Устройство для контроля температуры металла в конвертере

 

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (и) 611935 (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (51) М. Кл.

2 С 21 С 5/30 (22) Заявлено17.05.76 (21)2363278/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,06.7831оллетень № 23

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий (53) УДК 660.184. . 123 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 24.05.78 (72) Авторы изобретения

Ю. А, Романов, Lt. И. Туркенич, В. В. Карнаухов; В, В. Здановский, Н. Ф. Кравцов, В. М. Афанасьев и P. H. Галямов

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (71) Заявитель

Г 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к контролю основных параметров конвертерной плавки.

Известны устройства непрерывного контроля температуры металла в конвертере, предусматривающие ввецение пирометров или термопар сквозь кладку конвертера ниже уровня металла 1, 2 . Эти устройства не решают проблемы точности и надежности в связи с тем, что датчики работают в тяжелых условиях(например высокая температура, возможность прорыва металла, механические напряжения вь.званные тепловым расширением кладки).

l5

Известные устройства быстро теряют точность, а затем выхоцят из строя. Они нашли применение только для проведения опытных плавок в полупромышленных конвертерах. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля тем-. пературы ванны в конвертере, содержащее блоки измерения интенсивности спектрального Ж

2 излучения факела и содержания СО ца уровне горловины конвертера (3) .

На уровне горловины конвертера происходят процессы дожигания СО до СО, что создает, существенную помеху измерению.

Кроме того, устройство работает ненадежно, так как отбор пробы газа на уровне горловины конвертера создает исключительные трудности, а выносы и выбросы металла и шлака выводят аппаратуру из строя.

Цель изобретения состоит в повышении точности и надежности контроля температуРы металла в конвертере по ходу продувки.

Это достигается тем, что устройство снабжено одним блоком деления, тремя блоками умножения, блоком возведения в степень и блоком сложения, причем датчики температуры и состава установлены в непосредственной близости один от другого

Ь газоходе на расстоянии от конвертера

8-14 диаметров горловины конвертера и соединены с указателем через послецовательную цепь блоков деления, возведения в степень, умножения и сложения, причем вход второго блока умножения соединен

f)1 1935 с блоком деления,,а выход - с блоком сложения, вход третьего блока умножения сое динен с датчиком СО, а выход — с первым блоком умножения.

Измерять температуру и состав газов до завершения их горения не следует, так как этот процесс создает помеху, снижающую точность показаний устройства и надежность его работы, То же самое происходит в случае измерения после орошения, так как оно 10 вносит неконтролируемые изменения в измерении обоих параметров и забивает датчики мокрой пылью, кроме того, увеличивается транспортное запаздывание. Установлено, что благоприятные условия для измерения ,имеются в газоходе на расстоянии от конвертера 8-14 диаметров горловины конвертера. На этом участке догорание газов закончилось, а орошение водой еще не начиналось,. В то же время на этом участке газы путем перемешивания усредняются no составу и температуре, благодаря чему измерение можно проводить в любой точке сечения газохода.

На фиг, 1 дана структурная схема предла-. гаемого устройства; на фиг, 2 — график изменения температуры металла в конвертере и температуры содержания СО2 в конвертерных газах по ходу продувки.

Над конвертером 1 с фурмой 2 установлен газоход 3, Датчики 4 и 5 соответствен но температуры конвертерных газов и содержания в них двуокиси углерода соединены с блоком деления 6, который в свою очередь подключен через блок 7 возведения в степень к блоку 8 умножения, Кроме того, к блоку 8 подключен блок 9 умножения, вход которого соединен с датчиком 5. Выход блока 8 соединен с блоком 10 сложения, 49 на вход которого включен также блок 11, вход которого соединен с блоком 6. Выход блока 10 соединен с указателем 12.

Устройство работает следующим об разом, g$

Сигналы, нропорциональные температуре конвертерных газов и содержанию в них

СО, поступают с датчиков 4 и 5 в.блок

6, где определяют их отношение р . Далее

И сигнал с, соответствующий отношению температуры к содержанию СО, поступает в блок 7, где его возводят в степень И .

