Устройство для регулирования процесса грануляции шлакового расплава

(51)5 С ХХЧ кий;. ики и ниц автомат ссом с 1987, й ива3, с.: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ(46) 15.02.92. Бюл. М 6(71) Киевский институт автоматсъезда КПСС(56) Гиндис Я.П. Устройства длярованного управления процешлаков из ковшей, Металлург,Заявка Японии М 62-30645, кл. С 07,В .6/02, 1985(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯРЕГУЛИРОВАНИЯПРОЦЕССА ГРАНУЛЯЦИИ ШЛАКОВОГОРАСПЛАВА(57) Изобретение относится к черной металлургии, Устройство содеожит расходомер 1, регулятор 2 расхода воды, датчик Зтемпературы гранулированного шлака, функциональный блок 4, датчик 5 вязкости, задатчики 6-10, функциональный блок 11,. ключи 12 и 13, сумматор 14, функциональный блок 15, ключ 16, блок 17 запуска, блок 18 управления, ключ 19 и блок 20 выделения максимального сигнала. 2 ил,Изобретение относится к переработке шлаков черной металлургии, а именно к автоматизации гидрожелобных грануляционных установок,Цель изобретения - повышение точности регулирования.На фиг.1 показана блок-схема устройства для регулирования процесса грануляции шлакового расплава; на фиг.2 - структура датчика вязкости.Устройство для регулирования процесса грануляции шлакового расплава (см. фиг.1) содержит гидрожелоб, трубу для подачи охлаждающей воды (не показаны), расходомер 1, регулятор 2 расхода воды, датчик3 температуры гранулированного шлака, функциональный блок 4, датчик 5 вязкости, зэдатчики 6 - 10, функциональный блок 11, ключи 12 и 13, сумматор 14, функциональный блок 15, ключ 16, блок 17 запуска, блок 20 18 управления, ключ 19 и блок 20 выделсния максимального сигнала.Датчик 5 вязкости сливаемого шлака выполнен в виде контактов 21 и 22 в изолирующих пробках, установленных на разныхуровнях в верхней части шлаковозного ковшэ, ниже уровня шлака со стороны, противоположной сливной. Кроме того, датчик включает элементы 23 НЕ и 24 И, интегратор 25, функциональный блок 26, зэдатчик 27, элемент 28 НЕ,В качестве расходомера 1 может быть использован, например, электромагнитный расходомер типа ЭРИС, а в качестве датчика 3 температуры - пирометрический преобразователь "Смотрич" комплекса АПИР-С,Регулятор 2 представляет собой, например, блок регулирующий, аналоговый, типа РБА системы АКЭСР в комплекте с пропорциональным золотником,В качестве блока 18 управления может быть использовано, например, программное устройство БУК, обеспечивающее равномерный слив шлакового расплава по пяти регулируемым программам кантовки ковша.Блок 17 запуска может быть выполнен, например, в аиде электромеханической кнопки, остальные блоки могут быть выполнены на основе стандартных средств системы АКЭСР и вычислительной техники.Получение шлаковой продукции с заданными свойствами связано с поддержанием определенного режима охлаждения шлакового расплава водой. Для расплава с определенной температурой и интенсивностью его подачи можно установить минимальный расход воды Чз, необходимый для охлаждения расплава до температуры сз. При изменении температуры шлакового 30 5 10 15 20 25 расплава и сохранении интенсивности егоподачи и расходе охлаждающей воды Чзм /мин, температура гранулированногошлака гш,С, отличаетсЯ от заданной тзо,С.В этом случае для поддержания заданнойтемпературы гранулированного шлака необходимо установить новый расход охлаждающей воды Чз, мз/мин, равныйЧз 1 = Чз+ К 1(вагш - з), (1)гдзе К - коэффициент пропорциональности,м /мин оС,Однако вода на гидрожелобных установках используется не только для охлэхдения расплава, но также для егодиспергирования и транспортировки по желобу. Анализ условий диспергирования итранспортировки позволяет установить минимальный дополнительный расход воды ктребуемому для охлаждения расплава,Интенсивность диспергирования(хрупкого разрушения) зависит главнымобразом от вязкости данного расплава,расхода (скорости удара струй) воды и ееудельного расхода. Для определенногодиапазона изменения параметров шлакапригодного к грануляции, при повышениивязкости расход воды, при котором наступает разрушение, уменьшается. В первомприближении зависимость между расходом охлаждающей воды Чз 2, мз/мин, необходимым для диспергирования шлаковогорасплава с вязкостью к Пэс, и относительной вязкостью расплава иотн можнопринять в виде Чз 2 = К 2 Чо ,Ротн, (2)Роздесь Чин = (3)где К 2 - коэффициент, характеризующийвлияние на величину расхода воды, необходимого для диспергирования, интенсивности слива шлакового расплава. (изменяетсяот 0,9 для интенсивности слива 4 т/мин до1,1 для интенсивности слива 10 т/мин);Чо - величина расхода воды, необходимого для диспергирования расплава с вязкостью 1 Ъ; м /мин.