Устройство для контроля технологических параметров кислородно-конверторного процесса

(71) Сибирский ордена ТКрасного Знамени металлинститут им. Серго Ордж(53) 669.184(088.8) 6) Авторское свидетельство СС 401723, кл. С 21 С 5/30, 1971 Авторское свидетельство СССР 870443, кл. С 21 С 5/30, 1979(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТОРНОГО ПРОЦЕССА, содержащее блоки формирования сигналов СОи СО , входы которых являются соответственно первым и вторым входаииустройства, а выходы подсоединенысоответственно к первому и второмувходам первого сумматора, соединенного выходом с первым входом первогоблока умножения, второй. вход которого соединен с выходом блока формирования сигнала расхода отходящихгазов, подсоединенного входом ктретьему входу устройства, а выходпервого блока умножения соединен споследовательно соединенными экстраполятором, первым интегратором и пер"вым регистрирующим прибором, о т л ич а ю щ е е с я теи, что, с цельюповышения эффективности контроля,оно дополнительно содержит источникпостоянного сигнала, второй и третий регистрирующие приборы, второй и третий интеграторы, второй, третий и четвертый сумматоры, второй и третийблоки умножения, квадратор, блок деления, датчик положения фурмы надуровнем спокойной ванны и расходомеркислорода на продувку, выход которого подсоединен к первым входам второго и третьего суиматоров и второгоблока умножения, а вход - к.четвертому входу устройства, соединенногопятым входом с входом датчика положения фуриы над уровнем спокойной ванны, выход которого соединен с вторыивходом второго суиматора, подсоединенного выходом к второму входу второго блока умножения, выход которогосоединен с первым входом четвертогосумматора, соединенного вторыи входом с входом первого интегратора,первым входом блока деления и вторым входом третьего сумматора, третий вход четвертого сумматора подсоединен к выходу блока деления, соединенного вторым входом с выходом квадратора, вход которого подсоединен квыходу первого интегратора, третийвход третьего сумматора соединен свыходом третьего блока умножения,соединенного первым и вторыи входамисоответственно с выходами блоков формирования сигнала С 02 и формированиясигнала расхода отходящих газов, четвертый вход третьего сумматора подсоединен к выходу четвертого сумматораи входу второго интегратора, соединенного выходом с вторым регистрирующим прибором, выход третьего сумматора через третий интегратор соединенс третьим регистрирующим прибором,выход источника постоянного сигналаподсоединен к третьему и пятому входу Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к устройствам для автоматического контролякислородно-конверторной плавки стали.Целью изобретения является повышение эффективности контроля.На чертеже приведена блок- схемаустройства.Устройство для. контроля технологических параметров кислородно-конверторного процесса содержит блоки1 и 2 формирования сигналов СО и СОблок 3 формирования сигнала о расходеотходящих газов, датчик 4 положениякислородной фурмы, расходомер 5 кислорода на продувку, блоки 6-9 сумми-рования, блоки 10-12 умножения,экстраполятор 13, интеграторы 14-16,квадратор 17, блок 18 деления, регистрирующие приборы 19-21 типа КСП и источник 22 постоянного сигнала,представляющий собой стабилизированный источник постоянного напряжения. Датчик 4 положения фурмы выполнен,25 например, в виде совокупности сельсина - датчика типа БДА, установленного на приводе перемещения фурмы, и сельсина - приемника типа БСА, входящего в состав вторичного прибораЗ 0 ВИП.Расходомер 5 кислорода на продувку представляет собой комплект приборов с коррекцией по давлению и температуре кислорода, выполненный, например, на базе мембранного дифмано 5 метра ДМФ и ферродинамических преобразователей. Устройство работает следующимобразом.40Перед началом процесса контроляна интеграторах 14-16 устанавливаютначальные условия, характеризующиесодержание углерода в металле, еготемпературу и содержание РеО в шкале,45полученные путем зондового замераили при промежуточной повалке. соответственно второго и третьего сумматоров. Восстановленные сигналы о содержании СО и СО, в отходящих газах с выхода блоков 1 и 2 формирования сигнала СО и СО, поступают на блок,6 суммирования, с выхода которого сигнал поступает на вход блока 10 умножения, на другой вход которого поступает синхронизированный во времени с сигналами СО и СО, сигнал о расходе отходящих газов с выхода блока 3 формирования. В блоке 10 умножения производится умножение этих сигналов и, кроме того, умножение на постоянный коэффициент, в результате чего получают значение скорости обезуглероживания Ч конверторной ванны по высражению Чс 000536 Ч СО + СО)14 где Ч - расход отходящих газов;СО,СО, - соответственно содержаниеСО и СО, в отходящих газах.