SU817065A1 - Способ регулировани кислородно- КОНВЕРТОРНОгО пРОцЕССА - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к черной ,металлургии и может быть использова дл  контрол  и регулировани  кислородно-конверторного процесса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ контрол  и регулировани  конверторного стгшеплавильного процесса ,  вл ющийс  реализацией ба лансово-статистических методов, Этот способ основан на том, что по ходу продувки производитс  непрерывна  регистраци  выходных параметров процесса (излучение, прозрачность, температура, по вление и исче новение спектральных линий плаглени конвертора , состав и расход конверторных газов) и расхода дуть , на основании которых, а также с учетом веса и состава чугуна и присадок и сведений о предыдущих плавках рассчитывают врем  плавки по каждому из параметров и останавливает продувку по средневзвешенному значению 11,

J Недостатком известного способа кроме низкой точности, свойственной всем балансово-статистическим метб дг1М  вл етс  также трудность наблюдени  линий и полос в спектре излучени  отход щих по ходу продувки конверторных газов из-за сильного сплошного фона, приближающего излучение факела к излучению абсолютно черного тела.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  и производительности конвертора. ,

0

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе, основанном на контроле входных и выходных параметров , включа  спектр излучени , по которым определ ют длительность про5 дувки, необходимую дл  получени  заданного содержани  углерода с использованием балансовых и балансовоконтролируют статистических методов, спектр излучени  газов, выход щих

0 из горловины конвертора после прекращени  продувки, и при получении спектра, характерного дл  содержаний углерода превышающих заданное, производ т додувку, длительность которой

5 рассчитывают от минимального содержани  углерода, соответствующего данному виду спектра.

С целью более точного контрол  спектр излучени  газов, выход щих .

0 из горловины конвертора контролируют непосредственно после прекращени  подачи кислорода в металл. После прекращени  продувки, как известно, процесс обезуглероживани  некоторое врем  продолжаетс  за счет кислорода шлака и из горловины конвертора выдел етс  газ,содержание пыли в кЪторюм на 1,5-2 пор дка ниже чем во врем  продувки. Уменьшение со держани  пыли в факеле, наблюдающемс  при отсутствии кислородной струи и, следовательно, высокотемпературной реакционной зоны происходит изза того, что как испарение металла, так и механический вынос частиц пыл в этих услови х незначительны по сравнению с услови ми, существуннцим во врем  продувки, поэтому спектр пламени, вьвдел ющегос  из горловины после прекращени  продувки, имеет более четкий линейчатый спектр, вид которого св зан с содержанием углерода в металле. Решение поставленной задачи основано на использовании полученных закономерностей. При таком решении контролируют спектр, имекнцйй более слабый сплошн фон, на котором точнее и надежнее р гистрируютс  линии и полосы, так ка увеличиваетс  отношение полезный сигнал (интенсивность линий и полос ) - шум (интенсивность сплошного фона). Так как вид линейчатого спек ра св зан с содержанием углерода, то при TaifOM решении увеличиваетс  точность контрол  процесса обезугле роживани . Ввиду того, что точность расчета времени продувки балансовостатистическими методами недостаточ на, после ее окончани  делают отбор пробы и ее химанализ. Предлагаемый способ позвол ет ис ключить из цикла плавки врем  на отбор и анализ пробы в основном дл  средне- и ниэкоуглеродистых марок сталей. , Так как кислород, запасенный ванной быстро расходуетс , количест во и температура газов, исход щих из горловины после прекращени  прод ки падают,.спектр слабеет, контроль спектра необходимо осуществл ть непосредственно после прекращени  подачи кислорода в металл. В соответствие с предлагаемым спрсобом плавку ведут следующим обрайом: измер ют входные и выходные параметры процесса, .на основании которых при помощи балансово-статис :тических методов вычисл ют скорость обезуглероживани , например, по следующей формуле: Vc ° ° Vr- XiV- - «з1ф-«-«:4А-Ьк- -о(5Н, Qr-Юл

где УС - скорость обезуглерожива-, ни , %/мин;

