Устройство выдачи рекомендаций для управления кислородно конвертерным процессом выплавки стали

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9)Я(5 д 4 С 21 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТНРЦТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ даргин и предназначено для выдачи рекомендаций при управлении кислородно-конвертерным процессом выплавки стали. Цель - повышение качества выходного продукта и экономия энергоматериалов. Существо изобретения заключается в том, что для текущей плавки производится ее сравнение по исходному состоянию с некоторым набором исходных состояний ранее проведенных плавок. В зависимости от исходного состояния текущей плавки и изменения на ней косвенных параметров (СО, СО) даются рекомендации по управляющим воздействиям (расход кисрода, подача сыпучих материалов). енев,во СССР1981. ло3 ет стоя вания исходного плавки. ойство состоит и с блоком 2 упра боты магнитографо о текущУс графа мами магии ления реж имеющег,шесть в графа 1 блока 3 ого ссходи вход ко чиков и системы укт коно ества выходного сравнен устройс связанка 7 дв ате риалов, иг. 1 изоб тво; на фи ажено предлагаемое2 - диаграммы иза выходах магнитоблок-схема блока На строй(54) УСТРОЙСТВО ВЫДАЧИ РЕКОМЕНДАЦИЙДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНЫМПРОЦЕССОМ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ(57) Изобретение относитс Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к управлению кислородно-конвертерным процессом, и может быть использовано дляаналогичной цели и в случае мартеновской плавки, а также при определенных изменениях в других областяхтехники, при управлении сложными,плохо поддающимися строгому математическому описанию технологическимипроцессами,Цель изобретения - повышение каыходов: первыи выход магнитосоединен с входом третьего сравнения, второй вход котоязан с блоком 4 формирования го состояния текущей плавки, торого связан с блоком 5 датнформационно-измерительнойа выход третьего блока 3 ия через третье пороговое тво 6 (пороговый элемент) с первым входом первого блоойного совпадения, выход к соединен с блоком 2 управл3 3497229 режимами работы магнитографа, связанного с первым 8 и вторым 9 ключами, второй и третий выходы магнито графа 1 связаны через четвертый 10 и третий 11 ключи, с блоком 12 выдачи рекомендаций, выход которого является. выходом устройства, четвертый выход магнитографа 1 связан через второй ключ 9 с первым входом первого блока 13 сравнения, второй вход которого ооединен с блоком 14 измерения интенсивности гаэообразования СО , вход которого связан с блоком 5 датчиков, а выход первого блока 13 15 сравнения через первое пороговое устройство 15 соединен с первым входом второго блока 16 двойного совпадения, выход которого связан с третьим 11 и четвертью 10 ключами, пя тый выход магнитографа 1 соединен через первый ключ 8 с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого связан с выходом блока 18 измерения интенсивности газообразова ния СО, вход которого связан с блоком 5 датчиков, а выход второго блока 17 сравнения через второе: пороговое устройство 19 соединен с вторым входом второго блока 16 двойного сов падения, шестой выход магнитографа 1 связан с вторым входом первого блока 7 двойного совпадения, блок 20 определения времени продувки соединен с выходом блока 2 управления режимами работы магнитографа и с входами блоков 14 и 18 измерения интенсивности газообразования СО и СО, а входом устройства является блок 5 датчиков.В качестве основного устройства .40 используется магнитограф НО, блоки сравнения - операционные усилите 11 н ли, выполненные по схеме вычитатель (серия К 140 УД 7), пороговые устройства - триггера Шмидта, ключи - реле 45 типа РЭС, блок 2 управления режимами работы магнитографа 1 входит в комплект поставки стандартно-выпус каемого магнитографа НО, блоки двойного совпадения серии К 155 ЛАЗ (элементы И-НЕ), блок определения времени продувки - реле времени, блоки измерения интенсивности газообразования СО , СО-"ГИАММ", блок выдачи рекомендаций - индикатор матрич ный - газоразрядньй (ИМГ 1). Устройство работает следующим образом. До момента включения устройства в работу плавки систематизированы по исходному состоянию. Формируется обучающая последовательность из М плавок положительного опыта, каждая из которых задана исходным состоянием, конечным результатом, траекторией управления и траекториями косвенных параметров, По этой обучающей последовательности производится выделение плавок почти одинаковых по исходным состояниям, Каждой выделенной группе плавок ставятся в соответствиетраектории управления и соответствующие им траектории изменения косвен- ных параметров, которые рекомендуются как программа управления для любой вновь организованной плавки, близкой по исходному состоянию. Данные оизменении интенсивности газообразования СО и СО, фиксированные через интервал времени, равный 3 с, являются косвенными параметрами, характеризующими основные выходные переменные (концентрацию углерода в металле и температуру металла). Косвенные параметры используются в качестве выходных переменных для организации процесса управления плавкой. Все И плавок разбиты на М групппо исходному состоянию, каждой изкоторых соответствует определенныйуровень напряжения, подаваемый напервый выход магнитографа (фиг, 2).