(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к способу и устройству для управления металлургической печью (4). Способ включает стадию подачи и стадию регулирования температуры слоя (1) расплавленного металла и слоя (2) шлака в пространстве (3) металлургической печи (4). Стадия регулирования температуры включает первую стадию измерения температуры, на которой измеряют температуру шлака (Т шлака ), вторую стадию измерения температуры, на которой измеряют температуру ликвидуса шлака (Т ликвидуса шлака ) и стадию расчета температуры перегрева (Т перегрева ) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (Т шлака ) и температурой ликвидуса шлака (Т ликвидуса шлака ). В случае выхода рассчитанной температуры перегрева (Т перегрева ) за пределы заданного интервала (Т перегрева уст ) температуры перегрева способ включает стадию регулирования фактической температуры перегрева. Изобретение также относится к компьютерным программным продуктам.
(19)
Евразийское
патентное
ведомство
(21) 201792059 (13) A1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2018.05.31
(22) Дата подачи заявки 2016.04.08
(51) Int. Cl.
F27D 19/00 (2006.01) C21B 5/00 (2006.01) C21C 5/46 (2006.01) F27D 21/00 (2006.01) C21C 5/52 (2006.01)
(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ
(31) (32) (33)
(86) (87) (71)
(72)
(74)
20155266 2015.04.10
PCT/FI2016/050219
WO 2016/162603 2016.10.13
Заявитель:
ОУТОТЕК (ФИНЛЭНД) ОЙ (FI)
Изобретатель:
Бьорклунд Петер, Кархуваара Оскари, Йофс Микаель (FI), Песонен Лаури П. (CA)
Представитель:
Поликарпов А.В., Соколова М.В., Путинцев А.И., Черкас Д.А., Игнатьев А.В. (RU)
(57) Изобретение относится к способу и устройству для управления металлургической печью (4). Способ включает стадию подачи и стадию регулирования температуры слоя (1) расплавленного металла и слоя (2) шлака в пространстве (3) металлургической печи (4). Стадия регулирования температуры включает первую стадию измерения температуры, на которой измеряют температуру шлака (Тшлака), вторую стадию измерения температуры, на которой измеряют температуру ликвидуса шлака (Тликвидуса шлака) и стадию расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (Тшла-
ка) и температурой ликвидуса шлака (Тликвидуса шлака). В случае выхода рассчитанной температуры перегрева (Тперегрева) за пределы заданного интервала (Тперегрева уст) температуры перегрева способ включает стадию регулирования фактической температуры перегрева. Изобретение также относится к компьютерным программным продуктам.
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации металлургической печи, как определено в ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.
Изобретение также относится к устройству для эксплуатации металлургической печи, как определено в ограничительной части независимого пункта 7 формулы изобретения.
Изобретение также относится к компьютерному программному продукту, как определено в ограничительной части независимого пункта 11 формулы изобретения.
При эксплуатации металлургической печи, такой как печь взвешенной плавки, электродуговая печь, печь с погружаемой сверху продувочной фурмой или печь с нижним дутьем, является преимуществом, если обеспечивают возможность образования содержащимся в пространстве металлургической печи расплавом полузастывшего или застывшего защитного слоя или покрытия на внутренних стенках металлургической печи, поскольку такой защитный слой защищает внутренние стенки металлургической печи от расплава, содержащегося в пространстве металлургической печи. Если, с одной стороны, допускают слишком сильное повышение температуры расплава, содержащегося в металлургической печи, защитный слой расплавляется и внутренние стенки пространства печи подвергаются воздействию расплава, содержащегося в пространстве металлургической печи. Если же, с другой стороны, допускают слишком сильное снижение температуры расплава, содержащегося в пространстве металлургической печи, толщина расплавленного защитного слоя излишне повышается и эффективное пространство печи уменьшается.
Целью изобретения является обеспечение способа и устройства для эксплуатации металлургической печи, которые позволяют решить вышеуказанные проблемы.
Краткое описание изобретения
Способ эксплуатации металлургической печи изобретения отличается признаками, указанными в отличительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.
Предпочтительные воплощения способа определены в зависимых пунктах 2-6 формулы изобретения.
Устройство для эксплуатации металлургической печи по изобретению, соответственно, отличается признаками, указанными в отличительной части независимого пункта 7 формулы изобретения.
Предпочтительные воплощения устройства определены в независимых пунктах 8-10 формулы изобретения.
Компьютерный программный продукт отличается признаками, указанными в отличительной части независимого пункта 11 формулы изобретения.
Компьютерный программный продукт для применения в способе по любому из пп.1-6 или в устройстве по любому из пп.7-10 заявлен в пункте 12 формулы изобретения.
