Устройство автоматической коррекции химического состава стали

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2301.78 (21) 2581322/22-02 (5) М Л С 21 С 7/06 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й(72) Авторы изобретения Е.Ф,Литвиненко, Д.И,Туркенич, П.И.Югов, М.В.Ковалев, В.П.Локтионов, А.М.Поживанов и В.В.Рябов Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт черной металлургии имени .И. Д, Бардина и Новолипецкий металлургическийзавод(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СТАЛИИзобретение относится к чернойметаллургии, в частности к раскислению стали в ковше,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройствоавтоматической коррекции химическогосостава стали, которое состоит израсходных бункеров добавок с весоизмерительными и доэирующими устройствами, датчика веса расплава в ковше,регулятора, вход которого соединенс выходами датчиков веса раскислителя и металла, а выход - с дозирующими устройствами расходных бункеров.15Принцип действия устройства заключается в регулировании расхода раскислителей в зависимости от веса металла в ковше, Общее количествораскислителей и легирующих на плавку 20определяется по технологической инструкции 13Недостатком известного устройстваявляется отсутствие учета угара раскислителей, что приводит к снижениюкачества металла.Целью изобретения является стабилизация готовой стали по химическому составу, улучшение качества металла и снижение затрат эа счет оптималь.ЗО ного расхода раскислителей и легирующих.Поставленная цель достигается тем, чо устройство, содержащее квантометр, систему дозирования корректирующих добавок, блоки задания, управления и определения веса металла, блок данных о химическом составе раскислителей и легирующих, снабжено блоком данных о.весе стандартных добавок, вход которого связан с блоком задания, а выход соединен с блоком определения количества корректирующих добавок, блоком коэффициентов угара элементовпо каждой марке стали, входом которого служит выход блока задания, а выход связан с блоком определения количества корректирующих добавок, где входными сигналами также являются выходы блока данных о химическом составе раскислителей и легирующих, блока определения веса металла, блока задаиия и квантометра, а выход есть сигнал о весе корректирующих добавок, служащий входом блока управления,-осуществляющего присадку корректирукнцих добавок в ковш.Кроме того, устройство снабжено контуром настройки коэффициентовугара элементов,состоящего из логической схемы, у которой вход связанс блоком задания и квантометром, авыход есть сигнал о начале работыконтураявляющийся входом. запоминающего устройства, блока коэффициентов,усреднения, вход которого соединен свыходом запоминающего устройства,авыход - с блоком настройки коэффициентов угара; запоминающего устройства, где входом служат выходы блоказадания, квантОметра, блока определения веса металла, блока определения Фактических весов корректирующихдобавок блока данных о весе стандартных добавок, а выход является входным сигналом блока настройки коэффициентов угара, в котором вход также ацязан с блоком коэффициентовугара элементов, квантометром, блокомданных о химическом составе раскислителей и определяющий прогнозируемыйкоэффициент угара элемента на очередную плавку для заданной марки стали,который совместно со значением фактического коэффициента угара элементана последней плавке данной маркистали служит входом блока коэффициентов угара.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.Устройство снабжено блоком 1 данных о весе стандартных добавок, входом которого является выход блока 2марки стали, указываемой в блоке 3задания, а выход блока 1 соединен сблоком 4 определения количества корректирующих добавок. Кроме того, выход блока 2 марки стали является входным сигналом блока 5 коэффйциентовугара элементов по каждой марке стали, выход которого связан с блоком 4определения количества корректирующих добавок. Для блока 4 входнымисигналами также являются выходы блокд 6 данных о химическом составе раскислителей и легирующих, блока 7 определения веса металла, блока 8 требуемого содержания элементов в готовом металле из блока 3 задания, блока 9 химического анализа пробы 10металла перед раскислением, передаваемой с квантометра 11. Выход блока4 определения количества корректирующих добавок есть сигнал о весекорректирующих добавок, служащийвходом блока 12 управления, осуществляющего присадку корректирующих добавок в ковш,Контур настройки коэффициентов угара элементов состоит из логической схемы 13, блока 14 коэффициентов усреднения, запоминающего устройства 