Устройство автоматического контроля температуры металла в конвертере

Устройство автоматического контроля температуры металла в конвертере

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сава Соеетсииа

Социалистииэсеа

Республик

О П И C А Н И Е (ll) 603856

ИЗОБРЕТЕНИЯ к мтоюскомю свидетвльствю (6!) Дополнительное к авт. саид-ву

2 (22} Заявлено 24.03.76 (21)2339234/18-02 (51) М, Кл.

С 01 К 7/02 с присоединением заявки №

Гваударатвв««м «ам«тат

6вввтв И«««втров NN вв делам «забрвтвавй я ат«рмт«й (23) Приоритет— (53) УДК 536.532 (088.8) (43) Опубликовано 25.04.78. Бюллетень №15 (45) Дата опубликования описания31.03.78 (72» Авторы изобретения

В. С. Вогушевский 4. И. Гончаров, Н. А. Сорокин, С. К. Соболев и С. М. Сердюк (71 } Заявитель

Институт автоматики (54) УСТРОЙСЧБО АВТОМАТИЧЕ<ЖОГО КОНТРОЛЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ МЕТАЛЛА И КОНВЕРТЕРЕ

Изобретение относится к области температурного контроля в металлургической промышленности, в частности темнературы металла s конвертере.

Известны устройства контроля. температу- 5 ры жидкого металла в плавильных агрегатах, включающие датчики темтюратуры, точек футеровки агрегата, измерители температуры, блоки деления и индикации ).1 (. Эти устройства контролируют температуру металла при помощи измерения в нескольких точках температуры футеровки агрегата с последующей экстраполяцией температурного поля на огневую поверхность футеровки. Однако . известные устройства не содержат блоки учета пространственных координат контролируемых точек, которые изменяются вследствие износа,илн ошлакования пограничного слоя футе ровки.

Наиболее близким к изобретению по тех- ра нической сущности и достигаемому результату является устройство, где уточнение пространственных координат контролируемых точек футеровки производят с помощью блоков определения времени между резким иэ- р; менением температурного режима агрегата и температур рассматриваемых точек футеровки (2).

Это устройство обладает тем недостат ком, что во-первых, в случае ошлакования футеровки датчики темцературы зачастую не реагируют на возмущения, имеющие место на огневой поверхности футеровкн ог ввода регламентированного технологичес= ким процессом количества присадки",во-вторых, сам процесс измерения времени реакции датчиков температуры на возмущения средствами автоматики представляет большие трудности, так как медленно изменяющиеся параметры регистрировать с высокой степенью точности практически невозможно.

Цель изобретения - получить более надежный контроль температуры металла в конвертере, упростить устройство, повысить его точность, Эта цель достигается тем, что устройство содержит блок контроля электросопротивления пограничного слоя футеровки на участ ке or какого-либо датчика температуры до огневой поверхности, вход которого через

603856 переключатель соединен с датчиком температуры, а выход - с преобразователем блока определения татацины футеровкн; пограничный слой футеровки на упомянутом участке состоит из огнеупорного материала с линейной зависимостью электросопротивления от температуры в измеряемом диапазоне, например из ингрида алюминия; устройство собрано по компенсационной схеме, причем компенсируюшими элемс:нтами являются преобразователи блоков определения температуры и толщины футеровки, На чертеже представлена блок-схема устройства, где 1,2 — датчики температуры; 3, 4 - измерители температуры; 5 -блок суммирования; 6 - блок умножения; 7 - усилитель; 8 - блок деления с преобразователем ПФ2 толшины фугероаки; 9 — блок суммирования; 10» блок суммирования с преобразэвателем ПФ1 температуры; 11 - блок контроля элекгрэсопротивления; 12 футеровка конвертера; 13 - жидкий металл;

14 - кожух; 15 — огнеупорный материал с линейной зависимостью алектросопрогивле ния or температуры; 16 — переключатель; х - расстояние ог огневой поверхности фугеровки до датчика 1 температуры < м;

F - расстояние между датчиками температуры, м.

Датчики 1 и 2 температуры соединены, соответственно, с измерителями 3 н 4 температуры, причем датчик 1 соединен с измерителем 3 через переключатель 16. Выходные датчики измерителей 3,4 температуры соединены встречно и подключены к блоку 5 суммирования.

Рамка выходного датчика блока 5 суммирования подключена к блоку 6 умножения, а обмотка возбуждения через усилитель 7 - к выходному датчику блока 8 де- д лвния. Выходной датчик блока 6 умножения подключен к измерителю 3 температуры и блоку 10 суммирования с преобразователем температуры ПФ1, который, в свою очередь, также подключен к измерителю 3 температуры. Рамка компенсируюшего преобразователя ПФ2 толшины футеровки блока 8 деления подключена к блоку 11 контроля алекгросопротивления, а обмотка возбуждения - к выходному датчику блока 9 суммирования.. К омненсируюший датчик блока 9 суммирования соединен с выходными датчиками измерителя 3 температуры и блока 10 суммирования.

Вход блока 11 контроля алектросэпротивле ния подключен через переключатель 16 к датчику 1 температуры и непосредственно к кожуху 14. Пограничный слой футеровкн на участке or датчика 1 температуры до огневой поверхности выполнен из огнеупор- 60 ного материала 15 с линейной зависимостью элекгросопротивления or температуры в диапазоне измеряемых температур, например из ингрида алюминия ()gg) в интервале от 1350 до 1550 С.

