Способ управления тепловым состоянием доменной печи

 

Изобретение относится к черной метал лургии, в частности к доменному производству , и может быть использовано при управлении доменной плавкой. Цель изобретения - сокращение расхода кокса и повышение производительности доменной печи за счет стабилизации теплового состояния печи. Для достижения цели измеряют состав и массу загружаемых шихтовых материалов и рассчитывают по амплитудно-частотной характеристике канала рудная нагрузка - содержание кремния в чугуне прогнозируемые изменения содержания кремния, вызванные изменениями указанных контролируемых величин. Определяют интенсивность хода доменной печи по коксу к моменту окончания каждого выпуска чугуна и сравнивают ее с заданной интенсивностью хода печи, которую определяют при работе печи с заданным содержанием кремния в чугуне. При превышении текущей интенсивности хода на 8-10% по сравнению с заданной производят увеличение массы кокса в подаче на 1,5-2,5%, если при этом прогнозируемое значение кремния не превышает увеличенного на 0,1 % минимального его значения заданного интервала содержания кремния в чугуне. Если же при этом прогнозируемое значение кремния больше указанного значения и меньше максимального значения заданного интервала, то коррекцию массы кокса в подаче не производят . При других значениях текущей интенсивности хода печи коррекцию массы кокса в подаче производят обратно пропорционально отклонению прогнозируемых значений кремния от заданного интервала. 1 табл. Ё О N 00 ю 00 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 21 B 7/24

ГОСУДАРСТВЕН Ый КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4364182/02 (22) 02.11,87 (46) 15.05.91. Бюл. М 18 (7t) Киевский институт автоматики им; XXV сьезда КПСС (72) А.Н. Бошняков, Б.Г. Микрюков, К.А. Шумилов, В.Г. Секачев, С.И. Первушин и

Е.Г, Вишняк (53) 669.162.012.51(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1271876, кл. С 21 В 5/00, 1987.

Френкель M.М. Прогнозирование и стабилизация качества чугуна в системе автоматизации доменного производства.

М.: МИСиС, 1972. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ

СОСТОЯНИЕМ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при управлении доменной плавкой. Цель изобретения — сокращение расхода кокса и повышение производительности доменной печи за счет стабилизации теплового состояния печи. Для достижения цели измеряют состави массу загружаемых шихтовых материалов и рассчитывают по амплитудно-часИзобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при управлении тепловым режимом работы доменных печей.

Цель изобретения — повышение производительности доменной печи и сокращение расхода кокса за счет управления по,, Ж Ä 1648985 А1 тотной характеристике канала "рудная нагрузка — содержание кремния в чугуне" прогнозируемые изменения содержания кремния, вызванные изменениями указанных контролируемых величин, Определяют интенсивность хода доменной печи по коксу к моменту окончания каждого выпуска чугуна и сравнивают ее с заданной интенсивностью хода печи, которую определяют при работе печи с заданным содержанием кремния в чугуне. При превышении текущей интенсивности хода на 8 — 10 по сравнению с заданной производят увеличение массы кокса в подаче на 1,5 — 2,5, если при этом прогноэируемое значение кремния не превышает увеличенного на 0,17; минимального его значения заданного интервала содержания кремния в чугуне. Если же при этом прогнозируемое значение кремния больше укаэанного значения и меньше максимального значения заданного интервала, то коррекцию массы кокса в подаче не производят, При других значениях текущей интенсивности хода печи коррекцию массы кокса в подаче производят обратно пропорционально отклонению прогнозируемых значений кремния от заданного интервала.

1 табл, прогноэируемым изменениям содержания кремния в чугуне с учетом интенсивности хода доменной печи, Сущность изобретения заключается в следующем.

При загрузке доменной печи непрерывно измеряют состав и массу загружаемых материалов, фиксируют их изменения и по

1648985 амплитудно-частотной характеристике канала "рудная нагрузка — содержание кремния в чугуне" рассчитывают прогнозируемые на интервал времени r+ ЗТ изменения содержания кремния в чугуне, вызываемые 5 изменениями состава и масс загружаемых шихтовых материалов, рассчитывают прогноэируемые значения содержания кремния в чугуне на указанный интервал времени, определяют интенсивность хода 10 печи по коксу ко времени окончания каждого выпуска и сравнивают ее с интенсивностью хода печи по коксу ко времени окончания каждого выпуска и сравнивают ее с интенсивностью хода при заданном 15 содержании кремния в чугуне (с заданной интенсивностью), При превышении текущей интенсивности хода печи над заданной на 8 — 10;(, и при прогнозируемых значениях кремния меньших увеличенного на 0,1 (, ми- 20 нимал, ного значения заданного интервала содержания кремния в чугуне массу кокса в загружаемых подачах увеличивают на 1,52,2, При нахождении прогнозируемых значений содержания кремния в чугуне в 25 заданном интервале значений, увеличенном Hà 01 от нижней границы этого интервала, массу кокса в подаче не корректируют, Если текущая интенсивность хода печи не превышает заданную на 8 — 30

10, то массу кокса в подаче изменяют в зависимости от прогнозируемых на интервал прогноза r + 3T значений содержания кремния в чугуне.