15, а также блока 16 настрой,ки коэффициентов угара. Запоминающееустройство 15 имеет блоки 17-22 памяти, у которых входными сигналамиявляются: в блоке 17 - выход блока23 номера плавки, по которой имеетсяпроба 10 металла перед раскислением;в блоке 18 - выход блока 2 маркистали; в блоке 19 - выход блока 7 1 О определения веса металла; в блоке20 - выход блока 9 химического анализа пробы 10 металла перед раскислением; в блоке 21 - выход блока 24определения фактического веса отгруженных корректирующих добавок; в 5 блоке 22 - выход блока 1 данных овесе стандартных добавок. Входом логической схемы 13 является выход блока 25 номера плавки из блока 3 задания и выход блока 26 номера плавки 20 пробы 27 разливаемого готового металла, передаваемого с квантометра11, а выход - сигнал о начале работыконтура настройки коэффициентов угара - является входом блока 17 памя ти запоминающего устройства 15, Выход блока 18 памяти служит входнымсигналом блока 14 коэффициентов усреднения и блока 5 коэффициентовугара элементов, а выходы блоков 5 30 и 14 являются входни сигналамиблока 16 настройки коэффициентов угара, где входами также служат выходыблоков 19-22 памяти, выход блока 6данных о химическом составе раскисЗ 5 лителей и легирующих и выход блока28 химического анализа пробы 27 разливаемого готового металла. Выход Гблока 16 настройки коэффициентов угара - совокупность прогнозируемыхкоэффициентов угара элементов на оче редную плавку и фактических коэффициентов угара элементов на последнейплавке данной марки стали - являетсявходом блока 5 коэффициентов угараэлементов.45 Таким образом, в блоке 1 содержатся данные о весе стандартных дозФерросплавов для каждой марки стали,определяемых из расчета получениятребуемого содержания элемента в го О товом металле, но без учета угара.В запоминающем устройстве 15 содержится информация о процессе раскисления нескольких следующих другза другом плавок, так как химическийанализ готового металла иногда получают через значительный промежутоквремени после проведения плавки.Количество корректирующих добавокопределяется в блоке 4 по уравнениямматериального баланса типа:753909 гдеВОРъл 1 Эл о вес корректирующейдобавки ферросплавапо рассчитываемомуэлементу, т;концентрация элемента в корректирующейдобавке ферросплава, Ъ;вес стандартной ь йдобавки, содержащейрассчитываемый элемент, т;концентрация элемента в -й стандартнойдобавке, Ъ;вес металла, т;заданное содержаниеэлемента в готовомметалле, Ъ; содержание элементав расплаве перед раскислением, Ъ;прогноэируемый коэффициент угара элемента для заданноймарки стали. 1 Эл ст (об1 В блоке 16 производится определение прогноэируемого коэффициента угара элемента на очередную плавку данной марки стали, а также фактическо" го коэффициента угара элемента на последней плавке данной марки. стЯОебмГЭл,Определение фактического коэффициента угара элемента производится на основании следующего выражения: гДе СПИЭЛс. цов.Э 1 )ов коРОРМ ЛО 1где Эл - фактическое содержание стали, поступающего с блока 2; вэлемента в готовом ме- д блоке 19 - запись сигнала о весеталле, Ъ, по зависимос- металла, передаваемого с блока 7;ти в блоке 22 производится запоминаниеданных о весе стандартных добавокэлп+л эь.щ эл эл.п 1 9 л,Гп-л )ферросплавов, поступающих из блока 1.Одновременно в логической схеме 13- прогнозируемый коэффи- осуществляется запоминание номерациент угара элемента плавки, передаваемого с блока 25на очередную плавку; блока 3 задания. По величине сигна - то же, на последней ла блока 2, соответствующему выплавЭЛ.плавке данной марки ляемой марке стали, из блока 5 выбистали; раются необходимые значения прогноФЛ- Фактический коэффи- зируемых коэффициентов угара элециент угара элемента ментов, поступающие в блок 4. В этотна последней плавке;же блок поступают данные о требуемомд, - то же, на предыдущей содержании элементов в стали, укаЭЛ И плавке 40 занные в блоке 8 блока 3 задания,- коэффициент усреднения данные блока 6 о химическом составеЛ.