Способ контроля выплавки стали

Фс 4 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(51) М, Кл. С 21 С 5/ 22-0 осудэрственный коинтетСССРпо делам нзобретеннйн открмтнй нь 11(53) УЙК 669.18 . 25 (088.8) ата опубликования описания 28,03.7 72) Авторы изобретени Б, ХусидГ. Брук, М. ф, Галкин, А. А. Сокол 1) Заявитель 4) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ Изобретение касается выплавки стали в дуговых печах.Процесс выплавки стали в дуговых печах состоит из ряда технологических этапов, таких, например, как прорезка и обвал шихты в период плавления, окисление примесей стали железной рудой или кислородом в окислительный период, расплавление легирующих и шлакообразующих в восстановительный период. Начало или окончание этих отдельных этапов плавки на большинстве действующих дуговых печей определяют на основании субъективных оценок обслуживающего персонала.Так, например, моменты окончания расплавления металла, шлакообразующих, легирующих определяются визуально сталеваром, или контроль содержания углерода в металле по ходу плавки производится по излому специальной пробы.Создание и использование датчиков, объективно характеризующих технологический процесс выплавки в дуговых печах, позволит значительно повысить производительность агрегатов, понизить стоимость готовой стали, а также стабилизировать качество выплавляемых сталей.В последние годы появились более объективные средства контроля состояния плавки. Причем используются как прямые, так и косвенные источники информации, характеризующие технологический процесс.Применение объективных источников информации непрерывного контроля температуры и химического состава шлака и металла, а также состава атмосферы печи в данный момент нельзя практически осуществить, ввиду отсутствия надежной аппаратуры и материалов для непрерывной работы в тяжелых условиях работы дуговой печи.Поэтому в настоящее время все большее распространение получают косвенные методы, основанные на процессах, сопутствующих процессу выплавки.К таким способам относится способ, по которому для определения рабочего состояния дуговой печи в период плавления предлагается контролировать изменение тока или мощности электрических дуг 1.Известен способ контроля выплавки стали, по которому контроль выплавки осуществляется путем анализа характеристик рас653297 00 - 0,0250,025 - 0,050 05 и выше 250 в 2 570 в 9 900 в 14 1400 и более пределения текущих значений огибающей амплитуды тока и сравнения полученной характеристики с эталонными значениями 2 . При этом для определения границ периодов плавки подсчитывают число бросков тока на заданные уровни в заданные циклы измерения и сравнивают его с эталонными,По другому способу контроля выплавки стали в дуговых электропечах предлагается разлагать электрический сигнал на гармонические составляющие и усредненные зна-чения амплитуд при частотах более 50 Гц сравнивать с эталонными значениями для определения начала и окончания технологических периодов плавки 3.Кроме того, предлагается установить стадии периода плавления по изменению характера перемещения электродов 4.Однако все приведенные способы автоматического управления дуговой печью пригодны только для какой-то конкретной электропечи, так как зависят от системы переме щения электродов, параметров короткой цепи.Наиболее близким к изобретению является способ контроля температуры ванны в конверторе, по которому для увеличения точности контроля температуры ванны используют зависимость температуры ванны конвертора от интенсивности спектрального излучения факела и содержания двуокиси углерода в отходящих газах на уровне горло- вины 5. зоОднако в этом способе невозможно характеризовать стадию окислительного периода, будь то начало или конец окисЛительного периода, или любой момент окисления углерода и оценивать интенсивность окисления углерода. Такой способ можно использовать только при продувке ванны газообразным кислородом и использовать интенсивность излучения факела только как вспомогательную характеристику для уточнения температуры ванны металла. 