Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Контроль и автоматизация конвертерного процесса

Читайте также:
  1. Flash, App Store и контроль
  2. I. Проблемне та контрольне завдання
  3. IV. САМОКОНТРОЛЬ
  4. V.2. Контрольные работы
  5. VI. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО НАПИСАНИЮ РЕФЕРАТА (КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ)
  6. VII. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
  7. VIII. ИТОГОВЫЙ КОНТРОЛЬ

 

Основные задачи автоматизации кон­вертерной плавки взаимосвязаны и должны решаться практически одно­временно. К ним относятся:

1. Получение стали заданного со­става, заданной температуры и в за­данном количестве.

2. Формирование шлака необходи­мого состава и количества. При этом требуемая основность шлака должна обеспечить условия удаления фосфора и серы, а требуемая окисленность дол­жна обеспечить максимальную сте­пень дефосфорации и одновременно минимальные потери железа в шлаке.

3. Обеспечение максимальной про­изводительности агрегата (минимиза­ция продолжительности операций, а также потерь металла в шлаке и с от­ходящими газами).

4. Минимальные затраты на про­цесс (все, что приведено в пп. 1, 2, 3, должно обеспечиваться при мини­мальном расходе кислорода, шлакооб-разующих, огнеупоров (при высокой стойкости футеровки) и минимальных затратах рабочей силы на обслужива­ние систем контроля и управления).

Организация контроля и автомати­зации конвертерного процесса пред­ставляет собой очень сложную задачу. Основные трудности связаны со сле­дующим:

1. В отдельные моменты продувки скорость окисления углерода достига­ет 0,5 % С/мин. Одна марка углероди­стой стали от другой обычно отличает­ся содержанием углерода на 0,05 %.

Такое количество углерода может окислиться в конвертере всего за 6— Юс. Таким образом, небольшая ошиб­ка в определении момента окончания продувки может привести к получе­нию стали иной марки.

2. Для получения металла строго определенных температуры и состава в конце операции необходимо учиты­вать не только энтальпию и массу ма­териалов в начале операции (массу чу­гуна и лома; их точный химический состав и температуру; количество теп­ла, аккумулированного кладкой кон­вертера; количество и состав попав­шего в конвертер миксерного шлака и т. д.), но и изменение этих параметров по ходу продувки (с учетом массы и точного состава всех вводимых в кон­вертер шлакообразующих; количества выделившихся газов; количества окис­лившегося и унесенного плавильной пылью железа; потерь тепла через стенки, с охлаждающей фурму водой, с отходящими газами и т. д.).

Из приведенного следует, что для организации конвертерного процесса необходимы безотказно действующие датчики с целью: определения массы заливаемого чугуна; взвешивания лома и шлакообразующих; измерения температуры и состава отходящих га­зов; расхода кислорода, подаваемого для продувки металла, и т. п. Если в цехе обеспечена абсолютная стандарт­ность от плавки к плавке состава ших­ты и температуры жидкого чугуна и установлены надежные устройства, обеспечивающие точность взвешивания материалов, то по данным предва­рительных расчетов-количества кисло­рода, необходимого для окисления Уфимесей, и количества выделившего­ся при этом тепла можно контролиро­вать процесс плавки, исходя из знания только количества израсходованного на продувку ванны кислорода (а при постоянном расходе кислорода — по времени). Необходимо провести се­рию контрольных плавок для уточне­ния данных о режиме шлакообразова­ния и установления количества желе­за, переходящего в процессе плавки в шлак и удаляющегося с отходящими газами.

Одним из основных контролируе­мых параметров плавки является кон­центрация в ванне углерода. Получе­ние непрерывной информации о ко­личестве окислившегося углерода воз­можно в том случае, если точно известны масса и состав металличес­кой шихты в начале операции и состав и количество отходящих газов. Весь окислившийся в процессе плавки уг­лерод удаляется из конвертера в виде СО и СО2. Имея точные данные о ко­личестве выделившихся газов и их со­ставе, можно составлять мгновенные балансы и в любой момент плавки знать, сколько углерода осталось в ванне. Однако вследствие тяжелых ус­ловий эксплуатации датчиков в зоне высоких температур и большой запы­ленности отходящих газов плавильной пылью данные о составе и количестве газов недостаточно надежны, чтобы ими можно было пользоваться для оп­ределения момента окончания про­дувки.

При проектировании систем конт­роля и регулирования приходится учи­тывать, что на практике от плавки к плавке изменяется состав как чугуна и лома (обычно известен примерный со­став), так и добавочных материалов. По ходу кампании изменяются (в свя­зи с износом) и размеры конвертера; соответственно изменяются количе­ство тепла, аккумулированного клад­кой, потери тепла через кладку, по­верхность ванны металла (по мере из­носа футеровки поверхность ванны при неизменной массе металла возрас­тает, а глубина ванны уменьшается). Изменяются также и условия подсоса в полость конвертера атмосферного воздуха и т. д. В связи с этим системы автоматического контроля за ходом конвертерной плавки пока еще не все­гда позволяют полностью отказаться от визуального контроля (по яркости факела отходящих газов, по характеру вылетающих искр и т. п.) и от отбора проб металла и замера его температу­ры. Отбор проб и измерение темпера­туры можно проводить как при повалке конвертера (предварительно для этого прекращают продувку и подни­мают фурму), так и по ходу плавки, не прекращая продувку.

