способ автоматического управления процессом десульфурации металла

Классы МПК:C21C1/02 удаление фосфора или серы 
C21C5/30 контроль или регулирование дутья 
C21C7/064 удаление фосфора; удаление серы
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Литвиненко Евгений Федорович
Приоритеты:
подача заявки:
1992-04-06
публикация патента:

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для управления процессом десульфурации на технологическом участке:чугуновозный ковш конвертор сталеразливочный ковш - установка доводки плавки в ковше /УДПК/. Цель изобретения снижение затрат на десульфурацию металла и повышение его качества. Существо изобретения заключается в подаче в конкретный агрегат на технологическом участке материалов, обеспечивающих после УДПК заданное содержание серы в стали. Причем определение вида материала производится перед технологической обработкой чугуна методом перебора вида имеющихся в наличии материалов и их удельного расхода. 3 ил. 5 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

Формула изобретения

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ МЕТАЛЛА преимущественно на технологическом участке чугуновозный ковш конвертер - сталеразливочный ковш установка доводки плавки в ковше (УДПК), включающий измерение содержания серы S0 в чугуне, подаваемом чугуновозным ковшом в конвертер, подачу десульфурирующих материалов в чугуновозный ковш и конвертер, измерение содержания серы Sk в стали, выпускаемой из конвертера, подачу десульфурирующих материалов в сталеразливочный ковш при выпуске металла из конвертера, подачу десульфурирующих материалов в сталеразливочный ковш при обработке плавки на УДПК, измерение содержания серы Sp в стали после ее обработки на УДПК, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат на десульфурацию металла и повышения его качества, дополнительно определяют среднее содержание серы способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 в чугуне по нескольким последним выпускам его из доменной печи, определяют наличие десульфурирующих материалов и возможность их подачи в чугуновозный ковш, конвертер, сталеразливочный ковш, УДПК из условия работоспособности систем, подающих эти материалы к отдельным агрегатам, определяют наличие лома и возможность его подачи в конвертер, виды лома по среднему содержанию в нем серы, для выплавляемой марки задают максимально допустимое содержание серы S*p в металле после УДПК, по заданному значению S*p , наличию материалов L для подачи в сталеразливочный ковш при выпуске плавки из конвертера, наличию материалов M для подачи в УДПК методом перебора определяют диапазон

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530

допустимых значений содержаний серы S*к в стали после конвертера при различных значениях вида и удельного расхода материалов L и M, по значению S0 или при его отсутствии по способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 наличию материалов j для подачи в чугуновозный ковш, наличию материалов K для подачи в конвертер методом перебора определяют диапазон

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530

возможных содержаний серы S*к* в стали после конвертера при различных сочетаниях вида и удельного расхода материалов j и K для различных видов используемого лома, выделяют из диапазонов способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530S*к и способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530S*к* значения содержания серы способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 удовлетворяющие условию

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530

из которых выбирают то значение содержания серы способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 для которого выполняется условие

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530

а сочетание материалов jспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, Kспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, Lспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, Mспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 и вида лома удовлетворяют условию минимальной себестоимости способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 материалов и энергозатрат, включая затраты на лом, и обеспечивает получение серы в металле Spспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 S*p , затем производят десульфурацию чугуна в чугуновозном ковше материалами jспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, осуществляют завалку в конвертер лома выбранного вида и заливают чугун, производят десульфурацию металла в конвертере материалами Kспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, после измерения содержания серы Sk в стали, выпускаемой из конвертера, определяют условие

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530

и при его выполнении определяют значения Lспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 и Mспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, обеспечивающие выполнение условия способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 где способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 значение минимальной себестоимости материалов и энергозатрат для материалов L и M из сочетаний, соответствующих содержаниям серы S*к , удовлетворяющих условию

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530

а при способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 изменяют марку выплавляемой стали и допустимое содержание серы S*p в металле после УДПК, для которого определяют новые значения способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 далее производят десульфурацию стали в сталеразливочном ковше и на УДПК соответственно материалами Lспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 и Mспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 , после десульфурации на УДПК измеряют Sp и сравнивают с S*p/, при Spспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 S*p направляют сталь на установку непрерывной разливки стали (УНРС), при Sp > S*p и температуре Tст стали больше заданного по технологии значения T*ст производят дополнительную десульфурацию стали на УДПК, при Sp > S*p и Tстспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 T*ст производят переназначение марки стали по содержанию серы и направляют ее на УНРС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для управления процессом десульфурации на технологическом участке чугуновозный ковш-конвертер-сталеразливочный ковш-установка доводки плавки в ковше (УДПК).

