Способ определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частнос ти к доменному производству, и может быть использовано для управления доменной плавкой. Целью изобретения является повышение точности определения расхода газа в кольцевых зонах на колошнике доменной печи, повышение эффективности управления доменной плавкой и ее технико-экономических показателей. Для этого расход газа в кольцевых се чениях колошника определяют из зависимости, характеризующей теплообмен между газом и шихтой в противотоке по следующим данным: температура газа в указанных кольцевых сечениях колошника под уровнем засыпи; скорость прогрева поверхности шихты, определяемая по замерам температуры поверхности шихты в указанных кольцевых сечениях через заданный интервал времени и после загрузки в печь каждой порции шихтовых материалов; общий расход колошникового газа. 1 ил. § 00 со О5 СО

COO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 С 21 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3922725/22 -02 (22) 22.04.85 (46) 15.08.87. Бюл.Р 30 (71) Институт черной металлургии (72) Б.И. Мирошниченко, В.И. Большаков, M.Н. Байрака, Н.М. Можаренко, Н.M. Диденко, В.E. Пронькин, Н.Ш. Гринштейн, Ю.А. Козин, С.Т.Шулико, И.Е. Почекайло и В.Л. Дубинчук (53) 669.162.26.012.1(088 ° 8) (56) Товаровский И.Г. и др. Применение математических методов и ЭВМ для анализа и управления доменным процессом, M. Металлургия, 1978, с. 160161. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА НА КОЛОШНИКЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ! (57) Изобретение относится к областй черной металлургии, в частности к

„„SU„„1330163 А1 доменному производству, и может быть использовано для управления доменной плавкой. Целью изобретения является повышение точности определения расхода газа в кольцевых зонах на колошнике доменной печи, повышение эффективности управления доменной плавкой и ее технико-экономическИх показателей. Для этого расход газа в кольцевых сечениях колошника определяют из зависимости, характеризующей теплообмен между газом и шихтой в противотоке по следующим данным: температура газа в укаэанных кольце- . вых сечениях колошника под уровнем засыпи; скорость прогрева поверхности шихты, определяемая по замерам температуры поверхности шихты в указанных кольцевых сечениях через за данный интервал времени и после sarрузки в печь каждой порции шихтовых материалов; общий расход колошникового газа. 1 ил.

1330163

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано для управления доменной плавкой.

Цель изобретения — повышение точности определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи, повышение эффективности управления доменной плавкой, про- 10 изводительности печи и .сокращение расхода кокса.

На чертеже представлена принципиальная схема системы автоматического определения радиального распределе- 15 ния газового потока на калошнике доменной печи, реализующей предлагаемый способ.

Способ осуществляют следующим образом.

Тф (T5g.= Tg )

Т (Т + Т )i ; Т

9 2 50

Г = С

S; номер кольцевой зоны; газовый поток в i.-й кольце55 вой зоне; средняя теплоемкость шихтовых материалов, отнесенная к i-й зоне; где

Доменная печь оборудована устройствами измерения расхода и температур и контроля состава колошниково25 го газа, устройствами измерения температуры и контроля состава газа по двум диаметрам колошника под уровнем засыпи и измерения температуры поверхности шихты. На доменной печи лепреpb1BHo контролируют расход, температуру и состав колошникового газа, периодически контролируют температуру и состав газа под уровнем засыпи, а также температуру .поверхности пихты после загрузки в печь каж- З5 дой порции шихтовых материалов, дважды, через заданный интервал времени.

Так как приращение температуры поверхности шихты между ее измерениями определяется потоком тепла, передана- 40 емым шихте от газа, то при известных начальной температуре газа и коэффициенте теплоотдачи газ-шихта, определенном экспериментально, газовый поток по радиальным зонам колошника оп- 45 ределяют по зависимости

W и Т вЂ” средние скорость и темпера9 тура газа, при .которых определено значение коэффициента теплоотдачи Ы 0 Э вЂ” интервал времени между первым и вторым измерениям температуры поверхности шихты;

Т вЂ” средняя температура газа

Ю под уровнем засыпи в i-й кольцевой зоне;

Т и Т вЂ” средняя температура поверх2 ности шихты кольцевой зоны в моменты времени первого и второго измерений соответственно;

S; — площадь поперечного сечения i-й зоны; с — среднее значение объемного

Vo коэффициента теплоотдачи от газа к шихте.

Расчетные значения расхода газа по кольцевым зонам колошника корректируют с учетом расхода колошникового газа, исходя из зависимостей

F — Ы <, ° F, - мин;

0 1 (2)

4v = hvar, где F — расход колошникового газа;

F . — газовый поток в i-й кольце7 вой зоне; и — число зон.

Для практических целей принимают п= 3- 10.

Среднее значение коэффициента теплоотдачи а в выражении вида о

Ф

Tg W (3) е W

Ф . где Т и Т вЂ” текущая и средняя тем9 пература газа соответственно;

W u W — текущая и средняя ско3 3 рость газа соответственно, определяют на этой же печи по известной методике.