Изобретение иллюстрируется следую- 35 щими конкретными примерами его реализации, Изобретение испольэовали на доменной печи объемом 3000 м Коммунарского меткомбината, которая выплавляет пере- 40 дельный чугун. Печь оборудована тремя чугунными летками. По стандарту предприятия передельный чугун должен выплавляться с содержанием кремния

0,60"-,ь — 0,90 (нижняя граница равна 0,60 45

Si>+ 0,1=0,70)(, а верхняя граница

Sic=0,90 )(,). Интенсивность хода печи по коксу при нормальной работе печи равна

0,850-0,900 т/м сутки. Постоянная времени по каналу bK- hSI равна Т 240 мин, 50 запаздывание r =7 ч. В таблице представлены данные, подтверждающие цифровые значения формулы изобретения и эффективность управления тепловым состоянием печи с помощью изобретения. 55

Для доменной печи объемом 3000 м от изменения массы кокса в подаче изменение содержания кремния в чугуне достигает 5586 установившегося значения через 1014 ч. Поэтому в таблице (колонка 6) рассматриваются результаты управления через 10t4 ч после изменения массы кокса в подаче, Согласно изобретению определено, что прогноэируемые значения содержания кремния в чугуне на интервал r+ ЗТ по данным контролируемых изменений масс шихтовых материалов и их химсоставов (перешихтовок) составляют соответственно

0,68, 0,85, 0,56 ((колонка 3}. Интенсивность хода печи за последние 4 ч(ко времени окончания последнего из рассматриваемых выпусков) увеличилась на

9)(,. Значение содержания кремния последнего из рассматриваемых выпусков ниже

Ян (равно 0,56ф,), массу кокса в подачу увеличили на 2,2 . Полученные результаты управления представлены в колонке 6 таблицы (см. строку 1).

Прогнозируемые значения содержания кремния (в строках 2, 3, 4) третьего (последнего по времени) выпусков выше Si<, но меньше 0 70%. Поэтому масса кокса в подаче в этих случаях увеличена на 1,5%.

Интенсивность хода в остальных приведенных случаях не превышала интенсивности нормального хода на 8-107, Изменение массы кокса в подаче определялось по прогнозируемым значениям содержания кремния в чугуне для трех последующих выпусков. Ниже рассмотрены основные характерные случаи:

Прогноэируемые значения содержания кремния трех выпусков (строки 5, 6) отличаются не более чем на 0,11, это свидетельствует,что нагрев равномерный, Массу кокса в подачу изменяют пропорционально отклонению Si »r от Бн.

При этом вводится ограничение. Массу кокса в подачу по прогнозируемым значениям содержания кремния трех последующих выпусков чугуна за один такт управления уменьшают не более чем на 1,5 (для рассматриваемой доменной печи — 200 кг).

Нагрев по данным прогнозируемых значений содержания кремния трех выпусков (строки 7, 8) снижается и находится ниже

SiH. Массу кокса в подаче увеличивают пропорционально отклонению $1проги от $1н, Нагрев изменяется скачкообразно, повышается (строка 9) прогнозируемое значение $). Массу кокса уменьшают на 200 кг.

Нагрев изменяется скачкообразно и снижается (строка 10) колонка 3. Массу кокса в подаче не изменяют.

Предложенный способ позволяет уменьшить колеблемость содержания кремния на 0,05 -0,06, снизить среднее значение содержания кремния в чугуне на

0,03-0,06 (, и соответственно снизить

Результаты управления тепловым сост«оюением печи по иэобретспию

Содержание крегчня в чугуне через 10-14 ч, $

Интенсивность за по. Изменение массы кок ле ние4 ч са по нзоб етению

Значенитт кремния трек последов.выпусков

Прогнозируемые по перевтихтовкам значе ния к емния

СтрокаМ с д P кг/подачу

Превышает йорму на

То же

2,2 (300 кг ) 0,70 0.74 0,58

О. 73 0,55 О. 74

0,56 0.72 0,83

0,62 0,71 0.58

0,76 0.97 0,70 0,68 0.85 О.

0.97 0,70 0,81 0,85 0.56 О.

0.67 0.86 0,56 0,72 0,94 О, 0,76 1,01 ОЯ1 0,59 0,84 О, 1,5 $ (200 кг )

1.5 $ (200 кг j

1.5 $ (200 кг) 0,76 0.98

0.89 0,76

0.46 0 76

0.88 0.81

1.16 0.79

0.76 0,79

0.84

0.96

0.57

0,79

1,0

0.84

-200

-200

-200

ОЯ1 ОЯ5 0,94

0,S6 0.81 0.88

0,83 0,51 0.47

0,78 0,57 0.39 l.23 0,93 0,98

110 1 1О 1,12

0,73 0.75 0,8

1,07 1 ..02 1.07

0,83 0,51 0,42

0.9! 0.66 0,42

1.25 0.97 1,02

0.95 1.03 0.81

В

6

10

Не превыюает норму

То же

Составитель И.Курунов

Техред М.Моргентал Корректор Т,Колб

Редактор А.Долинич

Заказ 1500 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35. Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 удельный расход кокса на 2 кг/т чугуна и увеличить производительность печи нв

0,5 .

Формула изобретения

Способ управления тепловым состояни. ем доменной печи, включающий прогнози рование на интервал времени r+ ЗТ, где т-транспортное запаздывание; Т вЂ” постоянные времени канала "рудная нагрузка— кремний в чугуне", изменений содержания кремния в чугуне, вызванных контролируемыми изменениями состава и массы загружаемых шихтовых материалов, и коррекцию рудной нагрузки, пропорциональную прогнозируемым изменениям кремния от заданныхзначений, отличающийся тем, что. с целью сокращения удельного расхода кокса и повышения производительности печи, определяют текущую интенсивность хода печи по коксу ко времени окончания каждого выпуска, срав))ивают зту интенсив5 ность с интенсивностью хода при заданном содержании кремн11я в чугуне и при превышении текушей интенсивности над заданной на В-10 и при прогнозируемых значениях кремния, меньших увеличенного l0 на 0,17, минимального значения заданного интервала кремния в чугуне, массу кокса в подаче увеличивают на 1,5 — 2,2, а при прогнозируемых значениях кремния, находящихся в заданном интервале значений, 15 уменьшенном на 0,1 от минимального значения этого интервала, массу кокса в подаче не изменяют.