Способ автоматического управления операциями отвода конверторных газов без дожигания

ОП ИСАНИНА 9813ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТОРСК О МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6) Дополнительное к авт, саид-ву 22) Заявлено 31.03,81 (2) 3266277/22-02 -(5/3 присоединением заявк Гоеударет П риоритетОпубликовано 15,12.82, Бюллетень М 46Дата опубликования описания 15, 12,82 СССРо делам изебрете(71) Заявктел 54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕ ОПЕРАЦИЯМИ ОТВОДА КОНВЕРТОРНЫХ ГАЗОВ БЕЗ ДОЖИГАНИЯ тся в ерторнобытка давп- ечивае- ертораэдел пьтате Изобретение относится к черной ме.таллургии, конкретнее к получению стали в кислородных конверторах, и может быть использовано в системах управления отводом конверторных газов без дожигания,Известен способ управления отводом конверторных газов без дожигания, заключающийся в создании в газоотводящем : тракте разделительного газового тампона в начале и конце продувки во избежание образования взрывоопасных смесей, регу пировании давления конверторных газов под заслонкой кессона, контроле расхода отходящих газов, сжигании газов на свече. Разделитепьный тампон образурезультате полного сгорания конуго газа, т.е, при коэффициенте извоздуха с = 1, При регулированиния под заслонкой кессона огранися подсос воздуха в тракт и конвный гаэ сгорает при С(.=0,1,Согласно указанному способутельный тампон образуется в рез подсоса в кессон нерегулируемого большого количества воздуха при максимальном расходе отходящих газов 1,Недостатком этого способа являетсяотсутствие регулирования объема, обраэу ющегося в котле-охладитепе газовоготампона иэ полностью сгоревших газов, Завышение объема тампона приводит к выделению большого количества тепла, чтообуславливает проектирование котла-ох-.1О падителя большой мощности и увеличениюстоимости строительства. Кроме того, после прохождения большого тампона происходит значительный выброс СО в атмосферу, поскольку при максимальном расходе отходящих газов концентрации окиси углерода в них длительное время остается ниже того значения, при котором возможное ее зажигание на свече (около 2030 СО). Утилизация конверторного газа в таких условиях неэффективна . Моменты начала и окончания регулирования давления под заслонкой кессона, а также зажигания факела на свече не связаны3 981377с процессом газовыделения из конвертора;= 0,1, равную времени прохода газов все операции производятся оператором по всему гаэоотводяшему тракту при ми. вручную. нимальном расходе отходящих газов, реНаиболее близким к изобретению явля- гулирование давления под заслонкой кесется способ автоматического упраьпения 5 сона продолжают в межпродувочный пери- отводом конверторных газов без дожига- од, В случае отвода конверторного газа ния, эакпючаюшийся в образовании тампо- с его последующей утилизацией в конце нов в начале и конце кислородной продув- продувки переводят отходящие газы на ки при определенном постоянном значении свечу через выдержку времени от морасхода отходящих газов (40-60% от 1 О мента начала регулирования с =1, равмаксимального), включении и выключении ную времени прохода газов по всему гасистемы регулирования давления под за- зоотводящему тракту при минимальном слонкой кассона по информации газового расходе газов.анализа в котле-охладителе и зажигании На фиг. 1 представлена установка отконверторного газа на свече по информа вода конверторных газов беэ дожигания; ции газового анализа на входе .в свечу 2 на фиг, 2 - изменение выхода конвертор"Недостатком такого способа является ного газа а, регулируемого расхода отхотакже отсутствие регулирования объема,дяших газов б и изменение коэффициента образующегося в котле-охпадителе газо- избытка воздуха по ходу конверторной вого тампона. Образование тампона про- щ плавки.