Устройство для определения высоты фурмы в конвертере

Устройство для определения высоты фурмы в конвертере

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ФУРМЫ В КОНВЕРТЕРЕ, содержащее щуп, датчик высоты фурмы, счетчик /высоты .фурмы, детектор касания щупа 1C расплавом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения положения кислородной фур-мы над поверхностью жидкого метал ,ла, оно содержит блок управления, j три блока синхронизации, блок формирования , сумматор, регистр, схему И, излучатель и приемник ультразвука, два детектора,счетчик высоты щупа, датчик высоты щупа, вход которого соединен с осью привода щупа, а его выход через блок формирования соединен с первым входом первого блока синхронизации, другой вход которого соединен с первым выходом блока управления , а выход первого блока элемента синхронизации соединен со счетным входом счетчика высоты щу- i ;па, вход Сброс в нуль счетчика вы-. , соты щупа соединен с выходом детектора фиксации прекращения ультраj звука,- вход которого соединен с рбГщей точк.ой, соединяющей выход приемника ультразвука и вход детектора фиксации ультразвука, а выход счетчика высоты щупа соединен с первым входом сумматора, другой вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий .вход сумматора соединен с выходом счетчика высоты фурмы, а выход сумматора соединен с входом регистрам, выход которого соединен с первым входом схемы И, другой вход которой соединен с выходом второго блока синхронизации , первый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, , (Л а второй вход второго блока синхронизации соединен с выходом детектора касания щупа, вход которого соедивен с приводом щупа, а выход схемы И соединен с входом Ввод числа счетчика высоты фурмы, вход Запись числа которого соединен С выходе детектора фиксации ультра}звука , счетный вход счетчика, высоты фурмы соединен с выходом третьего .блока синхронизации, первый вход которого соединен с четвертым выходом ot блока управления, а второй вход третьего блока синхронизации соединен 4:2 с выходом датчика высоты ф.урмы, вход со которого соединен с пр иводом фуроо мы.

„„SU„„jL 006498 А сОюз сОВетсних социьлистичксних

РЕСПУБЛИН госуд@ старинный комитет ссср по делдм изоБ етний и отн ьггий . 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 3254266/22-03 (22) 19. 12. 80 (46) 23.03.83.Бюл. 9 11 (72) С.A.Áàðàíoâ и С.К.Соболев .(71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (53) 669.184:66.012.1(088.8) (5б) 1. Авторское свидетельство СССР

9 325252, кл. С 21 С 5/30, 1970.

2. Патент Японии 9 49-45442; кл. 10 A 533.3, 1974. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ -ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЫСОТЫ ФУРМЫ В КОНВЕРТЕРЕ, содержащее щуп, датчик высоты фурмы, счетчик высоты фурмы, детектор касания щупа с расплавом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения положения кислородной фур мы над поверхностью жидкого метал,ла, оно содержит блок управления, три блока синхронизации, блок формирования,сумматор, регистр, схему И, излучатель и приемник ультразвука, два детектора, счетчик высоты щупа, датчик высоты щупа, вход которого соединен с осью привода щупа,.а его выход через блок формирования соединен с первым входом . первого блока синхронизации, другой вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход первого блока элемента синхронизации соединен со счетным входом счетчика высоты ulyna, вход "Сброс в нуль" счетчика вы0,соты щупа соединен с выходом детектора фиксации прекращения ультра; звука,. вход которого соединен с об.щей точкой, соединяющей выход приемника ультразвука и вход детектора фиксации ультразвука, а выход счетчика высоты щупа соединен с первым входом сумматора, другой вход которого соединен .с вторым выходом блока управления, третий вход сумматора соединен С выходом счетчика высоты фурмы, а выход -сумматора соединен с входом регистра., выход кото. рого соединен с первым входом схемы И, другой вход которой соединен с выходом второго блока синкронизации, первый вход которого соединен Я с третьим выходом блока управления, а второй вход второго блока синхро- фф низации соединен с выходом детектора касания щупа, вход которого сое- С динен с приводом щупа, а выход схемы И соединен с входом "Ввод числа счетчика высоты фурмы, вход

"Запись числа" которого соединен с выходом детектора фиксации ультрарвука, счетный вход счетчика высоты фурмы соединен с выходом третьего блока синхронизации, .первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а второй вход третьего блока синхронизации соединен с выходом датчика высоты фурмы, вход которого соединен с приводом фурмые.1006498

Изобретение относится к автоматизации в черной металлургии и может быть использовано в системах управления и контроля положением кислородной фурмы.

Известно устройство для определе- 5 ния высоты фурмы в конвертере, где. касание штыря с уровнем металла фик. сируется по резонансу магнитопровода, который охватывает фурму Г11 .

