Система автоматического контроляпараметров газораспределения по радиусу колошника доменной печи101изобретение относится к металлургии черных и цветных металлов и может быть использовано в системах, управляемых

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 825644 Союз Советски кСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 20.06.78 (21) 2634151/22-02с присоединением заявки РЙ -до делам изооретеиий и открытий(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПО РАДИУСУ КОЛОШНИКА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ к металлургии и может быт правляемых ами, преаназкого конт Изобретение относитсячерных и цветных металлоиспользовано в системах,вычислительными устройст йств ечь и роля наченными цля автоматичгазораспрецеления по рацаоменных печей,у к кс с мнемолизатор, управляющий компл схемой и пультом управлени аля регистрации параметров пературы, Зонд с термопаро для отбора проб газа ввоаи доменной печи цо центра с выводом и остановками в з ках радиуса. При продвижен и прибо газа и те й и трубой ся в шахт п ослеаующ ги на даннык то и зонда в Известно устройство аля автоматического отбора проб газа по рациусу цомен 10 ной печи и их анализа, содержащее зонц, прецназначенный аля отбора проб газа, механизм перемещения этого зонда во внутрь шакты печи, гибкий шланг для передачи проб газа к коллектору, Устройст 15 во работает периоцически. Каждые цва часа эона вводится в печь по рациусу колошника аля последовательного отбора проб газа в нескольких точках рааиуса. Первая проба отбирается иэ центра печи, а послеаняя с периферии. Пробы газа, отобрайньте иэ шахты, передаются черезбкий шланг и систему трубопроводованализ 11. Недостаток этого устро а - невозможность ввода зонда в и отборапроб газа автоматически по нужной программе,Известна также система, предназначенная цля контроля распреаеления газовогопотока в доменной печи. Эта система соаержит амбразуру и эона для оановременного отбора проб газа по радиусу доменной печи и измерения его температурыпри помощи термолары, трубу для отбораи перецачи проб газа на анализ, механизмперемещения зонаа во внутрь шакты печи,пульт местного управления механизма перемещения зонда, возаукораспреаелитель,емкости аля хранения проб газа, гаэоанавнутрь шахты в:,уществляется продувка сжатым воздухом отборных отверстий зонда. После достижения центра печи поцача сжатого воздуха прекращается и газ пап действием избыточного давления в шахте печи поступает во внутрь зонда, омывая горячий спай термопары, Измерение и регистрация температуры в каждой точке осуществляется автоматическим электронным потенциометром, Одновременно осуществляется запоминание измеренных значений и инцикация температуры. Управление работой системы осуществляется с пульта Г 2.Недостатком этой системы являетсяневозможность автоматического контроля1химического состава газа и его распределения по сечению шахты печи, а такжестепени использования вопороца в потокегазов. Такой контроль необходим дляоценки использования газа в доменнойпечи и расхода топлива при восстановлении и плавке.Цель изобретения - увеличение быстродействия системы и автоматическоеопределение степени использования водорода потока газов н регистрация ее распределения по сечению шахты печи.еПоставленная цель достигается тем,что в систему автоматического контроляпараметров распределения газового потока по сечению шахты печи, содержащуюпля каждого радиуса сечения шахты зонддля одновременного отбора проб газа иизмерения его температуры, ввоцимыйчерез амбразуру печи, механизм перемещения зонда в шахту печи, емкости пляхранения проб газа, входы которых соединены с зондом и блоками воэдухораспределителей, а выхоцы подключены к газоанализатору, а также общий аля всех радиусов управляющий комплекс, входы которого подключены к термопарам зондов игазоанализаторам каждого радиуса а выходы - через блоки электроконтактныхпанелей к механизмам перемещения зондов, блокам воздухораспрецелитедей каж-дого радиуса, приборам пля регистрациипараметров газа и температуры, а электроконтактные панели соецинены с пультами местного управления перемещениемзондов, введены датчики, опрецеляюшиеколичество газа в емкостях, входы которых поцключены к каждой емкости дляхранения проб газа, а выходы - к управляющему комплексу, и вычислительные устройства, опрецеляюшие значение степеней использования водорода в несколь, ка 6 воздухораспрецелителей и механиз 55 ма перемещения зонда, Второй выход газоанализатора 7 соединен с вхоцом вычислительного устройства 15 цля определения степени использования воцорода,5 10 15, го 25 30 35 40 45 50 ких точках этих радиусов, подключенныек выхопам газоанализаторов и приборамдля регистрации степени использованиявоцорода,На фиг. 1 представлена схема системы автоматического контроля параметровраспределения газового потока по сечению шахты цоменной печи применительнок одному радиусу; на фиг, 2 - блок-схема вычислительного устройства.