[go: up one dir, main page]

SU1101177A3 - Control system for converter process - Google Patents

Control system for converter process Download PDF

Info

Publication number
SU1101177A3
SU1101177A3 SU721865268A SU1865268A SU1101177A3 SU 1101177 A3 SU1101177 A3 SU 1101177A3 SU 721865268 A SU721865268 A SU 721865268A SU 1865268 A SU1865268 A SU 1865268A SU 1101177 A3 SU1101177 A3 SU 1101177A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
converter
gases
gas
hood
sensor
Prior art date
Application number
SU721865268A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Баум Курт
Петер Баум Ерг
К.Перс Жай
Шредер Давид
Original Assignee
Пеннсильвания Инжениеринг Корпорейшн (Фирма)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пеннсильвания Инжениеринг Корпорейшн (Фирма) filed Critical Пеннсильвания Инжениеринг Корпорейшн (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1101177A3 publication Critical patent/SU1101177A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/10Venturi scrubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/38Removal of waste gases or dust
    • C21C5/40Offtakes or separating apparatus for converter waste gases or dust
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

1421148 Cleaning exhaust gases from steelmaking converter K BAUM [trading as VERFAHRENSTECHNIK DR ING KURT BAUM] 20 Dec 1972 [20 Dec 1971] 58872/72 Heading C7D [Also in Division F4] A steel making converter 10 comprises tuyeres 16 through which O 2 , N2, Air, Ar, and hydrocarbons can be blown in the hydrocarbon surrounding the O 2 blast, and a gas-collection unit comprising a water-cooled hood 27 and a movable skirt 28. The off-gases pass into a stack 40 and a Venturi scrubber 41, thence to a secondary Venturi scrubber 44, and then either through valve 54 or to a stack 51 and torch 52. The skirt 28 can be adjusted either to allow air to enter the hood 27 and react with the off-gases, or to seal the hood. The scrubbed off gases are monitored by a partial pressure sensor 68 (for O 2 ) and an infra-red sensor 69 (for CO, CO 2 , and H 2 O), and when the off-gases reach the desired calorific value they are directed through pipe 53 and valves 58 to storage. The sensor 68 also. monitors changes in combustion conditions and shuts down the skirt 28 when stoichiometric conditions are achieved. When the converter 10 is tilted, the gases are collected by auxilliary hood 66. Powdered materials, e.g. iron oxide, CaCO 3 , CaO, CaF2 may be introduced through the tuyeres from container 31.

