проникновения струи кислорода в ванну. Если |
струя кислорода постоянна, то |
чем меньше расстояние h от фурмы до зеркала |
ванны, |
тем глубже |
проникает |
струя кислорода в ванну и тем больше скорость |
реакции |
с углеродом. |
При этом |
поток продуктов сгорания увеличивается и значение О с возрастает. Если же, наоборот, струя вдуваемого кислорода не проникает в ванну, или проникает на
очень небольшую |
глубину |
(это наблюдается при большом расстоянии |
от фурмы |
до зеркала ванны, |
когда |
конус падения значительно расширяется), то |
большая |
часть вдуваемого кислорода переходит в шлак, где кислород связывается в оки
слы марганца, фосфора, железа и др. Таким |
образом, |
распределение |
кислорода |
Ос прямо |
пропорционально струе |
вдуваемого |
кислорода |
Ѵ 0 о (или |
ее |
изменению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"d |
|
|
|
|
во |
времени dVQ |
jdt) |
и |
обратно |
пропорционально расстоянию |
h |
от |
фурмы |
до |
зеркала |
ванны. Тогда |
справедливо |
выражение |
|
|
|
|
|
|
. |
_ |
|
V ° 2 d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(245) |
° с |
— k |
(а + А)2 • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
k — коэффициент |
пропорциональности; |
|
|
|
|
|
|
|
а — коэффициент |
влияния остальных |
возмущающих |
воздействий. |
|
|
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* + |
I / |
-7Г- |
• |
|
|
|
|
|
|
|
(246) |
|
Выражение |
(246) |
является |
основой |
адаптивной |
модели. |
Коэффициент |
k\ |
в процессе плавки изменяется так же, как коэффициент а. Поэтому эти коэф
фициенты необходимо непрерывно рассчитывать, чтобы |
положением фурмы |
можно было |
управлять при |
помощи ЭВМ. Значения VQ |
, О с , |
h |
за период вре- |
|
|
|
^d |
|
|
|
мени |
п постоянно хранятся в запоминающем устройстве |
ЭВМ, |
и |
на основании |
этих значений определяются |
коэффициенты. Если |
|
|
|
|
|
|
min, |
|
|
|
k = 0 |
|
|
|
|
|
то из |
выражении |
|
|
|
|
bZ |
- |
BZ |
|
|
|
|
ЬА |
: О И |
ЬВ |
|
|
|
|
получим значения коэффициентов А, В, т. е. Л(П ), В(П), так что
где Осу — номинальное значение распределения кислорода О с .
В соответствии |
со значением 0 С у можно заранее |
запрограммировать управ |
ление шлаковым режимом. В |
начале плавки следует сначала навести шлак. |
Так как чугун еще |
содержит |
кремний и марганец, |
которые при этих темпера |
турах имеют большее сродство |
к кислороду, чем углерод, выбирают низкое зна |
чение Ос. Поэтому основное количество вдуваемого кислорода переходит в шлак в форме Si0 2 и МпО.
На следующей стадии должно происходить обезуглероживание. Поэтому но
минальное |
значение О с постепенно повышают |
до 1, чтобы весь кислород свя |
зывался с |
углеродом. Как только на последней |
стадии плавки поступит сигнал, |
что фурма погрузилась в шлак, задается соответствующее номинальное значение
Ос, чтобы началось восстановление шлака и повысился выход годного железа. Схема примерного хода регулирования значения Ос приведена на рис. 211
Д л я учета влияния струи вдуваемого кислорода можно ввести понятие «коэффи
циент продувки» В. Коэффициент про |
дувки прямо пропорционален величине |
6С, |
так что выражение (245) приобретет |
вид |
dVr
В. |
dt |
|
Х а р а к т ер |
регулирования зна |
(а + А)» |
(248) |
р и с - 2 , 1 |
чения |
О с |
|
|
|
|
Регулирование |
теплового потока |
продуктов |
сгорания |
Кроме управления ходом обезуглероживания, динамическая система управ ления должна управлять тепловым потоком продуктов сгорания. Так как кон вертер соединен с системой охлаждения, тепловой поток продуктов сгорания дол жен находиться в определенных оптимальных пределах. Автоматическое управление этим потоком избавляет операторов от необходимости постоянного контроля возможности системы охлаждения справиться с количеством выделяю щегося и уносимого с продуктами сгорания тепла.
