Способ управления кислородно-конверторным процессом

ОП ЙСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 711108) 2398987(22-02- с присоединением заявки-еоудврственньй номнте сс 0 Р оо делам нзобретеннй н отнропнйБюллетень3 ата опубликования описания 03.02.80 С. В. Колпаков, А. Е. Абросимо В, П. Локтионов, Ю. А. Рома и П2) Авторы изобретения ский институт че ецкий металлургинтральныи научно-исследовател им. И. П. Бардина и Новоли ои металлургииеский завод(71) Заявител 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДНО КОНВЕРТОРНЫМ ПРОЦЕССОМИзобретение относится к металлургии, а именно к автоматизации кислородно-конверторного процесса.Известен способ автоматического управления процессом продувки в конверторе, основанный на использовании информации о начальных и заданных условиях продувки, причем с целью повышения выхода годного литья измеряют давление газов под куполом камина, температуру факела - на выходе из горловины конвертора и путем обработки этой информации в счетно-решающем устройстве определяют скорости выгорания углерода, роста температуры, выгорания железа и дожигания СО и СО 2, По количеству ГеО в шлаке управляют положением фурмы, по коэффициенту использования кислорода - расходом дутья, а по скорости роста температуры и выгорания углерода - количеством охлаждающих материалов, подаваемых в конвертор, причем после последней добавки эту же функцию выполняют путем изменения расстояния сопла фурмы от уровня спокойного металла 111.Недостатком известного способа является невысокая точность управления процесС. 3. Афонин, В. В. Здановский,в, Л. И. Тедер, Д. И. ТуркеничИ. Югов сом вследствие нестационарности во времени связи между давлением газов под куполом камина и скоростью окисЛения углерода в ванне конвертора, что вызывается,например, нестационарностью во временитяги газоотводящего тракта.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления кислородно-конверторным процессом без дожиганияотходящих газов, основанный на изменении положения фурмы и расхода кислородав зависимости от содержания в отходящихгазах двуокиси углерода и расхода продуктов горения, причем степень использования поступающего в ванну кислорода опре 15 деляется по теплопроводности продуктовгорения 2.Недостаток этого способа заключаетсяв низкой точности управления, связаннойс большой погрешностью определения расхода продуктов горения.Цель изобретения - повышение точнос. ти управления процессом плавки в конверторе,Поставленная цель достигается тем, чтомежду изменециямн положения фурмы производят выдержку времени, равную запаздыванию отклика в объектах регулирования на это изменение и определяют величину М (приращение расхода газов при изменении положения фурмы) по формуле М = Дглеб Я- изменцие расхода газов при изменении положения фурмы, мз/сек;Ь Ь - изменение положения фурмы, М,при М)0 фурму поднимают, а приМ( 0 опускают,1 ЮНа чертеже схематически показано техническое оборудование конверторного цеха,система регулирования давления и система регулирования согласно изобретению.На чертеже показаны конвертор 1, фур юма 2, подвижная заслонка 3 кессона, охладитель 4 конверторных газов, газоочистка 5,нагцетатель 6, шибер 7, установленный перед нагнетателями, латчики 8, 9 давления,блок 10 сравнеция, регулятор 11, исполнительный механизм 12, зона 3 горения отходящих газов под заслонкой, расходометр14 отходящих газов, показывающий прибор15, экстремальный регулятор 16, управляющий вход 17 экстремального регулятора, привод 18 фурмы с исполнительным механизмом.При опущенной заслонке ( - 2 мин отначала продувки) измеряется среднее значение давления внутри заслонки и сравнивается с давлением в цехе, Сигнал, пропорциональный указанной разности лавлений, поступает ца регулятор, воздействующий ца привод шибера. Регулятор настроентаким образом, чтобы срелцее значение давления под заслонкой превышало давление,измеренное снаружи заслонки, на величину 35порядка 1 - 2 мм вод. ст. При этом зона13 горения отхолящих газов устанавливается на расстоянии 400 мм от нижнего краязаслонки и стабилизируется, Количество воздуха подающего из цеха, в зоне горения 4 Отакже стабилизируется, что и определяетквазистационарное солержацие СО в отходящих газах.