Спосіб і пристрій для регулювання викидів окислу вуглецю електродугової печі

Реферат: Винахід стосується способу і пристрою для регулювання випуску окислу вуглецю електродугової печі, яка містить корпус печі, пристрій для визначення висоти спіненого шлаку у щонайменше трьох зонах корпусу печі на основі виміру корпусного звуку, щонайменше один перший пристрій для регулювання подачі кисню і щонайменше один другий пристрій для регулювання введення вуглецю у корпус печі. Визначається висота спіненого шлаку у кожній із щонайменше трьох зон і співвідноситься з вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі, причому введення вуглецю і/або подача кисню у щонайменше одній із щонайменше трьох зон регулюється таким чином, що висота спіненого шлаку підтримується нижче за максимальне значення. UA 103510 C2 (12) UA 103510 C2 UA 103510 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується способу і пристрою для регулювання викидів окислу вуглецю електродугової печі під час її експлуатації, який містить корпус печі, пристрій для визначення висоти спіненого шлаку в щонайменше трьох зонах корпусу печі на основі виміру корпусного звуку, щонайменше один перший пристрій для регулювання подачі кисню і щонайменше один другий пристрій для регулювання введення вуглецю в корпус печі. При виготовленні сталі в електродуговій печі, при якому здійснюється розплавлення скрапу, виникає, як правило, спінений шлак на утворюваному розплавленому металі. Це приводить, при подачі вуглецю в корпус печі до розкислювання розплаву, і при подачі кисню в корпус печі до зневуглецювання розплаву. Завантаження вуглецю може при цьому здійснюватися за допомогою завантаження вугілля в корпус печі, тобто кускового вугілля в діапазоні від декількох міліметрів до декількох сантиметрів в діаметрі, разом із скрапом, або за допомогою додаткового вдування вуглецю в корпус печі на поверхню розплавленого металу і/або шлаку. Частина необхідного вуглецю часто вводиться за допомогою самого скрапу. Введений скрап, у результаті, знаходиться в розплавленому стані в корпусі печі і, при обставинах, наявне кускове вугілля розчиняється у ході процесу розплавлення в розплаві. Розчинений вуглець, що міститься в розплаві, є учасником реакції з поданим в корпус печі киснем, причому утворюються окисел вуглецю (CO) і двоокис вуглецю (СО 2), які приводять до утворення спіненого шлаку на поверхні розплаву металу. Оскільки після розплавлення скрапу є велика кількість вуглецю, розчиненого в розплаві, при вдуванні кисню утворюється кількість спіненого шлаку, яка часто перевищує раціональний рівень. Тому зазвичай контролюється встановлена висота спіненого шлаку в корпусі печі. В ЕР 0637634 А1 описаний спосіб для одержання розплаву металу в електродуговій печі, причому висота спіненого шлаку визначається виміром рівня. Інший пристрій для визначення висоти спіненого шлаку в корпусі електродугової печі описаний в DE 10 2005 034409 ВЗ. Тут здійснюється визначення висоти спіненого шлаку в щонайменше трьох зонах корпусу печі на основі виміру корпусного звуку. Щоб регулювати висоту спіненого шлаку на основі відомих вимірювальних систем, вже передбачалися пристрої для регулювання кількості додатково вдуваного вуглецю і поданого кисню, які при надмірному спінюванні знижують кількість додатково вдуваного вуглецю до мінімуму і регулюють величину подачі кисню. Було виявлено, що у відхідному газі електродугової печі на початку і протягом фази утворення спіненого шлаку через певний проміжок часу міститься надмірно велика кількість окислу вуглецю, яка виявляється в піке або "горбі" окислу вуглецю і яка не може бути задовільним чином нейтралізована. Відхідний з установки допалювання (нейтралізації) відхідних газів окисел вуглецю потрапляє через димар у навколишнє середовище. Вміст окислу вуглецю, а також двоокису вуглецю у відхідному газі визначався в минулому частково на основі виміру в каналі відхідного газу після електродугової печі і/або після встановлення допалювання відхідного газу за допомогою газових датчиків. Зважаючи на переважаючі в місці виміру високі температури відхідного газу і значний вміст в ньому пилу, подібні виміри схильні до помилок, і термін служби вживаних для цього вимірювальних пристроїв обмежений. Крім того, на основі виміру в каналі відхідного газу генерація окислу вуглецю в корпусі печі визначається лише з деякою тимчасовою затримкою, наслідком чого є запізніла регулююча дія. Це приводить до того, що короткочасно у відхідному газі міститься надмірно висока кількість окислу вуглецю, яка не може бути задовільним чином нейтралізована. Окисел вуглецю, що виходить з установки допалювання відхідного газу, знов потрапляє через димар у навколишнє середовище. Тому задачею винаходу є створення способу і пристрою, за допомогою яких забезпечується можливість вирівнювання вмісту окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі. Вказана