Изобретение основано на измерении температура шлака и температуры ликвидуса шлака напрямую или косвенно посредством анализа шлака и расчете температуры перегрева посредством вычисления разности между температурой шлака и температурой ликвидуса шлака, и определении, находится ли рассчитанная температура перегрева в заданном интервале температур перегрева. Если рассчитанная температура перегрева выходит за пределы заданного интервала температур перегрева, осуществляют стадию регулирования.
В случае прямого измерения температуры ликвидуса шлака, можно использовать погружной жезл Positherm, изготавливаемый Heraeus Electro-Nite. В случае, если температуру жидкого шлака измеряют косвенно посредством анализа шлака, результаты анализа должны быть доступны достаточно быстро, и можно использовать искровой лазерный спектрометр (LIBS) совместно с компьютерной программой для расчета температуры ликвидуса шлака на основе элементного анализа расплава.
Поддерживая температуру перегрева в заданном интервале температур перегрева, температуру шлака сохраняют такой, что обеспечивают
возможность образования расплавленным шлаком в пространстве металлургической печи полузастывшего или застывшего защитного слоя или покрытия на внутренних стенках металлургической печи, однако не допускают излишнего увеличения толщины защитного слоя.
Краткое описание чертежей Далее изобретение описано боле подробно со ссылками на чертежи, где: на Фиг.1 представлена металлургическая печь в виде печи взвешенной плавки,
на Фиг.2 представлена металлургическая печь в виде электродуговой
печи,
на Фиг.З представлена металлургическая печь в виде печи с погружаемой сверху продувочной фурмой,
на Фиг.4 представлена металлургическая печь в виде печи с нижним дутьем,
на Фиг.5 представлен подробный вид металлургической печи, на Фиг.6 представлена технологическая схема воплощения способа, и на Фиг.7 представлена технологическая схема другого воплощения способа.
Подробное описание изобретения Изобретение относится к способу эксплуатации металлургической печи 4, к устройству для эксплуатации металлургической печи 4 и к компьютерному программному продукту.
Вначале подробно описан способ эксплуатации металлургической печи 4 и некоторые предпочтительные воплощения и варианты способа.
Способ включает стадию подачи содержащего металл исходного материала и, возможно, по меньшей мере одного компонента из реакционного газа, восстанавливающего агента, охлаждающего агента и топлива на основе углеводородов непрерывно или периодически в пространство 3 металлургической печи 4 с образованием содержащего расплавленный металл слоя 1 и слоя 2 шлака поверх содержащего расплавленный металл слоя 1 в пространстве 3 металлургической печи 4.
Содержащий металл материал может представлять собой, например, по меньшей мере один из следующих материалов: твердый содержащий металл исходный материал, такой как концентрат сульфида металла, и жидкий содержащий металл шлак или смесь по меньшей мере двух из указанных материалов.
Реакционный газ может, например, содержать по меньшей мере один из следующих газов: воздух, технический кислород или обогащенный кислородом воздух с обогащением кислородом в диапазоне от 20,8 % до 100 %.
Восстанавливающий агент может представлять собой, например, по меньшей мере один из следующих материалов: кокс, содержащий алюминий материал или ферросиликат, который может быть, например, предназначен для взаимодействия с содержащим металл шлаком в пространстве 3 металлургической печи 4.
Охлаждающий агент может, например, содержать по меньшей мере один из следующих агентов: жидкий охлаждающий агент, такой как вода, водный раствор и серная кислота различной концентрации (от 0 до 100 %) или смесь по меньшей мере двух из указанных веществ, или твердый охлаждающий агент, такое как пыль, известняк, известняковый флюс, восстанавливающий агент, измельченный шлак, измельченный штейн, измельченный металл и измельченная черновая медь или смесь по меньшей мере двух из указанных материалов.
Топливо на основе углеводорода может, например, содержать по меньшей мере один из следующих видов топлива: тяжелое дизельное топливо, легкое дистиллятное топливо, дизельное топливо, порошкообразный кокс, порошкообразный уголь, крупнокусковой кокс, природный газ, газообразный пропан, топливо, полученное из биомассы, древесные гранулы, топливо на основе коммунальных отходов, топливо на основе промышленных отходов и электронный металлолом или смесь по меньшей мере двух из указанных видов топлива.
Металлургическая печь 4, например, может представлять собой печь взвешенной плавки, такую как печь для плавки во взвешенном состоянии, как показано на Фиг.1, электродуговую печь, как показано на Фиг.2, печь с погружаемой сверху продувочной фурмой, как показано на Фиг.З, или печь с нижним дутьем, как показано на Фиг.4.
