RU2106411C1 - System of automatic regulation of pressure of blast-furnace gas - Google Patents
System of automatic regulation of pressure of blast-furnace gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2106411C1 RU2106411C1 RU97102941A RU97102941A RU2106411C1 RU 2106411 C1 RU2106411 C1 RU 2106411C1 RU 97102941 A RU97102941 A RU 97102941A RU 97102941 A RU97102941 A RU 97102941A RU 2106411 C1 RU2106411 C1 RU 2106411C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- furnace
- pressure
- blast
- gas
- Prior art date
Links
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title abstract description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам регулирования параметров доменной плавки, и может быть использовано для автоматизации и оптимизации работы доменной печи. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to devices for controlling the parameters of blast furnace smelting, and can be used to automate and optimize the operation of a blast furnace.
Известен способ регулирования хода доменной печи [1], при котором пропорционально изменению общего перепада давления в печи увеличивают или уменьшают давление газа под колошником. A known method of controlling the course of a blast furnace [1], in which in proportion to the change in the total pressure drop in the furnace increase or decrease the gas pressure under the top.
Известен также способ управления работой доменной печи [2], в котором при отклонении величины теплового потока на холодильниках заплечиков от заданного оптимального уровня в соответствии со знаком отклонения производят корректировку перепада давления "горячее дутье - колошниковый газ", т.е. общего перепада в печи, путем, например, изменения давления газа под колошником. There is also a known method for controlling the operation of a blast furnace [2], in which, when the heat flux on the shoulder refrigerators deviates from a predetermined optimal level in accordance with the deviation sign, the pressure difference "hot blast - blast furnace gas" is adjusted, i.e. the total difference in the furnace, for example, by changing the gas pressure under the top.
Известные способы, при которых регулируется давление под колошником, имеет ряд недостатков. Недостатки заключаются в том, что при реализации известных способов отсутствует автоматический режим функционирования системы для оперативного и точного осуществления изменения давления под колошником в зависимости от корректирующего воздействия по общему перепаду в печи и по изменяющимся условиям охлаждения холодильников в зоне заплечиков. Поэтому и невозможно с достаточной степенью эффективности реализовать промышленное внедрение известных способов регулирования хода и работы доменной печи вышеназванных изобретений по патенту и авторскому свидетельству. Known methods in which the pressure under the top is regulated has a number of disadvantages. The disadvantages are that when implementing the known methods there is no automatic mode of operation of the system for the rapid and accurate implementation of pressure changes under the top depending on the corrective effect on the total differential in the furnace and on the changing cooling conditions of the refrigerators in the shoulder area. Therefore, it is impossible to implement with a sufficient degree of efficiency the industrial implementation of the known methods for regulating the course and operation of the blast furnace of the above inventions according to the patent and copyright certificate.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, имеющему схемное техническое решение, является выбранная в качестве прототипа система автоматического регулирования давления колошникового газа доменной печи [3]. Closest to the technical nature of the present invention, having a schematic technical solution, is selected as a prototype system for automatically controlling the pressure of the top gas of a blast furnace [3].
Система регулирования содержит датчик давления, для которого импульс передается из подкупольного пространства печи и представляет из себя специальное отборное устройство, подключенное к преобразователю, выход которого соединен с цепочкой из последовательно соединенных между собой по входу и выходу вторичного прибора, регулятора с задатчиком и исполнительного механизма. Вал исполнительного механизма сочленен с регулирующим органом - заслонкой дроссельной группы колошникового газа. Дроссельная группа состоит из пяти труб разного диаметра, соединенных параллельно с общим входом и выходом. В трубы встроены дроссельные заслонки, одна или две из которых имеет регулирующий орган, а остальные - оснащены указателями положения и станцией дистанционного управления электроприводом. The control system contains a pressure sensor for which the pulse is transmitted from the domed space of the furnace and is a special selective device connected to a converter, the output of which is connected to a chain of secondary devices, a regulator with a setpoint, and an actuator connected in series with each other at the input and output. The actuator shaft is articulated with the regulatory body - the damper of the throttle group of top gas. The throttle group consists of five pipes of different diameters connected in parallel with a common inlet and outlet. Throttle valves are built into the pipes, one or two of which has a regulatory body, and the rest are equipped with position indicators and a remote control station for the electric drive.
Между тем известная система регулирования функционально и практически не может обеспечить автоматический режим управления изменением давления колошникового газа из-за колебаний общего перепада давления на печь, обусловленных дискретной работой доменной печи при ее загрузке шихтой засыпным устройством и изменением давления горячего дутья, связанного с наполнением дутья при переходе в режим "дутье" предварительно нагретого воздухонагревателя. Система регулирования также не обеспечивает изменения давления колошникового газа при изменении заданного уровня общего перепада давления на печь с изменением процессов, проходящих в зоне заплечиков печи. Все это отрицательно влияет на эффективность работы доменной печи при промышленной реализации регулирования хода печи по [1] и управления работой печи по [2]. Meanwhile, the known control system is functionally and practically unable to provide automatic control of the change in the pressure of the top gas due to fluctuations in the total pressure drop across the furnace caused by the discrete operation of the blast furnace when it is loaded with the charge by the charging device and the pressure change of the hot blast associated with filling the blast during transition to the "blasting" mode of a preheated air heater. The control system also does not provide changes in the top gas pressure when changing a given level of the total pressure drop across the furnace with a change in the processes taking place in the zone of the shoulders of the furnace. All this negatively affects the efficiency of the blast furnace in the industrial implementation of the regulation of the furnace according to [1] and control of the furnace according to [2].
Целью изобретения является обеспечение более полного и эффективного использования регулирующих воздействий на изменение давления колошникового газа с последующими при этом снижением удельного расхода кокса и увеличением производительности печи за счет поддержания ровности хода печи и оптимальной толщины слоя гарнисажа в заплечиках. The aim of the invention is to provide a more complete and efficient use of regulatory effects on the change in the pressure of the top gas, with subsequent reduction in the specific consumption of coke and an increase in the productivity of the furnace by maintaining a uniform course of the furnace and the optimal thickness of the layer of the skull in the shoulders.