Д л я регулирования теплового потока Q справедливо основное выражение
Q = |
[(а + Ь) х с о + схСОз] |
ЬеѴ0 |
|
|
|
|
|
|
|
(249) |
где |
а — энтальпия |
окиси |
углерода; |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ь — теплота реакций |
окиси |
углерода; |
|
|
|
|
|
|
|
с — энтальпия |
углекислого |
газа. |
|
|
|
|
|
|
|
Как видно из |
выражения |
для |
коэффициентов |
продувки, |
зависимость |
между |
Ос и А квадратичная, тогда |
как |
между |
Ос и |
Ѵ 0 |
—линейная. |
Зависимость |
между тепловым |
потоком Q и |
Ѵ 0 |
—линейная. Поэтому распределением |
кисло- |
|
|
|
|
|
2 d |
|
|
|
|
|
|
рода можно по существу управлять путем |
изменения |
положения |
фурмы, |
тогда |
как регулирование теплового потока продуктов сгорания осуществляется |
скорее |
изменением струи кислорода. В обоих случаях регулирующей величиной |
явля |
ется Ос. Номинальные |
значения |
этой величины |
задаются |
для каждой |
марки |
|
|
|
|
|
стали согласно требуемому ходу процесса |
в зависимости от времени и заклады |
ваются |
в запоминающее устройство ЭВМ. |
Следует иметь в виду, что расход ки |
слорода имеет свои пределы. Верхний |
предел обусловлен |
мощностью кисло |
родной |
станции, нижний — условиями возникновения |
реакции |
окисления. |
|
Контроль состояния вспененного |
шлака |
|
Из предыдущего ясно, что основной информацией, с которой работает дина мическая модель, являются данные о составе и количестве продуктов сгорания. Эту систему целесообразно дополнить еще двумя измерительными контурами, которые дают информацию о состоянии шлака.
В ходе продувки шлак вспенивается из-за повышения содержания окиси углерода. Если объем вспененного шлака очень увеличится, то произойдет выброс шлака из горловины конвертера. Поэтому состояние вспененного шлака нужно не прерывно контролировать. Так как степень вспенивания влияет на проводимость между фурмой (которая в подвешенном состоянии электрически изолирована от ванны) и ванной, путем измерения электропроводности между фурмой и ванной конвертера можно определить момент образования вспененного шлака и степень
вспенивания. Это измерение имеет очень большое значение особенно в тот мо
мент, когда фурма погружается в шлак, так как |
после погружения |
происходит |
короткое замыкание между фурмой и ванной. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Весьма |
интересным |
также |
представляется |
измерение |
интенсивности |
шума |
в конвертере, так |
как подъем вспененного шлака |
проявляется |
в |
изменении ин |
АО- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тенсивности шума в определенном диа |
+ 40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пазоне |
частот. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
О |
|
|
Наиболее |
эффективно |
|
использо |
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вание |
в |
системе |
управления |
модели, |
|
|
— |
|
• |
|
|
учитывающей все рассмотренные фак |
|
|
|
|
|
|
|
торы. На базе такой модели может быть |
О |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
создана |
динамическая |
система |
автома |
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
тического |
управления |
конвертерным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
процессом с замкнутым контуром упра |
-20 |
|
- |
- — о - |
|
о ~ * |
|
|
|
|
вления. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 212 приведены результаты, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
полученные во время опытной кампании |
•40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на полупромышленном 6-г конвертере. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЭВМ определяла для требуемой плавки |
-ООО |
-600 |
-400 |
-200 |
О |
+200 +400 |
необходимое |
количество |
охлаждающей |
руды. При этом обслуживающий персо |
Рас. |
212. |
Результаты |
опытной |
кампании |
нал не |
всегда |
руководствовался |
резуль |
на п о лу пр омыш ле нном 6-т |
конвертере |
|
(не- |
татами этого расчета. По оси х |
отложена |
зачерненные |
к р у ж к и — плавки, |
|
перед |
кото |
AR — разность |
|
между |
|
фактическим |
рыми |
конвертер простаивал |
в |
течение |
2 ч |
|
|
|
|
|
и |
более) |
|
|
|
|
|
количеством добавленной руды и коли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чеством, определенным |
ЭВМ. По |
оси у |
отложена Af> — разность |
между |
|
фактической |
температурой стали |
на |
выпуске |
и заданной |
температурой. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из |
рис. 212 |
видно, |
что |
почти |
все |
плавки, при |
проведении |
которых |
обслужи |
вающий персонал руководствовался рекомендациями ЭВМ, имели заданную ко
нечную температуру с точностью ± 1 5 |
град. |
СПИСОК |
ЛИТЕРАТУРЫ |
1. A d a m s A s s o c i a t e s . Computer |
Characteristic Quarterly. Bedford, Mass |
achusetts. |
|
2.Automation Conference. British Iron and Steel Research Association BISRA, London, 1964, p. 132.