з.Условия транспортировки должны исключать закупорку (закозление) желоба. Известна зависимость между критическимнапором воды Р на выходе из насадки иудельным расходом. расплава, В зависимости от удельного расхода расплава (количества расплава на 1 м воды) следуетвыбирать напор иодыпревышающий критический, когда возможна закупорка желоба. С учетом того, что расход Ч 4 Р, можноустановить минимальный необходимыйдля транспортировки расход воды Чзз,м /мин, который в первом приближенииможно определить из выраженияЧзз = Кз+ К 4 Ч, (4)где Кз, К 4 - коэффициенты;Ош - интенсивность слива шлакового"расплава, т/мин; 5Ч - текущий расход воды, м /мин,3Значения величин К 1, Чо, Кз, К 4 зависят.от типа гидрожелабной установки и определяются опытным путем.В процессе функционирования устройства.при регулировании, расхода воды.учи;тываются величины расходов, необходимыедля охлаждения расплава, его диспергирования и транспортировки.15. Устройство работает следующим обра- .зом,Перед началом запуска устройства назадатчиках 6-10 и 27 выставляют уставки,.соответствующие выбранной программе 20кантовки ковша со шлаком (интенсивностислива шлака) в блоке 18 управления сливамшлака, При запуске устройства сигналы ртблока 17 запуска поступают в схему сбросазапуска интегратора 25 и на вход блока 18 25управления, осуществляя ега запуск(отклю-.чение блока 18 управления осуществляетсяавтоматически), при-этом блок 18 управления включает подачу воды путем подачи,сигнала на вход четвертого 19 ключа (открытие ключа). При этом в начальный мо-.мент на один вход регулятора 2 расходаводы от расходомера 1 поступает сигйалО, соответствующий текущему расходу во;ды Чз, а на его другой вход от четвертого 9 35задатчика через сумматор 14, блок 20 выделения наибольшего сигнала и четвертый .ключ поступает сигнал Оз, соответствующий заданному в четвертом задатчике предварительна определенному расходу воды 40Чз, заведомо обеспечивающему транспортировку и охлаждение расплава. Регулирование расхода воды осуществляется па ИзаконуУ = КР(Оз - О) (б) 45где У-управляющее воздействие регуля;тора;Кр - коэффициент пропорциональностирегулятора.В момент появления гранулированного шлака на выходе из желоба отличный отнулевого сигнал от датчика 3 температурыгранулированного шлака открывает первый 12 и второй 13 ключи, При этом сигналот датчика 3 температуры, соответствующи.ага, поступает на первый вход первого функционального блока 4, на второйвход которого от второго 7 задатчика йоступает сигнал, соответствующий тз,:а натретий - сигнал от третьего задатчика 8,соответствующий К 1, С выхода первого функционального блока 4 сигнал, соответствующий К 1(ьи - т з) .через второй ключ 13 поступает на первый вход сумматора 14, на второй вход которого от четвертого задатчика 9 поступает сигнал, соответствующий Чз, С выхода сумматора 14 на один из входов блока 20 выделения наибольшего сигнала поступает сигнал, соответствующий Чз + К(ьд - 1 з), В та же время на первый вход второго функционального блока 11 от первого задатчика б поступает сигнал, соответствующий 0. С выхода, второго функционального блока 11 сигнал, соответствующий Кз+ Ка - (коэффициен(таЧты Кз, К 4 устанавливаются в функциональном блоке), через открытый первый ключ 12 поступает на другой вход блока 20 выделения наибольшего сигнала.В момент нарушения контакта между жидким шлаком и вторым контактом 2 "нулевой" сигнал с выхода контакта 22 инвертируется вторым блоком НЕ 28, "единичныйй".сигнал с выхода которого открыва.- ет третий 16 ключ. При этом сигнал, соответствующий мотн, с выхода датчика 5 вязкости сливаемого шлака поступает на первый вход третьего функционального блока 15, на второй вход которога от пятогозадатчика 10 поступает сигнал, соответствующий К 2 Чо. С выхода третьего функционального блока 15 через третий ключ 16 (открытый) сигнал, соответствующий К 2ЧоЧотн, поступает на третий вход блока 20 выделения наибольшего сигнала.