Способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе

(22) Заявлено 19, 12.77 (21) 2554844/22-02 (51) М. Кл. С 22 В 15/06 с присоединением заявкиГосударственный комитет СССР(23) Приоритет делам изобретений и открмтнйОпубликовано 07.08.80, Бюллетень 29 Дата опубликования описания 07,08,80(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В КОНВЕРТЕРНОМ ГАЗЕ Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к закреплению отходящих металлургических газов двуокисью серы при их переработке в серную кислоту. Изобретение предполагает поддержание концентрации кислорода в конвертерном газе, подаваемом в серную печь, на зааанном уровне при одновременном поддержании заданной газовой нагрузки на печь.10Известен способ автоматического регулирования энерготехнологического процесса переработки шихтовых материалов в , циклонном агрегате, включающий стабилизацию аэроаинамического режима путем15 подаержания постоянного расхоаа воздуха и регулирование состава атмосферы агрегата изменением расхода горячего газа с учетом расхода воздуха. Способ предполагает регулирование соотношения количеств топлива и кислорода при частичной стабилизации аэродинамического режима, поскольку суммарный расход смеси воздухгорючкй газ является переменным 1. Недостатком известного способа является отсутствие стабилизации расхода газов смеси в печь, поскольку регулируется только соотношение количеств топлива ц кислорода.Известен способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе прц его закреплении в серной печи, включающий подаержанце заданной газовой нагрузки на печь 2.Неаостатком известного способа является то, что реализация его возможна лишь с применением автоматическогс анализатора на кислород, который работает ненадежно в среае запыленного конвертернбго газа, .насыщенного двуокисью ц трех- окисью серы, Сложная система подготовки газовой пробы уалцняет время запаздывания показании прибора ао 3-5 мин. Все это оказывается на качестве регулирования концентрации кпслороаа в конвертерном газе и, следовательно, в салтом агрегате. Значительные колебания концентрации кислорода (более + 3% от номинала35 40 ЬО = а 1,8-2,1 Ч -Ч где 3 7539 21%) вызывают коррозию элементов котловой части агрегата вследствие неполногосгорания серы и попадания ее паров на выход агрегата.Цель изобретения - повышение надежности работы серной печи, обеспечиваемое подцержанием номинальной газовой нагрузки и стабилизацией концентрации кислоро-да в конвертерном газе, подаваемом в печь. 10Бель достигается автоматическим регулированием соотношения расхода конвер-; терного газа и кислорода в зависимости от переменного содержания двуокиси серы в обогащаемом газе. 15Существо способа заключается в следующем, Материальный баланс потоков конвертерного газа и кислорода на входе агрегата может быть представлен уравнениями: 20Чг г 1 к к С с где й Ч - объемный расхоц конвертерного газа и концентрациякислорода в нем; 25О Ч - объемный расход кислорода ик кего концентрация;Ч - объемный расход обогащеннос сго конвертерного газа и концентрация кислорода в нем, 30Решение этой системы относительноимеет вид: Чс -Ч,- кЧ-Ч,При конвертировании штейнов путем продувки воздухом цвуокись серы и кислород; в конвертерном газе связаны соотношением: где д - концентрация двуокиси серы, а-гвеличина Ь зависит, главным образом от степени разубоживания конвертерного газа воздухом и имеет реальные значения 1,4 + 1,7 в зависимости от характеристик конвертерного передела.С учетом приведенного соотношения расход кислорода может быть представлен:к Чг РгЕсли цля обогащения применяют технический кислород с чистотой 99% и выше, а Ч = 21%, то выражение упрощается: Чк О 1 гг или 9,=О/,21 фТаким образом, расход кислорода на обогащение конвертерного газа пропорционален массовому расходу содержащейся внем двуокиси серы.Вариант структурной схемы системы регулирования, реализующий описанный епособ, приведен на чертеже.Способ регулирования заключается в следующем.Конвертерный гаэ по газохоцу 1 нагнетается дымососом 2 в смеситель 3, куда по трубопроводу 4 под небольшим давлением подается кислород, Смесь газов и жидкая сера по трубопроводу 5 поступает в топочную часть, агрегата 6, где сера сгорает в атмосфере обогащенного кислородом конвертерного газа. Датчик 7 измеряет цавление в газоходе перед агрегатом, и его сигнал, пропорциональный расходу обогащенного конвертерного газа, поступает на вход регулятора 8, где сравнивается с заданием. Выходной сигнал регулятора 8, пропорциональный требуемой величине расхода конвертерного газа, подается на привод направляющего аппарата дымососа 9. Контур стабилизации давления (расхода) отрабатывает все возмущения манометрического режима по потокам конвертерного газа и кислорода. Концент рация двуокиси серы в конвертерном газе измеряется анализатором 10, выходной сигнал которого используется как задание регулятору 11 соотношения количеств конвертерного газа и кислорода, измеряемых соответственно расходомерами 12 и 13, Выходной сигнал регулятора соотношения воэцействует на регулирующий клапан 14.Реализация данного способа регулирования позволит снизить расходные коэффициенты по кислороду и прироцног сере, а также будет способствовать стабилизации температурного режима агрегата.Способ может быть применен цля серных печей, не имеющих энергетической установки.формула изобретения Способ автоматического регулирования концентрации кислорода в конвертерном газе при закреплении .его в серной печи, включающий поддержание заданной газовой нагрузки на печь, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью увеличения долговечности оборудования, измеряют объемную концентрацию двуокиси серы в исходном конвертерном газе и по ее величине из. меняют соотношение количеств конвертер- ного газа и кислорода, подаваемого в печь.753921 Составитель Ю. Романов Редактор С. Титова Техред Н. Граб Коррек Заказ 48 тец 52/23 Тираж 694 ЦНИИ ПИ Государственного по делам изобретений и Москва, Ж, Рауш1 13035,тная, 4 нтф, г, Ужгород, ул. илиал ППП Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лвторское свидетельство СССР3923.28, кл. С 22 В 5/12, 1973. 62. Энерготехнологический агрегат ЭТА-С-11/40 для сжигания серы в среде конвертерного газа. Технический проект20.012,00.00 НПО Энергоцветмет. Свердловск, 1976 (прототип). Подписноекомитета СССткрытийская иаб., д.