Автоматическое управление процессом дутья при выплавке чугуна в доменной печи

а) резкое и глубокое возмущение при очередном переходе с остывшего на нагретый воздухонагреватель, вызванное тем, что смесительный клапан в этот момент полностью закрыт, а в смесительный воздухопровод поступает дутье с максимальной температурой;

б) монотонное, плавное возмущение, которое возникает после ликвидации последствий первого. В это время регулятор постепенно закрывает смесительный клапан, компенсируя снижение нагрева дутья по мере остывания воздухонагревателя.

2. Воздухонагреватели отличаются по своим характеристикам, их расположение относительно места установки датчика температуры несимметрично, что несколько изменяет динамические характеристики объекта.
3. Расход холодного воздуха через смесительный клапан при низких температурах дутья, которые возможны при разогреве печи или при специальных условиях, достаточно велик, поэтому сечение смесительного клапана приходится выбирать довольно большим. При этом рабочие характеристики смесительного клапана в нормальном режиме, при высокой температуре дутья оказываются неудовлетворительными. В этом случае предусматривается установка двух регулирующих заслонок: для высоких температур — меньшего диаметра (порядка 0,5 м), а для низких — большего (1,2—1,5 м). Переключение с одного клапана на другой может осуществляться автоматически или вручную специальным устройством.

Вследствие неравномерного распределения горячего и холодного воздуха по сечению смесительного воздухопровода наблюдается неравномерность температур воздуха в различных фурмах и затрудняется выбор представительной точки для измерения температуры дутья. На некоторых доменных печах предусматриваются специальные турбулизирующие устройства, улучшающие смешение воздуха перед его поступлением в кольцевой воздухопровод.

Для того чтобы предупредить недопустимое повышение температуры дутья в момент перехода с остывшего воздухонагревателя на нагретый, в современных схемах автоматического перевода воздухонагревателей предусматриваются временное отключение регулятора температуры дутья и выдача сигнала на открытие смесительного клапана. Регулятор температуры дутья включается через заданное время и доводит температуру до заданного значения без перегрева дутья.

Особенности объекта управления и высокая точность стабилизации температуры дутья вызывают необходимость принимать обоснованные технические решения при проектировании систем стабилизации температуры горячего дутья для каждой доменной печи.

Автоматическая  стабилизация влажности горячего дутья  доменных печей

Влажность атмосферного воздуха зависит  от времени года, состояния погоды, географического положения завода. Колебания влажности атмосферного воздуха возможны от 0,1—2,5 г/м³ зимой до 20—25 г/м³ летом, причем среднесуточные колебания влажности летом достигают 6—8 г/м³.

Изменение содержания влаги в дутье доменных печей нарушает постоянство условий производства, так как на диссоциацию водяного пара расходуется значительное количество тепла. Расчеты показывают, что изменение влажности дутья на 1 г/м³ вызывает изменение температуры в фурменной зоне на 9° С. Кроме того, диссоциация влаги на кислород и водород изменяет восстановительную способность горновых газов, и условия горения кокса у фурм.

Очевидно, что стабилизация влажности  горячего дутья содействует ровной, высокопроизводительной работе доменных печей. Для того чтобы иметь возможность стабилизировать влажность дутья во всем диапазоне изменения влажности атмосферного воздуха, необходимо поддерживать влажность дутья на уровне максимально возможной влажности атмосферы, т.е. 25—30 г/м³. С этой целью в дутье добавляют водяной пар. Увлажнение дутья улучшает условия работы доменных печей, но влечет за собой необходимость увеличения температуры горячего дутья для компенсации затрат тепла на диссоциацию влаги.

В последние годы в связи с широким использованием в доменных печах природного газа и кислорода при повышенных температурах дутья увлажнение дутья паром на многих печах не применяется, однако задача стабилизации влажности или компенсации ее изменения остается актуальной и важной. Проба воздуха отбирается из смесительного воздухопровода вблизи кольцевого воздухопровода и затем проходит последовательно холодильник, регулятор температуры пробы, фильтр и поступает на вход датчика влажности. Сигнал от датчика приходит на вторичный регистрирующий прибор, включенный в схему регулятора влажности. Регулятор воздействует на исполнительный механизм при клапане на паропроводе. Пар через форсунки, установленные по окружности воздухопровода, подается в воздух, увлажняя его до заданного значения.

На некоторых доменных печах  проба воздуха отбирается из трубопровода холодного дутья. При этом сокращается запаздывание и облегчается охлаждение пробы до 50° С, так как температура холодного дутья находится в пределах 100—110° С. Однако при этом не учитывается влага, которая может попадать в дутье из охлаждающих устройств воздухонагревателей, поэтому более целесообразно измерять влажность горячего дутья.

Список литературы

1.     Каганов  В.Ю., Блинов О.М. Автоматизация  управления металлургическими процессами. "Металлургия", 1974.-416с.

2.     Глинков  Г.М. Лотман С.Л. Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов. "Металлургия", 1970.-412с.

3.     Булатов  Ю.И., Кнорр М.М. Автоматизация  основных металлургических процессов. "Металлургия", 1990.-280с.

4.    Воскобойников В. Г., Кудрин В. А. Общая металлургия 4-

е издание, "Металлургия", 1985.

5.     http://ru.wikipedia.org/wiki/Доменная_печь

6.     http://works.tarefer.ru/56/100057/index.html