Известны способы управления процессом десульфурации в отдельных технологических агрегатах.

Известен способ управления процессом десульфурации чугуна в чугуновозном ковше, включающий подачу магния в ковш, измерение расхода подаваемого магния, управления (программное) расходом магния.

Известен способ управления десульфурацией металла в конвертере, включающий измерение содержания серы в чугуне, подаваемом в конвертер, измерение содержания серы в стали, выпускаемой из конвертера, присадку извести в качестве управляющего воздействия.

Известен способ управления внепечной обработкой стали, включающий измерение содержания серы в чугуне, подаваемом в конвертер, измерение содержания серы в стали, выпускаемой из конвертера в сталеразливочный ковш, подачу в ковш перед выпуском стали синтетического шлака, подачу во время выпуска стали в ковш ферромарганца и силикомарганца, продувку стали порошком силикокальция, измерение содержания серы в стали после продувки ее силикокальцием.

Недостатками известных способов является управление процессом десульфурации только на отдельном агрегате, что не позволяет минимизировать затраты на десульфурацию металла в целом на участке чугуновозный ковш-УДПК и как следствие минимизировать себестоимость производимого металла с одновременным повышением его качества.

Цель изобретения снижение затрат на десульфурацию металла и повышение его качества.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе автоматического управления процессом десульфурации, преимущественно на технологическом участке чугуновозный ковш-конвертер-сталеразливочный ковш-УДПК, включающем измерение содержания серы (So) в чугуне, подаваемом чугуновозным ковшом в конвертер, подачу десульфирующих материалов в чугуновозный ковш и конвертер, измерение содержания серы (Sк) в стали, выпускаемой из конвертера, подачу десульфурирующих материалов в сталеразливочный ковш при выпуске металла из конвертера, подачу десульфурирующих материалов в сталеразливочный ковш при обработке плавки на УДПК, измерение содержания серы (Sр) в стали после ее обработки на УДПК, дополнительно определяют среднее содержание серы (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530) в чугуне по нескольким последним выпускам его из доменной печи, определяют наличие десульфурирующих материалов и возможность их подачи в чугуновозный ковш, конвертер, сталеразливочный ковш, УДПК из условия работоспособности систем, подающих эти материалы к отдельным агрегатам, определяют наличие лома и возможность его подачи в конвертер, виды лома по среднему содержанию в нем серы, для выплавляемой марки задают максимально допустимое содержание серы в (Sр*) в металле после УДПК, по заданному значению Sр*, наличию материалов L для подачи в сталеразливочный ковш при выпуске плавки из конвертера, наличию материалов (М) для подачи в УДПК методом перебора определяют диапазон (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк* Sкmax* Sкmin*) допустимых значений содержаний серы (Sк*) в стали после конвертера при различных сочетаниях вида и удельного расхода материалов L и М, по значению Sо или при его отсутствии по способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, наличию материалов (j) для подачи в чугуновозный ковш, наличию материалов (К) для подачи в конвертер методом перебора определяют диапазон (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк**= Sкmax** Sкmin**) возможных содержаний серы (Sк**) в стали после конвертера при различных сочетаниях вида и удельного расхода материалов j и К для различных видов используемого лома, выделяют из диапазонов способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530Sк* и способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк** значения содержания серы (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530), удовлетворяющие условию Sкmin** способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax*, из которых выбирают то значение содержания серы (Sк"), для которого выполняется условие Sк** способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк*, а сочетание материалов j,", K", L", M" и вида лома удовлетворяют условию минимальной себестоимости (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 ППmin") материалов и энергозатрат, включая затраты на лом, и обеспечивают получение серы в металле Sр способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sр*, затем производят десульфурацию чугуна в чугуновозном ковше материалами j", осуществляют завалку в конвертер лома выбранного вида и заливают чугун, производят десульфурацию металла в конвертере материалами K", после измерения содержания серы (Sк) в стали, выпускаемой из конвертера, определяют условие Sк способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax* и при его выполнении определяют значения L"" и M"", обеспечивающие выполнение условия П Пmin"", где Пmin"" значение минимальной себестоимости материалов и энергозатрат для материалов L и М из сочетаний, соответствующих содержаниям серы Sк*, удовлетворяющих условию Sк способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк* способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax*, а при Sк > Sкmax* изменяют марку выплавляемой стали и допустимое содержание серы Sр* в металле после УДПК, для которого определяют новые значения способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк*, Sкmax*, Sкmin*, L"", M"". Далее производят десульфурацию стали в сталеразливочном ковше и на УДПК соответственно материалами L"" и M"". После десульфурации на УДПК измеряют Sр и сравнивают с Sр*, при Sр способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sр* направляют сталь на установку непрерывной разливки стали (УНРС), при Sр > Sр* и температуре (Тст) стали больше заданного по технологии значения (Тст*) производят дополнительную десульфурацию стали на УДПК, при Sр > Sр* и Тст способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Тст* производят переназначение марки стали по содержанию серы и направляют ее на УНРС.

