zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В ЧУГУНЕ

 

Богушевский В.С., Скачок А.Э.,

Сухенко В.Ю.

Украина, г. Киев, НТУУ «КПИ»

 

Статья посвящена повышению точности управления конвертерной плавкой за счет снижения влияния неконтролируемого параметра – содержания углерода в чугуне. Содержание углерода предлагается измерять по вязкости сливаемого чугуна с миксера в ковш. На основе проведенного исследования создано устройство определения содержания углерода в чугуне по его вязкости.

 

Введение

Составной частью модели управления конвертерной плавкой является статический расчет шихты. Точность последнего в значительной степени зависит от точности контроля исходных параметров. Важнейшим параметром при шихтовке плавки являются жидкий чугун. Колебание его характеристик сказывается на выходных параметрах конвертерного процесса [1]. Основной характеристикой чугуна является его химсостав, который определяется в пробе, взятой из струи при сливе чугуна из миксера в ковш. Если массовые доли кремния, марганца, фосфора и серы в чугуне довольно точно определяются анализом пробы на квантометре, то содержание углерода в расплаве установить чрезвычайно трудно в связи с кристаллизацией последнего в жидкой фазе насыщенного раствора. Исследования показывают, что учет при шихтовке плавки доли углерода в чугуне позволяет его экономить до 6 кг/т стали [2].

Согласно обобщенным данным многих исследований массовая доля углерода, насыщающего чугун, может быть представлена выражением [3]

Cнас = 1,34 + 0,00254tч – 0,3Siч – 0,34Рч – 0,39Sч – 0,045Niч + 0,024Mnч + 0,05Crч + 0,14Tiч + 0,08Vч, (1)

где Снас – массовая доля углерода, насыщающего чугун, %; tч – температура чугуна; Siч, Рч, Sч, Niч, Mnч, Crч, Tiч, Vч – массовая доля соответствующих элементов в чугуне, %.

Однако расчеты по выражению (1) для выпусков чугуна из доменных печей показали, что фактическая массовая доля углерода в чугуне, Сф, меньше и приближается к концентрации насыщения по мере роста последней. Кроме того, установлено, что химический состав чугуна в пробах, взятых в начале и конце слива из миксера существенно отличается [4].

Учитывая, что основное количество тепла, выделяющегося при переработке чугуна в сталь, связано с содержанием углерода в чугуне точность контроля последнего является определяющей в статических расчетах [5].

Работа выполнялась в НТУУ «Киевский политехнический институт» по теме «Модель управления конвертерной плавкой по энергосберегающей технологии», Государственный регистрационный номер 0114U002566.

Постановка задачи

Целью исследований является повышение точности управления конвертерной плавкой за счет снижения влияния неконтролируемого параметра – содержания углерода в чугуне.

Результаты исследований

В основу работы устройства положен принцип измерения вязкостных свойств чугуна при сливе его из миксера в ковш [6]. Количество чугуна, сливаемого из миксера, при определенном угле наклона последнего является функцией создаваемого чугуном напора, определяемого углом наклона миксера и количеством чугуна в нем, геометрии сливного носка и внутренней поверхности миксера, коэффициента вязкостных свойств чугуна, продолжительности слива. Соотношение массы чугуна, слитого за два одинаковых последовательных промежутка времени при определенном наклоне миксера, однозначно определяется коэффициентом вязкостных свойств чугуна и не зависит от геометрии сливного носка и внутренней поверхности миксера, которая изменяется в процессе его эксплуатации.

Содержание углерода определяется по формуле

Сч = a0 + a1tч + a2u, (2)

где Сч - содержание углерода в чугуне, %; tч - температура чугуна, °С; a0, a1, a2 - коэффициенты; u - коэффициент вязкостных свойств чугуна, с-1.

Коэффициент вязкостных свойств чугуна определяется по формуле

u =  (3)

где т1 - масса чугуна, слитого из миксера за первый промежуток времени от момента его остановки (исчезновения тока нагрузки), т; т2 - масса чугуна, слитого из миксера за второй промежуток времени, т; t - промежуток времени, с.

Для исключения влияния неравномерности состава чугуна в миксере коэффициент вязкостных свойств чугуна определяется при каждом наклоне миксера, а содержание углерода находится с учетом усредненного коэффициента, рассчитанного по формуле

uср =(ui)/п , (4)

где і - порядковый номер измерения; п - количество измерений.

 

Устройство определения содержания углерода в чугуне (рис. 1) содержит миксер 1, измеритель 2 тока, привод 3 миксера, блок И 4, ковш 5, датчик 6 температуры, датчик 7 наличия слива чугуна, вторичный прибор 8, электромагнитную муфту 9, переключатель 10, блок 11 и 12 деления, измеритель 13 массы чугуна, реле 14 времени, блок 15 вычитания, переключатель 16, блоки 17, 18 и 19 памяти, блок 20 указания, блок 21 деления, счетчик 22.

Устройство работает следующим образом.

