Устройство для контроля окомкованияагломерационной шихты

 

Союз Советских

Социалистических

Рескублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ (n)81 2844 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. К.з (22) Заявлено 01 ° 11. 76 (21) 2416692/22-02

С 22 В 1/16 с присоединением заявки М

Государствеииый комитет

СССР ло яаиам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 622.785 (088. В) Опубликовано 15.03.81. Бюллетень |48 10

Датаопубликованияописания 15 03.81

И.И.Лаврентик и 3.A.Áàðàáàø

:,Ь

Научно-исследовательский и опытно-констру торсййй кнстйтут автоматизации черной:металлургий " ††- — .3 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ OKOMKOBAHHH

АГЛОИЕРАЦИОННОЙ ШИХТЫ

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано на агломерационных ° . фабриках для контроля окомкованкя lIIHx» товых материалов., Известно устройство для автоматического контроля окомкования агломерационных шихт, содержащее источник светового потока и приемник, расположенный по другую сторону струк.

РабОта устройства заключается в том, что в месте выхода шихты из смесителя- окомкователя установлен источ ник света. Напротив источника, соос=

Hp с ним,помещен приемник света с 15 чувствительным элементом. Источник и приемник расположены так, чтобы луч света пересекал поток падающей е шихты. Степень рассеивания луча света, воспринимаемая чувствительным эле- 20 ментом, характеризует степень окомкования шихты, в соответствии с которой регулируется количество воДы на. увлажнение tl).

Недостатками известного устройства25 являются непостоянство разности интенсивности светового потока прк кзменении соотношения компонентов шихты (каждый компонент шихты характеризуется гранулометрическим составом 30 и максимальной молекулярной,влагоемкостью, а, как известно, вода, находящаяся внутри отдельных кусочков шихты, практически не участвует в процессе окомкования), непостоянство формы поперечного сечения струи шихты, что значительно увеличивает дополнительную погрешность измерения устройства, парообраэова.ния в зимнее время в месте установки ,измерительного блока устройства, особенно на агломерационных фабриках, где применяют подогрев шихты или горячий возврат.

Цель изобретения - повышение ,точности контроля окомкования.

Поставленная цель достигается тем; что устройство снабжено экраном из оптически прозрачного мате >кала, установленного касательно к потоку шихты, причем на его стороне, контактирующей с шкхтой, выполнен микрорельеф, например, в виде матовой поверхности, а источник светового потока и фотоприемник расположены перед гладкой поверхностью экрана и отделены друг от друга оптически непрозрачным экраном, прилегающим плотно к поверхности прозрачного экрана.

812844

На фиг. 1 изображена схема устройства для контроля окомкования агломерационной шихты; на фиг. 2 — место установки и взаимное расположение основных узлов устройства.

Схема устройства содержит источник 1 светового потока, фотоприемник

2, оптически прозрачный экран 3, оптически непрозрачный экран 4, термоприемник 5, нагревательный элемент стабилизированный источник 7 питания, преобразователь 8, регулятор 9, задатчик 10, а также, окомкованную агломерационную шихту 11, загрузочный бункер 12 барабанный питатель

13, кронштейн 14, шарнир 15, стальную трубу 16. Стрелками показано . 15 направление движения шихты 11 и направление вращения барабанного питателя 13.

Оптически прозрачный экран 3 устройства выполнен в виде полого 20 цилиндра высотой 20 мм, внутри которого расположены источник 1 светового потока, фотоприемник 2, оптически непрозрачный экран 4, термоприемник 5 и нагревательный элемент 6 ..

В предлогаемом устройстве с целью интегральной оценки контролируемого параметра источник 1 светового пав тока и фотоприемник 2 выполнены в виде двух групп параллельно соединенных и чередующихся между собой цепочек, которые равномерно распределены вдоль внутренней поверхности оптически прозрачного экрана 3.

При этом каждый фотоприемник 2 35 отделен от источника 1 светового потока оптически непрозрачным экраном 4, соприкасающимся с оптически прозрачным экраном 3. Толщина оптически непрозрачного экрана 4 в 40 каждом конкретном случае выбирается исходя из получения максимальной чувствительности устройства.

Оптически непрозрачный экран 4 изолирует фотоприемник 2 от попадания прямых и отраженных непосредственно от вйутренней.поверхности оптически прозрачного экрана 3 лучей, испускаемых источником 1 светового потока.