3. |
А г е е в |
M . И. Алгоритмы. Изд. АН СССР, Москва, |
1966. |
|
|
|
4. |
В а с k u |
s J. |
|
W. |
et |
al. Programoväni |
v jasyku ALGOL-60. |
Praha, |
SNTL |
1963. |
5. |
В a 1 d a |
M . et al. Zâklady automatizace. Praha, SNTL |
1961. |
|
|
|
6. |
В e 1 1 D. A. Teorie |
informance |
a |
jeji |
pouzity |
v technice. Praha, |
SNTL |
1961. |
7. |
B e n e s |
J. Statistické dynamika regulachich obvodû, Praha, SNTL |
1961. |
|
8. |
B o r s k y |
VI., M a t y a s |
J. Technika |
|
pouziti |
elektronickych |
analogovych |
poci- |
|
tacu, Praha, |
|
SNTL |
1963. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. |
B r i l l o u i n |
|
L. |
Science |
and |
Information |
Theory. Academiapress, |
New |
York, |
|
1956. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
C e s |
s e l |
i n |
Ph., |
V a y s s i e r e |
P. |
Problèmes |
soulevés |
par |
automatisation des |
|
aciéries a l'oxygène Revue de Metallurgie 1964, № 3. |
|
|
|
|
|
11. |
Computers and Automation. 1964, |
1965, 1967, |
1968. |
|
|
|
|
|
12. |
С о n t e s s i |
G. Aplikovanâ elektronika, Praha, SNTL |
1966. |
|
|
|
13. |
C e r v e n y E . Valcovani oceli. Praha, SNTL |
1966. |
|
|
|
|
|
14. |
D e a b |
Zd. et |
|
al. Automatizacnï technika, Praha, SNTL |
|
1963. |
|
|
|
15. |
F r a n |
k o v i e |
B. et |
al. Automatizacia |
a samocinne riadenie. Bratislava, |
SVTL |
|
1966. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16. |
G i l |
le |
|
J. Ch. Binary Arithmetic and |
Boolen |
Algebra, |
New |
York, |
1965. |
|
17. |
H a s k о v e с |
J., |
V |
a s i 1 j e v a N . P. |
|
Logické |
cleny v |
prûmyslové |
automatizaci, |
|
Praha, SNTL |
1963. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18. |
H o e r l |
A. E. Application |
of |
Ridge |
Analysis |
to Regression |
Problems. Chemi |
|
cal |
Engineering |
Progress, |
1962, vol. |
58, № |
3. |
|
|
|
|
|
|
19. |
H о г а к Zd. Technickâ |
fizika. Praha, SNTL |
1966. |
|
|
|
|
20. |
К a p f e r E. et |
al. |
Entwicklung mathematischer |
Modelle |
für |
Sauerstoff |
— |
|
Aufblasverfahren |
sowie erste Ergebnisse. |
Stahl |
u. Eisen, |
1965, |
85, № |
6, |
S.331—41.
21.К1 i r J. Matematické stroje. Praha, Prace, 1961.
22. |
K o t e k Zd., |
K u b i k St. |
Nelinearni obvody. Praha, SNTL 1962. |
23. |
K u d l a c e k |
V., B l a t n y |
J. Cislicové pocitace. Skripta VÜT Brno, 1962. |
24.Materialy firmy Seiartron. Hearan P. M . Developments in High Accuracv Digital Data.
25. |
M e y e r |
H . |
W. et |
al. Recent |
Progress in Basic Furnace |
Dynamik |
Control. |
|
Journées Internationales de Sidérurgie. Amsterdam C - l . |
|
|
26. |
M i r t e s |
В. Cislicové mëfeni. Praha, SNTL 1961. |
|
|
27. |
M о i s i 1 1 Gr. С. |
Algebraickâ |
teorie automatù Praha, CSAV |
1964. |
|
28. |
N e n a d â l |
Zd., M i r t e s В. |
Analogové pocitace. Praha, SNTL 1962. |
29. |
N i x o n |
F. |
E. Principy soustav |
automatického ïizeni. Praha, |
SNTL |
1965. |
30.On-line Computers on the French OLP Convertors at Usinor—Denain. Steel Times, 1966, 7, p. 125—129.