Указанная цель достигается тем, что система автоматического регулирования давления колошникового газа доменной печи содержит первый датчик давления, подключенный к первому преобразователю, вторичный прибор, первым входом соединенный с выходом первого преобразователя, а выходом - с регулятором, задатчик, соединенный с регулятором, и исполнительный механизм, вал которого соединен с регулирующей заслонкой дроссельной группы колошникового газа, оснащенной станцией дистанционного электропривода дроссельных заслонок. Согласно предлагаемому изобретению система дополнительно снабжена вторым датчиком давления, вторым преобразователем и усилителем мощности, причем первый и второй датчики давления соединены с входами второго преобразователя, выход которого соединен с регулятором и с вторым входом вторичного прибора, вход усилителя мощности соединен с первым выходом регулятора, а выход - с входом исполнительного механизма. Кроме того, система снабжена устройством коррекции и несколькими частными и общими измерительными каналами, в каждый из которых введены третий преобразователь и датчик температуры, соединенный с третьим преобразователем, причем первые и вторые входы устройства коррекции соединены с выходом каждого третьего преобразователя соответственно частных и общих измерительных каналов, а выход - с регулятором. При этом дополнительно снабженное в системе выходное реле соединено с вторым выходом регулятора, а блок-контакты выходного реле подключены в схему управления воздуходувной машиной подачи дутья в доменную печь и к станции дистанционного управления электроприводом дроссельной группы. This goal is achieved by the fact that the automatic control system of blast furnace top gas pressure contains a first pressure sensor connected to the first transducer, a secondary device connected to the output of the first transducer by the first input, and a regulator connected to the output, a regulator connected to the regulator, and an actuator the shaft of which is connected to the control damper of the throttle group of top gas equipped with a station for remote electric drive of throttle valves. According to the invention, the system is additionally equipped with a second pressure sensor, a second transducer and a power amplifier, the first and second pressure sensors being connected to the inputs of the second transducer, the output of which is connected to the regulator and to the second input of the secondary device, the input of the power amplifier is connected to the first output of the regulator, and output - with the input of the actuator. In addition, the system is equipped with a correction device and several private and common measuring channels, in each of which a third transducer and a temperature sensor connected to the third transducer are introduced, the first and second inputs of the correction device being connected to the output of each third transducer, respectively, of private and common measuring channels , and the output is with a regulator. Moreover, the output relay additionally equipped in the system is connected to the second output of the regulator, and the output relay block contacts are connected to the control circuit of the blower blowing machine to the blast furnace and to the remote control station of the electric drive of the throttle group.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая система регулирования автоматически управляет изменением величины давления колошникового газа не только от ее текущего и заданного значения, но и от заданной и текущей величины общего перепада давления в печи, поддерживая его постоянным. Вместе с тем система регулирования автоматически осуществляет коррекцию задания величины общего перепада давления в печи для поддержания оптимальной толщины слоя гарнисажа в заплечиках с учетом изменения величины теплового потока на холодильниках заплечиков от заданного уровня. Кроме того, заявляемая система регулирования автоматически изменяет величину текущего давления газа под колошником при достижении его заданного ограничительного верхнего уровня за счет "безударного" воздействия на регулирующую заслонку дроссельной группы колошникового газа и воздуходувную машину дутья в доменную печь. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive control system automatically controls the change in the pressure value of the top gas not only from its current and set value, but also from the set and current value of the total pressure drop in the furnace, keeping it constant. At the same time, the control system automatically corrects the task of the total pressure drop in the furnace to maintain the optimum thickness of the skull layer in the shoulders, taking into account the change in the heat flux on the shoulder refrigerators from a given level. In addition, the claimed control system automatically changes the value of the current gas pressure under the top when it reaches its predetermined limiting upper level due to the “shockless” effect on the control damper of the throttle group of top gas and the blower blowing machine into the blast furnace.
Таким образом, заявляемая авторами система регулирования соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the inventive regulatory system meets the criteria of the invention of "novelty."
Сравнение заявляемого решения предлагаемого изобретения с другими техническими решениями в данной области техники показывает, что используемые в качестве новых элементов предлагаемой системы регулирования второй и третий преобразователи, второй датчик давления, усилитель мощности, датчик температуры, устройство коррекции и выходное реле - широко известны. Между тем, при взаимодействии элементов системы регулирования по прототипу и новых элементов в системе регулирования предлагаемого технического решения с указанными выше новыми связями между элементами, в предлагаемой системе регулирования проявляются новые особенности ее функционирования в автоматических режимах управления. Эти автоматические режимы предлагаемой системы регулирования в процессе работы приводят к использованию ее для эффективного управления ходом печи и рационального ведения доменной плавки. Comparison of the claimed solution of the present invention with other technical solutions in the art shows that the second and third converters, the second pressure sensor, power amplifier, temperature sensor, correction device and output relay are widely used as new elements of the proposed control system. Meanwhile, in the interaction of the elements of the regulatory system according to the prototype and new elements in the regulatory system of the proposed technical solution with the above new connections between the elements, new features of its functioning in automatic control modes appear in the proposed regulatory system. These automatic modes of the proposed regulatory system in the process lead to its use for effective control of the furnace and the rational conduct of blast furnace smelting.
Все это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения предложенного устройства критерию изобретения "изобретательский уровень". All this allows us to conclude that the technical solution of the proposed device meets the criteria of the invention "inventive step".
На чертеже представлена принципиальная схема обеспечения работы доменной печи с регулируемым давлением колошникового газа в автоматическом режиме управления. The drawing shows a schematic diagram of the operation of a blast furnace with adjustable blast furnace gas pressure in automatic control mode.
На чертеже изображено: 1 - доменная печь, 2 - большой конус засыпного устройства, 3 - межконусное пространство засыпного устройства, 4 - малый конус засыпного устройства, 5 - газоотводы, 6 - наклонный газоход, 7 - кольцевой воздухопровод горячего дутья, 8 - воздухопровод горячего дутья, 9 и 10 - пылеуловители, 11 - скруббер, 12 - указатель положения заслонок дроссельной группы колошникового газа, 13 - дистанционный электропривод заслонок дроссельной группы колошникового газа, 14 - дроссельная группа колошникового газа, 15 - регулирующие заслонки дроссельной группы колошникового газа, 16 - управляющий исполнительный механизм, 17 - регулятор, 18, 19 и 20 - вторичный прибор, первый преобразователь и первый датчик давления колошникового газа, 21 - задатчик общего перепада давления газа в печи, 22 - второй датчик давления горячего дутья, 23 - второй преобразователь общего перепада давления газа в печи, 24 - усилитель мощности, 25 - датчик температуры охлаждающей воды холодильников заплечиков, 26 - третий преобразователь температуры охлаждающей воды заплечиков, 27 - частные измерительные каналы по числу n холодильников или группы холодильников температуры охлаждающей воды в их нисходящем трубопроводе зоны заплечиков, 28 - общие измерительные каналы по числу k коллекторов температуры охлаждающей воды в напорном трубопроводе группы холодильников зоны заплечиков, 29 - устройство коррекции заданной величины общего перепада давления газа в печи от изменений условий охлаждения холодильников в зоне заплечиков, 30 - выходное реле, 31 - схема управления воздуходувной машины подачи дутья в доменную печь, 32 - станция дистанционного управления электроприводом дроссельной группы. The drawing shows: 1 - blast furnace, 2 - large cone of the charging device, 3 - inter-conical space of the charging device, 4 - small cone of the charging device, 5 - gas outlets, 6 - inclined gas duct, 7 - annular hot air duct, 8 - hot air duct blasting, 9 and 10 - dust collectors, 11 - scrubber, 12 - position indicator of the throttle valves of the top gas group, 13 - remote actuator of the valves of the throttle top gas group, 14 - the throttle group of top gas, 15 - throttle control valves top gas gas groups, 16 — control actuator, 17 — regulator, 18, 19, and 20 — secondary device, first converter and first blast furnace gas pressure sensor, 21 — common gas differential pressure switch in the furnace, 22 — second hot blast pressure sensor, 23 - second transducer of the total differential pressure of the gas in the furnace, 24 - power amplifier, 25 - temperature sensor of the cooling water of the cooler shoulders, 26 - third converter of the temperature of the cooling water of the shoulders, 27 - private measuring channels for the number n refrigerator s or a group of refrigerators of the temperature of the cooling water in their descending pipe of the shoulder zone, 28 - common measuring channels for the number k of collectors of the temperature of the cooling water in the pressure pipe of the group of refrigerators of the shoulder, 29 - device for correcting the set value of the total differential pressure of the gas in the furnace from changes in cooling conditions refrigerators in the area of the shoulders, 30 - output relay, 31 - control circuit of the blower blowing machine into the blast furnace, 32 - station for remote control electric drive Dros village group.
