книги из ГПНТБ / Сорокин В.А. Доменная печь-автомат

ниях дается сигнал «так держать», а при от­ рицательном — сигнал на улучшение распре­ деления материалов путем поиска лучшей си­ стемы загрузки и лучшего соотношения подач в цикле.

Автоматический комплексный параметр ус­ корения или замедления скорости изменения минутной производительности доменной печи во времени служит для прогноза хода печи. Поэтому импульс передается на светофор. При нулевом значении параметра загорается лам­ па белого цвета, при положительном значе­ нии — три вертикально расположенные лампы зеленого цвета, а при отрицательном — три такие же лампы красного цвета.

В дальнейшем сигнализацию красных ламп свяжут с УУМ и ход печи будет исправляться по специальной программе автоматически.

Автоматический комплексный параметр расхода углерода на тонну чугуна. Увеличе­ ние расхода углерода на тонну чугуна свиде­ тельствует о том, что уменьшается усвоение печью тепла, то есть ухудшается экономич­ ность доменной плавки.

Зависимость расхода углерода на тонну чугуна от количества дутья показана на рис. 5. Из рисунка видно, что максимальная минут­ ная производительность не совпадает с мини­ мальным расходом углерода, причем величи­ на последнего, местоположение и удаленность от максимума минутной производительности меняется в зависимости от условий доменной плавки, структуры столба шихты, контакта его с газовым потоком и качества сырых ма­ териалов.

32

Расход углерода на тонну чугуна — чув­ ствительный критерий экономичности домен­ ного процесса. Импульс этого параметра вы­ водится на электронный потенциометр. При нормальном или более низком значении вели­ чины расхода углерода на тонну чугуна дает­ ся сигнал «так держать». Если в течение за­ данного времени (0,5—1,0 час) расход углеро­ да превышает норму, поступает сигнал на ре­ шение логической задачи по исследованию доменного процесса, выявлению причины уве­ личения расхода углерода с автоматическим ее устранением.

Автоматический комплексный параметр скорости изменения расхода углерода на тон­ ну чугуна в зависимости от минутного расхода дутья. Этот параметр показывает, в каком на­ правлении развивается процесс: в сторону по­ вышения или понижения экономичности до­ менной плавки. Из рис. 5 видно, что кривая Gcq, пересекаясь с кривой Рмин, отделяет в левой части диаграммы область неэкономич­ ной работы доменной печи, когда возрастает расход горючего и уменьшается производи­ тельность.

Работа в области передува также является нецелесообразной, так как при меньшем ко­ личестве дутья можно получить такую же про­ изводительность, но без перерасхода топлива.

Увеличением время от времени (через час) количества дутья на 50—100 нм3/мин на 10— 30 мин, определяется скорость изменения рас­ хода углерода на тонну чугуна. Нулевое ее значение соответствует режиму минимального расхода топлива в данных условиях доменной

33

плавки, положительное значение — режиму, при котором возрастает расход топлива и про­ изводительность одновременно, а отрицатель­ ное значение — снижению расхода топлива с ростом производительности печи.

Ордината, проведенная через точку Qc4 min делит область нормальной работы доменной печи на две части: правую, соответствующую форсированной работе, когда подается дутья примерно два-четыре объема доменной печи в минуту, и левую, соответствующую работе с подачей дутья обычно ниже двух объемов в минуту. Доменная, печь работает тем лучше, чем правее и ближе к минимуму расположена ордината Qc4 min.

Автоматический комплексный параметр ско­ рости изменения расхода углерода на тонну чугуна во времени, получаемый на УУМ, поз­ воляет определять, улучшается или ухудшает­ ся экономичность доменной плавки. Положи­ тельное значение этой скорости свидетель­ ствует об ухудшении усвоения тепла и росте расхода углерода, отрицательное значение — об улучшении усвоения тепла и снижении рас­ хода углерода.

При нулевом и отрицательном значениях дается сигнал «так держать», то есть режим доменной плавни считается удовлетворитель­ ным. Если же значение скорости положитель­ ное и не изменяется в течение 0,5—1 час., да­ ется сигнал на поиск лучшего распределения материалов путем изменения системы загруз­ ки или соотношения подач в цикле.

Автоматический комплексный параметр ускорения или замедления скорости изменения

34

расхода углерода на тонну чугуна во времени

также определяется УУМ.

Значение этого параметра передается на светофор. Белая лампа соответствует нулево­ му значению, когда процесс стабилен. При по­ ложительных значениях загораются красные лампы, которые показывают нарастание ухуд­ шения экономичности, а при отрицательных значениях — зеленые лампы, свидетельствую­ щие о нарастании улучшения экономичности процесса доменной плавки.

В дальнейшем сигнализация красных ламп будет связана с УУМ, которая будет исправ­ лять ход печи по заданной программе.