Недостатком этого устройства.является необходимость изоляции корпуса фурмы, что приводит к снижению его надежности.

Наиболее близким к изобретению является устройство для установки высоты кислородной фурмы в конвертере, которое состоит иэ кислородной фурмы, в сопле которой размещен щуп, конец которого через корпус фурмы последоватльно соединен с детектором касания щупа и измерительным при- 2О бором, фурма через привод соединена со счетчиком высоты фурмы и эадатчиком (2) .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения 25 положения кислородной фурмы, поскольку тепловое удлинение элементов подвески (цепи, троса) приводит к неправильному измерению уровня металла и вследствие этого неправильной уста- 3О новке фурмы относительно уровня металла.

Целью изобретения является повышение точности контроля положения фурмы относительно поверхности метал- З ла на протяжении всего цикла продувки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее щуп датчик высоты фурмы, счетчик высоты фурмы, детектор касания щупа, включены блок управления, три блока синхронизации, блок формирования, сум1 матор, регистр, схему И, излучатель и приемник ультразвука, детектор фиксации прекращения ультразвука, детек- 45 тор фиксации ультразвука, счетчик высоты щупа, датчик высоты щупа, вход которого соединен с осью привода щупа, а его выход через блок формирования соединен с первым вхо- 5Р дом первого блока синхронизации, другой вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выход первого блока синхронизации соединен со счетным входом счетчика высоты 55 щупа, а вход "Сброс в нуль" счетчика высоты щупа соединен с выхОдом детектора фиксации прекращения ультразвука, вход которого соединен с общей точкой, соединяющей выход приемника ультразвука и вход детектора фикса- 6О ции ультразвука, а выход счетчика высоты щупа соединен с первым входом сумматора, другой вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий вход сумматора соеди- 65 нен с выходом счетчика высоты фурмы, а выход сумматора соединен с входом регистра, выход которого соединен; с первым входом схемы И, другой вход которрй соединен с выходом второго блока синхронизации, первый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а второй вход второго блока синхронизации соединен с выходом детектора касания щупа, вход которого соединен с приводом щупа, а выход схемы И соединен с входом "Ввод числа" счетчика высоты фурмы, вход "Запись числа" которого соединен с выходом детектора фиксации ультразвука, счетный вход счетчика высоты фурмы соединен с выходом тре-, тьего блока синхронизации, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а второй вход третьего блока синхронизации соединен с выходом датчика "высоты фурмы, вход которого соединен с при-. водом фурмы.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для определения высоты фурмы в конвертере содержит излучатель 1 и приемник 2 ультразвука, детектор 3 фиксации ультразвука, детектор 4 фиксации прекращения ультразвука, блок 5 формирования, счетчик б высоты щупа, сумматор 7, блок 8 управления, регистр 9, детектор 10 касания щупа, схему И 11, счетчик 12 высоты фурмы, датчик 13 высоты фурмы, три блока 14-16 синхронизации, датчик 17 высоты. щупа, вход которого соединен с осью привода 18 щупа, а его выход через блок 5 формирования соединен с первым входом первого блока 14 синхронизации, другой вход которого соединен с первым выходом блока 8 управления, а выход первого блока 14 синхронизации соединен с счетным входом счетчика 6 высоты щупа. Вход "Сброс в нуль" счет чика б соединен с выходом детектора 4 фиксации прекращения ультразвука, вход которого соединен с общей. точкой, соединяющей выход приемни- ка 2 ультразвука и вход детектора 3 фиксации .ультразвука, а выход счетчика 6 соединен с первым .входом сумматора 7, другой вход которого соецинен с вторым выходом блока 8 управчения. Третий вход сумматора 7 соединен с выходом счетчика 12 высоты фурмы, а выход сумматора 7 соединен с входом регистра 9, выход которого соединен с первым входом схемы И 11, другой вход которой. соединен с выходом второго блока 15 синхронизации, первый вход которого соединен с третьим выходом блока 8 управления, а второй вход второго блока 15 синхронизации соединен с выходом детектора 10 касания щупа, вход которого

1006498 соединен с осью привода 18 щупа ° Началом измерения является переВыход схемы И 11 соединен с входом мещение фурмы 20 вверх, конец кото-

