Устройство для контроля уровня ванны в конверторе

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в конверторном производстве для контроля уровня ванны в конверторе, преимущественно при его оснащении фурмой с многоярусной подачей кислорода. Цель изобретения - расширение диапазона измерения уровня. Существо изобретения заключается в том,что в начале продувки после подачи кислорода в фурму 2 акустические колебания, излучаемые всеми струями кислорода, истекающими из сопел, воспринимаются микрофоном 12, установленным в волноводе 11. Сигнал с микрофона через усилитель 13 поступает на входы фильтров 14,15,16, настроенных на частоту, генерируемую генератором,установленным на определенном ярусе сопел фурмы 2. При переходе фурмы 2 в режим работы с заглубленной струей на микрофон 12 практически поступают только колебания с генераторов,установленных на ярусах 3,4,5. При подъеме уровня 8 ванны до генератора на определенном ярусе фурмы 2 и затоплении его в акустическом сигнале, поступающем на микрофон, пропадает определенная составляющая спектра, что используется для определения уровня ванны конвертора, поскольку расстояние до указанного сопла известно. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5114 С 21 С 5/30 списочник изоБРКткНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4132526/22-63 (22) 11. 10,86 (46) 07.04.89. Бюл. У 13 (75) А.E. Абросимов (53) 669.184.136(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 357230, кл. С 21 С 5/30, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЙЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ

ВАННЫ В КОНВЕРТЕРЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в конвертерном.производстве для контроля уровня ванны в конвертере, преимущественно при его оснащении фурмой с многоярусной подачей кислорода. Цель изобретения — pac( ширение диапазона измерения уровня.

Существо изобретения заключается в том, что в начале продувки после подачи кислорода в фурму 2 акустические колебания, излучаемые всеми стру„„Я0„„1470773 А1 ями кислорода, истекающими из сопел, воспринимаются микрофоном 12, установленным в волноводе 11. Сигнал с микрофона через усилитель 13 поступает на входы фильтров 14,15,16, настроенных на частоту, генерируемую генератором, установленным на определенном ярусе сопел фурмы 2. При переходе фурмы 2 в режим работы с заглубленной струей на микрофон 12 практически поступают только колебания с генераторов, установленных на ярусах 3,4,5. При,подъеме уровня 8 ванны до генератора на огределенном ярусе фурмы 2 и ".àòîïëåíèè его в акустическом сигнале, поступающем на микрофон, пропадает определенная составляющая спектра, что используется для определения уровня ванны конвертера, поскольку расстояние до указанного сопла известно. 2 ил.

1470773

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в конвертерном производстве для контроля уровня ванны в конвертере, преимущественно при его оснащении фурмой с многоярусной подачей кислорода.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения. 10

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема расположения фурмы в конвертеpe с поясняющими геометрическими размерами.

Устройство содержит конвертер 1, 5 фурму 2 для подачи кислорода, содер>кащую сопла, располо>кенные в торце, и несколько ярусов 3-5 (рядов) сопел (на фиг. 1 изображены три яруса), расположенных по высоте Йурмы, 20 причем в соплах фурмы выполненв> (установлены) акустические генераторыпо одному на каждом ярусе (не показаны) °

Кроме того, на. фиг. 1 изображены жидкая ванна 6, ее уровень 7, соот- 25 ветствующий началу продувки, уровень

8 вспененной во время продувки ванны; кессон 9, камин 10, по которымудаляются газы,, образующиеся в конвертере . при рафинировании чугуна, волноводы

11 с установленными в них микрофонами 12, которые используются для направпенного измерения акустических колебаний, а также для защиты микро" фона от пыли, содержащей окислы же35 лезы.

При использовании изобретения на конвертерах, работающих с дожиганием отходящих газов, чему соответствует расположение кессона 9 и камина 10, 40 представленное на фиг. 1, волновод

1.1 с микрофоном 12 может устанавливаться, например, между горловиной конвертера 1 и кессоном 9 или между кессоном 9 и камином t0, 45

При работе конвертера оез дожигания отходящих газов с герметизированпым газоотводящим трактом BQJIHo вод 11 устанавливается непосредственНо...â стенке газохода (пе показано).

5Ь крофон 12 соединен с усилителем

13, выход которого соединен с фильтрами 14-16, число которых равно числу акустических генераторов 17 и настроенных на различные частоты 55 генерируемых ими сигналов, На. фиг. 2 показан один генератор 17, установленный в сопле яруса 5. Фильтры 1416 настроены на резонансную частоту, соответствующую резонансным частотам генераторов 17, причем фильтр

14 настроен на резонансную частоту генератора 17, установленного в нижнем ярусе 3 сопел. Выходы фильтров

14-16 соединены через блоки 18 выделения постоянного сигнала (например, выпрямители со сглаживающими фильтрами) с компараторами 19„1-19.3, причем сигналы на выходе компараторов

19.1-19 3 равны логическому "0" при сигналах на их входах больше заданного порога и равны логической "1 при сигналах на их входах меньше по-, рога. Выходы компараторов 19.1-19.3 соединены с управляющйми входами аналоговых ключей 20,1-20.4, выходы которых соединены с сумматором 21.

Выход сумматора 21 соединен с входом блока 22 компараторов с количествам компараторов, равным количеству генераторов 17, Выход блока 22 соединен с входом блока 23 индикаторов с количеством индикаторов, равным количеству генераторов 17.

В качестве блока 23 может использоваться мнемосхема конвертера с засветкой определенных уровней по ее высоте. Входы ключей 20.1-20.4 соединены: первый ключ 20,4 — с датчиком

24 положения фурмы в конвертере 1, второй ключ 20. 1 — с задатчиком 25 расстояния от торца фурмы 2 до первого яруса 3 сопел, третий ключ

20.? — с задатчиком 26 расстояния между ярусами 3 и 4, четвертый ключ

20.3 — с задатчиком 27 расстояния между ярусами 4 и 5.

