Устройство прогнозирования выбросов металла и шлака из конвертора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК А 5114 С 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54 НИЯ ВЕР ния еди ра.ойсте с поп.1, оттем, что цепке извести в блоконвер- с соедикировки по присад тер состоит из п ненныхлогическо ширителя импульс последнего соедин ления по загрузк в конвертер следовательн системы НЕ причем вх н с каналом присадок из)(57) 1, УСТРОЙСТВО ПРОГНОЗИРОВАВЫБРОСОВ МЕТАЛЛА И ШЛАКА ИЗ КОНТЕРА, содержащее блок определескорости окисления углерода, соненный по входам с датчиками измерения содержания СО и СО в отходящих газах и датчиком расхода отходящих газов в блок определения скользящего среднего, соединенный через дифференциатор с последовательно соединенными блоками памяти, выходы которых соединены через пороговые элементы и блок логики с многоканальным индикатором, блок управления, соединенный с блоками определения скорости окисления углерода и скользящего среднего, дифференциатором и блоками памяти, систему определения текущего уровня ванны конвертера, соединенную через блок коррекции с пороговыми элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности прогнозирования выбросов, оно дополнительно содержит ключ, цепь блокировки по присадке извести в конвертер, систему определения окисленности шлака в конвертере, выход которой соединен с блоком коррекции, причем управляющий вход ключа соединен с цепью блокировки по присадке извести в конвертер, информационный вход ключа соединен с выходом блока определения скорости окисления углерода; а выход ключа соединен с входом дифференциато2. Устр во ли 122585945 50 55 Изобретение относитсяк металлургии, в частности к контролю кислородно-конвертерного процесса.Цель изобретения - увеличение надежности прогнозирования выбросов.На фиг.1 представлена блок-схемаустройства, на фиг.2 - один из вариантов выполнения канала блока коррекции.Устройство содержщ конвертер 1,фурму 2, газоход 3 конвертера с дымососом 4, датчик 5 (газоанализатор)содержания СО и СО в отходящих газах, датчик 6 расхода отходящих газов, блок 7 определения Ч , блок 8определения скользящего среднего,дифференциатор 9 (блок определенияприращения Ч ), блоки 10-14 памяти,пороговые элементы 15-24, схемы И25-30, блок 31 логики, блок 32 управления, многоканальный блок 33 индикации (например, самописец Н),систему 34 определения текущего уровня ванны конвертера, состоящую иззвуковода А с микрофоном и последовательно соединенных усилителя,фильтра и детектора Б (на фиг,1 представлен вариант использования акустической характеристики конвертера),блок 35 коррекции, систему 36 определения окисленности шлака. Блок 35коррекции состоит из операционногоусилителя 37, Кроме того, устройствоснабжено датчиками 38 и. 39 содержания кислорода и пыли в отходящих газах, датчиком 40 количества кислорода, поступающего через фурму в конвертер, ключем 41 управляющим входом 42 ключа 41, логической схемойНЕ 43, расширителем 44 импульсов(ждущий мультивибратор), сигналом 45управления ключем 41 от.системы взвешивания (перегруз извести из промежуточного бункера в конвертер; система не показана, ей оснащаются всеконвертеры).В качестве блока 32 управленияможет использоваться непосредственно пульт оператора. Блок содержиткнопку (ключ) начала. процесса,за которое (начало) принят момент присадки извести на лом в конвертер передначалом продувки. По указанному сигналу производится установка в исходное состояние всех дискретных элементов (не показано) и разрешается прохождение тактовых импульсов по выходу в устройство,5 1 О 15 20 25 30 35 40 Кроме того, блок управления содер жит генератор тактовых импульсов по выходу в устройстве, а также,генератор тактовых импульсов для синхронизации работы всех блоков устройства и обеспечивает, также подачу питания на все блоки устройства.На выходе блока 7 определения Ч установлен аналого-цифровой преобразователь АЦП (не показан) для согласования с дискретным блоком 8 определения скользящего соеднего. На выходах блоков 10-14 памяти установлены цифроаналоговые преобразователи ЦАП для согласования выходов блоков 10- 14 с аналоговыми пороговыми элементами 15-24 (не показаны). Система 36 определения окисленности шлака, функционирукщая в дискретном режиме, имеет на выходе аналоговый сигнал (установлен ЦАП) для согласования с блоком 35 коррекции, функционирующем в аналоговом режиме.Устройство работает следующим образом.С началом первой присадки извести в конвертер блок 32 управления включает систему, в блоке 7 определенияопределяется текущее значение скорости окисления углерода (например, согласно формуле Ч =О,К (СО+СО), где К - коэффициент пропорциональности; ( - расход газов в газоходе; СО, СО - содержание окиси и двуокиси в отходящих газах), в блоке 8 определяется значение 1;, среднее за несколько отсчетов (имеется ввиду дискретное считывание информации), например при усреднении за три отсчета будет производиться следующая операция: Ч-+ Ч- + Ч;Ч3Ф причем следует отметить, что как само наличие блока 8, так и интервалусреднения зависят от характеристикиконвертерного процесса (колебательность) и применяемой аппаратуры дляконтроля Ч, (инерционность приборов).