Способ управления продувкойметалла

Союз Советских

Социалистических

: Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>815043 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04. 01. 79 (21)2707583/22-02 (51)М. Кл 3

С 21 С 5/32 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

ССС Р по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2 30 3 81. Бюллетень N3 11 (S33 УДК 669. 184. 14: . 62-52 (088. 8) Дата опубликования описания 2 3. 0 3. 81 (72) Авторы изобретения

С. А. Дубровский, С. П. Паринов, A. В. Бакакин, В. A. Щеглов, В. П. Локтионов, В. В. Ря в и М. М. Волков

1 7 э

1,< р

Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (21) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОДУВКОЙ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к автоматизации получения металла в кислородном конвертере.

Известен способ управления продувкой металла, включающий .подачу окислительных реагентов через форму, совершающую возвратно-поступательное перемещение относительно границы раздела шлак-металл, с частотой

20-50 периодов в минуту и одновременным изменением расхода.окислителя от 0,3 до 2,5 значений среднего уровня расхода j1J.

Недостатком известного способа яв- 15 ляется отсутствие связи частотьФ и амплитуды колебаний с внутренним состоянием технологического процесса в результате чего пульсирующие воздействия в ряде случаев могут ока- 20 эаться не только малоэффективными, но и ухудшать его технико-экономические показатели. Так, например, в конвертерном процессе в отдельные периоды это может привести к 25 стимуляции выбросов и выносов металла, нарушению нормального режима скорости обе зуглероживания, раннему свертыванию шлака, либо черезмерному его вспениванию и т.д. ЗО

Кроме. того, периодическое изменение лишь какого-то одного из указанных параметров требует для достижения положительного эффекта существен".«. ных колебаний его значений относитель.но среднего уровня,что приводит к нерациональному использованию основного оборудования, рассчитанного на работу при средних базовых значениях этих параметров, к повышению вероятности возникновения аварийных ситуаций и нарушению стабильности технологического процесса.

Например, существенные колебания давления и расхода кислорода в кислородном конвертере,работающем в режиме с неполным дожиганием, могут привести к образованию взрывоопасной смеси.

Существенные колебания на практике зачастую оказываются невозможными из-за ограниченности ресурсов управления.

Цель изобретения — повьааение выхода годного металла и производительности сталеплавильного агрегата.

Поставленная цель достигается тем, что в способе продувки металла, заключающемся в подаче окислительных реагентов с периодически

815043

25 меняющимся расходом через фурму, совместно с изменением расхода окислительных реагентов и положейия фурмы меняют давление в рабочем пространстве в зависимости от частоты и амплитуды собственных колебаний скорости обезуглероживания, при амплитуде колебаний скорости обеэуглероживания меньше предельного значения при их росте положение фурмы и давление в рабочем пространстве поддерживают на нижних предельных уров нях, расход окислительных реагентовна верхнем уровне, а при их уменьшении поддерживают соответственно на противоположных предельных уровнях, при достижении амплитуды колебаний скорости обезуглероживания критического значения положения фурмы, расход окислительных реагентов и давление в рабочем пространстве меняют на противоположные.

Расход окислительных реагентов, положение фурми и давление в рабочем пространстве изменяют относительно их базовых значений в пределах

0,8-1,2; 0,7-1,3 : 0,8 — 1,2 соотве у ст ве ни о

На фиг.1 .приведена кривая скорости обезуглероживання для одной плавки кислородного конвертера; на фиг.2 и 3 — варианты изменений положения фурми, расхода окислительных реагентов и давления в рабочем пространстве для различных ситуаций.

Наиболее существенным, для технологического процесса являются частоты в пределах 0,2-2,0 колебаний в минуту

На 300-тонном кислородном конвертере способ реализуется следующим образом

Периодические изменения положе- 4Q ния фурмы, расхода окислительных реагентов и давления в рабочем пространстве начинают с 5 мин продувки при интенсивности продувки, равной

1100 в мин.

Процесс обезуглероживания уже получает преимущественное развитие, скорость обезуглероживания стабилизируется на верхнем уровне 11001200 кг/мин (см. фиг.1).

