Система автоматического управления тя-говым режимом металлургических агрегатов

Союз СоаетсиияСоциалистическиеВеспттблнн ОП ЙСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ)- 27 В. .9/00 ввудврвтввявй квмятвт ьСФР аа дедам яаебретеиия я втврмтяй(53) УДК 669, ,046,5(088.8 Дата опубликования описании 10,06.8 1 М. С. Лодысева, А. Я. Бирюков, Л. М. Бочкарев,. В, Ф. Денисов, Ю. И, Приходько, В. Н. Рыцарь,"и;д В. А. Штаиг и В. П. Шурчков(7 ) Заявитель Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов Гинцветмет Ъ 4) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ РЕЖИМОМ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВИзобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для управления газодинамическим режююм металлургических агрегатов, например печей автогенной кислородно-взвешенной плавки медьсодержащих шихт.Известна система управления тяговым режимом при переработке сульфидных концентратов во взвешенном состоянии, например, в агрегатах кислородно-взвешентв ной или циклонной плавки, в котором управление осуществляют путем одновременного воздействия на перемещение дросселя газохода системы газопылеулавливания в функции низкочастотной составляющей унта равляемой координаты и на расход дутья в функции высокочастотной составляющей управляемой координаты Г.3Недостатком этой системы является невозможность компенсации возмущеМ ний., возникающих при обдувке котлаутилизатора.Наиболее близкой к изобретению является система автоматического управлення тяговым режимом печи автогенной плавки, содержащая объект управления, состоящий из печи автогенной плавки, котла-утилизатора, соединительного га- зохода излектрофильтров, датчик разрежения под сводом, регулятор тяги и программный регулятор управления обдувочными аппаратами котла-утилизатора, исполнительный механизм, регулирующий орган и дымосос 2.Однако в известной системе регулирование тягового режима осуществляется только по отклонению разрежения под сводом, т.е. оценка возмущений, вызванных изменением расхода шихты и кислорода, осуществляется с заиаздывациект а это, в свою очередь, приводит к скачкам разрежения и, следовательно, к низким качеству и точности процесса регулирования.Целью изобретения является повышение производительности печи за счет улучшения показателей качества и повышения точности управления.499 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лорода. 3 836Это достигается тем, что система автоматического управления тяговым режимом металлургических агрегатов, содержащая регулятор тяги, выход которого соединен с исполнительным механизмом, связанным с регулирующим органом, датчик разрежения под сводом, выход которого включен на один из входов регулятора тяги, обдувочные аппараты, источник питания, программный регулятор, дополнительно содержит устройство измерения расхода шихты, связанное с блоком переменного коэффициента усиления, . выход которого соединен с одним из входов регулятора тяги, устройства измерения расхода технического кислорода и концентрации кислорода в нем, выходыкоторых подключены к входам функционального блока, связанного своим выходом с входом блока переменного коэффициента усиления, выход которого соединен с одним из входов регулятора тяги релейный блок, связанный с одним из выходов программного регулятора и содержащий нормально замкнутые контакты, подключенные к выходу регулятора тяги, и нормально разомкнутые контакты, подключенные к выходам источника питания.На чертеже дана принципиальная схема системы автоматического управления.Система автоматического управления содержит объект управления, состоящий из печи 1 автогенной плавки, котлаутилизвтора 2, соединительного газохода3 и электрофильтра 4, регулирующий орган 5, дымосос 6, исполнительный ме- ханизм 7, регулятор 8 тяги, программный регулятор 9, источник 10 питания,. обдувочные аппараты 11, датчик 12 разрежения под сводом, устройство 13 измерения расхода шихты, блок 14 переменного коэффициента усиления, устройства15 и 16 измерения расхода технического кислорода и концентрации в нем кислорода, функциональный блох 17, второй блок 18 переменного коэффициента усиления. Работа системы управления осуществляется следующим образом.При отклонении разрежения в тракте, измеряемого датчиком 12, от заданного значения сигнал, пропорциональный отклонению, поступает на вход регулятора 8 тяги, который с помощью исполнительного механизма 7 изменяет положение регулирующего органа 5, установленного перед дымососом 6, в сторону компенсации возмущения. 