Description

-vj-vj

1 Изобретение относитс  к конвертерному способу вьтлавки стали путем переплавки чугуна в сталь в конвертерах , В конвертерных процессах во врем  дуть  вьдаел ютс  газы. Первичными газами в процессе с нижним дутьем  вл ютс  окись углерода (СО), двуокись углерода (COj), водород и пары воды, соотношение между которыми мен етс  в процессе плавки. В основном эти газы поступают в расположенный над конвертером кессой; Кессон отделен от конвертера зазором и в него попадает воздух, под действием которого происходит сгорание СО и Hj, и продукты сгорани  газов пропус каютс  через газоочистную систему, снабженную воздуходувкой, выход  из которой они через дымовые трубы выбрасываютс  в атмосферу. При сгорании газов происходит испарение железа из ванны в зонах с вьюокой температурой и железо сначала окисл етс  до закиси , а затем и до окиси железа (Pe2C)j) котора  вместе с продуктами сгорани  и излишком воздуха поступает в систему очистки. Дл  очистки больших количеств образующихс  газов и дыма требуетс  сложна  и дорогосто ща  система очистки с мощными воздуходувками с большой производительностью и давлением , котора  должна обеспечить очистку газов в соответствии с жесткими требовани ми на чистоту выбрасы- ваемых в атмосферу газов. Процесс выплавки стали с нижним кислородным дутьем отличаетс  от процесса вьшлавки стали с верхним дутьем меньшим количеством образукщихс  паров железа и более тонкой дисперсией частиц железа в отход щих газах. Поэтому в этом процессе необходимо использовать систему очитски без сгорани  выход щих из конвертера газов, дл  того чтобы избежать окислени  железа и распьтени  его частиц в воздухе, что дает известные преимущества, св занные с более высокой агломерацией и более высокими смачивающими свойствами частиц, представл ющих собой в основном неокисленное или полуокисленное (Fe, FeO, FeeO) Кроме того, така  система имеет определенные экономические преимущества, так как в ней образуетс  меньшее объемное количество газа с минимальной конце итращтей пыли в отход и их газах, 772 что позвол ет достаточно экономично удовлетворить существующие требовани  на чистоту выбрасываемых в атмосферу газов. Наиболее близкой к изобретению  вл етс  система управлени  конвертерным процессом, содержаща  датчики давлени , установленные под подвижной заслонкой кессона и соединенные через блок сравнени  и регул тор с приводом заслонки, установленной в газоходе lj . Така  система очистки (без сгорани  выход щих из конвертера газов) позвол ет обеспечить безопасное собирание , очистку и последующее использование выход щих из конвертера газов в качестве источника тепловой энергии. Цель изобретени  - увеличение производительности процесса и надежности работы оборудовани  за счет предотвращени  взрывоопасных ситуаций в газоходе . Указанна  цель достигаетс  тем, что система управлени  конвертерным процессом, содержаща  датчики давлейи , установленные под подвижной заслонкой кессона и соединенные через блок сравнени  и регул тор с приводом заслонки, установленной в газоходе , дополнительно содержит газоанализаторы на кислород, окись и двуокись углерода и воду в отход щих газах , регул тор положени  подвижной заслонки кессона, регул тор подачи нейтрального газа в газоход, датчик положени  конвертера, исполнительный механизм подачи нейтрального газа в газоход, причем газоанализаторы на кислород, воду, окись и двуокись углерода соединены через регул тор положени  подвижной заслонки кессона с приводом заслонки кессона и соединены также с регул тором подачи нейтрального газа в газоход, который соединен с датчиком положени  конвертера и исполнительным механизмом подачи нейтрального газа в газоход. В изобретении предлагаетс  систеа дл  независимого определени  разичных компонентов газа и продуктов сгорани , таких как водород, пары оды, окись углерода и углекисльй аз, которые образуютс  в конвертере нижним дутьем, в котором испольуютс  жидкие углеводороды. Эта сисема анализа обладает высокой чувст31 вительностью и обеспечивает контроль за процессом в услрви х резких изменений его отдельных параметров. Предлагаетс  мгновенно (меньше, чем за секунду) измер ть парциальное давление кислорода и определ ть стехиометрию горени  газовой фазы и использовать эти сигналы дл  управлени  процессами сбора и очистки газов. Изобретение предусматривает совместную работу датчика парциального давлени  кислорода и датчика ин4ч)акрасного излучени , Kotopbrii измер ет концентрации СО COj и Н20 и имеет быстродействие менее 5 с. Сигналы от датчика парциального давлени  кислорода и инфракрасного датчика используютс  дл  управлени  процессом пере мещени  заслонки кессона и установки заданного зазора между заслонкой кес сона и конвертером. Предпагаема  система защиты атмос феры от дымовых газов работает при повороте конвертера во врем  его заслонки и при вьшивании из него выплавленной стали, т.е. когда горл;овина конвертера не находитс  под ос новным газосборным кессоном. На фиг,1 представлена схема конвертера с нижним кислородным дутьем вместе с вспомогательными системами дл  сбора и очистки газа; на фи1.2 графики зависимости от времени объемов первичных, частично сгоревших отход щих газов и объемов собираемог газа, используемого в дальнейшем в качестве источника тепловой энергии. На фиг.1. показан конвертер 1с нижним кислородным дутьем, состо щий из металлической обечайки 2 с внутренней огнеупорной футеровкой 3 и верхним выходным отверстием 4. В нижней части обечайки.расположен короб 5 с коллектором 6 дл  подачи в конвертер газа и порошкообразного . флюса. Газ вместе с флюсом инжектируетс  под давлением в наход щийс  в конвертере расплавленный металл с помощью форсунок 7, которые вход т в расположенные в днище конвертера фур менные отверсти  8. Газ и порошкообразный флюс под действием избыточного давлени  поднимаетс  вверх, про- ход  через наход щуюс  в конвертере массу расплавленного металла, в кото ром протекают стехиометрические .