Для каждой из М групп на магнитнуюленту записаны в аналоговом виде графики изменения интенсивности газообразования СО (четвертый выход магнитографа), интенсивности газообразования СО (пятый выход магнитографа) и траекторий управления (расход во времени кислорода - второй выход, расход сыпучих материалов - третий выход), Дпя вновь проводимой плавки, задаваемой исходным состоянием, подаваемым на второй вход третьего блока 3 сравнения с блока 4 формирования исходного состояния текущей плавки, осуществляется вычитание заданного исходного состояния и сигналов различных исходных состояний, записанных на магнитную ленту и подаваемых с первого выхода магнитографа 1 на первый вход третьего блока 3 сравнения.,С шестого выхода магнитографа поступает управляющий сигнал на второй вход первого блока 7 двойного5 г 7совпадения (Ф . 2), который лтдгительлост Т и состоит иэ 1;,Ухпериодов г. и г За время г.росходит сравнение вновь заданной величины и записанных на магнитную лентууровней, при равенстве этой разностинулю срабатывает третье пороговоеустройство 6, с выхода которого поступает "1" на первый вход первогоблока 7 двойного совпадения, которыйпри поступлении двух "1" (с шестоговыхода магнитографа 1 и с выхода третьего порогового устройства 6) наоба его входа подает сигнал в блок 2управления режимами работы магнитографа, который в свою очередь осуществляет воспроизведение информациина магнитной ленте, подавая сигнална первый 8 и второй 9 ключи, в противном случае осуществляется про -кручивание ленты до следующего уровня напряжения (уровни напряжения расположены в порядке возрастания, фиг.2), Время воспроизведения информации (или прокручивания) равно г.р. Таким образом определяется местоположение на магнитной ленте группы плавок, соответствующей вновь задаваемому исходному состоянию. Прокручивание или воспроизведение магнитнойленты осуществляется блоком 2 управления режимами работы магнитографа,входящими в общий комплект магнитографа 1,35Блок 5 датчиков информационно-измерительной системы конвертеравключает в себя все датчики информационно-измерительной системы, собирающие и хранящие информацию о состоянии конвертера в каждый моментвремени: а именно датчики массы чугуна, лома, сыпучих, расхода кислорода, интенсивности газообразованияСО и СО и т.д. 20де Е., =1, 9,В, К - средние значения по каждому из параметров исходногосостояния соответственно.Далее все значения дц. сумми 25 руются в РУ решающим усилителем 45 50 55 Для вновь проводимой плавки датчики информационно-измерительной системы определяют ее исходное состояние, которое формируется в блоке 4 формирования исходного состояния текущей плавки, откуда и поступает на первый вход третьего блока 3 сравнения, в которой происходит сравнение текущей (выполняемой плавки) с записанными на магнитограф плавками по исходному состоянию.Блок 4 формирования исходного состояния текущей плавки представляет6собой Ос.ф (Ов те.ьно стэ . л Чс табных усилителей и сумматора (Фпг,3 , Масштабных усилителей н блоке 4 используется столько, сколько датчиков контрольно-измерительной сис тела характеризуют исходное состояние конвертера: массу чугуна, химический анализ чугуна (марганец, кремний, сера, фосфор в чугуне), температура чугуна, масса извести первой засыпки, простой конвертера 5=9), Масштабные усилители меняют входные напряжения на величину, равную среднему значению по каждому из параметров Пьхк Пех к Пвхвы Кк Кк, Кк 9 В качестве основных элементов данного блока формирования исходного состояния текущей плавки используется стандартно-выпускаемые решающие усилители (активные четырехполюсник сумматор К 014 УД 7 и масштабные усилители). Значения К, К 9 однократнозадаются оператором до начала работы устройства. После выбора наиболее подходящей группы плавок по исходному состоянию замыкаются первый и второй ключи и воспроизводятся в реальном, масштабе времени необходимые зависимости косвенных параметров - изменения интенсивностей газообразования СО и СО, которые назовем эталонными кривыми.