исходит самопроизвольно во времени и Установка содержит конвертор 1, напоэтому эта операция не может быть ав- ходяшийся в укрытии 2. Над конвертором томатизирована, При уменьшении расхода 1 расположены заслонки 3 кессона, кесотходяших газов во время образования сон 4, котел-охладитель 5, который пере- тампона лишь частично снижаются пико-15 ходит в газоотводяший тракт 6, содержавые нагрузки на котел-охнадитель и час- ший регулируемую ступень 7 газоочисттично снижаются выбросы СО в атмосфе- ки, дымосос 8 и свечу 9 с поджигаюру, Моменты начала и конца операций шим устройством 10, При наличии утили- отвода газов оптимально не определены зации конверторного газа установка сои не регламентированы, что также не поэ- ЗО держит газопровод 1 1 и перекидной клаволяет автоматизировать процесс отводапан 12, Система регулирования давления газов, под заслонкой кессона 3 содержит датБель изобретения - повышение надеж- чик 13 давления, подсоединенный на рености проведения операций отвода газов, гулятор 14, который соединен с исполни- сокращение выбросов окиси углерода в тельным механизмом 15, Система регу 35атмосферу и увеличение выхода конвер- лирования давления содержит также заторного раза для утилизации. датчик 16 давления (о= 1), эадатчикБель достигается тем, нто согласно 17 давления Ц = 0,1), переключающее способу автоматического управления опе- устройство 18, соединенные со сдвоен-рациями отвода конверторных газов без40ным реле 19 времени, и датчик 20 мидожигания, включающему кислородную про нимального расхода.дувку с образованием разделительного Способ заключается в следующем.тампона в начале и конце продувки, оп- С момента зажигания плавки на конределение момента зажигания плавки, ре- верторе 1, находящемся в укрытии 2, гулирование расхода отходящих газов по под заслонкой 3 кессона измеряется45давлению под заслонкой кессона и сжига- давление газа датчиком 13 давления,сигние газов на свече или их утилизацию, нал которого подается на регулятор 14 с начала кислородной продувки регулиру- (момент "в" на фиг. 2). В это время к ют давпение под заслонкой кессона, со-, регулятору 14 посредством переключаю ответствующее полному сжиганию конвер- щего устройства 18 подключен задатчик торных газов при а(. "- 1, регулирование 50 16 давления (о = 1), Регулятор 14 чедавления под заслонкой кессона, соответ- реэ исполнительный механизм 15 управствуюшего отводу газов без дожигания ляет регулирующим органом газоочистки в кессоне при о=0,1, начинают через 7 так, что в кессоне 3 происходит полвыдержку времени от момента зажигания ное сгорание конверторного газа с обраплавки, равную 0,2-1 мин, сжигание кон- зованием нейтральных газов, Этот там 55верторного газа на свече или его утили- пон проходит через котел-охладитель 5, зацию начинают через выдержку времени газоотводяший тракт 6 с газоочисткой от момента перевода регулирования на 7 и дымососом 8, через перекидной кла77 6задатчика времени окончания образованиятампона с начала продувки Т = 0,2-1 миц,Лишнее время образования тампона (до1 мин), в данном случае не ведет к выбросам СО в атмосферу, сгорание газовполное. Общее время собирания газа наутилизацию, согласно предлагаемому способу, может быть увеличено на 20-30%,По окончании продувки давление подзаслонкой кессона становится равнымнулю, т,е, меньше заданного и системарегулирования автоматически удерживаетрегулирующий орган в положении, соответствующем минимальной производительности, При этом в течение всего меж-продувочного периода производительность,а следовательно, и потребление электро,энергии дымососом минимальные,Использование способа автоматическойрегламентации операций отвода конверторных газов без дожигания позволят обеспечить более надежную ц полностью автоматизированную работу системы отвода конверторных газов. При этом повышается вэрывоопасность системы отвода газов, уменьшаются выбросы СО в атмосферу, увеличивается выход годного газапри его утилизации и экономия электроэнергии.Использование способа обеспечиваетувеличение отбираемого для утцлизвцццконверторного газа примерно нв 25%,Зкономия от увеличения количества отбцраемого газа составляет около 450 тыс,ру 6, /год,Экономия за счет снижения потребления электроэнергии дымососами по предлагаемому способу по сравнению с нерегулируемым составляет 30%, а цмецно160 тыс, руб,/год.Таким образом, общая экономия отиспользования предлагаемого способа автоматической регламентации операций отвода конверторных газов без дожиганиясоставляет около 889 тыс.руб,/год.