Содержащий расплавленный металл слой 1 может содержать, например, штейн, черновую медь, металлический сплав, металл, железо или черновой свинец, или смесь по меньшей мере двух из указанных материалов.
Способ включает стадию регулирования температуры содержащего расплавленный металл слоя 1 и слоя 2 шлака в пространстве 3 металлургической печи 4.
Стадия регулирования температуры может включать регулирование по меньшей мере одного из следующих параметров:
(i) скорость подачи содержащего металл исходного материала в пространство 3 металлургической печи 4,
(ii) состав содержащего металл исходного материала, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(iii) скорость подачи реакционного газа в пространство 3 металлургической печи 4,
(iv) состав реакционного газа, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(v) скорость подачи охлаждающего агента в пространство 3 металлургической печи 4,
(vi) состав охлаждающего агента, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(vii) скорость подачи топлива на основе углеводородов в пространство 3 металлургической печи 4,
(viii) состав топлива на основе углеводородов, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(ix) температура любого материала из твердого, жидкого или газообразного материала, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(x) нагрев посредством подачи различного количества электроэнергии.
Способ включает первую стадию измерения, на которой измеряют
температуру шлака (Тшлака)-
Способ включает вторую стадию измерения, на которой измеряют
Температуру ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака)-
Первую стадию измерения и вторую стадию измерения можно выполнять, например, с использованием погружного жезла Positherm, изготавливаемого Heraeus Electro-Nite.
Измерения на второй стадии также можно выполнять косвенно через анализ шлака, при этом расплавленный шлак должен быть быстро проанализирован, и для этой цели можно использовать искровой лазерный спектрометр (LIBS) совместно с компьютерной программой для расчета температуры ликвидуса шлака на основе элементного анализа расплава.
Способ включает стадию расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака
(Тшлака) И ТвМПврЭТурОЙ ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака).
В случае, когда расчетная температура перегрева (Тперегрева) выходит за пределы заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), способ включает стадию регулирования по меньшей мере одного из следующих параметров:
(i) скорость подачи содержащего металл исходного материала в пространство 3 металлургической печи 4,
(ii) состав содержащего металл исходного материала, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(iii) скорость подачи реакционного газа в пространство 3 металлургической печи 4,
(iv) состав реакционного газа, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(v) скорость подачи охлаждающего агента в пространство 3 металлургической печи 4,
(vi) состав охлаждающего агента, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(vii) скорость подачи топлива на основе углеводородов в пространство 3 металлургической печи 4,
(viii) состав топлива на основе углеводородов, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(ix) температура любого материала из твердого, жидкого или газообразного материала, подаваемого в пространство печи 3 металлургической печи 4, и
(vii)
(х) нагрев посредством подачи различного количества электроэнергии,
для подъема фактической температуры перегрева, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) ниже заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), или снижения фактической температуры перегрева, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выше заданного интервала температур перегрева.
Поддерживая температуру перегрева в пределах заданного интервала температур перегрева, температуру шлака в слое 2 шлака сохраняют такой, что обеспечивают возможность образования расплавом, содержащимся в пространстве 3 металлургической печи 4, полузастывшего или застывшего защитного слоя 5 или покрытия на внутренних стенках 6 металлургической печи 4, однако не допускают излишнего увеличения толщины защитного слоя 5.
Заданный интервал температур перегрева, например, может составлять от -30° до 250 °С, например, от -10° до 150 °С, предпочтительно от -10° до 100°С или, например, от 30° до 250 °С. Заданный интервал температур перегрева зависит от содержания шлака в слое 2 шлака. Способ может включать стадию образования и поддержания полузастывшего или застывшего защитного слоя 5 или покрытия на внутренних стенках 6 металлургической печи 4. В такой случае стадия регулирования температуры включает, предпочтительно, но не обязательно, поддержание расчетной температуры перегрева (Тперегрева) в заданном интервале температур перегрева (Тперегрева уст), чтобы сохранять полузастывший или застывший защитный слой 5 или покрытие на внутренних стенках 6 металлургической печи 4.
Далее подробно описано устройство для эксплуатации металлургической печи 4 и некоторые предпочтительные воплощения и варианты устройства.
Устройство включает средства подачи, предназначенные для подачи содержащего металл исходного материала и, возможно, по меньшей мере одного компонента из реакционного газа, восстанавливающего агента, охлаждающего агента и топлива на основе углеводородов непрерывно или периодически в пространство 3 металлургической печи 4 с образованием содержащего расплавленный металл слоя 1 и слоя 2 шлака поверх содержащего расплавленный металл слоя 1 в пространстве 3 металлургической печи 4.