Устройство работает следующим об1>аз ом.

В начале продувки после завалки конвертера, опускания в него фурмы

2 и подачи в нее кислорода акустические колебания, излучаемые всеми струями кислорода, истекающими из сопел, воспринимаются микрофоном 12, установленным в волновод 11 (например, трубу). Усиленный сигнал с микрофона через усилитель 13 поступает на входы фильтров 14-16, настроенных каждый на резонансную частоту определенного генератора 17, установленных по одному в сопле на определенном ярусе сопел. Сигналы с фильтров выпрямляются и сглаживаются в блоках

18, с выхода которых они поступают на входы компараторов 19,1-19.3.

В начале продувки при работе фурмы в незаглубленном режиме и наличии акустического сигнала с большой амплитудой и широким спектром частот от всех струй кислорода, сигналы на входах всех компараторов

19.1-19.3 превышают заданное на них пороговое значение и поэтому сигналы на их выходах равны логическому

"0", ключи 20,1-20.4 закрыты.

При подъеме уровня 7 ванны 6 фурма переходит в режим работы (уровень

8 на фиг. 1), при котором кислород из сопел, расположенных в торце фурмы, истекает в шлакогазометаллическую эмульсию, за счет чего существенно уменьшается мощность акустического сигнала, генерируемая ими. 20

Начиная с этого момента продувки, на микрофон 12 поступают практически только акустические колебания известных частот, на которые настроены ,фильтры 14-16 от генераторов 17, ус- 25 тановленных на ярусах 3-5.

При подъеме урбвня 8 ванны выше уровня расположения первого яруса 3 сопел на фурме 2 и затоплении сопел в спектре частот акустического сигнала, поступающего на микрофон 12, уменьшается составляюшая спектра с частотой настройки соответствующего генератора 17 и,. соответственно,фильтра 14, за счет чего сигнал на входе соответствующего компаратора 19.1 становится меньше заданного на нем порога, а на его выходе появляется сигнал логической "1". Этим сигналом открываются аналоговые ключи 20.4

40 и 20.1, подсоединяя датчик 24 положения фурмы 2 и задатчик 25 к входам сумматора 21. Сигнал на выходе последнего в этом случае пропорционален уровню ванны Н = h + 1,, где ве45 личины h и 1, обозначены на фиг. 2.

Необходимость введения датчика

24 положения фурмы 2 связана с тем, что положение фурмы во время продувки может изменяться по технологичес.ким соображениям, что приводит к изменению положения ярусов 3-5, т.е. изменению точки отсчета. Соответственно, при дальнейшем подъеме уровня ванны происходит последовательное

55 затопление сопел ярусов 4 и 5 и т.д., что приводит к пропаданию в спектре акустического сигнала определенных cосганляющих спектра и последовательному поянлению сигналов логи— ческой "1" Elà вь|ходах компараторон

19.2 и 19.3. Таким Образом, последовательно открываются ключи

20.2 и 20.3 и подсоединяются к суммагору 2i задатчики 26 и ?7. При подъеме уровня наины до яр> са 5 сопел сигнал на выходе сумматора 21 ранен Н = h +, + (1,-1 ) +

+ (1-1) =h+ 1

Сигнал с выхода умматора 21 поступает на входы компараторон блока

22 компараторов, причем компараторы н указанном блоке при наличии на их входе сигнала, превышающего порог, имеют на выходе сигнал логической 1". Сигналы с выхода блока 2? компараторов поступают (на фиг. 1 показана одна связь между блоками 22 и 23) на нхоц блока 23 индикаторон, Таким образом, при подъеме уровня ванны выше уроння яр сон 3-5 происходит увеличение сигнала на выходе сумматора 21, что приводит к последовательному срабатыванию компараторов в блоке 22, настроенных на пороги срабатывания, пропорциональные

Й + 1, 11 + 1, Ь + 1 и тед., и ,включению. например, через усилители индикаторов в блоке 23, Использование изобретения ;озноляет с нысОкой точнос ;=-к измеря"ь уро вень ванны н конвертере при его расположении н верхней части коннертЕра, что позволяет предогнращать выopocbE металла и, соответственно x E3eличить производительность агрегата и выход годного металла. формула изобретения

Устройство для контроля уровня ванны н конвертере, преимущественно с фурмой для многоярусной подачи кислорода, содержашее датчик положения фурмы, микрофон, соединенный через усилитель с входами полосовых фильтров, выходы которых соединены с входами блоков выделения постоянной составляющей сигнала, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно снабжено аналоговыми ключами, задатчиками, сумматором, блоком компараторов, причем в соплах фурмы установлены акустические генераторы по одному на каждом ярусе, количест во полосовых фильтров, блоков выдеСоставитель В.Козлов

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор Н.Рогулич

Заказ 1553/29 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ао 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 1470773 6 ления постоянной составляющей сигна- всех аналоговых ключей соединены ла, компараторов, задатчиков равно, с входами сумматора, выход которого а количество аналоговых ключей на через блок компараторов соединен с единицу больше количества акустичес- индикатором, выход датчика положения

5 ких генераторов, выход каждого бло- фурмы соединен с информационным вхока выделения постоянной составляю- дом аналогового ключа, управляющий щей сигнала через компаратор соеди- вход котрого соединен с выходом комнен с управляющим входом аналогово- паратора канала измерения акустичесго ключа, информационные входы кото- 10 кого генератора, установленного в рых соединены с задатчиками, выходы сопле нижнего яруса фурмы.