Спосіб прогнозування керуючих дій у конвертері

Спосіб прогнозування керуючих дій у конвертері, що включає визначення керуючих дій на технологічний процес, який відрізняється тим, що додатково вимірюють радіосигналами стаціонарного електромагнітного випромінювача надвисокого діапазону частот знос футіровки конвертера по осі його обертання Винахід відноситься до металургії чорних металів, конкретніше, до регулювання ходу технологічного процесу виплавки сталі у конвертері Відомий спосіб прогнозування керуючих дій в конвертері, що включає вимірювання рівня ванни у конвертері та операцію порівняння [Кобаяси С , Хатоно Т , Окада Т и др Измерение уровня шлака в конвертере с помощью микроволнового уровнемера Тэцутохаганэ, 1987 Т 83, № 4 — С 164] Недоліком способу є те, що його використання не може привести до позитивних результатів, оскільки технологічна дія застосовується за фактом перевищення рівня критичної ВІДМІТКИ від горловини конвертера, не враховує швидкісного чинника зміни рівня, а, отже, і часу на технологічну дію Найбільш близьким до способу, що пропонується, по технічній суті і позитивному ефекту, який досягається, є відомий спосіб прогнозування керуючих дій у конвертері [Патент UA № 6458 от 29 12 1994р Бюл № 8-1 Вяткін Ю Ф , Головко В І , Кукушкін О М і ш "Спосіб прогнозування керуючих дій у конверторі та пристрій для його здійснення"], що включає визначення керуючих дій на технологічний процес за результатом порівняння часу на заповнення вільного простору розплавом по значеннях часу реакції ванни на ці впливи Сутність цього способу в наступному Після проведення контрольних плавок визначають тривалість впливу технологічних параметрів на стабілізацію рівня ванни Вимірюють рівень днища конвертера Далі, після залиття чавуна і завалки лому, у ході конвертерної плавки послідовно вимірюють рівень ванни у конвертері, визначають висоту вільного простору у конвертері та швидкість вимірювання рівня ванни Після цього обчислюють час на заповнення вільного простору розплавом і визначають можливі керуючі дії на технологічний процес за результатом порівняння часу на заповнення вільного простору розплавом зі значенням часу реакції ванни на ці керуючі дії Недоліком відомого способу прогнозування керуючих дій в конвертері є те, що його використання не може у повній мірі привести до позитивних результатів через відсутність об'єктивності зносу вогнетривкої футерівки конвертера [В И Куманина "Толковый металлургический словарь" Основные термины М "Русский язык", 1989 — С 447] в найбільш критичному МІСЦІ зносу футерівки - по ВІСІ обертання конвертера Існуюче визначення керуючих дій на основі знань та суб'єктивного досвіду оператора щодо зносу футерівки може виявитися аварійним в процесі виплавки стали З іншого боку, спроби уникнути аварій при відсутності об'єктивного і оперативного контролю стану футерівки конвертера скорочують термін кампанії конвертера на ЗО - 50% при одночасній перевитраті дорогих вогнетривів, збільшенні трудовитрат на поточні ремонти і зниженні виробництва стали Потрібно також зазначити, що використання для оцінки стану футерівки конвертера лазерної системи також не усуває у повній мірі вказані недоліки через епізодичне її застосування і технічні труднощі при використанні в умовах існуючих конвертерних цехів, а також дуже високу ціну (близько $1,0 млн США) Задачею, яку вирішує винахід, що пропонується, є розробка способу прогнозування керуючих дій у конвертері, в якому правомірність реалізації ю 59270 керуючих дій забезпечується оперативним знанням об'єктивної величини зносу футерівки конвертера Спосіб, що заявляється, включає додаткове вимірювання радіосигналами стаціонарного електромагнітного випромінювача надвисокого діапазону частот зносу футерівки конвертера по ВІСІ його обертання і, після завершення цього вимірювання зносу, визначення керуючих дій на технологічний процес Проведений по науково-технічних і патентних джерелах інформації пошук і вибраний з переліку аналогів прототип дозволив виявити наведені вище ознаки в технічному рішенні, що пропонується Запропонований спосіб здійснюють таким чином Після проведення контрольних плавок задають відстань зносу футерівки від вертикальної ВІСІ конвертера до точки перетину поверхні футерівки з віссю обертання конвертера і тривалість дії технологічних параметрів для стабілізації рівня ванни Після ЦЬОГО на футерівку конвертера, в точку и перетину з віссю обертання конвертера, спрямовують і водночас приймають відбиті радіосигнали стаціонарного електромагнітного випромінювача надвисокого діапазону частот Відбиті радіосигнали змішують з радіосигналами, що генеруються з високою модульованою частотою у випромінювачі, і після фільтрації, посилення і спектральної обробки змішаних радіосигналів визначають відстань до поверхні