Содержащий металл материал может представлять, например, по меньшей мере один из следующих материалов: твердый содержащий металл исходный материал и жидкий шлак, содержащий металл, или смесь по меньшей мере двух из указанных материалов.
Реакционный газ может содержать, например, один из следующих газов: кислород или обогащенный кислородом воздух с обогащением кислородом в диапазоне от 20,8 % до 100 %.
Восстанавливающий агент может представлять собой, например, по меньшей мере один из следующих материалов: кокс, содержащий алюминий материал или ферросиликат или по меньшей мере два из указанных материалов.
Охлаждающий агент может, например, содержать по меньшей мере один из следующих агентов: жидкий охлаждающий агент, такой как вода, водный раствор и серная кислота различной концентрации (от 0 до 100 %) или смесь по меньшей мере двух из указанных веществ, или твердый охлаждающий агент, такой как пыль, известняк, известняковый флюс, восстанавливающий агент, измельченный шлак, измельченный штейн, измельченный металл и измельченная черновая медь или смесь по меньшей мере двух из указанных материалов.
Топливо на основе углеводородов может, например, содержать по меньшей мере один из следующих видов топлива: тяжелое дизельное топливо, легкое дистиллятное топливо, дизельное топливо, порошкообразный кокс, порошкообразный уголь, крупнокусковой кокс, природный газ, газообразный пропан, топливо, полученное из биомассы, древесные гранулы, топливо на основе коммунальных отходов, топливо на основе промышленных отходов и электронный металлолом или смесь по меньшей мере из двух указанных видов топлива.
Металлургическая печь 4 может представлять собой, например, печь взвешенной плавки, такую как печь для плавки во взвешенном состоянии, как показано на Фиг.1, электродуговую печь, как показано на Фиг.2, печь с погружаемой сверху продувочной фурмой, как показано на Фиг.З, или печь с нижним дутьем, как показано на Фиг.4.
Содержащий расплавленный металл слой 1 может содержать, например,
штейн, черновую медь, металлический сплав, металл, железо или черновой свинец, или смесь по меньшей мере двух из указанных материалов.
Устройство включает средства регулирования температуры, предназначенные для регулирования температуры содержащего расплавленный металл слоя 1 и слоя 2 шлака в пространстве 3 металлургической печи 4. Средства регулирования температуры могут быть предназначены для генерирования управляющего сигнала для процессора, управляющего по меньшей мере одним из следующих параметров:
(i) скорость подачи содержащего металл исходного материала в пространство 3 металлургической печи 4
(ii) состав содержащего металл исходного материала, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(iii) скорость подачи реакционного газа в пространство 3 металлургической печи 4,
(iv) состав реакционного газа, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(v) скорость подачи охлаждающего агента в пространство 3 металлургической печи 4,
(vi) состав охлаждающего агента, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(vii) скорость подачи топлива на основе углеводородов в пространство 3 металлургической печи 4,
(viii) состав топлива на основе углеводородов, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(ix) температура любого материала из твердого, жидкого или газообразного материала, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(x) нагрев посредством подачи различного количества электроэнергии.
Средства регулирования температуры включают первые средства
измерения, предназначенные для измерения температуры шлака (Тшлака)-
Средства регулирования температуры включают вторые средства измерения, предназначенные для измерения температуры ликвидуса шлака
(Тликвидуса шлака)-
Средства регулирования температуры включают средства расчета, предназначенные для расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (ТШЛака) и
Температурой ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака).
В случае, когда рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) находится за пределами заданного интервала температур перегрева (Тперегрева УСТ), средства регулирования температуры предназначены для генерирования управляющего сигнала для процессора, управляющего по меньшей мере одним из следующих параметров:
(i) скорость подачи содержащего металл исходного материала в пространство 3 металлургической печи 4
(ii) состав содержащего металл исходного материала, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(iii) скорость подачи реакционного газа в пространство 3
металлургической печи 4,
(iv) состав реакционного газа, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(v) скорость подачи охлаждающего агента в пространство 3 металлургической печи 4,
(vi) состав охлаждающего агента, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(vii) скорость подачи топлива на основе углеводородов в пространство 3 металлургической печи 4,
(viii) состав топлива на основе углеводородов, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(ix) температура любого материала из твердого, жидкого или газообразного материала, подаваемого в пространство 3 металлургической печи 4,
(x) нагрев посредством подачи различного количества электроэнергии,
для подъема фактической температуры перегрева (ТперегРева), если
рассчитанная температура перегрева ниже заданного интервала температур перегрева (ТперегРева уст) или снижения фактической температуры перегрева, если рассчитанная температура перегрева (ТперегРева) выше заданного интервала температур перегрева (ТперегРева уст)-
Поддерживая температуру перегрева в пределах заданного интервала температур перегрева, температуру шлака в слое 2 шлака сохраняют такой, чтобы обеспечить образование расплавом, содержащимся в пространстве 3 металлургической печи 4 полузастывшего или застывшего защитного слоя 5 или покрытия на внутренних стенках 6 металлургической печи 4, однако не допустить излишние увеличение толщины защитного слоя 5.