31. |
О p p e 11 W. Pfirucka |
regulacni techniky. Praha, |
SNTL |
1958. |
|
|
|
|
|
32. |
P h i f er |
S. |
Analoge Computation, |
vol. I — I V . |
McGraw-Hill. New |
York, 1961. |
33. |
P h i 1 b г о о к |
W. О. Thermochemistry of Oxygen Steel. Journal of |
Metals, |
|
1968, |
№ |
7, |
|
p. |
447—82. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
34. |
P h i 1 b г о о к |
W. О. Process Cinetics of |
Oxygen |
Steelmaking. Journal |
of |
Me |
|
tals, |
1961, |
№ |
9, |
p. 613—20. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35. |
P h i s t e r |
M . |
Logical |
Design of |
Digital |
Computers. |
New |
York, |
1957. |
|
36. |
P i w i n g e r |
F. Regelungstechnik |
für Praktiker. V D I 1966. |
|
|
|
|
|
37. |
R a i c h l |
J. |
|
Programoväni a |
ALGOLU . Praha, Academia, 1967. |
|
|
|
|
38. |
R a i c h l |
J. |
|
Zâklady programoväni. Praha, |
SNTL |
1964. |
|
|
|
|
|
|
39. |
Report |
on |
|
the |
Algorithmic |
Language |
ALGOL—60. |
CACM, |
1960, |
voL |
3, |
|
p. 299—314. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40. |
R i c h a r d s |
|
R. K. Digital Computer Components and |
Circuits |
D. |
van |
Nost- |
|
rand Comp. Inc. Toronto—New York—London, |
1958. |
|
|
|
|
|
|
41. |
R o t ä c |
V. J. |
Vypocet |
a sefizovénî |
prûmyslovych |
regulacnich |
obvodu. |
Praha, |
|
SNTL |
1964. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42. |
S e i d l |
L. Logickä vystavba |
samocenneho |
pocitace. Skripta |
VÜT Brno. |
Praha, |
|
SNTL |
1963. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43.Sbornik prednasek. Aplikace pfenosu dat v systemech fizeni a hromadné zpracovâni dat. Praha, CSVTS 1968.
44.Sbornik prednasek ze seminäfe "Automatizace huti". CSVTS Tfineckych zelezaren VRSR 1968.
45. |
S 1 a t o v s |
к y J. W. |
End-Point-Temperature |
Control |
of |
Basic |
Oxygen Furnace. |
|
Transactions A I M E , |
1961, 221, № |
1, p. 118—30. |
|
|
|
|
|
|
|
46. |
S p a 1 J. |
Automatizacia |
tepelneho |
rezimu palivovych |
|
peci. |
Bratislava, |
SVTL |
|
1963. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47. |
S t a n к a |
K. Einsatz eines Rechenautomaten |
zur |
Steuerung |
des |
LD-Verfah- |
|
rens |
im Konverterstahlwerk. Messen—Steuern—Regeln, |
1966, |
№ 10, S. |
157— |
|
59, № |
11, S. 177—80. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48. |
S t r e |
j с V. et al. |
Zâklady teorie |
samocinne |
regulace. Praha, |
SNTL |
1958. |
49. |
Soubor |
skript fady |
"Automatizace |
huti". Skripta VSB |
Ostrava. |
|
|
50. |
T r n k a |
Zd. Servomechanismy. Praha, SNTL |
1954. |
|
|
|
|
|
|
|
51. |
UNICOM, Vypocetni |
|
stfedisko VSB |
Ostrava. Ostrava, |
1966. |
|
|
|
|
52. |
Z e h n u |
1 a К. Mëfeni neelektrickych velicin, |
I , |
I I , |
I I I |
Skripta |
VÜT |
Brno. |
|
Praha, |
SNTL 1959, |
1963, |
1966. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53. |
Z i с h |
О., К о 1 m a n A. Zajïmavâ |
logika. MIada fronta, |
1965. |
|
|
|
|
|
|
|
СПИСОК Р Е К О М Е Н Д У Е М О Й ЛИТЕРАТУРЫ |
|
|
|
|
Б е л о с т о ц к и й А . |
A., |
В а л ь д е н б е р г Ю . |
С , |
М е р к у р ь е в |
Л. И. |
При |
менение вычислительных |
машин для |
автоматизации производственных |
процессов. |
М. «Энергия», |
1964, 240 |
с. с |
ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б е л о с т о ц к и й |
А. А., Ч у х м а н |
В. Н. |
Исследование и организация |
про |
изводства |
при создании |
автоматизированных |
систем |
управления. М. «Металлур |
гия», 1971, 256 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г н е д е н к о |