Таким образом, на входы блока 20 выделения наибольшего сигнала поступают. сигналы, соответствующие Чз 1, Чз 2 и Чзз, а с ега выхода на задающий вход регулятора2 - наибольший из этих сигналов. Этим обеспечивается надежность транспортировки и качество диспергирования расплава при минимальном расходе воды.Относительная вязкость йлака определяется по времени между нарушениями контактов с жидким шлаком, сливаемым иэ ковша и контактами 21 и 23; По мере слива шлака нарушается контакт между первым контактом 21 и жидким шлаком. При этом "нулевой" сигнал от первого контакта 21 инвертируется в элементе НЕ 23. с выхода которого "единичный". сигнал поступает на первый вход элемента И 24. На второй вход элемента И 24 поступает в этой время "единичный" сигнал от второго контакта 22. Единичный сигнал с выхода элемента И 24 поступает на вход интегратора 25, который интегрирует постоянный входной сигнал.При дальнейшем сливе нарушается контакт между вторым контактом 22 и жидким шлаком, На втором входе элемента И 24 появляется "нулевой" сигнал, тогда с его выхода на вход интегратора 25 также поступает "нулевой" сигнал, и интегрируемая.величина на выходе интегратора 25 более не меняется, Значение интегрируемой величины определяется скоростью слива шлака из ковша и для определенной интенсивности слива шлака зависит от вязкости шлака Р. Сигнал, соответствующий ю, поступает с выхода интегратора 25 на первый вход четвертого функционального блока 26, на второй вход которого от шестого задатчика 27 поступает сигнал, соответствующий Ро Ро определяется экспериментально для шлаков с вязкостью 100 Ра с (как значение интегрируемой величины) конкретно для каждого заданного (в блоке 18 управления) значения интенсивности слива. Тогда с выхода четвертого функционального блока 26 снимается сигнал, соответствующий относительной вязкости шлака.Использование устройства для регулирования процесса грануляции шлакового расплава позволяет сократить удельный расход воды в 2 - 3 раза, а также снизить время простоев гидрожелобной установки на 10 ОФормула изобретения Устройство для регулирования процесса грануляции шлакового расплава, содержащее расходомер, регулятор расхода воды, датчик температуры гранулированного шлака, который соединен с первым входом первого функционального блока, о т л ич а а щ е е с я тем, что, с целью повйшения точности регулирования, оно снабжено дагчиком вязкости, вторым и третьим функциональными блоками, четырьмя ключамй, пятью задатчиками, сумматором, блоком выделения максимального сигнала, бло ком управления и блоком запуска, причемпервый.задатчик подключен к одному из входов второго функционального блока, другой вход которого и один иэ входов регулятора расхода воды подключены к 10 расходомеру, выход второго функционального блока подключен к одному из входов первого ключа, датчик температуры соеди-, нен с другим входом первого ключа и с одним из входов второго ключа, второй 15 задатчик подключен к другому входу первого функционального блока, третий задатчик подключен к третьему входу первого функционального блока, выход которого соединен с другим входом второго 20 ключа, выход которого соединен с однимвходом сумматора, другой вход которого.соединен с четвертым эадатчиком, один из выходов датчика вязкости подключен к одному иэ входов третьего функционального 25 блока, пятый задатчик соединен с другимвходом третьего функционального блока, выход которого подключен к одному из входов третьего ключа, другой вход которого соединен с другим выходом датчика вяэко сти, вход которого соединен с одним из выходов блока запуска, другой выход которого подключен к входу блока управления, выход которого соединен с одним из.входов четвертого ключа, выход которого подключен 35 к другому входу регулятора расхода воды,выходы первого и третьего ключей и сумматора соединены с соответствующими входами блока выделения максимального сигнала, выход которого подключен к дру- .40 гому входу четвертого ключа.1712330Составитель Л.Шароваедактор Н. Киштулинец Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревс Заказ 506 Тираж;Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4(5роизводственно-издательский комбинат."Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101