Автоматический комплексный параметр минутного расхода углерода Gc МИн . получается на УУМ для сопоставления с расходом угле­ рода по подачам (Kn-qcK). Нахождение раз­ ницы минутного расхода углерода и расхода углерода по подачам

—Gc м и н ^ Кп . q c K І AGc м и н

ведется с момента баланса между ними. По­ ложительное значение величины AGcmhh сви­ детельствует об ухудшении процесса, а отри­ цательное .— об улучшении.

Углерод, недоданный в доменную печь, имеет знак «минус», а переданный — знак «плюс». Сопоставление производится один раз на подачу при опускании большого конуса с коксом. При балансе углерода, потребляемого процессом и загружаемого, суммирование на­ чинается заново.

Импульс этого параметра поступает на

35

электронный потенциометр с самопишущим прибором для регистрации.

Автоматический комплексный параметр расхода углерода на 1000 нм3 сухого дутья

получается на УУМ и служит для назначения и регулирования количества дутья.

Автоматический комплексный параметр минутного расхода углерода, сгорающего у фурм за счет кислорода дутья, получается на УУМ и служит для оценки экономичности и прогноза хода печи.

Повышение минутного расхода углерода, сгорающего у фурм за счет кислорода дутья, свидетельствует об улучшении экономичности доменной плавки. Режим дутья при этом не изменяется.

Автоматический комплексный параметр минутного расхода углерода, сгорающего за счет кислорода шихты, определяется УУМ и служит для оценки ухудшения экономичности доменной плавки и прогноза похолодания.

Увеличение минутного расхода углерода, сгорающего за счет кислорода шихты, свиде­ тельствует о повышении прямых восстанови­ тельных процессов и уменьшении восстановле­ ния окислов железа перед приходом в горн до­ менной печи.

Если в цехе применяется природный газ, можно работать на постоянном отношении руда/кокс и регулировать недостаток или избы­ ток усвоенного доменной печью тепла измене­ нием количества природного газа в единицу времени. Разрыв между временем усвоения тепла и регулированием в этом случае пол­ ностью устранится, а запас тепловой энергии

36

возрастает, что 'выравнивает работу печи, од­ нако не устраняет надобности в регулирова­ нии.

Если минутный расход углерода меньше ручной установки, подается сигнал «так дер­ жать». Если же этот параметр увеличивается, УУМ дает сигналы: загрузить в печь дополни­ тельное количество кокса и улучшить распре­ деление материалов.

Автоматический комплексный параметр веса коксовой подачи. Вес коксовой подачи рассчитывается УУМ, снабженной интеграто­ ром, — прибором для учета тепловой энергии печи. Это нужно делать для регулирования теплового состояния печи, получения чугуна заданного химического состава и нужной тем­ пературы.

Учитывая тепловую инерцию печи при по­ мощи интеграторов и решая ряд логических и учетно-информационных задач при помощи УУМ, процесс доменной плавки можно вести на оптимальном режиме. Это доказано опыта­ ми, проведенными на доменной печи А завода «Азовсталь».

Интегратор по ліере накопления или умень­ шения кокса в пределах 600—1000 кг дает им­ пульс на прибор дистанционного назначения веса кокса в подачу и начинает интегрирова­ ние заново.

Определение переходных и неустановив­ шихся состояний доменного процесса и сте­ пени использования газового потока. При внедрении автоматического управления ходом доменной печи вмешательство мастера необхо­ димо тогда, когда суммарное содержание уг-

37

лекислоты и окиси углерода в газе превышает 41,5%, что составляет около 7,15% всего вре­ мени раіботы іпечи и относится к переход­

ным, неустановившимся и случайным процес­ сам.

Главная задача самоорганизации управле­ ния ходом доменной печи — не допустить вы­ хода процесса из области нормальной работы. Тогда переходные, неустановившиеся и случай­ ные процессы будут устранены почти пол­ ностью.

УУМ, решая логическую задачу, автомати­ чески обнаруживает и устраняет перегруз или недогруз печи рудной сыпью, что вызывается различными причинами: повышением или уменьшением содержания железа ,в рудах и агломератах, неправильным взвешиванием из-за дефектов весовых устройств и др. При решении логической задачи получается три автоматических комплексных параметра:

Лпер — коэффициент использования газового потока на периферии;

Лосев — коэффициент использования газового ■ потока в осевой части печи;

Лобщ — общий коэффициент использования газового потока в печи.

Параметры Лосев и іг)пер держатся интегра­ торами на оптимальном уровне. Отклонения непрерывно суммируются. Когда они достига­ ют определенной величины (5—10%), дается сигнал на изменение распределения материа­ лов.

Если параметр лобщ возрастает или нахо­ дится на заданном уровне, подается сигнал «так держать». При уменьшении этого пара-

38

Сорокин Василий Александрович

Д О М Е Н Н А Я П Е Ч Ь - А В Т О М А Т

*

г -Іо псп к, (»пластин и книжнли гнііогргіфин, I Іастуховская, Üfi.