Файл: Сорокин В.А. Доменная печь-автомат.pdf

Автоматический комплексный параметр вы­ плавки чугуна на 1000 нм3 сухого дутья—PtK

получается на УУМ путем непрерывного реше­ ния основного математического уравнения теп­ лового состояния доменного процесса.

Импульс этого параметра поступает на электронный потенциометр с самопишущим прибором и используется для определения на­ правления процесса и других комплексных па­ раметров управления. При величине PtK раз­ ной установленной норме или большей, дает­ ся сигнал «так держать». Если этот параметр ниже нормы, то через определенное время (0,5—1. час) поступает сигнал на улучшение распределения материалов путем изменения системы загрузки или соотношения подач от­ дельных программ.

Автоматический комплексный параметр ско­ рости изменения выплавки чугуна на 1000 нм3 сухого дутья во времени получается на УУМ путем 'непрерывного подсчета величины первой производной, характеризующей ско­ рость изменения процесса. Импульс параметра поступает на электронный потенциометр с са­ мопишущим прибором. Положительное значе­ ние первой производной указывает на улучше­ ние процесса, нулевое значение - на стабиль­ ность его, а отрицательное — на ухудшение процесса во времени. При нулевом и положи­ тельном значениях первой производной дается сигнал «так держать», а при отрицательном — через 0,5—1 час поступает сигнал на улучше­ ние распределения материалов по радиусу ко­ лошника.

28

Автоматический комплексный параметр ус­ корения или замедления выплавки чугуна на 1000 нм3 сухого дутья во времени получается на УУМ путем непрерывного подсчета величи­ ны второй производной, характеризующей во времени темп улучшения или ухудшения до­ менного процесса. Импульс этой величины слу­ жит для прогноза хода печи и передается на ламповый светофор, на котором при нулевом значении второй производной загорается бе­ лая лампа, при положительных значениях — одна из трех зеленых, а при отрицательных —- одна из трех красных ламп. Одновременно по­ дается звуковой сигнал для мастера доменной печи. В дальнейшем ход доменной печи будет изменяться автоматически по специальной про­ грамме.-

Автоматический комплексный параметр минутной производительности доменной пе­ чи — Рмин получается на УУМ путем непре­ рывного расчета. Минутная производитель­ ность используется как критерий интенсивно­ сти доменного процесса и как величина для предварительного оперативного учета произ­ водства.

Импульс этого параметра выводится на электронный потенциометр с установкой нор­ мы этой величины.

При нормальной или более высокой вели­ чине минутной производительности дается сиг­ нал «так держать», а при ее уменьшении — сигнал на решение логической задачи по иссле­ дованию доменного процесса (чтобы узнать причину уменьшения производительности и ав­ томатически ее устранить). Приборная средне­

29

суточная минутная производительность сопо­ ставляется с фактически полученной с начала месяца. При отклонении этого значения на 0,5—1,0% дается сигнал на проверку системы.

Автоматический комплексный параметр скорости изменения минутной производитель­ ности доменной печи в зависимости от количе­ ства дутья в минуту. Получаемая на УУМ за­ висимость минутной производительности от ко-

Рис. 5. Зависимость минутной производительности доменной печи и расхода углерода на тонну чугуна от количества дутья.

личества дутья выражается кривой, показан­ ной на рис. 5. Работа доменной печи в области передува не экономична, так как та же минут­ ная производительность может быть получена

30

чина скорости изменения минутной производи­ тельности печи. Если она положительная, зна­ чит доменный процесс находится в области нормальной работы, а если отрицательная- — в области передува.

При положительном значении скорости из­ менения минутной производительности печи дается сигнал «так держать», при отрицатель­ ном — сигнал уменьшения количества дутья до такой величины, пока процесс не выйдет из области передува.

Этот параметр нужен для того, чтобы ус­ танавливать оптимальное количество дутья.

Оптимизация количества дутья. Предвари­

При этом проверяется знак и величина скоро­ сти изменения минутной производительности печи. Если скорость положительная, количе­ ство дутья увеличивают, а если отрицатель­ ная — уменьшают.

Количество подаваемого дутья прекращают увеличивать, когда в печи достигнут заданный перепад давления (0,9—1,2 ат). Вторым огра­ ничителем увеличения количества дутья яв­ ляется скорость опускания шихты по диаграм­ мам уровня засыпи. Если эта скорость меньше заданной, количество дутья уменьшают.

Автоматический комплексный параметр скорости изменения минутной производитель­ ности печи во времени. Положительное зна­ чение этой величины свидетельствует об улучшении процесса, отрицательное—об ухуд­ шении. При нулевом и положительном значе­

31

ниях дается сигнал «так держать», а при от­ рицательном — сигнал на улучшение распре­ деления материалов путем поиска лучшей си­ стемы загрузки и лучшего соотношения подач в цикле.

Автоматический комплексный параметр ус­ корения или замедления скорости изменения минутной производительности доменной печи во времени служит для прогноза хода печи. Поэтому импульс передается на светофор. При нулевом значении параметра загорается лам­ па белого цвета, при положительном значе­ нии — три вертикально расположенные лампы зеленого цвета, а при отрицательном — три такие же лампы красного цвета.