С выхода блока 10 умножения сигнал поступает на вход экстраполято" ра 13, где производят экстраполирование сигнала на время запаздываниял сигнала о расходе отходящих газов с Передаточная функция экстраполятора, выполненного в виде реального форсирующего звена, определяется выраже- нием где Тз - постоянная времени.Сигнал с выхода экстраполятора 13поступает на вход интегратора 14,где определяется текущее содержание углерода в металле по выражениюгС(с) = С- Чр 3огде Со - начальное содержание углерода в металле, которое затем регистрируется на приборе 19,С выходов датчика 4 положенияфурмы и расходомера 5 кислорода напродувку сигналы поступают на блок7 суммирования, где производится ихсуммирование с соответствующими коэффициентами и, кроме того, суммирование с постоянной величиной, в результате чего определяют степеньиспользования кислорода Ы по выражению 0 о,=Ь +Ь, Я - Ь Ь ЧсЧ о Ь 5 О чо Ь 4 Чс ЬС 2 р) где ЬЗ,ЬЬ - физико-химическиекрнстанты.Этот сигнал поступает. на интегратор 15, где определяется текущее содержание РеО в шлаке по формуле.гРеО(ь) = РеО +Чс доогде РеО - начальное содержание РеОов шлаке.На приборе 20 осуществляется регистрация текущего содержания РеО 50 где Я - расход кислорода на проогдувку;Ь - положение фурмы над уров 9нем спокойной ванны; 15 Ь,ЪЪ - статистические коэффицисенты.Величина коэффициентов ЬьЬ , Ь определяется емкостью конвертора, конструкцией фурмы и др. Для усло вий 350-тонного конвертора при продувке четырехсопловой формой Ь0773 Ъ 0000141 Ъг = 0049С выхода блока. 7 суммирования сигнал подается на вход блока 12 умноже ния, на другой вход которого поступает сигнал с расходомера 5 кислорода на продувку, с выхода блока 12 умножения сигнал поступает на вход блока 8 суммирования, куда также поступают 30 сигналы с выхода экстраполятора 1.3 скорости обезуглероживания, источника постоянного сигнала и с выхода блока 18 деления, где осуществляется деление сигнала с выхода экстраполятора 13 на сигнал с выхода квадратора 17, представляющий собой квадрат значе- ния содержания углерода в металле.В блоке 8 суммирования рассчитывается скорость образования РеО в 40 шлаке Ч по балансовому соотношениюео в шлаке. В блоке суммирования 9 производится суммирование с соответствующими коэффициентами сигналов,по-,ступающих от экстраполятора 13, блока 8 суммирования, расходомера 5кислорода на,продувку, источника 22постоянного сигнала и сигнала отблока 11 перемещения, на входы которого подключены выходы блоков формирования сигналов СО, и расхода отходящих газов. В результате на выходеблока 9 суммирования получают сигналскорости нагрева металла Ч рассчитанный по соотношению баланса теплав ванне конвертора в заключительномпериоде продувки,где Ьб Ь ,Ьа Ьф - коэффициенты,характеризующиетермодинамическиесвойства системы;Ч - величина тепловыхпотерь (с отходящими газами черезкладку и т.п.),выбираемая и поднастраиваемая впроцессе эксплуатации,Сигнал о скорости нагрева далеепоступает на вход интегратора 16, гдеопределяется текущая температура металла по формуле,г,(л) = сЧ а 2,где с - начальная температура металола, которая далее регистрируется на приборе 21.Таким образом, введение в составустройства дополнительных блоков позволяет повысить эффективность контроля кислородно-конверторной плавки,поскольку при этом появляется возмож-ность оценки состояния таких важныхее параметров, как температура металла и содержание РеО в шлаке. Это, всвою очередь, способствует при управлении плавкой лучшей синхронизациихода взаимосвязанных процессов обезуглероживания нагрева и шлакообраэования в ванне конвертора, что в конечном итоге ведет к сокращению аномальных ситуаций, увеличению выходагодного и попаданию в заданные пределы по углероду и температуре при выплавке соответствующей марки стали.аказ дписно ком о к илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,703/24ВНИИПИ по де 113035, М раж 552 твенног ретений -35, Ра осудар ам изо сква,ета СССРытийнаб., д. 4/