Система автоматического регулирования давления колошникового газа содержит заслонки с дистанционным электроприводом 13 управления и указателями 12 положения, регулирующие заслонки 15 дроссельной группы 14 колошникового газа. При этом дроссельная группа 14 состоит из пяти соединенных параллельно труб разного диаметра с общим входом и выходом колошникового газа и врезкой в каждую из труб соответствующей дроссельной заслонки. Система регулирования включает в себя непосредственно первый датчик 20 давления, представляющий собой специальное отборное устройство, расположенное на колошнике доменной печи 1, второй датчик 22 давления, по конструкции аналогичный первому датчику 20, но расположенный в трубопроводе горячего дутья вблизи кольцевого воздухопровода 7 с отбором импульса давления в трубопроводе горячего дутья, а для первого датчика 20 давления - импульс отбирается из подкупольного или подконусного 2 пространства доменной печи 1, датчик 25 температуры охлаждающей воды, подключенный к измерительному входу третьего преобразователя 26, вместе с последним являются измерительным каналом для частных 27, расположенных в нисходящем трубопроводе отдельного холодильника или группы холодильников и равных n штук, а также - для общих 28 измерительных каналов, расположенных в напорном трубопроводе коллекторов охлаждающей воды по числу k и группе холодильников для отдельного сектора зоны эаплечиков. Система регулирования также содержит первый преобразователь 19 давления колошникового газа, второй преобразователь 23 перепада давления "горячее дутье - колошниковый газ" или общего перепада давления газа в доменной печи 1, а также вторичный прибор 18, предназначенный для индикации и регистрации во времени двух параметров: давления колошникового газа и общего перепада давления газа в печи 1, регулятор 17 изменения давления колошникового газа с задатчиком 21 изменения задания общего перепада давления газа в печи 1 и устройством 29 коррекции изменения общего перепада газа в печи 1 в зависимости от изменений условий охлаждения заплечиков, зафиксированных с помощью частных 27 и общих 28 измерительных каналов в отдельных секторах для холодильников при их охлаждении в зоне заплечиков. В систему регулирования также входят расположенные в центральном пункте управления магнитный усилитель 24, предназначенный для достаточной передачи управляющего импульса, поступающего с первого выхода регулятора 17, станция 32 дистанционного управления электроприводом 13 заслонок дроссельной группы, при срабатывании выходного реле участвующая наряду со схемой 31 управления воздуходувной машиной подачи дутья в доменную печь 1 в аварийной ситуации при изменении давления колошникового газа. В основном же режиме функционирования системы для передачи импульса регулирования соответствующим заслонкам, 15, одна из которых является резервной, дроссельной группы 14 служит исполнительный механизм 16. The system for automatically controlling the pressure of the top gas contains flaps with a remote control electric actuator 13 and position indicators 12 that control the shutters 15 of the throttle group 14 of the top gas. In this case, the throttle group 14 consists of five pipes of different diameters connected in parallel with a common inlet and outlet of blast furnace gas and an insert into each of the pipes of the corresponding throttle valve. The control system directly includes the first pressure sensor 20, which is a special selective device located on the top of the blast furnace 1, the second pressure sensor 22, similar in design to the first sensor 20, but located in the hot blast pipe near the ring air duct 7 with a pressure pulse in the hot blast pipeline, and for the first pressure sensor 20, the pulse is taken from the domed or sub-cone 2 spaces of the blast furnace 1, the temperature sensor 25 cools water connected to the measuring input of the third transducer 26, together with the latter are a measuring channel for private 27 located in the downward pipe of a single refrigerator or group of refrigerators and equal to n pieces, as well as for a total of 28 measuring channels located in the pressure pipe of the cooling collectors water by the number k and the group of refrigerators for a particular sector of the eoplechik zone. The control system also includes a first blast furnace gas pressure transducer 19, a second hot blast - blast furnace gas differential pressure transducer 23 or a total gas pressure differential in the blast furnace 1, and a secondary device 18 for indicating and recording in time two parameters: pressure top gas and the total differential pressure of gas in the furnace 1, the regulator 17 changes in the pressure of the top gas with the setter 21 changes the task of the total differential pressure of the gas in the furnace 1 and the device 29 correction neniya total differential of gas in the furnace 1 changes depending on the cooling conditions shoulders, fixed with the help of private and common 28, 27 measurement channels in individual sectors for refrigerators on cooling in the bosh zone. The control system also includes a magnetic amplifier 24 located in the central control point, designed to sufficiently transmit the control pulse from the first output of the regulator 17, a remote control station 32 of the electric drive 13 of the throttle group valves, when the output relay is activated, it participates along with the blower control circuit 31 blowing into the blast furnace 1 in an emergency when the pressure of the top gas changes. In the main mode of operation of the system for transmitting the control pulse to the corresponding valves, 15, one of which is a backup, throttle group 14 is the actuator 16.
Выход первого датчика 20 давления подключен к импульсному измерительному входу первого преобразователя 19 и к первому импульсному входу второго преобразователя 23, на второй импульсный измерительный вход которого подключен выход второго датчика 22 давления. Выход первого преобразователя 19 и выход второго преобразователя 23 соединены соответственно с первым измерительным и с вторым измерительным входами вторичного прибора 18, выходом соединенного с первым входом измерительного блока регулятора 17, на второй вход измерительного блока которого подключен выход задатчика 21, а первый выход регулятора 17 соединен с управляющим входом усилителя 24 мощности, выход которого подключен к управляющему входу исполнительного механизма 16, валом сочлененного с регулирующей заслонкой 15 дроссельной группы 14. Третий вход измерительного блока регулятора 17 подключен к выходу второго преобразователя 23, а второй выход регулятора 17 соединен с катушкой выходного реле 30, блок-контакты которого подключены соответственно к станции 32 дистанционного управления электроприводом 13 заслонок дроссельной группы 14 колошникового газа и в схему 31 управления воздуходувной машиной подачи дутья в доменную печь 1. При этом каждый датчик 25 температуры измерительного канала соединен с измерительным входом каждого третьего преобразователя 26 измерительного канала, а выход каждого третьего преобразователя 26 частного 27 измерительного канала подключен по числу частных 27 измерительных каналов n к первым измерительным входам 1...n устройства 29 коррекции, выход каждого третьего преобразователя 26 общего 28 измерительного канала подключен по числу общих 28 измерительных каналов k к вторым входам 1...K устройства 29 коррекции, выход которого подсоединен к четвертому входу измерительного блока регулятора 17. The output of the first pressure sensor 20 is connected to a pulse measuring input of the first transducer 19 and to the first pulse input of the second transducer 23, to the second pulse measuring input of which the output of the second pressure sensor 22 is connected. The output of the first transducer 19 and the output of the second transducer 23 are connected respectively to the first measuring and second measuring inputs of the secondary device 18, the output connected to the first input of the measuring unit of the regulator 17, the output of the master 21 is connected to the second input of the measuring unit, and the first output of the controller 17 is connected with the control input of the power amplifier 24, the output of which is connected to the control input of the actuator 16, the shaft articulated with the control valve 15 of the throttle group 14. the third input of the measuring unit of the regulator 17 is connected to the output of the second converter 23, and the second output of the regulator 17 is connected to the coil of the output relay 30, the block contacts of which are connected respectively to the remote control station 32 of the electric actuator 13 of the throttle group 14 valves of the top gas and to the blower control circuit 31 a blast feed machine for a blast furnace 1. Moreover, each temperature sensor 25 of the measuring channel is connected to the measuring input of each third transducer 26 of the measuring channel, and the output of every third converter 26 of the private 27 measuring channel is connected by the number of private 27 measuring channels n to the first measuring inputs 1 ... n of the correction device 29, the output of every third converter 26 of the general 28 measuring channel is connected by the number of common 28 measuring channels k to the second inputs 1 ... K of the correction device 29, the output of which is connected to the fourth input of the measuring block of the controller 17.