футерівки від вертикальної осі конвертера з урахуванням напрямку радіосигналів в точку перетину поверхні футерівки з віссю обертання конвертера і координат установки стаціонарного електромагнітного випромінювача Після завершення вимірювання відстані до поверхні футерівки по ВІСІ обертання конвертера, величину цієї відстані порівнюють із заданим значенням і, далі, визначають керуючі дії на технологічний процес При перевищенні заданої відстані зносу футерівки від вертикальної осі конвертера до точки перетину поверхні футерівки з віссю обертання конвертера виміряної відстані зносу футерівки завантажують у конвертер компоненти плавки Після цього по нормалі до поверхні ванни в конвертері направляють і водночас приймають відбиті радіохвилі електромагнітного випромінювача надвисокого діапазону частот до і після подачі кисню в конвертер і визначають висоту його вільного простору Потім визначають час на заповнення розплавом вільного простору конвертера Далі цей час порівнюють з тривалістю дії технологічних параметрів на стабілізацію рівня ванни, визначають і вводять керуючі дії на стабілізацію рівня ванни до закінчення продувки, осадження ванни конвертера і злив продуктів плавлення ПОСЛІДОВНІСТЬ операцій способу, що пропонується, здійснюється в тому ж порядку на подальших плавках до моменту рівності заданої відстані зносу футерівки від вертикальної ВІСІ конвертера до точки перетину футерівки з віссю обертання конвертера по горизонталі і виміряної відстані до футерівки конвертера Момент цієї рівності визначає припинення керуючих дій на технологічний процес у зв'язку з критичним зносом футерівки Сутність винаходу, що заявляється, не слідує явним чином з відомого рівня техніки Сукупність ознак, які характеризують відоме рішення, не забезпечує досягнення нових якостей і тільки наявність перелічених ВІДМІННИХ ознак дає можливість отримати нові якості, новий, більш високий технічний результат Таким чином, запропонований матеріал відповідає критерію "винахідницький рівень" Випробовування способу, що заявляється, було проведене на стендовій модельній установці зносу футерівки 60-тонного конвертера ВАТ "Металургійний завод їм Петровського" На фігурі 1 подане схематичне зображення установки, де 1 - стаціонарний електромагнітний випромінювач радіохвиль надвисокого діапазону частот в положенні вимірювання зносу футерівки конвертера, встановлений на відстані Нр = 6,5м під кутом а = 50° до ВІСІ обертання конвертера, 2 стаціонарний електромагнітний випромінювач надвисокого діапазону частот в положенні вимірювання рівня продуктів конвертерної плавки, 3 - вісь обертання конвертера, 4 - вогнетривка футерівка конвертера товщиною більш за 1,0м На фігурі 2 представлена ПОСЛІДОВНІСТЬ вимірювання зносу футерівки конвертера, де 5 - послідовна зміна глибини зносу футерівки від 0,06 до 0,90м в районі її перетину віссю обертання конвертера, 6 - фрагмент конвертера, 3 - вісь обертання конвертера, 4 - вогнетривка футерівка конвертера Випробовування способу було почате з моменту, коли стаціонарний випромінювач радіохвиль був встановлений в положення вимірювання зносу футерівки Вогнетривка футерівка була гладкою і не мала зносу У всіх випадках вимірювання зносу футерівки и величина визначалася за формулою RM = (Нр • cosa - Ry) ВІДНОСНО вертикальної ВІСІ конвертера, де RY - відстань від випромінювача радіохвиль до ВІСІ конвертера Після появи зносу на ВІСІ обертання конвертера (глибиною 0,06м, 0,11м, 0,40м, 0,70м, 0,90м) послідовно вимірювалися відстані Нр і RM ВІД вертикальної ВІСІ конвертера У кожному разі вимірювань у міру зносу футерівки значення Нр порівнювалися з величиною виміру цієї відстані механічними засобами вимірювання (рулеткою) ПОСЛІДОВНІСТЬ вимірювань величини RM була завершена при досягненні зносу футерівки глибини 0,90м У ході вказаних вимірювань підтверджена можливість упевненого визначення зносу футерівки радіосигналами стаціонарного електромагнітного випромінювача надвисокого діапазону частот з погрішністю вимірювання не більше 0,05м Після цього процес вимірювання було припинено і випромінювач радіохвиль було повернуто у положення вимірювання рівня продуктів конвертерної плавки З позитивних результатів випробовування слідує, що спосіб, який пропонується, дозволяє реалізувати прогнозування керуючих дій у конвертері на основі правомірності їх використання з урахуванням оперативного визначення об'єктивної дійсної величини зносу футерівки конвертера Випробовування, яке було проведене на стендовій установці зносу футерівки 60-тонного конвертера ВАТ "Металургійний завод їм Петровського", дозволяє зробити висновок про можливість 5 59270 широкого застосування способу, що заявляється, ™ —І І — і )••••••• 6 в промислових умовах ^— Фіг. 1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна