Система автоматизированного управления процессом конвертирования штейнов

Сею з СоеетекииСоцимиетычесиихРвсвублик еудлрстввнный комете СССРао делан изобретенн и открытий. С. Поле 71) Заявител альский филиал Всесоюзного научно. исследовательскогоконструкторского института "Цветметавтоматика") СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ КОНВЕРТИРОВАНИЯ ШТЕЙНОВ Изобретение относится к цветной металлур гии, в частности к управлению конвертированием медных штейнов.Известна система регулирования концентра. ции сернистого ангидрида в отходящих конвер. терных газах, реализующая регулирование тяги5 дымососа в зависимости от количества подаваемого в конвертер воздуха 1); Известное решение не учитывает перепад температур дутьевого воздуха и конвертерного газа, а такжеО концентрацию в последнем сернистого ангид-., рида, Поэтому точность задания регулятора направляющего аппарата дымососа недостаточна.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату15 является установка лля определения содержания углерода в ванне сталеплавильного конвер-тера по егобалансу, Схема установки включает в том числе устройство перемножения пол. ной концентрации углерода в отходящем газе (окись и двуокись углерода) па объемный расход газа, приведенный к нормальным условиям 21, Лля медеплавиэьного конвертера применение установки не ффекивно, поскольку здесь состав (концентрация) отходящих газов не регулируется, а непосредственно изме. рять расход газа в условиях его раздельного отбора затруднительно,Отличительной особенностью конвертирования штейнов является обязательность утилизации конвертерного газа, например переработка его в серную кислоту. Поэтому стремятся сохранить концентрацию сернистого агнидрида в газе максимально возможной, в том числе пу. тем исключения подсоса атмосферного воздуха через горловину налыльника. В этом случае объем)ый расход газа через напыльник, обусловленный тягой дымососа, практически равен объемному расходу воздуха, вдуваемого в конвертер, если учтен перепад их температур. Поэтому произведение объемного расхода воздуха на относительную концентрацию сернис. того ангидрида в газе, эквивалентное его массовому расходу, будет характеризовать скорость окисления серы в газовую фазу и, следовательно, ее остаточное содержание в ванне конвертера, так как кислород воздуха всегда избыточен к окислительным реакциям конвертиро(расход" вбздуха и -концентрация сернистогоангидрида) использоватькак параметр контро ля."ФГ"фегулйровайия "в"ойерацйях управления Фйзддййамическйм режимом конвертирования штейнов. Целью изобретййи является повышениеконцентрации сернистого ангидрида в отходя."вращейие его утечки в производственное поме.-щение путем автоматического регулированиятяги дымососа при раздельном отборе богатого и бедного по содержанию сернистого ангидрида газа с фиксацией окончания дутьявоздуха на основе 1 з бцейкймассовогорасхода сернистого ангидрида. Это достигается тем, что система содержит измерители температуры и расхода воздуха наконвертйровакие, температуры конвертерного газа и концентрации в нем сернистого ангид. рида, блок перемножения расхода воздуха на-концентрацию серййстого ангидрида, сумматор,блок йересчета расхода воздуха в расход газа,измеритель концентрации сернистого ангидри да, блок умножения, регулятор направляющегоаппарата дымососа, блок вычисления производной, ключ - дискриминатор, блок логики, блок вычисления момента прекращениядутья, причем сумматор подключен к блоку пересче- з 0 та расхода воздуха в расход газа, а последний совместйо" с" йзмерйте 1 Гем"кон 3 емтфаШЙ сернистого ангидрида подключен к блоку умножения,выход которого подключен к входу регулятора направляющего аппарата дымОсоса, к первому входу блока вычисления производнойи через ключ - дискриминатор подключен кего второмувходу, оба выхода блока вычисления производной подключены через блок ло 4того ангидрида, блок И вычисления разноститемператур газа и воздуха, блок 12 пересчетарасхода воздухана расход газа по разноститемператур, вычисленной в блоке 11, блок 13перемножения-расхода газа на концентрациюв нем сернистого ангидрида, регулятора 14направляющего аппарата дымососа, ключ -дискриминатор 15, блок 16 вычисления алгебраической производной произведения расходагаза и концентрации сернистого ангидрида,блок 17 логики переключения газоходов, блок18 вычисления момента окончания доводки металла и прекращения дутья в конвертер.Система работает следующим образом.После загрузки конвертера штейном и флюсами оператор включает дутье. Воздух по воздухо.