На чертеже изображена схема осуществления предлагаемого способа.

Доменная печь 1 оборудована контрольно-измерительными приборами .2, локальными вычислительными устройствами 3, управляющей вычислительной машиной (УВИ) 4 и устройствами, установленными на щитах и пультах 5

КИП. В УВМ типа CN-2N вводятся: сиг1330163 пературе и составе колошникового газа, периодически включаются установки зондирования шахты печи под уровнем засыпи и в УВМ вводятся данные о температуре и составе газа под ,уровнем засыпи по двум диаметрам колошника.

С помощью специальных программ по окончании ссыпания в печь каждой порции материалов, дважды, через заданный интервал времени производят измерение температуры поверхности шихты.В локальном вычислительном устройстве 21 из информации о температу

55 нал об общем расходе колошникового газа по цепочке — диафрагма 6, дифманометр - расходомер 7 типа ДМ, вход

8 УВМ; сигнал о температуре колошникового газа по цепочке-термопары 9, 5 блок нормализации 10 типа БН, вход

11 УВМ; данные о составе газа под ! уровнем засыпи по цепочке — зондирующее устройство 12, устанавливаемое по 4 радиусам (двум диаметрам) колош— ника, газоаналитическая система 13 типа ГАК, локальное вычислительное устройство 14, реализованное на средствах КТС ЛИУС-2, вход 15 УВМ; сигнал о температуре газа под уровнем засыпи по цепочке — зондирующее устройство 12, термопары 16 типа ТПР, локальное вычислительное устройство

17 на средствах КТС ЛИУС-2, вход 18

УВМ; сигнал о температуре поверхности шихты по цепочке — визирное устройство 19, инфракрасная сканирующая фотоголовка 20, локальное вычислительное устройство 21 на средствах 25

КТС ЛИУС-2, вход 22 УВМ.

На щитах и пультах КИП расположены цветной графический терминал 23 типа А543/7 для представления температуры поверхности шихты, устройства 30 печати 24, 25 типа УБП А522-5/ 1 для представления радиального распределения температуры и состава газа под уровнем эасыпи по двум диаметрам, вторичный прибор 26 типа А542 расхода и вторичный прибор 27 типа КСП-4

35 температуры колошникового газа. На выходе УВМ установлен цветной графический терминал 28 типа А543/7 для представления радиального распреде- 40 ления газового потока на колошнике доменной печи.

С помощью программ, функционирующих в реальном времени,в УВМ непрерывно вводятся данные о расходе, тем- 45 ре всей поверхности выделяется информация о средней температуре шихты по упомянутым кольцевым зонам и вводится в УВМ.

Для каждой порции шихтовых материалов, загруженной в доменную печь, определяют газовый поток по кольцевым зонам колошника по зависимости < (1). Получаемые данные усредняются на определенном временном интервале, например, за цикл загрузки для исключения влияния случайных выбросов и nомех в измерениях. Результаты определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи представляются на цветном графическом терминале.

Повышение точности определения радиального распределения газового потока на колошнике доменной печи позволяет улучшить использование тепловой и восстановительной способности газа в доменной печи, и как следствие, увеличить производительность доменной печи, сократить расход кокса на 1-27:

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Способ определения радиального, распределения газового потока на колошнике доменной печи, включающий измерение расхода и температуры ко лошникового газа, измерение температуры и состава по радиусу под уровнем засыпи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения радиального распределения газового потока, повышения эффективности управления доменной плавкой, производительности печи и сокращение расхода кокса, дополнительно, после загрузки в печь каждой порции шихтовых материалов, дважды, через заданный интервал времени измеряют температуру поверхности шихты, а расход газа в кольцевых зонах колошника определяют по зависимости

W Т . (Ts - Ts )i

F = С - — — — я

Ф ; с, T

Ъ, Т> -0,5 (Тз +Тэ )

y(s, эг

S; х — --, ч о где F . — расход газа в i-й кольце3 вой зоне;

W, T> — средние скорости и темпера-, тура газа, при которых on 1330t63

Т 9;

Т и Т

Составитель И. Курунов

Техред Л. Сердюкова

Корректор A Зимокосов

Подписное

Редактор Н. Киштулинец .Заказ 3541/27

Тираж 549

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113П35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

111 .. и-,j(jjt,:j! «анно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ределсно значение коэффициента; — интервал времени между первым и вторым замерами температуры поверхности шихты; средняя температура газа под уровнем засыпи в 1-й кольцевой зоне; средняя температура поверхности шихты в i-й к кольце-10

6 вой зоне в моменты времени первоro и второго замеров; среднее значение объемного коэффициента теплоотдачи газ-шихта;

С, — средняя теплоемкость шихтовых материалов, отнесенная в i-й кольцевой зоне;

S,- — площадь i-.é кольцевой зо НЫ.