Устройство для контроля профиля засыпи шахтной печи

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для контроля профиля засыпи шахтЯерУая занаоваял бвдкл ных печей. Цель изобретения - повышение точности контроля. Устройство содержит две зондовые лебедки, связанные гибкими подвесами 2,13 с грузом 3 и снабженные датчиками 4,7 длин подвесов, датчиками наличия контакта между грузом и поверхностью шихты, а также блоки 9,10 управления приводами лебедок, вычислительный блок 1I, вторичный регистрирующий прибор 12. Уровень в каждой точке определяют опусканием груза с помощью одной зондовой лебедки и последующим измерением длины связанного с ней гибкого подвеса. Множественным повторением этих замеров при пошаговом уменьшении длины подвеса, связанного со второй лебедкой, определяют профиль материала. Таким образом, устройство позволяет контролировать профиль засьпш по радиусу сечения колошника печи, 6 ил. Вторая зомдавая /leSedKO. & (/) 4j 00 О5 Фца.

ИМОЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 С 21 В 7 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/йу6аа ммЬЭюле1Ика

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4236698/23-02 (22) 27.04.87 (46) .30.12.88. Бюп. II- 48 (7 1) Днепропетровский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института систем автоматизации и управления (72) Л.А.Сульман, М.Я.Шапиро, В.Д.Гладуш, lO.И,Бургутин, В.П.Мама- у тов, Л.С.Ручаевский, И.Е.Почекайло, М.И.Дик, В,Л..Сафрис и А.fI.Ïóõîâ (53) 669.162.283.2 (088.8) (56) Климовицкий М.Д. и др. Приборы автоматического контроля в металлургии. M. Металлургия, 1979, с. 171.

Заяка Франции У 2432549, кл. С 21 В 7!24, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ ЗАСЫПИ ШАХТНОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной метаплургии, в частности к устройствам для контроля профиля засыпи шахт„„SU„„1447860 А1 ных печей. Цель изобретения - повышение точности контроля. Устройство содержит две эондовые лебедки, связанные гибкими подвесамн 2,13 с грузом 3 и снабженные датчиками 4,7 длин подвесов, датчиками наличия контакта между грузом н поверхностью шихты, а также блоки 9,10 управления приводами лебедок, вычислительный блок 11, вторичный регист" рирующий прибор 12. Уровень в каждой точке определяют опусканием груза с помощью одной эондовой лебедки н последующим измерением длины связанного с ней гибкого подвеса. Множественным повторением этих замеров при пошаговом уменьшении длины подвеса, свяsанного со второй лебедкой, определяют про@иль материала. Таким образом, устройство позволяет контpoJIHpoBcLTb проФиль засыпи по радиусу сечения колошкнка печи. 6 ил.

8тораа з и ЬЮау жидка

1447860 2 единен с приводом l первой эандавой лебедки, выход 10 управления приводам второй зандовой лебедки соединен с приводом 6 второй зондовой лебедки.

Одпим из вариантов положений груза 3 является крайнее верхнее положение, когда груз 3 поднят и прижат к отклоняющему блоку (фиг.2).

Другим вариантом является положение груза 3 на поверхности засыпи после его вертикального перемещения вниз (T o) .

Этим граничным,услo вием по анало гии с работой обычной зондовой лебедки определяется длина гибкого подвеса 2 (фиг.3). При работе второй зондовой лебедки в режиме вертикального опускания определяется другое граничное условие, когда груз 3 при контакте с поверхностью з асыпи эани" мает положение Т2.

Наиболее типовым является случай определения точек касания груза 3 в интервале граничных условий (фиг.6).

Для нахождения текущих координат точки Т ., воспользуемся теоремой косинусов.

Из треугольника NAB имеем (3) где

Изобретение относится к черной металлургии, н частности к устройствам для контроля уровня эасыпи в шахтных печах.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

На фиг.l представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — 5 — варианты положений груза при проведении замера; на фиг.6 — кинематическая схема устройства.