Система соцержит зонд 1 цля одновременного отбора проб газа и измеренияего температуры с помощью термопары,вводимый в шахту доменной печи черезамбразуру 2. Перемещение зонда 1 осуществляется механизмом 3 перемещенияуправляемым с.пульта 4 местного управления, Пробы газа поступают в емкости5 хранения, снабженные блоками 6 воздухораспрецедителей, Из емкостей 5 хранения пробы газа поочередно подаются вгазоанализатор 7, Емкости 5 храненияпроб газа снабжены также датчиками 8,опрецедяюшими количество газа в емкостях. Один из выходов гаэоаналнэатора 7подключен на первый вход управляющегокомплекса 9 с мнемосхемой и пультомуправления, Параметры газа, определенные в газоанализаторе 7, преобразуютсяв электрические сигналы и передаютсяна первый вход управляющего комплекса9 с мнемосхемой и пультом 10 управления, откуца передаются на самопишущиеи показывающие приборы 11, 12 и 13,регистрирующие соответственно содержание в пробах углекислого газа, окиси углерода и водорода; Выхопы датчиков 8соединены со вторым входом управляющего комплекса 9, Вход сигнала термопары,измеряющей температуру газов, соединенс третьим вхоцом управляющего комплекса 9, Температура газа регистрируетсяприбором 14, вход которого подключенна оцин из выходов управляющего комплекса 9, Один из выходов управляющегокомплекса соединен с входом блока электроконтактных панелей, выход которых соединен с входом механизма 3 перемещениязонда, а один из выходов пульта 4 местного управления перемещением зонца 1соединен с входом блока электроконтактных панелей, Выходы управляющего комплекса 9 соединены также с входами бло825644 6лее пробы газа поочередно из каждойемкости хранения передаются в газоанализаторы 7, гце производится ик анализ,после чего электрические сигналы, повеличине пропорциональные содержаниюуглекислого газа, окиси углерода и водорода, передаются на управляюший компй лекс 9 и далее на соответствующие самопишущие приборы 11, 12 и 13, фиксирую 1 О щие кажцую составляющую газа,Электрические сигналы, соответствующие температуре, проб газа, также пере-даются от термопар каждого зонда на управляющий комплекс 9,15 Расчет степени использования водорода потока газов ведется по формуле,:4,41 -4,О 7 Ч, о,юеСО2.гпе ев- степеиь испопьеовесо со+с,220 ния окиси углерода.Одновременно о сигналами, подаваемыми на комплекс 9, от газоанализатора 7подаются электрические сигналы, пропорциональные содержанию окиси углерода25 и углекислого газа на сумматор 16 выа числительного устройства 15, которыйрассчитывает суммы содержания окисиуглерода и углекислого газа. Полученныесигналы этик сумм подаются на делитель- ЗО 1 7, куда одновременно подаются сигналы,пропорциональные содержанию двуокисит углерода, от газоанализатора 7 и этисигналы целятся на сумму сигналов; пропорциональных содержанию окиси углероз 5 да и углекислого газа. Из делителя 17полученные при делении сигналы подаются в масштабный умножитель 18, гце производится умножение полученнык сигналов на постоянный коэффициент (1, 41)40 и в умножитель 19, где производится перемножение полученных при делении. сигналов. Из умножителя 19 сигналы поцаются в масштабный умножитель 20, гцепроизводится ик умножение на постоянный45 коэффициент (1 е 07). значение которой регистрируется самопишущим прибором 16.