Для слива чугуна привод 3 осуществляет наклон миксера 1. При появлении струи чугуна срабатывает датчик 7 слива чугуна (фотореле ФРСУ), выходной контакт датчика замыкается. При остановке привода миксера ток на якоре двигателя становится равным нулю, срабатывает контакт на выходе измерителя 2 тока и на выходе блока И 4 появляется управляющее напряжение. Срабатывает электромагнитная муфта 9, соединяющая весовую платформу ковша 5 с измерителем 13 массы чугуна, с двумя выходными токовыми преобразователями. Одновременно включается реле 14 времени и начинает отсчет времени. Переключатель 16 подключает выход измерителя 13 массы чугуна к блоку 19 памяти. При истечении промежутка времени t срабатывают выходные контакты К1 и К2 реле времени, которые производят переключение переключателя 16 и фиксируют значения массы чугуна т1 в блоке 19 памяти. В блоке 15 вычитания определяется разность (т1 - т2) и передается в блок 12 деления, куда одновременно поступает напряжение, пропорциональное т2 с выходного преобразователя блока 13. В блоке 12 деления определяется значение отношения т2/(т1 - т2), причем функциональная зависимость реализуется с помощью профилированного кулачка. Таким образом, с выходного преобразователя блока 12 снимается напряжение, пропорциональное величине lnт2/(т1 - т2), которое поступает блок 11 деления, выполнен­ного на резисторе. С выхода блока 11 деления снимается напряжение, пропорциональное величине u по формуле (3). По истечении промежутка времени 2t срабатывают контакты К3, К4, К5 реле 14 времени. Контакт К5 фиксирует в блоке деления величину lnт2/(т1 - т2), а контакт К4 производит переключение переключателя 10, который фиксирует в блоке 17 памяти величину u и подключает к выходу блока 11 деле­ния блок 18 памяти. Контакт К3 подает импульс в счетчик 22, который устанавливает переменный резистор блока деления 21 в положение соответствующее “единице”. С выходного преобразователя блока 17 памяти напряжение поступает через переключатель 10, блок 21 деления, в блок 20 указания. Таким образом, в блок 20 поступает напряжение, про­порциональное величине u.

При следующем наклоне миксера для слива чугуна появляется ток на якоре двигателя привода 3, контакт на выходе измерителя 2 тока размыкается, управляющее напряжение на выходе блока И 4 становится равным нулю, электромагнитная муфта 9 и реле 14 времени обесточивается и сбрасывается в исходное состояние. Также в исходное состояние сбрасывается измеритель 13 массы чугуна. При остановке привода 3 цикл измерения повторяется, причем запись величины u2 производится в блоке 18 памяти. Таким образом, с выходного преобразователя блока 18 памяти снимается напряжение, пропорциональное (u1 + u2), поступающее на блок 21 деления. По истечении промежутка времени 2t срабатывает контакт К3 и счетчик 22 устанавливается в положение, соответствующее “двум”. С выхода блока 21 деления снимается напряжение, пропорциональное выражению (u1 + u2)/2, которое поступает в блок 20 указания. При следующем цикле измерения в блок указания поступает величина (u1 + u2 + u3)/3. Таким образом при п измерениях вычисляется усредненный коэффициент вязкостных свойств чугуна, определяемый по формуле (4).

При окончании слива чугуна из миксера в ковш производится измерение температуры чугуна датчиком 6 и вторичным прибором 8. Напряжение, пропорциональное температуре чугуна, поступает с преобразователя вторичного прибора в блок 20 указания, в котором производится вычисление содержания углерода по зависимости (2). Выходной контакт вторичного прибора 8 подает сигнал на переключатель 10 и переводит устройство в начальное состояние.

Испытание макета устройства показало, что точность контроля содержания углерода в чугуне увеличивается на 0,038 %, что позволяет повысить количество плавок, проводимых без промежуточных повалок конвертера, на 5 %.

Выводы

Контроль содержания углерода в чугуне по его вязкостным свойствам не требует анализа пробы металла, взятой при сливе из миксера в ковш, и позволяет усреднить измеренные значения в начале и конце слива.

 

Литература

1.     Основи металургійного виробництва металів і сплавів: Підручник / Д.Ф.Чернега, В.С.Богушевський, Ю.Я.Готвянський та ін.; За ред. Д.Ф.Чернеги, Ю.Я.Готвянського. – К.: Вища школа, 2006. – 503 с.

2.     О влиянии содержания углерода в чугуне на тепловой баланс конвертерной плавки / А.А.Казаков, И.П.Гриневич, В.И.Веремейчиков и др.// Металлургическая и горнорудная промышленность. – 1984. – № 2. – С. 14 – 15.

3.     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.

4.     Охотский В.Б. Формирование содержания углерода в чугуне для сталеплавильних процессов // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 1994. – № 4. – С. 13 – 15.

5.     Петров А.Г., Туркенич Д.И. Расчет состава чугуна, сливаемого из миксера для конвертерной плавки // Сталь. – 1971. – № 6. – С. 494 – 496.

6.     Контроль в’язкісних характеристик чавуна в системі керування конвертерною плавкою / Богушевський В.С., Єгоров К.В., Скачок О.Е., Сухенко В.Ю. // Технологічні комплекси. – 2013. – № 2 (8). – С. 72 – 75.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info