Способ определения влагосодержания шихтовых материалов

 

Изобретение относится к способам измерения влагосодержания с помощью нейтронного излучения и может быть использовано, например, в черной металлургии для определения влагосодержания шихтовых материалов. Изобретение позволяет с высокой точностью определять влагосодержание пихтовых материалов за счет непрерывного определения.уровня засыпи h контролируемого материала в емкости, в зависимости от которого корректируют значение влагосодержания путем корректировки измеренных значений потоков тепловых и надтепловых нейтронов методом итерации. 1 ил.

(!Е (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

PECllVSflHH

А1 (51)5 G 01 N 23/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r. T(3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ДО H305PETEHHRM И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 30.09.90.Бюл. 0 36 (21) 4131612/23-25(22) 08.10;86 (71) Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного объеди" неиия "Черметавтоматика" (72) В.А.Пронякин, А.К.Стройковский и В.П.Домбровский (53) 669. 162. 1(088 ° 8) (56) Стройковский А.К. Влагомер для доменного кокса "Черная металлургия", Бюллетень Института "Черметинформация", 1977,.Р 2 /790/, с. 52-53.

Авторское свйдетельство СССР

У 1340332, кл. С 01 N 23/12, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖI НИЯ ШИХТОВЬИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способам измерения влагосодержания с помощью нейтронного излучения и может быть использовано, например, в черной металлургии для определения влагосодержания шихтовых материалов.

Целью изобретения является повышение точности и обеспечение непрерывного контроля уровня засыпи шихты.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

В бункер 1 засыпают исследуемую шихту и устанавливают датчик (зонд) ..

2, содержащий источник 3 быстрых нейтронов и счетчики 4 медленных нейтронов с выделением зоны измере.ния контролируемого материала.

Способ реализуется следующим образом. (57) Изобретение относится к способам измерения влагосодержания с помощью нейтронного излучения и может быть использовано, например, в черной металлургии для определения влагосодержания шихтовых материалов.

Изобретение позволяет с высокой точностью определять влагосодержание шихтовых- материалов за счет непрерывного определения. уровня засыпи Ь контролируемого материала в емкости, в зависимости от которого корректируют значение влагосодержания путем корректировки измеренных значений потоков тепловых и надтепловых нейтронов методом итерации. 1 ил.

Перед установкой датчика-зонда влагомера,в бункер и в дальнейшем периодически в процессе эксплуатации производится градуировка влагомера, т.е. определение градуировочных коэффициентов а„ а,, а, Ь„, Ь,, Ь системы уравнений (1), описывающей зависимости интенсивности счета замедляющихся нейтронов в двух областях энергетического спектра -- теплоv v вой I и надтепловой I от содержа"

1 <

r ния влаги в едини е объема р„ и насыпной плотности контролируемого материала.:

v v сГ

Т, =а +аp„+a p, <)

z = ь. + ь, „+ ь,, По .определению,влагосодержание

M †-. . это отношение количества влаги

1470038. в единице объема контролируемого материала р® к насыпной плотности сухого материала р

W " — — 1003 ° (2)

1ч с

В весовом бункере 1 на уровне ho устанавливают датчик 2 нейтронного влагомера, содержащий ист чник 3быстрых нейтронов и счетчики 4 медленных нейтронов, причем расстояние от источника 3 быстрых нейтронов до стенки бункера больше радиуса сферы значимости для тепловых нейтронов

Кт„ (влияет только уровень засыпя

h). Уровень засыпи материала над датчиком h> равен:

h1, И вЂ” h - К,, 13}

Таким образом,. зная массу И материала в процессе загрузки его в весовой бункер и плотность материала, можно непрерывно вычислять уровень засыпи материала hy, который определяет радиус сферы измерения К,.

Уровень засыпи и определяют, измеряя массу M материала в бункере и принимая значение. Р иэ уравне" ния (4).

1 V Ч

Ь(т, -a ) — a,(I<- Ь), 1 а (I» bo) .Ь1(11 ao) с Э а1Ь» — а»Ь1

I (4)

v . V

0 - P + Pe "

v. v (а -а )(Т»-Ь,)-(Ь -b )(Т -а 1 ц(V где I,, Х вЂ” интенсивности счета нейтронов в двух энергетических интервалах в реальном бункере„

Э И

h + — — --К к 5 Р (5) уР

« — средняя насыпная плотность материала, К, К вЂ” коэффициенты, определяемые 9 геометрией бункера.

