Устройство для контроля скорости обезуглероживания в ванне металлургического агрегата

Устройство для контроля скорости обезуглероживания в ванне металлургического агрегата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii) 779398

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ.(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 181278 (21) 26 98289/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1<11,80, Бюллетень 8942

Р1)М, К,.3

С 21 С 5/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений м открытмй (53) УДК бб9.184.

° 123(088.8) Дата опубликования описания 151180 . (72) Авторы изобретения

В.С. Богушевский, Ю.Л. Гребенчук, В.М. Глуховская, Н.А, Сорокин и С.К. Соболев

Институт автоматики им. ХХЧ съезда КПСС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЯ

В ВАННЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА

Изобретение относится к вычислйтельной технике, в частности к устройствам контроля конвертерного процесса, может применяться в мар« . теновских цехах.

Известно устройство контроЛя ско-, рости обезуглероживания в ванне конвертера, содержащее блоки измерения расхода отходящих газов и дутья,, соединенные соответственно.с узлом отбора и датчиком, вычислительным блоком и блоком ввода начальных условий g1g .

Однако известное устройство имеет низкую точность нз-за большой погрешности и запаздывания в измерении расхода отходящих газов, а также влияния на результаты контроля . добавок, введенных в конвертер в 20 конце продувки.

Известно устройство, которое со-. держит .блоки измерения злектросопротивления между кислородной фурмой и ванной 21 . 25

Однако известное устройство имеет низкую точность, так как в процессе продувки ванна вспенивается и.; после этого момента контроль обезуг" лероживания становится невозможйым. 30

Наиболее близким к изобретенйю по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее блок измерения электропроводности отходящего газа, соединенный с электродами и блоком ввода начальных условий, и блок указания Э) .

Недостатком устройства является низкая точность контроля, так как величина электропроводности неоднозначно связана со скоростью обезуглероживания.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Эта цель достигается тем, что устройство содержит блок измерения электропроводности отходящего газа, соединенный с электродами и блоком ввода начальных условий, блок указания, блок измерения силы тока, вход которого соединен с электродами и через усилитель с блоками ввода начальных условий и измерения электропроводности отходящего газа, и блок измерения напряженности магнитного поля, вход которого соединен с электромагнитом и через усилитель с блоком ввода начальных условий, а.выход через усилитель с блоком указания, 779398 с которым, кроме того, соединен выход блока измерения силы тока.

Введение новых блоков и связей между ними позволяет создать в газовом потоке перпендикулярно его направлению магнитное поле, которое индуцирует в потоке ток. Величина последнего однозначно определяется скоростью обезуглероживания ванны, величиной магнитного поля и проводимостью газового потока. измерение и учет этих величин позволяет контролировать скорость обезуглероживания согласно поставленной цели. ,На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода t5 начальных условий, блок 2 измерения электропроводности отходящего газа, усилители 3,4, блок 5 указания, блок 6 измерения напряженности магнит- нОго поля, блок 7 измерения силы 20 тока, усилитель 8, электроды 9,10, электромагнит 11, газоход 12, конвертер 13.

Выход блока 1 начальных условий соединен через усилители 3 и 4 соответственно с входом блоков 6, 7 измерения напряженности магнитного поля, силы тока, протекающего в газе, и непосредственно с блоком 2 измерения электропроводности отходящего газа.

Зц

Вход блока б измерения напряженности магнитного поля, кроме того, соединен с электромагнитом 11, вход блока 7 измерения силы тока, протекающего в газе, соединен с электрода- 35 ми 10, а вход блока 2 измерения электропроводности отходящего газа с электродами 9. Электроды выполнены из стали, водоохлаждаемые и представляют единую конструкцию с влек- 40 тромагнитом. Выход блока 2 измерения электропроводности отходящего газа соединен через усилитель 4 с входом блока 7 измерения силы тока. Выход блока б измерения напряженности магнитного поля через усилитель 8 соединен со входом блока 5 указания, который, кроме того, соединен с выходом блока 7 измерения силы тока.

При движении ионизированного газа в магнитном поле возйикает электродвижущая сила и течет ток.

j - Ъ, (и„ в-E) л/ Р, (1) где p --.плотность тока, протекающего в Газе, A/ì2, -,удельная электропроводность газа, См/м, Н,. - скорость газа, и/с, В - напряженность магнитного бр поля, Т, Š— напряженность внешнего электрического поля, обусловленного нагрузкой, определяемая конструкцией 65 электродов н сопротивлением нагрузки В/м

Для электродов в форме плоских пластин е = в/м, (2) где йн — сопротивление нагрузки,Ом, S3 — площадь электродов, м,.-d — расстояние между электродами, м.