На фиг. 1 представлена установка, иллюстрирующая способ.

Она содержит доменную печь 1, чугуновозный ковш 2, конвертер 3 с фурмой 4, сталеразливочный ковш 5, УДПК 6, бункеры 7 для подачи десульфурирующих материалов в чугуновозный ковш 2 (например, порошки CaO + CaF2, Na2CO3, гранулированный магний и т.д.), бункер 8 порошка СаO для подачи в фурму 4, бункер 9 кусковой CaO для присадки в конвертер 3, стрелкой 10 обозначен ввод в конвертер различных видов лома, бункеры 11 для подачи десульфурирующих материалов под струю в сталеразливочный ковш 5 (например, жидкие или твердые смесь кусковых CaO и CaF2, синтетические шлаки, подаваемые под струю металла при его сливе из конвертера в ковш), бункеры 12 для подачи десульфурирующих материалов на УДПК 6 (например, порошки SiCa, CaC2, кусковая или порошковая смесь CaO и CaF2), средства 13 для определения наличия материалов в бункерах 7, 8, 9, 11, 12 видов лома и возможности ввода этих материалов при их наличии в технологические агрегаты, т.е. работоспособность систем, подающих эти материалы, средство 14 для определения содержания серы в металле, ЭВМ 15, средство 16 отображения.

Пунктирными линиями на чертеже обозначены отбор проб металла после различных технологических агрегатов и передача этих проб в средство 14 для определения содержания S в металле, стрелками направление перемещения металла между агрегатами, сплошными линиями направление перемещения материалов из бункеров в агрегаты, а также электрические связи.

При выпуске чугуна из доменной печи 1 или непосредственно из чугуновозного ковша производят отбор пробы чугуна для определения в нем содержания серы. В качестве средства 14 для этой цели может использоваться квантометр.

Данные о содержании серы (So) в чугуне для данной плавки передаются в ЭВМ 15 для дальнейшего использования при расчете вида и количества материалов для десульфурации, подаваемых в различные агрегаты.

ЭВМ 15 также производит расчет текущего среднего содержания серы способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 по нескольким последним выпускам чугуна из доменной печи. Данная операция необходима, поскольку не исключена ситуация, при которой определение So по тем или иным причинам технического характера невозможно. Тогда для дальнейших расчетов вместо So используется способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530.

Определяют при помощи средств 13 наличие материалов в бункерах 7, 8, 9, 11, 12, например, по сигналам датчиков веса каждого бункера; определяют работоспособность подающих эти материалы систем, например, по сигналам реле, контролирующих исправность электроприводов исполнительных механизмов и электросхем управления. Последняя операция может осуществляться и вручную с некоторого пульта. Исходная информация о наличии материалов в бункерах и работоспособность подающего материалы оборудования передается в ЭВМ 15. В ЭВМ 15 вводится также информация о наличии металлического лома различных видов, который может быть использован в конвертере 3, например обрезь прокатных цехов (оборотный лом), привозной лом и т.д. Вводимая информация сопровождается данными о среднем содержании серы (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530) в каждом из видов лома.