4При подключении программным регулятором 9 обдувочных аппаратов 11 к источнику 10 питания одновременно размыкаются нормально замкнутые контакты, отключают цепь управления исполнительным механизмом 7 от регулятора 8 тяги,а при помощи нормально разомкнутых контактов подключают исполнительный механизм 7 к источнику 10 питания на время, необходимое для компенсации возмущений, вызванных подачей дополнительных количеств воздуха в тракт, По окончании работы обудовочных аппаратов включается цепь упра жения исполнительным механизмом 7 от регулятора 8, возвращая исполнительный механизм в исходное положение.В период работы объекта без обдува котла-утилизаторв наблюдаются частые изменения расхода и состава шихты и кислорода, что приводит к изменению газовыделения в печи, а следовательно, разрежения в тракте. Для компенсации возмущений от изменения расхода шихты сигнал с выхода расходомера 13 шихты через блок 14 вводится в регулятор 8. Для получения сигнала, пропорционального расходу чистого кислорода, с помощью функционального блока 17 перемножа+. ются сигналы с выходов устройств 15 и 16 измерения расхода техническогокислорода и концентрации 8 нем кислорода,В соответствии с изменением газовыделения от изменения расхода чистого кислорода вводится коррекция в регулятор 8разрежения. Блоки 14 и 18 .переменногокоэффициента усиления необходимы, таккак возмущения по расходу шихты и кислорода влияют на газовыделение по-. разному;из-аа изменения состава шихты и технического кислорода.Нестабильность тягового режима приводила к необходимости создаши повышенного разрешения в газовом тракте, чтобы частично уменьшить выбросы сернистого ангидрида в атмосферу и, несмотря на это, в момент обдува в атмосферу выбрасывался гвз с содержанием сернистого ангидрида до 754 и его потери составляли 3-5 ОЬ. В промежутках между обдувами котла-утилизатора разбавление сернистогоангидрида иногда составляло 40-60%,в том числе за счет изменения разрежения при изменении расхода шихты и кисПрименение описанной системы управления позволяет при высоких точности ипоказателях качества управления уменьшить загрязнение окружающей среды изформула 5 8364 за выбросов газов и пыли иэ печи, возникающих при появлении скачков давлеЭния, уменьшить разбавление печных газов за счет подсосов. Это позволит уменьшить потери газов при обдуве котла-утиз.лизатора на 8700 нм /сут при содержании 80 -а 70%, и производительности .печи по газу до 20)00 нмЗ/ч уменьшить потери пыли в связи с умецьшением потерь газов при обдуве и, следовательно, 10 повысить выход меди и драгоценных металлов на к 0,01% при содержании пыли Ф 100 г/нм и производительностиЭпечи по газу 20000 нм /ч; сократить3потери меди со шлаками за счет стабили эации разрежения под сводом на Ф 0,05% при годовом объеме шлаков 193000 т и содержании меди в шлаке 0,9%; сократить потери драгоценных металлов, что позволит дополнительно .получить золота ЯО кг в год, серебра - 29 кг в год; повысить переработку конвертерных газов, которые смешиваются с печными, благодаря повышению концентрации печных газов за счет уменьщеция подсосов на 25 , 4000 нм /ч при содержании 502 вЭгазе Ф 3,5%, .Приведенные цифры показывают, что при сохранении прежнего проплава за данный промежуток времени можно получить дополнительно гаэ, медь, золото,серебро, улучшить экологическую обстановку, условия труда персонала. 35изобретения Система автоматического управлениятяговым режимом металлургических аг 99 6регатов, содержащая регулятор тяги,выход которого соединен с исполнительным механизмом, связанным с регулирующим органом, датчик разрежения подсводом, выход которого включен на одиниз входов срегулятора тяги, обдувочныеаппараты, источник питания, программный регулятор, о т л и ч а ю щ а я с я .тем, что, с целью повышения производительности печи эа счет улучшения показатепей качества и повышения точностиуправления, она дополнительно содержитустройство измерения расхода шихты,связанное с блоком переменного коэффициента усиления, выход которого соединен с одним из входов регулятора тяги, устройства измерения расхода технического кислорода и концентрации кислорода в нем, выходы которых подключенык входам функционального блока, связанного своим выходом с входом блока переменного коэффициента усиления, выходкоторого соединен с одним иэ входов регулятора тяги, релейный блок, связанныйс одним из выходов программного регулятора и содержащий нормально замкнутыеконтакты, подключенные к выходу регулятора тяги, и нормально разомкнутые контакты, подключенные к выходам источникапитания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР"Маунт Морган".- Второй международныйконгресс по взвешенной плавке. Йпония,Токио, ноябрь 3.974,ВНИИПИ Заказ 30941 Тираж 658 ПодписноеФнииал ППП Патент .Ужгород,ул. Проектная