Устройство для автоматического регулирования отвода газов из конвертора

Союз СоветскихСоциапистическ ихРеспублик ОПИСИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 773083(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретенийОпубликовано 23,1080 Бюллетень Йо 39 Дата опубликования описания 23. 10. 80(72) Авторы изобретения Карагандинский филиал Особого конструкторскогобюро Всесоюзного научно-исследовательскогоинститута автоматизации черной металлургии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТВОДА ГАЗОВ ИЭ КОНВЕРТОРАИзобретение относится к получению стали в конверторах, конкретнее к устройствам для регулирования отвода отходящего газа посредством .регулирования давления под кольцевой заслонкой кессона и может быть использовано в системах регулирования отвода отходящих газов. 10Известно устройство для регулирования давления под кольцевой заслонкойкессона, содержащее кольцевую заслонку кессона, приемники внешнего,ивнутреннего давления, дифманометр,электромагнитный датчик-преобразователь, регулятор привода дроссельнойзаслонки.Регулятор привода, в свою очередь,связан с вычислительной машиной, входкоторой соединен с анализатором химсостава отходящих газов. Выход анализатора ко входу подключен вычислитель-.ной машины )1,В этом устройстве приемники внутреннего давления расположены в верхнейнепроветриваемой части кольцевой эаслонки. При этом, во время пульсацийили выбросов шлака, концы приемниковвнутреннего давления оказываются в зоне скопления высокотемпературных газов, подвержены воздействию шлака Недостатком известного" устройства является то, что в нем поддержание заданного давления под кольцевой заслонкой не всегда обеспечивается вви- . ду того, что приемники давления установлены в зоне, где при пульсациях пламени и выбросах шлака из конвертора горячие газы заполняют все непроветриваемое пространство и создают дополнительное давление, за счет которого в систему регулирования тяги поступает ложная информация, не отоажаюшаяраспределение давлейия в зойе . нейтральйых газов, Кроме того, высокая температура газов при пульсациях пламени значительно нагревает приемники давления, искажая поступающую от них информацию. Для устранения укаэанного недостатка в известном устройстве введен узел корректировки тяги дымососа по химсоставу отходящих газов. Воздействуя на регулятор тяги при определенном содержании какого- либо компонента отходящих газов, например СО, можно скорректировать показания приемника. Однако, конструкцияустройства при этом значительно усложняется.Недостатком известного устройстваявляется также и то,что при обработкекорректирующей информации от газоанализатора в вычислительной машине необходим предварительный отбор пробы отходящих газов, обработка пробы и последующий анализ ее в гаэоанализаторе,что создает запаздывание системы вцелом. За это время дроссельная заслонка остается по-прежнему открытой,возникает большой подсос наружноговоздуха, увеличивается тяга и возникают резонансные пульсации в гаэоотводящем тракте.Известно также устройство для ре:улирования давления под кольцевойзаслонкой кессона, содержащее кольцевую заслонку, приемники внешнего ивнутреннего давления, причем приемники внутреннего давления расположены 20в одной плоскости по окружности вверху кольцевой заслонки и снаружи поотношению к кессону. Приемники внешнего давления установлены над кольцевой заслонкой кессона 21,25Приемники внутреннего и внешнегодавления соединены с дифманометромимпульсными трубками и не защищеныот пламени при залиьке чугуна, сливе стали и шлака.Выход дифманометра соединен совходом регулятора положения дроссельной заслонки. Ко второму входу этогорегулятора подсоединен задатчик давления. Выход регулятора положения соединен с приводом дроссельной заслон- З 5ки.Недостатком известного устройстваявляется то, что при пульсациях газови пламени в газоотводящем тракте, атакже при выбросах шлака иэ конвер Отора, несмотря на имеющийся подсосвоздуха, в зону установКи внутреннихприемников давления врываются пламяи горячие газы, которые заполняютвсю зону непроветривающегося простран ства, где создается дополнительноедавление, что приводит к искажениюинформации о положении зоны горенияи система регулирования давления подзаслонкой кессона становится неуправляемой,При выбросах шлака из конверторавесь объем под кольцевой заслонкойкессона заполняется горячими газами,создающими давление в два-три разапревышающее заданное, что искажает 55информацию о положении зоны горения.