Результирующий сигнал поступает в блок 8, куда поступает также из блока 9 сигнал, пропорциональный произведению коэффициента В на СО2, В блбке 8 определяют произведение обоих сигналов, далее сигнал поступает в блок 10, куда также поступает из блока 11 сигнал, пропордиональный произведению С на отношение а6 В блоке 10 определяют температуру металла, как алгебраическую сумму трех сигнале в, пропорциональных свободному члену Л, заранее введенному в блок 10, В а СО и С аб.

И

В блоке 10 температура металла определяется следующим соотношением: о гд 7< — гемпература металла С;

1,Ъ,С, rt — коэффициенты, определяемые опытным путем; оС вЂ” отношение температуры конвертерных газов к содержанию

СО,у в них.

Суммарный сигнал измеряется указателем 12, показания которого пропорциональны температуре металла.

Пример . В условиях конвертерного цеха установлены в газоходе хромепь-алюминиевая термопара и в непосредственной близости от нее пробы конвертеРных газов, Всего испытано три варианта — на расстоянии 8 диаметров горловины конвертера от него, 11 и 14 диаметров. Термопара установлена с углублением в газовый поток на 500 мм, отбор - на 350 мм. Термопара соединена с потендиометром, а отбор через систему подготовки и транспортировки пробы — с газоанализатором на СО2 . Выходы приборов соединены с блоком деления

6, установленным в посту управления конвертором, и далее как на фиг, 1, Графическая реализадия плавки, приведена на фиг. 2, где показано изменение температуры {кривая ОГ) и состава конвертерных газов (кривая по ходу продувки, а также изменение температуры металла (кривая "1"). Так же показано рассчитанное к концу продувки значение температур ы о металла (Т=1599,2 С) и фактическое знао чение (Т =1605,0 С), Место установки отборов -11 диаметров горловины конвертера. Существенное изменение контролируе мых параметров наступает, начиная примерно с 17 мин процувки, что составляет

65-75 времени от начала плавки. Использование устройства возможно только с этого момента продувки, Контроль в этот период позволяет привести в соответствие темпы разогрева и обезуглероживания ванны с тем, чтобы закончить продувку при задан» ных значениях температуры 1и состава ванны. Это подтверждается тем, что в случае возможности разовых замеров температуры, например, с помощью зонда замер осуществляется в этот период.

Среднеквадратичная погрешность контроля по результатам 122 плавок 12,8 С. В качестве контрольного прибора используют

611935 потенциометр типа ЭПП-09 с термопарой погружения ПР 30/6 н кварцевым защитньпи колпачком, учитывая погрешность самой контрольной термопары.

5 формула изобретения

Устройство для контроля температуры металла в конвертере, содержащее датчики to температуры конвертерных газов и содержания в них СО, соединенные с указателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности и точности контроля, оно снабжено одним блоком деле- (5 ния, тремя блоками умножения, блоком возведения в степень и блоком сложения, причем датчики температуры и состава установлены в газоходе на расстоянии от конвертера 8-14 диаметров горловины конвертера и соединены с указателем через последовательную цепь блоков деления, воэведения в степень, умножения и сложения, причем вход второго блока умножения соединен с блоком деления, а выход — с блоком сложения, вход третьего блока умножения сое-. динен с датчиком СО, а выход — с первым блоком умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 119933111188, М.Кл . С 21 С 5/30, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР № 193552, М,Кл . С 21 С 5/30, 1964.

3. Авторское свидетельство СССР

N 283259, М.Кл . С 21 С 5/30, 1969.

611О35 ф

COg 7n

17 16 19 гО 2t гг гЗ г рнии лрод88к, еа

Фиг.2

Составитель A. Абросимов

Редактор Т. фадеева Техред И. Климко

Корректор В. Серпик

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3404/26 Тираж 716 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров. СССР по делам изобретений и открьтгий

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