Способ определения момента слива металла из конвертера

)5 С 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ ВТОР У СВ ным процессом, и предназначено для определения момента слива металла из конвертера, Цель - увеличение производительности. Для этого определяют содержание углерода и температуру металла при помощи зонда, рассчитывают управляющие воздействия на заключительный период продувки. По окончании продувки определяют температуру шлака и величину перегрева шлака по отношению к его температуре ликвидуса и в зависимости от величины перегрева выдерживают металл в конвертере на время, достаточное для осаждения корольков металла из шлака, 1 ил,3 подсоединены задатчики 11 и 12 соответственно заданного содержания углерода и заданной температуры металла, а также блок 13 измерения содержанияуглерода и блок 14 измерения температуры ванны конвертера.Кроме того, устройство содержит блок 15 измерения температуры шлака и блок 16 измерения температуры ликвидуса шлака, соединенные с блоком 17 вычислительных операций, выход которого соединен с блоком 18 сравнения, Второй вход блока 18 сравнения соединен с блоком 10 измерения времени, а выход - через блок И 9 со схемой 19 управления приводом конвертера,В качестве блоков 1 и 2 могут быть использованы известные устройства определения соответственно содержания углерода и температуры металла в процессе продувки,В качестве блоков 3 и. 17 может быть использован, например, вычислительный комплекс на.базе УВМ СМ, а в качестве осится к черной металуправлению кислородцессом,ния является повышести конвертера. тавлена схема устрой- и редлагаемого спосоИзобретение отн лургии, конкретнее к но-конвертерным про Целью изобрете ние производительно На чертеже пред ства для реализацииГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский институт автоматики им, ХХЧсъезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССРМ 450834, кл. С 21 С 5/30, 1968.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТАСЛ ИВА М ЕТАЛЛА ИЗ КОН В Е РТЕ РА(57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к управлению конвертер ба.Устройство содержит блок 1 определения содержания углерода и блок 2 определения температуры металла в процессе продувки, соединенные с блоком 3 расчета и формирования управляющих воздействий, к выходам которого подсоединены блоки 4 - 8 управления соответственно расходом дутья, расстоянием от торца фур. мы до уровня спокойного металла, расходом сыпучих материалов, приводом зонда для измерения содержания углерода и температуры ванны и приводом зонда для измерения температуры шлака и его температуры ликвидуса, а также блок И 9 и блок 10 измерения времени. Кроме того, к входам блока 1742338 А 1блоков 4 - 8 и 19 - стандартные схемы управления исполнительными механизмами.Блоки 13 и 14 представляют собой стандартный блок измерения температуры металла и содержания углерода по 5 температуре ликвидуса, используемый в измерительных зондах, а блоки 15 и 16 анало-. гичны блокам 13 и 14, но в этом случае отборное устройство зонда не имеет защитного колпачка для прохождения шлака. 10В качестве задатчиков 11 и 12 могут быть использованы, например, задатчики типа РЗД системы АКЗСР, остальные блоки представляют собой стандартные средства вычислительной техники. 15Сущность способа состоит в том, что в ходе продувки в кислородном конвертере отходящими из зоны взаимодействия газами в шлак выбрасывается металл различных объемных размеров - корольки. При оста новке продувки происходит оседание корольков, в результатЕ чего их содержание в шлаке со временем уменьшается, Содержание корольков в шлаке во времени после прекращения процесса продувки составля ет к=ко К , (1) где К и Ко - соответственно текущее и начальное значение концентрации корольков всех фракций в шлаке, %; 30у - скорость оседания корольков, %/мин;т- текущее время, мин.