Устройство управления прекращением продувки конвертора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ТВЛЬСТВУ Соеоз Советских Социалистических Республик) 2847692/2 21 С 5/ с присоединением заяв осударствеиный комитет СССР по делам изобретениЯ и открытиЯ(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕКРИЯЕН ПРОДУВКИ КОНВЕРТЕРАодувку плавки (додувИзобретение относится к в тельной технике, а именно к ствам управления конвертерн цессом, и может быть использ конвертерных цехах металлург заводов.Известно устройство для определе ния момента прекращения продувки в кислородном конвертере на заданн содержании, углерода в металле, кото рое содержит датчики входных и выходных параметров процесса, соединенные через потенциометрнческие "делители с усилителем мощности и интегратором, к выходу которого под 1 соединены счетчик степени обезуглероживания. Это устройство рещает ча тнув задачу контроля содержания углерода 11.Наиболее близким по технической сущности является устройство управления прекращением продувки, содерж щее блоки контроля содержания углерода и заданного его количества, с диненного с блоком сравнения, вЫход коТорого соединен с блоком продувка, и блок управления приводом конвертера. После прекращения продувки отбирают пробу металла на анализ, по результатам которого производят ычисли повтори устрой- , ку) 2ым про- Нзд овано вявляет ических аг егат вестных устройствнзводительность он вызывает боль .на промежуточны для взятия проб атов химаиализа. я - величенае остатком изся низкая прор а, так какещие потери времена еповалки конвертера ыи ожидание результомМель изобретени упроизводительности агрегата.Эта цель достигается тем, чтоустройство, содержащее блоки контроля содержания углерода я запанногоего количества, .соединенные с бло15 ком сравнения, выход которого сое- динен со входом блока продувки, и с-. блок управления приводом конвертера,дополнительно содержит блск контроляспектра излучения пламени, блок на 26 личия характерных спектральных линий,соединенный с блоком заданного коли- а- чества углерода, три блока И, дваблока ЙЕ, блоки КЛИ и задержки, приое- чем выход блока наличия характерныхспектральных линий соединен с первымвходом первого блока И, второй входкоторого соединен с выходом блокапропуска и через первый блок НЕс первыми входами второго и третьего36 1 лоха Ит вход блока контроля спектра евскнй институт автоматики нм. ЯЖУсъезд КПССизлучения пламени соединен черезблок задержки с выходом блока продувки, а выход - со вторым входомвторого блока И и через второй блок1НЕ - со вторым входом третьего блокаИ выходы первого и третьего блока Ичерез блок ИЛИ соединены с блокомуправления приводом, а выход второго - со входом блока продувки иблоком контроля содержания углерода.Введение новых блоков и связеймежду ними позволяет производитьанализ стали по спектру излученияпламени непосредственно после прекращения продувки. без поналки конвертера для взятия пробы, что позволяет не задалживать производственное время на проведение этих операций и вести управление н соответствии. с поставленной целью.На чертеже представлена блок-схема устройства управления прекращениемпродувки конвертера,Устройство содержит блок 1 сравнения, блок 2 заданного количествауглерода, блок 3 наличия характерных спектральных линий, блок 4 задержки, блок 5 контроля содержания .углерода, блок НЕ б, блок И 7, блок8 контроля спектра излучения пламени, блоки И 9, 10, блок ИЛИ 11,блок 12 управления приводом конвер-,тера, блок 13 продувки, блок НЕ 14,Вход блока 1 сравнения соединенс выходами блоков 2 заданного количестна углерода и 5 контроля содержания углерода, а выход - со входом блока 13 продувки. Второй выходблока 2 заданного количества углерода соединен со входом блока 3 наличия характерных спектральных линий,Выход блока 3 соединен со входомблока б НЕ и первым входом блока7 И. Выход блока НЕ б соединен спервыми входами блоков И 9 и 10,Вход блока 4 задержки соединен с выходом блока 13 продувки, который,кроме того, соединен со вторым входом блока Й 7, Выход блока 4 задержки соединен со входом блока 8 контроля спектра излучения пламени,выход которого соединен соответственно через блок НЕ 14 и непосредственно -. со вторыми входами блоков;И 9 и 10. Выход блока И 9 соединенсо входами блока 13 продувки и блока 5 контроля содержания углерода.Выход блока И 10 соединен с первымвходом блока ИЛИ 11, второй входкоторого соединен с выходом блокаИ 7. Выход блока 11 соединен с блоком 12 управления приводом конвертера.Блок 3 наличия характерныхспектральных линий представляетсобой, например, переключатель,снабженный шкалой, отградуированной нпроцентном содержании углерода,положение контактов которого соответ .+сС - -" +к" " мокскЛенокс тмокск, 1 Я"Я,сп.,)+ е где Рк,Р- давление отходящихгазов соответствейнов момент времени ь,и максимальное, мм.