Спосіб управління тепловим режимом доменної плавки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (5DS С 21 В 7/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ * 1 (21)4725332/02 (22) 02.08.89 (46)07.08.91. Бюл. №29 (71) Донецкий политехнический институт (72) А.И.Бабич, А.В.Бородулин, Е.Н.Складановский, С.Л.Ярошевский, В.Б.Степанов и В.А.Ноздрачев (53)669.162.263.4(088.8) (56) Заявка Японии № 55-131107, кл. С 21 В 5/00, 1980. Китаев Б.Н., Ярошенко Ю.Г., Лазарев Б Л. Теплообмен в доменной печи. - М.: Металлургия, 1966, с. 240-251. Заявка Японии Ns 61-257404, кл. С 21 В 5/00, 1986. (54), СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ (57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано на доменных печах. Целью изобретения является снижение удельного расхода кокса за счет повышения точности и надежности оценки и регулирования нагрева горна печи, Тепло вой уровень горна печи определяют по суммарному отклонению химической и физической эксергий чугуна, вызванному измерениями содержания кремния в чугуне и его температурой, и регулирующие воздействия осуществляю^ когда знак обоих отклонений совпадает, а величина отклонения химической эксергий в 2-5 раз превышает отклонение физической эксергий при суммарной величине их отклонения более 50 мДж/т чугуна. Осуществление предлагаемого способа повышает точность и надежность оценки и регулирования теплового режима доменной плавки, что позволяет снизить среднее содержание кремния, серы и марганца в передельном чугуне на 0,08, 0,002 и 0,4% соответственно. Снижение содержания кремния в чугуне на 0,1% дает экономию кокса 3-5 кг/тчугуна, снижение содержания серы на 0,01% - 5-7 кг/т чугуна. Учитывая только снижение кремния и принимая прежнюю величину около снижения, экономия кокса составляет 312 кг/т чугуна. 1 з п, ф-лы. оо Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано на доменных печах. Цепь изобретения - экономия кокса. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Надежная оценка теплового состояния печи и эффективное управление им возможны, когда характеризующие его параметры - температура чугуна и содержание в нем кремния, сведены в один комплексный показатель. Использование для этой цели энтальпии нецелесообразно, поскольку одно и то же количество тепла имеет неодинаковую ценность из-за различного температурного потенциала. Работоспособность тепла определяется величиной эксергий. Химическую эксергию чугуна можно рассчитать по формуле E X - 2 M I 'fxi. кДж/кг, где h\ ~ удельная химическая эксергия, кДж/кг; Mi - массовое содержание компонентов. Физическая эксергия чугуна может быть рассчитана по формуле о ю 1668402 - Го) •fn Tr -г ЛЛ To fn ——), кДж/кг T пл 5 где Сі о ~ средняя теплоемкость чугуна в интервале от Т о до ТПл, кДж/кг град; Стіп ~ т о ж е - в интервале от Т п л до Ті, 10 кДж/кг град, То-298 К; Тпл -температура плавления чугуна. К; Ті - температура чугуна на выпуске, К; q - теплота плавления чугуна, кДж/кг. Изменения химической и физической 15 энергий, вызванные отклонениями содержания кремния в чугумс и его температурой определяются соответственно по формулам 20 ДЕх = 0,01 - fxsi -A[SI3; (1) Л Е ф - С Т п л ' О 1 Ь Т о - ! п ! ~ г ^ - ) {2) где Д [SI] и ДТ - отклонения содержания кремния в чугуне и его температуры соответственно. Суммарное изменение указанных величин ДЕ^ДЕх-t ДЕф (3) По величине Д С оценивается изменение теплового состояния горна и осуществляются управляющие воздействия Поскольку значения температуры чугуна и содержания кремния в нем взаимосвязаны, величины Д Е х и ДЕф должны также находиться в соответствующей зависимости. Нарушение этой зависимости, т е выход соотношения ДЕх/ДЕф из определенного диапазона значений, свидетельствует о каких-либо неполадках, например, в системе измерения и передачи сигнала о температуре чугуна на выпуске В этом случае управление не производится до выяснения причин нарушения указанного соотношения Количественные пределы выбраны по следующим соображениям Величина допустимого соотношения отклонений химической и физической эксергии "ыбрана, исходя из того, что при 25 30 * 35 40 45 50 изменении содержания кремния в чугуне на 0,1% температура изменяется в том же направлении на 5-12°С. Подстановка указанных величин в формулу (1) позволяет получить соотношение ДЁх/Д Еф = 2-5. Ограничение нижнего предела суммарного отклонения эксергии величиной 50 мДж/т чугуна обусловлено тем, что это значение соответствует изменению содержания кремния в чугуне на 0,15-0,20% и температуры чугуна на 15-20°С, Погрешность средств измерения температуры чугуна составляет величину порядка 1%, т.е. примерно 15°С. Следовательно при меньших отклонениях показателей теплового режима его стабилизация не имеет практического смысла. Осуществление предлагаемого способа повышает точность и надежность оценки и регулирования теплового режима доменной плавки, что позволяет снизить среднее содержание кремния, серы и марганца в предельном чугуне на 0,08; 0,002 и 0,04 абс.% соответственно, среднеквадратичные отклонения содержания в чугуне кремния, серы и марганца уменьшаются соответственно на 0 05; 0,002 и 0,2 абс.%. Формула изобретения 1 Способ'управления тепловым режимом доменной плавки, включающий определение содержания кремния в чугуне, измерение его температуры и воздействие на расход топлива, температуру и влажность дутья, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью экономии кокса, на расход топлива, температуру и влажность дутья воздействуют по величине отклонения химической и физической зкеергий чугуна от заданных значении 2 Способ поп 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что управляющие воздействия осуществляют если знак отклонений обеих эксераій совпадает, а величина отклонения химической эксергии составляет 2-5 от значения отклонения физической эксергии при суммарном их отклонении на величину более 50 мДж/т чугуна 1668402 Редактор Н. Яцола Составитель Е. Анисимов Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик Заказ 2626 Тираж 373 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101