реак ции между наход щимис  в расплавленном металле эл ентами и активными 74 газами (кислородом) и флюсом. Инертные газы свободно проход т через расплавленный- металл и выход т из конвертера его верхнее вьшускное отверстие. Конвертер 1 закреплен в поворотном кольце 9, которое имеет цапфы 10 и 11, установленные в опорах (не показаны). С помощью св занных с приводом цапф конвертер может поворачиватьс  дл  удалени  из него ишака и дл  выпивки расплавленного металла через сливное отверстие 12. Газы, жидкие продукты и порошки подаютс  в коллектор 6 по трубе 13, соединенной с полой цапфой 10, к которой подходит подвод ща  труба 1А. Така  конструкци  обеспечивает иржекцию газов и порошкообразных флюсов в конвертер, когда он находитс  в вертикальном положении, а когда конвертер находитс  в наклонном положении, то в него можно подавать только газы . Над верхним выходным отверстием конвертера расположен колпак 15с. вод ным Охлаждением. Колпак имеет подвижный кожух 16, которьй может подниматьс  и опускатьс  относительно конвертера, измен   величину кольцевого зазора между конвертером и колпаком. Через коллектор 6 в нижнюю часть конвертера инжектируютс  следующие газы: Oj, N 2 (аргон), воздух и CHj( (дл  образовани  газообразных или парообразных углеводородов). Газы подвод тс  к конвертеру по трубе 14. Жидкие углеводороды посто нно инжектируютс  в конвертер вокруг струи кислорода через фурменные отверсти , расположенные в днище конвертера. Углеводороды защищают футеровку днища конвертера от быстрого выхода из стро . I Порошкообразные флюсы подаютс  в конвертер из емкости 17. В действительности подача в конвертер флюсов производитс  из нескольких емкостей, в которых хран тс  различные порошкообразные материалы, такие как негашенна  известь, известн к, плавиковый шпат, а также окись жешеза,-десульфурйзаторы и другие добавки. Дп  введени  в конрертер определенных количеств этих материалов используютс  в качестве среды-носител  либо кислород , либо азот. Емкость 17 сообщаетс  с кислородной трубой и снабжена смесителем 18, из которого кислород J1 вместе с диспергированным в нем порошком поступает по трубе 19 в главкую подвод щую трубу 14, соединенную с конвертером. Колпак 15 с вод ным охлаждением соединен воздуховодом 20, также имеющим вод ное охлазвдение, с .сатуратором-диффузором 21, в котором произво дитс  охлаждение отход щих газов до температуры насыщени  при заданном давлении. В сепаратор.е 22 происходит отделение от газов воды, после чего газы по трубе 23 подаютс  во второй диффузорный скруббер 24 дл  око нчательной очистки и регулировани  расхода газов. За скруббером 24 установ лен капельный сепаратор 25 со сборни ком 26f из которого вода по трубе вновь подаетс  на. вход и /catypaTopдиффузор 21. Выход щий из сепаратора 25 газ попадает в трубу 27, в которой установлена воздуходувка 28, котора  нагнетает тдэ в трубу 29, в . верхней частикоторой установлена го релка 30. Газы дл  датчиков 31 (датчик РО) и 32 (инфракрасный анализатор СО, COg t ) можно отбирать либо в колпаке , либо после второго скруббера. Электрические сигналы от датчика 33 давлени  используютс  дл  управлени  двигателем, регулирующим сечение второго диффузорного скруббера 24. В начале продувки сечение второго диффузорного скруббера 24 задаетс  с помощью указател  34. Когда концентраци  GO+Hj возрастает и имеет место сгорани  газа, обусловленное попаданием в газ воздуха че1)ез зазор между колпаком и конвертером (кржух 16 колцака подн т), датчик 31 Р02 фиксирует изменение состава газа (возможно его возгорание). При достижении стехиометрической точки сгорани  и наличи  инертной газовой .пробки (определ етс  датчиком 31) сигнал от .датчика 31 используетс  дл  опускани  кожуха 16. Кожух 16 продолжает опускатьс  до тех пор, пока давление под колпаком, измеренное датчиком 33 и определенное по манометру 35, не станет равным предварительно заданному разр жению, которое задаетс  с помощью показывающе го прибора 36.- После этого регулирование разр жени  в системе сбора и очистки газа осуществл етс  путем изменени  сечени  второго регулирующего скруббера 24. 77 При выплавке высокоуглеродистых сталей или при поворачивании конвертера , когда концентраци  СО+Нл резко возрастают, указатель 37 положени  конвертера подает сигнал к клапану 38 азота, который автоматически открываетс . Под колпак подаетс  азот и концентрации СО-Ш2 снижаютс  до безопасных . Кроме того, клапан 38 переключаетс  по сигналам от датчиков 31 и 32 в том случае, когда состав газов станет близким к опасному (возможен взрыв) из-за присутстви  в нем кислорода и больших количеств СО+Н, повышающих теплотворную способность газа. Дым, образукнцийс  в результате испарени  железа при поворотах конвертера или при его загрузке и выгрузке, собираетс  в основном колпаке 15 и вспомогательном колпаке 39, который соединен трубой 40 через заслонку 41 с трубой 23, ведущей к второму скрубберу 24. При наклоне конвертера по сигналу от указател  37 положени  заслонка 41 открываетс , а заслонка первого сатуратора-диффузора 21 закрываетс  до минимального уровн , определ емого положением конечных вызключателей . Дым из дополнительного колпака очищаетс  в скруббере 24 и частично в сатураторе-диффузоре 21, й{}оход  через них с помощью воздуходувки 28. На фиг.2 показаны две зависимости объемов первичных и частично сгоревших отход щих газов и отбираемого из системы газа от времени цикла плавки, одна из которых относитс  к предлагаемому процессу, а друга  к извести процессам плавки с кислородным дутьем. Диаграмма известного процесса, (конвертер с верхним кислородным дутьем ) показана на диаг. 2А. Этот про цесс начинаетс  с подачи в конвертер атмосферного воздуха (перед дутьем). Этот воздух используетс  дл  горени  в начале процесса продувки и образует инертную пробку, врем  существовани  которой зависит от объема поступившего в систему воздуха. Дл  безопасности и лучшей работы контрольноизмерительных приборов колпак в такой системе закрываетс  с некоторым запаздыванием , что св зано с работой обычного анализатора кислорода, определ кпцего фактическое содержание кис71 порода в газе. Когда концентраци  кислорода достигнет безопасного уровн , кожух колпака вручную опускаетс , (область 42) и выход щие газы (крива  43) будут состо ть в основном из СО с небольшими количествами азота и углекислого газа. Собирание газа начинаетс  в тот момент (точка 44), когда его теплотворна  способность достигнет заданной величины. Сбор газов происходит,в процессе продувки до тех пор, пока концентраци  Ьо в газе не достигнет минимального допус тимого (с точки зрени  теплотворной способности газа) уровн  (точка 45). Через некоторое врем  колпак Поднима етс  (область 46) и начинаетс  полное сгорание газа до тех пор пока в нём вообще не останетс  окиси углеро да. Одновременно в системе образуетс  инертна  газова  пробка (перед подсосом в систему воздуха, область 47, после окончани  границы раздела продувки 48. Длительное врем  образо вани  инертнойпробки в начале и в конце цикла приводит к уменьшению продолжительности времени отбора из систе   1 газа (область 49) по сравнению с циклом, осуществл емым в предлагаемой установке. Преимущества предлагаемой системы четко про вл ютс  при рассмотрении диаграммы, показанной на диаг. 2Б. Использование датчика 31 парциального давлени  кислорода (фиг.1) позвол ет очень точно определить стехиометрическую точку сгорани  и быстро обнаружить отсутствие в газе кислоро да, т.е. определить момент образовани  инертной газовой пробки Высока  7 , 8 надежность этого датчика делает возможной работу системы очистки газа до начала продувки (граница раздела 50) с небольшим количеством воздуха (область 30. Этот воздух используетс  дл  сгорани  газа и образовани  инертной газовой пробки (область 52), причем продолжительность существовани  в системе газовой пробки и ее объем существенно снижаютс  за счет применени  упом нутых датчиков, обладающих высокой чувствительностью. В этом варианте также по вл етс  возможность автоматически управл ть перемещением кожуха колпака (область 53), что  вл етс  одной из важных положительных особенностей. Образующийс  газ состоит в основном из СО и Н2 с небольшими количествами , СО и z (крива  54). Безопасный отбор газа начинаетс  с того момента (точка 55), когда его теплотворна  способность достигнет заданного уровн . Сбор газа продолжаетс  во врем  продувки и прекращаетс  в тот момент, когда его теплотворна  способность достигнет минимально допустимой величины (точка 56). Применение высокочувствительного инфракрасного анализатора вместе с высокочувствительным датчиком парциального давлени  кислорода позвол ет фиксировать эти моменты с высокой точностью. После прекращени  отбора газа по сигналу от датчика 31 (фиг.1) колпак открываетс  (область 57) и в системе образуетс  инертна  газова  пробка (область 58), а затем после окончани  продувки (граница раздела 59) в систему вновь подаетс  воздух (область 60).1 The invention relates to a converter method for melting steel by melting iron into steel in converters. Gases are produced during converter processes during blowing. The primary gases in the bottom blowing process are carbon monoxide (CO), carbon dioxide (COj), hydrogen and water vapor, the ratio between which varies during the smelting process. Basically, these gases come to the cassa located above the converter; The caisson is separated from the converter by a gap and air enters it, under the action of which the combustion of CO and Hj occurs, and the products of combustion of gases are passed through a gas cleaning system equipped with a blower, the outlet of which they are emitted through chimneys into the atmosphere. During the combustion of gases, iron evaporates from the bath in zones with high temperature and the iron is first oxidized to nitrous oxide and then to iron oxide (Pe2C) j) which, together with the combustion products and excess air, enters the purification system. To clean large amounts of gases and smoke, a complicated and expensive cleaning system with powerful blowers with high productivity and pressure is required to clean the gases in accordance with the stringent requirements on the purity of the gases emitted into the atmosphere. The process of smelting steel with lower oxygen blast differs from the process of smelting steel with upper blast by a smaller amount of produced iron vapor and a finer dispersion of iron particles in the exhaust gases. Therefore, in this process, it is necessary to use an ochitski system without burning the gases coming out of the converter, in order to avoid oxidation of iron and dispersal of its particles in the air, which provides the known advantages associated with higher agglomeration and higher wetting properties of particles mostly non-oxidized or semi-oxidized (Fe, FeO, FeeO) In addition, such a system has certain economic advantages, since it produces a smaller volume of gas with a minimum end of it. it has dust in the waste and their gases, 772 which allows it to be sufficiently economical to meet the existing requirements for the purity of gases emitted into the atmosphere. Closest to the invention is a converter process control system comprising pressure sensors installed under a movable caisson damper and connected through a comparator unit and a regulator with a damper actuator installed in the flue lj. Such a cleaning system (without burning the gases exiting the converter) allows for the safe collection, cleaning and subsequent use of the gases leaving the converter as a source of thermal energy. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process and the reliability of the equipment by preventing explosive situations in the gas duct. This goal is achieved by the fact that the converter process control system, which contains pressure sensors installed under the movable caisson damper and connected through the comparator unit and the damper actuator installed in the gas duct, additionally contains gas analyzers for oxygen, carbon monoxide and carbon dioxide and waste water gases, the positioner of the movable caisson damper, the regulator of the supply of neutral gas to the gas duct, the position sensor of the converter, the executive mechanism for the supply of neutral gas into the gas duct Moreover, gas analyzers for oxygen, water, carbon monoxide and carbon dioxide are connected via a mobile caisson damper with a caisson damper actuator and are also connected to a neutral gas supply regulator to the gas duct, which is connected to the converter position sensor and the neutral gas supply actuator to the gas duct. The invention proposes a system for independently determining the various components of the gas and combustion products, such as hydrogen, odes, carbon monoxide and carbon dioxide, which are formed in the downstream blower in which liquid hydrocarbons are used. This analysis system is highly sensitive and provides control over the process in the event of abrupt changes in its individual parameters. It is proposed to measure the partial pressure of oxygen instantaneously (in less than a second) and determine the gas phase burning stoichiometry and use these signals to control the processes of gas collection and purification. The invention provides for the joint operation of an oxygen partial pressure sensor and an acrad radiation sensor (4 h), Kotopbrii measures CO concentrations COj and H20 and has a response time of less than 5 s. The signals from the oxygen partial pressure sensor and the infrared sensor are used to control the process of moving the caisson flap and setting a predetermined gap between the caisson flap and the converter. The flue gas atmosphere protection system is operated when the converter is turned during its shutter and when steel is drawn from it, i.e. when the throats; the converter's breech is not under the main gas collecting box. Fig. 1 shows a converter with a lower oxygen blast along with auxiliary systems for gas collection and purification; Fig.1.2 shows time dependences of volumes of primary, partially burned off exhaust gases and volumes of collected gas, used later as a source of thermal energy. 1. The converter 1c is shown with a lower oxygen blast consisting of a metal shell 2 with an inner refractory lining 3 and an upper outlet 4. The box 5 with a collector 6 is located at the bottom of the shell. It is supplied with gas and powder in the converter. flux. The gas, together with the flux, is injected under pressure into the molten metal in the converter using nozzles 7, which enter the tuyere openings 8 located in the converter bottom 8. The gas and powdered flux rises under the action of excess pressure. the converter is a mass of molten metal in which stoichiometric reactions take place between the elements in the molten metal and the active 74 gases (oxygen) and the flux. Inert gases freely pass through the molten metal and exit its upper outlet from the converter. Converter 1 is fixed in a rotary ring 9, which has pins 10 and 11 mounted in supports (not shown). Using drive-related pins, the converter can be rotated to remove the donkey from it and to drink molten metal through the drain hole 12. Gases, liquid products and powders are fed to the collector 6 through a pipe 13 connected to a hollow trunnion 10, to which pipe 1A. Such a design provides for the injection of gases and powdery fluxes into the converter when it is in a vertical position, and when the converter is in an inclined position, only gases can be fed into it. A cap 15c is located above the upper outlet of the converter. Water Cooling. The cap has a movable casing 16, which can be raised and lowered relative to the converter, changing the size of the annular gap between the converter and the cap. The following gases are injected through the collector 6 into the lower part of the converter: Oj, N 2 (argon), air, and CHj ((to form gaseous or vaporous hydrocarbons). Gases are supplied to the converter through a pipe 14. Liquid hydrocarbons are continuously injected into the converter around the jet oxygen through the tuyere holes located in the converter bottom. Hydrocarbons protect the converter bottom lining against rapid failure. I Powdered fluxes are fed to the converter from tank 17. In reality, the feed to the converter of fluxes comes from several tanks in which various powdered materials are stored, such as quicklime, limestone, fluorspar, as well as iron oxide, desulfurizers and other additives. Dp of introduction of certain amounts of these materials into the manager, are used as carrier medium or oxygen, or nitrogen. The tank 17 communicates with the oxygen pipe and is equipped with a mixer 18, from which oxygen J1 together with the powder dispersed in it enters through the pipe 19 into the main inlet pipe 14 connected to the converter. Water cooling cap 15 is connected by air duct 20, which also has water cooling, with an air diffuser 21, in which the exhaust gases are cooled to the saturation temperature at a given pressure. Separator 22 is separated from the gases of water, after which the gases through pipe 23 are fed to a second diffuser scrubber 24 for thorough cleaning and controlling the flow of gases. Behind the scrubber 24, a droplet separator 25 is installed with a collector 26f from which water is again supplied to the pipe. inlet and / catypaTop diffuser 21. The gas leaving the separator 25 enters the pipe 27, in which a blower 28 is installed, which pumps Tde to the pipe 29, c. the upper part is equipped with a thumb-drive 30. Gases for sensors 31 (sensor