В блоке 9 дифференцирования производится (при дискретном считывании)определение, приращения Ч между, отсчетами (дЧ,). Далее указанные приращения, например, в цифровом виде(в этом случае на выходе блока 9предусмотрен преобразователь дискретных величин ЬЧ, в цифровой код, непоказан) поступают в последовательно соединенные блоки 10-14 памяти, причем в блоке 14 находится (1-4) отсчет ь 7 , в блоке 13 (1-3), в блоке 12 (1-2), в блоке 11 (1-1), в блоке 10 - (1), где 1 - номер отсчата от момента времени.В качестве блоков памяти могут использоваться, например, регистры, причем перезапись числа из одного блока памяти в другой производится по командам с блока 32 управления, Анализ изменения ьЧ по текущим отсчетам, находящимся в блоках памяти, производится при помощи набора пороговых элементов 15-24 и схем И 25- 30. Укаэанное (фиг.1) сочетание пороговых элементов и схем И позволяет выявлять следующие ситуации, приво 1 сдящие к выбросам когда ---ойе1225859 ве системы 36 может применяться система, вычислительный блок функционирукщий согласно следующему алгоритму: А= О2 шй,л где А- общее количество кислорода, связанного с железомв шлаке;- количество кислорода,связанного с железом в 10 шлаке на 1-м, шаге считывания, причем считывание начинается с моментапервой присадки известив конвертер. 15 Т. Ф Р НГ Ге г(настройка порогового элемента 15), т,е. имеет место резкое возрастание скорости окисления углерода, скорость спада Ч больше некоторой заданной (-о ), причем с увеличением длительности спада вероятность выбросов возрастает (пороговые элементы 1 б, схемы И 25-27), скорость спада Ч больше (равна) г и возможна смена. знака 1 Чс ( г/- э ОНаличие системы определения УРовня ванны конвертера во время продувки (например, по звуковому давлению в газоходе, уровня вибрации, путем зондирования) позволяет перестраивать при помощи блока коррекции текущие значения уровней (8 32, 8 Э ) срабатывания. пороговых элементов 15- 20, например в первом приближении с увеличением уровня ванны необходимо уменьшать абсолютные значения.Наличие в устройстве системы Зб определения окисленности шлака, изменяющей значения 8, 8 ,о также, как н система 34, связано с тем, что при прочих равных условиях (по скорости измененияи текущему уровню ванны конвертера) вероятность выбросов не остается постоянной при изменении содержания кислорода, связанного с железом в шлаке.При наличии некоторого избыточного количества кислорода указанная вероятность возрастает, что связано с потенциальной возможностью перехода кислорода из шлака на реакцию окисления углерода чугуна. В качест - текущее количество кислорода через фурму;- б, Кунт К 2лО, КэВ 1225859 6О, - процентное содержание кис- всплесков Ч, при разложении недопа 1лорода в отходящих газах; ла извести, подаваемой в конвертер.К - количество кислорода, иду- Укаэанная совокупность элементовщего на окисление единицы функционирует следующим образом.ФПри перегрузке извести из промеК - коэффициент пропорциональ- жуточного бункера и конвертера вности; устройство на расширитель 44 импуль - количество кислорода, иду- сов поступает короткий импульс изщего на окисление кремния системы взвешивания и анализа присачугуна (считывание проис- О док. Система взвешивания имеет логиходит на 4-5 мин продувки, ческую схему И, входы которой соедина фиг. не показано); иены с реле избирателя канала иэвес - вес кремния в чугуне; ти и реле перегруза присадки в кон - количество кислорода, иду- вертер, а выход схемы И являетсящего на окисление углеро выходом цепи анализа, Указанный имда чугуна; пульс на расширителе 44 изменяет СО , СО - содержание окиси и двуоки- свою длительность до величины, равси углерода в отводящих ной времени разложения недопала иэгазах, вести при ее присадке в конвертер,Представленный на фиг.2 один иэ 20 Это время равно приблизительномин. вариантов построения канала коррекции цалее расширенный импульс через схев блоке 35 основан на наличии линей- му НЕ 43 поступает на управляющий ной зависимости вероятности выбросов вход ключа 41, запрещая прохождение от уровня ванны конвертера и содержа- сигнала иэ блока 7 определения Ч ния РеО в шлаке. 25 в блок 8, Ключ 41 открыт при наличииНаличие в устройстве ключа 41, ло- сигнала по входу 42. гической схемы НЕ 43 и расширителя Таким образом устройство прогноР 44 импульсов, управляемых по сигна- зирования выбросов металла и шлака лу 45 перегруза извести из промежу-. из конвертера позволяет увеличить точного бункера в конвертер, поэво- Зо точность прогнозирования за счет учеляет увеличить надежность прогнози- та практически всех параметров влия-,рования путем исключения из анализа ющих на образование выбросов.1225859 От 3 Фиг Составитель А. Ашихинактор Н.Гунько Техред В,Кадар Корректор М.Максимишин э 2103/19 Тираж 552 ВНИИПИ Государственного коми по делам иэобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушс