Устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗЬВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТО РСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ())) 942868

Соввтсиик

Социвлиетичасиик рве ттубяии (61) Дояолнительиое к авт. свил-ву(22) Заявлено 08. 09. 80 (21) 2981336/22-02 с ирисоелииеииетт заявки М (23 ) Приоритет

Омубликоваио 15 07 82 Бктллетемь Р626

Дата ояубликфвания омисамия 18.07.82 (53)N. Кл.

В 22 0 11/16 фаульрстинкьФ кшннтнт

СССР ае данаи нзет)ретеннВ в еткрыткй (53) >ClK 746.

° 329.27 (088.8) (72) Автор изобретения

М.Я. Бровман

° Д f (71) Заявитель

)„. раматорский научно-исследовательский и проектнотехнологический институт машиностроен (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ МЕТАЛЛА

В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ

Изобретение относится к черной и цветной металлургии., а более конкретно к устройствам для измерения уровня металла в кристаллизаторах машин непрерывного и полунепрерывного литья металлов.

Известны устройства для измерения уровня металла в кристаллизаторе, содержащие излучатели (рентгеновские или З -лучи) (1).

Недостатком его является необходимость защиты людей от излучения и низкая точность при покрытии ho верхности кристаллизатора слоем затвердевшего шлака или металла, эадер- 15 живающего излучение.

Известно устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе, содержащее установленные в кристаллизаторе на различной высоте по его то стенкам термодатчики (2).

Недостатком устройства является низкая точность из-за влияния на тепловой поток слоя шлака, покрываю2 щего слиток при разливке под уровень.

Повышение теплового потока может быть результатом уменьшения толщины слоя шлака, утонение корки слитка или даже ее разрыв, а не понижение уровня жидкого металла. Кроме того, тер" модатчиками приходится оснащать все кристаллизаторы, число которых при широком сортаменте велико, разъединять и вновь подсоединять их к измерительной аппаратуре при смене кристаллизатора.

Цель изобретения - обеспечение повышения точности и надежности измерения уровня металла в кристаллизаторе.

Указанная цель достигается тем, что,в устройстве, содержащем воронку, желоб, погруженный нижней частью в жидкий металл раэливочный стакан с центральным или боковыми выходными отверстиями, в нижнем торце разливочного стакана, выполнена замкнутая полость,.соединенная с регист3 942868 рирующим давление газа в данной по" ласти прибором.

Замкнутая полость может быть разделена на несколько отсеков, каждый иэ которых соединен с отдельным прибором.

На чертеже представлена схема устройства.

В кристаллизатар 1, в котором формируется слиток 2, жидкий металл поступает через разливочный стакан 3 из воронки 4, через желоб 5. На торцовой поверхности стакана выполнена замкнутая полость 6, соединенная трубой через отверстие 7 с соединительным краном 8, с манометрами

9 и 10.

Устройство работает следующим об- разом.

В кристаллизатор 1, где формируется слиток 2, через стакан 3 поступает жидкий металл. Он подается через воронку 4 и желоб 5 в один, или, одновременно в несколько кристаллизаторов, как обычно на машинах непре рывного или полунепрерывного литья металлов, Уровень мениска является плоскостью А.

Жидкий металл заполняет частично и полость 6, но поскольку эта полость, соединенная трубой 7 с краном

8 и манометрами 9 и 10, замкнута и герметична, жидкий металл заполняет ее только до уровня плоскости Б, когда давление в полости 6 будет равно . р = р" Н, где у - удельный вес жид кого металла, Н - расстояние между плоскостями А и Б, т.е. между уровнями металла в кристаллизаторе 1 и в полости 6. Как бы ни изменялись температура газа в полости 6, его объем, 40 режимы литья и расход металла, предыдущее равенство остается верным и измерение давления в полости 6 определяет величину Н, т.е. позволяет контролировать уровень жидкого металла в кристаллизаторе 1. Полость 6 мож-, но разделить на несколько отсеков, каждый из которых соединен са своим манометром, например 9. Это повышает надежность устройства, так как при 50 нарушении герметичности одного отсека, давление во втором измеряется и позволяет контролировать уровень металла, т.е. положение плоскости А.

В манометре 10 рабочая жидкость, например, ртуть, до начала разливки занимает в обоих трубках положение плоскости Е ° Установив стакан 3 в рабочее положение и соединив его краном 8 с манометром (или манометрами), заливают жидкий металл в кристаллизатор. В манометре 10 возникает перепад уровней, между плоскостями Г и Д, равный h, при этом ф.„ и = Н, где у - удельный вес рабочей жидкосУ ти.

Например, при литье стали г

= 7000 кг/мЭ, Н = 0,2 м, P = 14 КПа или h = 0,107 м рт.ст. Задана предельная величина Н = 0,30 м, P =

= 0,21 КПа, h = 0,163 м. Тогда при достижении плоскости Ж, ртуть замыкает контакт и подается сигнал об опасности переполнения кристаллизатора. Другое предельное значение задает плоскость Е, которая соответствует атмосферному давлению, устанавливаемому в полости 6, если мениск А опускается ниже уровня торцовой поверхности стакана 3 и полости 6 будет сообщаться с атмосферой. Это, например, случится при ошибке оператора, увеличившего скорость слитка 2 выше допустимой величины или при прорыве твердой корки слитка 2 под кристаллизатором. Установление атмосферного давления в полости 6 сопровождается аварийным звуковым сигналам. Замыкание контактов такого сигнала соответствует также достижению жидким металлом плоскости. Ж.

В отличие от устройств, контролирующих уровень мениска излучением, ни образование настылей на стенках кристаллизатора, ни покрытие их шлаком, не препятствует работе устройства. Герметичность полости 6 при неподвижных соединяемых элементах (стакан 3 и манометры 9 и 10) обеспечивается нетрудно. Манометры можно рас" положить на пульте управления, соединить их с системой автоматики, регулирующей скорость слитка или расход металла. Колебания уровня Б и наличие на мениске А слоя шлака незначительна влияют на показания манометров (слой шлака имеет толщину не более

0,2 м, а Н = 0,10 - 0,20 м и, кроме того, удельный вес шлака обычно значительно меньше, чем металла), Годовой экономический эффект от применения устройства эа счет сокращения на 10 время простоев машины полунепрерывного литья составляет

36.700 руб.

942868

5 формула изобретения

И

А

ВНИИПИ Заказ 4956/13 Тираж 852 Подписное

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

1. Устройство для измерения уровня металла в кристаллиэаторе машин непрерывного литья металлов, вклю- 3 чающее воронку„ желоб, погруженный нижней частью в жидкий металл разливочный стакан с центральным или боковыми выходными отверстиями, о т " л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля уровня жидкого металла в кристаллиэаторе, в нижнем торце разливочного стакана выполнена замкну$5 тая полость, соединенная с регистрирующям давление газа в данной полости прибором.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что замкнутая полость разделена на несколько отсеков, каждый из которых соединен с отдельным регистрирующим прибором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l, Авторское свидетельство СССР

М 243163, кл. B 22 0 11/16) 1970.

2. Авторское свидетельство СССР и 740391, кл. В 22 0 11/04, 1980.