книги из ГПНТБ / Бубенков А.И. Автоматический контроль и регулирование в кислородно-конвертерных цехах

отличать компоненты шихтовой добавки независимо от по­ рядка их загрузки.

После записи каждого компонента на установленное для регистрации данного компонента время включается двига­ тель лентопротяжного механизма. Процесс протяжки осу­ ществляется в следующем порядке. Одновременно с подачей напряжения к питателям, например, «известь», подается выпрямленное напряжение на реле 1П. Через контакты 1П1 и 7П1 включается реле 4П. Комбинация контактов 1П3

контакт 8П1 подается постоянное напряжение, создающее тормозной момент.

После окончания набора компонента реле 1П отключа­ ется с задержкой 1—1,5 сек. Задержка осуществляется па­ раллельным включением емкости Сг и необходима для регистрации веса досыпающегося материала после выключе­ ния питателя. При отключении реле 1П контакт 1П1 раз­ рывает цепь питания реле 4П. В этой же цепи находится контакт реле 7П1 реле 7П, питающегося через контакт /Я 2. Контакт 1П3 восстанавливает цепь питания управляющей обмотки (1—2). За время, определяемое выдержкой на от­ ключение реле 4П, происходит отметка рода компонента на диаграмме. На это же время отключается реле 8П. Кон­ тактом 8171 отключается тормозное напряжение, а кон­ тактом 8173 восстанавливается цепь управляющей обмотки.

в таком же порядке. Соответственно включается реле 2П и 5П при дозировании известняка и ЗП и 6П при дозиро­

40

вании руды. На диаграммной ленте различные отметки по­ лучаются в связи с разными емкостями конденсаторов С4, Съ и Св. Для отделения плавок при нажатии кнопки Пс включается реле 8Р (рис. 11). Через контакты 6РЪи 8Р2 запитывается реле 4П в регистрирующем приборе, которое обеспечивает получение интервала между регистрациями плавок.

Показывающий прибор предназначен для визуального наблюдения за весом отгружаемой шихты и представляет собой синхронную следящую систему на сельсинах БД-404А. Напряжение питания — 90 б. Вал сельсин-датчика через шкив и тросик подключен к тяге весов весового бункера. Перемещения тяги весов в результате появления груза в весо­ вом бункере преобразуются в угловые перемещения вала сель­ син-датчика, за которым синхронно следит сельсин-прием­ ник. Сельсин-приемник помещен в коробку прибора типа ДП. На валу сельсин-приемника укреплена указывающая стрелка. Шкала указывающего прибора равномерная, пре­ делы шкалы 0—5 т. Прибор установлен перед пультом ма­ шиниста дистрибутора, которому удобно наблюдать за ве­ сом компонентов шихтовой добавки.

Как описано выше, из весового бункера шихтовая до­ бавка по высыпному желобу подается в конвертер. Для пре­ дотвращения выбросов металла добавка высыпается в кон­ вертер дозами по 150—200 кг, порционирование которых производится с помощью затвора весового бункера. Затвор управляется автоматически и дистанционно. Оба вида управления осуществляются по схеме автоматического вы­ сыпания шихтовых добавок, разработанной ЦЛАМ завода им. Петровского с учетом требований технологии к скорости высыпания и величине одноразовых доз шихты. Величина одноразовой дозы определяется временем открытия затво­ ра весового бункера, скорость высыпания — количеством одноразовых доз в единицу времени.

41

Принципиальная электрическая схема системы авто­ матического высыпания изображена на рис. 14. На пуль­ тах управления конвертеров поставлены ключи, при по­ мощи которых можно выбрать тот или иной вид управления

лен профилированный кулачок. Вращаясь, кулачок замы­ кает или размыкает контакт Д. Вследствие замыкания контакта Д срабатывает реле 4Р и обеспечивает цепь для контактов 1Р2, которые при замыкании подают на­ пряжение на катушку электропневматического венти­ ля ЭВ^ Вентиль через пневмораспределитель дает ко­ манду на перемещение поршня пневмоцилиндра и свя­

42

занного с ним затвора весового бункера в сторону откры­ тия.

Время открытия затвора определяется длиной выступа профилированного кулачка. Чем длинней выступ профили­

Затвор весового бункера бу­ дет открыт до тех пор, пока 1УП не станет в положение О.

В положении «О» затвор закрывается. Вентили ЭВ пи­ таются постоянным током от селенового выпрямителя.

Основным узлом схемы является электропневматический распределитель ЭПР-2, который состоит из электропневматического вентиля ВВ-22 и сдвоенного пневматического клапана, служащего вторым каскадом усиления по отно­ шению к вентилю ВВ-22. Пневматический клапан разра­ ботан и внедрен в производство лабораторией автоматиза­ ции и механизации трубопрокатного завода им. Ленина,

43

АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Измерение продолжительности плавки

При продувке чугуна кислородом сверху необходимо из­ мерять продолжительность плавки. Это объясняется тем, что при постоянных чистоте кислорода, давлении и расходе, постоянных значениях параметров чугуна (вес, температу­ ра, химический состав), неизменном соотношении шлако­ образующих и постоянном положении фурмы над уров­ нем металла наблюдается зависимость между количеством выгоревшего углерода и продолжительностью продувки, что, в свою очередь, зависит от скорости обезуглероживания. Шихтовые добавки подают в конвертер во время плавки двумя или несколькими порциями. Промежуток времени между высыпаниями определяется в соответствии с уста­ новленной технологией.

