close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335548

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 548
(13)
C2
(51) МПК
C21B 7/24
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006129605/02, 15.08.2006
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
15.08.2006
(43) Дата публикации за вки: 20.02.2008
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество
"Магнитогорский металлургический комбинат"
(RU)
Адрес дл переписки:
455002, Чел бинска обл., г. Магнитогорск,
ул. Кирова, 93, ОАО "ММК", Отдел
рационализации, изобретательства и патентной
работы
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РАДИАЛЬНОГО ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ В
2 3 3 5 5 4 8
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 1604858 A1, 07.11.1990. SU 981371
A1, 15.12.1982. RU 2147613 C1, 20.04.2000. SU
1016363 A, 07.05.1983. SU 749897 A1, 23.07.1980.
R U
(72) Автор(ы):
Паршаков Владимир Михайлович (RU),
Гибадулин Масхут Фатыхович (RU),
Мавров Александр Леонидович (RU),
Сединкин Виктор Иосифович (RU),
Маевский Виктор Александрович (RU)
2 3 3 5 5 4 8
температуры газа и степени использовани окиси
углерода провод т за врем работы печи между
двум закрыти ми чугунной летки на смежных
выпусках продуктов плавки из печи. А дл сопоставлени показателей распределени температуры газа и степени использовани окиси
углерода между собой используют их значени за
50-60 периодов усреднени работы печи, причем
значени первых сдвигают по отношению ко
вторым вперед по времени на два периода
усреднени .
Использование
изобретени обеспечивает упрощение способа определени оптимального распределени газа в печи. 3 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к области металлургии,
в частности к способу определени оптимального
радиального газораспределени в доменной печи.
Способ включает усреднение количественных
показателей распределени температуры газа по
радиусу печи и степени использовани окиси
углерода в колошниковом газе за технологические
отрезки времени работы печи и сопоставление их
между собой дл определени экстремума кривой
зависимости между ними, при котором достигают
максимального использовани окиси углерода в
доменной
печи.
При
этом
усреднение
количественных показателей
распределени Страница: 1
RU
C 2
C 2
ДОМЕННОЙ ПЕЧИ
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 548
(13)
C2
(51) Int. Cl.
C21B 7/24
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006129605/02, 15.08.2006
(24) Effective date for property rights: 15.08.2006
(43) Application published: 20.02.2008
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo
"Magnitogorskij metallurgicheskij kombinat" (RU)
2 3 3 5 5 4 8
utilisation
is
carried
out
during
furnace
operation between two plugging periods of an iron
tap at adjacent tapping of melting products out
of the furnace. Yet to compare characteristics of
gas temperature distribution and degrees of
carbon oxide utilisation between themselves their
values for 50-60 periods of averaging furnace
operation are used; at that values of the first
one are set off against the second one further in
time for two periods of averaging.
EFFECT: simplification of method of estimation
of optimum gas distribution in furnace.
3 dwg
R U
(57) Abstract:
FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method includes averaging of
qualitative
characteristics
of
gas
temperature
distribution along furnace radius and degrees of
carbon oxide utilisation in furnace mouth gas
during
process
time
intervals
of
furnace
operation and their comparison between themselves
to estimate extremum of graphic chart between
them at which maximum utilisation of carbon oxide
in blast furnace is achieved. At that averaging
of qualitative characteristics of gas temperature
distribution
and
degrees
of
carbon
oxide
Страница: 2
EN
C 2
C 2
(54) METHOD OF ESTIMATION OF OPTIMAL RADIAL GAS DISTRIUTION IN BLAST FURNACE
2 3 3 5 5 4 8
Mail address:
455002, Cheljabinskaja obl., g. Magnitogorsk,
ul. Kirova, 93, OAO "MMK", Otdel
ratsionalizatsii, izobretatel'stva i patentnoj raboty
R U
(72) Inventor(s):
Parshakov Vladimir Mikhajlovich (RU),
Gibadulin Maskhut Fatykhovich (RU),
Mavrov Aleksandr Leonidovich (RU),
Sedinkin Viktor Iosifovich (RU),
Maevskij Viktor Aleksandrovich (RU)
RU 2 335 548 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к черной металлургии и может быть использовано дл определени оптимального радиального газораспределени в доменной печи,
обеспечивающего максимальное использование восстановительной энергии газового
потока.