PO) and 32 (infrared analyzer CO, COg t) can be taken either in the hood or after the second scrubber. The electrical signals from the pressure sensor 33 are used to control the motor that regulates the cross section of the second diffuser scrubber 24. At the beginning of the purge, the cross section of the second diffuser scrubber 24 is set using pointer 34. When the concentration of GO + Hj increases and gas is burned due to air entering the gas ) without a gap between the cap and the converter (the Klzhuk 16 of the Koltsak is raised), the P02 sensor 31 detects a change in the composition of the gas (it may be ignited). Upon reaching the stoichiometric point of combustion and the presence of an inert gas plug (determined by sensor 31), the signal from sensor 31 is used to lower the casing 16. Casing 16 continues to drop until the pressure under the cap measured by sensor 33 and determined by gauge 35, will not be equal to the pre-set discharge, which is set using the indicating device 36. After that, the discharge control in the gas collection and purification system is carried out by changing the cross section of the second control scrubber 24. 77 When smelting high carbon steels or turning the converter, when the concentration of CO + Nl increases sharply, the converter position indicator 37 sends a signal to the nitrogen valve 38, which opens automatically. Nitrogen is supplied under the hood and CO-Sh2 concentrations are reduced to safe. In addition, the valve 38 is switched by signals from sensors 31 and 32 in the case when the composition of the gases becomes close to dangerous (an explosion is possible) due to the presence of oxygen and large amounts of CO + H, which increase the calorific value of the gas. The smoke produced by the evaporation of iron when the converter turns or when loading and unloading it is collected in the main cap 15 and the auxiliary cap 39, which is connected by pipe 40 through valve 41 to pipe 23 leading to the second scrubber 24. When the converter is tilted by the signal from the position indicator 37 opens the flap 41, and the flap of the first saturator-diffuser 21 closes to the minimum level determined by the position of the end switches. The smoke from the additional hood is cleaned in the scrubber 24 and partially in the saturator-diffuser 21, th {} through them through blower 28. Figure 2 shows two dependences of the volumes of primary and partially burned exhaust gases and the gas extracted from the system from the cycle time smelting, one of which relates to the proposed process, and the other to lime smelting processes with oxygen blasting. The diagram of the known process, (converter with the top oxygen blast) is shown in diag. 2A. This process begins with the supply of atmospheric air to the converter (before blowing). This air is used for combustion at the beginning of the purge process and forms an inert plug, the lifetime of which depends on the volume of air entering the system. For safety and better performance of test instruments, the cap in such a system is closed with some delay, which is associated with the operation of a conventional oxygen analyzer, which determines the actual amount of acid in the gas. When the oxygen concentration reaches a safe level, the hood casing is manually lowered (area 42) and the exhaust gases (curve 43) will consist mainly of CO with small amounts of nitrogen and carbon dioxide. Gas collection begins at that moment (point 44) when its calorific value reaches a predetermined value. Gas collection occurs during the purging process until the concentration of bo in the gas reaches the minimum permissible (in terms of calorific value of gas) level (point 45). After some time, the hood rises (area 46) and the gas starts to burn completely until all carbon monoxide remains in it. At the same time, an inert gas plug is formed in the system (before suction in the air system, area 47, after the end of the interface of the purge section 48. A long time of formation of the inert plug at the beginning and at the end of the cycle leads to a decrease in the duration of the gas extraction time from system 1 (area 49) compared with the cycle performed in the proposed installation. The advantages of the proposed system are clearly shown when considering the diagram shown in Diagram 2. B. Using the oxygen partial pressure sensor 31 (Fig. 1) allows t determine the stoichiometric point of combustion very accurately and quickly detect the absence of oxygen in the gas, i.e. determine the moment of inert gas plug formation. High 7, 8 the reliability of this sensor makes it possible to operate the gas cleaning system before the start of blowing (interface 50) with a small amount air (region 30. This air is used to burn gas and form an inert gas plug (region 52), and the duration of the gas plug in the system and its volume are significantly reduced due to the and the mentioned sensors with high sensitivity. In this embodiment, it is also possible to automatically control the movement of the hood casing (area 53), which is one of the important positive features. The resulting gas consists mainly of CO and H2 with small amounts, CO and z (curve 54). Safe gas extraction begins from that moment (point 55) when its calorific value reaches a predetermined level. Gas collection continues during purging and ceases at the moment when its calorific value reaches its minimum value (point 56). The use of a highly sensitive infrared analyzer together with a highly sensitive oxygen partial pressure sensor makes it possible to capture these moments with high accuracy. After gas withdrawal from a signal from sensor 31 (Fig. 1), the cap opens (area 57) and an inert gas plug forms in the system (area 58), and then after the end of the purge (interface 59) air is again supplied to the system (area 60 ).

