Файл: Бубенков А.И. Автоматический контроль и регулирование в кислородно-конвертерных цехах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 2
A.И. Бубенков,
B.И. Сокур,
В. И. Гамбаров
Автоматический
контроль
и регулирование
в кислородно
конвертерных
цехах
ИЗДАТЕЛЬСТВО „ТЕХН1КА"
К И Е В — 1968
6П3.1 |
|
Б 90 |
’ <i |
УДК 669.184 : 621-50 |
— |
Автоматический контроль и регу н
лирование в кислородно-конвертер ных цехах. Б у б е н к о в А. И., С о к у р В. И., Г а м б а р о в В. И., «Технжа», 1968, 79 стр.
В брошюре описаны системы авто матического контроля и регули рования технологического процес са кислородно-конвертерного спо соба производства стали, транс портировки и дозирования сырых материалов. Рассмотрены вопросы контроля и сигнализации систем защиты и охлаждения футеровки, а также перспективы автоматиза ции и диспетчеризации конвер терных цехов. Особое внимание уде лено нестандартным системам и аппаратуре, внедренным и находя щимся в процессе внедрения в экс плуатацию в конвертерном цехе заво да им. Петровского и ряда других заводов. Брошюра предназначена для инженерно-технических работ ников конвертерных цехов, специ алистов заводских лабораторий ав томатизации и цехов КИП, а так же может быть полезц^ студентам втузов и учащимся металлургиче ских техникумов.
Илл. 26, библиогр. ■13.
3-10-2
124-68
'(4АЯ
а6г.
ь-00
Рецензент канд. техн. наук
С. К- Соболев
Редакция литературы по горному делу и металлургии
Зав. редакцией инж. М . Д . Семененко
П Р Е Д И С Л О В И Е
Успехи ‘развития народного хозяйства страны в значительной мере определяются достижениями оте чественной металлургии, и в частности производством стали. Наряду с интенсификацией и автоматизацией работы мартеновских печей, надежное средство увели чения выплавки стали — развитие кислородно-кон вертерного процесса. За короткие промежутки време ни в конвертерах выплавляют большое количество стали, которая по качеству не уступает мартенов ской.
Развитие кислородно-конвертерного процесса идет по нескольким направлениям. Разработан и успешно применяется процесс Калдо, который предусматрива ет вращение наклоненного под углом 7° конвертера со скоростью 30 об/мин. Сочетание некоторых осо бенностей бессемеровского и кислородного процессов привело к созданию нового способа получения стали в конвертере — продувке чугуна парокислородной смесью через днище конвертера. Для увеличения ско рости обезуглероживания и повышения качества выплавляемой стали на некоторых заводах через кисло родные фурмы в ванну металла вдувают порошко образную известь и другие реагенты. Проводятся ис следования влияния на скорость обезуглероживания конструкции фурмы и ее расположения над поверх ностью металла при продувке. Соединение кислород ных конвертеров с установками непрерывной раз ливки стали (УНРС) создаст почти непрерывную ли нию по выплавке и прокатке стали.
3
В настоящее время научно-исследовательскими организациями ведутся работы по созданию автома тических датчиков, средств контроля и регулирования состояния сталеплавильного агрегата. Автоматиче ское управление плавкой в кислородном конвертере может быть осуществлено лишь с помощью электрон ных вычислительных машин (ЭВМ), которые по оп ределенному алгоритму (программе), используя ин формацию как о ходе плавки, так и об исходных материалах для нее, воздействуют на ход продувки ван ны таким образом, чтобы получить сталь заданного химсостава и температуры. Создание систем управле ния с применением вычислительных машин невозмож но без надежных стабилизирующих и программных автоматических систем, управляющих подачей кис лорода, набором и подачей шлакообразующих добавок в конвертер и т. д. Описанию этих автоматических устройств, существующих способов управления кон вертерной плавкой посвящена настоящая брошюра;
Все замечания и отзывы по брошюре просим на правлять по адресу: Киев, 4, Пушкинская, 28, изда тельство аТехшка».
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И ОБЪЕКТЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОЙ ПЛАВКИ
Вкислородно-конвертерном производстве стали, тех нологическая схема которого изображена на рис. 1,
участвует большое количество агрегатов, механизмов и це хов. Основным агрегатом является конвертер 8, который име ет вид цилиндра, заканчивающегося внизу и сверху усечен ными конусами. Нижний конус образует днище конвертера, верхний — горловину, через которую заливают чугун, подают скрап и шихтовые материалы. Через эту же гор ловину вводят кислородную продувочную фурму 10. Кис лородная фурма состоит из трех концентрически располо женных труб, по которым протекает охлаждающая вода и поступает кислород. Вода и кислород поступают к фур ме через подводящие патрубки, соединенные между собой уплотненными шарнирами.
Конвертер вращается вокруг горизонтальной оси на укрепленных с обеих сторон конвертера шипах. Приводом для вращения конвертера служит гидропривод 22. На што ке поршня гидропривода находится зубчатая рейка, со единенная с шестерней, которая насажена на один из опор ных шипов. Управление гидроприводом осуществляется дистрибутором (распределителем) с пульта управления 16 (дистрибуторной). Шлак и сталь из конвертера сливают
5
в шлаковый 19 и сталеразливочный 20 ковши, установлен ные на электрифицированные тележки.