Величины Ко и у являются функциями величины перегрева шлака по отношению к 35 температуре ликвидуса, Увеличение перегрева шлака способствует формированию шлакометаллической эмульсии на заключительных стадиях продувки, повышая тем самым концентрацию корольков всех фракций 40 в шлаке, Кроме того, оно ускоряет и процесс оседания корольков, что увеличивает у . С достаточной для практики точностью совокупное уравнение может быть представлено в виде 45 Зс= а 1+аЬл - (аз+а 4 Ьт)т, (2)(3) где а 1, Ж, аз, сц - коэффициенты, равныеа 1= 9%, а 2= 0,137%/град, аз= 0,9%/мин, а 4=50 =0,0234 %/град мин;Ь 1- величина перегрева шлака по отношению к температуре ликвидуса, С.Таким образом, из выражения (2) полное время оседания корольков металла т5 мин, может быть найдено в видеа 1 +а ЬТЕсли время выдержки металла в конвертере меньше времени полного оседания корольков, то часть металла теряется со шлаком.В процессе продувки определяют содержание углерода известным способом, например, в соответствии с формулой:с =аЬ с 1+ абсг, (4) где с - содержание углерода в ванне жидкого металла, %;с 1 и сг - содержание углерода, определяемое по материальному балансу и, соответственно, по скорости обезуглероживания, %;а;, а 6 - степени учета содержания углерода, определяемого соответственно по материальному балансу и скорости обезуглероживания.Здесь л+ 4+аг р+дэт (г)где сл и с 4 - содержание углерода соответственно в ломе и чугуне, %;6 л 64, 0 р и Ои - масса на плавку соответственно лома, чугуна, руды и известняка, т;а 1 - коэффициент, характеризующий содержание двуокиси углерода в известняке и степень разложения последнего, %;аг - коэффициент, характеризующий степень усвоения руды и содержание в ней кислорода;аз - коэффициент, характеризующий среднюю скорость угара компонентов садки, т/мин;Чс - скорость обезуглероживания металла, %/мин,(6) сг= т= Ъ+ ( ф 4 р+ ф 5 1 ф+ ф 6 Ч)бг+Д 7 Ь тК(7) где й - температура ванны, С;р - давление газов под куполом камина, Па;1 ф - температура факела на срезе горловина - кессон, С;Ч - интенсивность подачи кислорода, нм /мин;Лтк - . температурный перепад воды, охлаждающей кессон, С: где р 1 и фг - коэффициенты,Температуру ванны в процессе продувки определяют известным способом, например, в соответствии с формулой:1742338 10 15 506 сс прис 0,1 1(с) с е (с м ) сз)держание углерода по ходу продуви по формулам (4) - (6) и при достижении значефз, 4, %, %, Я, - коэффициенты.При достижении значения содержания углерода, превышающего заданное.значение на 0,3, производят измерение содержания углерода и температуры ванны при помощи зонда. Затем определяют объем кислорода, который необходимо подать в ванну для достижения заданного содержания углерода: Чц 1: 1(с) - 1(сз) - 0,5 Л Чц(н, (8) где Кс,), 1(сз) - функции при соответствующих аргументах, равные.(3,4+ 16 с)6 с при с0,1, (9) с, сз - содержание углерода в металле соответственно в момент измерения при помощи зонда и заданное, о ;ЬЧц(1-1) - погрешность в определении объема кислорода при нормальных услови.ях на предыдущей плавке, м:6- садка конвертера, т,и температура металла после продувки этого объема кислорода ъ, С: т с + 0,0005 Чц с 4 - 0,5 .ЬЩ-), (10) где с- температура металла в момент ее измерения при помощи зонда, С;Ьц 1-1) - погрешность в определении конечной температуры на предыдущей плавке, С,При необходимости охлаждения плавки производят расчет охлаждающих материалов; 5,85 (тз - ь) Чя01-0,5 д Оц (1 - 1) (11) ЬН = -0,066 Жэа 1, . (12) где Ь 6 акорректирующая масса известняка на охлаждение плавки, т;тз - заданная температура металла, С; д 6 о (1 -) - погрешность определения корректирующей массы известняка на охлаждение предыдущей плавки, т;Л Н 1 - изменение расстояния от торца фурми до уровня спокойного металла при окончании продувки, эквивалентное по охлаждающему воздействию корректирующей добавке известняка, м,При достижении заданных значений содержания углерода и температуры ванны 20 25 . 