Устройство для прогнозирования выбросов металла и шлака из конвертера

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соаетскнк Соцнапнстнческни Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 050877 (21) 2515520/22-02 (53)М, Кл. С 21 С 5/30 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР ио дееам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЫБРОСОВ МЕТАЛЛА И ШЛАКА ИЗ КОНВЕРТЕРА30 Изобретение относится к металлур-гии, в частности к контролю кислородно-конвертерного процесса.Известно устройство для контролявыносов и выбросов шлака и металлаиз конвертера во время продувки,содержащее светочувствительный элемент,. свиэированньвт на факел, образующийся при продувке, а также 10схему выделения полезного сигналана уровне помех (1,Применение известного устройствапозволяет получить количественнуюинформацию о выбросах и выносах,однако с его помощью не представляется возможным прогнозировать возникновения выбросов, что в свою очередьне позволяет принимать меры, препятствующие их развитию. 20Известно .также устройство, содержащее датчик давления отходящихгазов под куполом камина, блок отношения давления газов к расходу дутья,выход которого через интегратор соединен с первым входом блока сравне;ния, второй вход которого соединенс блоком определения минимально допустимой величины интеграла вьыеуказанного отношения, а выход - с блоком выбора управляющего параметра и величины его изменения (2),Фактически в известном устройстве изменяется аналог скорости окисления. углерода (Ч ) в ванне конвертера, затем вычисляется отношение количества кислорода, затраченного на окисление углерода чугуна к затраченному кислороду дутья, Вычисление укаэанной величины позволяет оценить количество кислорода, накопленного к данному моменту времени в шлаке, который потенциально может вступить в реакцию с углеродом и прн определенных условиях способствовать образованию выбросов,.Недостатком устройства является то, что интегральная характеристика процесса .эа счет определенной чувствительности не дает воэможность прогнозировать,выбросы, образующие" ся в результате быстрых переходов кислорода иэ шлака на реакцию окисления углерода, прн которых суммарное количество накопленного кислорода не превышает заданных (вычисляемых в известном устройстве).Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является5 1 О 5 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 устройство прогнозирования выбросовметалла и шлака иэ конвертера,содержащее датчик измерения скорости окисления углерода металла,соединенный через блок дифференцирования с последовательно соединенными блоками памяти, причем выходыпервого и последнего блоков памятисоединены соответственно с тремяи одним пороговым элементами, выходы остальных блоков - с двумяпороговыми элементами, а выходы пороговых элементов через блок логикисоединены с многоканальным индикатором, Для синхронизации работы всехблоков в известном устройстве применен блок управления (3).Устройство позволяет прогнозировать основную массу выбросов засчет Фиксации резкого изменения скорости окисления углерода, котороеобычно предшествует выбросам,Недостатком устройства являетсяотсутствие учета текущего положенияуровня ванны конвертера во времяпродувки, которое несомненно влияетна возможность возникновения выбросов, поскольку при прочих равныхусловиях их вероятность тем больше,чем выше уровень ванны.Цель изобретения -увеличение надежности прогнозирования выбросов.Указанная цель достигается тем,что в устройство, содержащее блоккосвенного измерения скорости окисления углерода, соединенный черездифференциатор с последовательносоединенными блоками памяти, выходыкоторых соединены через пороговыеэлементы и блок логики с многоканальным индикатором, блок управления,дополнительно введена система определения уровня ванны конвертера,соединенная через блок коррекциис пороговыми элементами.