1 Общая часть

1.1 Описание технологического процесса

Технологический процесс заключается в том, что к установке горелки на кране доставляют футерованный чугунозаливочный ковш вместимостью 350 тонн жидкого чугуна. В это время крышка ковша приведена в вертикальное положение и пламя находится в дежурном режиме. После помещения холодного ковша под горелку, крышка опускается и начинается разогрев футеровки. После опускания крышки датчик передает сигнал, что крышка опущена, горелка переходит в рабочее состояние. После её разогрева до нужной температуры, а именно до 1250°С, крышка поднимается и ковш удаляется для заполнения его жидким чугуном из миксера. После этого его возвращают под горелку и начинается процесс разогрева чугуна. После достижения оптимальной температуры чугуна, процесс останавливается и ковш удаляют для конвертирования из чугуна в сталь в конвертере. После этого процесс повторяется.

Процесс работает в автоматизированном режиме. Информация о работе выводится на пульт управления.

Рисунок1 – Схема технологического процесса

1.2 Описание автоматизированного объекта и его технические характеристики – регулируемые величины, управляющие и возмущающие воздействия и характер их изменения во времени.

Процесс имеет следующие характеристики:

• температура чугуна по окончанию процесса нагрева – 1150°С,

• расход воздуха – 500м³/ч,

• расход газа – 350м³/ч

  Преимущественное использование, из существующих нагревателей, получили вертикальные горелки, а именно: горелки, устанавливаемые на крышке стальковша (рис.1). Из газо- и воздухопроводов на крышку стальковша, соответственно по трубопроводам 1 и 2 подаются газ и воздух с давлением газа 2-5 кПа и воздуха 1-5 кПа. Постоянное соотношение расхода газ/воздух в пределах рабочего регулирования равняется 1/5-1/10. Температуры газа и воздуха поступающие на горелку одинаковы и равны 20°С. Заслонки (з1 и з2) открываются, обеспечивая необходимое соотношение газ/воздух. После этого в смесителе (см) происходит оптимальное смешивание окислителя (воздуха) с топливом (природным газом), а также установлены зажигалка (зж) и датчик контроля пламени (дп). Показания расхода снимаются с датчиков расхода(др1 и др2), а показания температуры с термопары (тп).

Рисунок 2 – Упрощенная схема горелки вертикальных стальковшей.

        Существует два режима работы горелки: режим сушки и режим нагрева. Ковш после ремонта футеровки необходимо высушить и нагреть для приема стали примерно до 1000°C...1200°C . Высокая температура футеровки необходима, чтобы уменьшить тепловой удар при контакте с расплавленной сталью. Постепенности процесса сушки придается особенно большое значение, так как при резком разогреве влажной футеровки или в случае контакта ее с расплавленной сталью возможно местное взрывное разрушение. Это приводит к уменьшению ресурса ковша, а в некоторых случаях и к возникновению аварийных ситуаций. Термоудар тем сильнее, чем больше разница температуры расплава и температуры футеровки. В современной металлургии, при развитой внепечной обработке, металл достаточно длительное время находится в ковше и постоянно при этом остывает. Падение температуры расплава может достигать 70°С – 80°С в первые 15 – 20 минут после выпуска, и 2°С – 3°С в минуту в течение дальнейшего пребывания расплава в ковше, это зависит от температуры внешней среды. Практикой доказано, что футеровку ковшей необходимо нагревать до температуры не менее 1200°С и не снижать ее ниже 1000°С в течение всего цикла существования.