Устройство содержит первую зондовую лебедку с приводом 1, связанную гибким подвесом 2 с грузом 3, датчик 4 длины подвеса, установленный на валу привода I первой зондовой лебедки, датчик 5 наличия контакта между грузом и поверхностью шихты, связанный с приводом l первой зондавай лебедки, вторую зондовую лебедку с приводом 6, второй датчик 7 длины поднеса, второй датчик 8 наличия контакта между грузом и поверх ностью шихты, блок 9 управления приводом первой зондовой лебедки, блок

10 управления приводом второй зондовой лебедки, вычислительный блок 11, вторичный регистрирующий прибор 12, причем вторая эондовая лебедка свя- ЗО зана гибким подвесом 13 с грузом 3, второй датчик 7 длины подвеса установлен на валу привода 6 второй эондовой лебедки, второй датчик 8 наличия контакта между грузом и поверхностью шихты связан с приводам 6 второй зондовой лебедки, выход первого датчика 4 длины подвеса соединен с первым входом вычислительного блока 11, выход первого датчика

5 наличия контакта между грузом и поверхностью шихты соединен с вторым входом вычислительного блока ll, выход второго датчика 7 длины подвеса соединен с четвертым входом вычислительного блока 11, выход второго датчика 8 наличия контакта между грузом и поверхностью шихты соединен с третьим входом вычислительного блока 11, соединенного с входом блока

9 управления приводом первой зонда50 вой лебедки, второй выход вычислительного блока 11 соединен с входом вторичного регистрирующего прибора 12, третий выход вычислительного блока

11 соединен с входом блока 10 уп" равления приводом второй зондовой лебедки, выход блока 9 управления приводам первой эондовай лебедки со(o + S2) * с + В, - 2eS, cos (3(1) 2 где S 1 — длина гибкого подвеса 2; с+Я 2 — длина гибкого подвеса 13; откуда

-с - 2с82- 82+ с+ S

2» 2

2 cS1

S - 2с82 — $2

Последней расчетной величиной для определения текущей, координаты

Т„является угол отклонения ветвей который определяется иэ соотношения: — угол, образуемый гибким подвесом 2 и стороной Ь прямоугольного треугольника

АВС»

8 — угол, образуемый гибким подвесом 2 и стороной с прямоугольного треугольника

АВС;

Ы вЂ” угол, образуемый сторонами

Ь и с прямоугольного треугольника АВС.

3 14

Сторона а, Ъ, с и угол cl треугольника АВС определяются исходя из конструктивных данных устройства, Следовательно, для определения текущих координат Х и 7 можно воспользоваться соотношениями (4) Х = S, cos (6) a,=a; (7) b1 Ъ, откуда с+ S

7 8 cos(90 — у), (5) Устройство функционирует следующим образом.

Зондовые лебедки при совместной работе с разными линейными скоростя- ми опускают груз 3 из исходного положения (фиг.2). При этом от датчиков длин подвесов 2 и 13 в вычислительный блок ll поступает информация о значениях S, и S<.

Через интервал времени в вычислительном блоке 11 определяется гипотеиуза BN треугольника PBN исходя из зависимостей где а, — катет АР прямоугольного тр еу гол ьни к а АР В;

Ь.1 — катет ВР прямоугольного треугольника АРВ;

a — катет ВС прямоугольного треугольника АСВ

Ь - катет АС прямоугольного треугольника АВС, Вычисленное значение гипотенузы с + 8 сравнивается с полученным в результате измерения и по их разности к приводам 1 и 6 эондовых лебедок выдается команда на изменение скоростей их вращения. В результате разность вычисленного и измеренного значений гипотенузы становится равной нулю и, следовательно, груз опускается по вертикали, проходящей через Т .

Опускание груза 3 с корректиров- кой скоростей вращения приводов 1 и 6 зондовых лебедок продолжается до получения сигнала о достижении грузом 3 поверхности шихты от датчика 5 наличия контакта. По данному сигналу фиксируется величина S

4786Q

4 соответствующая уровню материапа в точке Т, и значение с + S .

Затем от вычислительного блока

11 посгупает команда на привод первой зондовой лебедки — "подъем груза" и на привод 6 второй. зондовой лебедки — "уменьшение значения с + S на определенную величину".

После выполнения этих операций груз

3 опускается путем работы первой зондовой лебедки при неизменной величине с + Sq. По сигналу наличия контакта груза 3 с поверхностью выполняется определение координат rpysa

3 в точке Т,(фиг.4) путем решения в вычислительном блоке 11 уравнений (2) " (5).