ВОдестук,удюкс - расход дутья соответственно в момент времени Ск и в моментмаксимума давления,нм /мин 1Тк,т, - температура отходящихгазов соответственнов момент времени Ти максимальная;фСН,Н, - расстояние сопла фурмы от уровня спокойного металла соответственно в момент времени Гк н в момент.максимума давления,м;П - входные и выходныепараметры плавкисо- коэффициенты регрессии. 40 50 55 60 Работа блока 5 контроля содержанияуглерода заключается в следующем,Информация о входных и выходных параметрах конвертерной плавки (например, расходе и давлении дутья,ствует границам областей с характерными спектральными линиями. Например, для условий Енакиевскогометаллургического завода положениеконтакта соответствует 0,25 , Приустановке заданного количествуглерода в блоке 2 синхронно поворачивается ручка переключателя. Приположении ручки переключателя насодержании углерода выше 0,25 контакт замкнут, прн содержании угле О рода ниже 0,25 - разомкнут.Блок 5 контроля содержания углерода содержит датчики входных и выходных параметров, усилитель мощности, узел разрешения отсчета, сум;матор, индикатор, узлы определенияособых точек на характеристикахизменения параметрон, связанныес датчиками входных и выходныхпараметров и подключенные черезсумматор к индикатору, узел умножения-суммирования, связанный.сусилителем мощности, выход которогонепосредственно и через дополнительно введенные последовательно включенные амплитудно-частотный преобразователь и делитель импульсов соединен с узлом разрешения отсчета,подсоединенным к индикатору.Определение содержания углеродав блоке 5 производится по формуле 30положении фурмы, температуре и давлеиии отходящих газов после их дого-.рания, количество тепла, унесенногос водой, охлаждающей фурму и потерянного конвертером за время простоя)вводится автоматически по ходу про.-.5дувки с Ферродинамических датчиков,встроенных в приборы, контролирующиеэти параметры. Значения масс руды,извести, лома, шпата, чугуна вводятся вручную с ферродинамических эадатчиков. Значение каждого параметра, вводимого н сумматор в виде напряжения переменного тока, умножается на статистический коэффициент искладывается с остальными параметрами. Полученное напряжение уранновешивается усилителем мощности, послечего поступает н амплитудно-частотный преобразователь. Далее полученное число импульсов делится на восемь н делителе и накапливается на 20выходе индикатора н виде угла поворота стрелки, пропорционально интегралу по времени входного напряжениц. Стрелка показывает текущеесодержание углерода н металле наподвижном циферблате, градуированномсогласно Функции выражения (1),Напряжения от датчиков входныхи выходных параметров (пропорциональные давлению .отходящих газон, расходу дутья, температуре отходящихгазов, расстоянию сопла Фурми отуровня спокойного металла) поступаютв узлы определения особых точек нахарактеристиках изменения параметрон, где происходит вычисление параметрон, находящихся под ФункциейК выражения (1), Значение каждогопараметра умножается на соответствующий статистический коэффициенти складывается с остальными членами 40ураннения регрессии в сумматоре, Полученное напряжение поступает виндикатор, где сравнивается с напряжением, пропорциональным выражению Г 2. Разность напряжений, пропорциональных Й и Е , поступаетна механизм вращения подвижногоциферблата индикатора. Таким образом,положение стрелки на циферблате.блока Н и напряжение с выходного 50преобразователя блока будет отражатьсодержание углерода в ванне кислородного конвертера, Автоматическоепереключение блока Н из режима простоя н режим продувки и наоборот производится узлом разрешения отсчета,при получении от сумматора сигнала,уровень которого соответствует началу продувки,Блок 8 контроля спектра излученияпламени представляет собой, например, монохроматор МДР-З, осуществляющий последовательное выделение излучения в характерной области спектра,соединенный с фотоэлектрическойприставкой ФЭП, снабженной поэици онным контактом. При наличии харак,терных линий в контролируемой об.ласти спектра позиционный контактсрабатывает и на выходе, блока 8 появляется напряжение, соответствующее логической ф 1, при отсутствии - напряжение, соответствующее логическому 0.Блок продувки 13 представляетсобой, например, контактор с двумя выходными контактами, один из которых подключен к двигателю привода фурмы, а другой - к исполнительному механизму, управляющему клапаном в трубопроводе дутья.В процессе продувки спектр пламени имеет сильный сплошной фор, ча котором отдельные линии почти нераз.личимы, а излучение пламени мало отличается от излучения абсолютно черного тела. В момент прекращения продувки из горловины конвертера вырывается пламя, имеющее четкий линейчатый спектр. Характер спектра изменяется по ходу продувки и связан с содержанием углерода в ванне конвертера, химическим составом чугуна и технологией продувки. Так, для условий ЕМЗ (перерабатывается передельный чугун, продувка ведется через четырехсопловую Форму с углом наклона сопел к вертикали н 1";интенсивность продувки 4 НО нм /мин, садка конвертера 1 НО т) характерными являются линии в синей части спектра с длинами волн 3 = 4 Н 20о4 ННО, 4800, 4700 А, которые начинают исчезать при содержаниях углерода, равных О,НЪ и исчезают полностью при 0,2 НЪ.