Устройство контроля движения шихтовых материалов в шахтной печи Советский патент 1983 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для контроля высоты слоев шихты и скорости их опускания в шахтных печах, например, в доменных.

Известно устройство для контроля движения слоев шихтовых материалов, например, в доменной печи, содержащее источник излучения, регистрирующие приборы и два установленных один над другим датчика, верхний из которых соединен через таймер с преобразователем 1.

Однако данное устройство характеризуется недостаточной точностью определения высоты слоев шихты.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля движения слоев шихтовых материалов, например, в доменной печи, содержащее источник излучения, верхний инижний датчики, последовательно соединенные своими выходами с входами двух таймеров, причем выход верхнего датчика соединен с входами первого и второго таймеров одновременно, выход первого таймера соединен через первый преобразователь с первым входом блока умножения, выход второго таймера через второй преобразователь соединен с входом блока деления, причем первый выход блока деления соединен с вторым входом блока умножения, а второй выход блока деления и выход блока умножения соединены с регистрирукндими приборами С2 .

Недостатками устройства являются ограничение возможности измерения минимальной толщины слоя по условию установки датчиков, его инерционность сигнал скорости появляется на выходе устройства только после прохождения слоем кокса расстояния между датчиками ), отсутствие запоминания скорости предыдущего слоя кокса и возможности измерения одновременно величины слоя коксовой и рудной части шихты, неудобство использования его в системах автоматического управления доменной печью ввиду отсутствия цифровых значений скорости и толщины слоя.

Цель изобретения - повышение качества управления ходом доменной печи.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, контроля движения шихтовых материалов в шахтной печи, содержащее,источник излучения, два установленных один над другим датчика, два таймера, причем первый датчик соединен с входом пертзого таймера, введены триггер, инрертор, регистр, третий таймер, три программируемых постоянных запомипл1в цих устройства (ППЗУ и цифровое табло, причем выход первого датчика соединен с единичнг-пи входом триггера и с входом инвертора, выход второго датчика соединен с нулевым входом триггера, выход которого соединен с входом второго таймера и вхо-5 дом записи регистра, выход инвертора соединен с входом третьего таймера, выходы первого и третьего таймеров соединены с первыми входами первого и третьего ППЗУ соответственно, а 0 выходы этих ППЗУ подсоединены к цифровому табло, выходы второго таймера подсоед1инены к кодовым входам, регистра; выходы которого соединены с входами второго ППЗУ, выходы второго 5 ППЗУ соединены :с вторыми входами

первого и третьего ППЗУ и с цифровым табло.

Такое выполнение устройства позволяет получить информацию о скорости схода и расположении слоя каждого компонента шихты в виде цифрового кода, более точного и удобного дЛя использования в АСУ. Устройство позволяет также увеличить расстоя- ние между датчиками, которое должно быть меньше суммы высот слоя кокса и слоя агломерата.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства. ;

Устройство контроля движения

0 шихтовых материалов в шахтной печи содержит ИСТОЧНИК 1 излучения (например, источник быстрых нейтронов) два датчика 2 и 3 (например, детекторов медленных нейтронов), уста5 новленных один над другим, причем выход первого датчика 2 соединен с единичным входом триггера 4, с входом инвертора 5 и входом первого таймера 6, а выход второго датчика

0 3 соединен с нулевым входом триггера 4. Выход триггера 4 соединен с входом второго таймера 7, выход инвертора 5 соединен с входом третьего таймера 8, выход триггера 4 подс соединен также на вход записи регистра 9. Выходы второго таймера 7 соединены с кодовыми входами регистра 9, выходь которого соединены с входами второго ППЗУ 10, Выходы первого таймера 6 соединены с пер0 выми входами первого ППЗУ 11, а выходы третьего таймера 8 соединены с первыми входами третьего ППЗУ 12. Вторые входы первого ППЗУ 11 и третьего ППЗУ 12, соединены с выходами

5 второго ППЗУ 10, параллельные выходы второго ППЗУ 10, выходы первого ППЗУ 11 и третьего ППЗУ 12 соединены с цифровым табло 13, а также поступают в систему управления ходом

0 доменной) печи.

Оба датчика 2 и 3 установлены в вертикальной плоскости на кожухе печи. Датчик 2 установлен выше датчика 3 на расстоянии t, которое

е должно быть меньше суммы высот слоя

кокса и слоя рудной tacxH шихтылКр загружаемых на колошник, т.е.

+ 4tip.