Вычислительное устройство 1 5(фиг. 2) содержит сумматор 16, входыкоторого подключены к газоаналиэатору7, а выход - к целителю 17, на входыкоторого поцаются сигналы от газоанализатора 7 и сумматора 16; масштабныумножитель 18, на который подаетсявкоцной сигнал с целителя 17; умножитель 19, входной сигнал на который подается с делителя 17, а выходной передается на масштабный умножитель 20,на который входной сигнал подается сумножителя 19, а выходной вместе с вькоцным сигналом от делителя 17 передается на дифференциатор 21, вкоцныесигналы на который поцаются с масштабных умножителей 18 и,20, а выходнойсигнал, пропорциональный значению. сте-пени использования водорода, перецается на прибор 22 для регистрации распределителя степени использования воцородапо сечению шахты печи.1 Ья одновременного контроля параметров кимического состава газового потоки его температуры по нескольким радиусам сечения шахты, например, радиусамА - Е и более, основное оборудование,средства системы и взаимодействие межцу ними аналогичное, а ик количествоувеличивается в зависимости от количесва радиусов, по которым ведется контроль параметров газораспределения, Приэтом общими средствами системы являются блок электроконтактных панелей,управляющий комплекс и приборы для регистрации параметров газа и его температуры,Система автоматического контроляпараметров распределения газового потока по сечению шахты печи работает следующим образом.При включении системы управляющийкомплекс 9 в соответствии с заданнымипрограммами формирует и выдает сигналы на ввод зонда 1 через амбразуру 2в соответствующие точки радиусов А - Е.Эти сигналы коммутируют находящиесяв электроконтактных панелях электричес Окие цепи приводов механизма 3 перемещения зонда 1 и зонд ввоцится в шахту печи. Затем производится отбор проб газаи измерение его температуры термопарами, помещенными в корпусе зонца 1,Эти пробы газа подаются в емкости 5хранения, количество которых соответствует количеству точек отбора проб. ДаИз масштабнык умножителей 18 и 20 сигналы подаются в дифференциатор21, где произвоцится вычитание из сигналов, получениык в масштабном умно- жителе 18, сигналов, полученнык в масштабном умножителе 20.Полученные сигналы в,цифференциаторе 21, пропорциональные степеням использования водорода, передаются на самопишуший прибор 22, при помоши которого записываются в виде графиков процентные соцержания степеней использования воцо 828644рода газов в нескольких точках сеченияшахты .печи.При заполнении пробами газа емкостей5 хранения в послецних повышается цавление. При достижении заданного значения давления датчики 8, опрецеляющиеколичество газа в емкостях, цают команды на закрытие проб газа в емкостях 5,а управляющий комплекс 9 формируетсигналы на перемещение зонда 1 из оцних 1 Оточек радиусов А - Е в другие,При помощи пульта 4 местного управления ввод зонда 1 в шахту печи производится в ручном режиме при отключенном управляющем комплексе 9.15Такое выполнение системы автоматического контроля параметров распрецеления газовых потоков по сечению печиобеспечивает автоматический контрольстепени использования водорода в нескольких точках радиуса шахты печи с регистрацией ее значений самопишущимиприборами, а также увеличивает быстродействие системы.Годовой экономический эффект от внец рения прецлагаемой системы на оцной доменной печи объемом 3200 м составляет около 200 тыс, руб. в гоц.30формула изобретенияСистема автоматического контроляпараметров газораспределения по. радиусуколошника доменной печи, соцержащая цля кажцого радиуса сечения шахты зонццля оцновременного отбора проб газа иизмерения его температуры, ввоцимыйчерез амбразуру печи, привоц перемещения зонда в шахту печи, емкости цляхранения проб газа, входы которых соецинены с зондом и блоками воздухораспрецелителей, а выходы поцключены к газоанализатору, а также общий цля всех рациусов управляющий комплекс, входы которого поцключены к термопарам зонцов,газоанализаторам и вычислительным блокам, а выходы - через блоки электроконтактных панелей к приводам перемещениязондов, блокам возцухораспределителейкажцого радиуса, приборам цля регистрации параметров газа и температуры, аэлектроконтактные панели соединены спультами местного управления перемещениемэонцов, отличающаясятем, что, с целью увеличения быстроцей-ствия системы и автоматического опрецеления степени использования водороцапотока газов и регистрации ее распрецеления по сечению шахты печи, емкости цляхранения проб газа снабжены цатчикамидавления, выходы которых поцключены квходам управляющего комплекса,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 143409, кл. С 21 В 7/24, 1967.2, Проблемы автоматизированного управления цоменным произвоцством. Сборник,М., 1974, с. 111-117,1 1618 Подписноеного комитета СССРий и открытийаушская набд. 4/5