Устройство контроля содержания углерода в ванне конвертора

Саеоз Советскиа Сецианистическик РеспубикиОПИСАНИЕМЗОБРЕТЕЙБЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ волнительное к авт, свил-ву 2365034/02 влено 25 оеударетвенный коми СССР ио делам изобретенн н открытийДата опубликования описания 0504.79 кин,вский С.К. Соболев, Н. и В.М. Глуховская) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДЙ В ВАННЕ КОНВЕРТЕРАотходящих газов ты контроля донвертер в конувеличение тония углерода ерааныеатч точи изв, заания фф в конИзобретение относится к черной таллургии, а именно к устройствам контроля коннертерного процесса.Известно устройство контроля с дЕржания углерода в ванне конверт содержащее блоки измерения расход отходящих газов и дутья, соединен соответственно с узлом отбора и д ком, интегратором, вычислительным блоком и блоком ввода начальных. Условий.Содержание углерода контролируют с помощью вычислительного блока по балансу углерода или характеру изменения скорости обезуглероживания в процессе продувки 1) и 121,Это устройство имеет низкую ность из-за большой погрешност мерения расхода отходящих газо паздывания и влияния на показ устройства добавок, введенных вертер в конце продувки.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее для уменьшения запаздывания контроля фотометр, производящий измерения в красной и синей областях спектра 3.Однако и это устройство имеет низ кую точность нз-за большой погрешности измерения расхода и влияния на результ бавок, введенных в к це продувки.Цель изобретения ности контроля содер в ванне конвертера. Поставленная цель достигается те что устройство дополнительно содержит датчики интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соот ветствующем максимуму поглощения Нг и СО., подключенные к соответствую щим измерителям, которые соединены между собой, а через переключатель рода работы и усилитель - с блоком измерения расхода отходящих газов, который соединен также с измерителем интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения СОу, блски измерений влажности окружающего воздуха и дутья, соединенные между собой и соответственно с блоками измерения разрежения в газоходе и расхо" да дутья, а также с вычислительным блоком, который, в свою очередь, сое динен с измерителями интенсивности излучения факела в инфракрасномспектре, соответствующем максимумупоглощения Н О и СО.На Фиг. 1 представлена блок-схемаустройства, включающая измерители1 и 2 интенсивности излучения факелав инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения НО и СО5соответственно, блок 3 ввода начальных условий, интегратор 4, вычислительный блок 5, блок 6 измерения разрежения в газоходе, блок 7 измерения влажности окружающего воздуха,блок 8 измерения влажности дутья, блок9 измерения расхода дутья, переключатель 10 рода работы, блок 11 измерениярасхода отходящих газов, усилитель 12,цатчик 13 расхода дутья, датчики 14 и 1515 интенсивности излучения факела винфракрасном спектре, соответствующеммаксимуму поглощения СО и Н О соответственно, узлы отбора 16-20, фурму 21, газоход 22, весовой бункер 23,конвертер 24.Вход блока 6 измерения разреженияв газоходе соединен с узлом 18 отбора,установленным в гаэоходе 22 конвертера 24, а выход - с выходами блока 7измерения влажности окружающего воздуха и вычислительного блока 5, Входблока 7 соединен с узлом 16 отбора, авыходы - с выходом блока 9 измерениявлажности дутья и блоком 5. Вход блока 9 измерения расхода дутья соединен с датчиком 13 расхода дутья, авыходы - с выхоцами блоков 8 и 5.Вход блока 8 соединен с узлом 17 .отбора, установленным в Фурме 21,а выход - с блоком 5, котороый сое- З 5динен с выходами измерителей 1 и 2интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующеммаксимуму поглощения НдО и СО.Датчики 14 и 15 интенсивности излучеиия Факела в .инфракрасном спектре соответствующем максимуму поглощения СО и Н О подключены соответ 2 аственно к измерителям 2 и 1 этих параметров, которые соединены между собой и с переключателем 10 рода работы.