книги из ГПНТБ / Бубенков А.И. Автоматический контроль и регулирование в кислородно-конвертерных цехах
.pdfВода
Рис. 2. Принципиальная схема контроля и регулирования процесса продувки чугуна ки-
сигналы в том случае, если суммарное количество кисло рода, прошедшего через фурму, соответствует заданному. Наличие сигнала свидетельствует о готовности плавки.
Оперативное управление подачей кислорода на фурму осуществляется с помощью кнопочной станции 2а, управля
ющей исполнительным механизмом |
26, который сочленен |
с отсечным кислородным клапаном. |
При открытии кисло |
родного клапана включается автоматический секундомер 2в, измеряющий продолжительность открытия кислородного' клапана, т. е. продолжительность плавки.
Кислородная фурма охлаждается водой высокого давле ния. Наличие воды в фурме контролируется по давлению в напорной магистрали контактным манометром За. Ма нометр снабжен контактной системой с подвижным и уста навливаемым контактами. При понижении давления ниже установленного значения подается звуковой сигнал и за горается лампа 36. Вследствие того, что кислородная фурма находится в зоне высоких температур, особое внимание уде ляется контролю температуры исходящей из фурмы воды. На сливном трубопроводе установлен термометр сопротив ления 4а, работающий в комплекте со вторичным прибо ром 46. При повышении температуры отходящей воды по дается звуковой и световой сигналы 4в. Регулирование расхода воды для охлаждения фурмы осуществляется по перепаду давления на измерительной диафрагме 5а и ре гистрируется прибором 56.
Температуру стали перед сливом в ковш замеряют воль- фрам-молибденовой термопарой погружения 6а. Регистри руют температуру стали на вторичном приборе 66.
Для уменьшения потерь чугуна при сливе его из чугуновозного ковша необходима точная установка ковша на против наклоненного конвертера. Контроль положения ков ша осуществляется установленным у каждого конвертера щеточным контактом 7а. При установке ковша в нужное
И
положение на пульте управления передвижением ковша загораются лампы 76 с указанием номера конвертера.
Контроль положения конвертера относительно верти кальной оси фурмы осуществляется специальной, прикреп ленной к одному из шипов, на которых поворачивается кон вертер, лыжей, включающей конечный выключатель 8а, когда конвертер находится в вертикальном положении. При этом на пульте управления машиниста дистрибутора загорается сигнал 86. Такая сигнализация необходима для предохранения кислородной фурмы от поломки при опу скании ее в конвертер.
Взвешиванием шихтовых материалов и высыпанием их в конвертер во время плавки управляет система дозирова ния. Датчик веса 9а системы дозирования соединен с весо вой головкой, измерение и регистрация веса выполняется прибором 96. Высыпание материалов из весового бункера происходит при открытом затворе, который открывается пневмоприводом 106, управляемым ключом 10а.
Дымовые газы из конвертера проходят через водоохлаж даемый кессон. Контроль наличия охлаждающей воды осу ществляется по давлению в напорной линии прибором 11а, имеющим контактное устройство. При падении давления воды подаются звуковой и световой сигналы 116. Измеря ется также температура отходящей воды после кессонов, для чего на исходящих линиях установлены термометры сопротивления 12а, работающие в комплекте с многоточеч ным электронным мостом 126. Повышение температуры воды в кессонах опасно возможностью возникновения про гаров и отдулин. Для предупреждения обслуживающего персонала система имеет световую 12в и звуковую 12г сиг нализации. ■
Расход воды на систему газоочистки измеряется по пе репаду давления на измерительных диафрагмах 13а, уста новленных у каждого элемента газоочистки, запись и по
12
казание расхода производится на вторичных приборах 136. Производительность дымососа определяется по перепаду давления на трубе Вентури 14а и регистрируется прибо ром 146. Определение загрязненности отходящих газов осуществляется с помощью фоторезисторов, смонтирован ных в фотоголовке 15а, работающей в комплекте со вторич ным прибором 156. На рис. 2 не обозначены приборы, дублирующие показания приборов 1г, За, 46 и 56. Дубли рующие приборы являются указывающими и установлены в дистрибуторной.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ДОЗИРОВАНИЯ СЫРЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПЛАВКИ
Стабилизация давления в кислородопроводе перед конвертерным цехом
Скорость физико-химических процессов в конвертере
взначительной степени зависит от количества кислорода, вдуваемого в ванну. При постоянном сечении отсечного и регулирующего кислородных клапанов количество кисло рода, проходящего в единицу времени через фурму, зависит
восновном от величины статического давления в кисло родопроводе перед фурмой. Стабилизация давления кисло рода является важным фактором, определяющим продол жительность плавки и качество выплавляемой стали.