Для идентификации материалов, подаваемых на различных агрегатах введены следующие обозначения:

j материалы (вид и удельный расход), которые могут быть введены в чугуновозный ковш 2;

К то же, в конвертер 3;

L то же, в сталеразливочный ковш при выпуске плавки;

М то же, при обработке на УДПК.

В ЭВМ 15 на предстоящую плавку вводится максимальное содержание серы (Sр*) в металле после УДПК 6. Далее ЭВМ 15 по значению (Sр*) и данным по L и М методом перебора определяет диапазон (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк*Sкmax* Sкmin*) возможных значений содержаний серы (Sк*) в металле после конвертера 3, при различных сочетаниях вида и удельного расхода материалов L и М, необходимых для получения после УДПК 6 металла с содержанием серы, не превосходящим Sр*, т.е.

Sк* F1(Sр*, L, M)

Принцип перебора (перебор обозначен индексом F), с учетом десульфурирующей способности отдельных материалов будет описан ниже.

Далее ЭВМ 15 по значению So (или при его отсутствии по способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530) и данным по j и К методом перебора определяет диапазон (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк** Sкmax** Sкmin**) возможных значений содержания серы (Sк**) в металле после конвертера 3 при различных сочетаниях вида и удельного расхода материалов j и К для различных видов используемого лома (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530):

S*к* F2(S0,способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530,j,K)

Далее ЭВМ 15 из диапазонов способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк* и способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк** выделяет значения содержания серы (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530), удовлетворяющие условию:

S*к*min способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 S*к max

Из всех возможных значений Sк* отбираются те, которые при воздействии набора материалов L и М после УДПК 6 обеспечат содержания серы в металле, не превосходящее Sр*, но одновременно эти значения Sк* не должны быть меньше значения Sкmin**, характеризующего максимально возможную десульфурацию чугуна в чугуновозном ковше материалами j, расплава в конвертере материалами К при использовании на плавку наиболее чистого по сере лома, иначе получение серы в расплаве после УДПК 6, не превосходящего Sр*, не гарантировано.

Далее ЭВМ 15 из выделенных значений способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, принадлежащих способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк* и способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк**, выбирает то значение (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530), для которого выполняется условие Sк** способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк*, а сочетание материалов j", K", L", M" и вида лома (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530) удовлетворяют условию минимальной себестоимости (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 П Пmin") производимого металла, т.е. для которого энерго- и сырьевые затраты на десульфурацию металла, включая затраты на лом, будут минимальны.

ЭВМ 15 выводит на средство 16 отображения значения j", K", L", M", вид лома (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530), определенные из условия способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 П Пmin".

Производится десульфурация чугуна в ковше 2 материалами j", завалка в конвертер 3 лома (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530) выбранного вида и заливка чугуна, осуществляется десульфурация металла в конвертере 3 материалами К".

Отбирается проба металла из конвертера 3 по окончанию продувки и измеряется содержание серы в ней Sк.

При выполнении условия Sк способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax* ЭВМ 15 выделяет те сочетания L и М, которые удовлетворяют условию Sк способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк* способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax*, а из выделенных выбирает то соотношение L"" и М"", которое обеспечивает выполнение условия минимальной себестоимости П Пmin"", где Пmin"" значение минимальной себестоимости материалов L и М и энергозатрат, связанных с их вводом в ковш. При Sк > Sкmax* необходимо изменить марку выплавляемой стали, т.е. ввести в ЭВМ 15 новое значение Sр*, так как для первоначально заданной марки получения серы в металле после УДПК способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sр* не гарантировано. Для нового значения Sр* ЭВМ 15 выполняет описанные операции: определяет новые значения способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк*, Sкmax*, Sкmin*, L"", M"".

Вводят в сталеразливочный ковш 5 и УДПК 6 соответственно материалы L"" и M"".

После окончания технологического процесса на УДПК 6 измеряют температуру металла (Тст) и производят отбор пробы металла, определяют содержание в пробе серы (Sр). При Sр < Sр* направляют металл на УНРС непрерывной разливки стали.

