Устройство для автоматического управления процессом продувки в конвертере

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Со вз Советских Социалистических Республик.О 8.б 8 ФМ 2 б 3627/18-2енкам заявки(22) Заявленос присоед (32) Приорите Опубликован С 21 с УЗО Государственный комитет Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 15.Й З.С,Богушевченко, Г.ф.Ткачейно иИнститут ав и, С.К,Ссбоде ьеч, И .С.Куну .Подопригора) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕН ПРОЦЕССОМ ПРОДУВКИ В КОНВЕРТЕРЕ 1Изобретение относится к средствам автоматического управления и может быть применено в конвертерном производстве стали.Известны устройства автоматического управления процессом продувки в конвертере, содержащие блок ввода начальных условий продувки и блок ввода заданных условий продувки, выходы которых подключены к входам блока конечной основности шлака, блока определения содержания углерода в ванне и блока определения температуры ванны, блок определения продолжительности простоя, соединенный с блоком определения содержания углерода в ванне, с блоком опредедения температуры ванны и с блоком расчета шихты, подключенным к входу блока управления бункером ж выходам блоков определения содержания углерода в ванне и температуры ванны, блок управления положения фурмй, подключенной к выходу блока определения температуры ванны, блок управления расходом Н.А.Сорокин, Л.К.Степан няк, П.И,Мельников А.А кислорода, блок определения текущих параметров, состоящий из датчиков давления газов в верхней части опускного газохода, расхода 5 кислорода, положения фурмы, температурного перепада воды на фурме, температурного перепада воды на кессоне и датчика температуры факела, блок определения скорости 1 О обезуглероживания, подключенный кблоку определения содержания углерода в ванне, блок определения скорости разогрева, подключенный к блоку определения температуры 15 ванны, и блок задания количества 15 добавок.Оцнако известные устройстваавтоматического управления процессом продувки в конвертере имеют низкую точность прогнозирования по 20 температуре и содержанию углерода,слабо способствуют увеличению производительности вследствие того, что плавки ведутся не по оптимальным кривым изменения температурного, окислительного и шлакового режимов.3Цель изобретендя - увеличение точности получения заданной марки стали по температуре и содержанию углерода и увеличение производительности конвертера.Поедлагаемое устройство содержит алони определения оптимальных температуры ванны, основности шлака и содержания закиси железа в шлаке, блоки определения степени окисления железа и углерода, блок определения содержания закиси железа в шлаке и блок определения момента подачи добавок, вход которого подключен к выходу блока задания количества добавок, а выход - к входам блоков определения оптимальных температуры ванны, основности шлака и содержания закиси железа в шлаие, другие входы которых подключены к еьыодам блоков конечной основности шлака, ввода заданных условий продувки, определения продолжительности простоя, выходы блоков определения оптимальных температуры ванны, основ- ности шлака и содержания закиси железа в шлаке подключены и блоку расчета шихты, входы блока одре- деления содержанйя закиси железа в шлаке подключены к блокам ввода начальных условий продувки и определения продолжительности простоя, а выход - подключен к блоку расчета шихты, выход блока определения содержанйя углерода в ванне подключен к блоку определения опти- мальной температуры ванны, блок управления положением фурмы подключен к выходам блоков определения оптимальных температуры ванны и содержания закиси железа в шлаке и блока определения содержания закиси железа в шлаке, соответствудциф вход которого подключен к выходу блока определения степени окисления железа, блок определения текущих параметров подключен-"и блокам определения сиоростк. обезуглероживания и скорости разогрева, к блокам определе 1 ци степени окисления железа и углерода, выход блока определения степени окисления углерода аодключен к блоку управления расходом кислорода.На чертеже представлена блок= схема устройства для автоматического управления процессом продувки в конвертере. Она содержит блок 1 ввода началь условий продувки, блок 2 ввода заданных условий продувки, блок 3 определения продолжительности простоя, блок 4 5 0834определения текущих параметров,блок 5 конечной основности шлака,блок 6 определения момента подачидобавок, блок 7 задания количест, ва добавок, блои 8 определенияоптимальной температуры ванны,блок 9 определения оптимальной ос.новности шлака, блок 10 определения оптимального содержания закио си железа в шлаке, блок 11 управления положением фурмы, блок 12расчета шихты, блок 13 управлениябункером, блок 14 определения содержания углерода в ванне, блок 15 15 определения температурй ванны,блок 16 определения содержания закиси железа в шлаке, блок 17 уп, авления расходом кислорода, блок8 определения скорости обезугле 2 о роживания, блок 19 определенияскорости разогрева, блок 20 определения степени окйсления железа,блок 21 оаределения степени окисления углерода, датчик 22 темпез ратурного аерейада воды на фурме,датчик 23 расхода кислорода, регулирующий орган 24, опускной газоход 25, датчик 26 давления газов в верхней части опускного газо зохода, датчик 27 положения Фурми,привод 28, фурма 29, бункер 30,датчик 31 температурного перепада, воды на кессоне, датчик 32 температуры факела и конвертер 33.35 Работает устройство следующим образом, -Перед началом продувки сигналы о начальных (васса,состав и температура чугуна, массалома, номер плавки ао 4 утеровке 4 конвертера и др.) и заданных состав, масса и температура стали)условицпродувки из блоков 1 и 2поступают в блок 5 конечной основности шлака. Сигнал из блока 5 4 ь поступает в блоки 8 - 10, гдепроисходит выбор оптимального характера изменения соответственнотемаературы ванны, основностишлака и содержания закиси железа щ в шлаке. Туда же поступает сигнализ блока 6 о содержании углеродав ванне, соответствующем моментамдачи добавок. Эти моменты определяются ао сигналу о количестве дом бавок, поступающему из блока 7.