ВсЛедствие этого система регулирования давления под кольцевой заслонкойкессона, несмотря на имеющийся подсос воздуха, еще больше открывает ре- ргулируемую дроссельную заслонку, система регулирования давления становится неуправляемой. При этом нарушаетсярежим отвода конверторных газов безцожигания окиси углерода, увеличивает 5 ся тепловая нагрузка на котел-утилизатор, создается опасность возникновения вэрыьоопасных смесей конверторных газоь, увеличивается нагрузкана дымососную установку.Наряду с тем, при известном расположении приемников внутреннего давления и песочного затвора и нарушении уплотнения последнего, появляется утечка газов,что приводит к уменьшению давления в местах его измерения.Вследствие этого система регулирования давления под заслонкой кессонаприкрывает дроссельную заслонку, приводя к сильным выбиваниям газов изпод кольцевой заслонки в цех.Цель изобретения - обеспечение регулирования отводаотходящих газовпри возникновении пульсаций пламенив газоотводящем тракте, выбросов шлака и нарушении уплотнений песочногозатвора.,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для регулированиядавления под кольцевой заслонкойкессона при отводе конверторных газов дожигания, содержащем кольцевуюзаслонку кессона с песочным затвором,приемники внешнего и внутреннего давления газов, соединенные с импульс-ными трубками, связанными с дифманометром, который подключен ко входурегулятора привода дроссельной эаслонКи, ко второму ьходу которого подключен задатчик давления под заслонкой кессона и привод дроссельной заслонки, приемники внутреннего давленйе,встроены в боковую; водоохлаждаемую .часть кольцевой заслонки, установле-/ны на уровне основания кессона йриопушенной кольцевой заслонке и снабжены металлическими экранами, а приемники внешнегодавления снабженынаконечниками с отверстиями., направленными ьниэ, и закреплены у нижнего края кольцевой заслонки, при этоми те и другие приемники расположенына участке кольцевой заслонки, ограниченном двумя плоскостями, проходящими через вертикальную ось конвертора под угломаС=агссоэ аЭк егооси поворота, где д - внутренний диаметр горловины конвертора,Э - диаметр кольцевой заслонки кессона.На фиг. 1 изображена установкаприемников внешнего и внутреннегодавления на кольцевой заслонке кессона, в плане, и разРез А-А; нафиг. 2 - установка приемников внеь 1 него и внутреннего давленйя на кольцевой заслонке кессона; на фиг. 3общая схема регулирования давленияпод заслонкой кессона и тяги в ды"моходе конвертора, на фиг. 4 - видустановки приемника внешнего давления у края кольцевой заслонки кессона; на фйг. 5- вид установки при 773083емника внутреннего давления с защитным экраном в кольцевой заслонкекессона.Устройство состоит из приемников1 внутреннего давления и приемников2 внешнего давления, установленныхна кольцевой заслонке 3 кессона 4,Приемники 1 и 2 соединены с дифманометром 5 (фиг. 3) соответственноимпульсными трубками б и 7.Приемники 2 снабжены наконечниками о8 (фиг. 4), а приемники 1 снабженыэкранами 9 (фиг. 5) . Приемники 1 и2 установлены между водоохлаждаемымитрубами 10 кольцевой заслонки, и импульсные трубки б и 7 проложены также между водоохлаждаемыми трубами 1510, что предохраняет их от разрушения при высоких температурах,Дифманометр соединен со входомрегулятора 11 положения дроссельнойзаслонки, другой вход которого соединен с задатчиком 12 давления подзаслонкой кессона. Выход регулятора11 соединен со входом привода 13дроссельной заслонки 14Устройство работает следукщим образом.От приемников 1 и 2 давление поступает соответственно по импульснымтрубкам б и 7 в дифманометр 5, С выхода дифманометра 5 электрический сигнал,.пропорциональный разности давлений, поступает в регулятор 11, положения дроссельной заслонки 14.