ВAT

.4к.4к

/C{)/ C {)

Claims (1)

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОНВЕРТЕРНЫМ ПРОЦЕССОМ, содержащая датчики давления, установленные под подвижной заслонкой кессона и соединенные через блок сравнения и регулятор с приводом заслонки, установленной в газоходе, отличающаяся тем, что, с целью увеличения т|роизводительности процесса и надежности работы оборудования за счет предотвращения взрывоопасных ситуаций в газоходе, она дополнительно содержит газоанализаторы на кислород, окись и двуокись углерода и воду в отходящих газах, регулятор положения подвижной заслонки кессона, регулятор подачи нейтрального газа в газоход, датчик положения конвертера, исполнительный Механизм подачи нейтрального газа в газоход, причем газоанализаторы на кислород, воду, окись и двуокись углерода соединены через регулятор положения подвижной заслонки кессона с приводом § заслонки кессона и соединены также с регулятором подачи нейтрального газа в газоход, который соединен с датчиком положения конвертера и ис полнительным механизмом подачи нейт- g рального газа в газоход.CONVERTER PROCESS CONTROL SYSTEM containing pressure sensors installed under the movable box of the caisson and connected through the comparison unit and the regulator to the damper drive installed in the gas duct, characterized in that, in order to increase the productivity of the process and the reliability of the equipment due to the prevention of explosive situations in the flue, it additionally contains gas analyzers for oxygen, carbon monoxide and carbon dioxide and water in the exhaust gases, a position regulator for the movable damper box, regulate Orifice for supplying neutral gas to the duct, converter position sensor, actuator A mechanism for supplying neutral gas to the duct, moreover, gas analyzers for oxygen, water, carbon monoxide and carbon dioxide are connected via the position regulator of the movable box shutter to the drive § shutter box and are also connected to the regulator into the flue, which is connected to the position sensor of the converter and the executive mechanism for supplying neutral g to the flue. СО с * 11011СО s * 11011
SU721865268A 1971-12-20 1972-12-19 Control system for converter process SU1101177A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20995371A 1971-12-20 1971-12-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1101177A3 true SU1101177A3 (en) 1984-06-30

Family

ID=22781022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU721865268A SU1101177A3 (en) 1971-12-20 1972-12-19 Control system for converter process

Country Status (13)

Country Link
BE (1) BE791165A (en)
CA (1) CA1017563A (en)
CS (1) CS167367B2 (en)
DD (1) DD100283A5 (en)
DE (1) DE2239578C3 (en)
FR (1) FR2164574B1 (en)
GB (1) GB1421148A (en)
HU (1) HU166611B (en)
NL (1) NL7213481A (en)
PL (1) PL89690B1 (en)
SE (1) SE407235B (en)
SU (1) SU1101177A3 (en)
ZA (1) ZA728464B (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2239373C2 (en) * 1972-08-10 1978-05-24 Gottfried Bischoff Bau Kompl. Gasreinigungs- Und Wasserrueckkuehlanlagen Gmbh U. Co Kg, 4300 Essen System for dedusting the exhaust gases produced in a steel mill
FR2494719A2 (en) * 1976-07-28 1982-05-28 Clesid Sa Fume extn. appts. for converter - includes valve switching chamber so fumes can flow from either prim or sec ducts to dust extn. appts.
FR2402708A2 (en) * 1977-09-12 1979-04-06 Clesid Sa Fume extn. plant for steelworks converter - with efficient fume extn. when converter is being charged
AT382888B (en) * 1984-11-19 1987-04-27 Voest Alpine Ag METHOD FOR PRODUCING A MIXED GAS AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE METHOD
AT412579B (en) 2003-09-23 2005-04-25 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD OF COLLECTING AND TREATING REACTION GASES FROM A PRODUCTION FACILITY FOR MELT LIQUID METALS AND DUST REMOVERING SYSTEM THEREFOR
JP5039651B2 (en) 2008-07-08 2012-10-03 三菱重工業株式会社 Carbon dioxide recovery system in exhaust gas
DE102020200571A1 (en) 2020-01-20 2021-07-22 Sms Group Gmbh Device and method for operating the device
CN111974154B (en) * 2020-08-20 2022-10-11 威海云之卫智能科技有限公司 A gaseous collection device of carbon disulfide for production of cellulose foam
CN112325312A (en) * 2020-10-21 2021-02-05 昆明理工大学 Method and device for reducing emission of acidic harmful gas in CO industrial tail gas by pyrolysis of carbonate ore
CN114850164B (en) * 2021-05-08 2023-07-07 宜兴大平杆塔制造有限公司 Zinc smoke collecting system for zinc plating workshop

