Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера
Проанализированы методы управления процессами обезуглероживания ванны сталеплавильного агрегата. Исследована возможность автоматического контроля и управления скоростью обезуглероживания металла. Изучена информация о процесе обезуглероживания ванны конвертера....
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2014
|
| Назва видання: | Металл и литье Украины |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159743 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера / К.В. Егоров, В.С. Богушевский // Металл и литье Украины. — 2014. — № 10. — С. 12-16. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-159743 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1597432019-10-14T01:25:30Z Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера Егоров, К.В. Богушевский, В.С. Проанализированы методы управления процессами обезуглероживания ванны сталеплавильного агрегата. Исследована возможность автоматического контроля и управления скоростью обезуглероживания металла. Изучена информация о процесе обезуглероживания ванны конвертера. Проаналізовано методи управління процесами зневуглецювання ванни сталеплавильного агрегату. Досліджено можливість автоматичного контролю та управління швидкістю зневуглецювання металу. Вивчено інформацію про процеси зневуглецювання ванни конвертера. The methods of process control decarburization bath steelmaking unit. The possibility of automatic control and speed metal decarbonization of information from the pattern during decarburization converter bath. 2014 Article Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера / К.В. Егоров, В.С. Богушевский // Металл и литье Украины. — 2014. — № 10. — С. 12-16. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159743 669.184: 658.012.011.66 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Проанализированы методы управления процессами обезуглероживания ванны сталеплавильного агрегата. Исследована возможность автоматического контроля и управления скоростью обезуглероживания металла. Изучена информация о процесе обезуглероживания ванны конвертера. |
| format |
Article |
| author |
Егоров, К.В. Богушевский, В.С. |
| spellingShingle |
Егоров, К.В. Богушевский, В.С. Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера Металл и литье Украины |
| author_facet |
Егоров, К.В. Богушевский, В.С. |
| author_sort |
Егоров, К.В. |
| title |
Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера |
| title_short |
Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера |
| title_full |
Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера |
| title_fullStr |
Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера |
| title_full_unstemmed |
Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера |
| title_sort |
анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2014 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159743 |
| citation_txt |
Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны конвертера / К.В. Егоров, В.С. Богушевский // Металл и литье Украины. — 2014. — № 10. — С. 12-16. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT egorovkv analizinformaciioprocesseobezugleroživaniâvannykonvertera AT boguševskijvs analizinformaciioprocesseobezugleroživaniâvannykonvertera |
| first_indexed |
2025-07-14T12:20:19Z |
| last_indexed |
2025-07-14T12:20:19Z |
| _version_ |
1837624846930935808 |
| fulltext |
12 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 10 (257) ’2014
Результаты исследований
Как показывают исследования для практических
целей можно принять, что параметры, характеризу-
ющие состояние ванны, не изменяются относитель-
но пространственных координат [7]. Нестационарный
режим объекта управления с сосредоточенными па-
раметрами характеризуется стационарными уравне-
ниями, в которых в качестве независимой перемен-
ной выступает время. Уравнения контроля можно
представить в виде
где yl – расчетное значение параметра по ходу про-
дувки; yl0 – начальное значение параметра, опреде-
ляемое, например, по балансу; τ – текущее время
продувки; dy/dτ – скорость изменения параметра по
ходу продувки; t – текущая температура ванны; C, Mn,
Si, P, S – текущие массовые доли в металле соответ-
ственно углерода, марганца, кремния, фосфора и се-
ры; CaO, SiO2, MnO, MgO – текущие массовые доли
соответствующих оксидов в шлаке; ∑FeO – текущая
суммарная массовая доля оксидов железа в шлаке.
Учитывая, что прямое измерение компонентов
ванны и ее температуры в процессе продувки осуще-
ствить практически невозможно, целесообразно ис-
пользовать прогнозирующий фильтр вида
где τ* – временной интервал прогнозирования;
ΔU1(τ-τ*), ΔU2(τ-τ*),..., ΔUk(τ-τ*) – приращения соот-
ветствующих управляющих воздействий в момент
(τ-τ*); k – число управляющих воздействий.
