SU1742338A1 - Способ определени момента слива металла из конвертера - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к управлению конвертерным процессом, и предназначено дл  определени  момента слива металла из конвертера .Цель-увеличение производительности. Дл  этого определ ют содержание углерода и температуру металла при помощи зонда, рассчитывают управл ющие воздействи  на заключительный период пр одувки. По окончании продувки определ ют температуру шлака и величину перегрева шлака по отношению к его температуре ликвидуса и в зависимости от величины перегрева выдерживают металл в конвертере на врем , достаточное дл  осаждени  корольков металла из шлака. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретнее к управлению кислородно-конвертерным процессом.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности конвертера.

На чертеже представлена схема устройства дл  реализации предлагаемого способа .

Устройство содержит блок 1 определени  содержани  углерода и блок 2 определени  температуры металла в процессе продувки, соединенные с блоком 3 расчета и формировани  управл ющих воздействий , к выходам которого подсоединены блоки 4 - 8 управлени  соответственно расходом дуть , рассто нием от торца фур- . мы до уровн  спокойного металла, расходом сыпучих материалов, приводом зонда дл  измерени  содержани  углерода и температуры ванны и приводом зонда дл  измерени  температуры шлака и его температуры ликвидуса, а также блок И 9 и блок 10 измерени  времени. Кроме того, к входам блока

3 подсоединены задатчики 11 и 12 соответственно заданного содержани  углерода и заданной температуры металла, а также блок 13 измерени  содержани  углерода и блок 14 измерени  температуры ванны конвертера .

Кроме того, устройство содержит блок 15 измерени  температуры шлака и блок 16 измерени  температуры ликвидуса шлака, соединенные с блоком 17 вычислительных операций, выход которого соединен с блоком 18 сравнени . Второй вход блока 18 сравнени  соединен с блоком 10 измерени  времени, а выход - через блок И 9 со схемой 19 управлени  приводом конвертера.

В качестве блоков 1 и 2 могут быть использованы известные устройства определени  соответственно содержани  углерода и температуры металла в процессе продувки .

В качестве блоков 3 и 17 может быть использован, например, вычислительный комплекс на базе УВМ СМ-1810, а в качестве

(/

С

2

Ю W CJ 00

блоков 4 - 8 и 19 - стандартные схемы управлени  исполнительными механизмами.

Блоки 13 и 14 представл ют собой стандартный блок измерени  температуры металла и содержани  углерода по температуре ликвидуса, используемый в измерительных зондах, а блоки 15 и 16 аналогичны блокам 13 и 14, но в этом случае отборное устройство зонда не имеет защитного колпачка дл  прохождени  шлака.

В качестве задатчиков 11 и 12 могут быть использованы, например, задатчики типа РЗД системы АКЭСР, остальные блоки представл ют собой стандартные средства вычислительной техники.

Сущность способа состоит в том, что в ходе продувки в кислородном конвертере отход щими из зоны взаимодействи  газами в шлак выбрасываетс  металл различных объемных размеров - корольки. При оста- новке продувки происходит оседание корольков , в результате чего их содержание в шлаке со временем уменьшаетс . Содержание корольков в шлаке во времени после прекращени  процесса продувки составл - ет

k k0-XT,(1)

где К и К0 - соответственно текущее и начальное значение концентрации корольков всех фракций в шлаке, %;

X скорость оседани  корольков, %/мин;

т- текущее врем , мин.

Величины Ко и %  вл ютс  функци ми величины перегрева шлака по отношению к температуре ликвидуса. Увеличение перегрева шлака способствует формированию шлакометаллической эмульсии на заключительных стади х продувки, повыша  тем самым концентрацию корольков всех фракций в шл аке. Кроме того, оно ускор ет и процесс оседани  корольков, что увеличивает х С достаточной дл  практики точностью совокупное уравнение может быть представлено в виде

k 01 + сщ At - («з + 04 At)r, (2)

где oi, «2, оз, О4 - коэффициенты, равные ot 9%, 02 0,137%/град, ,9%/мин, « 0,0234 %/град мин;

At- величина перегрева шлака по отношению к температуре ликвидуса, °С.