Элементная база предлагаемой системы регулирования реализуется на основе, например, следующих средств автоматизации. The elemental base of the proposed regulatory system is implemented on the basis of, for example, the following automation tools.
В качестве первого 19 и второго 23 преобразователей могут быть использованы преобразователи измерительные типа соответственно "Сапфир - 22ДИ" и "Сапфир - 22ДД", третьего преобразователя 26 - преобразователь измерительный типа "Ш - 78", датчика 25 температуры - термометр сопротивления типа "ТСМ - 0879", задатчика 21 - дистанционный задатчик типа "ЗУ - 05", вторичного прибора 18 - прибор аналоговый, показывающий и регистрирующий (двухточечный) типа А5 - 073, усилителя 24 мощности - пускатель бесконтактный реверсивный типа ПБР - ЗА, исполнительного механизма 16- механизм исполнительный электрический однооборотный типа МЭО - 1600 и выходного реле 30 - поляризованное реле типа "РП - 5". Регулятор 17 и устройство 29 коррекции выполнены на базе, например, контроллера логического микропроцессорного типа "Ломиконт - 112". As the first 19 and second 23 transducers, measuring transducers of the type “Sapphire-22DI” and “Sapphire-22DD” can be used, the third transducer 26 is a measuring transducer of the type “Ш-78”, the temperature sensor 25 is a resistance thermometer of the type “ТСМ - 0879 ", the master 21 is a remote master of the type" ZU-05 ", the secondary device 18 is an analog device, showing and recording (two-point) type A5 - 073, the power amplifier 24 is a non-contact reversing starter type PBR - ZA, the actuator 16 is a mechanical gp executive electrical single turn type ERI - 1600 and the output relay 30 - polarized relay type "RP - 5". The controller 17 and the correction device 29 are made on the basis of, for example, a logical microprocessor-type controller "Lomicont - 112".
Предлагаемая система регулирования работает следующим образом. The proposed regulatory system works as follows.
На предварительном этапе работы системы регулирования, перед включением ее в автоматический режим персонал доменной печи производит необходимую настройку на определенный диапазон изменения величины давления колошникового газа. Эта настройка осуществляется после подачи горячего дутья в печь с использованием станции 32 дистанционного управления электроприводом 13 заслонок дроссельной группы 14, путем воздействия на заслонки таким образом, чтобы по показаниям указателя 12 положения управляющие заслонки электропривода 13 заняли положение, при котором регулирующий дроссель находился бы в среднем положении, а величина давления колошникового газа по вторичному прибору 18 достигла бы заданного уровня. At the preliminary stage of operation of the control system, before turning it on in automatic mode, the blast furnace personnel make the necessary settings for a certain range of changes in the pressure of the top gas. This setting is carried out after the hot blast is fed into the furnace using the remote control station 32 of the electric drive 13 of the throttle group valves 14, by acting on the shutters in such a way that, according to the indications of the position indicator 12, the control valves of the electric drive 13 occupy the position at which the regulating throttle would be on average position, and the pressure value of the top gas in the secondary device 18 would reach a predetermined level.
После выполнения описанных выше операций персонал печи переводит систему регулирования в автоматический режим управления путем включения или запуска регулятора 17 в работу. After performing the above operations, the furnace personnel puts the control system in the automatic control mode by turning on or starting the regulator 17 in operation.
В момент времени включения системы регулирования в автоматический режим управления при появлении сигнала возмущения на одном или нескольких из четырех входов измерительного блока регулятора 17 его электронный блок вырабатывает управляющий сигнал в соответствии с ПИ-законом регулирования. Этот управляющий сигнал поступает на вход усилителя 24 мощности, который своим выходом воздействует на исполнительный механизм 16. Исполнительный механизм 16 с помощью своего вала, сочлененного с регулирующим органом, перемещает регулирующую заслонку 15 дроссельной группы 14 колошникового газа в направлении и во времени действия управляющего импульса регулятора 17, достаточного для ликвидации рассогласования, возникшего в измерительном блоке регулятора 17. At the time when the control system enters the automatic control mode when a disturbance signal appears at one or more of the four inputs of the measuring unit of the regulator 17, its electronic unit generates a control signal in accordance with the PI control law. This control signal is fed to the input of the power amplifier 24, which acts on the actuator 16 through its output. The actuator 16, using its shaft articulated with the regulator, moves the regulating flap 15 of the throttle group 14 of the top gas in the direction and time of the action of the regulator control pulse 17, sufficient to eliminate the mismatch that arose in the measuring unit of the regulator 17.
При этом импульс изменения давления колошникового газа с некоторым запаздыванием во времени проходит от дроссельной группы 14 через скруббер 11, пылеуловители 10 и 9, наклонный газоход 6, газоотводы 5 и фиксируется первым датчиком 20 давления с помощью специального отборного устройства в подконусном 2 пространстве доменной печи. Далее с помощью импульсных труб он поступает на вход первого преобразователя 19 и на первый вход второго преобразователя 23. Изменение давления колошникового газа, вызванное отработкой управляющего сигнала по первому выходу регулятора 17 с конечным воздействием на регулирующую заслонку 15 дроссельной группы 14, отображается на диаграммной бумаге вторичного прибора 18. Причем, по цепи первого измерительного канала сигнал в форме 0 - 5 мА поступает с выхода первого преобразователя 19 на первый вход вторичного прибора и регистрируется, как изменение давления колошникового газа, а по цепи второго измерительного канала вторичного прибора 18 сигнал в форме 0 - 5 мА поступает с выхода второго преобразователя 23 на второй вход вторичного прибора 18 и регистрируется, как изменение перепада давления "горячее дутье - колошниковый газ" или изменение общего перепада давления газа в печи. Одновременно с этим сигнал в форме 0 - 5 мА с выхода второго преобразователя 23 поступает на вход измерительного блока регулятора 17 при изменении импульса со стороны первого датчика 20 давления и поступающего на первый импульсный вход второго преобразователя 23 и со стороны второго датчика 22 давления, расположенного в трубопроводе горячего дутья и импульс которого поступает на второй импульсный вход второго преобразователя 23. In this case, the pulse of the change in the pressure of the top gas with a certain delay in time passes from the throttle group 14 through the scrubber 11, dust collectors 10 and 9, the inclined gas duct 6, gas vents 5 and is detected by the first pressure sensor 20 using a special selective device in the conical 2 space of the blast furnace. Then, using impulse pipes, it enters the input of the first converter 19 and the first input of the second converter 23. The change in the pressure of the top gas caused by the processing of the control signal at the first output of the regulator 17 with the final effect on the control flap 15 of the throttle group 14 is displayed on the graph paper of the secondary instrument 18. Moreover, along the circuit of the first measuring channel, a signal in the form of 0 - 5 mA comes from the output of the first converter 19 to the first input of the secondary device and is registered as a change the pressure of the blast furnace gas, and along the circuit of the second measuring channel of the secondary device 18, a signal in the form of 0-5 mA is supplied from the output of the second converter 23 to the second input of the secondary device 18 and is recorded as a change in the pressure difference "hot blast - top gas" or a change in the total differential pressure of gas in the furnace. At the same time, a signal in the form of 0 - 5 mA from the output of the second transducer 23 is fed to the input of the measuring unit of the regulator 17 when the pulse changes from the side of the first pressure transducer 20 and arrives at the first pulse input of the second transducer 23 and from the second pressure transducer 22 located in the hot blast pipeline and the pulse of which is supplied to the second pulse input of the second Converter 23.