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит конвертер 1,фурму 2, газоход 3 конвертера, одиниэ возможных датчиков 4, 5, 6 параметра, косвенно характеризующих:Чс(для процесса с достиганием отводящих иэ конвертера газон - датчикдавления,: или газоаналиэатор на СОи СО 1 и расход газов для процессабеэ достигания), блбк 7 определенияЧ , блок 8 определения скользящегосреднего, дифференциатор 9 (блок определения приращения Чс ), блоки 1014 памяти, пороговые элементы 15-24,схемы 25-30 И, блок 31 логики, блок32 управления, многоканальный блок33 индикации, система 34 определениятекущего уровня ванны конвертера(на чертеже представлен вариант использования акустической характеристики конвертера), блок 35 коррекЦИЯУстройство работает следующимобразом При 1 = н ( - окончание окисления 81) блок 32 управления включает систему, в блоке 7 определенияопределяется текущее значение скорости окисления углерода (например,согласно формуле Ч = К. Яо(СО + СО)к - коэффициент пропорциойальности,0 о - расход газов в газоходе, СО,СО 1 - содержание окиси и двуокисиуглерода в отходящих газах), в блоке 8 определяется значение среднееза несколько отсчетов (имеется ввиду дискретное считывание инФормации),например при усреднении эа три отсчета производится следующая операЧ +М ЧЙ Оция: М - . причемследует особо отметить, что, как само наличие блока 8, так и интервалусреднения зависят от характеристикиконверторного процесса (колебательность) и применяемой аппаратуры дляконтроля Ч (инерционность приборов).В блоке 9 дифференцирования производится (при дискретном считывании)определение приращения Ч, между отсчетами (ЬЧ ), Далее указанные приращения поступают в последовательносоединенные блоки 10-14 памяти,причем в блоке 14 находится (1.-4)отсчет Ь Ч, в блоке 13 - (1 - 3), вблоке 12 - (Ь), в блоке 11(1 - 1), в блоке 10 - (1), где 3.номер отсчета момента, времени. В качестве блоков памяти могут использоваться, например, резисторы, причемперезапись чисел из одного регистрав другой производится по командамс блока 31 управления. Анализ изменения Чс по текущим отсчетам,находящимся в блоках памяти,производится при помощи набора пороговых элементов 15-24 и схем 25-30 И.Указанное на чертеже сочетание пороговых элементов и схем И позволяет выявлять следующие ситуации,приводящие к выбросам.Когда ,ф (настройка порого:ссКвого элемента 15), т.е. имеет местбрезкое возрастание скорости окисления углерода, скорость спадабольше некоторой заданной ( - 3),причем с увеличением длительностиспада вероятность выбросов возрастает (пороговые элементы 16-20,схемы 25-27 И, скорость спада Чебольше (равна) - Р и возможна сменазнака ьЧ (4-дЪ)1 ф)Наличие системы определения уровня ванны конвертера во время продувки (например по звуковому давлениюв гаэоходе, уровню вибрации, путемзондирования) позволяет перестраиватьпри помощи блока коррекции текущие,значения уровней ( 8 , Ь, Ь )сраба-тывания пороговых элементов 15-20.Например, в первом приближении сувеличением уровня ванны необходимо уменьшить абсолютные значения д,Дд.Устройство позволяет достигнуть поставленную цель при неизменном расходе дутья и неизменном положении фурмы относительно спокойной ванны.Таким образом, введение системы определения уровня ванны с блока коррекции позволяет увеличить надежность прогнозирования выбросов,Формула изобретенияУстройство для прогнозирования выбросов металла и шлака иэ конвертера, содержащее блок управления, блок косвенного измерения скорости окисления углерода металла, блок дифференцирования, последовательно соединенные блоки памяти, пороговые элементы блок логики и многоканальный блок индикации, причем выходы первого и пбследнего блоков памяти соединены соответственно с тремя и одним пороговым элементами, а выходы пороговых элементов, кроме первого, через блок логики соединены с многоканальным блоком индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности прогнозирования, оно дополнительно содержит систему уровня ванны конвертера и блок коррекции, причем указанная система через блок коррекции соединена с пороговыми элементамиИсточники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 358850, кл, С 21 С 5/30, 1968.2, Авторское свидетельство СССР .Р 303888, кл, С 21,С 5/30, 1967,2 О 3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2481490/02,кл, С 21 С 5/30, 1977.