Ииожественным повторением операций опускания груза 3 с помощью первой зондовой лебедки при пошаговом,. уменьшении длины с + S z определяется профиль материала по радиусу сечения колошника до получения величины Х, 25 равной l/2 Ь. После достижения указанного значения меняют функции лебедок и дальнейший замер выполняют путем опускания груза 3 с помощью второй эондовой,лебедки при пошаговом уменьЗа ш

При получении значения величины

Х, равной Ъ, от вычислительного бло-. ка 11 поступает команда к приводам

1 и 6 зондовых лебедок на перевод груза в исходное положение.

Во время проведения замера на вторичном регистрирующем приборе

12 выполняется представление и регистрация значений уровня эасыпи, Работа устройства должна быть r согласована с режимом загрузки печи. При ссыпании материала, например, с лотка бесконусного засыпного устройства груз 3 находится в край4S нем верхнем положении в,зоне, расположенной выше, чем максимально поднятый лоток БЗУ.

После окончания ссыпания материала лоток переводится в "нулевое" попожение (,вертикальное по отношению к оси печи )и с помощью устройства производит зондирование профиля засыпи. С окончанием зондирования груз

3 поднимается в исходное положение, 55 что является командой на включение в работу загрузочного устройства.

В устройстве в качестве приводов I и 6 эондовых лебедок используются электрические двигатели постоян.

5 1447860 6 ного тока параллельного возбуждения типа ПН-68. В качестне датчиков 4 и 7 длин подвесон применяются сельсин-датчики типа БД-1404Б. Датчики

5 и 8 наличия контакта между грузом и поверхностью шихты представляют собой каждый электрическое реле типа РПУ-2, нключенное в обмотку ротора соответствующего привода. Блоки 1О лебедки, блоком управления приводом

9 и 10 управления приводами лебедокэто тиристорные усилители типа

У252.

Вычислительный блок 11 выполнен на базе КТС ЛИУС-2 и включает следующие элементы: контролер микропроцессорный КС59.04; элемент контроля и диагностики КС4402; элемент перепрограммируемой памяти КС54.35; элемент оперативной памяти КС54,10; 2р элемент ввода-вывода сигналов времени КС31.41; элемент ввода дискретных сигналов КС34.06; элемент вывода, дискретных сигналов КС35.03; элемент вывода сигналов постоянного 25 тока КС32.05.

В качестве вторичного регистрирующего прибора 12 используется прибор аналоговый типа А542, Применение устройства контроля 30 профиля засыпи материалов на колошнике доменной печи создаст условия для оптимизации газодинамических процессов, позволит улучшить использование тепловой и восстановительной

35 энергии газов, обеспечит повышение производительности печи и снижение расхода кокса. ной лебедки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено второй зондоной лебедкой с приводом, вторым датчиком длины подвеса, вторым датчиком наличия контакта между груэом и поверхностью шихты, блоком управления приводом первой зондоной ления приводом первой зондовой лебедки, второй выход вычислительного блока соединен с входом вторичного регистрирующего прибора, третий выход вычислительного блока соединен с входом блока управления приводом второй зондовой лебедки, выход блока управления приводом первой зондо" вой лебедки соединен с приводом пер« вой зондоной лебедки, выход блока управления приводом второй зондовой лебедки соединен с приводом гитарой зондовой лебедки, а зондовые лебед ки установлены с возможностью замера уровня по радиусу сечения калошника.

Формула изобретения 40

Устройство для контроля профиля засыпи шахтной печи, содержащее первую зондовую лебедку с приводом, соединенную гибким подвесом с гру" зом, датчик длины подвеса, установ45 лонный на валу привода первой зондо, вой лебедки, датчик наличия контакта между грузом и поверхностью шихты, соединенный с приводом первой зондовторой эондоной лебецки, нычислительным блоком, вторичным регистрирующим прибором, причем вторая зондовая лебедка соединена гибким подвесом с грузом, второй датчик длины подвеса установлен на валу привода второй зондовой лебедки, второй датчик наличия контакта между грузом и поверхностью шихты соединен с приводом второй зондовой лебедки, выход первого дагчика длины поднеса . соединен с первым нходом вычислительного блока, выход первого датчика наличия контакта между грузом и поверхностью шихты соединен с вторым входом вычислительного блока, выход второго датчика длины поднеса соединен с четвертым входом вычислительного блока, выход второro датчика наличия контакта между грузом и поверхностью шихты соединен с третьим входом вычислительного блока, перный выход вычислительного блока соединен с входом блока управ1447860 1447860

Составитель А.Абросимов

Техред И.Верес.

Редактор А.Ревин

Корректор Л.Патай

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

Заказ 6810/29 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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