Вход в измерительный блок регулятора 17, соответствующий текущему изменению общего перепада давления газа в печи, при очередном управляющем тактовом импульсе преобразуется в кодовую форму и при наличии кода на других входах измерительного блока регулятора 17 под действием очередного тактового импульса производится операция сложения величин в коде, присутствующих на других входах. В зависимости от результата сложения электронный блок регулятора 17 вырабатывает управляющий импульс, воздействующий на регулирующую заслонку 15 дроссельной группы 14. В случае ликвидации рассогласования в измерительном блоке регулятора 17 при результате суммирования, равном нулю, электронный блок регулятора 17 перестает формировать управляющие импульсы и соответственно воздействовать на регулирующий орган заслонки 15 дроссельной группы 14. В случае достижения результата суммирования величины, не равной нулю, эта величина в коде преобразуется в аналоговый сигнал и. поступает под действием очередного управляющего тактового импульса в электронный блок регулятора 17, который формирует управляющий сигнал в необходимом направлении и во времени, достаточный для быстрой ликвидации рассогласования входных сигналов в измерительном блоке регулятора 17. Вышеприведенные процессы, происходящие в измерительном и электронном блоке регулятора, будут проходить до тех пор, пока регулятор 17, воздействуя на заслонку 15, изменит величину давления колошникового газа до величины, при которой текущий перепад давления "горячее дутье - колошниковый газ" или величина текущего общего перепада не достигнет заданной величину общего перепада давления, установленной на задатчике 21, с выхода которого сигнал в форме 0 - 5 мА поступает на соответствующий вход измерительного блока регулятора 17. The entrance to the measuring unit of the regulator 17, corresponding to the current change in the total differential pressure of the gas in the furnace, is converted into a code form at the next control clock pulse and, if there is a code at the other inputs of the measuring block of the controller 17, under the action of the next clock pulse, the operation of adding the values in the code at other entrances. Depending on the result of the addition, the electronic unit of the regulator 17 generates a control pulse that acts on the regulating flap 15 of the throttle group 14. In the event of elimination of the mismatch in the measuring unit of the regulator 17 due to a summation of zero, the electronic unit of the regulator 17 ceases to generate control pulses and accordingly act on the regulating body of the damper 15 of the throttle group 14. If the result of summing a non-zero value is reached, this value in the conversion code etsya into an analog signal. comes under the action of the next control clock pulse to the electronic unit of the controller 17, which generates a control signal in the necessary direction and in time, sufficient to quickly eliminate the mismatch of the input signals in the measuring unit of the controller 17. The above processes occurring in the measuring and electronic unit of the controller will take place until the regulator 17, acting on the shutter 15, changes the pressure value of the top gas to a value at which the current pressure drop "g ryachee blast - furnace gas "or the amount of the total current difference reaches a predetermined value of total pressure differential established by the reference element 21, whose output signal in the form of 0 - 5 mA is supplied to the corresponding input of the measuring unit controller 17.
В дальнейшем при очередном возмущении, возникшем в системе регулирования, произойдет изменение сигнала, поступающего с выхода второго преобразователя 23 на соответствующий вход измерительного блока регулятора 17. Электронный блок регулятора 17, как описано выше, отработает возникшее в системе регулирования возмущение, изменив текущую величину общего перепада давления газа в печи до заданного значения. Subsequently, with the next disturbance arising in the control system, the signal coming from the output of the second converter 23 to the corresponding input of the measuring block of the regulator 17 will change. The electronic block of the regulator 17, as described above, will work out the disturbance arising in the control system by changing the current value of the total differential gas pressure in the furnace to a predetermined value.
Таким образом, одной из особенностей функционирования системы в автоматическом режиме является стабилизация общего перепада давления газа в печи путем поддержания заданной величины общего перепада давления газа в печи измерением давления колошникового газа. Thus, one of the features of the automatic operation of the system is the stabilization of the total differential pressure of the gas in the furnace by maintaining a given value of the total differential pressure of the gas in the furnace by measuring the pressure of the top gas.
Следует отметить и другие особенности функционирования системы регулирования в автоматическом режиме управления. It should be noted other features of the functioning of the regulatory system in automatic control mode.
1. Автоматическая коррекция заданной величины общего перепада давления газа в печи с учетом изменения условий охлаждения холодильников в зоне заплечиков доменной печи. 1. Automatic correction of a given value of the total differential pressure of the gas in the furnace, taking into account changes in the cooling conditions of refrigerators in the area of the shoulders of the blast furnace.
2. Автоматическое поддержание давления колошникового газа в заданных пределах путем изменения расхода с использованием воздействия на воздуходувную машину подачи дутья в печь. 2. Automatic maintenance of blast furnace gas pressure within predetermined limits by changing the flow rate using exposure to a blower blowing machine into the furnace.
3. Автоматическое ограничение текущей величины давления колошникового газа при ее достижении максимально допустимого значения путем воздействия на управляющие заслонки дроссельной группы. 3. Automatic limitation of the current value of the top gas pressure when it reaches the maximum permissible value by acting on the control valves of the throttle group.
Система регулирования при вышеприведенных режимах автоматического управления работает следующим образом. The control system with the above automatic control modes operates as follows.
1. Известно, что при изменении условий охлаждения холодильников в зоне заплечиков печи для нормальной работы ее необходимо сохранять слой гарнисажа оптимальной величины. Это достигается поддержанием заданного общего перепада давления газа в печи при изменении величины теплового потока через холодильники на заданном уровне в пределах 10 - 15 тыс.ккал/м2ч, и при отклонении от этого уровня производят корректировку перепада давления "горячее - дутье - колошниковый газ" или общего перепада давления газа на печь.1. It is known that when changing the cooling conditions of refrigerators in the zone of the shoulders of the furnace for normal operation it is necessary to maintain a layer of a skull of the optimal size. This is achieved by maintaining a given total differential pressure of the gas in the furnace when the heat flux through the refrigerators changes at a predetermined level within 10-15 thousand kcal / m 2 h, and when deviating from this level, the hot - blast - top gas pressure differential is adjusted "or the total pressure drop across the furnace.