13
Для снабжения конвертерных цехов кислородом исполь зуются кислородные станции, представляющие собой слож ный комплекс оборудования: воздушные компрессоры, бло ки разделения воздуха, аммиачные и кислородные компрес соры. Кислородные компрессоры являются замыкающим
элементом в технологическом процессе получения кислоро да. От них кислород посту пает в распределительный кол лектор, а затем ко всем по требителям.
Обычно кислородная стан ция строится в непосредствен ной близости от конвертерно го цеха с целью уменьшения капитальных и эксплуатаци онных затрат на кислородопроводы, а также для умень шения потерь давления при транспортировке кислорода от кислородной станции к конвертерному цеху.
На заводе им. Петровского кислородная станция нахо дится на значительном расстоянии от конвертерного цеха. Для поддержания постоянного давления в кислородопроводе конвертерного цеха заводской лабораторией авто матизации была разработана и внедрена система автомати ческого регулирования давления на базе аппаратуры АУС.
На рис. 3 изображена принципиальная схема регулиро вания давления в кислородопроводе. К распределительно му коллектору через запорные вентили 2,3 и 4 присоединены кислородопроводы цехов, соединенные между собой пе ремычками. На перемычке между конвертерным и марте новским цехом установлен автоматический регулирующий.
14
клапан 5 с вентилями 6 и 7, а между мартеновским и домен ным цехом — запорный вентиль 8. Кислород в доменный цех поступает через задвижку у коллектора, которая от крыта на столько, чтобы пропустить максимальное ко личество кислорода для наполнения доменного кислородопровода.
При работе системы в автоматическом режиме задвижка, относящаяся к мартеновскому цеху и расположенная у распределительного коллектора, закрыта. При повышении давления в конвертерном кислородопроводе система автома тического регулирования, состоящая из датчика-преобра зователя 9, усилителя 10, панели управления 1 и регулиру ющего клапана, сбрасывает часть кислорода в мартеновский кислородопровод до тех пор, пока давление на конвер теры не будет соответствовать заданному. При этом клапан закроется. Если избыток кислорода такой, что наполнен мартеновский кислородопровод, то кислород сбрасывается доменному цеху через задвижки, относящиеся к доменному кислородопроводу.
На рис. 4 показана схема соединения элементов систе мы регулирования давления. В качестве датчика-преобра зователя используется манометр 2 с пневматическим пре образователем типа МГП-270, предел измерения которого 11,6 Мн/м2. Регулятором 1 служит пневматическое реле типа ПС-37А. Реле работает в режиме двухпозиционного регулирования и настраивают его на максимум контроли руемой величины (при увеличении сигнала, пропорцио нального увеличению параметра, реле срабатывает и давление воздуха на выходе реле увеличивается до мак симума).
Сигнал после реле через байпасную панель дистанцион ного управления 5 (БПДУ) поступает на отсечной клапан 3 типа 25ч12нж с мембранным приводом ВО (воздух откры вает). целью облегчения управления регулирующим
15
органом в режиме дистанционного управления конструкция крана-переключателя панели была изменена. До реконст рукции было три положения: «Автоматика», «Среднее» и «Ручное». В первом положении управление исполнитель ным механизмом осуществлялось от регулятора, во втором — исполнительный механизм оставался в том положении, в котором он находился в момент переключения. В положе-
Рис. 4. Схема соединения элементов системы регулирования давления в кислородопроводе.