При Sр > Sр* и температуре стали (Тст) больше заданной (Тст*): Тст> Тст* вводят в металл на УДПК дополнительное количество десульфуратора (материал М).

При Sр > Sр* и Тст способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Тст* производят переназначение марки стали, направляемой на УНРС.

На фиг. 2 представлены возможные варианты соотношений между диапазонами способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк* и способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк** допустимых содержаний серы в расплаве после конвертера. Исходя из необходимости выполнения условия Sкmin** способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax*, указанного выше, следует, что способ согласно изобретению позволяет решить поставленную задачу во всех вариантах, за исключением представленного на фиг. 2д.

Принцип перебора, обозначенный индексом F, с учетом десульфурирующей способности отдельных материалов, основан на следующем.

Каждое значение Sк* из диапазона Sк* может быть вычислено по формуле:

S*к способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 (1) где способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301L способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530nL степень десульфурации, достигаемая каждым из материалов L при определенном его удельном (кг/т стали) расходе; n количество различных материалов L;

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301М способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530mM то же, для материалов М;

m количество различных материалов М.

На фиг. 3 представлены нелинейные зависимости степени десульфурации металла (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 S) в зависимости от удельного расхода (g) некоторых материалов, причем g имеет размерность кг/т обрабатываемого металла. Рабочий диапазон возможных изменений (по технологическим соображениям) g находится, например, между точкой 1 и точкой 4 на оси абсцисс графика фиг. 3, точка 1 соответствует нулевому удельному расходу материала. Указанные точки и масштаб имеют условный характер. Диапазон между точками 1 и 4 разбивается на ряд интервалов, например I, II, III, для которых определяется среднее значение способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530. Таким образом, для материалов (М) первого (М1) и второго вида (М2) средние значения способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 по интервалам обозначаются соответственно как: способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530, способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530. Указанная операция по получению способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 определяется только упрощением вычислительных операций в дальнейшем.

Исходя из фиг. 3 рабочий диапазон по g для материалов М1 и М2разбит равномерно на три интервала, равные каждый 33% от всего диапазона.

В табл. 1 приведены некоторые из возможных вариантов вида и удельного расхода материалов L и М, которые могут быть введены в сталеразливочный ковш 5 и на УДПК 6. Варианты составлены при использовании материалов L одного вида (т. е. n 1) и материалов М двух видов (m 2) согласно интервалам, обозначенным на фиг. 3. Общее количество вариантов (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530вар) можно определить из соотношения

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 вар способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 ... способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 ... способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgспособ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 (2) где способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgL1 ... способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgLn,способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgM1 ... способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bgMm количество вариантов удельных расходов g (т.е. интервалов) всех материалов L и всех материалов М.

Таким образом, для табл. 1 общее количество вариантов i равно 64 (4 х 4 х 4). Используя значения способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 и способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 по формуле (1) ЭВМ 15 осуществляет расчеты Sк* для каждого из вариантов i. Значение Sкi* также указано в табл. 1. В дополнение к Sкi* в табл. 1 указывается и себестоимость Пi каждого из вариантов i, вычисляемая по формуле:

Пi [(g1L)i способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 (E1L + Э1L)]i + + [(gnL)i способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 (EnL + ЭnL)+ + [(g1M)i способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 (E1M + Э1M)] + + [(gmM)i способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 (EmM + ЭmM)] (3)

где способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 удельные расходы десульфуратора из материалов L и М для i-го варианта из табл. 1 (кг/т); Е стоимость десульфуратора (руб/т); Э энергозатраты, связанные с вводом десульфуратора, в том числе и падение температуры расплава, руб/т.

Таблицы, аналогичные табл. 1, ЭВМ 15 формирует автоматически на основе информации о зависимостях способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530S f(g) (фиг. 3), заданных в виде уравнения или табличной формы, константах Е и Э, заданном количестве интервалов изменения удельного расхода g, фактическом наличии материала каждого типа и исправности систем по его подаче в агрегат, заданном значении Sр*. При этом количество вариантов i в табл. 1 может быть ЭВМ 15 уменьшена путем автоматического исключения вариантов, априори отклоняемых технологий на основе опыта производства.