Величина теплового потока через холодильники в зоне заплечиков характеризуется следующим выражением
где
c - теплоемкость охладителя, тыс.ккал/т•oC;
a - плотность охладителя, т/м3;
в - площадь одного холодильника, м2;
M - расход охладителя, т/ч;
n - количество холодильников, шт;
Δt - перепад температуры в напорном и нисходящем трубопроводе холодильников, oC.The magnitude of the heat flow through the refrigerators in the shoulder area is characterized by the following expression
Where
c - heat capacity of the cooler, thousand kcal / t • o C;
a is the density of the cooler, t / m 3 ;
in - the area of one refrigerator, m 2 ;
M is the flow rate of the cooler, t / h;
n is the number of refrigerators, pcs;
Δt - temperature difference in the pressure and downward piping of refrigerators, o C.
Преобразуем выражение (1)
Обозначим через условно-постоянные величины, входящие в выражение (1) или (2), следующий коэффициент
Отсюда получим условие оптимизации процесса охлаждения в зоне заплечиков доменной печи
Δt = K•Q, °C, (4) ,
или
Из выражений (4), (5) и (6) видно, что для реализации контроля состояния охлаждения зоны заплечиков и использования его для автоматической коррекции заданной величины общего перепада давления газа в печи достаточно изменяющегося во времени одного параметра Δt , т.е. перепада температуры в нисходящем и напорном трубопроводе холодильников зоны заплечиков печи.We transform the expression (1)
Let us denote by conditionally constant quantities included in expression (1) or (2) the following coefficient
From here we obtain the condition for optimizing the cooling process in the zone of the shoulders of the blast furnace
Δt = K • Q, ° C, (4),
or
It can be seen from expressions (4), (5), and (6) that for monitoring the condition of cooling of the shoulder zone and using it to automatically correct the set value of the total differential pressure of the gas in the furnace, one parameter Δt that varies over time, i.e. the temperature difference in the downward and pressure pipelines of the refrigerators zone of the shoulders of the furnace.
Реализация контроля состояния охлаждения зоны заплечиков приведена на чертеже, где на первые информационные входы устройства 29 коррекции поступают аналоговые сигналы в форме 0 - 5 мА от каждого частного измерительного канала 27 по числу условно разделенных зон заплечиков - n секторов, а на вторые входы устройства 29 - от каждого общего измерительного канала 28 по числу k коллекторов системы охлаждения зоны заплечиков. The implementation of the control of the cooling state of the shoulder zone is shown in the drawing, where analog signals in the form of 0-5 mA from each private measuring channel 27 are sent to the first information inputs of the correction device 29 according to the number of conditionally divided shoulder zones — n sectors, and to the second inputs of the device 29 — from each common measuring channel 28 according to the number k of collectors of the cooling system of the shoulder area.
В каждый измерительный канал входит датчик 25 температуры, помещенный в соответствующий трубопровод и измеряющий температуру проходящей по этому трубопроводу охлаждающей воды. Далее сигнал, пропорциональный изменению температуры охлаждающей воды, поступает на вход преобразователя 26, где преобразуется и в форме 0 - 5 мА поступает на выход преобразователя, который одновременно является выходом данного измерительного канала. Each measuring channel includes a temperature sensor 25, placed in the corresponding pipeline and measuring the temperature of the cooling water passing through this pipeline. Next, a signal proportional to the temperature change of the cooling water is fed to the input of the transducer 26, where it is converted and in the form of 0–5 mA is supplied to the output of the transducer, which is also the output of this measuring channel.
Таким образом, частные измерительные каналы 27 принадлежат к нисходящим трубопроводам холодильников, а общие 28 - к напорным трубопроводам холодильников зоны заплечиков печи. Thus, the private measuring channels 27 belong to the downward pipelines of the refrigerators, and the general 28 belong to the pressure pipelines of the refrigerators of the furnace shoulder area.
В устройстве 29 коррекции по команде очередного тактового импульса присутствующие на каждом входе сигналы в аналоговой форме переводятся в кодовую величину с последующим выполнением операции суммирования в соответствии с организацией, жестко зафиксированной при монтаже поступающих частных 27 и общих 28 измерительных каналов:
tчаст-tобщ= Δti, (7) ,
отражающего величину текущего перепада температуры в i-ом секторе охлаждения зоны заплечиков, число которых составляет n. Следующим тактовым импульсом производится суммирование всех величин, уже полученных по формуле (7) и деление на величину n, т.е. определяется средняя величина перепада температуры воды в зоне заплечиков печи
В дальнейшем по команде очередного тактового импульса производится операция сложения средней величины перепада температуры воды Δtср , образованной по формуле (8), и заданной на кодовом задатчике устройства 29 величин Δtмин и Δtмакс , рассчитанных по формулам (5) и (6) и заранее установленных на задатчике устройства 29, т.е.In the correction device 29, at the command of the next clock pulse, the signals present at each input in analog form are converted into a code quantity with the subsequent execution of the summing operation in accordance with the organization, which was rigidly fixed during installation of the incoming private 27 and common 28 measuring channels:
t part -t total = Δt i , (7),
reflecting the magnitude of the current temperature drop in the i-th sector of the cooling zone of the shoulders, the number of which is n. The next clock pulse is the summation of all quantities already obtained by formula (7) and dividing by n, i.e. the average value of the temperature difference in the shoulder area
Subsequently, at the command of the next clock pulse, the operation is performed of adding the average value of the water temperature difference Δt sr formed by formula (8) and set on the device code generator 29 of Δt min and Δt max values calculated by formulas (5) and (6) and pre-installed on the master of the device 29, i.e.
Δtср-Δtмин≤ A ≥ Δtср-Δtмакс, (9) ,
или
Δtср-10K ≤ A ≥ Δtср-15K, (10) ,
В случае достижения в результате операции по формулам (9) и (10) величины A, то в соответствии со знаком отклонения устройство 29 вырабатывает корректирующий сигнал в виде кода, поступающий с выхода устройства 29 на кодовый вход измерительного блока регулятора 17. Эта корректирующая уставка персоналом печи заранее устанавливается в устройстве 29 коррекции, срабатывает при изменении условий охлаждения заплечиков печи и соответствует, например, величине 0,1 атм. В измерительном блоке регулятора 17 на эту величину вносится рассогласование, и электронный блок регулятора 17 воздействует по вышеприведенной схеме на регулирующую заслонку 15 дроссельной группы 14, изменяя текущий общий перепад давления газа в печи до ликвидации возникшего рассогласования. Система регулирования продолжает работать, стабилизируя текущий перепад давления "горячее дутье - колошниковый газ" по изменившемуся заданному давлению общего перепада газа в печи. В случае возвращения условий охлаждения заплечиков на прежний уровень, например A=0 по формулам (9) и (10), на выходе устройства 29 исчезнет корректирующая уставка, в измерительном блоке регулятора 17 возникнет новое рассогласование и электронный блок регулятора 17 путем воздействия на регулирующую заслонку 15 дроссельной группы 14 изменит давление колошникового газа в подконусном 2 пространстве, что повлечет изменение давления общего перепада газа в печи до ликвидации возникшего рассогласования, в измерительном блоке регулятора 17. Система регулирования будет стабилизировать текущий перепад давления газа без учета коррекции задания, установленного на задатчике 21.Δt sr -Δt min ≤ A ≥ Δt sr -Δt max , (9),
or
Δt cf -10K ≤ A ≥ Δt cf -15K, (10),
If, as a result of the operation by formulas (9) and (10), the value A is reached, then, in accordance with the deviation sign, the device 29 generates a correction signal in the form of a code coming from the output of the device 29 to the code input of the measuring unit of the regulator 17. This correction setting by the personnel the furnace is pre-installed in the correction device 29, triggered when the cooling conditions of the shoulders of the furnace change and corresponds, for example, to a value of 0.1 atm. In the measuring unit of the regulator 17, a mismatch is introduced to this value, and the electronic unit of the regulator 17 acts on the control damper 15 of the throttle group 14 according to the above scheme, changing the current total differential pressure of the gas in the furnace until the mismatch arises. The control system continues to work, stabilizing the current pressure difference "hot blast - blast furnace gas" according to the changed set pressure of the total differential gas in the furnace. If the cooling conditions of the shoulders return to the previous level, for example, A = 0 according to formulas (9) and (10), the correcting setting will disappear at the output of the device 29, a new mismatch will appear in the measuring unit of the regulator 17 and the electronic unit of the regulator 17 will act on the control damper 15 of the throttle group 14 will change the pressure of the top gas in the conical 2 space, which will entail a change in the pressure of the total differential gas in the furnace until the mismatch arises, in the measuring unit of the regulator 17. Regulator system lation will stabilize the current gas pressure drop excluding assignment correction set by the reference element 21.
