Контролируемые и регулируемые параметры колошникового газа

Современные доменные печи работают при повышенном давлении газа на колошнике. При повышении давления газов в рабочем пространстве печи уменьшается их объем и снижается скорость газового потока. При этом противодействие газового потока сходу шихты уменьшается, что позволяет увеличить расход дутья, повысить эффективность использования химической и тепловой энергии газов, в результате чего повышается производительность и экономичность работы доменных печей.

Повышение давления колошникового газа вызывает необходимость увеличения давления на выходе воздуходувных машин и герметизации засыпных аппаратов доменных печей. Усложняется также эксплуатация механического оборудования, установленного на колошнике печи.

Преимущества повышенного давления следующие:

· с увеличением давления уменьшаются объем газа и его скорость, что позволяет увеличить количество дутья, не превышая его объем, т.е. интенсифицировать ход печи и увеличить производительность;

· при повышении давления газов уменьшается (на 20-30%) вынос колошниковой пыли вследствие уменьшения скорости колошникового газа [3].

В верхней зоне печи (колошника) контролируются следующие параметры: давление и температура в газоотводах; давление колошникового газа; расход и давление пара, подаваемого в печь; давление в межконусном пространстве; содержание СО, СО2 и Н2 в колошниковом газе.

Колошниковые газы из доменной печи проходят по газоотводам и наклонному газоходу в пылеуловитель и скруббер. Из скруббера газ поступает в так называемую дроссельную группу, состоящую из четырех труб, соединенных параллельно. В трех трубах встроены регулирующие дроссельные заслонки диаметром 750 мм, оснащенные дистанционным электроприводом и указателями положения заслонок и управляются из помещения КИП доменной печи. Одна из труб имеет диаметр меньше, чем другие (400 мм), а ее дроссельная заслонка используется для автоматического регулирования давления колошникового газа.

Импульс для регулирования давления отбирается из газоотвода и передается на датчик давления, вторичный прибор и регулятор, управляющий исполнительным механизмом при регулирующем органе. Таким образом, схема автоматической стабилизации давления колошникового газа принципиально не отличается от типовой. Однако можно отметить некоторые ее особенности:

1) сравнительно большое расстояние между точками отбора импульса давления и расположением регулирующего органа, что вызывает появление транспортного запаздывания управляющего воздействия;

2) наличие параллельных путей для потока газа в дроссельной группе. Если изменяется перепад давления на дроссельной группе, то это может повлиять на качество регулирования давления. Обычно поступают следующим образом: регулирующую заслонку с помощью дистанционного управления устанавливают в среднее положение, затем дистанционным управлением остальных заслонок добиваются такого положения, при котором давление в печи равно заданному значению, после чего включают систему на автоматическую стабилизацию этого давления. При этом диапазон автоматического управления невелик: ±10 - ±20 кПа, но точность стабилизации давления достаточно высока (0,5 – 1%) [5].

На наполнительном газопроводе в районе колошника доменной печи установлены два клапана диаметром 300 мм для наполнения газом межконусного пространства засыпного аппарата, а также два клапана диаметром 300 мм для выпуска газа из межконусного пространства.

1.2 Выбор варианта для проектирования автоматической системы контроля и регулирования параметров колошникового газа