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE658726C (en) * 1936-09-23 1938-04-09 Hartmann Akt Ges Maschf Dedusting system, especially for electric ovens
AT205527B (en) * 1956-03-19 1959-10-10 Kurt Baum Kommandit Ges Fuer V Process for obtaining a combustible gas when refining pig iron and hood for implementation
DE1408912A1 (en) * 1960-08-03 1968-12-05 Baum Verfahrenstechnik Process for obtaining a combustible gas when refining pig iron
DE1280895B (en) * 1961-07-27 1968-10-24 Cie Des Ateliers Et Forges De Method for collecting and discharging converter exhaust gases
FR1325023A (en) * 1962-03-14 1963-04-26 Siderurgie Fse Inst Rech Control process for combustion-free capture of gases from pneumatic refining of pig irons
DE1916945C3 (en) * 1969-04-02 1980-04-17 Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshuette Mbh, 8458 Sulzbach-Rosenberg Use of the jacket gas process for refining pig iron to steel
US3588070A (en) * 1969-06-19 1971-06-28 Chemical Construction Corp Oxygen steel converter
DE1948677A1 (en) * 1969-09-26 1971-04-01 Baumco Appbau Ges Mbh Flue gas deflector for use on converters - during charging

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент FR № 1549489, кл. С 21 С 5/40, 1968. *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2164574A1 (en) 1973-08-03
GB1421148A (en) 1976-01-14
HU166611B (en) 1975-04-28
SE407235B (en) 1979-03-19
AU5012572A (en) 1974-06-20
DE2239578B2 (en) 1977-10-13
DE2239578A1 (en) 1973-06-28
ZA728464B (en) 1973-09-26
CS167367B2 (en) 1976-04-29
DE2239578C3 (en) 1982-07-22
NL7213481A (en) 1973-06-22
PL89690B1 (en) 1976-12-31
BE791165A (en) 1973-03-01
FR2164574B1 (en) 1975-01-03
CA1017563A (en) 1977-09-20
DD100283A5 (en) 1973-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3873073A (en) Apparatus for processing molten metal
CA2721329C (en) Method for reforming exhaust gas generated from metallurgical furnace, method for cooling exhaust gas and apparatus therefor
US3908969A (en) Method and apparatus for air pollution control combined with safe recovery and control of gases from a bottom-blown steel converter vessel
SU1101177A3 (en) Control system for converter process
EP1054069B1 (en) Multi-function lance for a vacuum degassing chamber and a method of using the same
US20250297335A1 (en) Method for predicting slopping in converter, method for operating converter, and system for predicting slopping in converter
EP1148295A1 (en) Gasification melting furnace for wastes and gasification melting method
KR102272664B1 (en) Radioactive waste recycling device
US3998626A (en) Method for air pollution control combined with safe recovery and control of gases from a bottom-blown steel converter vessel
US4256466A (en) Process for off-gas recovery
US3972708A (en) Process for avoiding formation of smoke and flames in bottom blown converters
US3118759A (en) Method for recovering waste gas from oxygen top blowing converter in unburned state
EP0793071A2 (en) Furnace waste gas combustion control
US3599949A (en) Manufacture of steel
JPS628484B2 (en)
US4780137A (en) A process for producing a mixed gas
US3220826A (en) Method and apparatus for recovering waste gas from oxygen top blowing converter in unburned state
US3494763A (en) Process for discharging unburned waste gas from oxygen top-blowing converter
US4054274A (en) Method and apparatus for avoiding the emission of carbon monoxide from converter exhaust gases
US3951644A (en) Method of producing iron and steel from iron ore
US3468104A (en) Apparatus for removal of explosive gas from furnaces
US3409283A (en) Apparatus for treating exhaust gases from an oxygen converter
SU1090739A1 (en) Method of agglomerating iron ore material
JPS62297410A (en) Converter OG gas recovery control method
JPS62228412A (en) Method for adding auxiliary material to metallurgical furnace