Перед продувкой в блоке 2 заданного количества углерода устанавливают требуемое конечное содержание углерода н зависимости от заданной марки стали. В процессе продувки н блоке 5 контроля содержания углерода непрерывно рассчитывают содержание углерода: напряжение, пропорциональное расчетной величине, поступает в блок 1 сраннения, где сравнивается с напряжением, поступающим из блока 2 заданного количества углерода, При равенстве .апряжений из блока 1 сравнения поступает импульс в блок 13 продувки, который производит переключение процесса - осущестнляет подъем Фурмы и отключение дутья. Сигнал о переключении прбцесса поступает в блок 4 задержки, где задерживается на время, необходимое на стабилизацию процесса (исчезновение пыли нз пламени коннер" тера). Время задержки зависит от садки конвертера, интенсивности продувки, конструкции наконечника Фурмы. Время задержки.устанавливает" ся равным Н с, по истечению которых включается блок 8 контроля спектра излучения пламени, который контро 7 ф 857269лирует спектр в характерной (например, для условий ЕМЗ синей) области спектра. При наличии характерныХ спектральных линий на выходеблока 8 появляется напряжение, соответствуЮцее лОгической 1, приотсутствии - напряжение, соответствующее логическому О, Напряжениеиз блока 2 заданного количества углерода поступает в блок 3 наличияхарактерных спектральных линий, который вырабатывает напряжение, соответствующее логической 1, в слу- .чае, если заданному содержанию углерода соответствует характерная область спектраи соответствующеелогическому "О, если заданноесодержание углерода лежит вне ха-фрактерной области (последнее соответствует сбдержанию углерода в ванне конвертера ниже 0,25) . Логические О из блоков 3 и 8 инвертируются в блоках НЕ 6 и 14 ипоступают в блок И 10, который вырабатывает логическую 1,и черезблок ИЛИ 11 напряжение поступаетв блок 12 управления приводом конвертера и конвертер подается цля .взятия пробы на анализ. Если на выходе блока 3 напряжение соответствует логическому О (заданноесодержание углерода ниже 0,25%), ана выходе блока 8 контроля спектраизлучения пламени. логическая 1(содержание углерода выше 0,25),открывается блок И 9, который выдает импульс на продолжение продувки в блок 13 продувки, устанавливаяв блоке 5 контроля содержание углерода значение содержаний углерода,соответствующее нижней границехарактерной области спектра, т.е.0,253,После прекращения повторнойпродувки операции по управлениюпродувкой повторяются, Если на выходе блока 3 наличия характерныхспектральных линий напряжение соответствует логической 1 (заданное содержание углерода выше 0,25%),после прекращения продувки, на выходе блока 7 И появляется йапряжение, соответствующее логической 1, и через блок ИЛИ 11 напряжение поступает в блок 12 управления приводом конвертера и конверт:,:.подается для взятия пробы на анализ.Формула изобретенияУстройство управления прекращением продувки конвертера, содержащее блоки контроля содержания углерода и заданного его количества,соединенные с блоком сравнения, выход которого соединен со входомблока продувки, и блок управления(5 приводом конвертера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности агрегата,оно дополнительно содержит блокконтроля спектра излучения пламени,2 О блок наличия характерных спектральных линий, соединенный с блоком заданного количества углерода, триблока И,. два блока НЕ, блоки ИЛИ изадержки, причем выход блока нали чия характерных спектральных линий,соединен с первым входом первогоблока И, второй вход которого соединен с выходом блока продувки и через первый блок НЕ - с .первыми входами второго и третьего блока. И;вход блока контроля спектра излученияпламени соединен через блок задержкис выходом блока продувки, а выход -со вторым входом второго блока Ии через второй блок НЕ - со вторымвходом третьего блока И; выходыпервого и третьего блока И черезблок ИЛИ соединены с блоком управления приводом, а выход второго - совходом блока продувки и блоком конт 4 О роля содержания углерода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторскоесвидетельство СССРР 287981, кл. С 21 С 5/30, 1971.2. Богушевский В.С. и др. Вычислительное устройство динамическогоуправления кислородно-конвер орнойплавкой. Сб. Автоматиэаци металлургических производств", Киев, 1972.857269 Составитель А. АбросимовРедактор В. Лазаренко Техред ц. Ковалева Короект омам 8 Эак ент 1 ф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нлиал ППН ТиражВНИИПИ Госудпо делам113035, Москва ственно обретен Ж, Р