В дальнейшем сигнализацию красных ламп свяжут с УУМ и ход печи будет исправляться по специальной программе автоматически.

Автоматический комплексный параметр расхода углерода на тонну чугуна. Увеличе­ ние расхода углерода на тонну чугуна свиде­ тельствует о том, что уменьшается усвоение печью тепла, то есть ухудшается экономич­ ность доменной плавки.

Зависимость расхода углерода на тонну чугуна от количества дутья показана на рис. 5. Из рисунка видно, что максимальная минут­ ная производительность не совпадает с мини­ мальным расходом углерода, причем величи­ на последнего, местоположение и удаленность от максимума минутной производительности меняется в зависимости от условий доменной плавки, структуры столба шихты, контакта его с газовым потоком и качества сырых ма­ териалов.

32

Расход углерода на тонну чугуна — чув­ ствительный критерий экономичности домен­ ного процесса. Импульс этого параметра вы­ водится на электронный потенциометр. При нормальном или более низком значении вели­ чины расхода углерода на тонну чугуна дает­ ся сигнал «так держать». Если в течение за­ данного времени (0,5—1,0 час) расход углеро­ да превышает норму, поступает сигнал на ре­ шение логической задачи по исследованию доменного процесса, выявлению причины уве­ личения расхода углерода с автоматическим ее устранением.

Автоматический комплексный параметр скорости изменения расхода углерода на тон­ ну чугуна в зависимости от минутного расхода дутья. Этот параметр показывает, в каком на­ правлении развивается процесс: в сторону по­ вышения или понижения экономичности до­ менной плавки. Из рис. 5 видно, что кривая Gcq, пересекаясь с кривой Рмин, отделяет в левой части диаграммы область неэкономич­ ной работы доменной печи, когда возрастает расход горючего и уменьшается производи­ тельность.

Работа в области передува также является нецелесообразной, так как при меньшем ко­ личестве дутья можно получить такую же про­ изводительность, но без перерасхода топлива.

Увеличением время от времени (через час) количества дутья на 50—100 нм3/мин на 10— 30 мин, определяется скорость изменения рас­ хода углерода на тонну чугуна. Нулевое ее значение соответствует режиму минимального расхода топлива в данных условиях доменной

33

плавки, положительное значение — режиму, при котором возрастает расход топлива и про­ изводительность одновременно, а отрицатель­ ное значение — снижению расхода топлива с ростом производительности печи.

Ордината, проведенная через точку Qc4 min делит область нормальной работы доменной печи на две части: правую, соответствующую форсированной работе, когда подается дутья примерно два-четыре объема доменной печи в минуту, и левую, соответствующую работе с подачей дутья обычно ниже двух объемов в минуту. Доменная, печь работает тем лучше, чем правее и ближе к минимуму расположена ордината Qc4 min.

Автоматический комплексный параметр ско­ рости изменения расхода углерода на тонну чугуна во времени, получаемый на УУМ, поз­ воляет определять, улучшается или ухудшает­ ся экономичность доменной плавки. Положи­ тельное значение этой скорости свидетель­ ствует об ухудшении усвоения тепла и росте расхода углерода, отрицательное значение — об улучшении усвоения тепла и снижении рас­ хода углерода.

При нулевом и отрицательном значениях дается сигнал «так держать», то есть режим доменной плавни считается удовлетворитель­ ным. Если же значение скорости положитель­ ное и не изменяется в течение 0,5—1 час., да­ ется сигнал на поиск лучшего распределения материалов путем изменения системы загруз­ ки или соотношения подач в цикле.

Автоматический комплексный параметр ускорения или замедления скорости изменения

34

расхода углерода на тонну чугуна во времени

также определяется УУМ.

Значение этого параметра передается на светофор. Белая лампа соответствует нулево­ му значению, когда процесс стабилен. При по­ ложительных значениях загораются красные лампы, которые показывают нарастание ухуд­ шения экономичности, а при отрицательных значениях — зеленые лампы, свидетельствую­ щие о нарастании улучшения экономичности процесса доменной плавки.

В дальнейшем сигнализация красных ламп будет связана с УУМ, которая будет исправ­ лять ход печи по заданной программе.

Автоматический комплексный параметр минутного расхода углерода Gc МИн . получается на УУМ для сопоставления с расходом угле­ рода по подачам (Kn-qcK). Нахождение раз­ ницы минутного расхода углерода и расхода углерода по подачам

—Gc м и н ^ Кп . q c K І AGc м и н

ведется с момента баланса между ними. По­ ложительное значение величины AGcmhh сви­ детельствует об ухудшении процесса, а отри­ цательное .— об улучшении.

Углерод, недоданный в доменную печь, имеет знак «минус», а переданный — знак «плюс». Сопоставление производится один раз на подачу при опускании большого конуса с коксом. При балансе углерода, потребляемого процессом и загружаемого, суммирование на­ чинается заново.

Импульс этого параметра поступает на

35