Таким образом, при указанном содержании СО в отходящих газах можно в первом приближении считать, что система регулирования давления следит за выделением СО из конвертора.Указанное положение позволяет при анализе динамики процесса выгорания углерода в ванне конвертора использовать только расход отходящих газон. По изменениюего величины можно оценивать изменениескорости окисления углерода в ванне конвертора,Для уменьшения прололжительцости про"дувки скорость окисления углерода подл ре -живается максимальной. Расход отходящихгазов после наведения шлака также поддерживается на максимальном уровне. Управление процессом пролувки заключается в следующем.В некоторый момент времени (после наведения шлака) производится изменение положения фурмы (например, полъем). Через интервал времени оценивается изменение расхода отводящих газов. Если расход увеличивается, производится следующее изменение (шаг) фурмы в том же направлении, Повторно оценивается изменение расхода газов, Указанная последовательность действий производится до тех пор, пока изменение положения фурмы вызывает увеличение расхола отхолящих газов. Гри отсутствии изменения расхода газов при изменении положения фурмы или при его уменьшении по сравнению с исходным производится изменение (шаг) положения фурмы в направлении, противоположном первоначальному н так далее.Таким образом, указанный способ изменения положения фурмы позволяет поддерживать максимальное значение расхода отходящих газов и, в конечном итоге, максимальную скорость выгорания углерода в ванне конвертора.В общем виде предложенный способ можно охарактеризовать как разновидность экстремального регулирования коцверторцбго процесса. Ведичица шага измецения положения фурмы Ь 1 выбирается из условий выделения реакции системы (в данном случае по изменению расхода газов) на фоне помех (колебаний сигнала) ца это изменение Ь ) зависит от типа измерителя (инерционности), характеристик каналов контура управления и так далее.Для 300-тоццого конвертора 1 Ь = 0,05 - 0,1 м.. Величина Ь Ъ выбирается из условий запазлывания в объекте регулирования, в измерительном канале и их инерциоцности, Для 300-тоцного конвертора ,= 2 - 5 с.Применение предлагаемого способа позволяет: упростить оценку изменения скорости окисления углерода, поскольку для реализации его необходимо применение одного расходомера, по сравнению с газоанализатором на СО, СО, расходомерами отходящих газов и вычислительцымц устройствами, необходимыми для реализации устройств по известным способам, а также повысить экономичность процесса за счет работы с высокими скоростями углерола, что сокращает врем я пл а вки.формула изобретения Способ управления кислородно-конверторным процессом без ложигация отходящих газов, включающий измерение расхода отходящих газов и изменение положения фурмы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления процессом плавки в конверторах, между изменениями711108 положения фурми производят выдержку времени, равную запаздыванию отклика в объекте регулирования на это изменение и определяют величину М (приращение расхода газов при изменении положения фурмы) по формулеьйьЬгдеЬЯ - изменение расхода газов при изменении положения фурмы, м/сек; става ред К аж 60 твенн рете 35 едактор Д. Алексеенкоаказ 8597116цинипипо дел113035, МосФнлнал П П П Со Тек Тнр Государс аи изоб ква, Ж -Патентэ, 6 11 -- 11 змее 1 епие положения фурмы, М,при М)0 фурму поднимают, а приМ 0 опускают.Источники информапии,принятые во внимание при экспертизе1. Лвторское свидетельство СССР263624 к С 21 С 5/30 19702. Лвторское свидетельство СССР234433, кл. С 21 С 5/30, 1969,тель А. ТнШуфрнч8ого коннтнй н отРаушсканжгород, у 1 офеевКорректоо Н ЗадерновсПодписноеета СССРрыл нйнаб., д. 415