Хранение чугуна и усреднение его физических и хими
ческих свойств перед плавкой в конвертере |
производится |
в миксере 25. Перевозка чугуна от миксера |
к конвертеру |
осуществляется в ковше 24, перемещаемом кабестаном. От доменных печей жидкий чугун поступает в ковшах 1 и при помощи мостового крана выливается в миксер. Шлакооб разующие добавки (руда, известняк и известь) при помощи тележки 2, тельфера 4 подаются в бункера 5, а затем по ступают в весовой бункер 6. Компоненты шихты дозируются по весу системой автоматического дозирования в соответ
ствии с заданием. Из весового бункера |
шихта поступает |
в конвертер по передвижному желобу 7. |
Кроме шихтовых |
добавок, которые загружают в начале плавки, имеются ле гирующие добавки, хранящиеся в бункерах 23. Легирую щие добавки подаются в сталеразливочный ковш для полу чения стали заданного качества. Разливают металл на раз ливочном стенде 21, освобождающем мостовые краны цеха для других работ.
В процессе продувки выделяется большое количество пыли, окиси железа и газов, образующих отходящие про дукты плавки. Для их очистки на заводе им. Петровского построена мокрая газоочистка. Дымовые газы, пройдя че рез водоохлаждаемый камин 9, по газопроводу попадают
вскруббер 18 (очиститель), где орошаются мелкораспылен ной водой. Вследствие уменьшения скорости движения и наличия мелкодисперсной влаги частицы пыли слипаются
иосаждаются на дно скруббера, откуда смываются водой
вотстойники. В скруббере происходит грубая очистка га зов, а более тонкая очистка — в трубе Вентури 13 и кап леуловителе 14, расположенном после нее. В каплеулови
теле газы отсасываются сверху, а частицы газов движутся в противоположном направлении, что способствует их улав
7
ливанию. Организация направленного потока газов через га зоочистку осуществляется дымососом 17, создающим раз режение по всей системе газоочистки до себя и избыточное давление после себя. За счет избыточного давления газы выбрасываются в атмосферу через трубу 15. Кислород по лучают на кислородной станции 3 и по кислородопроводу подают в цех. Для управления подачей кислорода исполь зуются отсечной 11 и регулирующий 12 клапаны.
Последовательность технологических операций при вы плавке стали в кислородном конвертере следующая. В чугуновозный ковш 24 наливают требуемое количество чугуна и подвозят к конвертеру 8. Конвертер наклоняют и через горловину сливают чугун, выпускное отверстие (летка) при этом закрыто пробкой из огнеупорной глины. После слива чугуна конвертер устанавливают в вертикальное положе ние и через горловину внутрь конвертера опускают фурму. Одновременно открывают отсечной клапан 11 и регулирую щий 12 и на фурму поступает кислород. Система очистки дыма не выключается в промежутках между плавками.
После начала продувки из весового бункера 6 через же лоб 7 в конвертер выгружается первая порция шихты и дается команда системе дозирования шихты на набор сле дующей порции в соответствии с заданием. Через 5—7 мин после начала плавки высыпается вторая порция шихты. После окончания продувки фурму вынимают и клапаном И отсекают кислород. Конвертер наклоняют, отбирают пробу металла и отправляют на анализ в экспресс-лабораторию.
Если содержание углерода в металле соответствует за данному, то вскрывают летку и сталь выпускают в стале разливочный ковщ 20, в который одновременно добавляют необходимые легирующие добавки. При сливе металла в ковш измеряют его температуру термопарой погружения. Затем ковш с металлом устанавливается на сталеразливоч ный стенд и производится разливка стали.
8
Все операции, относящиеся непосредственно к управ лению конвертером, производятся оператором из дистрибуторной. Производственные участки цеха, в том числе и кислородный цех, для более оперативного управления свя заны селекторной связью. В цехе имеются участки по фу теровке ковшей и подготовке составов с изложницами.
Управление технологическим процессом невозможно без наблюдения, измерения и регистрации основных и вспо могательных параметров плавки. Основным параметром контроля и регулирования (рис. 2) является измерение и регулирование количества кислорода, проходящего через фурму. Кроме того, необходимо суммировать расход кис лорода, прошедшего через фурму за плавку. Измерение количества кислорода обычными расходомерами, т. е. толь ко по перепаду давления на сужающем устройстве, не удов летворяет требованиям точности, так как при этом не учи тывается влияние температуры, давления и влажности на расход. Поэтому для измерения расхода кислорода при менен дифманометр ДМКВ, в котором коррекция расхода по температуре и давлению вводится автоматически, а кор рекция по влажности устанавливается вручную. Сигналы от датчика температуры 1а, отбора давления и измеритель ной диафрагмы 16 поступают на дифманометр 1в. После процесса пересчета, который происходит непрерывно, скор ректированные сигналы выходных ферродинамических дат чиков дифманометра поступают на вторичный регистриру ющий прибор 1г, в систему автоматического регулирования количества кислорода, состоящего из электрогидравлического регулятора 1е, дистанционного задатчика 1ж и гид равлического исполнительного механизма 1л, и на автомати ческий сумматор (интегратор) 1д.
Автоматический сумматор совместно с задатчиком 1з, сигнальной лампой 1и и сиреной 1к образуют систему изме рения и сигнализации, которая выдает звуковой и световой
9