В
ведение. Сложные процессы переноса в ванне
сталеплавильных агрегатов происходят в усло-
виях вынужденно движущейся, термохимиче-
ски реагирующей многокомпонентной среды,
подвергаемой фазовым превращениям. Ванна как
многосвязный объект представляет собой трех-
фазную, многокомпонентную систему, в которой
протекают аэрогидродинамические, массо-, те-
плообменные, химические и другие необратимые
процессы, определяющие кинетику рафинирова-
ния [1]. Использование кислородного дутья изме-
нило механизм физико-химических процессов и
настолько увеличило скорость их протекания, что
последняя не может быть оценена с помощью со-
отношений равновесного состояния. Все это ус-
ложняет теоретический анализ явлений и делает
его вообще неосуществимым, если не прибегать к
различным упрощениям и условностям, сохраняя
при этом возможность практического использова-
ния решения [2].
Современный уровень развития измерительной
техники не позволяет осуществить в агрессивной,
высокотемпературной, химически реагирующей сре-
де прямой контроль скоростей протекания физико-
химических процессов, определяющих управляемые
координаты объекта – массовые доли элементов в
металле и шлаке, их температуру [3].
Физико-химическую основу производства стали в
конвертере составляют процессы окисления приме-
сей чугуна, в первую очередь углерода. Именно обе-
зулероживание ванны является определяющим про-
цессом, от которого зависят температурный режим и
шлакообразование.
Несмотря на большое количество иследований,
направленных на контроль процесса обезуглерожи-
вания [4-6], до настоящего времени отсутствует кон-
цептуальное решение этого вопроса, что снижает
точность контроля.
Работа выполнялась в НТУУ «КПИ» по теме «Мо-
дель управления конвертерной плавкой по энергоз-
берегающей технологии», Государственный реги-
страционный номер 0112U003476.
Постановка задачи исследований. Целью иссле-
дований является повышение точности контроля
процесса обезуглероживания ванны конвертера.
УДК 669.184: 658.012.011.66
К. В. Егоров, В. С. Богушевский
Национальный технический университет Украини «КПИ», Киев
Анализ информации о процессе обезуглероживания ванны
конвертера
Проанализированы методы управления процессами обезуглероживания ванны сталеплавильного агрегата.
Исследована возможность автоматического контроля и управления скоростью обезуглероживания металла.
Изучена информация о процесе обезуглероживания ванны конвертера.
Ключевые слова: процесс, ванна, метод, контроль, масса, температура, углерод, расход, кислород,
коэффициент, скорость, реакция, материал, газ, продувка, фильтр, параметры, термохимическая реакция
0 ;l
l l
dy
y y d
d
τ
= + τ
τ∫
2 2 5 2 3 2,,C, Mn, Si, P, S, CaO, SiO , MnO, MgO, FeO,P O , Al O ,TiOl t∈ ∑
2 2 5 2 3 2,,C, Mn, Si, P, S, CaO, SiO , MnO, MgO, FeO,P O , Al O ,TiOl t∈ ∑ (1)
( )
( )
( ) ( )
*
*
1
* *
2
,
| ;
| ,
, , ,
l
k
dy
d
dy f U
d
U U
−τ τ
τ
= ∆ −
∆ − … ∆ −
τ
τ τ
τ
τ τ τ τ τ
(2)
13МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 10 (257) ’2014
на реакцию обезуглероживания); γ1 – коэффициент,
характеризующий содержание кислорода в дутье;
ν – интенсивность подачи дутья, м3/мин; m – масса
металлической части шихты, e – коэффициент, (%)2;
С – содержание углерода в металле.
Следовательно, зная изменение интенсивности
подачи дутья можно определить величину изменения
скорости обезуглероживания.
Из балансового уравнения расхода дутья на про-
дувку [10] имеем
где γ2 – условно-постоянный коэффициент, харак-
теризующий потери кислорода; νO2Si, νO2Mn, νO2Fe,
νO2P – расход кислорода дутья на реакции окисле-
ния кремния, марганца, железа и фосфора соот-
ветственно; γCO2 – степень дожигания СО до СО2 в
ванне конвертера.