При замыкании второго 9 и первого 8 ключей с блока 2 управления режимами работы магнитографа подается сигнал на блок 20 определения времени продувки. На второй и третий блоки 14, 18 устройства от информационно- измерительной системы конвертера поступают значения интенсивностей газо- образования СО и газообразования СО через каждый 3 с, задаваемых блоком 20 определения времени продувки. На вторые входы первого 13 и второго 17 блоков сравнения поступает инфор 1497229маиия о эталонных зависимостях СОи СО в отходящих газах с четвертогои пятого выходов магнитографа 1. Напервые входы первого 13 и второго 17блоков сравнения поступает реальнаязависимость изменения интенсивностейгазообразования СО и СО с блоков 14измерения интенсивности газообразования СО и блока 18 измерения интенсив ности газообразования СО, При достижении разности реального и эталонногозначений СО и СО порогового значениязначения для первого 15 и второго 19пороговых устройств на обеих входах 15второго блока 16 двойного совпаденияпоявляется "1", он срабатывает, подавая сигнал и замыкая четвертый 10 итретий 11 ключи, связанные с вторым итретьим входами магнитографа 1. 20Таким образом, из группы плавок,,а иб ол ее подходящих по и сходномусостоянию, выбирается одна плавка,"ближайшая" по косвенным параметрам(изменении интенсивности газообразования СО и СО). На втором и третьемвходах магнитографа находится информация об управляющих воздействиях(суммарном расходе кислорода и сыпучих материалов соответственно), Призамыкании третьего 11 и четвертого10 ключей воспроизводится информацияоб управляющих воздействиях выбраннойвыше предлагаемым способом плавки.Данная информация поступает на блок12 выдачи рекомендаций, являющийсявыходом устройства. Блок выдачи рекомендаций - индикатор матричныйгазоразрядный (ИМГ), на котором высвечиваются рекомендованные значения 40на текущую плавку по расходу кислорода и сыпучим материалом в реальном масштабе времени через каждые3 с.Таким образом, в процессе реальнопроводимой плавки устройством обеспечивается режим изменения во временирасхода кислорода и сыпучих материалов, соответствующий режиму, имеющему место при аналогичной плавке впрошлом. Этим обеспечивается необходимое удаление углерода и нужный химсостав стали,Предлагаемое устройство по срав 55 нению с прототипом обеспечивает больший экономический эффект за счет снижения числа плавок, идущих в брак, экономии кислорода и сыпучих материалов. Использование изобретенияпозволяет повысить процент плавок,выпущенных с первой повалки, на7,27. в 1,5 раза снизить затраты навыплавку 1 т стали,формула и зобретенияУстройство выдачи рекомендаций для управления кислородно-конвертерным процессом выплавки стали, содержащее блок определения времени продувки, соединенный с блоком измерения интенсивности газообразования СО, первый блок .сравнения, соединенный с вторым ключом, второй блок сравнения, соединенный с первым ключом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества выходного продукта и экономии энерго- материалов, оно дополнительно содержит магнитограф с блоком управлениярежимами работы магнитографа, первый и второй блоки двойного совпадения, третий и четвертый ключи, блок выдачи рекомендаций по управлению, первый, второй и третий пороговые элементы, блок измерения интенсивности газообразования СО, третий блок срав. нения, блок формирования исходного состояния текущей плавки, при этом первый выход магнитографа, соединенного с блоком управления режимами работы магнитографа, соединен с первым входом третьего блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока формирования исходного состояния текущей плавки, вход которого соединен с датчиками информационно-измерительной системы, а выход третьего блока сравнения через третий пороговый элемент соединен с первым входом первого блока двойного совпадения, выход которого соединен с блоком управления режимами работы магнитографа, соединенного с первым и вторым ключами, второй и третий выходы магнитографа соединены через четвертый и третий ключи с блоком выдачи рекомендаций, выход которого является выходом устройства, четвертый выход магнитографа соединен с вторым ключом, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом блока измерения интенсивности газообразования СО, вход которого соединен с датчиками информационно- измерительной системы, а выход пер1497229 бню быид вого блока сравнения через первый по-роговый элемент соединен с первымвходом второго блока двойного совпадения, выход которого соединен с третьим и четвертым ключами, пятый выход магнитографа соединен с первымключом, второй вход второго блокасравнения соединен с выходом блокаизмерения интенсивности газообразования СО, вход которого соединен сдатчиками информационно-измерительной системы, а выход второго блокасравнения через второй пороговыйэлемент соединен с вторым входом второго блока двойного совпадения, шестой выход магнитографа соединен свторым входом первого блока двойного совпадения, блок определения времени продувки соединен с выходом блока управления режимами работы магнитографа и входом блока измерения интенсивности газообразования.1497229Составитель А. Абросимов едак тор Н.Киштулинец Техред М. Ходанич Корректор В. Гирняк каз 4408/30 Тираж 530 ПодписноеГКНТ СССР ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,1