Г4

450-1800 Сз, при Сз 0.,1% /,х % JS30-3600 при С « 0,1% СО,С02- содержание окиси и двуокиси углерода в отход щих газах соответственно, %; Gf.,G - масса чугуна и лома соответственно , т; VP - расход отход щ газов, нм /мин ; - .J V - расход дуть , м /мин; tcp-температура отход щих газов ,С; . ut| - нагревание воды, охлаждающей кисхпородную фурму,°С; Н - рассто ние от сопла фуркы до уровн  спокойной ванны;м; статистические коэффициенты , определ емые кон .струкцией конвертора и фурмы, садкой конвертора, интенсивностью продувки, технологическим режимом. Дл  условий ЕМЗ ,00123 , 0 0,000267 %/м-мин;ОСз -0,000013« ОС4 -0 00239 %/ C-MHH;Oifj -0,049 %/м-мин. Составл   уравнение материального баланса дл  углерода,наход т его значение дл  каждого момента времени ввод  статистическую поправку: СР, СГ-fvcc/tfi-uC, . где Cpj- расчетное содержание углерода дл  i-той плавки; ЛС - статистическа  поправка к расчету, учитывак ца  О1шт предеадущих плавок: ,25: (Сф.-Ср.О() где (Сф.- Cpi-) - разность между фактическим и расчетным содержанием дл  i-1 плавки. При достижении заданного содержани  углерода, найденного расчетным путем по формулам (1) и (2), продувку прекращают и контролируют спектр излучени  газов, выход щих из горловины после прекращени  продувки и при получении спектра , характерного дл  содержаний углерода , превышающих заданное, производ т додувку без отбсч а пробы. При этом из цикла продувки исключаетс  врем , необходимое на отбор пробы и ее анализ, что способствует повышению производительности конвертера. Продолжительность додувки дл  простоты определ ют, например по балансу кислорода, подсчитываемого от минимального содержани  углерода, характерного дл  данного вида спектра. Так, дл  ЕМЗ, если в спектре излучени  газов выход щих из горловины после прекращени  продувки присутствуют синие линии, то количество кислорода ла додувку рассчитывают от содержани  углерода 0,25%;

где V - расход кислорода на додувку , нм }

Cj- заданное содержание углерода После проведени  додувки опергщию по контролю спектра повтор ют. При . отсутствии синих линий в указанной выше области производ т повалку конвертора и отбирают пробу дл  анализа .

На чертеже представлена блок .схема устройства дл  реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит вычислительноуправл ющий блок 1, измеритель 2 температуры охлаждающей фурму воды, измеритель 3 рассто ни  от сопла фурмы до уровн  спокойной ванны, измеритель 4 расхода дуть , блок 5 .-ввода начальных условий, измеритель содержани  СО и COj. в отход щих газах,измеритель 7 расхода отход щих газов, измеритель 8 температуры отход щих газов, анализатор.9 спектра , датчик 10 расхода дуть , газротборное устройство 11, регулирук ций клапан 12, датчик 13 расхода отход щих газов, датчик 14 рассто ни  от сопла фур№1 до уровн  спокойной ванны, исполнительный механизм 15, датчик 16 температуры отход щих газов , фурму 17, датчик 18 температуры охлаждающей фурму воды, газоход 19, спектральный прибор 20,конвертор 21.

Перед продувкой в блоке 5 устанав;ливают значени  массы чугуна и лома на плавку и заданное содержание углерода , в процессе продувки измер ют, расход отход щих газов датчиком 13 и измерителем 7, содержание СО и СО отборным устройством 11 и измерителем 6, расход дуть  датчиком 10 и измерителем 4, рассто ние от сопла фурмы до уровн  спокойной ванны датчиком 14 и измерителем В, температуру охлаждающей фурму воды датчикс«-1 18 и измерителем 2. По результатам измерений по формулам (1) и (2) в вычислительно-управл ющем блоке 1 вычисл ют содержание углерода. При достижении заданного расчетного содержани  углерода прекргицают продувку , подава  сигнал на закрытие клапана 12 и подн тие фурмы исполнительным механизмом 15. Одновременно подают сигнал на контроль спектра излучени  прибором 20 и анализатором спектра 9. Сигнал обрабатывают

в блоке 1 и при наличии характерных спектральных линий производ т додувку без вз ти  пробы. Продолжительность додувки определ ют в блоке по формуле (3). После проведени  додув ки операции по контролю- спектра повтор ют и в случае отсутстви  характерных линий производ т повалку конвертора , отбирают пробу на анализ. Результаты анализа ввод т в блок 1, после чего рассчитывают поправку к

0 расчету на следующую плавку.

Испытание макета, реализующего предлагаемый способ на ЕМЗ, показывает , что использование предлагаемого способа контрол  и регулиро5 вани  кислородно-конверторного процесса позвол ет сократить количество промежуточных повалок преимущественно дл  низко- и среднеуглеродистых марок сталей, что позво6 л ет увеличить производительность конвертора.

Claims (2)

1.Способ регулировани  кислород5 но-конверторного процесса, основант ный на контроле входных и выходных Параметров, включа  спектр излучени , I по которым определ ют длительность продувки, необходимую дл  получе0 ни  заданного содержани  углерода

с использованием балансовой модели, от ли чающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол  и производительности конвертора,

5 контролируют спектр излучени  газов, ; выход щих из горловины конвертора после прекращени  продувки, и при получении спектра, характерного дл  содержаний углерода превышающих заа данное, производ т додувку, длительность которой рассчитывают от минимального содержани  углерода, соответствующего данному виду спектра.

2.Способ по , о тл и ч.а ю щ и и с   тем,.что, с целью более

5 точного контрол , спектр излучени  газов выходшцнх из горловины конвертора контролируют непосредственно после прекращени  подачи кислорода

в металл.

6

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 125264, кл. С 21 С 5/30, 1958.

TL