проводу 1 через фурмы поступает в агрегат 2(конвертер, напыльник, пылевая камера, циклон). Здесь кислород воздуха, взаимодействуяс сернистыми соединениями расплава, образуетсернистый ангидрид, Последний вместе с инертами и остаточным кислородом образует кон.вертерный газ, который в зависимости от положения эапорных устройств поступает на вентиляционный 3 либо утилизационный 4 газоходы. Интенсивность отбора газа на утилизациюзависит от производительности дымососа 5,которая задается направляющим аппаратом 6от регулятора 14. Задаиием последнему служитвыходной сигнал блока 13, эквивалентныймассовому расходу сернистого ангидрида, содержащегося в конвертерном газе. Здесь перемножаются расход воздуха и концентрациясернистого ангидрида в газе, замеренные измерителями 7 и 10, причем расход воздуха пересчитан на расход газа в блоке 12 по сигналублока 11, который пропорционален разноститемператур газа и воздуха, замеренных измери.телями 8 и 9, гики к запорным устройствам утилизационного 40и вентиляционного газоходов, причем его вы.ход, соответствующий отрицательному знакупройзводной, подключен к первому входу блока вычисления момента прекращения дутьяв конвертер, ко второму входу которого подключен выход блока умножения, а его выходподключен к запорному устройству воздухопровода,На чертеже дана структурная схема автоматизированной системы управления процессом конвертирования штейнов,Она содержит воздухопровод 1 для подачивоздуха в технологический агрегат 2 (конвертер, напыльник, пылевая камера, циклон),вентиляционный 3 и утилизационный 4 газохо.55ды, дымосос 5 с направляющим аппаратом 6,измерители 7 и 8 расхода воздухаи"его температуры, измерители 9 и 10 температуры кон вертерного -таза" и концентрации в немсернисВ блоке 16 вычисляется алгебраическая производная массового расхода сернистого ангидрнца. Когда последний достигает некоторой критической величины, обусловленной нижней предельно допустимой концентрацией сернисто-го ангидрида в конвертерном газе (1 - 2%), срабатывает ключ - дискриминатор 15 и на одном иэ выходов блока 16 появляется сигнал, поступающий в блок 17. Последний вне зави симости отзнака входного сигнала управляет запорными устройствами газоходов так, что для исключения выбивания газов из горловины нацыльника при переключении эапорных устройств на время, необходимое для перераспре. деления давлений (разрежений), открыты оба газохода. Отрицательный импульс блока вычисления производной одновременно запускает блок 18, где на основе оценки величины приращения массового расхода сернистого ангид717146 аз 9764 писное ПП "Патент",д, ул. Проекгна рипа вычисляется момент прекращения дутьявоздуха в конвертер и выдается сигнал на закрытие воздухопровода.Система обеспечивает управление процессомконвертирования на всех его стадиях. 5Формула изобретенияСистема автоматизированного управленияпроцессом конвертирования цпейнов в конвер.тере, содержащем утилизационные и вентиля. ционные газоходы, с запорными устройствами, 10включающая измерители температуры и расходавоздуха яа конвертирование, температуры кон вертерного газа и концентрации в нем сернис-того ангидрида, блок перемножения расходавоздуха на концентрацию сернистого ангидрида, 15о т л. и ч а ю щ а я с я тем, что, с целЬюполучения утилизируемого газа с более высокойконцентрацией сернистого ангидрида и исклю.чения его утечки, она дополнительно содержитсумматор, блок пересчета расхода воздуха в 20расход газа, измеритель концентрации сернис.того ангидрида, блок умножения, регуляторнаправляющего аппарата дымососа, блок вычис-,ления производной, ключ-дискриминатор, блоклогики, блок вычисления момента прекращения 25дутья, причем сумматор подключен к блоку пересчета расхода воздуха в расход газа, апоследний совместно с измерителем концентра.ции сернистого ангидрида подключен к блокуумножения, выход которого подключен к входу регулятора направляющего аппарата дымососа, к первому входу блока вычисления про.изводной и через ключ - дискриминатор подключен кего второму"вхощ, оба выхода бло.ка вычисления производной подключены черезблок логики к запорным устройствам утилизационного и вентиляционного газоходов, причем его выход, соответствующий отрицательному знаку производйой, подключен к первому входу блока вычисления момента прекращения дутья в конвертер, ко второму входукоторого подключен выход блока умножения,а его выход подключен к запорному устройству воздухопровода,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Но 365392,кл. С 22 В 15/06, 1973.2, 1 уркенич Д. И, Управление плавкой сталив конвертере. М., "Металлургия", 1971, с. 252 -254.