Таким образом, из выражени  (2) полное врем  оседани  корольков металла мин, может быть найдено в виде

«1 + 02 At Оз +04 At

(3)

Если врем  выдержки металла в конвертере меньше времени полного оседани  корольков , то часть металла тер етс  со шлаком.

В процессе продувки определ ют содержание углерода известным способом, например, в соответствии с формулой:

С ОБ С1 + «6С2,(4)

где с - содержание углерода в ванне жидкого металла, %;

ci и са - содержание углерода, определ емое по материальному балансу и, соответственно , по скорости обезуглероживани , %;

, «6 степени учета содержани  углерода , определ емого соответственно по материальному балансу и скорости обезуглероживани .

Здесь

Сл Ол + C4G4 +31 Gu.f ., .,. ,сл

C1 Gn+G4 + a2Gp+a3r fa ©

где Сл и С4 - содержание углерода соответственно в ломе и чугуне, %;

Gn, 64, Gp и Gu - масса на плавку соответственно лома, чугуна, руды и известн ка, т;

ai - коэффициент, характеризующий содержание двуокиси углерода в известн ке и степень разложени  последнего, %;

32 - коэффициент, характеризующий степень усвоени  руды и содержание в ней кислорода;

аз - коэффициент, характеризующий среднюю скорость угара компонентов садки , т/мин;

Vc - скорость обезуглероживани  металла , %/мин,

ж

Vc

+/fe

(6)

и/fc - коэффициенты.

Температуру ванны в процессе продувки определ ют известным способом, например , в соответствии с формулой:

t #}+/(& Р+#5 :Ф + )dr+/37A tk,

(7) где t - температура ванны, С;

р - давление газов под куполом камина. Па;

1ф - температура факела на срезе горловина - кессон,°С;

V - интенсивность подачи кислорода, нм3/мин;

Atk - температурный перепад воды, охлаждающей кессон, °С:

/fo , fa , fa , fk , fii, - коэффициенты.

При достижении значени  содержани  углерода, превышающего заданное значение на 0,3%, производ т измерение содержани  углерода и температуры ванны при помощи зонда. Затем определ ют объем кислорода, который необходимо подать в ванну дл  достижени  заданного содержани  углерода:

Vgl f(C,)-f(C3)-0,5AVg(M),

(8)

где f(cj, Т(сз) - функции при соответствующих аргументах, равные:

f(c)

50 Gc с при с 0,1

(3,4+16 c)Gc при с 0,1, (9) се(с,сз);

су, сз - содержание углерода в металле соответственно в момент измерени  при помощи зонда и заданное, %;

AVg(i-i) - погрешность в определении объема кислорода при нормальных услови х на предыдущей плавке, м3:

Gc- садка конвертера, т, и температура металла после продувки этого объема кислорода ti, °C:

ti t + 0,0005Vgi C4 - 0,5 At(i-i) ,(10) где t - температура металла в момент ее измерени  при помощи зонда, °С;

A t(i-i) - погрешность в определении конечной температуры на предыдущей плавке , °С.

При необходимости охлаждени  плавки производ т расчет охлаждающих материалов:

5,85 (ta - t )

+ 0,81

Vn

AHi -0.066 AGui.(12)

гдеДСы-корректирующа  масса известн ка на охлаждение плавки, т;

t3 - заданна  температура металла, °С; G u (i - 1) - погрешность определени  корректирующей массы известн ка на охлаждение предыдущей плавки, т;

A HI - изменение рассто ни  от торца фурмы до уровн  спокойного металла при окончании продувки, эквивалентное по охлаждающему воздействию корректирующей добавке известн ка, м.