Выход переключателя 10 через усилитель 12 соединен с блоком 11 измерения расхода отходящих газов, который соединен также с весовым бункером23, выходом блока 5, измерителем 2 иузлами 19 и 20 отбора, установленнымив газоходе 22. Выход блока 11 соединен с интегратором 4, к которому подсоединен блок 3 ввода начальных условий,В процессе продувки в моменты, отстоящие от моментов дачи добавок" на 2-3 мин, расход отходящих газовопределяют по балансу водяных паров: 60 Ч Нагде Чг, Ч Ч - расход отходящи м /мин, (1 газов, дутья и подсосанного воздуха, приведенный к нормальным условиям, нм 3/мин;Р, р, р - абсолютная влаж" ность отходящих газов, дутья и подсосанного воздуха, г/нмЭ;д. - температурный коэфФициент объемного расширения отходящих газов, град 1- интенсивность излучения Факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения СО , мВ;К 1)К а коэффициенты про порциональностй, определяемые длиной волны, на которой производят измерение интенсивности излучения факела, соответствующей максимуму поглощения СО и Н О.Содержание углерода в ванне конвертера определяют по Формуле: С 0,6%где С СоЕ - содержаниеуглерода в ванне конвертера, чугуне идобавках,ЪС, а , 6, 6 р - масса чугуна,добавок, лома и железной руды, кг;0,536 - коэффициент перевода объемного измерения СОР в отходящих газах в измерение массы, кг/нмэ;К - коэффициент пропорциональности, определяемый длиной волны, на которой производят измерение интенсивности излучения Факела, соответствующей максимуму поглощения СО , /мВ;;Г - время продувки мин;К 4- коэффициент, характеризующий степень восстановления железной руды и содержание в ней железа;К - коэффициент учитывающий потерю массы от угара элементов, зависящий от садки конвертера и расхода дутья, кг/мин;,с,4 - Функциональная зависимость и коэффициенты пропорциональности, определяемые длинами волн, на которых производится измерение интенсивности излучения Факела, и принятой технологией.В процессе продувки информация о разрежении в газоходе 22 поступает с узла 18 отбора в блок 6 (например тягомер), содержащий выходной ферродинамический преобразователь, напряжение выхода которого пропорционально расходу подсосанного воздуха,655722 Информация о расходе дутья посту-, пает с датчика 13 расхода например диафрагмы) в блок 9 измерения расхода дутья (например мембранный скомпенсированный дифманометр с коррекцией по температуре, давлению и влажности), содержащий выходной Ферродинамический преобразователь.Информация о влажности окружающего воздуха и дутья поступает с узлов 16 и 17 отбора, в блоки 7 и 8 измерения абсолютной влажности, содержгщие выходные делители напряжения. Напряжение с выходных Ферродинамических преобразователей блоков 6 и 9 поступает на делители блоков 7 и 8 соответственно таким образом, что с выхода блока 7 снимается сигнал, пропорциональный произведению р 8 блока 8- Ч . Данные .напряжения суммируются, и в вычислительный блок 5 поступает напряжение, пропорциональное сумме (9 М + Р 9,Ч). Напряжение компенсирующего ферродинамического преобразователя ПФ 1 блока 5 поступает на выходной делитель Ц 1 измерителя 1 интенсивности излучения Факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения Н О, и с выхода делителя снимается напряжение, пропорциональное выражениюРавновесие блока 5 на(ф И 3 оступает при равенстве: 60 жанию углерода (3).Использование устройства позволитосуществить контроль содержания углерода в ванне конвертера с более высокой точностью, по сравнению с 65 известными ранее, э результате чего ЧгРгРф 96 6 4 А При этом на компенсирующем ферродинамическом преобразователе ПФ 1 и выход Иом Ферродинамическом преобразователе ПФ 2 устанавливается напряжение, пропорциональное величинеЧ"+к 1 дсоЛ Напряжение с ферродинамического преобразователя ПФ 2 поступает на делитель В 3 измерителя интенсивности излучения Факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения СО. Таким образом, выходное напряжение с делителя В 3 пропорционально величине Ч . Это напря" жение поступает на вход блока 11 измерения расхода отходящих газов, где сравнивается с напряжением Ферродинамического преобразователя ПФ 7, пропорциональным расходу, измеренному на местном сопротивлении (например диафрагме).