задача для способу регулювання викидів окислу вуглецю електродугової печі, яка має корпус печі, пристрій для визначення висоти спіненого шлаку у щонайменше трьох зонах корпусу печі на основі виміру корпусного звуку, щонайменше один перший пристрій для регулювання подачі кисню і щонайменше один другий пристрій для регулювання введення вуглецю у корпус печі, вирішується тим, що висота спіненого шлаку визначається в кожній із щонайменше трьох зон і співвідноситься з вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі, і тим, що введення вуглецю і/або подача кисню у щонайменше одній із щонайменше трьох зон регулюється таким чином, що висота спіненого шлаку підтримується нижчою за максимальне значення. Поставлена задача вирішується для пристрою для регулювання викидів окислу вуглецю електродугової печі, яка має корпус печі і пристрій для визначення висоти спіненого шлаку в щонайменше трьох зонах корпусу печі на основі виміру корпусного звуку, причому пристрій 1 UA 103510 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 містить щонайменше один перший пристрій для регулювання подачі кисню в корпус печі, щонайменше один другий пристрій для регулювання введення вуглецю в корпус печі і щонайменше один обчислювальний блок для реєстрації виміряних значень висоти спіненого шлаку в кожній із щонайменше трьох зон, причому щонайменше один обчислювальний пристрій додатково виконаний з можливістю співвідношення виміряних значень із вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі, причому виміряні значення порівнюються з максимальним значенням для висоти спіненого шлаку, і при перевищенні максимального значення видається щонайменше один регулюючий сигнал для щонайменше одного першого пристрою і/або щонайменше одного другого пристрою. Відповідний винаходу спосіб і відповідний винаходу пристрій забезпечують можливість вирівнювання вмісту окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі. Зважаючи на той факт, що висота спіненого шлаку в електродуговій печі є мірою для кількості утвореного окислу вуглецю і двоокису вуглецю, відкривається можливість того, що вимір висоти спіненого шлаку безпосередньо використовується для регулювання викидів окислу вуглецю електродугової печі. Після того, як визначення висоти спіненого шлаку в щонайменше трьох зонах корпусу печі на основі виміру корпусного звуку може бути виконане особливо швидко і точно, можна здійснювати регулювання щонайменше одного першого і щонайменше одного другого пристрою особливо швидко і без помітної затримки за часом. На основі досягнутого вирівнювання вмісту окислу вуглецю у відхідному газі можна реалізувати повне або майже повне допалювання (нейтралізацію) окислу вуглецю, який міститься у відхідному газі в установці допалювання відхідного газу, яка зазвичай включена після електродугової печі. Доля окислу вуглецю, яка відводиться через димар у навколишнє середовище, скорочується до нуля або практично до нуля або щонайменше сильно знижується. Навантаження на навколишнє середовище шкідливими речовинами істотно знижується. Крім того, кількість вуглецю, що вводиться, і/або кисню, що подається, зменшується, і відповідно знижуються витрати. Відносно визначення висоти спіненого шлаку в щонайменше трьох зонах корпусу печі на основі виміру корпусного звуку можна послатися на документ DE 102005034409 ВЗ, в якому детально описаний використовуваний тут метод вимірів. Максимальне значення може при цьому встановлюватися за часом жорстко на деяке значення, проходити декілька зумовлених рівнів або динамічно узгоджуватися з поточними умовами. Переважні виконання відповідного винаходу способу і відповідного винаходу пристрою описуються нижче. Висота спіненого шлаку далі підтримується переважно вищою за мінімальне значення. Найменша кількість спіненого шлаку гарантує оптимальне введення енергії у розплав і зниження тепловипромінювання з поверхні розплаву. До цих пір, вже при досягненні мінімального значення для висоти спіненого шлаку щонайменше один другий пристрій для регулювання введення вуглецю у корпус печі регулювався таким чином, що введення вуглецю мінімізувалося. Підтримка мінімального значення, а також максимального значення для висоти спіненого шлаку приводить до подальшого вирівнювання вмісту окислу вуглецю у відхідному газі і до ефективного використання установки допалювання відхідного газу, що є при конкретних обставинах. Щонайменше один обчислювальний блок пристрою, зокрема, виконаний з можливістю порівнювати виміряні значення відносно висоти спіненого шлаку з мінімальним значенням для висоти спіненого шлаку, і при спаді нижче мінімального значення видавати щонайменше один регулюючий сигнал щонайменше одного першого пристрою і щонайменше одного другого пристрою. З кожною із щонайменше трьох зон корпусу печі зіставлений щонайменше один перший пристрій, і подача