Заданный интервал температур перегрева, например, может составлять от -30° до 250°С, например от -10° до 150°С, предпочтительно от -10° до 100°С, или например, от 30° до 250°С. Заданный интервал температур перегрева зависит от содержания шлака в слое 2 шлака.
Средства регулирования температуры предпочтительно, но не обязательно, предназначены для регулирования температуры содержащего расплавленный металл слоя 1 и слоя 2 шлака в пространстве 3 металлургической печи 4 с обеспечением образования и поддерживания полузастывшего или застывшего защитного слоя 5 или покрытия на внутренних стенках 6 металлургической печи 4. В таком случае, средства регулирования температуры предназначены для генерирования управляющего сигнала для процессора, чтобы обеспечивать поддержание расчетной температуры перегрева (Тперегрева) в заданном интервале температур перегрева (Тперегрева уст) для сохранения полузастывшего или застывшего защитного слоя 5 или покрытия на внутренних стенках 6 металлургической печи 4.
Изобретение также относится к компьютерному программному продукту, включающему программный код для устройства обработки информации, при этом компьютерный программный продукт включает программный код для:
приема первого электрического сигнала, отображающего температуру шлака (Тшлака) слоя 2 шлака, содержащегося в пространстве 3 металлургической печи 4,
приема второго электрического сигнала, отображающего температуру ликвидуса шлака (ТЛИквидуса шлака) в слое 2 шлака, содержащемся в пространстве 3 металлургической печи 4,
расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (ТШЛака) и температурой
ЛИКВИДуСа ШЛака (ТЛИквидуса шлака),
определения, находится ли рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) внутри или за пределами заданного интервала температур перегрева
(Тперегрева уст), И
генерирования управляющего сигнала для устройства обработки информации, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выходит за пределы заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст)-
Изобретение также относится к компьютерному программному продукту для применения в способе в соответствии с любым воплощением, описанным в данном документе, или для применения в устройстве в соответствии с любым воплощением, описанным в данном документе, причем компьютерный программный продукт включает программный код для:
приема первого электрического сигнала, отображающего температуру шлака (Тшлака) слоя 2 шлака, содержащегося в пространстве 3 металлургической печи 4,
приема второго электрического сигнала, отображающего температуру ликвидуса шлака (ТЛИквидуса шлака) в слое 2 шлака, содержащемся в пространстве 3 металлургической печи 4,
расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (ТшлаКа) и температурой
ЛИКВИДуса ШЛака (ТЛИКвидуса шлака),
определения, находится ли рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) внутри или за пределами заданного интервала температур перегрева
(Тперегрева уст), И
генерирования управляющего сигнала для устройства обработки информации, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выходит за пределы заданного интервала температур перегрева (Тперегревауст)-
Специалисту в данной области техники, очевидно, что по мере развития технологии, основная идея изобретения может быть реализована различными путями. Таким образом, изобретение и его варианты не ограничены приведенными выше примерами, однако, они могут быть изменены в пределах объема формулы изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 Способ эксплуатации металлургической печи (4), включающий: стадию подачи содержащего металл исходного материала и, возможно, по меньшей мере одного компонента из реакционного газа, восстанавливающего агента, охлаждающего агента и топлива на основе углеводородов в пространство (3) металлургической печи (4) с образованием содержащего расплавленный металл слоя (1) и слоя (2) шлака поверх содержащего расплавленный металл слоя (1) в пространстве (3) металлургической печи (4), и
стадию регулирования температуры слоя (1) расплавленного металла и слоя (2) шлака в пространстве (3) металлургической печи (4),
отличающийся тем, что стадия регулирования температуры включает: первую стадию измерения, на которой измеряют температуру шлака
(Тшлака),
вторую стадию измерения, на которой измеряют температуру ликвидуса
ШЛака (ТЛИКВИдуСа шлака), И
стадию расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (ТШЛака) и
Температурой ЛИКВИДуса ШЛака (Тликвидуса шлака),
и в случае, когда рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выходит за пределы заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), способ включает стадию регулирования по меньшей мере одного из следующих параметров:
(i) скорость подачи содержащего металл исходного материала в
пространство (3) металлургической печи (4),
(ii) состав содержащего металл исходного материала, подаваемого в
пространство (3) металлургической печи (4),
(iii) скорость подачи реакционного газа в пространство (3) металлургической печи (4),
(iv) состав реакционного газа, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(v) скорость подачи охлаждающего агента в пространство (3) металлургической печи (4),
(iii)
(vi) состав охлаждающего агента подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(vii) скорость подачи топлива на основе углеводородов в пространство (3) металлургической печи (4),
(viii) состав топлива на основе углеводородов, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(ix) температура любого материала из твердого, жидкого или газообразного материала, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4), и
(x) нагрев посредством подачи различного количества электроэнергии,
для подъема фактической температуры перегрева, если рассчитанная
температура перегрева (Тперегрева) ниже заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), или снижения фактической температуры перегрева, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выше заданного интервала температур перегрева.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданный интервал температур перегрева (ТперегРева уст) составляет от -30° до 250°С, например, от -10° до 150°С, предпочтительно от -10° до 100°С или от 30° до 250°С.