Отсюда видно, что коэффициент использования
кислорода дутья на реакцию обезуглероживания не
является постоянной величиной и зависит от расхода
кислорода на окисление других примесей чугуна.
Коэффициент e1 изменяется в ходе продувки:
для первой части продувки, когда выгорают приме-
си чугуна, он возрастает соответственно уменьше-
нию скорости выгорания примесей, во второй, когда
скорости окисления кремния, марганца и фосфора
и соответственно расход кислорода на эти реакции
приближаются к нулю, определяется только интен-
сивностью и химическим составом дутья, в конечном
периоде продувки опять уменьшается, соответствен-
но с возрастанием в тот период количества кислоро-
да, идущего на реакции окисления железа и дожига-
ния СО до СО2. Продолжительность первого периода
составляет около 0,25 продолжительности продувки,
третий начинается приблизительно на 0,8 продолжи-
тельности продувки. При интенсивности подачи ду-
тья 400 м3/мин, расстоянии сопла фурмы до уровня
спокойной ванны 1 м и γ1 = 0,995, а γ2 = 0,99, массе
чугуна 125 т, содержании в чугуне, %: кремния – 0,8,
марганца – 0,6, фосфора – 0,08, изменение коэффи-
циента e1 в первом периоде, который для 160-тон-
ного конвертера заканчивается на 5 минуте, можно
представить уравнением
где τ продолжительность продувки, мин.
Графически зависимость имет вид (рис. 2).
Во втором периоде продувки коэффициент e1 ква-
зипостоянен и равен около 367 м3/мин.
В третьем периоде коэффициент e1 находим из
уравнения
Значение dy/dτ |(τ-τ*) может быть определено по
значениям управляющих воздействий или выходных
параметров процесса [8]. В качестве управляющих
рассматриваем параметры управления дутьевым
режимом (интенсивность подачи дутья и расстояние
сопла фурмы до уровня спокойного металла) и ввод
шлакообразующих и охлаждающих материалов.
В качестве выходных параметров, измеряемых с
высокой надежностью и имеющих тесную стабильную
связь с температурой и содержанием компонентов
ванны, наибольшее распространение получили пара-
метры отходящего газа (химсостав, расход, давление
и температура), газохода и фурмы (удлинение, вибра-
ция, температура охлаждающей воды), акустического
контроля, вибрации конвертера и др. (рис. 1).
Для получения с надлежащей точностью задан-
ных значений доли углерода и температуры метал-
ла измерение последних достаточно осуществить
1…3 раза во втором периоде продувки, и согласно
соответствующему алгоритму определить момент
окончания продувки. Для периодического контроля
параметров ванны используют водоохлаждаемый
погружной измерительный зонд, который вводят че-
рез горловину конвертера. Массовую долю углерода
определяют по температуре ликвидус.
Рассмотрим влияние отдельных управляющих
воздействий на скорость обезуглероживания. Как по-
казано в [9] скорость обезуглероживания при прочих
равных условиях пропорциональна интенсивности
подачи дутья, в первом периоде
где dС/dτ – скорость обезуглероживания ванны кон-
вертера, %/мин; e1 = 0,107e2γ1 – коэффициент, харак-
теризующий интенсивность окисления углерода, %/м3
(e2 – коэффициент использования кислорода дутья
1
12
9 8 7
11
5 2
3 6 4
16 15 14 13 10
Рис. 1. Методы контроля процесса
обезуглероживания конвертерной ванны (1); 2 –
прямые: по химическому анализу пробы (3), по
температуре ликвидус (4), контролируемой
зондом; 5 – косвенные: с учетом информации о
массе конвертера (6),скорости распространения
ультразвука (7), тепловом потоке на
водоохлаждаемых элементах (фурме, кессоне,
экране ОКГ) (8), давлении (9) и его пульсациях
(10), расходе (11), химическом анализе (12),
электропроводимости (13), температуре (14),
излучательности (15) и оптических
характеристиках (16) газовой фазы
Методы контроля процесса обезуглероживания
конвертерной ванны (1); 2 – прямые: по химическому ана-
лизу пробы (3), по температуре ликвидус (4), контролируе-
мой зондом; 5 – косвенные: с учетом информации о массе
конвертера (6), скорости распространения ультразвука (7),
тепловом потоке на водоохлаждаемых элементах (фурме,
кессоне, экране ОКГ) (8), давлении (9) и его пульсациях
(10), расходе (11), химическом анализе (12), электропро-
водимости (13), температуре (14), излучательности (15) и
оптических характеристиках (16) газовой фазы
Рис. 1.
