Способ контроля уровней расплавов в ванне рудно-термической печи

 

Изобретение относится к электротермии и предназначено для контроля уровней расплавов в ванне рудно-термической печи. Цель изобретения - повышение надежности. Реализацию способа контроля осуществляют путем измерения напряженности электромагнитного поля, создаваемого током, протекающим в расплаве. По изменению градиента напряженности электромагнитного поля определяют как общей уровень ванны (граница раздела твердая пшхта - шлак), так и уровень штейна граница раздела шлак - штейн). Для осуществления способа пр;иемник 6 электромагнитного излучения перемещают по вертикали с наружной стороны кессонированной электропечи и по изменению градиента напряжения яа выходе электроприемника, измеряемого с помощью самопишущего вольтметра 7, определяют общий уровень ванны и уровень штейна в абсолютных значениях (мм). 2 ил., 2 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

24 А1 (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4221112/31-02 (22) 01.04.87 (46) 07.11.88. Бюл. И 41 (71) Красноярский институт цветных металлов им. M.È.Êàëèíèíà (72) Б.M.Горенский, В.В.Тюкпеев, А.М.Шашко, А.А.Тимофеев, Т.К.Кузьменко, Н.С.Федоров, Т.В.Лопатина и В.M.Êoðåíüêo (53) 621.365 (088.8) (56) Electromagnetic 1evel indicator

system for molten metals.- Steel

Times, 1985, 213, У 2, р. 75. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УРОВНЕЙ РАСПЛА,ВОВ В ВАННЕ РУДНО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к электротермии и предназначено для контроля уровней расплавов в ванне рудно-термической печи. Цель изобретения — по(Ю 4 F 27 D 21/04, G 01 F 23/22 вышение надежности. Реализацию способа койтроля осуществляют путем измерения напряженности электромагнитного поля, создаваемого током, протекающим в расплаве. По изменению градиента напряженности электромагнитного поля определяют как общей уровень ванны (граница раздела твердая шихта — шлак), так и уровень штейна (граница раздела шлак — штейн). Для осуществления способа приемник 6 электромагнитного излучения перемещают по вертикали с наружной стороны кессонированной электропечи и по изменению градиента напряжения аа выхо де электроприемника, измеряемого с помощью самопишущего вольтметра 7, определяют общий уровень ванны и уровень штейна в абсолютных значени« ях (мм). 2 ил., 2 табл.

1435924

Изобретение относится к электротермии, а именно к контролю технологических параметров при плавке цветных металлов в рудно-термических печах (РТП) и может также использоваться в черной металлургии.

Целью изобретения является повышение надежности контроля.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для реализации способа,,на фиг. 2 — график изменения элект,ромагнитного погя по высоте печи.

На фиг. 1 обозначены: электрод 1, погруженный в расплав шлака., твердая ;шихта 2, боковые стенки 3 кессонированной электропечи, расплав 4 шлака, расплав 5 штейна, приемник б, электромагнитного излучения, перемещаемый с наружной стороны кессонированной боковой стенки, и самопишущий вольтметр 7.

Сущность способа заключается в

1 следующем.

При электроплавке, например, цветных.металлов энергия к РТП подводится с помощью электродов, погруженных в расплав пшака. Плавление шихтовых материалов происходит за счет омического тепла„ выделяемого в расплаве шлака. Ток„ стекающий с электродов, имеет две составляющие. Одна составляющая тока протекает в расплаве шлака и замьпсается между электродами (работа на "треугольник"), вторая составляющая стекает на подину и замыкается через расплав штейна (работа на звезду"). В результате протекающий в расплаве ток наводит электромагнитное поле как внутри, так и с наружной стороны электропечи. Вслед. ствие того, что у границ раздела твердая шихта-шлак и шлак-штейн составляющие тока, протекающие на "треугольник" и "звезду", меньше, то соответственно в этих областях будет наводиться и электромагнитное поле меньшей напряженности. Таким образом, контролируя по вертикали напряженность электромагнитного поля с внешней стороны кессированной электропечи, по изменению величины и градиента изменения напряженности электромагнитного поля можно определять уровень расплавов в ванне РТП, Пример. Для реализации способа контроля уровней расплавов по изменению градиента напряженности электромагнитного поля, наведенного протекающим в расплаве током, с внешней стороны кессонированной электропечи, на специальной направляющей, установленной на одинаковом расстоянии от боковой стенки РТП, устанавливают приемник 6 электромагнитного излучения, состоящей из электромагнитной катушки, намотанной на ферритовый сердечник, и усилителя, к выходу которого подключен самопишущий вольтметр 7. Для определения расплава измеряют и регистрируют с помощью самопишущего вольтметра 7 напряжение, которое пропорционально напряженности электромагнитного поля. При этом перемещают приемник 6 вниз и регистрируют изменение напряжения и при наличии градиента изменения напряжения (напряженности электромагнитного поля) определяют уровень расплава.