На дрУгой вход регулятора 11 поступает сигнал с выхода задатчика 12давления.35При возникновении сигнала рассогла-сования с выхода регулятора 11 онпоступает на.вход привода 13, изменяющего положение заслонки 14 в сторонуобработки рассогласования. Эа счет 40регулирования тяги дымососа поддерживается заданное давление под заслонкой кессона, /При пульсациях пламени, вызванныхрезонансом столба отходящих газовв дымоходе и сопровождающихся периодическим подсосом воздуха и выбиванием пламени из-под кольцевой заслонки кессона, горячие газы заполняютверхнее непроветриваемое пространство15 под кольцевой заслонкой 3 и создают повышенное давление. Вследствиетого, что в предлагаемом устройствеприемники 1 внутреннего давления расположены ниже зоны скопления газов,т,е. на уровне основания кессона, не 55создается дополнительное давление ив систему регулирования давления подзаслонкой кессона отобранная досто-верная информация по сигналам дифманометра 5 прикрывается дроссельная цзаслонка 14, подсос воздуха прекращается и, резонансные пульсации также прекращаются.При выбросах шлака на горловинуконвертора кольцевая заслонка 3 заполняется газами с резко;овьпаенной температурой. Так как динамическая составляющая напора восходящих потоков направлена перпендикулярно по отношению к бсям отверстий приемников 1 внутреннего давления, защищенных металлических экранами 9 от брызг .алака, то приемниками 1 воспринимается лишь статическая составляющая этого потока. Однако приемники внешнего давления, установленные с внешней "тороны нижнего края заслонки и выполненные с наконечниками, направленными книзу, воспринимают напор восходящих потоков газов, компенсируя повышенное давление, воспринимаемое приемниками внутреннего давления. Благодаря этому информация зоны горения не искажаетсяКроме того, расположение приемников внутреннего давления на уровне основания:кессона, исключает влияние утечек газов при появлении неплотностей в песочном затворе 16 (фиг. 2) на величину давления, в местах егоизмерения и работа системы регулирования давления не нарушаетсяУгол с(.:ассоэ ВЭ выбран из условия удаления приемников внешнего и внутреннего давления от воздействия пламени и высоких температур газов, выходящих из горловины конвертора при его наклоне во время загрузки и разгрузки.Из треугольника АОВ (фиг, 1) имеемСО 5 А= АОТак как ОВ = . йАО= , получаемСоби. =. аилиА=агссоэаТакое расположение приемников исключает их перегрев, увеличивая надежность в работе,формула изобретения,Усройство для автоматического регулирования отвода газов из конвертора, содержащее кольцевую заслонку кессона с песочным затвором, приемники ,внешнего и внутреннего давления газов, соединенные с импульсными трубками, связанными с дифманометром, который соединен с первым входом регулятора привода дроссельной заслонки, второй вход которого соединен,с задатчиком давления под заслонкой кессона и привод дроссельной заслонки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения регулирования отвода отходящих газов при возникновении пульсаций пламени в газоотводящем тракте, выбросов шлака и нарушении уплотнений песочного затвора, приемники внутреннего давления встроены773 ОВЗ анберте еф боролв боковую ьодоохлаждаемую часть коль-цевой заслонки, установлены на уровнеоснования кессона при опущенной кольцевой заслонке и снабжены металлическими экранами , а приемники внешнегодавления снабжены наконечниками сотверстиями, направленными вниз, изакреплены у нижнего края кольцевойзаслонки, при этом и те и другие приемники расположены на участке кольцевой заслонки, ограниченном двумяплоскостями, проходящими через вертикальную ось конвертора под углом 4=О 1 осоь а к оси его поворота,где д - внутренний диаметр горловиныконвертораЭ- диаметр кольцевой заслонки5 кессона.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СССР Р 255069, кл.С 21 С5/38, 1971.16 2. Авторское свидетельство СССРМ 298133, ня. С 21 С 5/38, 1966.773083 Составител Техред М.П едактор Е. енко 608 Подписноео комитета СССРй,и открытийая наб., д. 4/5 Зак нт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ППП ли э 7432/32 Тираж ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, 3-35, Раушс