кисню для кожної із щонайменше трьох зон регулюється окремо. Так по відношенню до локального надмірного спінювання спіненого шлаку можна цілеспрямовано за рахунок зменшення подачі кисню в цій зоні виконувати протидіюче регулювання. При дуже малій висоті спіненого шлаку, навпаки, подача кисню збільшується і тим самим активізується піноутворення. Придатними для введення кисню в електродугову піч матеріалами виявилися чистий кисень, повітря, водяна пара або комбінації вказаного. Також може бути передбачена подача окислу заліза, переважно у формі залізняку як постачальника кисню. Крім того, з кожною із щонайменше трьох зон співвіднесений щонайменше один другий пристрій, і введення вуглецю регулюється окремо для кожної із щонайменше трьох зон. Так локальному надмірному спінюванню спіненого шлаку можна цілеспрямовано протидіяти 2 UA 103510 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 шляхом зменшення введення вуглецю в цю зону. При дуже малій висоті спіненого шлаку, навпаки, можна підвищувати введення вуглецю і тим самим активізувати піноутворення. Як матеріали, придатні для введення вуглецю за допомогою вдування в корпус печі, зарекомендували себе вугілля, кокс, дерево, карбід заліза, безпосередньо відновлене залізо, брикетоване при високій температурі залізо, руда, фільтрувальний пил, окалина, висушений і роздрібнений шлам, шлакотворний компонент, такий як вапно, вапняк, доломіт, плавиковий шпат і тому подібне, причому введення здійснюється у роздрібненій формі або у формі порошку. При цьому особливо переважним є використання щонайменше одного першого пристрою і щонайменше одного другого пристрою для кожної встановленої зони корпусу печі, щоб мати можливість якомога швидко і динамічно здійснювати вплив. Переважним чином за допомогою екстраполяції здійснюється передбачення характеристики висоти спіненого шлаку в кожній із щонайменше трьох зон і/або усередненим чином щонайменше по трьох зонах. З тимчасової характеристики висоти спіненого шлаку зони можна своєчасно протидіяти надмірному або дуже малому спінюванню і надійно гарантувати вирівнювання вмісту окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі, при одночасно оптимальному введенні енергії. Час затримки між виявленням дуже низького або дуже високого рівня спіненого шлаку в корпусі печі і регулюючою дією істотно знижується і досягається близький до процесу вплив. Щонайменше один обчислювальний блок пристрою переважним чином виконаний так, щоб на основі виміряних значень відносно висоти спіненого шлаку виконувати екстраполяцію для передбачення характеристики висоти спіненого шлаку в кожній із щонайменше трьох зон і/або усередненим чином щонайменше по трьох зонах. Як альтернатива або в комбінації визначається передбачення характеристики висоти спіненого шлаку в кожній із щонайменше трьох зон або усередненим чином щонайменше по трьох зонах і виконується кореляція виміряних значень для висоти спіненого шлаку з вмістом окислу вуглецю на основі виміряного вмісту двоокису вуглецю у відхідному газі. Як альтернатива або в комбінації з цим передбачення характеристики висоти спіненого шлаку в кожній із щонайменше трьох зон або шляхом усереднювання щонайменше по трьох зонах і кореляція виміряних значень для висоти спіненого шлаку з вмістом окислу вуглецю виконується на основі моделі реакції, яка збережена в щонайменше одному обчислювальному блоці. При цьому модель реакції базується переважно на теоретичних обчисленнях для утворення відхідного газу, які збережені переважно в комбінації із дослідними даними для утворення відхідного газу для електродугової печі і/або матеріалу, що розплавляється, і/або вживаної програми плавки. При створенні моделі реакції переважно слід враховувати склад розплаву, температуру розплаву, кількість відхідного газу, що виробляється, місце і кількість утворення спіненого шлаку і так далі. Зокрема, є переважним, якщо модель реакції постійно при роботі електродугової печі може оптимізуватися на основі виміряних значень і параметрів установки, які визначаються щонайменше одним обчислювальним блоком переважно автоматично і, при необхідності, можуть доповнюватися обслуговуючим персоналом вручну через блок введення. Переважним чином використовується щонайменше один нечіткий регулятор для регулювання щонайменше одного першого пристрою і/або щонайменше одного другого пристрою. Нечіткі регулятори є системами, які відносяться до класу регуляторів по заданій параметричній поверхні, які відповідають теорії нечіткої логіки. На кожному кроці регулювання виконуються три часткові кроки: розмивання (підготовка задачі для вирішення методами нечіткої логіки), вивід (висновок) і, нарешті, відновлення чіткості (одержання рішення задачі методами нечіткої логіки). Окремі входи і виходи позначаються як лінгвістичні змінні, до яких належить, відповідно, нечітка множина. При цьому такий нечіткий