Данные U и Н приведены в табл. 1.

Анализ данных, приведенных в табл. l, показывает, что изменение градиента напряжения происходит при величине напряжения 0,22 В, что соответствует уровню шлака, равному

2950 мм, что подтверждается контроль ным замером уровня шлака на отключенной электропечи с помощью мерного ломика. При дальнейшем перемещении приемника вниз, напряжение на его выходе сначала незначительно увеличивается, а затем остается практически постоянным. Повторное уменьшение напряжения происходит на границе раздела шлак-штейн. При этом минимальное значение напряжения, равное 0,15 В, соответствует уровню шлака 650 мм, что подтверждается контрольным замером уровня штейна на отключенной электропечи. При дальнейшем перемещении приемника вниз напряжение на его выходе сначала незначительно увеличивается, а затем остается практически постоянным.

Экспериментальные данные, полученные на РТП мощностью 50 мВт при определении уровня расплава по изменению градиента напряженности электромагнитного поля (напряжения на выходе приемника) по сравнению с замерами уровня с помощью мерного ломика на отключенной электропечи, приведены в табл. 2.

Анализ экспериментальных данных, приведенных в табл. 2, показывает, з

1435924

4 что способ позволяет контролировать увеличивает производительность агреуровень шлака и штейна е максималь- гата примерно на 1,5-27. ной погрешностью д = +50 мм по срав нению с замером мерным ломиком на Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я отключенной РТП.

Таблица 1

U В 0,42 0,37 0,32 0,28 0,24 0,22 0,23 0,27 0,30 0,31

Н, мм 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 2750

U, В 0 28 0 24 0 21 0 18 0 15 0 16 0 16 0 20 0 21 0 21

Н, мм 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400

Т а б л и ц а 2

Замер

Уровень шлака

Уровень штейна измеренный мерным ломиком змеренный пред измеренный мер- измеренный предагаемым спосо- ным ломиком лагаемьм способом бом

2950

2980

650

660

2900

2910

650

640

2900

2870

600

630

2950

2910

550

550

700

2950

2960

660

3000

3050

690

3000

3010

750

730

2900

2940

650

615

2950

2940

600

605!

Применение электромагнитного способа контроля уровня расплава по изменению градиента напряженности электромагнитного поля, создаваемого током, протекающим.в расплаве РТП, приводит к уменьшению сложности и повышению надежности контроля при одинаковой погрешности, -улучшает условия труда при контроле уровня и увеличивает время работы электропередачи под нагрузкой s среднем на 1,5-2Х, что

Способ контроля уровней расплавов в ванне рудно-термической печи, включающий определение напряженности электромагнитного поля с помощью приемника излучения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, перемещают приемник с с наружной стороны печи в вертикальной плоскости, а границы раздела фаз шпак — твердая шихта и шлак — штейн определяют по изменению градиента напряженности электромагнитного поля.

Продолкение табл,2, 1435924

Уровень штейна

Уровень шлака

Замер

3000

540

650

3030

650

3050

680

3090

3000

3050

650

700

3060

3050

720

700

640

650

2990

2950

2930

2950

660

700

630

600

3050

3050

650

650

3015

17..0

3050

600

3000

2950

590

2900

565

550

2900

3000

625

600

3030

705

700

3000

2900

650

650

2920

22 измеренный мерным ломиком

1 измеренный пре лагаемым спосо бом е меренный мер ным ломиком змеренный предагаемьк способом

1435924 и, Ф

Составитель А.Абросимов

Техред Yi.Дидык Корректор С.Шекмар

Редактор С.Пекарь

Заказ 5632/38

Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4