Известен способ определени оптимального радиального газораспределени в
доменной печи по контролю содержани двуокиси углерода (СО2) в газе в различных
точках радиуса колошника печи. Так, например, дл доменных печей Кузнецкого
металлургического комбината оптимальное радиальное газораспределение достигалось
при следующих значени х содержани СО2 в газе: на периферии печи 7-8%, в рудном
гребне 18-20% и на оси печи 6 - 8% (Доменный процесс по новейшим исследовани м.
Металлургиздат. М., 1963, стр.297-303). Дл доменных печей Магнитогорского
металлургического комбината эти значени составл ли соответственно 9, 18 и 7%
(Достижени доменщиков Магнитогорского металлургического комбината. Металлургиздат.
М., 1957, стр.210-247).
Данный способ имеет следующие недостатки:
- полученные кривые не универсальны, а характерны только дл тех сырьевых и
эксплуатационных условий плавки, в которых они получены;
- отсутствуют количественные показатели оценки формы кривой газораспределени ;
- отсутствует сопоставление формы кривой газораспределени с показател ми,
характеризующими или использование газового потока, или технические показатели
плавки;
- сложность регул рного определени на практике содержани СО2 в газе в различных
точках радиуса колошника.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению вл етс способ контрол и
использовани газа, направленный на оптимизацию его распределени по сечению
колошника (Авторское свидетельство СССР № 1604858, С21В 7/24).
Основными недостатками данного способа вл ютс :
- необходимость использовани данных, которые трудно определить на практике: состав
газа по радиусу доменной печи, профиль поверхности шихты, расходы газа в кольцевых
сечени х колошника и т.д.;
отсутствуют доказательства достоверности используемых зависимостей (1) и (2),
коэффициентов К и I, свободных членов m и n в этих зависимост х дл определени оптимальных значений относительных расходов и степеней использовани газа в
кольцевых сечени х колошника;
- отсутствие сведений о пут х реализации этого способа: получение исходных данных,
их усреднение, сопоставление между собой;
не сно, как производ т корректировку газораспределени в печи в случае отклонени указанных параметров от оптимальных значений и удовлетвор ютс услови (3) и (4) и т.д.
Дл упрощени способа определени оптимального радиального распределени и
получени более достоверных результатов этого распределени предлагаетс способ
определени оптимального радиального газораспределени в доменной печи, включающий
измерение температуры газа в каждом из п ти равновеликих по площади колец колошника,
контроль состава колошникового газа на содержание в нем окиси и двуокиси углерода,
определ ют количественный показатель распределени температуры газа по радиусу печи
(Кр) и количественный показатель степени использовани окиси углерода (?со) в
колошниковом газе на выходе из печи, количественные показатели (Кр) и (?со) усредн ют
за врем работы печи между двум закрыти ми чугунной летки на смежных выпусках и
сопоставл ют их между собой за непрерывно обновл ющийс , равный 50-60 периодам
усреднени работы, период работы, значение (Кр) используют со сдвигом по отношению к
значению (?со) вперед по времени на два периода усреднени и определ ют оптимальное
радиальное газораспределение, при котором достигаетс максимальное использование
окиси углерода.
Сущность предлагаемого изобретени , направленного на определение оптимального
Страница: 3
DE
RU 2 335 548 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
радиального газораспределени выражаетс в совокупности следующих признаков и
действий:
- измер ют температуру газа в каждом из п ти равновеликих по площади колец.
Прин тое решение позвол ет проводить определение количественного показател распределени температуры газа по радиусу печи (Кр);
- измер ют состав общего колошникового газа на выходе из печи на содержание в нем
окиси и двуокиси углерода. Прин тое решение позвол ет проводить определение
количественного показател степени использовани окиси углерода (?со);
- количественные показатели распределени и использовани газового потока
усредн ют за технологические отрезки времени и сопоставл ют между собой дл определени экстремума зависимости между ними, при котором достигают максимального
использовани СО. Усреднение за технологические отрезки времени необходимо потому,
что такие периодически проводимые на печи технологические операции как загрузка
подачи шихтовых материалов в печь, загрузка цикла подач, выпуск из печи продуктов
плавки привод т к изменению распределени и использовани газового потока;
- усреднение количественных показателей распределени и использовани газового
потока провод т за врем работы печи между двум закрыти ми чугунной летки на
смежных выпусках. Это обусловлено тем, что из всех периодически проводимых на печи
технологических операций наибольшее вли ние на распределение и использование
газового потока оказывает периодичность выпуска продуктов плавки, св занна с
изменением скорости схода шихтовых материалов от накоплени и выдачи из печи
продуктов правки;
- определение экстремума зависимости показател использовани газа от показател его радиального газораспределени провод т за врем работы печи, равное 50-60
периодам усреднени ;
- при сопоставлении показателей распределени и использовани газового потока
значени первых сдвигают вперед по времени на два периода усреднени . Это
обусловлено тем, что изменение в распределении материалов по вертикальному сечению
печи и св занное с ним изменение в распределении газового потока окажут вли ние на
его использование только тогда, когда по новому сформируетс не менее половины шахты
печи, что соответствует периоду работы печи, равному двум периодам усреднени .
