Способ контроля износа футеровки металлургической емкости и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к контролю состояния огнеупорной футеровки металлургической емкости. Цель изобретения - повышение надежности контроля. В футеровку 4 встраивают концентрически расположенные и изолированные один от другого электроды 1 и 2, между которыми для отдува расплава пропускают газ или газовую смесь. В период отсутствия расплава над электродами, что фиксируется сигнализатором 7 давления газа и датчиком 8 контроля состояния электродов, измеряют емкость между ними в измерительном блоке 5. Сигнал с блока 5 поступает через ключ в вычислительный блок 9, где масштабируется, сравнивается с предыдущими измерениями, и определяется износ футеровки 4 с начала кампании. Результат обработки сигнала с вычислительного блока 9 выдается на регистрирующий прибор 10, а в случае достижения аварийного значения на сигнализатор 11. Зазор между электродами 1 и 2 устанавливают равным 1÷3 мм, а в качестве электродов могут быть использованы донные фурмы металлургических емкостей. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1587066

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4494927/23-02 (22) 18,10.88 (46) 23.08.,90. Бюл. Р 31 (71) Металлургический комбинат |Запорожсталь" (72) А.В. Гребенюков, Ю.И. Жаворонков, Б.Н. Николаев, И.М. Сальников, Г.И. Низяев и Б.И,. Балашов (53) 621.3.078.4(088.8) (56) Заявка Японии И - 61-55567, кл. С 21 С 5/46, 1986 .

Авторское свидетельство СССР

М 1027225, кл. С 21 С 5/30, 1982. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА ФУТЕРОВКИ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУВ1ЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к контролю состояния огнеупорной футеровки металлурги(Д1) С 21 С 5/34, 5/48, С 01 В 7/08

2 ческой емкости, Цель изобретения — повьш ение надежности контроля. В футеровку 4 встраивают концентрически расположенные и изолированные один от другого электроды 1 и 2, между которыми для отдува расплава пропускают газ или газовую смесь. В период отсутствия расплава над электродами, что фиксируется сигнализатором 7 давления газа идатчиком 8 контроля состояния электродов, измеряют емкость между ними в измерительном блоке 5.

Сигнал с блока 5 поступает через ключ в вычислительный блок 9, где масштабируется, сравнивается с предццущими измерениями, и определяется износ футеровки 4 с начала кампании. Резуль- тат обработки сигнала с вычислительно1 го блока 9 выдается на регистрирующий прибор 10,а в случае достижения ава! рийного значения — на сигнализатор

1587066

11. Зазор между электродами 1 и 2 устанавливают равным 1-3 мм, а в качестве электродов могут быть использоваИзобретение относится к металлур гиии, в частности к контролю состояния

10 огнеупорной футеровки металлургической емкости, и может быть использовано в сталеплавильном производстве,, :например в конвертере.

Цель изобретения состоит в повы, шении надежности контроля, На чертеже представлена блок-схема устройства и размещение электродов в футеровке,, 20

Устройство состоит из внутреннего ,электрода 1 и концентрически расположенного к нему наружного электрода 2, 1 изолированных один от другого прокладками 3. ЭлектРоды 1 и 2 Размещены в футеровке 4 на всю ее толщину перпендикулярно поверхности футеровки. Выводы от электродов 1 и 2 подсоединены к входу измерительного блока 5, а выход последнего — к первому входу ключа 6, выход сигнализатора 7 давления газа подсоединен к первому входу датчика 8 контроля состояния электродов 1 и 2, Вывод от электрода 1, изолированного от ",земли", подсоединен к второму входу датчика 8 контроля сос- 35 тояния электродов, выход от которого подсоединен к второму входу ключа 6, выход которого подсоединен к входу вычислительного .блока 9, первый выход которого подсоединен к регистра40 тору 10,а второй выход — к сигнализатору .11.

Устройство работает следующим образом.

Токовый сигнал, пропорциональныи

45 емкости, измеренной между электродами

1 и 2, с.измерительного блока 5 через ключ 6 поступает в вычислительный блок 9 при условии отсутствия расплава на торцах электродов 1 и 2, что фиксируется сигнализатором 7 давления при падении давления продуваемой газовой смеси перед электродами 1 и

2, а также при отсутствии замыкания между ними которое одновременно с. сиг- 5 налом от сигнализатора 7 давления анализируется датчиком 8 контроля состояния электродов, представляющим собой ны донные фурми металлургических емкостей. 2 с и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. логический элемент И. Таким образом, в вычислительный блок 9 поступает сигнал, пропорциональный толщине футеровки 4, так как длина электродов

1 и 2 за счет подплавления расплавом равна толщине футеровки 4, а измеряемая емкость между электродами пропорциональна их длине. В вычислительном блоке 9 сигнал масштабируется, сравнивается с предыдущим результатом измерения и запоминается. Результат сравнения представляет собой износ футеровки после предыдущего заФ мера. Результат сравнения с первоначальным замером, произведенным сразу после перефутеровки металлургической емкости, представляет собой износ футеровки с начала ее компании и выдается с вычислительного блока 9 на регистратор 10. Величина, износа футеровки с начала компании металлургической емкости сравнивается также в вычислительном блоке 9 с допустимым значением износа.футеровки и при превышении фактического значения над допустимым выдается сигнал на сигнализатор 11, предупреждая об аварийном значении толщины футердвки.

