Устройство управления конверторной плавкой

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВУ Сеюэ Советских Социалистических Республик) Заяв С 5/30 оедине су дарствеии ССГР делам из и откр(53 Опубликовано 30037 Дата опубликования описания 30017 Сорокин, Н.А,Цыбенко) Заявител иевский им. ХХЧ зда КПС тут автомат(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КОНВЕРТОРНОЙ ПЛАВКОЙ ой информачереэ испол ит ег ли о и обеэельный Изобретение относится к области металлургии, а конкретнее - к устройствам управления конверторной плавкой.Ближайшим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, которое содержит блок измерения расхода дутья, исполнительный механизм регулирования расхода дутья, блок измерения состава отходящих газов, блок измерения расхода отходящих газов, блок измерения положения фурмы, привод фурмы, привод подачи охлаждающих материалов, блок указания температу" ры металла, блок указания скорости 15 обезуглероживания металла, блок измерения теплового тока на водоохлаждаеьые элементы (кессон, фурму), выход которого соединен с входами блока указания температуры металла и блока указания скорости обеэуглероживания . металла, вычислительный блок, вход которого соединен соответственно с блоками измЕрения расхода дутья, сос" тава и расхода отходящих газов, положения Фурмы, указания температуры, указания скорости обезуглероживания, а выход - с исполнительным механизмом регулирования расхода дутья, приводом фурмы подачи охлаждающих материалов. 8 О В соответствии с полученнцией вычислительный блокнительные органыпроиэвод Р у Р "вание плавки 11,Недостатком известного устройстваявляется.низкая точность управления,так как процесс теплообмена в водоохлаждаемых элементах (кессоне) взначительной степени изменяется приоседании пыли и настылеобразованиина наружных поверхностях водоохлаждаемых элементов, образовании накипина внутренних поверхностях, имеющихместо в конверторном процессе.Целью изобретения является повышение точности управления конвертор"ной плавкойЭто достигается тем, что в устройство, содержащее блок измерения расхода дутья, исполнительный механизмрегулирования расхода дутья, блок измерения положения фурмы, привод Фурмыпривод подачи охлаждающих материалов,блок указания температуры металла,блок указания скорости обеэуглероживания и блок измерения теплового потока на фурму, выход которого соединен с входами блока указания температуры и блока указания скоростуглероживания металла, вычислит65463блок, вход которого соединен с блоком измерения расхода дутья, блоком измерения .положения фурмы, блоком указания температуры и блоком указания скорости обезуглероживания металла, . а выход соединен с исполнительным механизмом регулирования расхода дутья, 5 приводом фурмы и приводом подачи охлаждающих материалов, дополнительно введен блок измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов и блок деления, 10 выход которого соединен с входами блоков указания температуры и скорости обезуглероживания металла, а вход - с выходом блока измерения термичес" кого удлинения подъемной части охладителя конверторных газов.Введение блока измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов и блока деления позволяет отказаться от информа" ции о тепловом потоке на кессон, в значительной степени зависящей от неучтенной запыленности и настылеобраэования, и понижающей точность управления конверторной плавкой.На фиг. 1 представлена функциона льная блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема пояснения работы устройства на примере конкретного выполнения на Ферродинамической аппаратуре. 30Устройство содержит блок 1 указания температуры металла, блок 2 указания скорости обезуглероживания ванны, блок 3 деления, блок 4 измерениятеплового потока на фурму, блок 5 36 . термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов, блок б измерения положения фурмы, блок 7 измерения расхода дутья, вычислительный блок 8, привод 9 подачи 40 охлаждающих материалов, исполнительный механизм 10 регулирования расхода дутья, привод 11 Фурмы, подъемную часть 12 охладителя конверторных газов, датчик 13 термического удлинения45 подъемной части охладителя конверторных газов, фурму 14, датчик 15 положения Фурмы, кессон 16, бункер 17 охлаждающих материалов, датчик 18 теплового потока на фурму, датчик 19 расхода дутья, конвертор 20.