воды, содержания влаги и массы сыпучих материалов, присаживаемых в конвертер 30 772 12где Сив Счет - теплоемкость известии металла, ккал (кг С);0 ьь (мет- вес извести и металла,кг;Тмет Тмзь в . температура металла иизвести к моменту засыпкиС.Температура металла. контролируется по ходу продувки непрерывно, а в момент присадок сыпучих материалов учитывается охлаждающее действие извести по зависимостиТме = Тчуг+ ф С чу С 1+1 ) + + аС - Толгде Тчуг - температура чугуна, С;- время продувки, с;1 С 1- содержание углерода ьчугуне, %;ЯАтолл - перепад температур послеприсадки сыпучего металла в ванне конвертера, С.Остальные элементы данного уравнения определяютсяГс 1+1 1 С 1-сСоЬ (Т 1-То)С 3 0,51 ЯрЕ б100, г (ЪЧм УР ЧР) оо С Р ч(т"- т,",)щСжь Оивохл - С , (1 (Терех- Тлэв,)где це - тепловой эФФект реакцииокисления углерода, ккал/кг;Смет- тецлоемкость металла,ккал/кг град;- шаг счета, с;Ко- коэФАициент учитывающийинтенсивность продувки,который определяют либо из эксперимента, либо расчетным путем,1 5 Чспахфон,-т,-М,-где Чехле - максимальная скорость окисления углерода, мин;Т 1 - температура металла впредыдущем шаге, С;Чо - температура плавления металла при начальном содержании углерода, С;о.С - текущее содержание углерода в металле, %;.- тепловые эФФекты реакцийокисления марганца, фосФора, соответственно,кка/кг;14 78772 гниет = 0,чую + ЯлТаблица 1 Плавка У 233214В Вес сыпучих матеВремя от начала первого периода, мин Перепад температур после присадкиизвести, С Теплоемкость Температураметалла, С жидкого металла,ккал (кгпв С) риалов, кг 1345,62 1375,33 1371,63 1387,15 1384,42 1397,71 1394,83 0,20 4,40 0,196 8,91 5,00 2000 6,00 2000 0,212 8,51 6,20 7,20 0,229 7,75 7,40 2000 1410,63 8,40 14707,25 9,00 6,61 0,271 2000 13 11 Чипа Ур - средние скорости окислениямарганца, ФосФора, 7. мин; асср С - площадь и степень чернотыповерхности Футеровки;8 - постоянная СтеФана-Больцмана;о - плотность металла, кг/м;объем жидкого металла,мТНТос. - температура кожуха конвертера и окружающей средыосоответственно, С; Снов, Сиет- теплоемкость извести итеплоемкость металла вконвертере, ккал/(кг С);Ясюп - масса присадки в моментзасыпки, кг;нет - вес жидкого металла походу продувки, кг; лачуг - вес чугуна, кг;Чл - вес лома, кг.Как показали экспериментальныеисследования, учет охлаждающего действия присадки сыпучих материалов прирасчетах непрерывного контролирования температуры металла в ванне конвертера повышает точность контроля 5 температуры. Действительно, среднеквадратичная погрешность измерениятемпературы металла по результатамсравнения расчетной температуры сФактической на 85 измерениях соста вила 998 С.Характерная диаграмма изменениятемпературы металла в ванне конвертера, полученная с помощью макетаустройства, приведена на Фиг. 2. В 15 табл. 1 и 2 приведены изменения измеряемых рассчитываемых парамЕтровсоответственно на плавках У 233214;Р 233276. На базе табл. 1 построенакривая на Фиг.2.20 Предлагаемое устройство позволяетза счет непрерывного контроля температуры по всему ходу продувки оптимально управлять температурным режимом плавки, что приводит к снижению 25 количества плавок с додувками потемпературе