Зонд для измерения электрическогосопротивления шихты b доменнойпечи

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ц 81 0 8 24

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 17.05.79 (21) 2767665/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) M. Кл.з

С 21 В 7/24

Государственный комитет

СССР (53) УДК 669.162.002. .56(088.8) по делам изобретений и открытий т

t (72) Автор изобретения

В. Н. Потанин

Уральский научно-исследовательский институт черных -металлов т т (71) Заявитель (54) ЗОНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ШИХТЫ В ДОМЕННОЯ ПЕЧИ

Изобретение относится к устройствам для контроля металлургических процессов, в частности к конструкциям зондов для измерения электрического сопротивления опускающейся в доменной печи шихты, по изменению которого определяют геометрические параметры и скорости опускания слоев шихты.

Известен зонд для измерения электрического сопротивления шихты в доменной печи, состоящий из двух трубок с изоляцией, установленных на некотором расстоянии на двух горизонтах, при этом трубки являются датчиками, которые измеряют электрическое сопротивление шихты (1). 15

Недостатком известной конструкции является то, что трубки в рабочем пространстве печи установлены консольно и на них действует значительная изгибающая трубу распределенная вертикальная нагрузка, 20 вызываемая давлением опускающейся шихты на верхнюю поверхность и трением шихты на боковых стенках зонда. В связи с этим для ввода зонда в печь и удержания его в стационарном (горизонтальном) по- 25 ложении требуется применение мощных механизмов.

Наиболее близким к изобретению является зонд для измерения электрического сопротивления шихты в доменной печи, со- 30 стоящий из трубы с закрепленными на ней на разных уровнях электродами с изоляторами (2).

Недостатком данной конструкции является то, что установленные на боковой стенке трубы изолированные гнезда с электродами ослабляют последнюю тем больше, чем больше размер гнезда. При уменьшении размера гнезда стенка трубы приближается к электродам и увеличивается вероятность ее параллельного подключения (через шихту) к тому участку шихты, сопротивление которого измеряется. Кроме того, при небольших размерах плоских электродов затруднено получение постоянного и надежного их контакта с шихтой, состоящей из кусков размером до

100 мм, а иногда и более. В результате этих причин снижается чувствительность зонда и надежность выполнения измерения.

Заметим еще, что увеличение площади электродов, в особенности за счет их вертикального размера, не только значительно ослабляет стенку трубы, работающую на изгиб при повышенной температуре, но и снижает разрешающую способность зонда.

Целью изобретения является упрощение и облегчение конструкции зонда при повышении надежности и точности измерения.

810824

Поставленная цель достигается тем, что конец трубы снабжен внутренним кольцом, к которому через изоляторы прикреплена втулка с кольцевыми изоляторами и электродами, причем наружные диаметры электродов, изоляторов и трубы равны, а нижний электрод закреплен непосредственно на втулке.

На чертеже изображен предлагаемый зонд, общий вид.

Зонд содержит втулку 1, имеющую в верхней части бурт, и расположенные на ней последовательно сверху вниз изолирующую вставку 2 с буртом, опорное кольцо

3, верхний изолятор 4, в выточке которого находится верхний электрод 5, нижний изолятор 6 и нижний электрод 7. Нижний электрод 7 крепится (на резьбе или сваркой) непосредственно к втулке 1 и стягивает детали 1 — 6 в единый блок, который через опорное кольцо 3 крепится (на резьбе или сваркой) к трубе 8.

Втулка 1 и верхний изолятор 4 имеют радиальные отверстия, в которых располагается проводник тока, идущий к верхнему электроду 5. Второй проводник тока через втулку 1 подсоединен к нижнему электроду.

Зонд может быть введен в рабочее пространство через отверстие с сальниковым устройством в куполе печи и при необходимости перемещаться по вертикали.

Для стационарной установки зонда на любом необходимом расстоянии от стенки печи труба может быть жестко подвешена к балке, установленной по диаметру колошника. К одной балке может быть подвешено несколько зондов.

Все изолирующие детали зонда подвергаются только сжимающим нагрузкам и могут быть выполнены из асбоцемента, керамики, шлакоситалла и других распространенных огнеупорных материалов, остальные детали — металлические. При необходимости герметизации полости зонда втулка 1 в нижней части может иметь донышко или пробку. Внутри зонда может быть установлена термопара, а труба зонда использована для отбора проб газа.

Зонд работает следующим образом.

Зонд устанавливается в стационарное (вертикальное) положение внутри опускающегося столба шихты. Частицы шихты контактируют с кольцевыми электродами

5 и 7, которые подключены в измерительную электрическую цепь. Поскольку шихта состоит из последовательных коксовых

55 и рудных слоев, существенно различающихся по электрическому сопротивлению, проводимость тока на участке между электродами определяется видом находящегося там в данный момент материала, а при прохождении между электродами границы слоев постепенно изменяется от одного крайнего значения до другого. Под действием силы трения шихты на поверхности зонда труба и втулка испытывают растягивающие, а остальные детали сжимающие усилия.

Применение кольцевых электродов и изоляторов, находящихся на конце трубы, позволяет расположить несущие нагрузки металлические детали внутри колец и при любых размерах электродов и изоляторов исключить возможность параллельного подключения несущих конструкций зонда к тому участку шихты, на котором измеряется сопротивление. Кроме того, кольцеобразная форма электродов в сравнении с плоской даже при небольших их габаритных размерах обеспечивает надежный контакт с шихтой за счет выпуклости поверхности и относительно большего удельного развития последней. Наконец, при меньших поперечных сечениях и более обтекаемой для шихты форме предлагаемый зонд меньше разрушает границы слоев шихты, что позволяет замерить их положение более надежно.

Формула изобретения

Зонд для измерения электрического сопротивления шихты в доменной печи, состоящий из трубы с закрепленными на ней на разных уровнях электродами с изоляторами, отличающийся тем, что, с целью упрощения и облегчения его конструкции, а также повышения надежности и точности измерения, конец трубы снабжен внутренним опорным кольцом, к которому через изолятор прикреплена втулка с кольцевыми изоляторами и электродами, причем наружные диаметры электродов, изоляторов и трубы равны, а нижний электрод закреплен непосредственно на втулке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии М 52-151606, кл. 10А524 (С 21 В 7/24), опубл. 16.12.77.

2. Заявка Японии Ко 53-65205, кл. 10А52 (С 21 В 7/24), опубл. 10.06.78.

810824

Редактор И. Квачадзе

Заказ 360/6 Изд. № 212 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений п открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Фуфаев

Техред О. Павлова

Корректоры: О. Тюрина и P. Беркович