Вход блока 4 измерения тепловогопотока на Фурму соединен с датчиком18 теплового потока на Фурму, выходс выходным преобразователем ПФ 2 блока 1 указайия температуры ванны и ком 55 ,пенсирующим преобразователем ПФ 5 блока 2 указания скорости обезуглерожи- . вания ванны, причем преобразователи ПФ 2 и ПФ 5 также соединены между собой. Вход бЛока 5 измерения термичес кого удлинения подъемной части охладителя конверторных пазов соединен с датчиком 13 термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов, а выход - с компенсирующих преобразователем ПФ 7 блока 3 деления. 65 87 4Выходной преобразователь Пфб блока 3 деления соединен с преобразователем ПФЗ блока 2 указания с орости обезуглероживания ванны и компенсирующим преобразователем ПФ 1 блока 1 указания температуры ванны, причем преобразователи ПФ 1 и ПФЗ также соединены между собой. Преобразователь ПФ 4 блока 2 указания скорости обезуглероживания ванны соединен с преобразователем ПФ 7 блока 3 деления. Датчик 15 положения фурмы.через блок б измерения положения Фурмы соединен со вхо- дом вычислительного блока 8, который, кроме того, соединен с датчиком 19 расхода дутья через блок 7 измерения расхода дутья. Кроме того, вход вычислительного блока 8 соединен с выходами блоков указания температуры и скорости обезуглероживания ванны. Вы" ходы вычислительного блока 8 соединены с приводом 9 подачи охлаждающих материалов, исполнительным механизмом 10 регулирования расхода дутья, а также с приводом 11 Фурмы.Управление конверторной плавкойпроизводится согласно зависимостям:Ч, = Ы Ч + о 2С 1 = Чс (Ф 1 чс + Р 2 (1)а = й (чс,ч,с,)1Н-ьН = К (Ч;Ч,С,) при1 з (2)Н-ЬН= Й(% Чс ю Сф) пРи1 з (3)376 МРЭ 94703070 РНБ ) ( щ 14,56,где Ч , с( в , тепловые потоки на Фурму и кессон соответственно;Ч - скорость обезуглерожива" ния ванны;- температура ванны 2 сс о(. Ь Ь - статистические козффици 1 Ф 2 т,Г 1 э,г 2енты;С вмасса охлаждающих материалов;Ч - скорость измерения температуры ванны, определяемая в вычислительном блоке дйфференцированием величины 1 уС - содержание углерода в ванне, определяемое в вычислительном блоке интегрированием величины Ч;Н - положение фурмы;Ь Н - приращение положенияФурмы;Ч - эФФективный расход дутья;Р - давление дутья;Ю - номер плавки по кампании футеровки конвертора;6 - металлическая садка, равная сумме массы чугуна и массы лома 2- заданное текущее значе 3ние температуры ванны, определяемое как функция начальных (масса чугуна и лома, химсостав чугуна, номер плавки по кампании Футеровки конвертора, продолжительность простоя конвертора и др.) и заданных (марка стали, основность шлака и др.) условий про дувки, а также содержания углерода в ванне.Иа системы уравнений (1) определяются величины скорости обезуглероживания и температуры ванны 1(Р О-р. 654687. ф%киионально выражениюу Делительс напряжения на выходе Пфб позволяетполучить сигнал, пропорциональныйвыражению1 Чкф, ч,(6) Положение преобразователя ПФб блока 3, связанного с двигателем через лекало Л с профилем, соответствующим корню четвертой степени, пропорВыходной сигнал блока 3 деления( 4 Яс А,Чсуммируется в противофазе с сигналом10 преобразователя ПфЗ, пропорциональВ процессе продувки конверторн ойным выражению" , и поступаЯ Фплавки информация о тепловом потоке ным вы фна фурму с 1 поступает с датчика 18,напРимеР, ДиффеРенЦиальной термопары, ет в блок 1 нако пенсиру рф преобв блоки измерения теплового потока 15разователь ПФ 1,Таким образом, положениена фурму, например автоматический р ок преобразователей ПФ 1 и ПФ 2 блопотенциометр. С выходного ферродина- ка 1 пропорционально величине .Сигмического преобразователя блока .4 на, о температуреи скорости обеэинформация поступает на делитель нап- углероживания ванны Ч соответственноряжения. Таким образом, с выхода бло т блоков 1 и 2 .поступают в вычислитека 4 снимается сигнал, пропорциональ- льный .блок 8,В блоке 8 по начальным иный выражению Ч Выходной сигнал сзаданным условиям продувки,а такжеблока 4 ПОСТУпает в ПРотивофазе с ИНФормации о содержании углерода, 93,.