На рис. 15.39 представлена схема устройства для измерения

Рис. 15.39. Устройство для замера температу­ры ванны и отбора проб металла без повалки конвертера

 

температу ры ванны и отбора проб металла без повалки конвертера, разработанного для конвертеров вместимостью 350— 400 т. Это достаточно сложное соору­жение: масса фурмы с охлаждающей водой 4,7 т, масса всей установки с на­правляющей, кареткой и с механизма­ми перемещения 57 т. На ряде пред­приятий температуру ванны измеряют небольшими термопарами (термопа­рами-бомбами») одноразового ис­пользования, которые после ввода на гибком тросе в ванну показывают ее температуру, а затем отгорают вместе с концом троса и остаются в ванне. Таким же способом измеряют актив­ность кислорода в металле. В конвер­тер забрасывают «бомбу», несущую в себе небольшую термопару и прибор для замера активности кислорода (активометр, или кислородный зонд). Прибор передает информацию о тем­пературе металла и активности в нем кислорода а [O] и сгорает. Учитывая связь между а [O] и содержанием в ван­не углерода, данные замера а [O] могут быть использованы для ориентировоч­ного представления о содержании в металле углерода.

Однако датчики, при помощи ко­торых можно было бы установить со­держание в металле углерода без отбо­ра пробы, пока еще не созданы. По­мимо данных, полученных в результа­те отбора проб и непосредственного измерения температуры, по ходу плав­ки автоматически контролируются следующие параметры: давление, рас­ход и общее количество кислорода; положение фурмы над уровнем спо­койной ванны; содержание в отходя­щих газах СО, СО2 и О2; давление, расход воды, подаваемой для охлажде­ния фурмы, ее температура на входе и выходе. По разности температур воды на входе и выходе можно косвенно оценивать температуру в полости кон­вертера. С этой же целью используют данные о некотором «удлинении» на­ружной трубы фурмы относительно внутренней «холодной» трубы вслед­ствие нагрева.

На системы автоматического уп­равления ходом плавки возложено вы­полнение следующих операций:

1. Получение информации о соста­ве шихты и расчет необходимого соотношения и количества шихтовых ма­териалов для получения стали данной марки.

2. Расчет количества кислорода, необходимого для окисления приме­сей, а также расхода охладителей и шлакообразующих.

3. Определение момента ввода в ванну добавок охладителей и шлако­образующих.

4. Регулирование интенсивности подачи кислорода и положения (высо­ты) кислородной фурмы по ходу плав­ки.

5. Автоматический контроль темпе­ратуры и состава металла по ходу плавки.

6. Определение момента оконча­ния продувки.

Для управления применяют как статические, так и динамические ме­тоды. Статические методы основаны на использовании начальной инфор­мации о входных параметрах для полу­чения требуемых параметров в конце продувки. Динамические (т. е. изменя­ющиеся по ходу) методы управления процессом плавки характеризуются, во-первых, получением непрерывной информации о ходе процесса для осу­ществления обратной связи и, во-вто­рых, выработкой динамических управ­ляющих воздействий (например, из­менение по ходу плавки расхода кис­лорода или положения фурмы в зависимости от полученных данных о составе металла и т. п.).

С помощью статических методов можно с достаточной степенью точно­сти определить количество: шихты (в зависимости от информации о ее со­ставе); кислорода, необходимого для окисления примесей; охладителей, ко­торые необходимо ввести для получе­ния требуемой температуры металла в конце плавки; шлакообразующих для получения в конце операции шлака нужного состава.

При динамических методах уп­равления на основе непрерывно по­лучаемой информации о составе и температуре ванны осуществляется непрерывное регулирование положе­ния кислородной фурмы, интенсив­ности подачи кислорода, а также оп­ределяется момент окончания про­дувки.

Разработан ряд алгоритмов и дина­мических моделей конвертерного про-^ цесса, позволяющих при использова­нии надежной информации с доста­точной степенью точности контроли­ровать и регулировать ход плавки. Созданы новые методы косвенного контроля за ходом плавки, основанные на определении: интенсивности шума (он зависит от интенсивности образования пузырей при обезуглеро­живании); интенсивности вибрации конструкций конвертера во время продувки; изучения светимости факе­ла горения СО над горловиной кон­вертера и др.

 

 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 169 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ПРЯМОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ | ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ | ОБЩАЯ СХЕМА СОВРЕМЕННОГО КОНВЕРТЕРНОГО ПРОЦЕССА | КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНЫЙ ПРОЦЕСС С ВЕРХНЕЙ ПРОДУВКОЙ | ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КОНВЕРТЕРОВ С ДОННОЙ ПРОДУВКОЙ | КОНВЕРТЕРНЫЙ ПРОЦЕСС С КОМБИНИРОВАННОЙ ПРОДУВКОЙ | ВЫСОКОФОСФОРИСТЫХ ЧУГУНОВ | С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В ШИХТЕ БОЛЬШИХ КОЛИЧЕСТВ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛОМА | ПРОДУВКА В КОНВЕРТЕРЕ С ЦИКЛИЧЕСКИМ РАСХОДОМ КИСЛОРОДА | ПРИМЕНЕНИЕ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ДУТЬЯ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
КОНВЕРТЕР — АГРЕГАТ ДЛЯ НОВЫХ ПРОЦЕССОВ| ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.012 сек.)