по данному элементу, используемых ферросплавов, данные рассчитывается прогнозируемый коэф- блока 7 о весе металла. По уравнению фициент угара на очередную плавку. материального баланса (1) в блоке 4Устройство работает следующим 45 определяются количества корректирую- образом. щих добавок ферросплавов. Величины,Сигналом начала работы устройст- определенные в блоке 4, используются ва является сигнал о сливе металла в блоке 12 для управления присадкой из сталеплавильного агрегата, К это- требуемого количества корректирующих му моменту в блок 9 с квантометра 50 добавок в ковш во время слива металла 11 передаются результаты химическо- из сталеплавильного агрегата. После го анализа пробы 10 металла перед окончания работы дозаторов, сигнал раскислением, а в блок 23 - номер блока 24 о фактическом весе присаженплавки данной пробы. Входной сигнал ных корректирующих добавок записыблока 9 поступает в блок 4, а также у вается в блоке 21,памяти запоминаю- совместно с выходным сигналом блока щего устройства 15.23 в блоки 17 и 20 памяти запоминаю- . Прогнозируемые коэффициенты угара щего устройства 15, В соответствии . элементов на очередную плавку данной с заданной маркой стали, укаэанной марки стали корректируются по полу- в блоке 2, из блока 1 данные о весе о чению химического анализа пробы 27 стандартных добавок передаются в готового металла. Предварительно в блок 4. Одновременно в блоках памя- логической схеме 13 проводится проти запоминающего устройства 15 про- верка по соответствию номера плавки, изводится запись следующих сигналов: по которой получен химический анали в блоке 18 - запись сигнала о маркеготового металла, номеру одной изпроведенных плавок, информация о процессе раскисления которой хранитсяв запоминающем устройстве 15, Присоответствии выходного сигнала блока 26, характеризующего номер плавки пробы 27 готового металла, одному из запомненных сигналов блока25 для ряда следующих друг за другом плавок в логической схеме 13Формируется сигнал о начале работыконтура настройки коэффициентов угара, поступающий в блок 17 памяти запоминающего устройства 15, по значению которого выбирается информацияо процессе раскисления именно даннойплавки, Данные блоков 19-22 памятипередаются в блок 16, а инФормация 15блока 18 памяти, соответствующая марке стали, поступает в блок 5 и блок14. Из блока 14 в блок 16 передаютсязначения К 9 , а из блока 5 в блок 169 Ллпоступают данные о Ь 9 л.го и аэл ГО2 Опо каждому из элементов. Кроме того,в блок 16 из блока б поступают данные о химическом составе ферросплавов, а из блока 28 - данные о химическом анализе готового металла. Позависимости (2) в блоке 16 производится расчет бЭл по каждому из элементов, а затем в соответствии с соотношением (3) определяется прогнозируемое значение коэффициента угара покаждому из элементов на очереднуюплавку данной марки стали. Рассчитанные значения 69 лп и 9 л +4 записываются в блок 5 на место прежних.Применение устройства согласноизобретению позволит повысить качество металла, снизить расход ферросплавов на плавку и уменьшить количество бракованных плавок с выходом запределы по химическому составу,40Формула изобретения1. Устройство автоматической коррекции химического состава Стали, состоящее из квантометра, системы дозирования корректирующих добавок, блоков задания, управления и опреде.- ления веса металла, блока данных о химическом составе раскислителей и 5 О легирующих, а также блока определения фактических весов корректирующих добавок, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью стабилизации готовой стали по химическому составу,улучшения качества металла и снижения расхода ферросплавов, оно снабжено блоком данных о весе стандартных добавок, вход которого связанс блоком задания, а выход соединенс блоком определения количества корректирующих добавок; блоком коэффициентов угара элементов по каждоймарке стали, входом которого служитвыход блока задания, а выход связанс блоком определения количества корректирующих добавок, входы которогосоединены с выходами блока данных охимическом составе раскислителей илегирующих, блока определения весаметалла, блока задания и квантометра, а выход соединен с входом блокауправления, осуществляющего присадкукорректирующих добавок в ковш,2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабженоконтуром настройки коэффициентовугара элементов, состоящего из логической схемы, у которой вход связанс блоком задания и квантометром, авыход соединен с входом запоминающего устройства; блока коэффициентов усреднения, вход которого соединен с выходом запоминающего устройства, а выход - с блоком корректировки коэффициентов угара; запоминающего устройства, где входом служат выходы блока задания,квантометра, блока определения весаметалла, блока определения фактических весов корректирующих добавок, блока данных о весе стандартных добавок, а выход соединен входомблока настройки коэффициентов угара, в котором вход также связан сблоком коэффициентов угара элементов, квантометром, блоком данных охимическом составе раскислителей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 336354, кл. С 21 С 7/06, 1972Тираж б 08 И Государственного делам изобретений Москва, Ж"35, РаушПодписноекомитета СССРи открытийкая наб д. 4/5