регулятор може, наприклад, звертатися до збереженої в обчислювальному блоці вищезазначеної моделі реакції. Динамічне регулювання може здійснюватися на різних фазах процесу розплавлення, зокрема, на фазі утворення спіненого шлаку, на основі різних мінімальних і/або максимальних значень для висоти спіненого шлаку. Фаза спіненого шлаку характеризується тимчасовим інтервалом після розплавлення всіх металевих компонентів в порожнині печі, в якій виконується відновлення (нейтралізація) і/або зневуглецювання розплаву. У переважному виконанні способу вимірюється поточний вміст окислу вуглецю у відхідному газі і порівнюється із заданим вмістом окислу вуглецю у відхідному газі. При цьому такий заданий вміст окислу вуглецю характеризує, особливо, кількість окислу вуглецю у відхідному газі, оптимально допалювана в установці допалювання відхідного газу, включеній після 3 UA 103510 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 електродугової печі. Для того, щоб цей заданий вміст окислу вуглецю досягався по можливості безперервним чином, виявилося сприятливим відповідно динамічно змінювати або підстроювати максимальне значення. Це забезпечує можливість оптимального використання продуктивності установки допалювання відхідного газу. Щонайменше один обчислювальний блок пристрою виконаний з можливістю порівнювати виміряний поточним чином у відхідному газі вміст окислу вуглецю із заданим вмістом окислу вуглецю, збереженому у щонайменше одному обчислювальному блоці, і динамічно змінювати максимальне значення для досягнення заданого вмісту окислу вуглецю. За рахунок цього можна коректувати заздалегідь встановлене максимальне значення і динамічно погоджувати з поточними або такими, що змінюються, умовами в установці. Максимальне значення може корелюватися з допустимим граничним значенням для окислу вуглецю, яке ґрунтується на законодавчому регулюванні. При цьому максимальне значення, особливо, вибирається таким чином, що відхідний газ, який допалюється в установці допалювання відхідного газу, включеній після електродугової печі, виводить у навколишнє середовище залишкову кількість окислу вуглецю в одиницю часу, яка лежить нижче за допустиме граничне значення. В іншому переважному виконанні способу, після співвідношення висоти спіненого шлаку в кожній із щонайменше трьох зон із вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі, робота установки допалювання відхідного газу, включеної після електродугової печі, регулюється на основі відповідного вмісту окислу вуглецю. При цьому на кількість кисню, що вдувається в установку спалювання відхідного газу, здійснюється дія, наприклад, через регулювання кількості, що подається, від вентиляторів свіжого повітря і/або газових клапанів, таким чином, що при високому вмісті окислу вуглецю у відхідному газі з електродугової печі відповідно збільшена кількість кисню надається для його допалювання. Щонайменше один обчислювальний блок пристрою переважно виконаний з можливістю того, щоб, після співвідношення висоти спіненого шлаку в кожній із щонайменше трьох зон з вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі, регулювати роботу установки допалювання відхідного газу, включеної після електродугової печі, на основі відповідного вмісту окислу вуглецю. Винахід пояснюється на прикладі із посиланнями на фіг. 1-5, на яких показане таке: Фіг. 1 - ілюстрація здійснення способу на кінцевій фазі процесу розплавлення в електродуговій печі; Фіг. 2 - порівняння між здійсненням способу на кінцевій фазі процесу розплавлення в електродуговій печі згідно з фіг. 1 і відповідним винаходу здійсненням способу на кінцевій фазі; Фіг. 3 - схемне представлення електродугової печі з відповідним винаходу пристроєм; Фіг. 4 - схемний розріз корпусу електродугової печі згідно з фіг. 3; Фіг. 5 - зіставлення вмісту окислу вуглецю у відхідному газі СО аbg і висоти спіненого шлаку HS при відповідному винаходу регулюванні і без регулювання. Фіг. 1 показує здійснення способу на кінцевій фазі процесу розплавлення в електродуговій печі. По осі X, яка показує час t в секундах від початку процесу розплавлення, на осі Y з Н rel нанесені кут нахилу α корпусу (металоприймача) електродугової печі, висота спіненого шлаку HS1, HS2, HS3 для відповідної з трьох зон корпусу печі, а також кількість вуглецю Е С1, ЕС2, ЕС3, що вводиться, для кожної з трьох зон корпусу печі. При цьому кінець фази розплавлення скрапу і початок фази спіненого шлаку позначені як А, середня область фази спіненого шлаку - як В, і кінцева область фази спіненого шлаку безпосередньо перед розливанням розплаву - як С. Визначення висоти спіненого шлаку HS1, HS2, HS3 в трьох зонах корпусу 1а електродугової печі 1 здійснюється за допомогою виміру корпусного звуку. Для кожної зони корпусу 1а печі є перший пристрій 50а, 50b, 50с для регулювання подачі кисню і другий пристрій 60а, 60b, 60с для регулювання