Сказанное может быть проиллюстрировано данными, представленными на следующих
чертежах:
- "Вли ние периодичности выпуска из печи продуктов плавки на распределение и
использование газового потока" (фиг.1);
- "Зависимость степени использовани окиси углерода в доменной печи (?со) от
показател распределени температуры газа по радиусу печи (Кр) при сопоставлении их
за один и тот же период усреднени (n) и при сдвиге значени Кр по отношению ?со вперед
по времени на один (n+1), два (n+2), три (n+3) и четыре (n+4) периода усреднени (фиг.2);
- "Изменение во времени показател распределени температуры газа по радиусу печи"
(фиг.3).
Из фиг.1 видно, что периодичность выпуска продуктов плавки из печи и св занное с
этим изменение в сходе материалов приводит к существенному перераспределению
газового потока по радиусу колошника и к св занному с этим изменению в использовании
газового потока. Поэтому усреднение данных о распределении и использовании газового
поток за отрезки времени, не соответствующие периодам работы печи от закрыти до
закрыти чугунной летки на смежных выпусках, могут дать непредставительные
результаты.
Представленные на фиг.2 данные показывают, что наиболее четко экстремальный
характер зависимости ?co=(Кр) про вл етс при сдвиге данных о значении Кр на два
периода усреднени по отношению к данным о значени х ?со. При сдвиге,
предшествующем и превышающем выбранный на один период усреднени (фиг.2, «б» и
«г»), экстремальный характер зависимости ослабевает, а на 2 периода усреднени Страница: 4
RU 2 335 548 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
(фиг.2, «а» и «д») - практически исчезает.
Дл осуществлени предложенного способа доменна печь должна быть оборудована
следующими техническими средствами:
- "Устройство дл контрол распределени температуры газа по радиусу колошника"
(Авторское свидетельство СССР № 1016363, Кл. С21В 7/24, 1983), представл ющее собой
устанавливаемую над уровнем засыпи радиальную многоточечную (п титочечную)
термопару, измер ющую среднюю температуру газа в каждом из п ти равновеликих по
площади колец (в центре печи-круга), на которые разделена площадь колошника; причем
треть точка в этом случае делит площадь колошника на две равные части:
"периферийную" и "центральную";
- газоанализатор, анализирующий состав колошникового газа, выход щего из печи, на
содержание в нем СО и СО2.
После оборудовани доменной печи перечисленными техническими средствами
дальнейшее осуществление предлагаемого способа возможно как с использованием
вычислительной техники, так и без нее.
В первом случае очередность операций должна быть следующей:
- непрерывный опрос показаний каждой из п ти точек радиальной многоточечной
термопары и газоанализатора;
- усреднение показании термопар и газоанализатора после получени сигнала о
закрытии чугунной летки;
- расчет показател распределени температуры газа по радиусу печи по следующему
выражению:
Кр=tп/tц, дол. ед.,
где tп=0,4t1+0,4t2+0,2t3 - температура газа в "периферийной" части колошника, °С;
tц=0,2t3+0,4t4+0,4t 5 - температура газа в "центральной" части колошника, °С;
t1, t2, t3, t4, t5 - показани термопар в п ти равновеликих по площади кольцах колошника
(в центре печи-круга), счита от периферии к центру;
- расчет показател степени использовани СО по следующему выражению:
?co=СО2/(СО+CO2), дол. ед.,
где СО и СО2 - содержание окиси и двуокиси углерода в колошниковом газе на выходе
из печи, дол.ед.;
- накопление в пам ти ЭВМ 50-60 значений Кр и ?co, полученных вышеописанным
способом. Число значений Кр и ?co меньше 50 снизит достоверность получени зависимости ?co=f (Кр), особенно при использовании дл этого статистической модели.
Число значений Кр и ?со больше 60 снизит оперативность определени оптимального
радиального газораспределени ;
- подготовка исходных значений Кр и ?со к определению экстремума зависимости ?co=f
(Кр), выражающеес в сдвиге вперед по времени на два периода усреднени значений Кр
по отношению к значени м ?co. Это можно проиллюстрировать следующей таблицей, в
которой представлены подготовленные к определению экстремума данные:
№№ периодов усреднени от начала отсчета
дл Кр дл ?co
45
50
1
3
2
4
3
5
4
и т.д.
