Дипломная работа: Проект доменной печи производительностью 7000 т передельного чугуна в сутки

63,2

4. Автоматизация и механизация производственных процессов

4.1 Контрольно-измерительная и регулирующая аппаратура

4.1.1 Расход, температура и влажность дутья

Система автоматического регулирования расхода и параметров (температуры, влажности, содержания кислорода и т.п.) дутья является одной из наиболее совершенных и надежных подсистем автоматического регулирования доменного процесса.

Эта система состоит из следующих подсистем:

– стабилизация работы воздуходувок на паровоздушной станции;

– стабилизация расхода и параметров пара, природного газа, доменного газа, кислорода;

– управления работой и регулирование температуры воздухонагреватедей;

– регулирование расхода дутья в соответствии с ходом доменного процесса

– регулирование влажности;

– регулирование соотношений расходов дутья, пара и кислорода;

– регулирование температуры дутья.

Кроме этого, система автоматического регулирования дутья функционально связана с системой распределения дутья по фурмам и регулирования соотношений горячего дутья, природного газа и холодного кислорода, вдуваемых через каждую фурму.

Каждая из подсистем состоит из датчиков Д величины регулируемого параметра, вторичного регистрирующего и показывающего прибора (Vi, hi, Wd, Ck, h) регулятора Pi и исполнительного механизма, реализующих заданный режим контроля и регулирования.

Задатчики работают в режиме ручного управления с импульсом от оператора или автоматического устройства. В последнем случае задатчик с помощью соответствующего логического устройства, реализующего заданный алгоритм согласования нагрузок или синхронизации, связан с соответствующими подсистемами САРД или системами автоматического регулирования доменного процесса.

Задачей систем стабилизации является поддержание расходов, давления и температуры компонентов, вдуваемых в печь, на заданном уровне. Все системы стабилизации, за исключением системы автоматического регулирования температуры горячего дутья, являются стандартными ЕАР, использующими стандартную аппаратуру.

Автоматическое регулирование температуры горячего дутья осуществляется установкой, состоящей из: измерительного органа; электронного регулирующего потенциометра; изодромного регулятора и дроссельного клапана (установленного в смесительном воздухопроводе) с исполнительным механизмом.

Регулятор поддерживает температуру горячего дутья на заданном уровне независимо от количества дутья. При отклонении температуры от заданного уровня, регулятор дает команду исполнительному механизму на открытие или закрытие дроссельного клапана в зависимости от знака разбаланса. Дроссельный клапан, перемещаясь под воздействием исполнительного механизма, соответственно уменьшает или увеличивает количество холодного воздуха, поступающего в воздухопровод горячего дутья.

САР температуры дутья отличается конструкцией смесительного клапана, имеющего вместо одной две заслонки: одну диаметром 0,5 м, для нормальной работы на дутье, другую диаметром 1,2–1,5 м для работы в пусковых режимах на дутье. Переключение приводов их исполнительных механизмов автоматическое.

Второй особенностью этой системы является связь с САР перекидки клапанов воздухонагревателей через специальное устройство, отключающее на заданный интервал времени (5–10 с) регулятор температуры дутья и и открывающее малую задвижку смесительного клапана полностью, в результате чего не происходит чрезмерного повышения температуры дутья в момент переключения с остывшего воздухонагревателя на нагретый.

САР влажности дутья поддерживает влажность дутья путем добавки пара. Датчиками служат психометры или термоадсорберы, имеющие практически одинаковые характеристики.

Очень важным для нормальной работы доменной печи является равномерное поступление дутья через все фурмы. Фактически же, количество дутья, поступающего через каждую фурму, как показывают замеры, сильно колеблется. Эти колебания вызываются неравномерным распределением материалов по окружности, которое полностью не устраняется даже вращающимся распределителем, а также односторонним подводом дутья к кольцевому воздухопроводу, распределяющему дутье по фурмам.

4.1.2 Распределение шихты и газовых потоков

Распределение ведется или по перепаду давления по высоте шахты, или по температуре газа в слое шихты в верхней зоне колошника, или по температуре и химическому составу газа в газоходах.

Измерение давления осуществляется на двух горизонтах шахты: вверху и внизу с помощью наклонных конических водоохлаждаемых труб, установленных по 3–4 штуки на каждом горизонте и соединенных с измерительными приборами – сифонными дифманометрами ДС-362 с помощью импольской сети.

Таким образом, вырабатывается импульс – перепад давления. Регулятор дает команду на пропуск соответствующей фиксированной остановки для разгрузки шихты.

Если применяется система подачи шихты в течении заданного интервала времени не изменит перепад давления, то логическое устройство переключает САР на регулирование порядка загрузки шихтовых материалов, назначая в сектор с пониженным перепадом давления разгрузку мелких или рудных материалов.

4.2 Автоматизированное регулирование теплового состояния и схода шихты