введення вуглецю ЕС1, ЕС2, ЕС3 в корпус 1а печі (див. фіг. 3). На фазах А-С для висоти спіненого шлаку в корпусі печі нанесені відповідне максимальне значення W maxA, W maxB, W maxC, а також мінімальне значення W minA, W minB, W minC. На фазах А-С до цих пір здійснювалося недостатнє регулювання відхідного газу CO abg електродугової печі 1. Висота спіненого шлаку HS1, HS2, HS3 перевищує, зокрема у фазі А, мінімальне значення W maxA і крім того максимальне значення W maxA і веде до перевищення значення СОmax для бажаного вмісту окислу вуглецю або заданого вмісту окислу вуглецю у відхідному газі (див. заштриховану площу в СОabg-характеристиці). Але також на фазах В і С може відбуватися перевищення значення СОmax для бажаного вмісту окислу вуглецю або заданого вмісту окислу вуглецю у відхідному газі. Підключена до електродугової печі установка 70 для допалювання відхідного газу не може достатньою мірою допалювати велику кількість окислу вуглецю, що поступає, так 4 UA 103510 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 що небажана кількість окислу вуглецю залишається у відхідному газі, що виводиться у навколишнє середовище. Максимальне значення W maxA, W maxB, W maxC може при цьому бути корельованим з допустимим граничним значенням для окислу вуглецю у допалюваному відхідному газі, який виводиться через димар у навколишнє середовище. Фіг. 2 показує порівняння між здійсненням способу згідно з фіг. 1 і здійсненням способу згідно з винаходом на кінцевій фазі процесу розплавлення. На трьох фазах А, В, С знову представлені криві для визначеної висоти спіненого шлаку HS 1, HS2, HS3 згідно з фіг. 1 і відповідна характеристика вмісту окислу вуглецю у відхідному газі CO abg (див. штрих-пунктирну лінію у СОabg-характеристиці). Крім того, тепер змальована крива, яка показує висоту спіненого шлаку H opt в середньому при регулюванні подачі кисню і введення вуглецю Е С1, ЕС2, ЕС3 згідно з винаходом. Максимальні значення W maxA, W maxB, W maxC у фазах А, В, С для висоти спіненого шлаку більш не перевищуються для всіх трьох зон корпусу 1а печі. За рахунок цього виходить, при характеристиці висоти спіненого шлаку згідно кривій H opt, характеристика для вмісту окислу вуглецю у відхідному газі COabg (див. жирну лінію на СОabg-характеристиці), яка всюди лежить нижче за значення СОmax. У фазі А і в області переходу між фазами В і С викид окислу вуглецю електродугової печі знижується, значення СО max більше не перевищується. СО-викид електродугової печі тепер знаходиться на рівномірному рівні і може звичайним способом рівномірно допалюватися у підключеній до електродугової печі установці для допалювання відхідного газу. На фіг. 3 показана електродугова піч 1 з корпусом 1а печі, в який введено декілька електродів 3a, 3b, 3с, які через токопідводи пов'язані з пристроєм 12 електроживлення. Пристрій 12 електроживлення переважно містить пічний трансформатор. За допомогою щонайменше одного з трьох електродів 3a, 3b, 3с розплавляються завантажені матеріали в електродуговій печі 1, такі як скрап і інші добавки. При виробництві сталі в електродуговій печі утворюється шлак або спінений шлак 15 (див. фіг. 4), за рахунок чого покращується введення енергії у розплав за допомогою електричної дуги 18 (див. фіг. 4), яка утворюється на щонайменше одному електроді 3a, 3b, 3с. У показаному прикладі виконання згідно з фіг. 3 на токопідводах електродів 3a, 3b, 3с передбачені сенсорні і регулюючі пристрої 13а, 13b, 13с, за допомогою яких струм і/або напруга або енергія, подана на електроди 3a, 3b, 3c, можуть вимірюватися і регулюватися. Сенсорні і регулюючі пристрої 13а, 13b, 13с сприймають сигнали струму і/або напруги переважно з дозволом за часом. Сенсорні і регулюючі пристрої 13а, 13b, 13с пов'язані з обчислювальним блоком 8 за допомогою виконаних як кабель сигнальних ліній 14а, 14b, 14с. Інші сигнальні лінії 14d, 15e, 14f служать для з'єднання сенсорних і регулюючих пристроїв 13а, 13b, 13с з регулюючим пристроєм 9, який отримує дані регулювання від обчислювального блоку 8. На стінці 2 корпусу 1а печі, тобто на зовнішньому обмеженні корпусу 1а печі розміщені датчики 4а, 4b, 4с корпусного звуку для виміру коливань. Датчики 4а, 4b, 4с корпусного звуку можуть бути безпосередньо і/або опосередковано пов'язані з корпусом 1а печі або із стінкою 2 корпусу 1а печі. Переважним чином, датчики 4а, 4b, 4с корпусного звуку розміщені на протилежних електродам 3a, 3b, 3c сторонах стінки 2 корпусу електродугової печі 1. Датчики 4а, 4b, 4с корпусного звуку переважно виконані як датчики прискорення і позиціюють вище спіненого шлаку 15 (див фіг. 4). Датчики 4а, 4b, 4с корпусного звуку також пов'язані з обчислювальним блоком 8. Виміряні значення або сигнали, які передаються від датчиків 4а, 4b, 4с корпусного звуку на обчислювальний блок 8, спрямовуються по захищених лініях 5а, 5b, 5с в оптичний пристрій 