- определение экстремума зависимости ?co=f (Кр) с помощью статистической модели
вида:
?со=?0+?1Кр+?2 КрКр,
где ?0, ?1 и ?2 - коэффициенты регрессии модели, определ емые методом наименьших
квадратов;
- вывод на экран диспле графика видеокадра в координатах "Степень использовани Страница: 5
RU 2 335 548 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
окиси углерода" и "Показатель распределени температуры газа по радиусу печи",
аналогичный изображенному на фиг.2 «в», исходных данных и линии регрессии. Из фиг.2
«в» видно, что оптимальное радиальное газораспределение, при котором достигаетс максимальное использование окиси углерода, дл сырьевых и эксплуатационных условий
плавки доменной печи №9 ММК достигалось при значени х Кр=0,85;
- продолжение опроса показаний радиальной многоточечной термопары и
газоанализатора, усреднение полученных данных после получени следующего сигнала о
закрытии чугунной летки; расчет Кр и ?со; занесение последних результатов расчета в
базу данных, исключив при этом первые значени (т.е. провод непрерывное обновление
базы данных); поиск линии регрессии; нанесение на видеограмму, подобную изображенной
на фиг.2 «в», последних результатов расчета (исключив первые) и линии регрессии;
- установление технологическим персоналом печи допустимых пределов изменени текущих значений Кр (уставки), в пределах которых воздействи по изменению
газораспределени не принимаютс (фиг.3);
- прин тие мер по изменению соотношени руды и кокса на периферии печи в сторону
увеличени в этом районе печи рудной части шихты при выходе значени Кр за пределы
уставки в большую сторону (фиг.3), свидетельствующем о перераспределении газового
потока по радиусу печи в сторону увеличени расхода газа в этом районе печи сверх
оптимального. При выходе значени Кр за пределы уставки в меньшую сторону,
свидетельствующего о загрузке периферии печи рудной частью шихты сверх оптимального
уровн , принимаютс меры по ее разгрузке изменением соотношени руды и кокса в этом
районе печи в сторону увеличени здесь коксовой части шихты. При двухконусном
засыпном аппарате эти воздействи осуществл ютс изменением системы загрузки,
величины подачи и уровн засыпи; при безконусном загрузочном устройстве, например
лоткового типа, - соответствующим изменением положений лотка при выгрузке руды и
кокса.
Осуществление предлагаемого способа на доменных печах, не оборудованных
вычислительной техникой, возможно за счет периодически проводимой обработки данных
диаграмм контрольно-измерительных приборов с записью показаний радиальных
многоточечных термопар и газоанализаторов; усреднени полученных значений за
периоды работы печи между закрыти ми чугунной летки на смежных выпусках (за 50-60
периодов усреднени ); определени количественных показателей распределени и
использовани газового потока за выбранные периоды усреднени ; сопоставлени их
между собой путем построени графика, подобного изображенному на фиг.2 «в»;
проведени линии регрессии и определени по ней оптимального значени Кр, при котором
достигаетс максимальное использование окиси углерода; прин ти соответствующих мер
по изменению параметров загрузки при отклонении текущих значений Кр за пределы
уставки.
Формула изобретени Способ определени оптимального радиального газораспределени в доменной печи,
включающий измерение температуры газа в каждом из п ти равновеликих по площади
колец колошника, контроль состава колошникового газа на содержание в нем окиси и
двуокиси углерода, отличающийс тем, что определ ют количественный показатель
распределени температуры газа по радиусу печи (Кр) и количественный показатель
степени использовани окиси углерода (?со) в колошниковом газе на выходе из печи,
количественные показатели (Кр) и (?со) усредн ют за врем работы печи между двум закрыти ми чугунной летки на смежных выпусках и сопоставл ют их между собой за
непрерывно обновл ющийс , равный 50-60 периодам усреднени работы период работы,
далее используют значени (Кр) со сдвигом по отношению к значени м (?со) вперед по
времени на два периода усреднени и определ ют оптимальное радиальное
газораспределение, при котором достигаетс максимальное использование окиси
углерода.
Страница: 6
CL
RU 2 335 548 C2
Страница: 7
DR
RU 2 335 548 C2
Страница: 8
RU 2 335 548 C2
Страница: 9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
257 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа