Устройство для определения остатка жидкого металла в сталеразливочном ковше

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано для уменьшения потерь металла от недоливов при разливке стали в изложницы из сталераэливочных ковшей. Цель изобретения - повышение надежности определения уров ня металла за счет уменьшения отрицатель ного влияния изменения проводимости в цепи электродов. Для этого устройство, содержащее выполненный в виде двух установленных в футеровке ковша стальных электродов датчик 1 уровня металла, соединенный через ограничивающий резистор 2 с источником питания 3. генератор импульсов 4, электронный ключ 5 и блок 6 сигнализации с. исполнительным элементом дополнительно содержит цифровой вольт - метр 7 нуль-орган 8, счетчик 9 импульсов преобразователь 10 кодов и делитель напряжения состоящий из резистора 11. подкпюченного одним выводом к ограничивающему резистору 2 и источнику питания 3, другим к первому входу цифрового вольтметра 7 и со единенным вместе выводам резисторов 12 составляющих второе плечо делителя напряжения и противоположными выводами подключенных к соответствующим выходам преобразователя 10 кодов Устройство работает в двух режимах - режиме настройки и режиме контроля В режиме настройки происходит фиксирование уровня срабатывания электронного ключа 5 с блоком 6 сигнэли зации вблизи нуля, что позволяет исключить из входного сигнала некоторую его часть, несущую полезную информацию В режиме контроля , когда граница шлак - металл пересечет уровень установки стальных электродов, происходит увеличение входного сигнала Это вызывает срабатывание электронного ключа 5 с блоком 6 сигнализации Остаток металла в сталеразливочном ковше определяют на основании статистических данных с учетом состояния огнеупорной футеровки в зависимости от времени ее службы с начала кампании 2 ил. f.n ы Оч -

союз сои.:тских

СОЦИАЛИС 1И It- СКИХ

PEСПУБЛИК

c В 22 О 39/00

ГОСУДАР CTHE ННЫЙ КОМИТЕТ по иэОБРетениям и О I кРь!тиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ.ПЬСТВУ (21) 4633866/02 (22) 09.01.89 (46) 15.03.91. Бюл М 10 (71) Институт черной металлургии (72) А.И,Жилка, Г.А Полевой, А.С.Горовицкий, В.И,Головко, А.С.Кожевников и A.Д.Мищенко (53) 621.746.3 (088.8) (56) Менабде P A,. Æoðäàíèÿ И С, Джапарид. ;

Ш.Д. и др. Определение остатка жидкого ме талла в ковше. - Металлург, 1975, M 3, с.25-26.

Картавенко А.П. и др. Устройство для контроля остатка жидкого металла в сталеразливочном ковше — Литейное производство, 1986, М 4, с. 31. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОСТАТКА ЖИДКОГО МЕТАЛЛА В СТАЛЕРАЗЛИВОЧНОМ КОВШЕ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано для уменьшения потерь металла от недоливов при разливке стали в изложницы из сталеразливочных ковшей. Цель изобретения— повышение надежности определения уровня металла за счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости в цепи электродов. Для этого устройство, содержащее выполненный в виде двух установленных в футеровке ковша стальных электродов датчик 1 уровня металла, соединенный через ограничивающий резистор 2,.,!Ж, „1634361 А1 с источником пигания 3, генератор импульсов 4, электронный ключ 5 и блок 6 сигнализации с исполнительным элементом дополнительно содержит цифровой вольт-метр 7, нуль-орган 8, счетчик 9 импульсов, преобразователь 10 кодов и делитель напряжения состоящий из резистора 11, подключенного одним выводом к ограничивающему резистору 2 и источнику питания 3, другим к первому входу цифрового вольтметра 7 и соединенным вмес е выводам резисторов 12. составляющих второе плечо делителя напряжения и противоположными выводами подключенных к соответствующим выходам преобразователя 10 кодов. Устроиство работает в двух режимах — режиме настройки и режиме контроля. B режиме настройки происходит фиксирование уровня срабатывания электронного ключа 5 с блоком 6 сигнализации вблизи нуля, что позволяет исключить из входного сигнала некоторую его часть, несущунз полезную информацию. В режиме контроля, когда граница шлак — металл пересечет уровень установки стальных электродов, происходит увеличение входного сигнала. Это вызывает срабатывание электронного ключа

5 с блоком 6 сигнализации, Остаток металла в сталераэливочном ковше определяют на основании статистических данных с учетом состояния огнеупорной футеровки в зависимости от времени ее службы с начала кампании. 2 ил, 1634361

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству,и может быть использовано для уменьшения потерь металла от недоливов при разливке жидкой стали в изложницы из сталеразливочных ковшей.

Цель изобретения — повышение надежности определения уровня металла эа счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости в цепи электродов.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для определения остатка жидкого металла в сталеразливочном ковше; на фиг. 2 — пример выполнения устройства.

Устройство состоит из выполненного в виде двух установленных в футеровке ковша стальных электродов датчика 1 уровня металла, соединенного через ограничивающий резистор 2 с источником 3 питания, генератора 4 импульсов, электронного ключа 5 и блока 6 сигнализации с исполнительным элементом (не показан) Устройство также содержит цифровой вольтметр 7, нуль-орган 8, счетчик 9 импульсов, преобразователь 10 кодов и делитель напряжения, состоящий иэ резистора 11. подключенного одним выводом к источнику 3 питания, другим — к первому входу цифрового вольтметра 7 и соединенным вместе выводам резисторов 12, составляющих второе плечо делителя напряжения и противоположными выводами подключенных к соответствующим выходам преобразователя 10 кодов, вход которого подключен к выходу счетчика

9 импульсов, второй вход цифрового вольтметра 7 подключен к датчику 1 уровня металла и ограничивающему резистору 2, а выход -- к входу нуль-органа 8, первым входом соединенного через электронный ключ

5 с блоком 6 сигнализации, а вторым выходом — с входом генератора 4 импульсов, выход которого подключен к входу счетчика

9 импульсов.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

После включения устройства сигнал в аналоговой форме, равный разности напряжений в точках соединения ограничивающего резистора 2 со стальным электродом

13 датчика 1 уровня металла и резистора 11 с резисторами 12,поступает на вход цифрового вольтметра 7 и далее в цифровой форме на вход нуль-органа 8. Так как этот сигнал отличен от нуля (на первый вход цифрового вольтметра 7 поступает практически все напряжение питания, а нг второй вход — только его часть, определяемая сопротивлением ограничивающего резистора 2 и сопротилением в цепи электродов, в том числе

55 сопротивлением жидкой стали), То на первом выходе нуль-органа 8 появляется низкий логический уровень, на втором высокий логический уровень. При этом электронный ключ 5 закрыт и блок 6 сигнализации отключен, а генератор 4 импульсов начинает вырабатывать импульсы, которые через счетчик 9 импульсов поступают на преобразователь 10 кодов, вызывая последовательное подключение каждого из резисторов 12 к общему проводу через выход преобразователя 10 кодов.

Так как номиналы подключающихся друг за другом к общему проводу резисторов 12 уменьшаются, то уменьшается и напря>кение на первом входе цифрового вольтметра 7. Как только разность напряжений между входами цифрового вольтметра 7 станет равной нулю, на втором выходе нульоргана 8 появится низкий логический уровень, что запретит работу генератора импульсов и зафиксирует подключение к общему проводу через выход преобразователя 10 кодов того иэ резисторов 12, который вызвал появление напряжения, равного нулю,на входэх цифрового вольтметра 7.

В момент, когда во время разливки стали грзница шлак — металл опустится до уровня установки стальных электродов датчика

1 уровня металла и они окажутся в шлаке, напряжение сигнала нэ выходе датчика 1 уровня металла увеличится (по абсолютной величине). Напряжение на входе цифрового вольтметра 7 станет отличным от нуля, что повлечет появчение высокого логического уровня на первом выходе нуль-органа 8, который вызовет открывание электронного ключа 5 и срабатывание блока б сигнализации.

Остаток металла в сталераэливочном ковше определяют после срабатывания сигнализации на основании статистических данных с учетом состояния огнеупорной футеровки в зависимости от времени ее службы с начала кампании ковша.

Устройство установлено на кране и включается крановщиком в начале разливки жидкого металла, Устройство для .определения остатка жидкого металла в сталеразливочных ковшах может быть выполнено, например, как показано на фиг. 2.

Датчик 1 уровня металла выполнен в виде двух стальных электродов 13 и 14, один из которых соединен с общим проводом, а другой через ограничивающий резистор 2 с источником 3 питания. Генератор 4 импульсов выполнен нэ микросхеме DD 4,3 — 00

4.4 типа К155ЛАЗ. В качестве счетчика 9 импульсов использовалась микросхема 00

1634361

5 типа К155ИЕ5, электронного ключа 5— транзистор Ч Т17 типа КТ315Г, блока 6 сигнализации с исполнительным элементом— реле К1 и электрическая лампочка HL1. Преобразователь 10 кодов состоит иэ микро схем 00 6, 00 7 типа К155РЕЗ, Ыикросхемы

К155РЕЗ программируют таким образом, что каждому двоичному коду иа входе соответствует высокий логический уровень на одном иэ выходов 0 Π— D 7 микросхем.

Кроме нулевого входного кода, при котором на всех выходах низкий логический уровень.

К выходам подключены транзисторы V Т1—

VT16 типа КТ315Г, коллекторы которых и являются выходами преобразователя 10 кодов. Нуль-орган 8 построен нэ ППЗУ типа

КР556РТ4 (002, 003) и микросхеме

К155ЛАЗ (001.4 — 004.2). Программируют

003 следующим образом: при поступлении на входы О, 1, 2. 3, 4, 5, 6, 7, сигнала .Определяемого значением числа 0000 ОООО, иэ выходе 01 появляется еысокии логический уровень, при всех друтих з««ачен«тях си«нала (от ОООО 0001 до 1111 11 «1) нэ выходе 01 низкий логический уровень. э микросхему

0й2 программируют тэк что г ри поступле иии «э входы О, 1, 2. 3 4. 5, 6,; си. чала, оп 1P., «Pë« åìî«î эна-«от«и тл числа ОООО ОООО, нэ выходе 03 пот«ел««е«ся «и «кии по т«ческ«лй« уроее««ь, при всех других зт«эчениях(от 00000001 до 1111 1111) нэ этом выходе также низкий логический уровень, нэ выходе. Г 1 ««ри нулевом сигнале нэ входах — высокий лотический уровень, при всех других .значениях входного сигнала — Низкий логическии уровень

Напряже«ие иэ дэтчик 1 уровня мегэлла и дел«лтепь напр««жет«ия подается от источникд 3 питания. Остэль «;:Я част«устройства питается 01 Отдельного источ«и«э напряжения.