Таким образом, для обеспечения нормального функционирования системы регулирования давления колошникового газа в режиме стабилизации заданного общего перепада давления газа в печи с автоматической коррекцией по изменению условий охлаждения зоны заплечиков персоналу печи необходимо в соответствии с выражением (3) вычислить коэффициент K с учетом информации с техническими характеристиками системы охлаждения для доменной печи. В устройстве 29 коррекции задается величина изменения перепада температуры воды в холодильниках по минимуму tмин = 10K, по максимуму tмакс = 15K, устанавливается величина A в соответствии с выражением (9) или (10), например, А =±K и уставка коррекции, равная, например, 0,1 атм.Thus, to ensure the normal functioning of the top gas pressure control system in the stabilization mode of the specified total gas pressure drop in the furnace with automatic correction for changing the cooling conditions of the shoulder area, the furnace personnel must calculate the coefficient K in accordance with expression (3) taking into account information with technical characteristics cooling systems for a blast furnace. In the correction device 29, the value of the change in the water temperature difference in the refrigerators is set to a minimum of t min = 10K, a maximum of t max = 15K, a value of A is set in accordance with expression (9) or (10), for example, A = ± K and a correction set point equal to, for example, 0.1 atm.
Внедрение данного режима работы системы регулирования позволит получить положительный эффект за счет обеспечения ровности хода печи, исключения возможных случаев расстройств печи, связанных с образованием излишнего слоя гарнисажа в зоне заплечиков и потерей при этом объема печи, а также исключения возможных случаев остановок печи при сходах слоя гарнисажа заплечиков и выхода из строя при этом холодильников в системе охлаждения доменной печи. The introduction of this mode of operation of the regulation system will allow to obtain a positive effect by ensuring the evenness of the furnace course, eliminating possible cases of furnace disorders associated with the formation of an excessive layer of a skull in the shoulder area and the loss of volume of the furnace, as well as eliminating possible cases of furnace stops when the skull layer descends shoulders and failure of refrigerators in the blast furnace cooling system.
2. Колебания величины давления колошникового газа в процессе функционирования системы в режиме стабилизации текущего общего перепада давления газа в печи с коррекцией заданного уровня общего перепада давления газа в печи вызваны отработкой системой возмущений, носящих, с одной стороны, динамический характер, связанный с дискретным поступлением шихтовых материалов в печь и работой засыпного аппарата, а также связанный с подачей нагретого дутья в печь и переходы воздухонагревателей. С другой стороны, колебания величины давления колошникового газа носят монотонный характер и обусловлены медленно протекающими процессами в столбе шихты по высоте доменной печи, связанные с изменением газопроницаемости шихты, или обусловлены коррекцией при изменении условий охлаждения зоны заплечиков. 2. Fluctuations in the top gas pressure during the system’s operation in the mode of stabilization of the current total pressure drop in the furnace with correction of the set level of the total pressure drop in the furnace are caused by the development of a system of perturbations that, on the one hand, are dynamic in nature, associated with a discrete charge supply materials in the furnace and the operation of the filling apparatus, as well as associated with the supply of heated blast to the furnace and the transitions of air heaters. On the other hand, fluctuations in the pressure of blast furnace gas are monotonous and are due to slow processes in the charge column along the height of the blast furnace, associated with a change in the gas permeability of the charge, or due to a correction when the cooling conditions of the shoulder zone change.
В этой связи представляется полезным выделение монотонной составляющей колебания давления колошникового газа и при ее изменении обеспечить оптимизацию подачи дутья в печь путем изменения расхода дутья. Отсюда и произошло возникновение режима функционирования системы регулирования с автоматическим поддержанием давления колошникового газа в заданных пределах путем изменения расхода дутья при воздействии на воздуходувную машину подачи дутья в печь. In this regard, it seems useful to isolate the monotonic component of the variation in the pressure of the top gas and, when changing it, to optimize the supply of blast into the furnace by changing the flow rate of the blast. Hence the emergence of the operating mode of the control system with automatic maintenance of the top gas pressure within the specified limits by changing the flow rate of the blast when the blower feeds the blast into the furnace.
Система регулирования при вышеназванном режиме управления работает следующим образом. The control system in the above control mode operates as follows.
При достижении давления колошникового газа граничного верхнего или нижнего значения срабатывает выходное сигнальное устройство по цепи первого измерительного канала вторичного прибора 18, на выходе которого при этом образуется аналоговый сигнал в форме 0 - 5 мА, поступающий на соответствующий вход измерительного блока регулятора 17. Одновременно с этим на другой вход измерительного блока регулятора 17 поступает сигнал формы 0 - 5 мА с выхода второго преобразователя 23. По команде очередного тактового импульса управления аналоговые сигналы, присутствующие на входах измерительного блока регулятора 17, преобразуются в кодовые величины, после очередного тактового импульса производится операция суммирования величин в коде, отражающих текущие общий перепад давления газа в печи и давление колошникового газа. Результат суммирования сравнивается с величиной уставки, которую устанавливают в виде постоянной кодовой величины и при очередном тактовом импульсе в зависимости от знака результата суммирования в измерительном блоке, электронный блок регулятора 17 вырабатывает управляющий сигнал, который по второму выходу регулятора 17 включает выходное реле 30, блок-контакты которого в зависимости от знака суммирования в измерительном блоке регулятора 17 воздействуют на схему 31 управления воздуходувной машиной, уменьшая или увеличивая на заданную величину расход дутья на печь. When the top gas pressure reaches the upper or lower value, the output signal device is triggered by the circuit of the first measuring channel of the secondary device 18, the output of which produces an analog signal in the form of 0-5 mA, which arrives at the corresponding input of the measuring unit of the regulator 17. At the same time to another input of the measuring unit of the regulator 17 receives a signal of the form 0 - 5 mA from the output of the second Converter 23. At the command of the next control clock pulse analog signals, risutstvuyuschie on inputs of the measuring unit controller 17 are converted into code values, after the next clock pulse summation operation performed in the code values, reflecting the current total gas pressure drop and the pressure in the furnace top gas. The summation result is compared with the setpoint value, which is set in the form of a constant code value and at the next clock pulse, depending on the sign of the summation result in the measuring unit, the electronic unit of the regulator 17 generates a control signal that, on the second output of the regulator 17, turns on the output relay 30, the block whose contacts, depending on the summation sign in the measuring unit of the controller 17, act on the control circuit of the blower machine 31, decreasing or increasing by a predetermined lead Ichin consumption of blast on the stove.