3. Способ по п.1 или п.2, отличающийся тем, что температуру ликвидуса шлака измеряют косвенно посредством анализа шлака.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что температуру ликвидуса шлака измеряют непосредственно.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что он включает стадию образования и поддержания полузастывшего или застывшего защитного слоя (5) или покрытия на внутренних стенках (6) металлургической печи (4).
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что стадия регулирования температуры включает поддержание расчетной температуры перегрева (Тперегрева) в пределах заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст),
2.
чтобы поддерживать полузастывший или застывший защитный слой (5) или покрытие на внутренних стенках (6) металлургической печи (4).
7. Устройство для эксплуатации металлургической печи (4), включающее: средства подачи, предназначенные для подачи содержащего металл исходного материала и, возможно, по меньшей мере одного компонента из реакционного газа, восстанавливающего агента, охлаждающего агента и топлива на основе углеводородов в пространство (3) металлургической печи (4) с образованием содержащего расплавленный металл слоя (1) и слоя (2) шлака поверх содержащего расплавленный металл слоя (1) в пространстве (3) металлургической печи (4), и
средства регулирования температуры для регулирования температуры содержащего расплавленный металл слоя (1) и слоя (2) шлака в пространстве (3) металлургической печи (4),
отличающееся тем, что средства регулирования температуры включают: первые средства измерения, предназначенные для измерения температуры шлака (Тшлака),
вторые средства измерения, предназначенные для измерения
Температуры ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака), и
средства расчета, предназначенные для расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой
ШЛака (ТШлака) И Температурой ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака),
и в случае, когда рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) находится за пределами заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), средства регулирования температуры предназначены для генерирования управляющего сигнала для процессора, регулирующего по меньшей мере один из следующих параметров:
(i) скорость подачи содержащего металл исходного материала в
пространство (3) металлургической печи (4),
(ii) состав содержащего металл исходного материала, подаваемого в
пространство (3) металлургической печи (4),
(iii) скорость подачи реакционного газа в пространство (3)
металлургической печи (4),
(iv) состав реакционного газа, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(v) скорость подачи охлаждающего агента в пространство (3) металлургической печи (4),
(vi) состав охлаждающего агента подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(vii) скорость подачи топлива на основе углеводородов в пространство (3) металлургической печи (4),
(viii) состав топлива на основе углеводородов, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(ix) температура любого материала из твердого, жидкого или газообразного материала, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4), и
(x) нагрев посредством подачи различного количества электроэнергии,
для подъема фактической температуры перегрева, если рассчитанная
температура перегрева (Тперегрева) ниже заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), или снижения фактической температуры перегрева, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выше заданного интервала температур перегрева.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что заданный интервал температур перегрева (Тперегрева уст) составляет от -30° до 250°С, например, от -10° до 150°С, предпочтительно от -10° до 100°С или от 30° до 250°С.
9. Устройство по п.7 или п.8, отличающееся тем, что средства регулирования температуры предназначены для регулирования температуры содержащего расплавленный металл слоя (1) и слоя (2) шлака в пространстве (3) металлургической печи (4) с обеспечением образования и поддержания полузастывшего или застывшего защитного слоя (5) или покрытия на внутренних стенках (6) металлургической печи (4).
10. Устройство по п.9, отличающаяся тем, что средства регулирования
температуры предназначены для генерирования управляющего сигнала для
процессора, чтобы поддерживать расчетную температуру перегрева (Тперегрева)
в пределах заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст) для поддержания полузастывшего или застывшего защитного слоя (5) или покрытия на внутренних стенках (6) металлургической печи (4).