65 і від нього, щонайменше частково, спрямовуються в обчислювальний блок 8 по світлопроводу 7. Сигнальні лінії 5а, 5b, 5с переважно захищені від нагріву, електромагнітних полів, механічних навантажень і/або інших навантажень. Оптичний пристрій 6 служить для посилення і/або перетворення сигналів датчиків 4а, 4b, 4с корпусного звуку і розміщений переважним чином порівняно близько від електродугової печі 1. В оптичному пристрої 6 виміряних значень або сигнали датчиків 4а, 4b, 4с корпусного звуку перетворюються в оптичні сигнали і по світлопроводу 7 без впливу перешкод передаються на порівняно великі відстані, наприклад, від 50 до 200 м, до обчислювального блоку 8. На кожну зону корпусу 1а печі тут є один перший пристрій 50а, 50b, 50с для регулювання подачі кисню і один другий пристрій 60а, 60b, 60с для регулювання введення вуглецю Е C1, ЕC2, ЕC3 (див фіг. 1 і 2) у корпус 1а печі, які за допомогою обчислювального блоку 8 і пристрою 9 регулювання згідно з винаходом контролюються таким чином, що максимальне значення W maxA, W maxB, W maxC у фазах А, В, С (див фіг. 2) для висоти спіненого шлаку 15 для всіх трьох зон 5 UA 103510 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 корпусу 1а печі або в середньому для трьох зон не перевищується. Крім того, контроль здійснюється таким чином, що мінімальне значення W minA, W minB, W minC у фазах А, В, С (див фіг. 2) для висоти спіненого шлаку 15 для всіх трьох зон корпусу 1а печі або в середньому для трьох зон не стає нижчим, тим самим гарантується оптимальне введення енергії в електродугову піч 1. В обчислювальному блоці 8 виміряні значення або сигнали датчиків 4а, 4b, 4с корпусного звуку і сенсорних і регулюючих пристроїв 13а, 13b, 13с реєструються і оцінюються, щоб визначити висоту спіненого шлаку 15 (див. фіг. 4) в корпусі 1а печі. Визначені датчиками 4а, 4b, 4с корпусного звуку виміряні значення або сигнали є корельованими з висотою спіненого шлаку 15, причому можливий тимчасовий дозвіл в діапазоні від приблизно 1 до 2 секунд. В обчислювальному блоці 8 виміряні значення або сигнали, які вказують висоту спіненого шлаку 15 в корпусі 1а печі на кожну зону, співвідносяться з відповідним вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі 1. Відповідний вміст окислу вуглецю порівнюється в обчислювальному блоці 8 із значенням СОmaх для окислу вуглецю у відхідному газі, яке відповідає бажаній кількості окислу вуглецю або заданій кількості окислу вуглецю, і відповідним чином введення вуглецю і/або подача кисню коректуються в необхідному випадку. При обставинах може також здійснюватися додаткове втручання для зміни температури і/або складу розплаву. За допомогою перших пристроїв 50а, 50b, 50с і/або других пристроїв 60а, 60b, 60с, залежно від відповідного вмісту окислу вуглецю, особливо, введення вуглецю і/або подача кисню регулюються в одній або декількох зонах корпусу 1а печі так, щоб висота спіненого шлаку в середньому або у відповідній зоні підтримувалася нижче за максимальне значення W maxA, W maxB, W maxC, а також перевищувала мінімальне значення W minA, W minB, W minC. Обчислювальний блок 8 видає щонайменше один регулюючий сигнал або регулююче розпорядження, на основі поточної обчисленої і/або визначеної заздалегідь висоти спіненого шлаку для кожної зони в корпусі 1а печі або усередненої по зонах, на регулюючий пристрій 9. Регулюючий пристрій 9 регулює згідно із завданням обчислювального блоку 8, при обставинах також на основі власних обчислень, разом із введенням вуглецю і/або подачею кисню, додатково подачу інших речовин у корпус 1а печі, а також введення енергії через електроди 3a, 3b, 3c. Регулюючий пристрій 9 переважно включає в себе нечіткий регулятор. До електродугової печі 1 додатково може бути підключена установка 70 для допалювання відхідного газу, яка допалює відхідний газ, що поступає з електродугової печі 1 по магістралі 71 відхідного газу, і потім виводить через димар 72 у навколишнє середовище. Подібна установка 70 для допалювання відхідного газу може при цьому регулюватися через керувальну лінію 73 від регулюючого пристрою 9, яка отримує відповідний регулюючий сигнал від обчислювального блоку 8. Фіг. 4 показує у спрощеному вигляді один з електродів 3b з електричною дугою 18 в корпусі 1а електродугової печі 1. На стінці 2 корпусу 1а печі розміщений датчик 4b корпусного звуку, який сполучений із сигнальною лінією 5b, за допомогою якої сигнали передаються на обчислювальний блок 8 (див. фіг. 3). На фіг. 4 схемно показані ванна 16 розплаву і спінений шлак 15 у поперечному перерізі корпусу 1а печі. Висота HS спіненого шлаку 15 може визначатися в обчислювальному блоці 8 за допомогою передавальної функції корпусного звуку в електродуговій печі 1. Передавальна функція характеризує схемно показаний на фіг. 4 шлях передачі 17 корпусного звуку від місця збудження до місця детектування. Збудження