Б. В. Курс теории |
вероятностей. М. Физматгиз, |
1961, 406 с. с ил. |
Г у д |
Г. X., |
М а к о л Р. Э. |
Системотехника. |
|
Введение в |
проектирование |
больших систем. М. «Советское радио», 1962, 382 с. с ил. |
|
|
|
|
Д л и н |
А. М. Математическая |
статистика |
в |
технике. М. «Советская |
наука», |
1958, 466 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д р о з д о в |
|
Е. А., |
П я т и б р а т о в |
А. П. |
Автоматическое |
преобразование |
и кодирование информации. М. «Советское радио», |
1964, 543 с. с ил. |
|
|
Д р о з д о в |
|
Е. А., |
К о м а р н и ц к и й В. А., |
П я т и б р а т о в А. И. |
Элек |
тронные цифровые |
вычислительные машины. М. Воениздат, 1968, 235 с. с ил. |
К л и м о в и ц к и й |
М. Д., К о п е л о в и ч |
А. П. Автоматический контроль и |
регулирование |
в черной |
металлургии. М. «Металлургия», 1967, 788 с. с ил. |
|
К р у т о |
в В. И. Основы теории |
автоматического |
регулирования. М. «Маши |
ностроение», |
1969, 359 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М а л и н о в с к и й |
|
Б. Н., Я н о в и ч |
Н. А. |
Основы проектирования |
управ |
ляющих машин |
|
промышленного назначения. М. «Машиностроение», 1969. 251 с. с ил. |
О с т р о в с к и й |
|
Л. А., Основы |
общей |
теории |
электроизмерительных |
уст |
ройств. М. «Энергия», |
1971, 544 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П о п о в Е. П. Автоматическое регулирование и управление. М. «Наука», 1966, |
388 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теоретические основы связи и управления. М. «Физматгиз», |
1963, 932 с. с ил. |
Х а р к е в и ч |
А. А. Теория |
информации |
и ее приложения. М. «Физматгиз», |
1959, 286 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ч е р ч м е н У . , |
А к о ф Р . , |
А р н о ф А . |
Введение в |
исследование операций. |
М. «Наука», |
1968, 486 с. с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш е н н о н |
К- В |
сб. «Работы |
по теории |
информации |
и кибернетики». ИЛ, |
1963, с. 27—35 с ил. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М и л ан К Р Е Й Ч И К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Иво Я Н О У Ш Е К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Павел |
Н Е В Р Ж И В А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вилем С Р О В Н А Л |
|
|
|
|
|
|
О С Н О В Ы А В Т О М А Т И З А Ц И И Д Л Я М Е Т А Л Л У Р Г О В |
|
|
П е р е в о д |
с |
чешского |
И. А. |
Г р я з н о в о й |
|
|
Редакторы: |
А. А. |
Белостоцкий, |
А. |
К. |
Каграманов |
|
|
Редакторы |
издательства: |
Я . Ф. Фокина, |
Т. А. |
Дьяконова |
|
|
Х у д о ж е с т в е н н ы й |
редактор |
|
Д. |
В. |
Орлов |
|
|
|
Корректоры: |
Я . А. Дынина, |
С. |
С. |
Копелевич |
|
|
Технический редактор |
Г. Я . |
Каляпина |
|
|
|
Переплет |
х у д о ж н и к а А. |
Я. |
|
Бернарского |
|
|
С д а н о в |
н а б о р 22/П 1973 г. |
П о д п и с а н о в |
печать |
16/V1I 1973 |
г. |
Формат |
б у м а г и 60Х90! Ав. |
Б у м а г а |
типографская № 2. |
Печ . л. |
19,50. |
Уч - изд . |
л. |
22,34. |
Т и р а ж 3600 |
экз . З а к а з 141. |
|
|
И з д . |
№ |
2553а. |
Ц е н а |
2 |
р. 47 |
к. |
|
|
|
|
И з д а т е л ь с т в о « М е т а л л у р г и я » . |
119034, |
Москва, |
Г-34, 2-й Обыденский |
пер., 14 |
Ле н и н г р а д с к а я типография № 8 «Союзполигр^фпрома» при Государственном комитете Совета Министров СССР по д е л а м издательств, полиграфии и книжной торговли.
190000, Л е н и н г р а д , Прачечный пер., д . 6.