"Ввод числа" счетчика 12 высоты фур- рой, пройдя "базовую" зону (уровень мы, вход "Эапись числа" которого размещения излучателя 1 и приемнисоединена с выходом детектора 3 фик- ка 2 ультразвука) открывает поток сации ультразвука, а счетный вход 5 ультразвука, который поступает на счетчика 12 высоты фурмы соединен с вход приемника 2 ультразвука. Сигвыходом третьего блока 16 синхрони- нал с выхода приемника 2 ультразации, первый вход которого соединен звука поступает на вход детектора 3 с четвертым выходом блока 8 управ- фиксации ультразвука, который фикления, а второй вход третьего блока 10 сирует момент поступления упьтразву16 синхронизации соединен с выходом кового потока и сбрасывает счетчик 12. датчика 13 высоты фурмы, вход кото- высоты фурмы в нуль. При дальнейрого соединен с приводом 19 фурмы. шем подъеме фурмы 20 счетчик 12 Блок 5 формирования представляет высоты фурмы начинает отсчет положе" собой два триггера Шмитта, которые 5 ния фурмы 20 от "базового" уровня формируют импульсы на перепадах на- размещения излучателя 1 и приемни:пряжения (синусоиде), которые по- ка 2 ультразвука. Далее фурма 20 .ступают от датчика 17 высоты щупа, . может быть остановлена в любом меси логическую схему, позволяющую вы- те или продолжать свое движение. Посделять на своем выходе только те им- . ле пересечения фурмой 20 "базового" пульсы, которые соответствуют переме- уровня шуп 21 начинает опускаться. щению щупа 21 только вниз. Это необ- При пересечении щупом 21 "базового" ходимо для того, чтобы исключить под- уровня размещения излучателя 1 и счет импульсов счетчиком б высоты приемника 2 ультразвука сигнал от щУпа при перемещении щупа 21 вверх, приемника 2 ультразвука фиксируется что в свою очередь повышает на25 детектором 4 прекращения ультразвудежность работы устройства. ка, который в этот момент сбрасываБлок 8 УПРавлениЯ состоит из гене- ет счетчик б высоты щупа в нуль и

Ратора импУльсов и делителя частоты, при дальнейшем опускании щупа 21 которые необходимы для разделения счетчик. 6 начинает производить ство вРемени операции сложениЯ в сУм- 30 счет перемещения щупа 21 вниз. маторе 7, подсчета импульсов в.счет- Коды положения фурмы 20 со счетчике. 12 высоты фуРмы, в счетчике б чика 12 высоты фурмы и высоты щупа высоты щУпа и пеРезаписи РеэУльтата 21 со счетчика 6 поступают на входы суммирования из регистра 9 в счет- сумматора 7, где происходит их сумчик 12 -высоты фурмы. 35 мирование в интервале одного дискретУстРойство Работает следующим об- ного перемещения фурмы 20 и щупа 21. разом. Это необходимо, чтобы не было потеКоманда на .выполнение измерения ри информации, вызванной изменением высоты фурмы 20 происходит путем .вклю. скорости перемещения фурмы 20 и щучения излучателя 1 и приемника 2 40 и

Ультразвука. которые Размещены над . В момент касания щупа 21 с поверхконвертором 23 в безопасной зоне от ностью жидкого металла 22 детектор 10, факела конвертера в так называемой касания щупа выдает сигнал, с помощью

"базовой" зоне-. ИзлУчатель 1 создает которого результат сложения в сумманапРавленный поток УльтРазвУка в на- торе 7, который хранится в регистреL пРавлении пРиемника 2 УльтРазвУка. 9 рез схему И 11 переписывается

Они Расположены таким обРазом, что в счетчик 12 высоты фурми. фУРма 20 и щУп 21 пРи пеРемещении мо- . Результат вычислений сумматора 7 гут перекрывать ультразвуковой по,(в момент касания щупа 21 поверхносток. ,ти жидкого металла 22 в конвертере 2ф

В момент подачи команды на измеРе- 50 будет точным положением фурмы. 20 и ад. ние высоты фурмы 20 относительно уровнем металла уровня металла 22, фурма 20 может Измерение в период плавки необхо, находиться выше "базовой"эоны или димо из-за =растяжения троса (цепи ), ниже ее. В первом случае фурму 20 подвески фурмы, а также вследствие необходимо ввести в зону, чтобы 55 изменения самого уровня жидкого месчетчик 12.высоты фурмы сбросился в . талла 22 в период продувки. нуль и поднять ее вверх. В другом случае (фурма 20 находится ниже "базо- Использование изобретения обесвой"зоны) ее необходимо только под- печивает увеличение выхода годного нЯть выше "базовой" зоны. В том и 60 металла вследствие сокращения време.другом случае щуп 21 находится над ни продувки жидкого металла и сниже"базовбй" зоной. ния количества выбросов.

1006498

Составитель Ю.Романов

Техред Т. Фанта Корректор О. Билак Редактор Г.Безвершенко

Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2054/42 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4