Делитель % 7 служит для согласования ферродинамических преобразователей ПФ 2 и ПФ 7. При этом на компенсирующем ферродинамическом преобразователе ПФб устанавливается напряжение, пропорциональное разности сигналов о расходе газов Ч , рассчитанном по формуле(1), и о расходе, измеренном на местном сопротивлении. Аналогичный сигнал передается от двигателя Д 1 на рамку выходного ферродинамического преобразователя ПФ 5.Кроме того,на рамку этого же преобразователя подается сигнал о расходе,измеренном на местном сопротивлении,от двигателя Д 2. Связь двигателейД 1 и Д 2 с преобразователем ПФ 5 осуществляется, например, через дифференциал.Сигнал о вводе добавок в конвертер поступает в блок 11 от весового бункера 23. После этого в течение 3 мин вводится постоянная коррекция по расходу отходящих газов из блока 5 в блок 11, соответствующая значению коррекции, имевшей место перед вводом добавок, выходное напряжение с Ферродинамического преобразователя ПФ 4 измерителя 2 интенсивности излучения Факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения СО, пропорционально величине 0, На делителе Н 5 осуществляется умножение этой величины на .К 3. Выходное напряжение с делителя поступает напереключатель 10 рода работы, установ"ленный в положение фбфф, а затем через усилитель 12 - на обмотку возбуждения преобразователя ПФ 5, Таким образом выходное напряжение преобразователя ПФ 5 пропорционально величине К Псо со Далее напряжение через делитель%6, на котором производится учет по стоянного коэффициента 0,536, поступает в интегратор 4, в который одновременно поступает информация о 35 начальных условиях: массе чугуна, лома, руды и добавок, содержании углерода в чугуне и добавках. Положениеуказателя интегратора 4 будет пропорционально содержанию углерода (2),При достижении содержания углерода вванне конвертера 0,6 переключательрода работы .переводится в положение"а. В этом случае напряжение с выходного Ферродинамического преобразо 45 вателя измерителя 1 интенсивностиизлучения факела в инфракрасном .спектре, соответствующем максимумупоглощения НО, суммируется в противофазе с напряжением выхоцногоферродинамического преобразователяПФЗ измерителя 2 интенсивности излучения Факела в инфракрасном спектре,соответствующем максимуму поглощенияСО и через переключатель 10 родаработы и усилитель 12 поступает на 55 обмотку возбуждения ферродинамического преобразователя ПФ 5 блока 11.При этом выходное напряжение преобразователя ПФ 5 и положение указателя блока 11 будет пропорционально содерФормула изобретения Составитель В, ЗдановскийТехред Л,Алферова Корректор О. Билак Редактор Ж. Рожков Подписнота СССРийнаб., д. 4/5 Тираж 652ударственного комитизобретений и открытква, Ж, Раушская каз 1459 ЦНИИПИ Гпо делам 13035, И лиал ППП ффПатент г. ужгород, ул. Проектная,7 65572 повысится количество плавок, выпускаемых с первой повалки. устройство контроля содержания углерода в ванне конвертера, содержа щее блоки измерения расхода отходящих газов и дутья, разрежения в гаэоходе, соединенные с соответствующими узлами отбора, датчиками и вычислительным блоком, переключатель рода работы, 10 соединенный с усилителем, интегратор, соединенный с блоками ввода начальных условий и измерения расхбда,отходящих газов, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью увеличения точности контроля, оно дополнительно содержит датчики интенсивностиизлучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения НО и СО, подключенные к соответствующим измерителям, которые20 соединены между собой, а через переключатель рода работы и усилитель - с блоком измерения расхода отходящих газов, который соединен также с из 2 8мерителем интенсивности излучения Факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения СОэ,блоки измерения влажности окружающеговоздуха и дутья, соединенные междусобой и соответственно с блокамиизмерения разрежения в газоходе ирасхода дутья, а также, с вычислительным блоком, который, в свою очередь, соединен с измерителями интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствую-щем максимуму поглощения НО и СО.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 260648, кл, С 21 С 5/30, 21.11.67,1970.2. Авторское свидетельство СССРР 283259, кл. С 21 С 5/30, 18.04,69,1970,3. Ва 11 0.Г. апй оЮ, Ваб 1 а 11 оппеазигевеп 1 в аког СЬе сопСго 1 оГЬО еСее 1 юаЕ 1 пд . фЮпС Соой.апй,ЕхЬЬ Юпй Иеав апй Сопряг. Вад 1 а;И.оп ТесЬп. 1972, Ьопдоп, 1972,рр. 16-19.