4 О Плотность теплового потока,(ВТ/м)Из таблицы видно, что если плотность теплового потока колеблется в пределах 250 - 270 Вт/м, необходимо осуществить присадку в печь железной руды. При плотности теп- ы лового потока 570 - 1600 Вт/мпроизводят корректировку процесса окисления. В случае, если плотность теплового потока устанавливается в пределах 250 - 400 Вт/м, по 4Цель изобретения - обеспечить всестороннее оценивание хода окислительного периода для надежного его контроля.Это достигается тем, что сначала производят непрерывный контроль над отверстием в своде печи плотности теплового потока от пламени отходящих газов, усредняют результаты измерений за 60 в 1 с, после сравнения результатов подают сигнал на присадку железной руды при плотности теплового потока 250 в 7 Вт/м, корректировку режима окисления углерода при плотности теплового потока 570 - 1600 Вт/м и окончание окислительного периода при плотности теплового потока 250 в 4 Вт/м .Способ контроля выплавки стали в дуговых печах осуществляют следующим образом,По ходу плавки производят непрерывный контроль плотности теплового потока от пламени отходящих газов, поступающие сигналы сравнивают с эталонными значениями и на основании этого сравнения судят о начале, окончании или данной стадии технологической операции.Измерение плотности теплового потока производят узкоугольным радиометром-зондом полного излучения, сочетающим в себе преимущества зонда и йирометра, без конденсирующих устройств.Радиометр для определения плотности теплового потока от пламени отходящих газов устанавливают непосредственно у отверстия в своде дуговой электропечи. Диаметр отверстия не должен превышать отношения его к диаметру свода печи 1:20, так как в противном случае не образуется устойчивый стол пламени. Результаты измерений усредняют за 15 - 60 с. По полученным данным можно судить об интенсивности окисления.Изменение плотности теплового потока в зависимости от интенсивности кипения при ведено в таблице. Интенсивностьокисления углерода С, %/миндается сигнал на переход к следующей технологической операции.На чертеже показано изменение плотности теплового потока и углерода по ходу трех плавок стали марки 12 ДН 2 ФЛ в 5-тонной дуговой печи, На плавках 004585 и 004599 выгорает приблизительно одинаковое количество углерода (0,41 и 0,45% соответственно), в то время, как на плавке 004567 - в 2 раза меньше (0,22%), что наглядно можно наблюдать и на изменении плотности теплового потока,Значение плотности теплового потока характеризуется температурой отходящих газов, а также содержанием в СОд пыли, что, в свою очередь, определяется интенсивностью кипения ванны или интенсивностью окисления углерода, На печах различной емкости условия окисления углерода отличаются из-за увеличения глубины ванны на более крупных печах и уменьшения отношения площади зеркала ванны к объему осадка. Но все эти изменения учитываются пределами варьирования плотности теплового потока и интенсивности окисления углерода, указанными в таблице.Формула изобретенияСпособ контроля выплавки стали в дуговых печах в окислительный период, протекающий с присадкой железной руды, включающий в себя непрерывное измерение параметров выходящих из печи газов, усреднениерезультатов и сравнение их с эталонными,отличающийся тем, что, с целью повышениянадежности контроля, сначала производятнепрерывный контроль над отверстием в своде печи плотности теплового потока от пламени отходящих газов, усредняют результаты измерений за 60 в 1 с, после сравнения результатов подают сигнал на присадку железной руды при плотности тепловогопотока 250 в 5 Вт/м, корректировку режима окисления углерода при плотности теплового потока 570 в 1600 Вт/ми окончаниеокислительного периода при плотности теплового потока 250 в 4 Вт/м.15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3432604, кл. 13 - 9,1974.2. Авторское свидетельство СССР287211, кл. Н 05 В 7/00, 1967.3. Авторское свидетельство СССР358796, кл. Н 05 В 7/00, 1970,4. На 1 асЬ 1 Нугой, 1966, т, 48,2.5. Авторское свидетельство СССР283259, кл, С 21 С 5/30, 1970./ ф оношоо огауаозэш чшэоншоиу Е 1 НИИПИ Заказ 1229/22 Тираж 652 Филиал ППП Патент, г. Ужгород,Подписноероектная, 41 )фФРффф"фМфф"= " "ифиФффф -" .з:фж- ". "-" - .-ф"д щ- ффифафффВ Е 653297