Устройство регулирования параметров комбинированного дутья доменной печи

(51) С 2 47 Рн; сЕНИЯ щтору е ения как и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОГО ДУТЬЯДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее регуляторы расхода пара, датчики влажностидутья, расхода дутья и углеродсодержащих добавок, задатчик влажностидутья, блок сравнения, клапан паропровода, подключенный к регулрасхода пара, о т л и ч а ю щс я тем, что, с целью повышечестна регулирования при отклонениях влажности дутья и расхода углеродсодержащих добавок от заданныхвеличин, устройство дополнительноснабжено инерционным блоком моделигорна, сумматором влажности, блокамизадержки и умножения, причем входинерционного блока модели горна через блок сравнения и задатчик влажности соединен с выходом сумматоравлажности, входы которого соединеныпараллельно через блоки задержки иумножения с выходами датчиков влажности дутья и расхода углеродсодержащих добавок, а выход инерционногоблока модели горна через регуляторвлажности соединен с клапаном паропровода.Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к производству чугуна в доменных печах на комбинированном дутье, подаваемом вфурменную зону печи, с использованиемприродного газа, обводненного жидкого топлива, каменноугольных смол,водофлюсовых, водотопливных (водомазутных, водоугольных, углеводомазутных и др.) суспензий и эмульсий,измельченного твердого топлива (каменный уголь, промпродукт, буроугольный полукокс) и других водосодержащих реагентов.Известно устройство регулированиявлажности доменного дутья с автоматической корректировкой влажностидо требуемой степени, включающеедатчик и задатчик влажности горячего дутья, выходные сигналы с которых подаются на элемент сравненияи последовательно соединенные с нимавтоматический регулятор и исполнительный орган для управления расходом пара (1,Данное устройство не обеспечиваетподдержание теплового состояниягорна доменной печи при существенныхотклонениях влажности углеродсодержащих добавок комбинированного дутья.Нормальная работа доменной печи обеспечивается только при применении 30паровоздушного дутья без использования комбинированного дутьяНаиболее близким к изобретениюпо технической сущности.и достигаемому результату является устройство 35регулирования параметров комбинированного дутья в фурменной зоне доменной печи, включающее регуляторырасхода пара, датчики влажности,расхода дутья и углеродсодержащих 40добавок, задатчик влажности дутья,блок сравнения, клапан паропровода,подключенный к регулятору расходапара 2),Однако оно не обеспечивает постоянства влажности комбинированногодутья при колебаниях влажности добавок, Влажность добавок колеблетсяв широких пределах, например мазута - 1-15 смолы - 3-20, При этомГ50влажность водомазутной эмульсии превышает влажность мазута на 3-5.Такое непостоянство количествавлаги, поступающей в фурменный очаггорения, приводит к резким колебаниям теплового состояния горна доменной печи, снижению качества чугуна и технико-экономических показателей доменной плавки. Один процентвлажности дутья требует перерасходатепла в горне 112 ккал на 1 кг угле;, 60рода, сгорающего у фурм или соответственно перерасхода кокса на 1015 кг/т выплавляемого чугуна.Цель изобретения - повышение качества регулирования при отклоне- ,65 ниях влажности дутья и расхода углеродсодержащих добавок от заданныхВРлич инПоставленная цель достигаетсятем, что устройство регулированияпараметров комбинированного дутья,содержащее регуляторы расхода пара,датчик влажности дутья, расхода дутья и углеродсодержащих добавок, задатчик влажности дутья, блок сравнения, клапан паропровода, подключенный к регулятору расхода пара дополнительно снабжено инерционным блоком модели горна, сумматором влажности, блоком задержки и умножения, причемвход инерционного блока модели горначерез блок сравнения и задатчик влажности соединен с выходом сумматора влажности, входы которого соединены параллельно через блоки задержки и умножения с выходами датчиков влажности дутья и расхода углеродсодержащих добавок; выход инерционного блока модели горна через регулятор влажности соединен с клапаном паропровода,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство включает датчик расхода холодного дутья 1, установленный в трубопроводе холодного дутья 2, датчик влажности горячего дутья 3, установленный в трубопроводе горячего дутья 4, соединенном через воздухонагревательный аппарат 5 с трубопроводом холодного дутья, подаваемого через кольцевой воздухопровод б и фурменные приборы подачидутья в доменную печь 7, датчики влажности 8 и расхода 9 углеродсодержащей добавки, установленные в трубопроводе 10 углерощсодержащей добавки, задатчик влажности 11 комбинированного дутья и регулятор 12 влажности дутья, исполнительный орган 13, установленный в трубопроводе 14 пара, первый блок 15 задержкии первый блок 16 умножения., второй блок 17 задержки и второй блок 18 умножения, сумматор 19, первый блок сравнения 20, модель горна доменной печи 21, состоящую из последовательно соединенных второго блока сравнения 22 и интегратора 23.