Величина зазора между электродами

1-3 мм обусловлена тем, что при значениях h (1 мм усложняются условия точной сборки электродов, становится недостаточным проходное сечение кольцевого зазора для продувки газом, увеличивается вероятность засорения зазора, что снижает надежность контроля износа футеровки. При величине зазора

h ) 3 мм также снижается надежность контроля, так как создаются условия для затекания жидкого металла в зазор между электродами, снижается чувствительность датчика. Практика эксплуатации донных фурм показала, что силы поверхностного натяжения удерживают столб жидкого металла при Ь « 3 мм.

П р и м, е р. В днище конвертера емкостью 360 т перпендикулярно поверхности футеровки устанавливают в качестве электродов две концентрически размещенные трубы с зазором между ни1S87066 ми 1 мм. Один конец наружной трубы вваривают н кожух конвертера, оставив снаружи конвертера небольшую ее часть с фланцем. Внутреннюю трубу зак- репляют на фланце наружной через изолирующую прокладку из фторопласта.Длина труб в новой футеровке равна ее толщине и составляет 702 мм. Электроды подключают к измерительному блоку, в качестве которого может быть использован электронный индикатор типа ЭИУ, Для предотвращения зарастания зазора между трубами металлом или шпаком в него постоянно подают аргон под давле-15 нием. После елива плавки и последующего слива шлака в наклонном состоянии конвертера происходит полный отдув аргоном остатков жидкого шлака и металла от электродов и производится замер величины емкости между электродами. Отдув позволяет исключить искажение величины емкости. С износом футеровки одновременно на ту же величину сокращается и длина электродов, что фиксируется по величине изменения емкости при замерах на очередных плавках.

Результаты испытаний приводятся в таблице. 30

Анализ показал хорошую сходимость результатов в пределах погрешности использованного измерительного блока.

35

Устроиство реализуется на типовых модулях и устройствах серийно выпускаемых промышленностью. В качестве измерительного блока 5 может быть использован измеритель емкости типа ЭИУ, в 4 качестве сигналиэатора 7 давления электроконтактный манометр типа ЭКМ.

Элементы 6 и 8 реализуются на типовых интегральных микросхемах. Вычислитель-. ный блок 9 может быть реализован на базе комплекса СМ 1, регистратор 10 может быть представлен самопищущим прибором КСП-4, а сигнализатор 11 звуковым сигнализатором ДЭМ-4.

Использование способа и устройства позволяют обеспечить надежный, эффективный и оперативный контроль за состоянием футеровки металлургических емкостей не только по всей поверхности, но и в локальных наиболее уязвимых

55 местах. Это, в свою очередь, дает возможность своевременно и в конкретном месте произвести торкретирование металлургической емкости.

Использование способа и устройства на конвертере повышает производительность за счет удлинения срока работы футеровки на 0 2/, при этом дополнительно сокращается расход огнеупоров на 1 т стали. формула изобретения

1. Способ контроля износа футеровки металлургической емкости преимущественно в конверторе с донным дутьем, включающий установку электродов в футеровке и измерение электрического параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, электроды устанавливают коаксиально и в зазор между ними подают газ при наличии металла в емкости, в период отсутствия расплава в емкости производят измерение емкости между электродами, а по величине изменения емкости по отношению к предыдущему замеру определяют степень износа футеровки.

2. Устройство для контроля износа футеровки металлургической емкости, содержащее два электрода, регистрирующий прибор, вычислительный блок, сигнализатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, электроды по отношению друг к другу установлены коаксиально с зазором, изолированы один от другого и размещены в футеровке на всю ее толщину перпендикулярно поверхности футеровки, кроме того, в устройство дополнительно введены измерительный блок, ключ, сигнализатор давления газа и датчик контроля состояния электродов, при этом электроды подсоединечы к входу измерительного блока, выход которого подсоединен к первому входу ключа, выход сигнализатора давления газа подсоединен к первому входу датчика контроля состояния электродов, изолированный от земли электрод подсоединен к второму входу датчика контроля состояния электродов, выход которого подсоединен к второму входу ключа, выход которого подсоединен к входу вычислительного блока, первый выход которого подсоединен к регистрирующему прибору, а второи выход — к сигнализатору.

3. Устройство по п. 2, о т л и —, ч а ю щ е е с я тем, что в качестве концентрически расположенных электродов использованы донные фурмы метал» лургической емкости.!

587066

0IIbIT

Плавка

Толщина футеровки, мм

Износ футеровки от начала

Отклонение от контрольного замера, Е кампании, ММ

С оставит ель А Абросимов

Техред Л. Олицньис Корректор С. Ыевкун

Редактор И.,Рогулич

Заказ 2398 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r.ÓæroðîII, ул. Гагарина,1 !! Il 11

3

Новая футеровка

690

353

248

352

45?

Контрольные замеры футеровки щупом, мм

702

473

358

250

+0,4

-0,9

+1,4 .-1,4

-0,8