Зависимости, положенные в основу уст.ройства, выражаются системой уравнений: где t,t1;$ - температура металла и двух разноудалейных от огневой повесрхносги точеС футеровки соогвегственн,о, С;

Я - измеренное электросопротивление огнеупорного материала на участке or датчика 1 температуры до огневой поверхнос,ти, Ом;

/ - удельное алектросопрогивленне огнеупорного материала на этом участке при температуре 4> Омlм;

К - коаффициент пропорциональности, Омl м - град.

Рабогаег устройство следукнцим образом.

В процессе продувки жидкого металла 13 сигналы or датчиков 1 и 2 температуры поступают соответственно на измерители 3 и 4 температуры. При этом переключатель

16 включен в положение а. При переключении его в положение б спаи датчика 1 температуры закорачиваются н передают сигнал об алектросопротивлении огнеупорного мате-риала 15 в блок ll контроля электросэ= противления. Переключатель 16 в положения а и б переключается автоматически с дискретностью 6 с. Сигнал выходного датчика измерителя 4 температуры включен в противофазе с сигналом одного из выходных датчиков измерителя 3 температуры. Таким образом, на вход блока S суммироваI ния поступает сигнал, пропорциональный разности (t<- g< ). Блок 5суммирования отрабатывает атот сигнал и на выходном датчике производит деление сигнала на Р с помощью сопротивления % . Кроме того, на этом же датчике происходит умножение сигнала на величину х. Таким образом, на вход блока 6 умножения поступает сигнал, пропорпионапьный выражению (йо й- Х ), С выходного датчика блока 6 умножения атот сигнал суммиоуется с сигналом измерителя 3 температуры и поступает в блок

10 суммирования с преобразователем ПФ1 температуры, поворот указателя которого пропорционален температуре металла. Сигнал от алекгросопротивления огнеупорного материала 15 поступает or блока ll конг603856 роля эпектросопротивления в блок 8 деления с п реобразоватепем ПФ2 топшины футеравки. Туда же поступает сигнал от блока

9 суммирования, пропорциональный выражению(Э -- (-- Д . Учет коэффициента пропорционапьнасти k производится с помощью делителя g . На вход блока 9 суммирования поступает разность сигналов, пропорциональных температуре и выходного сигнала измерителя 3 температуры. Учет 1О зависимости удельного электросопротивления 0,, or температуры . производится с помощью делителя g<, Таким образом, поворот указателя блока 8 пропорционален расст=лнию от датчика 1 температуры, Выход-.1 ной сигнал от блока 8 деления с преобразователем ПФ2 толщины футеровки поступает на усилитель 7 и обмотку возбуждения выходного датчика блока 5 суммирования. Схема устройства собрана по компенсационному 20 принципу и приходит в равновесие, когда cavнад блока 10 суммирования с преобразователем ПФ1 температуры пропорционален температуре металла -1, а сигнал блока 8 деления с преобразователем ПФ2 толщины 25 футеровки пропорционален величине X .

В качестве датчиков 1 и 2 температуры используют термоэпектроды. градуировки

HP 30/6, размещенные в двухканальном защитном наконечнике из нитрида алюми.ния (на чертеже он представлен поз. 15).

Горячие спаи термоцар находятся в независимых каналах наконечника диаметром 3 мм на удалении or торцовой поверхности в 5 и 8 мм. Термоэлектроды изолированы по всей длине алундовой соломкой и распопожены в корпусе-держателе, на конце которого находится термоэпектродная головка, позвопяющая производить многократное восстановпение спаев. Термопара в сборе встав.40 ляется в полый огнеупорный блок из смоладопомитового или хромомагнезитового кирпича, который в период ремонта конвертера футеруется в 4-5 ряду от днища под неведушей цапфой, так как именно на этом горизонте 45 футеровка подвергается в течение кампании наименьшему износу или ощпакованию, что существенно понижает чувствительность датчик ов.

Торцовая поверхность защитного H&KQ нечника находится заподлицо с огневой поверхностью полого блока. Поскольку на указанном горизонте блок, а значит, и наконечник не подвергаются износу, то последний сохраняется целым в течение камйании конвертера.

Использование предлагаемого устройства позволит осуществить автоматический контроль температуры металла в конвертере с более высокой надежностью и точностью, в результате чего повысится количество плавок, выпускаемых с первой повалки.

Ф ормула из обре те ния

1, Устройство автоматического контроля температуры металла в конвертере, содержащее датчики и измерители температуры двух точек футеровки конвертера, блоки суммирования, умножения, деления, усиления и индикации, o r л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности контроля, оно содержит блок контроля элект росопротивления пограничного слоя футеровки на участке or какого-либо датчика температуры до огневой поверхности, вход которого через переключатель соединен с датчиком температуры, а выход — с преобразоватепем блока определения толщины футеровки, 2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющеес я тем, что с целью его упрощения, пограничный слой футеровки на упомянутом участке состоит из огнеупорного материала с линейной зависимостью электросопротив- пения or температуры в измеряемом диапазоне температур.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Известия ВУЗов, Черная металлургия, 1973, N 3, с, 33-36.

2.. Авторское свидетельство СССР

No 301569, М.кл G 01 К 7/02, 1968.

603856

Составитель В. Здановский

Редактор А. Маркович Техред Н, Андрейчук Корректор А, Власенко

Заказ 2057/33 Тираж 831 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откритнй

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

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