Принцип работы, обозначенный выше индексом F2, состоит в следующем. Значение Sк** из диапазона способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк** определяется по формуле:

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530(1-способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530ja)+способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530] способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 (4) где способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530,способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 удельные расходы чугуна и лома на 1 т выплавляемой стали (т/т), константы, полученные на основе производственного опыта;

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 среднее содержание серы в ломе, загружаемом в конвертер, константа;

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301j, способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485302j, способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530aj степень десульфурации чугуна в чугуновозном ковше, достигаемая каждым из материалов j при определенном его удельном (кг/т чугуна) расходе;

а количество различных материалов j;

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301к, способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485302к способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530bк степень десульфурации расплава в конвертере, достигаемая каждым из материалов К при определенном его удельном расходе (кг/т стали);

b количество различных материалов К.

В табл. 2 приведены некоторые из возможных вариантов вида и удельного расхода материалов j и К, которые могут быть введены в чугуновозный ковш 2 и конвертер 3 при различных видах используемого лома. Варианты составлены при использовании лома двух видов низкосернистого (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530) и обычного, т.е. привозного (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530), использовании материалов j двух видов (а 2) по двум интервалам удельного расхода (0 и 100%) каждый, использовании материалов К двух видов (b 2) по трем интервалам удельного расхода (0, 50 и 100%) каждый. При этом из таблицы исключены варианты, для которых сумма значений указанных в 2-м и 3-м столбцах, отличается от 100% (т.е. на плавку не может использоваться 200 либо 0% лома), а также варианты, для которых сумма значений, указанных в 6-м и 7-м столбцах отличается от 100% (т.е. принимается, что регламентированное количество материалов-десульфураторов, подаваемое в период продувки, например кусковой извести в конвертер 3 и порошковой извести в фурму 4 в сумме составляет 100%).

Таким образом, для табл. 2 максимально возможное количество вариантов сокращается со 144 (2 х 2 х 2 х 2 х 3 х 3) до 18. Используя значения способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 и способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 (аналогично подходу, показанному на фиг. 3, по формуле (4) ЭВМ 15 осуществляет расчеты Sк** для каждого из 18 вариантов. Значения Sк** указываются в табл. 2 совместно со значениями П себестоимости каждого из вариантов, вычисляемой по формуле, аналогичной (3), но с учетом затрат на используемый лом. Затем из табл. 1 выбирается максимальное значение Sкmax*, а из табл. 2 минимальное значение Sкmin**. Далее, если индексом i обозначить номер варианта (номер строки) из табл. 1, а индексом j номер варианта из табл. 2, то согласно формуле изобретения из табл. 1 надо отобрать все варианты i, у которых Sкi* удовлетворяет условию:

Sкmin** способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкi* способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax* а из табл. 2 надо отобрать все варианты j, у которых Sкj** удовлетворяет условию:

Sкmin** способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкj** способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sк max*. Затем из возможных сочетаний вариантов i и j необходимо выбрать то сочетание (i", j"), для которого выполняется условие Sкj"**способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкi*, а себестоимость затрат способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 П Пi"j"Пmin", т.е. минимальна. Соответствующие этому сочетанию виды материалов и их удельных расходов j", K", L", M" и вид используемого лома является оптимальным набором и выдаются в качестве рекомендации.

Если в стали, выпускаемой из конвертера, содержание серы удовлетворяет условию Sк способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax*, то в качестве рекомендуемого варианта обработки i"" из табл. 1 выбирается тот, для которого выполняется условие Sк способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкi""* способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 Sкmax*, а себестоимость затрат П Пi"" Пmin"", т.е. минимальна.