Далее определяют приближенные значения коэффициентов значимости по формулам, следующим иэ теоретического рассмотрения замедления нейтронов в бункере:

« 7. (6)

+ KIýRN

ГдЕ, Эс(+ it Р )

"1Э "

К

1 °

1,2 " номер энергетического интервала а затем ьаходят исправленные вели»

v чины1, и I

Я 4 а v ч I1

Х»

5 1 - ° I — — в- (8)

1 1 i 2 1 Ъ k что позволяет вычислить второе и последующие приближенные значения измеряемой плотности по формулам

10 v Р

bg(I1 — ao) — ap(I» — Ь„

a,Ü - а,Ь, (9) а (1 - bo} - b1(I1 - а )

1 а1Ь» - а»Ь, 15

11

V () 1

W - --- у с

Количество и итераций определяют из условия

11 п-1

Wl E 1 где f — заданное значение ошибки итерации.

Например, для конкретного влагомера значения грудуировочных коэффициентов составили: а, = 78, а, 205, а» 1444

Ь = -122, Ь1 38, Ь» * 1010 .

30. Весовой бункер представляет собой правильную усеченную пирамиду с h, 0,5 м,oL =45

Уровень установки датчика h+ 1 м.

Для доменного кокса значения

35 коэффициентов К = 35, К1» 71 5 (тепловые нейтроны), К, 20, К

64 (надтепловые нейтроны).

В весовой бункер загружено 5 т доменного кокса. Рассчитан по форму40 ле (3) с учетом (5) уровень засыпи датчика при средней плотности кокса р 0,5 т/м, получаеи h> 0,46 м1

Подставляя значение Ь К„

0,46 м в выражение (6} н регистри45 руя значения I н I, получаем путем

v последовательных итераций

= 0,47 т/мэ, h = 0,5 м, W =. 10,28Х.

При этом в бункере с контролируемым материалом интенсивность счета тепловых нейтронов Т1 составила

1400 имп/с,надтепловых I» — 40 нмп/с, = 0,041, Я» = 0,027.

Способ позволяет учитывать изменение уровня засыпки прн порционном доэнровании доменного кокса в процессе обработки результата измерения влагосодержания.

8 соту h в соответствии с выражениеи

- К,, где (, - средняя насыпная плотность материала, К4, К, — коэффициенты, учитывающие конфигурацию емкости, корректируют измеренные значения 1; и <<-1

2..

I Формула изобретения

Составитель В.Васильев

Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Редактор Т.Орловская

Заказ 3335 Тираж 496 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14700

Снижение погрешности одределения влагосодержания, например, доменного кокса при его загрузке в доменную печь, на О, 1Х в конечном итоге приводит к снижению расхода кокса на О, 37

5 и повьппению производительности доменной печи на 0,5Х.эа счет стабилизации рудной нагрузки и теплового состояния доменной печи. 10

Способ определения влагосодержания шихтовых материалов, включающий

1 облучение контролируемого материала в технологической емкости потоком быстрых нейтронов от изотопного источника, регистрацию плотности потоков замедленных нейтронов в двух

20 областях энергетического спектра, тепловой и надтепловой, и определение влагосодержания но ийтенсивности . счета нейтронов первого и второго

< v энергетических интервалов I< и 1 с 25 коррекцией по насыпной плотности, отличающийся тем, что, с целью пов ппения точности эа счет обеспечения непрерывного контроля уровня эасыпи Ь, измеряют массу М материала в емкости, определяют выI где

v

22

1 Ъ< t

I 1+К; h я-< n-< <" < «-<

Ре(1 + Kп 4 Ос )

К.

83 ю» . n - номер итерации, К, К; — постоянные коэффициенты, << °

i 1,2 — номер энергетического йнтервала, - насыпная плотность сухого материала, затем определяют скорректированные

«

< значения влажности W и плотности

«

Г и продолжают процесс итераций

h-< и <<до выполнения условия W — W ) 6C где E — заданное значение погрешности, а уровень эасыпи корректирчY ют, используя значение плотности Р г