На фиг.2 показано изменение управляй их воздействий, когда амплитуда низкочастотных колебаний скорости обфзуглероживания превышает критическое значение. На графике V обозначена скорость обезуглероживания, Р— давление в рабочем пространстве, ЯΠ— мгновенный расход кислорода, Н, — положение фурмы.

Синхронно колебаниям скорости обеэуглероживания изменяют давление 6р в рабочем пространстве с помощью шибера в тракте отходящих газов. Фурму поднимают в положительный полупериод колебательной скорости обезуглероживания, опускают в отрицательный., 65

Расход кислорода понижают в положительный полупериод, поднимаются в отрицательный.

Таким образом, в положительный полупериод сдерживаются процессы

I обеэуглероживания „ванна осаждается, количество выбросов уменьшается, в отрицательный полупериод предотвращается черезмерное накопление кислорода в шлаке и тем самым иэбегается большое вспенивание шлака и последующие выбросы.

Если амплитуда колебаний скорости обеэуглероживания не достигает крити— ческих значений, принимают меры по развитию колебательного режима процесса обеэуглероживания. Для этого управляющие воздействия сдвигают по фазе на 180 (см.фиг.3) . Это способ.— ствует развитию процессов накопления кисЛорода в шлаке и последующему его расходу на окисление углерода.

Эксперименты показывают, что при совместном колебательном воздействии укаэанных параметров, положительный эффект может быть достигнут при существенно меньших по абсолютной величине колебаниях, нежели в известных способах. Достаточными являются изменения расхода окислительного реагента, положения фурмы и давления в рабочем пространстве, соответственно, в пределах 0,8-1,2:0,7-1,3:0,8-1,2 относительно их базовых опорных значений.

Поддержание автоколебательного режима скорости обезуглероживания в желаемых.пределах позволяет интенсифицировать тепло- и массообменные процессы за счет периодического измене-, ния объема ванны; поддерживать в сред-. нем максимально допустимую скорость обеэуглероживания. Тем самым повышается производительность агрегата.

За счет уменьшения количества выбросов и выносов металла со шлаком повышается выход одного металла на

0,2-0,4%.

Способ может быть реализован на базе имеющегося в сталеплавильных цехах оборудования с использованием как средств аналоговой аппаратуры контроля и управления, так и управлякщих цифровых вычислительных машин.

Формула изобретения

1. Способ управления продувкой металла, заключающийся в подаче окнслительных реагентов с периодическим изменением расхода через фурму, совершающую возвратно-поступательное перемещение, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годного металла и повышения производительности сталеплавильного агрегата, измеряют скорость обезуглероживания и поддерживают колебания ско815043

80 30 Ю 37 бд 70 8д 90 !ОЙ

Продолжимелвности ироВубкм, %

Фиа) рости обезуглероживания на предельно допустимом уровне по соответствию амплитуды колебаний интенсивности выбросов путем периодического изменения давления в рабочем пространстве совместно с изменением расхода окислительных реагентов и положения фурмы с одинаковой частотой, равной частоте собственных колебаний скорости обезугле роживания.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю — о шийся тем, что увеличивают амплитуду колебаний скорости обезуглероживания в период роста скорости обезуглероживания путем опускания фурмы и уменьшения давления до нижнего уровня, 15 увеличивают расход окислительных реа-. гентов до верхнего уровня, а в период . падения скорости обезуглероживания— поднимают фурму и повышают давление в рабочем пространстве до верхнего Щ уровня и уменьшают расход окислительных реагентов до нижнего уровня.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем,что уменьшают амплитуду колебаний скорости обезуглероживания путем подъема фурмы и увеличения давления в рабочем пространстве до верхнего уровня, уменьшают расход окислительных реагентов до нижнего уровня, а в период падения скорости обезуглероживания — опускают фурму и уменьшают давление в рабочем пространстве до нижнего уровня, увеличивают расход окислительных реагентов до верхнего уровня.

4. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что расход окислительных реагентов, положение фурмы и давление в уубочем пространстве изменяют от сительно их базовых значений в; еделах О, 8-1,2 : 0,7—

1,3 0,8-1,:соответственно.

Источники информации, принятые Во-внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 417482, кл. С 21 С 5/32, 1972.

815043

Vc фиаЯ

Составитель A. Абросимов

Редактор Н. Кончицкая Техред M. Лоя Корректор В. Бутяга

Заказ 965/42 . Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4