11. Компьютерный программный продукт, включающий программный код для устройства обработки информации, причем компьютерный программный продукт включает программный код для:
приема первого электрического сигнала, отображающего температуру шлака (Тшлака) слоя (2) шлака, содержащегося в пространстве (3) металлургической печи (4),
приема второго электрического сигнала, отображающего температуру ликвидуса шлака (ТЛИквидуса шлака) в слое (2) шлака, содержащемся в пространстве (3) металлургической печи (4),
расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (ТШЛака) и температурой
ЛИКВИДуСа ШЛака (ТЛИквидуса шлака),
определения, находится ли рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) внутри или за пределами заданного интервала температур перегрева
(Тперегрева уст), И
генерирования управляющего сигнала для устройства обработки информации, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выходит за пределы заданного интервала температур перегрева (Тперегревауст)-
12. Компьютерный программный продукт для применения в способе по любому из пп.1-6 или в устройстве по любому из пп.7-10, причем компьютерный программный продукт включает программный код для:
приема первого электрического сигнала, отображающего температуру шлака (ТШЛака) слоя (2) шлака, содержащегося в пространстве (3) металлургической печи (4),
приема второго электрического сигнала, отображающего температуру ликвидуса шлака (ТЛИКВидуса шлака) в слое (2) шлака, содержащемся в пространстве (3) металлургической печи (4),
расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (Тшлака) и температурой
ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака),
определения, находится ли рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) внутри или за пределами заданного интервала температур перегрева
(Тперегрева уст), И
генерирования управляющего сигнала для устройства обработки информации, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выходит за пределы заданного интервала температур перегрева (Тперегревауст)-
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ (измененная на международной стадии)
1 Способ эксплуатации металлургической печи (4), включающий: стадию подачи содержащего металл исходного материала и, возможно, по меньшей мере одного компонента из реакционного газа, восстанавливающего агента, охлаждающего агента и топлива на основе углеводородов в пространство (3) металлургической печи (4) с образованием содержащего расплавленный металл слоя (1) и слоя (2) шлака поверх содержащего расплавленный металл слоя (1) в пространстве (3) металлургической печи (4), и
стадию регулирования температуры слоя (1) расплавленного металла и слоя (2) шлака в пространстве (3) металлургической печи (4),
отличающийся тем, что стадия регулирования температуры включает: первую стадию измерения, на которой измеряют температуру шлака
(Тшлака),
вторую стадию измерения, на которой измеряют температуру ликвидуса
ШЛака (ТЛИКВИдуСа шлака), И
стадию расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (ТШЛака) и
Температурой ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака),
и в случае, когда рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выходит за пределы заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), способ включает стадию регулирования по меньшей мере одного из следующих параметров:
(i) скорость подачи содержащего металл исходного материала в
пространство (3) металлургической печи (4),
(ii) состав содержащего металл исходного материала, подаваемого в
пространство (3) металлургической печи (4),
(iii) скорость подачи реакционного газа в пространство (3) металлургической печи (4),
(iv) состав реакционного газа, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(iii)
(v) скорость подачи охлаждающего агента в пространство (3) металлургической печи (4),
(vi) состав охлаждающего агента подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(vii) скорость подачи топлива на основе углеводородов в пространство (3) металлургической печи (4),
(viii) состав топлива на основе углеводородов, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(ix) температура любого материала из твердого, жидкого или газообразного материала, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4), и
(x) нагрев посредством подачи различного количества электроэнергии,
для подъема фактической температуры перегрева, если рассчитанная
температура перегрева (Тперегрева) ниже заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), или снижения фактической температуры перегрева, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выше заданного интервала температур перегрева
и способ включает стадию образования и поддержания полузастывшего или застывшего защитного слоя (5) или покрытия на внутренних стенках (6) металлургической печи (4), и
стадия регулирования температуры включает поддержание расчетной температуры перегрева (Тперегрева) в пределах заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), чтобы поддерживать полузастывший или застывший защитный слой (5) или покрытие на внутренних стенках (6) металлургической печи (4).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданный интервал температур перегрева (Тперегрева уст) составляет от -30° до 250°С, например, от -10° до 150°С, предпочтительно от -10° до 100°С или от 30° до 250°С.
3. Способ по п.1 или п.2, отличающийся тем, что температуру ликвидуса шлака измеряют косвенно посредством анализа шлака.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что температуру ликвидуса
шлака измеряют непосредственно.