(4)
(5)
(3)
( )1 ,
/ 1 / C2dС m
d
= + ε ν ε
τ
2 2 2 2
2
1 2 O Si O Mn O Fe O P
CO
,
(1 )C
22,4 22,410( )
24 24
d
d m
− − − − −
=
+
νγ γ ν ν ν ν
τ γ
2 3
1 ,173,23 72,933 7,9434 0,3797( ) = + − +ε τ τ τ τ
1
2 3.
( ) 386,98 109,038( 16) +
+11,8748( 16) 0,5677( 16)
= − −
− − −
ε τ τ
τ τ (6)
14 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 10 (257) ’2014
Таким образом, использование интенсивности
подачи дутья как прогнозирующего фильтра целесо-
образно только во втором периоде продувки.
Рассмотрим возможность применения как про-
гнозирующего фильтра расстояния сопла фурмы до
уровня спокойной ванны.
Как известно [11] величины γCO2
и содержание
окислов железа в шлаке являются функциями рас-
стояния сопла фурмы до уровня спокойной ванны
где Н – расстояние сопла фурмы до уровня спокой-
ной ванны, м; FeO – содержание окислов железа в
шлаке, пересчитанное на его закись, %.
Из (6) найдем величину νO2Fe
где γш – доля шлака от массы металла; τп – средняя
продолжительность продувки, мин.
Подставляя в (2), (5), (7) и принимая γш = 0,1
получим
где α0 – коэффициент, определяемый количеством
кислорода дутья, идущим на окисление углерода.
Из (8) следует, что при известном значении α0 ве-
личину Н можно использовать в качестве прогнозиру-
ющего фильтра.
Ввод шлакообразующих и охлаждающих мате-
риалов оказывает кратковременное воздействие на
скорость обезуглероживания, присаживая ванну, но
скорость обезуглероживания тут же восстанавлива-
ется [12]. Исключение составляет плавиковый шпат,
особенно при вводе его в первый период продувки.
Как показано в [11] это может привести к сокраще-
нию средней скорости обезуглероживания ванны на
3-4 % и соответственно удлинить продолжительность
продувки (рис. 3).
Зависимость коэффциента e1 от продолжительно-
сти продувки в первом периоде
Приращение удельного эффективного объема
кислорода на плавку ΔVу.э при добавке во время продувки
плавикового шпата в количестве 2 кг/т (коэффициент кор-
реляционного отношения равен –0,68 с достоверностью
P>0,950; среднеквадратичное отклонение σ составляет
0,028 м3/т)
Рис. 2.
Рис. 3.
(7)
FeO=16,34H – 5,63, (8)
(9)
(10)
e1,
м3/мин
τ, мин
Уменьшение степени использования кислорода
при дутье на реакцию обезуглероживания, обуслов-
ливается, вероятно, большим угаром железа и мар-
ганца, увеличением степени дожигания СО в СО2.
Подача шпата после истечения 50 % времени про-
дувки вызывает незначительное уменьшение удель-
ного на тонну чугуна эффективного объема кислоро-
да, так как к этому моменту шлак уже сформирован,
достигнута достаточно высокая его основность, а
протекание реакций по окислению железа, марганца
и СО ограничено.
Использовать ввод шлакообразующих и охлаж-
дающих материалов в качестве прогнозирующего
фильтра нецелесообразно.
Наиболее эффективным методом контроля про-
цесса обезуглероживания является контроль по со-
ставу газовой фазы. Именно первым косвенным
методом определения обезуглероживания ванны с
обратной связью по ходу продувки был способ, осно-
ванный на непрерывном определении химического
состава и расхода отходящего газа. Автоматическое
измерение этих параметров позволяет с некоторым
запаздыванием определить: скорость окисления
углерода в конвертере, степень использования кис-
лорода на окисление углерода и на реакции шлакоо-
бразования, объемную долю СО и СО2 в газовой фа-
зе конвертера [13].