В конце плавки, в случае несоответствия содержания углерода в стали заданному, производится додувка. Дли­ тельность додувки указывается мастером и контролируется по секундомеру. При проведении нескольких плавок под­ ряд знание продолжительности предыдущей продувки и содержания углерода в стали может служить ориентиром для продувки последующих плавок.

Авторами разработана конструкция и изготовлены секун­ домеры для автоматического измерения продолжительности продувки. Отсчет времени начинается с момента открытия отсечного кислородного клапана. Автоматический секун­ домер может сохранять показания до начала следующей плавки. Показания секундомера сбрасываются при помощи

45

кнопки, установленной на пульте управления. Секундомер выполнен на основе блока моторного реле времени типа МРВ-26, который расположен в корпусе прибора МУЭ. Для

жину, которая возвращает вал и минутную стрелку на нуль при размыкании фрикционной муфты. Приводом секунд­ ной стрелки также служит синхронный двигатель 13. Дви­

46

гатель через зубчатую передачу вращает неподвижную часть 16 фрикционной муфты секундной стрелки 7. Как неподвиж­ ная 16, так и подвижная 3 части фрикционной муфты се­ кундной стрелки свободно вращаются по валу минутной

стрелки начинают вращать­ ся. При отключении электромагнита стрелка возвра­

щается в нулевое положение с помощью рычага 12 и пружины. Возврат секундной стрелки происходит следую­ щим образом. Лекало имеет сердцевидную форму со впадиной. По образующей лекала катится ролик 2, прижи­ маемый пружиной 1. Возникающее при этом усилие соз­ дает вращающий момент, поворачивающий лекало до по­ ложения, при котором ролик будет находиться во впадине. Такое положение лекала соответствует нулевому положе­

47

нию секундной стрелки. Возврат стрелки к нулю возможен при отключенном электромагните.

Управление работой секундомера осуществляется от схе­ мы управления отсечным кислородным клапаном (рис. 17). Для удобства замены секундомер снабжен штеккерным ра­ зъемом. Описанные секундомеры работают с 1960 г. в кон­ вертерном цехе завода им. Петровского и показали хоро­ шие эксплуатационные качества.

Дозирование кислорода

Исследованиями установлено, что между содержанием углерода в выплавляемой стали и количеством кислорода, расходуемого за плавку, существует определенная зависи­ мость. Для получения нужного содержания углерода в вы­ плавляемой стали необходимо при постоянном заданном минутном расходе кислорода контролировать продолжитель­ ность продувки или суммировать нарастающим итогом (ин­ тегрировать) количество кислорода, расходуемого за плавку [10]. Первоначально система дозирования была выполнена на базе интегратора СЭДА Харьковского завода КИП, от­ личающегося сложностью в наладке. Позднее интегратор был заменен струнно-частотным сумматором СЧСМ и ра­ ботающими в комплекте с ним приборами.

Каждый конвертер в цехе оборудован индивидуальной системой дозирования кислорода, которая состоит из: узла регулирования минутного расхода кислорода; узла сумми­ рования количества кислорода за плавку; узла дистанцион­ ного управления кислородным клапаном и электрическим секундомером;' схемы сигнализации об окончании продувки. Наличие секундомера позволяет ремонтировать узел сум­ мирования, не прекращая продувку, пульт управления ко­ торой находится в помещении дистрибуторной.

48

Узел регулирования и суммирования количества кисло­ рода выполнен на аппаратуре, разработанной Харьковским заводом КИП [3, 6]. Датчиком служитдифманометр ДМКВ, вырабатывающий сигнал, пропорциональный расходу кис­ лорода с введением коррекции по давлению (импульс бе­ рется от измерительной диафрагмы), температуре (от тер­ мометра сопротивления) и влажности (вводится вручную). Дифманометр непрерывно решает уравнение .

где k — коэффициент, объединяющий значения всех посто­ янных числовых коэффициентов уравнения расхода; Ар — перепад на измерительной диафрагме; kp, kt, kv — коэф­ фициенты, учитывающие изменения давления кислорода, его температуры и влажности соответственно. Введение поправок kt и kp автоматически приводит текущие зна­ чения расхода кислорода к нормальным условиям.

Сигнал с дифманометра поступает на регулятор, на входе которого сравнивается с сигналом задатчика. Разность сиг­ налов задатчика и дифманометра является входной вели­ чиной регулятора, который в зависимости от ее знака выдает команду на сокращение или увеличение расхода кис­ лорода исполнительному механизму, сочлененному с регу­ лирующим органом. В системе регулирования используется регулятор РЭГ, задатчик ДЗФ-2 и исполнительный меха­ низм СК-80.

Один из выходных датчиков дифманометра является элементом узла суммирования. Сигнал с указанного датчика поступает на вторичный регистрирующий и показывающий прибор ВФСМ-С. Отличительной особенностью прибора ВФСМ-С является наличие в нем струнно-частотного пре­ образователя, выдающего сигнал высокой частоты сумма­ тору СЧСМ. В сумматоре сигнал интегрируется во времени