Файл: Бубенков А.И. Автоматический контроль и регулирование в кислородно-конвертерных цехах.pdf

АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

Измерение продолжительности плавки

При продувке чугуна кислородом сверху необходимо из­ мерять продолжительность плавки. Это объясняется тем, что при постоянных чистоте кислорода, давлении и расходе, постоянных значениях параметров чугуна (вес, температу­ ра, химический состав), неизменном соотношении шлако­ образующих и постоянном положении фурмы над уров­ нем металла наблюдается зависимость между количеством выгоревшего углерода и продолжительностью продувки, что, в свою очередь, зависит от скорости обезуглероживания. Шихтовые добавки подают в конвертер во время плавки двумя или несколькими порциями. Промежуток времени между высыпаниями определяется в соответствии с уста­ новленной технологией.

В конце плавки, в случае несоответствия содержания углерода в стали заданному, производится додувка. Дли­ тельность додувки указывается мастером и контролируется по секундомеру. При проведении нескольких плавок под­ ряд знание продолжительности предыдущей продувки и содержания углерода в стали может служить ориентиром для продувки последующих плавок.

Авторами разработана конструкция и изготовлены секун­ домеры для автоматического измерения продолжительности продувки. Отсчет времени начинается с момента открытия отсечного кислородного клапана. Автоматический секун­ домер может сохранять показания до начала следующей плавки. Показания секундомера сбрасываются при помощи

45

кнопки, установленной на пульте управления. Секундомер выполнен на основе блока моторного реле времени типа МРВ-26, который расположен в корпусе прибора МУЭ. Для

жину, которая возвращает вал и минутную стрелку на нуль при размыкании фрикционной муфты. Приводом секунд­ ной стрелки также служит синхронный двигатель 13. Дви­

46

гатель через зубчатую передачу вращает неподвижную часть 16 фрикционной муфты секундной стрелки 7. Как неподвиж­ ная 16, так и подвижная 3 части фрикционной муфты се­ кундной стрелки свободно вращаются по валу минутной

стрелки начинают вращать­ ся. При отключении электромагнита стрелка возвра­

щается в нулевое положение с помощью рычага 12 и пружины. Возврат секундной стрелки происходит следую­ щим образом. Лекало имеет сердцевидную форму со впадиной. По образующей лекала катится ролик 2, прижи­ маемый пружиной 1. Возникающее при этом усилие соз­ дает вращающий момент, поворачивающий лекало до по­ ложения, при котором ролик будет находиться во впадине. Такое положение лекала соответствует нулевому положе­

47

нию секундной стрелки. Возврат стрелки к нулю возможен при отключенном электромагните.

Управление работой секундомера осуществляется от схе­ мы управления отсечным кислородным клапаном (рис. 17). Для удобства замены секундомер снабжен штеккерным ра­ зъемом. Описанные секундомеры работают с 1960 г. в кон­ вертерном цехе завода им. Петровского и показали хоро­ шие эксплуатационные качества.

Дозирование кислорода

Исследованиями установлено, что между содержанием углерода в выплавляемой стали и количеством кислорода, расходуемого за плавку, существует определенная зависи­ мость. Для получения нужного содержания углерода в вы­ плавляемой стали необходимо при постоянном заданном минутном расходе кислорода контролировать продолжитель­ ность продувки или суммировать нарастающим итогом (ин­ тегрировать) количество кислорода, расходуемого за плавку [10]. Первоначально система дозирования была выполнена на базе интегратора СЭДА Харьковского завода КИП, от­ личающегося сложностью в наладке. Позднее интегратор был заменен струнно-частотным сумматором СЧСМ и ра­ ботающими в комплекте с ним приборами.

Каждый конвертер в цехе оборудован индивидуальной системой дозирования кислорода, которая состоит из: узла регулирования минутного расхода кислорода; узла сумми­ рования количества кислорода за плавку; узла дистанцион­ ного управления кислородным клапаном и электрическим секундомером;' схемы сигнализации об окончании продувки. Наличие секундомера позволяет ремонтировать узел сум­ мирования, не прекращая продувку, пульт управления ко­ торой находится в помещении дистрибуторной.

48

Узел регулирования и суммирования количества кисло­ рода выполнен на аппаратуре, разработанной Харьковским заводом КИП [3, 6]. Датчиком служитдифманометр ДМКВ, вырабатывающий сигнал, пропорциональный расходу кис­ лорода с введением коррекции по давлению (импульс бе­ рется от измерительной диафрагмы), температуре (от тер­ мометра сопротивления) и влажности (вводится вручную). Дифманометр непрерывно решает уравнение .

где k — коэффициент, объединяющий значения всех посто­ янных числовых коэффициентов уравнения расхода; Ар — перепад на измерительной диафрагме; kp, kt, kv — коэф­ фициенты, учитывающие изменения давления кислорода, его температуры и влажности соответственно. Введение поправок kt и kp автоматически приводит текущие зна­ чения расхода кислорода к нормальным условиям.

Сигнал с дифманометра поступает на регулятор, на входе которого сравнивается с сигналом задатчика. Разность сиг­ налов задатчика и дифманометра является входной вели­ чиной регулятора, который в зависимости от ее знака выдает команду на сокращение или увеличение расхода кис­ лорода исполнительному механизму, сочлененному с регу­ лирующим органом. В системе регулирования используется регулятор РЭГ, задатчик ДЗФ-2 и исполнительный меха­ низм СК-80.

Один из выходных датчиков дифманометра является элементом узла суммирования. Сигнал с указанного датчика поступает на вторичный регистрирующий и показывающий прибор ВФСМ-С. Отличительной особенностью прибора ВФСМ-С является наличие в нем струнно-частотного пре­ образователя, выдающего сигнал высокой частоты сумма­ тору СЧСМ. В сумматоре сигнал интегрируется во времени