корпусного звуку здійснюється за рахунок введення потужності в електрод 3b в електричній дузі 18. Корпусний звук, тобто обумовлені збудженням коливання, передається через ванну 16 розплаву і/або через спінений шлак, що щонайменше частково покриває ванну 16 розплаву, до стінки 2 корпусу 1а печі. Передача корпусного звуку може додатково, щонайменше частково, здійснюватися також через ще не розплавлений кусковий матеріал в електродуговій печі 1. Оцінка виміряних значень або сигналів в обчислювальному блоці 8 може безперервно оптимізуватися за допомогою дослідних значень з процесу функціонування електродугової печі 1. Реєстрація і оцінка сигналів і визначення висоти спіненого шлаку здійснюється в оперативному режимі, так що встановлена висота спіненого шлаку в електродуговій печі 1 може застосовуватися для автоматичного регулювання викидів окислу вуглецю електродугової печі 1. За рахунок швидкого і безпосереднього визначення висоти спіненого шлаку в корпусі 1а печі забезпечується можливість покращуваного контролю і регулювання процесу, яке у будь-який момент часу гарантує вирівнювання вмісту окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі, і, при необхідності, оптимальне допалювання окислу вуглецю. 6 UA 103510 C2 5 10 Фіг. 5 показує зіставлення вмісту окислу вуглецю у відхідному газі СО abg і висоти спіненого шлаку HS за часом t у фазі спіненого шлаку процесу розплавлення в електродуговій печі при відповідному винаходу регулюванні і без регулювання. Без регулювання висоти відповідного спіненого шлаку HS на максимальне значення вміст окислу вуглецю у відхідному газі СО abg перевищує значення СОmax. При регулюванні висоти спіненого шлаку HSt таким чином, що максимальне значення не перевищується, вміст окислу вуглецю у відхідному газі CO abg не перевищує більш бажане значення СОmax, і вміст окислу вуглецю у відхідному газі стає вирівняним або підтримується по суті на постійному рівні. При цьому фіг. 1-5 показують лише приклади, які при змінених програмах плавлення, електродугових печах і так далі можуть бути абсолютно іншими. Фахівець на основі знання винаходу, таким чином, в змозі, при необхідності з проведенням деяких дослідів, виконати регулювання викидів окислу вуглецю і для іншим чином сконструйованих або оснащених електродугових печей з використанням визначення висоти спіненого шлаку в щонайменше трьох зонах корпусу печі на основі виміру корпусного звуку. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб регулювання викидів окислу вуглецю електродугової печі (1), яка містить корпус (1а) печі, пристрій для визначення висоти спіненого шлаку (15) у щонайменше трьох зонах корпусу (1а) печі на основі виміру корпусного звуку, щонайменше один перший пристрій (50а, 50b, 50с) для регулювання подачі кисню і щонайменше один другий пристрій (60а, 60b, 60c) для регулювання введення вуглецю у корпус (1а) печі, причому висоту спіненого шлаку (15) визначають в кожній із щонайменше трьох зон і співвідносять із вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі (1), причому введення вуглецю і/або подачу кисню у щонайменше одній із щонайменше трьох зон регулюють таким чином, що висота спіненого шлаку (15) підтримується нижче за максимальне значення. 2. Спосіб за п. 1, причому висота спіненого шлаку (15) підтримується вище за мінімальне значення. 3. Спосіб за п. 1 або 2, причому з кожною із щонайменше трьох зон зіставляють щонайменше один перший пристрій (50а, 50b, 50с), і подачу кисню для кожної із щонайменше трьох зон регулюють окремо. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, причому з кожною із щонайменше трьох зон співвідносять щонайменше один другий пристрій (60а, 60b, 60с), і введення вуглецю регулюють окремо для кожної із щонайменше трьох зон. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, причому за допомогою екстраполяції здійснюють передбачення характеристики висоти спіненого шлаку (15) в кожній із щонайменше трьох зон і шляхом усереднювання щонайменше по трьох зонах. 6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, причому виконують передбачення характеристики висоти спіненого шлаку (15) в кожній із щонайменше трьох зон і/або шляхом усереднювання щонайменше по трьох зонах і кореляцію виміряних значень для висоти спіненого шлаку (15) з вмістом окислу вуглецю на основі виміряного вмісту окислу вуглецю у відхідному газі. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, причому передбачення характеристики висоти спіненого шлаку (15) в кожній із щонайменше трьох зон або шляхом усереднювання щонайменше по трьох зонах і кореляцію виміряних значень для висоти спіненого шлаку (15) з вмістом окислу вуглецю у відхідному газі виконують на основі моделі реакції, яка збережена в щонайменше одному обчислювальному блоці (8). 