Учитывая, что скорость обезуглероживания связана для конвертеров без дожигания со скоростью отходящих газов соотношением

Нс = 0,0536, %/мин, (3) ам Ь Ф где Vo — скорость обезуглероживания,Ъ/мин, S — площадь поперечного сечения газохода, м, G — масса металла, т, 9- — продолжительность продувки, мин, Ь(Ф) — коэффициент угара металла, определяемый технологйческими особенностями процесса. Для условий продувки 130-ти тонного конвертера через

4-х сопловую форму c углом наклона сопел к вер-. ,тикали 20

Ь(С) *1- Ь

Здесь Ь = 0,722 мин .

Зависимость (3) имеет место и для конвертеров с дожиганием отходящих газов при проведении измерений в ядре факела.

Решая совместно уравнения (1), (2) и (3) получаем .,д„, (!ЫЬЫ Ы Л„„<„ в с„ь(-)

Перед продувкой информация о начальных условиях устанавливается в блоке 1: информация о массе.металла (масса чугуна + масса стали) выставляется путем поворота рамки преобразователя ПФ1, коэффициент угара металла на переменном резисторе Р1, сопротивление нагрузки внешней цепи на преобразователе

ПФ2, параметры электродов на резисторе Р2. Таким образом, напряжение с выхода резистора Р1 пропорционально произведению Ь(Ф)вм,а с выхода резистора Р2 пропорционально а„° %л-. н d

Площадь поперечного сечения газохода устанавливается на резисторе

РЗ. В процессе продувки напряжение,. пропорциональное величине электропроводности отходящего газа, поступает с электродов 9, установленных в газоходе 12, в блок 2 измерения электропроводности отходящего газа, например измеритель тока Н-343 со

779398 встроенным профилированным кулачком и ферродинамическим цреобразоЬателещ

ПФЗ. Напряжение, пропорциональное величин напряженности магнитного поля, поступает от схемы питания электромагнита 11 в блок б измерения напряженности магнитного поля например, вольтметр со встроенным ферродинамическим преобразователем

ПФ4. Ток, индуцированный в газе, поступает с электродов 10 на блок 7, например, измеритель тока Н-343. В .момент начала продувки, определяемый. расстоянием сопла фурми до уровня сйокойной ванны и расходом кислорода, срабатывает контакт Кн и включается двигатель Д, который изменяет на- 1$ пряжение, снимаемое с резистора Р реализуя зависимость Ь(). Выходное напряжение с блока 1 усиливается усилителем 3 и перемножается с. выходным напряжением блока 6, снимаемым с преобразователя ПФ4. Таким образом, с блока б снимается напряжение, пропорциональное величине В 6„ Ь(Ф), которое усиливается усилителем 8 и поступает в блок 5 указания. Выходное напряжение блока 2, пропорциональ-. ное величине 1/ Ь,., получаемой с помощью профилированного кулачка К (, суммируется с напряжением, снимае.мым с резистора Р 2. Таким образом, на вход усилителя 4 поступает напря- ® жение, пропорциональное величине (- — + - ° S-.), которое перемножает1 к

Д Ь ся с напряжением, пропорциональным силе индуцированного в газе тока, на ферродинамическом преобразователе

ПФ5. С выхода резистора РЗ снимается напряжение, пропорциональное величине (— + †- S )j-S, поступающее в

1 В

Ъм

I блок указания 5. В блоке указания 5 производится деление выходного сигнала блока 7 на сигнал блока б, т.е. положение стрелки блока 5 указания пропорционально правой части выражения (4).

Формула изобретения

Устройство контроля скорости обезуглероживания в ванне металлургического агрегата, содержащее блок измерения электропроводности отходящего газа, соединенный с электродами и блоком ввода начальных условий, и блок указания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит блок измерения напряженности магнитного поля, электромагнит и блок измерения силы тока, вход которого соединен с электродами и через усилитель с блоками ввода начальных условий и измерения электропроводности отходящего газа, и блок измерения напряженности магнитного поля, вход которого соединен с электромагнитом и через усилитель с блоком ввода начальных условий, а выход через усилитель с блоком указания, с которым, кроме того, соединен выход блока измерения силы тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 283259, кл.. С 21 С 5/30, 19б9.

2. Патент ФРГ Р 1433460, кл. С 21 С 5/30, 1970.

3. Шерестов Б.И. и др. Исследование электропроводности факела кислородного конвертера. Сборник

Металлургия. и коксохимия. К., "Техника", 1971, вып. 25, с. 89-91 °

779398 !

Составитель А. Абросимов

Редактор Н. Кешеля техред С.Мигунова Корректор М. Пожо

Закаэ 796 /36 : Тйраж 608 . Подписное

Р ЭНИИПИ Государственного кОмитета СССР по:делам иэобретейий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 » ««» «» «йЫ» М eta«» «

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