нии «Ручное» исполнительный механизм управлялся ре дуктором байпасной панели. В описываемой схеме кранпереключатель имеет три положения: А — автомат — ис полнительный механизм управляется от регулятора; 3 — закрыто — клггпан закрыт, так как полость мембраны со единена с атмосферой; О — открыто — в полость мембраны подается полное давление воздуха, установленное редук тором на панели. Контроль давления воздуха, подаваемого на регулятор и мембрану, осуществляется по манометру на байпасной панели.
16
Питание системы автоматического регулирования осу ществляется от кольцевого воздушного коллектора кисло родной станции. Перед поступлением в систему воздух про ходит очистку в фильтре 4 (рис. 4) типа ФВ-2.
Описанная система работает продолжительное время и не требует больших эксплуатационных затрат.
Автоматический контроль и регулирование теплового режима миксера
Миксер является промежуточной емкостью, в которой хранится чугун различных плавок, поступающих из до менного цеха. Обогревается миксер смесью коксового и доменного газов. Воздух на горение подается от индивиду ального вентилятора. Из миксера чугун, усредненный по химическому составу и температуре, при помощи ди станционно управляемых чугуновозов раздается по конвер терам.
Так как выплавка стали нужной марки в значительной степени зависит от температуры чугуна, заливаемого в кон вертер, миксер оснащен системой автоматического контроля и регулирования теплового режима, обеспечивающей под держание температуры рабочего пространства в допусти мых пределах. При сливе чугуна в миксер или из него про исходит потеря тепла через крышки люков и изменение мас сы чугуна в миксере.
Указанные колебания температуры незначительны. Эго позволяет отказаться от системы регулирования темпера туры и ограничиться только ее контролем, а регулирование расхода газа и воздуха осуществить автономными системами. Величина соотношения топливо — воздух подбирается на
основании химического анализа отходящих газов и остается постоянной на протяжении всей кампании миксера. В си стемах контроля и регулирования применены простые и на дежные в эксплуатации расходомеры типа «кольцевые весы» и астатические гидравлические регуляторы.
На рис. 5 изображена принципиальная схема контроля
ирегулирования теплового режима работы миксера. Из мерение расходов доменного и коксового газов и воздуха осуществляется по перепаду давления, создаваемому га зом при протекании его через сужающее устройство — диа фрагму. Системы измерения расхода доменного и коксового газов и воздуха состоят из диафрагм 1а, 2а и За к вторич ных приборов, показывающих и регистрирующих, 16, 26, 36. Импульсы от диафрагм поступают на мембраны, явля ющиеся чувствительными элементами астатических гид равлических регуляторов 1в, 2в и Зв. Имеются краны ди станционного управления (КДУ) 1г, 2г, Зг, посредством которых гидравлические исполнительные механизмы 1д, 2д
иЗд изменяют положение соответствующих регулирующих органов. Системы регулирования снабжены задатчиками. Тепловая нагрузка определяется по температуре свода (из меряется радиационным пирометром 7а, визированным на свод). На потенциометре 76 указывается и регистрируется величина измеряемой температуры. Во избежание аварии при остановке вентилятора или в случае прекращения по дачи топлива подаются звуковой и световые сигналы. Это осуществляется сигнализаторами падения давления 4а, 5а, 6а, сигнальными лампами 46, 56, 66 и сиреной 6в. Перечис
ленная аппаратура размещена на щите, расположенном в помещений КИП миксера.
Взвешивание чугуна, сливаемого в ковш, и дистанцион ная передача результатов взвешивания производится систе мой, состоящей из датчика веса 8а, вторичных приборов 86 и 8г и задатчика 8в.
18
Рис. 5. Принципиальная схема контроля и регулирования теплового режима работы
миксера.