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, причому використовують щонайменше один нечіткий регулятор для регулювання щонайменше одного першого пристрою (50а, 50b, 50с) і/або щонайменше одного другого пристрою (60а, 60b, 60с). 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, причому вимірюють поточний вміст окислу вуглецю у відхідному газі і порівнюють із заданим вмістом окислу вуглецю, і для досягнення заданого вмісту окислу вуглецю динамічно змінюють максимальне значення. 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, причому максимальне значення корелюють з допустимим граничним значенням для окислу вуглецю. 11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, причому після співвідношення висоти спіненого шлаку (15) в кожній із щонайменше трьох зон з вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі (1), установку (70) допалювання відхідного газу, підключену до електродугової печі (1), регулюють на основі відповідного вмісту окислу вуглецю. 12. Пристрій для регулювання випуску окислу вуглецю електродугової печі (1), яка містить корпус (1а) печі і пристрій для визначення висоти спіненого шлаку (15) у щонайменше трьох 7 UA 103510 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 зонах корпусу (1а) печі на основі виміру корпусного звуку, причому пристрій містить щонайменше один перший пристрій (50а, 50b, 50с) для регулювання подачі кисню в корпус (1а) печі, щонайменше один другий пристрій (60а, 60b, 60с) для регулювання введення вуглецю в корпус (1а) печі і щонайменше один обчислювальний блок (8) для визначення виміряних значень висоти спіненого шлаку (15) в кожній із щонайменше трьох зон, причому щонайменше один обчислювальний пристрій (8) додатково виконаний з можливістю співвідношення виміряних значень з вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі (1), та порівняння виміряних значень з максимальним значенням для висоти спіненого шлаку (15), і при перевищенні максимального значення видавати щонайменше один регулюючий сигнал для щонайменше одного першого пристрою (50а, 50b, 50с) і/або щонайменше одного другого пристрою (60а, 60b, 60с). 13. Пристрій за п. 12, причому щонайменше один обчислювальний блок (8) додатково виконаний з можливістю порівнювати виміряні значення з мінімальним значенням для висоти спіненого шлаку (15) і при спаді нижче мінімального значення видавати щонайменше один регулюючий сигнал щонайменше одного першого пристрою (50а, 50b, 50с) і/або щонайменше одного другого пристрою (60а, 60b, 60с). 14. Пристрій за п. 12 або 13, причому з кожною із щонайменше трьох зон зіставлений щонайменше один перший пристрій (50а, 50b, 50с), і подача кисню для кожної із щонайменше трьох зон регулюється окремо. 15. Пристрій за будь-яким з пп. 12-14, причому з кожною із щонайменше трьох зон співвіднесений щонайменше один другий пристрій (60а, 60b, 60с), і введення вуглецю регулюється окремо для кожної із щонайменше трьох зон. 16. Пристрій за будь-яким з пп. 12-15, причому щонайменше один обчислювальний блок (8) виконаний так, щоб на основі виміряних значень виконувати екстраполяцію для передбачення характеристики висоти спіненого шлаку (15) в кожній із щонайменше трьох зон і/або усередненою щонайменше по трьох зонах. 17. Пристрій за будь-яким з пп. 12-15, причому для передбачення характеристики висоти спіненого шлаку (15) і для кореляції виміряних значень для висоти спіненого шлаку (15) з вмістом окислу вуглецю у відхідному газі, виміряні у відхідному газі вмісти окислу вуглецю збережені у щонайменше одному обчислювальному блоці (8). 18. Пристрій за будь-яким з пп. 12-15, 17, причому в щонайменше одному обчислювальному блоці (8) збережена модель реакції для передбачення характеристики висоти спіненого шлаку (15) і кореляції виміряних значень для висоти спіненого шлаку (15) з вмістом окислу вуглецю у відхідному газі. 19. Пристрій за будь-яким з пп. 12-18, причому пристрій містить щонайменше один нечіткий регулятор. 20. Пристрій за будь-яким з пп. 12-19, причому щонайменше один обчислювальний блок (8) виконаний з можливістю порівнювати поточний виміряний у відхідному газі вміст окислу вуглецю із збереженим у щонайменше одному обчислювальному блоці (8) заданим вмістом окислу вуглецю і діяти для досягнення заданого вмісту окислу вуглецю за допомогою динамічної зміни максимального значення. 21. Пристрій за будь-яким з пп. 12-20, причому максимальне значення корельовано із допустимим граничним значенням для окислу вуглецю. 22. Пристрій за будь-яким з пп. 12-21, причому щонайменше один обчислювальний блок (8) виконаний з можливістю, після співвідношення висоти спіненого шлаку у кожній із щонайменше трьох зон із вмістом окислу вуглецю у відхідному газі електродугової печі (1), регулювати роботу установки (70) допалювання відхідного газу, підключеної до електродугової печі, на основі відповідного вмісту окислу вуглецю. 8 UA 103510 C2 9 UA 103510 C2 10 UA 103510 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11