Основная трудность осуществления этого метода
заключается в создании надежной и долговечной си-
стемы отбора пробы газа. Газ отбирается в характер-
ной точке подъемного газохода охладителя конвер-
терных газок (ОКГ), где произошло перемешивание
компонентов. Минимальная длина пути, на котором
происходит полное молярное перемешивание отхо-
дящего газа, равна десятикратному диаметру гор-
ловины конвертера. Затем газ пропускается через
фильтр и поступает в камеру пробоподготовки. Ох-
лажденный и очищенный газ проходит через систему
запуска масс-спектрометра. На основании результа-
тов анализа отходящего газа на СО, СО2 и О2, а также
информации, поступающей от датчиков температуры
и давления отходящего газа с помощью ЭВМ автома-
тически рассчитывается скорость обезуглерожива-
ния и доля углерода в металле.
τ/τпр,
∆Vу.э, м
3/т,
-1
0 0,2 0,4 0,6
-2
2
2 2
СО ;[10,2( 1,5) 3,1] 10Н −= − + ⋅γ
2
1
O Fe ш п
16 22,4 FeO 10,
72 32
v m −= ⋅ ⋅γ τ
0
C 2 .
20,42
0,93 [1,031 0,102( 1,5) ] 10
Н
m H
−
=
+ − ⋅
α
ν ,
15МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 10 (257) ’2014
Основной трудностью применения этой системы
является выбор точки отбора газа, так как возникает
противоречие между обеспечением минимального
запаздывания (точка отбора должна быть как можно
ближе к началу газохода) и надежностью переме-
шивания компонентов газовой фазы (точка отбора
должна быть в районе переходного газохода).
Была исследована информация о температуре
отходящего газа в переходном газоходе, измеряемой
бесконтактным методом с использованием пиромет-
ра селективного поглощения в ближней инфракрас-
ной области излучения (диапазон 0,72...5,60 мк). С
помощью светофильтров исследованы области про-
пускания с длинами волн l 4,0...4,4 и 5,0...5,4 мк, кото-
рые характеризуются максимумом поглощения СО2 и
Н2О соответственно. Эти данные успешно были ис-
пользованы для определения массовой доли углеро-
да в ванне.
Согласно уравнению испускания факела
где Mli – объемная плотность суммарного потока мо-
нохроматической излучательности для полного излу-
чателя, Вт/м3; l – индекс спектральной области; χli –
коэффициент пропорциональности, Вт/(м3·Па); pi –
парциальное давление i-го компонента в факеле, Па;
Eli = hc/li – энергия возбуждения линии спектра излу-
чения факела, Дж; h = 6,63·10–34 – постоянная План-
ка, Дж·с; с = 3·108 – скорость распространения элек-
тромагнитных волн в свободном пространстве, м/с;
k = 1,38·10–23 – постоянная Больцмана, Дж·К–1.
Парциальное давление компонентов газообраз-
ных продуктов для условий работы ОКГ с дожига-
нием при стабильной подаче дымососной установки
численно почти совпадает с объемной долей каждой
составляющей смеси. Однако при большой емкости
конвертеров и переходе их в режим работы с непол-
ным дожиганием, а также на агрегатах без дожигания
расхождение между этими параметрами увеличи-
вается. Это связано с тем, что в этих условиях дав-
ление отходящего газа изменяется значительно, в
результате чего излучательная способность факела
колеблется при неизменных долях СО2 и Н2О.
Для описания реальных газов при низком давле-
нии и высокой температуре, что имеет место в кисло-
родно-конвертерном процессе, можно использовать
известное соотношение для идеального газа
где ri – объемная доля i-го компонента в зоне контро-
ля излучательности факела, %.