. При достижении заданных значений содержани  углерода и температуры ванны

производ т окончание продувки, измер ют температуру шлака и его температуру ликвидуса , наход т величину перегрева шлака по отношению к температуре ликвидуса, оп- 5 редел ют продолжительность времени осаждени  корольков металла из шлака и по истечении этого времени после окончани  продувки производ т слив металла из конвертера .

10 Способ осуществл ют следующим образом .

В процессе продувки в блоках 1 и 2 определ ют содержание углерода и температуру ванны конвертера. При достижении

15 содержани  углерода значени , превышающего заданное на 0,3%, производ т измерение содержани  углерода и температуры ванны с помощью зонда. При этом от блока 3 подаетс  команда на блок 7 управлени 

20 приводом зонда, информаци  о значени х содержани  углерода и температуры ванны поступает в блок 3 соответственно из блоков 13 и 14. В блоке 3 рассчитываютс  управл ющие воздействи  на окончательный

25 период продувки, которые подаютс  на блоки 4 - 6 управлени  соответственно расходом дуть , рассто нием от торца фурмы до уровн  спокойного металла, расходом сыпучих материалов. После реализации управл 30 ющих воздействий блок 3 выдает сигнал об окончании продувки, поступающий на один из входов блока И 9, на вход блока 10 измерени  времени (запускаетс  таймер) и на блок 8 управлени  приводом зонда дл  из35 мерени  температуры шлака и его температуры ликвидуса. Сигналы с блоков 15 и 16 измерени  температуры шлака и температуры ликвидуса поступают в блок 17 вычислительных операций, в котором определ ют

40 продолжительность времени осаждени  корольков металла из шлака по формуле (3). В блоке 18 сравнени  это врем  сравниваетс  с текущим временем, задаваемым блоком 10 измерени  времени, и при их равенстве

45 с выхода блока 18 на второй вход блока И 9 также поступает отличный от нулевого сигнал . При поступлении двух сигналов на входы блока И 9 с его выхода на вход схемы 19 управлени  приводом конвертера поступа50 ет команда о сливе металла из конвертера. П р и м е р . В 130-тонном конвертере необходимо выплавить металл дл  производства стали марки 35 ГС с заданным содержанием углерода 0,28% и заданной

55 температурой 1570°С. Определ ют содержание углерода, при котором необходимо произвести измерение параметров ванны при помощи зонда 0,58%. Определ ют содержание углерода по ходу продувки по формулам (4) - (6) и при достижении значени , равного 0,58%, производ т измерение параметров ванны: с 0,60%; t 1590°С. Определ ют обьем кислорода, который необходимо подать в ванну, дл  достижени  заданного содержани  углерода по формулам (8) и (9): Vgi 796 нм (Vg(i-i) 20 нм3).

Производ т расчет охлаждающих материалов по формуле (11):

AGui 4.81 т;

д GU(I-1) -2т.

Производ т реализацию управл ющих воздействий, после чего прекращают продувку и при помощи зонда измер ют температуру шлака 1570°С и температуру ликвидуса шлака 1550°С. Определ ют врем  выдержки металла в конвертере по формуле (3):

т 8,6 мин.

По истечении 8,6 мин производ т слив металла из конвертера.

Использование предлагаемого способа позвол ет повысит.ь производительность

Claims (1)

1. конвертера на 0,3%, соответственно уменьшаетс  расход металлошихты на 1 т стали за счет повышени  выхода годного. Формула изобретени 

   Способ определени  момента слива металла из конвертера, включающий определение содержани  углерода и температуры металла в процессе продувки, расчет и формирование управл ющих воздействий дл 

   получени  в момент достижени  заданного содержани  углерода заданной температуры ванны и прекращение продувки в момент достижени  содержани  углерода заданного значени , отличающийс  тем, что,

   с целью увеличени  производительности конвертера, дополнительно измер ют температуру шлака, наход т величину перегрева шлака по отношению к его температуре ликвидуса, определ ют продолжительность

   времени осаждени  корольков металла из шлака и слив металла из конвертера производ т по истечении этого времени с момента прекращени  продувки.