Способ определения межэлектродного промежутка в вакуумной дуговой печи

 

0ПИ АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских.

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.XII.1967 (№ 1203176/24-7} с присоединением заявки № 1247612/24-7

Приоритет

Опубликовано 05Х11.1973. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 25.Х.1973.Ч. Кл. Н 05b 7/18

F 27d 21/04

F 27b 14/04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

УДК 621.365.22.083 (088.8}

Авторы изобретения

И. В. Лапшин, В. Е. Пирожников, А, Н. Котиков, В. Д. Павлов, В. П. Цуканов, K С. Толстопятов, В. В. Муровцев, В. С. Лактионов, П. В. Губин, Б. Е. Зайцев, В. И. Коняшин, С, Ф. Полунин, Э. H. Муханов и Л. А. Костин

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕ)КЭЛЕКТРОДНОГО ПРОМЕЖУТКА

В ВАКУУМНОЙ ДУГОВОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к области электротермии и может быть применено в вакуумных дуговых печах при плавке с расходуемым электродом в глухой кристаллизатор для измерения величины межэлектродного промежутка.

Известны способы определения длины межэлектродного промежутка в вакуумной дуговой печи путем просвечивания промежутка радиоактивным потоком и измерения интенсивности его излучения после прохождения через промежуток, который обоснован на пропорциональной зависимости интенсивности потока на детекторе излучения и длины промежутка.

Однако этот способ не обеспечивает удовлетворительной точности измерения длины межэлектродного промежутка ввиду изменения плотности промежутка в процессе плавки при изменении количества и размера капель жидкого металла, изменения состава газообразной фазы, неравномерности оплавления электрода по сечению и ряду других причин. Ввиду этого погрешности при измерении сопоставимы с длиной контролируемой зоны.

Описываемый способ отличается тем, что радиоактивный поток перемещают вдоль оси промежутка до появления резкого уменьшения его интенсивности, соответствующего границе газовой среды с негазовой, например с верхним уровнем металла в кристаллизаторе.

Затем поток перемещают в противоположную сторону также до резкого уменьшения его интенсивности и определяют величину пере5 мещения потока между двумя границами, которая равна величине межэлектродного промежутка.

Такое измерение промежутка позволяет повысить точность измерения ввиду использова10 ния «релейного» способа нзмерепия, прп котором исполнительная схема детектора имеет два состояния, соответствующих прохождению потока через зону промежутка илн перекрытию его телом слитка или электрода. Ре15 лейное устройство не изменяет своего состояния при любых изменениях плотности промежутка, поэтому погрешности прн измерении

ОТСУТСТВУЮТ.

На чертеже приведена схема для реализа20 ции описываемого способа.

В качестве датчика для определения уровней слитка 1, и электрода 2 в описываемом устройстве используется радиоактивный датчик 8 уровня. Источник излучения и прием25 ник-блок галогенных счетчикОВ с коллнмирующим устройством как на стороне источника, так и на стороне приемника, выполнены таким образом, чтобы это устройство давало узкий поток излучения, параллельньш гори30 зонтальным торцовым плоскостям слитка и

282545

30

3 электрода. Источник и приемник жестко связаны между сооои. Счетчики расположены горизонтально, и их количество зависит От диаметра кристаллизатора. Схе иа устройства также содержит устроиство 4 управления интенсивности излучения, согласующиЙ усилитель 5, электронное реле 6, представляющие собои триггер Шмидта и триггер, соединенный со схемой управления исполнительным механизмом /, устроиство для измерения угла поворота исполнительноlо механизма в Виде фотоимпульсного датчика д и счетчика импульсов 9, преобразователь 0 «цифра — ана; ог» и вторичныи регистрирующий прибор 11.

Устро11ство работает следующим ооразом.

Когда источник и приемник находятся в зоне межполюсного зазора, возникает максимальный сигнал интенсивности излучения.

L,1;ëè же источник и приемник находятся в 30не, где ноток излучения перекрыт телом слитка 1 «ли электрода 2 возникает соогветственно нулевой сигнал или сигнал фона.

При достаточно узкои зоне коллимацни поток излучения будет близок к «плоскости» излучения, и на выходе устройства 4 измерения интенсивности при движении источника и приемника из зоны межэлектродно1.о промежутка сигнал скачкообразно падает от максимального до минимального значении. Если зона коллимации не настолько узка, чтобы пренебречь «высотои потока», на выходе устройства 4 возникает сигнал, который не является релейным, а имеет переходную зону от максимального до нулевого значении. Выходной сигнал устройства 4 поступает через усилитель 5 на электронное реле б; которое срабатывает при уменьшении интенсивности излучения, соответствующем достижению потоком излучения границы промежутка. Таким образом фиксируются границы зоны межэлектродного промежутка.

Реле б при срабатывании изменяет направление вращения исполнительного механизма

7, который перемещает жестко связанные источник и приемник, Когда измерительная система доходит до границ зазора, поступает импульс, изменяющий направление вращения двигателя перемещения источника и приемника, движущихся в обратную сторону до дру4 гой границы зазора; далее цикл повторяется. Таким образом, источник и приемник совершают сканирующее движение от верхнего торца слитка до нижнего торца электрода и обратно в течение всей плавки, проходя каждый раз путь в одном направлении, равный длине межэлектродного промежутка. При скорости движения системы значительно большеи скорости плавления слитка последней можно пренебречь. В этом случае удобнеи производить отсчет показаний при движении системы от слитка к электроду, так как уровень слитка значительно меньше меняется во время движения датчика, чем уровень электрода. Длина межэлектродного промежутка определяется углом поворота вала двигателя перемещения источника и приемника излучения. Сигнал устройства для измерения величины перемещения источника и приемника (или угла поворота вала двигателя), состоящего из фотоимпульсного датчика б, счетчика импульсов 9, преобразователя 10 «цифра — аналог», поступает на вторичный прибор

11, которыи отградуирован в единицах длины зазора. В случае применения пневматического или гидравлического двигателя длина промежутка определяется длиной перемещеНИЯ ПОРШНЯ, Предмет изобретения

Способ определения межэлектродного промежутка в вакуумной дуговой печи путем просвечивания промежутка коллимированным потоком ядерного излучения и измерения изменения его интенсивности после прохождения через промежуток, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, указанный поток перемещают вдоль оси промежутка до появления резкого уменьшения его интенсивности, соответствующего границе газовой среды с негазовой, например с верхним уровнем металла в кристаллизаторе, затем осуществляют перемещение потока в противоположную сторону также до резкого уменьшения его интенсивности и определяют величину перемещения потока между двумя границами, которая равна величине межэлектродного промежутка.

282545

Редактор Е. Кравцова

Подписное

Заказ 2838/1 Изд, Ми 776 Т,ираж 755

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Обух

Техред 3. Тараненко

Корректоры: Е. Михеева и T. Гревцова