оаСвигналом преобразователя ПФ 2 блока 1 ванне определяется заданное те, У ниЯ темпеРатУРы ванны, в качест значение е ературы ванны 1 . Посве которого используется, например,ледняя величина сравнивается с темвторичный ферродинамический прбор пературой ванны:, поступающей иэВФС. Делитель напряжения на выходе блока 1, и в случае горячего ходаПФ 2 позволяет получить сигнал пРЩОР процесса ( ) согласно алгоритму.д.. . ЗО 2 производится подача охлаждающих;мациональный выражению в-, Разность териалов в койвертор 21) при помощИпривода 9 подачи охлаждающих материсигналов блоков 1 и 4 поступает на алов или опускание фур 14 воэдейст"компенсирующий преобразователь ПФ 5 вием на ее привод 11, а в с чае хоблока 2 указания скорости обеэуглеро лодного хода процесса (1 ( сз) - подъеживания ванны, в качестве котоРого ., фурмы 14 согласно алгоритму (3).используется, например, преобраэова- Одновременно с изменением положетель .типа,ПФФ. Таким образом, после ния хурмы изменяется расход дутья собработки суммарного сигнала преоб" помощью исполнительного ммеханизма 10азов е и ПФЗ, ПФ 4 и П 5 блока 2РУстанавливаются в положение, соответствующее величине Ч , Информация отермическом удлинении подъемной час- ция о давлении дутья для определенияти охладителя конверторных газов эффективного расхода дутья Чэ посту-.8 из блокапоступает с датчика 13, например фер" пает в вычислительный блокродинамического преобразователя, по 7 измерения расхода дутья.казания которого изменяются по темже теплофиэическим закономерностям, . использование новых элементов:что и теплово потокй поток с 1 на кессон блока измерения термического удлине:16 /см. формулу (1)/,в соответству- ния подъемной части охладителя конЬ -Й 5 изме ения, например вторич;0 верторных газов и блока деления, выный ферродинамический прибор ВФС. ход которого соединенС выходного ферродинамического преоб- указания температуры и скорости обеэраэователя блока 5 напряжение посту- углероживания металла, а вход - с выпает на компенсирующит , ий преобразова- ходом блока измерения термическоготель ПФ 7 блока 3 деления. Ба обмоткУудлинения подъемной части охладителявозбуждения прео разов тб азователя ПФ 7 постУ- конверторных газов, выгодно отличаети еобразователя ПФ 4 блока 2 . предлагаемое устройство- для управлепает с прес рапропорциональный Ч . Таким ния конверторной пла к ув ой от казанобраэом, положение рамкилреобразова, сигнал, про орсного прототипа, так умкак еньшаетсяЧк составляющая погрешности, обусловлентелЯ ПФ 7 соответствУет отношению - 60 ная влйянием запыленности, настылеобразования и накипи водоохлаждаемыхэлементов (кессона). В результатеповышается точность управления конверторной плавкой, что увеличивает65 количество плавок, выпускаемых с пер7 б 5 4687 вой повалки конвертора, и уменьшает У расход огнеупоров на плавку. н Формула изобретения Устройство управления конверторной плавкой, содержащее блок измерения ,расхода дутья, исполнительный мехарйзм регулирования расхода дутья блок измерения положения фурмы, привод фурмы, привод подачи охлаждающих материалов, блок ука зания температуры металла, блок указания скорости обезуглероживания и блок измерения теплового потока на фурму, выход которого соединен с входами блока указания температуры и блока указания скорости обезуглероживания металла, вычислительный блок, вход которого соединен с блоком измерения расхода дутья, блоком измерения положения фурмы, блоком казания температуры и блоком указа" ия скорости обезуглероживанин металла, а выход соединен с исполнительным механизмом регулирования расхода дутья, приводом фурмы и приводом по" дачи охлаждающих материалов, о т л и - чающее с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно содержит блок измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов и блок деления, выход которого соединен с входами блоков указания температуры и скорости обезуглероживания металла, а входс выходом блока измерения термического удлинения подъемной части охладителя конверторных газов. Источники информации, принятыево внимание,при экспертизе1. Патент Англии 9 1167873,кл, С 3 В, 969.твенного бретений 35, Рауи Подписноекомитета СССРи открытийкая набд.4/5