Температура шихты 11, поступающеф на спекание, изменяется в диапазоне 10-75 С в зависимости от содержания в ней горячего возврата, температуры окружающей среды и 55 эффективности подогревательных устройств, предназначенных для интенсификации процесса спекания. С целью устранения влияния указанных факторов на показания устройства в 60 нем предусмотрен контур стабилизации температурного режима, в состав которого входят термоприемник 5, регулятор 9 и нагревательный элемент

Подцерживание заданной температуры внутри устройства достигается путем изменения регулятором 9 величины тока в цепи нагревательного элемента 6. Причем изменение температуры воспринимается регулятором

9 в виде изменений внутреннего сопротивления термоприемника 5.

Заданное значение температуры обычно устанавливают с помощью задатчика 10 на 5 — 10 С выше максимально возможной температуры шихты 11, окружающей устройство.

Пример установки устройства в технологической цепи тракта подачи шихты на агломерационную машину показан на фиг. 2, из которого видно, что устройство выполнено в виде стальной трубы 16 и крепится с помощью шарнира 15 к кронштейну 14. Последний жестко крепится в верхней части загрузочного бункера 12. Длина стальной трубы 16 выбрана таким образом, чтобы оптически прозрачный экран 3, прикрепленный к ее нижнему концу, находился в течение всего времени работы устройства в шихте 11, которая непрерывным потоком из загрузочного бункера 12 выдается барабанным питателем 13.

Шарнир 15 позволяет стальной трубе 16 ориентироваться вдоль потока шихты 11, что позволяет повысить срок службы и эксплуатационную надежность устройства.

Работа предлагаемого оптического устройства основана на изменении угла полного внутреннего отражения на границе шероховатой поверхности оптически прозрачного экрана 3 и потока окомкования агломерационной шихты 11 в зависимости от ее поверхностной влажности.

При этом лучи от источника 1 светового потока 1 проходят, преломляясь, оптически прозрачный экрай 3 и подают на его шероховатую поверхность, которая большую часть лучей отражает во всех направлениях. Вследствие диФФузного отражения поток шихты 11, находящийся с внешней стороны оптически прозрачного экрана 3, делается почти невидимым, в результате. чего интенсивность светового потока, падающего на фотоприемник 2, является максимальной. По мере увлечения количества воды на поверхности окомкованной агломерационной шихты 11 вода начинает взаимодействовать. с щероховатой гидрофильной поверхностью постепенно заполняя ее впадины, а это вызывает изменение предельного угла полного внутреннего отражения.

Так, например, предельный угол полного внутреннего отражения на границе стекло-воздух составляет 35-40 а на границе стекло — вода — 49-55 С. о

Из этого следует, что та часть выступов микрорельефа оптически прозрачно812844 формула изобретения

02. 1

ro экрана 3, находящегося в контакте с водой, становится прозрачной (просветляется) для световых лучей и шихта 11 делается видимой.

Укаэанное просветление объясняется тем, что коэффициенты преломления воды и стекла близкие по величине и соответственно равны 1,33 и

1,51. В силу того, что шихта 11 имеет черный цвет, лучи попавшие на ее поверхность, почти полностью.поглощаются. Это вызывает уменьшение интенсивности светового потока, падающего на фотопоиемник 2,минимальное его значение достигается при полном заполнении водой микрорельефа шероховатой гидрофильной поверхности оптически прозрачного экрана 3.

Внедрение данного устройства на агломерационных машинах даст возможность улучшить качество окомкования и повысить производительность.

Устройство для контроля окомкования агломерационной шихты, содержащее источник светового потока и фотоприемник, от ли ч ающе е с я тем, что, с целью повышения точности оно снабжено экраном из оптически прозрачного материала, установленного касательно к потоку шихты, с гидрофильной поверхностью на стороне, контактирующей с шихтой, а источник светового потока и фотоприемник расположены перед гладкой поверхностью экрана и отделены друг от друга непрозрачным экраном, прилегающим

15 плотно к поверхности прозрачного экрана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

;ф Р 298646, кл. С 22 В 1/16, 1969.

812844

Фиг.2

Составитель A ..Абросимов

Редактор С.Лыжова Техред- М.Голинка Корректор Г.Решетйик

Заказ 702/32 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ ГосудЦ3ственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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