Эксплуатация доменных печей

Эксплуатация доменных печей предусматривает:

• организацию технологических режимов при выплавке заданного вила чугуна;

• ликвидацию расстройств хода печи;

• ликвидацию аварийных ситуаций;

• остановки печей для выполнения ремонтов;

• задувку печей после остановок.

Все технологические операции регламентируются соответствующими технологическими инструкциями, которые учитывают как общие принципы, так и конкретные особенности доменных цехов.

Структура производства чугуна в доменном цехе упрощенно представлена на рис.1. Организация работ в доменном цехе рассматривается в рамках организованной, управляемой технологической системы. Все процессы подвержены возмущающим воздействиям. Информация может содержать стохастическую составляющую или быть искаженной.

Технологические процессы выплавки чугуна протекают в доменной печи. Для обеспечения технологии в цехе имеются основные системы.

Система приемки и складирования материалов состоит из рудного двора, оборудования для разгрузки материалов, грохочения дозирования шихты.

Система загрузки материалов служит для формирования столба шихтовых материалов, обладающего заданными свойствами. Состоит из системы транспортировки материалов и системы загрузки материалов на колошник доменной печи.

Система подготовки и подачи комбинированного дутья состоит из воздуходувки, воздухонагревателей, трубопроводов и фурменных приборов.

Система отработки продуктов плавки состоит из устройств для открытия и закрытия чугунной и шлаковой леток, желобов, емкостей для уборки продуктов плавки, установок грануляции шлака и разливки чугуна. Также в системе может быть установке внедоменной обработки чугуна.

Система отвода колошникового газа состоит из комплекса пылегазоочистки и дроссельной группы.

Оптимальная работа каждой из этих систем обеспечивает решение главной технологической задачи, а именно выплавки чугуна заданного состава при заданной производительности доменной печи и минимальном расходе энергии.

Технология выплавки чугуна определяется сырьевыми условиями, конструктивными особенностями доменной печи и оборудованием, обеспечивающим работу основных систем.

Доменная печь как управляемая технологическая система

Доменная печь

Система подготовки и подачи

комбинированного дутья

Система отвода колошникового газа

Z_x

U;V

Z _u;v

Z_u;v

Z_y

Z_y

U; V

Информационная система

Система управления

U₀

V_o

Ц;А;О

Система загрузки железорудных материалов, кокса и флюсов

Y₀

S

Система отработки продуктов плавки

U₀

У_пп

П

П

V ,U ,Y -отчетные данных о параметрах и показателях работы доменной печи; V-входные воздействия; U-управляющие воздействия; Y- выходные показатели процесса; S- параметры состояния; Z_х -неконтролируемые изменения внутренних характеристик процесса; Z _u;v -неконтролируемые изменения входных и управляющих воздействий; Z_y -потери чугуна со скрапом и шлаком, вынос колошниковой пыли; П- помехи (факторы искажающее информацию) Ц-целевая функция управления; А - алгоритм управления; О - ограничения.

Рис.1

Контроль хода технологического процесса осуществляется по показаниям КИП и (или) систем на базе цифровой вычислительной техники. Измеряются, регистрируются и отображаются следующие переменные

• Расход дутья.

• Давление горячего дутья.

• Давление холодного дутья.

• Давление под колошником

• Перепад давления общий.

• Перепад давления нижний.

• Перепад давления верхний.

• Содержание кислорода в дутье.

• Расход природного газа.

• Влажность дутья.

• Температура дутья.

• Содержание в колошниковом газе СО СО₂ и Н₂

• Распределение СО, СО₂ и Н₂ по радиусу печи.

• Температура газов в общем, свечевых газоотводах и по периферии печи.

• Программа загрузки шихтовых материалов.

• Масса компонентов железорудных материалов, загруженных за цикл подач.

• Масса кокса загруженного за цикл подач.

• Масса флюсов, загруженных за цикл подач.

• Масса металлошихты, загруженной за цикл подач.

• Химический состав компонентов загружаемой шихты.

• Грануломет-рический состав железорудных компонентов и кокса.

• Время срабатывания последней подачи.

• Интервал времени между срабатыванием подач

• Уровень засыпи по показаниям шомполов.

• Характер схода материала.

• Время начала последнего выпуска

• Интервал времени между началами выпусков

• Продолжительность выпусков

• Химический состав чугуна и шлака.

• Параметры, характеризующие состояние оборудования.