В табл. 3 приведены фактические данные о вариантах десульфурации стали в ковше в период выпуска жидким синтетическим шлаком (материал с удельным расходом g1L) и твердой шлакообразующей смесью (ТШС) (материал с удельным расходом g2L), а также продувкой металла порошком SiCa при обработке на УДПК (материал g1M). Интервалы удельных расходов материалов десульфураторов выбраны 0, 50, 100% Варианты (g1L + g2L) > 100% исключены из рассмотрения как нетехнологичные. Исходные данные для расчета таблицы:

Sр* 0,010 (0,005)%

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-0L способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485302-0L способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-0M 0

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-50L 0,35 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485302-50L 0,25 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-50M 0,3

способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-100L= 0,6 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485302-100L 0,38 способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-100M 0,55

В табл. 4 приведены фактические данные о десульфурации чугуна магнием (материал g1j) с диапазонами удельного расхода магния 0 и 100% различных вариантах шихтовки плавки, десульфурации в конвертере по ходу продувки только за счет кусковой извести (материал g1к). Исходные данные для расчета таблицы:

So= 0,060% способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530= 0,85; способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530= 0,28

Среднее содержание серы в оборотном ломе: способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530= 0,02% в обычном ломе: способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530= 0,04% способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-0j 0; способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-100j 0,8; способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485301-100k 0,35

Стоимость обычного лома как наиболее дешевого принята равной 0.

В табл. 5 приведены возможные сочетания вариантов (i + j) согласно формулы изобретения с указанием себестоимости (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 ППi + Пj) для случая Sр* способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 0,010% и Sр* способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 0,005%

В соответствии с формулой изобретения для получения серы Sр* после УДПК способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 20485300,010% рекомендуемым вариантом будет десульфурирующая обработка, включающая вариант 13 из табл. 3 и вариант 4 из табл. 4, имеющая минимальную себестоимость (способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 П 58 р/т). В случае, если содержание серы Sк в металле после продувки будет, например, равным 0,018% то рекомендуемым вариантом дальнейшей обработки (L"", M"") будет вариант 11 из табл. 3.

По аналогии с вышеизложенным, для получения серы Sр* способ автоматического управления процессом десульфурации   металла, патент № 2048530 0,005% рекомендуемым вариантом будет вариант 11 из табл. 3 и вариант 2 из табл. 4.

Если на повалке конвертера Sк0,014% то рекомендуемым вариантом дальнейшей обработки (L"", M"") будет вариант 12 из табл. 3.

Класс C21C1/02 удаление фосфора или серы 

алюминиевый сплав -  патент 2458151 (10.08.2012)
способ десульфурации чугуна, выплавленного в индукционной печи с кислой футеровкой -  патент 2368668 (27.09.2009)
проволока для обработки жидкого чугуна в ковше -  патент 2349646 (20.03.2009)
компакт-материал для ковшевой обработки чугуна -  патент 2338791 (20.11.2008)
наполнитель порошковой проволоки для десульфурации и модифицирования чугуна -  патент 2337972 (10.11.2008)
компакт-материал для ковшевой обработки чугуна -  патент 2336309 (20.10.2008)
комплексный синтетический легкоплавкий флюс для черной металлургии -  патент 2321641 (10.04.2008)
порошковая проволока для присадки магния в расплавы на основе железа -  патент 2317337 (20.02.2008)
способ внепечной обработки чугуна -  патент 2315814 (27.01.2008)
газлифт для обработки жидкого металла -  патент 2310689 (20.11.2007)

Класс C21C5/30 контроль или регулирование дутья 

способ выплавки стали в кислородном конвертере -  патент 2493262 (20.09.2013)
устройство для измерения уровня шлакометаллической эмульсии в кислородном конвертере -  патент 2458152 (10.08.2012)
способ регулирования выпуска окиси углерода в металлургическом процессе плавления -  патент 2454465 (27.06.2012)
способ контроля состояния фурмы при продувке расплава в ковше -  патент 2299914 (27.05.2007)
устройство для управления выплавкой стали в конвертере -  патент 2282666 (27.08.2006)
устройство автоматического управления конвертерной плавкой -  патент 2281337 (10.08.2006)
устройство формирования управлений конвертерного процесса -  патент 2252263 (20.05.2005)
способ управления электроприводом исполнительных механизмов металлургических машин и агрегатов -  патент 2228370 (10.05.2004)
погружаемый измерительный зонд для выполнения измерений в жидкостях -  патент 2201969 (10.04.2003)
способ управления металлургической плавкой -  патент 2180951 (27.03.2002)

Класс C21C7/064 удаление фосфора; удаление серы

Наверх