Переходя к показаниям пирометра, с учетом со-
отношений (9) и (10), получаем откорректированное
значение объемной доли i-го компонента газа
где Мli* – показания пирометра, пропорциональные
объемной плотности монохроматической излуча-
тельности факела в инфракрасном спектре, соответ-
ствующем максимуму поглощения СО2 и паров Н2О,
мВ; χli* – коэффициент пропорциональности, завися-
щий от спектральной области излучения газа и вида
последнего, мВ/Па.
Экспериментальная проверка метода на 160-тон-
ном конвертере с ОКГ-100-2р, для которого χlCO2
=
= 5,85·10-4 и χlH2O* = 3,94·10-3 мВ/Па, выявила повы-
шение точности контроля скорости обезуглерожива-
ния и соответственно массовой доли углерода в ван-
не на 0,009 % для высокоуглеродистых и 0,004 – для
низкоуглеродистых марок стали.
Нами исследована возможность контроля про-
цесса обезуглероживания ванны конвертера по те-
пловой работе газоотводящего тракта ОКГ. Основной
вклад в энергетику водопарового тракта ОКГ вносят
термохимические реакции окисления углерода и СО.
Статистическая обработка экспериментальных дан-
ных выявила корреляционную связь между полез-
ным тепловосприятием ОКГ с генерацией пара и ско-
ростью обезуглероживания ванны по ходу продувки
без и с учетом динамических свойств соответственно
коэффициент корреляции r = 0,52; σ = 0,012 %; P > 0,950
и
где Д – расход пара, т/мин; is – удельная энтальпия
соответственно насыщенного пара и питательной
воды на входе в контур, кДж/кг; рs – давление насы-
щенного пара в барабане котла-утилизатора, Па; Ар –
удельная аккумулирующая способность ОКГ, генери-
рующего пар, кДж/Па.
Связь между параметрами в уравнениях можно
объяснить самовыравниванием теплового баланса
ОКГ, которое выражается в стабилизации его КПД в
значительном диапазоне изменения dС/dτ. Как видно
из уравнений, более тесная связь наблюдается при
условии учета динамических свойств ОКГ. Методиче-
ская погрешность не превышает 3,5 %.
Общий недостаток рассмотренных прогнозирующих
фильтров контроля обезуглероживания ванны по выход-
ным параметрам процесса – запаздывание в результа-
тах измерений, которое снижает точность контроля.
Рассмотрение прогнозирующих фильтров для
определения скорости обезуглероживания ванны
конвертера по значениям управляющих воздействий
или выходных параметров процесса показывает, что
каждому подходу присущи недостатки разной приро-
ды. Наибольшую точность контроля можно обеспе-
чить при содании модели, основанной на совокупном
применении обоих подходов.
Выводы
Проведен анализ исследований направленных на
повышение точности контроля процесса обезуглеро-
живания ванны конвертера.
Mli = χli piexp(– Eli/kT), и есть CO2, H2O, (11)
pi = 0,01ri,
ri = (100Мli*/χli*p)exp(– Eli /kT),
(12)
(13)
= 0,072 + 0,31·10-6Д(is – iB);
dС
dτ
(14)
= 0,058 + 0,33·10-6[103Д(is– iB) + Apdps/dτ];
r = 0,63; σ = 0,011%; P > 0,950, (15)
dС
dτ
16 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 10 (257) ’2014
В связи с невозможностью непрерывного пря-
мого контроля скорости обезуглероживания ванны
конвертера приводит к необходимости разработки
прогнозирующих фильтров. Рассмотрение фильтров,
основанных на изменении управляющих воздей-
ствий, показало, что они приводят к положительным
результатам только в определенные периоды про-
дувки, причем в эти периоды точность прогноза до-
вольно высока. Фильтры, основанные на измерении
выходных параметров процесса, приводят к положи-
тельным результатам в течении всей продувки, но
подвержены влиянию транспортного запаздывания.
Модель процесса обезуглероживания целесо-
образно строить как комбинированную, включающую
фильтры по значениям управляющих воздействий и
выходных параметров процесса.
1. Основи металургійного виробництва металів і сплавів: Підручник / Д. Ф. Чернега, В. С. Богушевський, Ю. Я. Готвянсь-
кий та ін.; За ред. Д. Ф. Чернеги, Ю. Я. Готвянського. – К.: Вища школа, 2006. – 503 с.