В блок 8, кроме того, поступаетинформацйя о содержайии углеродав ванне из блока 14, аозволяющаяменять оптимальный характер температуры. Информация о начальныхи заданных условиях продувки изблоков 1 и 2 и ародолжительностипростоя конвертера из блока 3 поступает в блоки оаределения содер 4 жания углерода в ванне 14, температуры ванны 15, содержанйя закиси железа в шлаке 16. Кроме того, эта информация поступает в блоки 8-10, а также в блок 12 расчета шихтй, в который также поступают сигналы из блоков 8-10, 14-16. В соответствии с этими сйгналами в блоке 12 производится расчет количеств кислорода, железной руды и извести. Из блока 12 через блок 13 управления бункером выдается команда в бункер 30 на загрузку в конвертер 33 определенного количества соответственно железной руды и извести. При достижении содержания углерода в ванне, соответствующего моменту дачи очередной добавки, загруженные материалы подаются в конвертер. Значения скоростей обезуглероживания и разогрева ванны, степени окисления железа ванны и углерода в полости конвертеа определяются соответственно в блоках 18-21 по сигналам .,о текущих параметрах давления газов в верхнеи части оаускного газохода, расхода кислорода, положения фурмы, температурного перепада воды на фурме и кессоне, температуры факела в устье горловины конвертера путем решения системы уравнении, характеризующих баланс кислорода, тепловые балансы в конвертере, йа уровне его гориовины и в верхней части газохода. Непрерывное определение содеяния углерода в ванне, ее температуры и содержания закйси железа в шлаке производится соответственно в блоках 14, 15 и 16 путем интегрирования скоростей изменения этих величин с учетом начальных и заданных условий продувки. Сигналы об,ктимальном содержании закиси железа в шлаке из блока 1 О и действительном содержании закиси железа в шлаке из блока 16 сравни-. ваются между собой в блоке управ-, ления положением фурми 11, выдающем по разности этих сигналов упвапацее воздействие на привод 8 Фура 29. После подачи в конвертер последней охлаждающей добавки доводку плавки по температуре производят ао сигналам оо оптимальной и действительной температуре ванны соответственно из блоков 8 и 1 б регулированием положения фуры с помощью блока 11. Сигнал о степени окисления углерода из блока 21 поступает в блои управления расходом кислорода 17,который выдает управляющее воздействие на регулирующий оргай24. При достижении содержания углерода и температуры ванны заданных значений блоки 14 и 15 выдают сигнал о прекращении продувки.ПРЕДМЕГ ИЗОБРЕТЕНИИ1 о Устройство для автоматического управления процессом продувки в конвертере, содержащее блок ввода начальных условий продувки.и блок ввода заданных условий про-.15 дувки, выходы которых подключенык входам блока конечной основностй шлака, блока определения содержания углерода в ванне и блока определения температуры ванны, блок ю оаределения продолжительности аростоя, соединенный с блоком опре-делейия содержания углерода в ванне, с блоком определения температуры ванны и с блоком расчета шихю ты, аодключенньы к входу блокауправления бункером и к выходам блоков определения содержания углерода в ванне и температуры ванны, блок уаравления положениемзо фурмы, подключенный к выходу бло-.ка определения. температуры ванны, блок управления расходом кислорода, блок определения текущих параметров, состоящий из датчиков з 6 давления газов в верхней частиоаускного газохода, расхода кис. лорода, положения фурми, температурного перепада воды на фурме, темаературного перепада воды на а кессоне и датчика температуры факела, блок определения скорости обезуглероживания, подключенный к блоку определения содержания углерода в ванне, блок офеделения око 4 ь рости разогрева, подключенный кблоку оаределенйя темпефЬтуры ванны, и блок задания количества добавок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точ 5 о ности получения заданной марки ста.ри по температуре и содержанию углерода и увеличения производитель-, ности конвертера, устройство содеял жит блоки определения оптимальных и температуры ванны, основности шлака и содержания закиси железа в шлаке, блоки определения степени окисления железа и углерода, блои определения содержания закиси железа в шлаке и блок определения момента подачи добавок, вход которого подключен к выходу блока задания количества добавок, а выход71 Г Оуфк входам блоков определения опти- ку определения оптимальной темпемальных температуры ванны, основ- ратуры ванны, блок управления по- ности шлака и содержания закиси ложением фурми подключен к выхожелеза в шлаке, другие входы ко- дам блоков определения оптимальторых подключейы к выходам блоков ь ных температуры ванны и содержания конечной основности шлака, ввода заниси железа в шлаке и блока опзаданных условий продувки, опре- ределения содержания закиси. желе- деления продолжительности простоя, за в шлаке, соответствующийвход выходы блоков определения опти- которого подключен к выходу блока мальных температуры ванны, основ- в определения степени окисления жености шлака и содержания закиси леза, блок определения текуцих пажелеза в шлаке подключены к блоку раметров подключен к блокам опрерасчета шихты, входы блока опреде- деления скорости обезуглероживаления содержайия закиси железа в ния и скорости разогрева, к блошлаке подключены к блокам ввода 5 кам определения степени окисления начальных условий продувки и одре- железа и углерода, выход блока деления продолжительности простоя, определения степейи окисления уга выход - к блоку расчета шихты лерода подключен к блоку управлевыход олока определения содержайия ния расходом кислорода.углерода в ванне подключен к бло- юСоставитель Л Су 1,Г 18 НчвщдРеда,рОНццр Г р д Н.СЕНИНа Изд. М 498 тираж 5 94 Подписное Заказ И Предприятие Патент, Москва, Г.59, Бережковская наб., 24 Ц 11 ИИП 11 Государственного комите 1 а Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий, Москва, 113035, Раушская наб., 4