При этом изменится текущее давление колошникового газа с выходом из пределов верхнего или нижнего значения, настраиваемого выходного сигнального устройства вторичного прибора 18 с отключением цепи первого измерительного канала, связанной с выходом и входом измерительного блока регулятора 17, который по второму выходу отключит выходное реле 30. Доменная печь будет продолжать работу при новом расходе дутья и давления колошникового газа до очередных изменений относительно текущего давления колошникового газа. In this case, the current pressure of the top gas will change with the output of the upper or lower values, the adjustable output signal device of the secondary device 18 with the circuit of the first measuring channel disconnected from the output and input of the measuring unit of the regulator 17, which will turn off the output relay 30 at the second output. the furnace will continue to work at a new flow rate of blast and blast furnace gas pressure until further changes with respect to the current blast furnace gas pressure.
3. В процессе регулирования давления колошникового газа по вышеописанным режимам управления в системе могут возникнуть сбои, при которых текущее давление газа может достигнуть величины, при которой невозможна дальнейшая эксплуатация засыпного устройства из-за возможного выхода из строя его элементов или отдельных механизмов. Для предотвращения выхода из строя засыпного устройства в системе регулирования предусмотрен режим управления с автоматическим обеспечением ограничения текущей величины давления колошникового газа при ее достижении максимально допустимого значения. 3. In the process of regulating the top gas pressure according to the above control modes in the system, malfunctions can occur in which the current gas pressure can reach a value at which further operation of the filling device is impossible due to the possible failure of its elements or individual mechanisms. To prevent the failure of the filling device in the control system, a control mode is provided with automatic provision for limiting the current value of blast furnace gas pressure when it reaches the maximum allowable value.
С этой целью во вторичном приборе 18 на это максимально допустимое значение изменения давления колошникового газа настраивают другое сигнальное устройство в цепи измерительного первого канала, при срабатывании которого регулятор 17 воздействует на выходное реле, другие блок-контакты которого через станцию 32 дистанционного управления электроприводом 13 заслонок дроссельной группы 14 с использованием одной из управляющих заслонок дроссельной группы 14 уменьшают давления колошникового газа с оповещением аварийной ситуации персонала печи. To this end, in the secondary device 18, another signaling device in the measuring first channel circuit is tuned to this maximum permissible value of the top gas pressure change, when triggered, the regulator 17 acts on the output relay, the other block contacts of which through the remote control station 32 of the electric drive 13 of the throttle dampers group 14 using one of the control dampers of the throttle group 14 reduce the pressure of the top gas to alert the emergency personnel of the furnace.
Внедрение режимов работы системы регулирования по пунктам 2 и 3 позволит получить положительный эффект за счет обеспечения оптимального расхода дутья на печь и исключения возможного случая длительной остановки печи из-за выхода из строя засыпного устройства. The introduction of the operating modes of the regulation system in paragraphs 2 and 3 will allow to obtain a positive effect by ensuring the optimal flow rate of the blast to the furnace and eliminating the possible case of a prolonged shutdown of the furnace due to failure of the filling device.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97102941A RU2106411C1 (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | System of automatic regulation of pressure of blast-furnace gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97102941A RU2106411C1 (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | System of automatic regulation of pressure of blast-furnace gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2106411C1 true RU2106411C1 (en) | 1998-03-10 |
| RU97102941A RU97102941A (en) | 1998-06-20 |
Family
ID=20190255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97102941A RU2106411C1 (en) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | System of automatic regulation of pressure of blast-furnace gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2106411C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2147037C1 (en) * | 1998-12-17 | 2000-03-27 | "Корпорация СиВ" | Process of blast-furnace melting |
| RU2212014C2 (en) * | 2001-05-04 | 2003-09-10 | Иванов Иван Анатольевич | Method and device for control of pressure of blast-furnace gas |
| RU2496070C1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method to control gas tightness of working area in energy technology units |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1604857A1 (en) * | 1987-04-21 | 1990-11-07 | Новолипецкий металлургический комбинат им.Ю.В.Андропова | Method of controlling blast furnace operation |
-
1997
- 1997-02-25 RU RU97102941A patent/RU2106411C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1604857A1 (en) * | 1987-04-21 | 1990-11-07 | Новолипецкий металлургический комбинат им.Ю.В.Андропова | Method of controlling blast furnace operation |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. SU, авторское свидетельство, 1836431, кл. C 21 B 5/00, 1993, 2. * |
| 3. Каганов В.Ю., Блинов Ю.М. и др. Автоматизация металлургических печей. - М.: Металлургия, 1975, с. 268 - 270. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2147037C1 (en) * | 1998-12-17 | 2000-03-27 | "Корпорация СиВ" | Process of blast-furnace melting |
| RU2212014C2 (en) * | 2001-05-04 | 2003-09-10 | Иванов Иван Анатольевич | Method and device for control of pressure of blast-furnace gas |
| RU2496070C1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method to control gas tightness of working area in energy technology units |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101892338B (en) | Constant wind temperature control system for hot blast stove | |
| US4373364A (en) | Method of controlling the temperature of a heating furnace | |
| CN102859148A (en) | Energy recovery system and method | |
| CN102374518B (en) | Steam temperature control using dynamic matrix control | |
| US4260363A (en) | Furnace fuel optimizer | |
| EP3073205A1 (en) | Method for operating a hydronic heating and/or cooling system, control valve and hydronic heating and/or cooling system | |
| RU2106411C1 (en) | System of automatic regulation of pressure of blast-furnace gas | |
| US4521226A (en) | Method of automatically controlling a dust-collecting plant | |
| US3447745A (en) | Furnace heating control | |
| KR100298611B1 (en) | How to control flue gas temperature and voltage supply in electrostatic precipitator for cement manufacturing facilities | |
| CN111811257B (en) | Heating furnace combustion control method and device | |
| JP4594376B2 (en) | Gas heating value control method and gas heating value control device | |
| US3689041A (en) | Method of heating steel ingots soaking pits and combustion system for performing said method | |
| JPH08261399A (en) | Gas holder parallel operation device and control method | |
| JP2696267B2 (en) | Boiler parallel operation controller | |
| EP0070830A4 (en) | Combustion control system. | |
| KR101112072B1 (en) | Low pressure control method of continuous furnace and its apparatus | |
| JPS63307223A (en) | Method for changing speed in sheet temperature control in continuous annealing furnace | |
| US4127257A (en) | Process for operating a plurality of regenerative hot blast stoves for supplying hot blast to a blast furnace | |
| JP5547799B2 (en) | Hot gas feed method to shaft furnace | |
| CN207944070U (en) | A kind of coal gasification inlet duct | |
| RU2068006C1 (en) | Method to control metal heating in flame heating furnace | |
| CN108361731B (en) | Hot-water boiler air and flue system automation control method | |
| JP2007262489A (en) | Hot air supply device, hot air supply method | |
| JPH08127811A (en) | Combustion control method for hot stoves |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070226 |