30 35 40 45 50 55 производят окончание продувки, измеряют температуру шлака и его температуру ликвидуса, находят величину перегрева шлака по отношению к температуре ликвидуса, определяют продолжительность времени осаждения корольков металла из шлака и поистечении этого времени после окончанияпродувки производят слив металла из конвертера. Способ осуществляют следующим образом.В процессе продувки в блоках .1 и 2 определяют содержание углерода и температуру ванны конвертера. При достижении содержания углерода значения, превышающего задакное на 0,3 о , производят измерение содержания углерода и температуры ванны с помощью зонда. При этом от блока 3 подается команда на блок 7 управления приводом зонда, информация о значениях содержания углерода и температуры ванны поступает в блок 3 соответственно из блоков 13 и 14. В блоке 3 расСчитываются управляющие воздействия на окончательный период продувки, которые подаются на блоки 4 - 6 управления соответственно расходом дутья, расстоянием от торца фурмы до уровня спокойного металла, расходом сыпучих материалов, После реализации управляющих воздействий блок 3 выдает сигнал об окончании продувки, поступающий на один из входов блока И 9, на вход блока 10 измерения времени (запускается таймер) и на блок 8 управления приводом зонда для измерения температуры шлака и его температуры ликвидуса. Сигналы с блоков 15 и 16 измерения температуры шлака и температуры ликвидуса поступают в блок 17 вычислительных операций, в котором определяют продолжительность времени осаждения корольков металла из шлака по формуле (3). В блоке 18 сравнения это время сравнивается с текущим временем, задаваемым блоком 10 измерения времени, и при их равенстве с выхода блока 18 на второй вход блока И 9 также поступает отличный от нулевого сигнал. При поступлениидвух сигналов на входы блока И 9 с его выхода на вход схемы 19 управления приводом конвертера поступает команда о сливе металла из конвертера,П р и м е р . В 130-тонном конвертере необходимо выплавить металл для производства стали марки 35 ГС с заданным содержанием углерода 0,28% и заданной температурой 1570 С. Определяют содержание углерода, при котором необходимо произвести измерение параметров ванны при помощи зонда 0,58 . Определяют со1742338 Составитель Н,ЦерковницкийРедактор И.Дербак Техред М.Моргентал Корректор А.Осауле аз 2262 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 ния, равного 0,58, производят измерение параметров ванны; с= 0,60%; т = 1590 С, Определяют объем кислорода, который необходимо подать в ванну, для достижения заданного содержания углерода по Формулам(8) и (9): Чц = 796 нм Чд(1-1) = 20 нм").Производят расчет охлаждающих материалов по формуле (11); Мо -4,81 т;д бц(1-1) = 2 т.Производят реализацию управляющих воздействий, после чего прекращают продувку и при помощи зонда измеряют температуру шлака 1570 С и температуру ликвидуса шлака 1550 С, Определяют время выдержки металла в конвертере по формуле (3): т= 8,6 мин. По истечении 8,6 мин производят сливметалла из конвертера. Использование предлагаемого способапозволяет повыситЬ производительность конвертера на 0,3, соответственно уменьшается расход металлошихты на 1 т стали за счет повышения выхода годного.Формула изобретения 5 Способ определения момента слива металла из конвертера, включающий определение содержания углерода и температуры металла в процессе продувки, расчет и формирование управляющих воздействий для 10 получения в момент достижения заданногосодержания углерода заданной температуры ванны и прекращение продувки в момент достижения содержания углерода заданного значения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 15 с целью увеличения производительностиконвертера, дополнительно измеряют температуру шлака, находят величину перегрева шлака по отношению к его температуре ликвидуса, определяют продолжительность 20 времени осаждения корольков металла изшлака и слив металла из конвертера производят по истечении этого времени с момента прекращения продувки.