Кроме эффекта в денежном выражении,эффективность внедрения предлагаемогоспособа выражается в оздоровлении воздушного бассейна эа счет сокрашения выбросов СО в атмосферу и в облегчениитруда оператора-сталевара. 1, Способ автоматического управления операциями отвода конверторных газов беэ дожигания, включающий кислородную продувку с образованием разделительно 5 9813пан 12 проходит на свечу 9 и выбрасы-вается в атмосферу, Через выдержку времени йТ равную 02-1 мин в моментвремени "г" (фиг, 2) реле 19 временипосредством переключающего устройства18 подипочает к регулятору 14 вместозадатчика 16 давления задатчик 17 давления, соответствующий Ю-"0,1. Регулятор давления 14 резко ограничивает подсос воздуха в кессон 4, обеспечивая отвод конверторных газов без дожиганияв кессоне, С этого момента в кессоне 4повышается концентрация СО газа свыше30% и реле 19 времени начинает отсчетвремени ОТ, достаточный для прохода 5газов от кессона 4 до конца свечи 9, ипо достижению АТ реле 19 времени дает команду на поджигающее устройство10, которое зажигает конверторный гвз(момент "Я " на фиг, 2), В случае утцдизации реле времени 1 9 дает командуна переключение перекидного клапана 12,который направляет конверторный газ наутилизвцц ю,В конце продувки, когда в соответствии с газовыделечцем из конвертора система регулирования давления уменьшаетрасход охлаждающих газов до минимального, устройство 20, фиксирующее нижнее положение регулирующего органа, дв- З 0ет сигнал на переключающее устройство18, которое переключает задатчик давления 17 (А = 0,1) на эадатчик давления 16 (= 1; момент "е" на фиг, 2).При этом сдвоенное реле времени 19 начинает отсчет времени ЬТ по истечениикоторого устройство 1 2 переводит газс газопровода утилизации 1 1 нв свечу9 (момент "е" на фиг, 2). Момент "ж"нв фиг, 2 соответствует окончанию продувки, Продолжительность времени от "д"до "з" (или, что то же самое, от "г" до"е") соответствует утилизации конверторного газа,В связи с нерегулярностью выходаконверторного газа нерегудируемый тампон получается значительных размерови время его прохождения является неоп-ределенным, Согласно предлагаемому способу, тампон начинает образовываться(путем регулирования) сразу после начала продувки и начала газовыделения иэконвертора (момент "в" на фиг, 2).При минимальном расходе отходящихгазов ца образование такого тампона треГ Ибуется не более 0,2 мин, В случае медленного развития гвэовыделений максимвльцое время образования тампона равно 1 мин. Поэтому предельные установки формула изобретения798 го тампона газов в начале и конце про дувки, определение момента зажигания плавки, регулирование расхода отходящих газов по давлению под заслонкой кессона и сжигание,газов на свече или их утилизацию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности проведения операций отвода газов, сокрашения выбросов окиси углерода в атмосферу и увеличения выхода конверторного Газа для утидиэацииу с начала кислород ной продувки регулируют давление под заслонкой кессона, соответствующее полному сжиганию конверторных газов при коэффициенте избытка воздуха о = 1, регулирование давления под заслонкой кессона, соответствующего отводу газов беэРдожигания в кессоне при 4, "- 0,1, начинают через выдержку времени от момент .та зажигания плавки, равную 0,2-1 мин,Ф сжигание конверторного газа на свече или его утилизацию начинают через выдержку времени от момента перевода ре гудирования на о =0,1, равную времени 1377 8прохода газов по всему газоотводящемутракту при минимальном расходе отходящих газов, регулирование давления подзаслонкой кессона продолжают в межпродувочный период.2, Способ по и. 1, о т д и ч а ющ и й с я тем, что при отводе конверторного газа с его последующей утилизацией в конце продувки переводят отхо О дяшие газы на свечу через выдержку вре-мени от момента начала регулирования сф-" 1, равную времени прохода газов повсему газоотводящему тракту при минимальном расходе газов,И Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Бережинский А. ИБиммерманА,Ф,Охлаждение и очистка газов кислородных20 конвертеров. М"Металлургия", 1975,с. 15-17.2. Авторское свидетельство СССР позаявке2775936/22-02,кл, С 21 С 5/40, 1979,