Нуль-орган 8 работает следующим образом.

При включении устроиства для определения остатка жидкого металла нэ выходе 8 микросхемы DD1.3 формируется высокий логический уровень, выключающий по еходэтл CS1 и CS2 микросхему DD2, э состояние выходов 03, 01 Определяется высоким логическим уровнем, поступэющитл через резисторы 15 и 16 от источника питания на входы микросхем 0D1.4 и DD4.1. При этом электронный ключ 5 закрыт, э микросхема

003 по входам CS1 и С52 включена. Тэк как на ее входы воздействует сигнал отличный от нуля, то на выходе D1 присутствует низкий логический уровень (в соответствии с условием ее программирования). Этот уровень поступает на вход микросхемы 001,3 и подтверждает выключенное состояние микросхемы 002 по входам CS1 и CS2, Ког5

55 да в результате работы устройства для определения остатка жидкого металла на входах микросхемы 003 установится число 0000 0000, на ее выходе О1 установится высокий логический уровень, который выключит генератор 4 импульсов и включит микросхему 002 по входам CS1 и CS2. Так как на входах этой микросхемы также будет действовать число

0000 0000, то на ее выходе 01 будет высокий логический уровень, подтверждающий отключенное состояние электронного ключа 5, а на выходе 03 — низкий логический уровень, который выключит микросхему 003 по входам CS1 и CS2, Как только на входах микросхемы 002 появится сигнал„отличный от нуля (т.е. сигнал в коде от 0000 0001 до

1111 1111),на ее выходе 01 появится низкий логический уровень, который замкнет электронный ключ 5 и включит блок 6 сигнализации.

Сущность устройства для определения остатка жидкого металла в сталеразливочных ковшах заключается в следующем.

Повышение надежности определения уровня металла в сталеразлиеочных ковшах происходит зэ счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости е цепи электродов е результате повышения чувствительности устройства.

Это достигается благодаря тому, что устройство для определения остатка жидкого металла е стэлераэливочиых ковшах снабжено цифровым вольтметром, обладающим достаточно высокой чувствительностью, Вместе с тем обратная связь выхода цифрового вольтметра с его входом через нуль-орган. генератор импульсов, счетчик импульсов, преобразователь кодов и делитель напряжения позволяет устоэнить влияние на надежность определения уровня металла различного рода флуктуаций. Это обусловлено тем, что в результате действия указанной обратной связи происходит фиксирование уровня срабатывания электронного ключа и блока сигнализации вблизи нуля. При 3Toh4 из входнОГО сиГнд lа McK lloчается некоторая его часть, которая не несет никакой полезной информации, но может быть причиной отказов в работе или ложного срабатывания из-за различного рода флуктуаций, Такик« образом, в предлагаемом устройстве происходит сочетание повышенной чувствительности, что позволяет определять уровень жидкого металла в сталераэливочном ковше при увеличении паразитиого сопротивления в цепи электродов от 0 до 50 Ом, и одновременно устранить влияние различного рода флуктуаций, которые ухудшают работу устройства при повышенной его чувствительности.

1634361

Устройство позволяет повысить надежность определения уровня металла и следовательно, остатка металла в сталеразливочных

KOSLLNX.

Формула изобретения

Устройство для определения остатка жвццкого металла в сталеразливочном ковше, содержащее датчик уровня металла, выполненный в виде двух установленных в футеровке ковша стальных электродов, соединенный через ограничивающий резистор с чсточником питания, генератор импульсов, электронный ключ и блок сигнализации с исполнительным элементом. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности определения уровня металла эа счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости в цепи электродов, оно снабжено цифровым вольтметром, нуль-органом, счетчиком импульсов, преобразователем кодов и делителем напряжения. состоящим из резистора, подсоединяемого одним выводом к источнику питания, другим — к

5 первому входу цифрового вольтметра. второе плечо делителя напряжения выполнено из резисторов, соединенных также с первым резистором и первым входом цифрового вольтметра, а другими выводами

10 соединенных с соответствующими выходами преобразователя кодов, вход которого подсоединен к выходу счетчика импульсов, при этом второй вход цифрового вольтметра подсоединен к датчику уровня металла и

15 ограничивающему резистору. а выход — к входу нуль-органе, первым выходом соединенного через электронный ключ с блоком сигнализации, а вторым выходом — с входом генератора импульсов, выход которого под20 соединен к входу счетчика импульсов.

1634361

Диг Г

vv

Составитель А . Абросимов

Редактор О. Спесивых Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 716 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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