5. Устройство для эксплуатации металлургической печи (4), включающее: средства подачи, предназначенные для подачи содержащего металл исходного материала и, возможно, по меньшей мере одного компонента из реакционного газа, восстанавливающего агента, охлаждающего агента и топлива на основе углеводородов в пространство (3) металлургической печи (4) с образованием содержащего расплавленный металл слоя (1) и слоя (2) шлака поверх содержащего расплавленный металл слоя (1) в пространстве (3) металлургической печи (4), и
средства регулирования температуры для регулирования температуры содержащего расплавленный металл слоя (1) и слоя (2) шлака в пространстве (3) металлургической печи (4),
отличающееся тем, что средства регулирования температуры включают: первые средства измерения, предназначенные для измерения температуры шлака (ТШЛака),
вторые средства измерения, предназначенные для измерения
Температуры ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака), и
средства расчета, предназначенные для расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой
ШЛака (Тшлака) И Температурой ЛИКВИДуСа ШЛака (Тликвидуса шлака),
и в случае, когда рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) находится за пределами заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), средства регулирования температуры предназначены для генерирования управляющего сигнала для процессора, регулирующего по меньшей мере один из следующих параметров:
(i) скорость подачи содержащего металл исходного материала в
пространство (3) металлургической печи (4),
(ii) состав содержащего металл исходного материала, подаваемого в
пространство (3) металлургической печи (4),
(iii) скорость подачи реакционного газа в пространство (3) металлургической печи (4),
(iv) состав реакционного газа, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(iii)
(v) скорость подачи охлаждающего агента в пространство (3) металлургической печи (4),
(vi) состав охлаждающего агента подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(vii) скорость подачи топлива на основе углеводородов в пространство (3) металлургической печи (4),
(viii) состав топлива на основе углеводородов, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4),
(ix) температура любого материала из твердого, жидкого или газообразного материала, подаваемого в пространство (3) металлургической печи (4), и
(x) нагрев посредством подачи различного количества электроэнергии,
для подъема фактической температуры перегрева, если рассчитанная
температура перегрева (Тперегрева) ниже заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст), или снижения фактической температуры перегрева, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выше заданного интервала температур перегрева,
средства регулирования температуры предназначены для регулирования температуры содержащего расплавленный металл слоя (1) и слоя (2) шлака в пространстве (3) металлургической печи (4) с обеспечением образования и поддержания полузастывшего или застывшего защитного слоя (5) или покрытия на внутренних стенках (6) металлургической печи (4), и
средства регулирования температуры предназначены для генерирования управляющего сигнала для процессора, чтобы поддерживать расчетную температуру перегрева (Тперегрева) в пределах заданного интервала температур перегрева (Тперегрева уст) для поддержания полузастывшего или застывшего защитного слоя (5) или покрытия на внутренних стенках (6) металлургической печи (4).
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что заданный интервал температур перегрева (Тперегрева уст) составляет от -30° до 250°С, например, от -10° до 150°С, предпочтительно от -10° до 100°С или от 30° до 250°С.
7. Компьютерный программный продукт для применения в способе по любому из пп.1-4 или в устройстве по п.5 или 6, причем компьютерный программный продукт включает программный код для:
приема первого электрического сигнала, отображающего температуру шлака (Тшлака) слоя (2) шлака, содержащегося в пространстве (3) металлургической печи (4),
приема второго электрического сигнала, отображающего температуру ликвидуса шлака (ТЛИквидуса шлака) в слое (2) шлака, содержащемся в пространстве (3) металлургической печи (4),
расчета температуры перегрева (Тперегрева) посредством вычисления разности температур между температурой шлака (ТШЛака) и температурой
ЛИКВИДуСа ШЛака (ТЛИквидуса шлака),
определения, находится ли рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) внутри или за пределами заданного интервала температур перегрева
(Тперегрева уст), И
генерирования управляющего сигнала для устройства обработки информации, если рассчитанная температура перегрева (Тперегрева) выходит за пределы заданного интервала температур перегрева (Тперегревауст)-
Фиг.2
* Стадия подачи р
Стадия регулирования температуры
Первая стадия измерения
Вторая стадия измерения
± (tm)
Стадия расчета
НЕТ
Стадия регулировки
* Стадия подачи *
ж
Стадия регулирования температуры
Стадия регулирования
Заменяющий лист
Заменяющий лист
Заменяющий лист
Заменяющий лист
2/5
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Фиг.4
2/5
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Фиг.4
2/5
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Фиг.4
4/5
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
4/5
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Фиг.6
Фиг.6
5/5
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
5/5
Способ и устройство для эксплуатации металлургической печи
Фиг.7
Фиг.7