2. Бойченко Б. М., Охотський В. Б., Харлашин П. С. Конвертерне виробництво сталі: теорія, технологія, якість сталі,
конструкції агрегатів, рециркуляція матеріалів і екологія: Підручник. – Дніпропетровськ: РВА «Дніпро-ВАЛ», 2004. – 454 с.
3. Охотский В. Б. Использование многоканальных фурм в сталеплавильных процесах. Конвертер. // Металлургическая
и горнорудная промышленность. – 2011. – №2. – С. 28 – 29.
4. Создание базовой интегральной динамической модели современных конвертерных процессов на основе законов не-
равновесной термодинамики. Сообщение 1. / Б. Н. Окороков, П. Ю. Шендриков, О. А. Комолова, В. Г. Поздняков // Изв.
вузов. Чер. металлургия. – 2010. – № 5. – С. 31-36.
5. Охотский В. Б. Термо- и гидродинамические критические концентрации углерода при продувке сталеплавильной
ванны // Там же. – 2010. – № 10. – С. 15-19.
6. Богушевський В. С., Зубова К. М., Сухенко В. Ю. Керування конвертерною плавкою в умовах енергозберігаючої
технології // Наукові вісті НТУУ «КПІ». – 2011. – №5. – С. 65-69.
7. Бигеев А. М., Байтман В. В. Определение основных параметров кислородно-конвертерного процесса в конце продув-
ки в условиях кислородно-конвертерного цеха ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»// Изв. вузов. Чер.
металлургия. – 2007. – № 4. – С. 31-34.
8. Богушевський В. С., Єгоров К. В. Контроль динаміки ванни по ходу продувки як складова системи керування конвер-
терною плавкою // Наукові вісті НТУУ «КПІ». – 2013. – № 1. – С. 51-56.
9. Богушевский В. С., Мельник С. Г., Жук С. В. Обезуглероживание стали как основной параметр оптимального управле-
ния кислородно-конвертерного процесса // Металл и литье Украины. – 2014. – № 2. – С. 14-16.
10. Богушевський В. С., Зубова К. М. Математичне моделювання конвертерного процесу за енергозберігаючою
технологією // Технологічні комплекси. – 2013. – № 2(8). – С. 32-38.
11. Математическая модель АСУ конвертерной плавки // В. С. Богушевский, Ю. В. Оробцев, Н. А. Рюмшин, Н. А. Сорокин –
К.: НПК «Киевский институт автоматики», 1996. – 212 с.
12. Богушевский В. С., Рюмшин Н. А., Сорокин Н. А. АСУ ТП производства стали в конвертерах. – К.: «Техніка», 1991. –
180 с.
13. Богушевский В. С., Жук С. В., Зубова Е. Н. Параметры отходящего газа как индикаторы массо- и теплообменных про-
цессов в ванне конвертера // Металл и литье Украины. – 2012. – № 7. – С. 16-20.
ЛИТЕРАТУРА
Проаналізовано методи управління процесами зневуглецювання ванни сталеплавильного агрегату. Досліджено
можливість автоматичного контролю та управління швидкістю зневуглецювання металу. Вивчено інформацію про
процеси зневуглецювання ванни конвертера.
Єгоров К. В., Богушевський В. С.
Аналіз інформації про процес зневуглецювання ванни конвертераАнотація
Ключові слова
процес, ванна, метод, контроль, маса, температура, вуглець, витрати, кисень, коефіцієнт,
швидкість, реакція, матеріал, газ, продувка, фільтр, параметри, термохімічна реакція
Yegorov K., Bogushevskiy V.
Analysis of information on decarburization process bath converterSummary
The methods of process control decarburization bath steelmaking unit. The possibility of automatic control and speed metal
decarbonization of information from the pattern during decarburization converter bath.
process, bath, method, control, mass, temperature, carbon, oxygen, consumption rate, speed,
reflexes, material, gas, purge, the filter, parameters, thermochemical reactionKeywords
Поступила 20.08.14
|