Устройство работает следующим образом.Доменное дутье естественной влажности по трубопроводу 2, снабженному датчиком 1 расхода, через воздухонагревательный аппарат 5 по трубопроводу 4 горячего дутья, снабженному датчиком 3 влажности дутья,и кольцевой воздухопровод б, смешиваясь с углеродсодержащей добавкой,поступающей по трубопроводу 10,снабженному датчиками влажности 8и расхода 9 углеродсодержащей добавки, поступает в горн доменной печи,45 Сигналы от датчиков расхода дутья 1, расхода углеродсодержащей добавки поступают на входы соответственно второго блока 17 задержки и первого блока 15 задержки, с выходов которых по истечении времени, необходимого для замера влажности дутья датчиком 3 и влажности углеродсодержащей добавки, определяемой датчиком 8, сигналы поступают на первые входы соответственно второго блока 18 10 умножения и первого блока 16 умножения, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно от датчиков влажности 3 и 8. Первый блок 16 умножения подсчитывает количество 15 влаги, фактически поступающей в горн доменной печи с углеродсодержащей добавкой, второй блок 18 умножения подсчитывает количество влаги, фактически поступающей с горячим дутьем.2 ОС выходов блоков 16 и 18 умножения сигналы поступают на входы сумматора 19, который подсчитывает общее фактическое количество влаги, поступающей в горн доменной печи с комбинированным дутьем. С выхода сумматора 19 сигнал, пропорциональный общему количеству влаги комбинированного дутья, поступает на вход первого блока сравнения 20, где производится анализ сигнала от задатчика 11 по заданной влаге в комбинированном дутье, При несовпадении значений заданной и фактической влаги комбинированного дутья сигнал, равный разности сравниваемых сигналов, с 35 выхода первого блока 20 сравнения поступает на вход модели горна доменной печи 21, состоящей из последовательно соединенных второго блока сравнения 22 и интегратора 23, охва О ченных электрически отрицательной обратной связью. Упрощенная передаточная функция модели имеет вид В модели горна доменной печи осуществляется выделение низкочастотнойсоставляющей переходного процесса,влияющей на изменение теплового состояния печи и подлежащей обязательной компенсации управляющим воздействием.С выхода модели горна доменной печи 21 сигнал об амплитуде низкочастотной составляющей поступает навход регулятора расхода пара 12,гдепо заданному закону регулированиякорректируется задание на изменениерасхода пара в дутье. Сигнал по кооректировке с выхода регулятора 12влажности дутья поступает на вход исполнительного органа 13, установленного в трубопроводе 14 и изменяющегоподачу пара в трубопровод холодногодутья,Предлагаемое устройство регулирования параметров комбинированногодутья доменной печи обеспечиваетподдержание заданного количествафактической влаги, поступающей в фурменную зону горна доменной печи, итем самым стабилизирует тепловоесостояние горна доменной печи.Стабилизация теплового состояниягорна обеспечивает экономию коксана 4-7 кг/т чугуна за счет снижениярезерва его на устранение неконтролируемых колебаний,Повышается на 5-10 степень использования углеродсодержащих добавок., Повышается качество выплавляемого чугуна за счет снижения среднего содержания кремния в нем на 0,03 абс. и серы на 0,002 и колеблемости (среднеквадратичного отклонения) кремния и серы, соответственно на 0,02 и 0,003. Улучшение техникоэкономических показателей работы доменной печи полезным объемом 3000 м и агрегатов сталеплавильного производства за счет повышения качества переплавляемого чугуна обеспечат суммарный экономический эФфект около 550 тыс,руб. в год.1077928 Вар Хаю юье Составитель Б. Раковский дактор Л. Авраменко Техред А.Бабинец Корректор А.ИльинЗа филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна б 8/18 Тира ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва, 540ственного коми обретений и от 35, Раушская н Подписноеета СССРрытийб д. 4/5