Принцип работы устройства основан на свойстве быстрых нейтронов замедляться атомами углерода и, следовательно, кокса. Шихтовые материалы загружаются в доменную печь чередующимися слоями кокса и рудной части шихты. При опускании шихт слой кокса опускается до уровня, на котором установлен датчик 2. Быстрые нейтроны, излучаемые источником 1, замедляются коксом, рассеиваются в разные стороны и часть из них попадает в датчик 2, на выходе которо1 о появляется электрический сигнал на все время прохождения слоя кокса, К моменту подхода начала слоя кокса к уровню датчика 2 между датчиками 2 и 3 могут располагаться слой рудной части шихты и слой кокса, начало которого уже прошло через уровень датчика 3, так как должно выполняться условие

I

Триггер 4, формирующий длительность импульса, пропорциональну времени прохождения слоем кокса расстояния , устанавливается в 1 .и О передним фронт.ом сигналов с . датчиков 2 и 3 соответственно, К моменту подхода начала слоя кокса к уровню датчика 2 триггер 4 установлен в нулевое положение передним фронтом сигнала с датчика 3, полученного от. наличия слоя Kotcca на уровне датчика 3, Таймер 7 не рабртает. Сигнал, появившийся на выходе датчика 2, поступает одновременно на входы триггера 4, инвертора 5 i таймера 6,

Триггер 4 передним фронтом сигнала устанавливается в-состояние 1. Сигнал с выхода 1 триггера 4 поступает на вход таймера 7, который сбрасывает предыдущую информацию и начинает отсчет времени Т . прохождения слоем кокса расстояния Е между датчиками 2 и 3.

Таймер 6 сбрасывает предыдус уго. информацию-и начинает новый отсчет времени t прохождения слоя кокса через уровень датчика 2.

С выхода инвертора 5 поступает запрет на счет времени таймером 8, На нем зафиксировано времяЧр.прохождения через уровень датчика 2 предыдущего слоя рудной части.

При опускании слоя кокса ниже уровня датчика 2 и приближении слоя рудной части шихты с датчика 2 прекращается выдача сигнала. Триггер 4 не изменяет своего состояния. Таймер б прекращает счет времени. Код времени сохраняется на нем до подхода следующего слоя кокса, На выходе инвертора 5 появляется сигнал, и таймер 8 сбрасывает предыдущую . информацию и начинает отсчет времени tp прохождения через уровень латчика 2 следующего слоя рудной части шихты.

По мере опускания шихты начало слоя кокса, прошедшего через уровень датчика 2, подходит к датчику 3, На

его выходе появляется электрический сигнал, передним фронтом котррого триггер 4 устанавливается в О, Прекращает счет времени таймер 7, и задним фронтом сигнала 1 с выхода

триггера 4 содержимое таймера 7 переписывается в. регистр 9,

В регистр времени записывается код времени прохождения слоем кокса расстояния Р , Этот код будет храниться в течение всего времени, пока к датчику 3 не подойдет новый слой кокса. Расстояние в является постоянной известной величиной. При известных С и Т скорость схода иихты

определяется по формуле

- N е /Т,

Результат деления выдает ППЗУ 10/ в котором хранятся значения кодов скорости V для всех возможных значений кодов времени Т, В зависимости.

от кода Т, поступающего с регистра 9 на входы ППЗУ 10, на его выходах появляется требуемый код скорости V, Код скорости с выходов ППЗУ 10 поступает на выходы устройства, на цифровые табло 13 и на втфрые входы ППЗУ 11 и 12,

Толщина слоя кокса л ti определяется как произведение V-t | толщина слоя рудной части шихты tip Vtp ,

Операция умножения осуществляется первым ППЗУ 11 и третьим ППЗУ 12, в которых хранятся все возможные произведения кода скорости на время прохождения слоя через уровень датчика 2,

На первые входы первого ППЗУ 11 подается код времени t с выхода таймера б, на вторые входы - код скорости с второго ППЗУ 10, С йыходом первого ППЗУ 11 код Толщины слоя кокса 4ti, V-t поступает на выходы устройства и на цифровое табло 13,.

На первые входытретьего ППЗУ

12 подается код времени р выходов

таймера 8, на вторые - код скорости с ППЗУ 10. С выходов третьего ППЗУ 12 код толщины слоя рудной части ыи.хты йЬр V-t р поступает на выходы устройства и на цифровое

табло 13.

, Для расчета толщины слоя рудной части используется код скорости, вычисленный для предыдутцего слоя кокса.

Реализация устройства позволяе непрерывно получать цифровую ин,формацию о скорости рхода шихты, толщии« слоев компонентов шихты, что дает возможность оперативно вычислять периферийную рудную нагрузку, :улучшить ход доменной йечи, повысить ее производительность . .

В результате внедрения устройства станет возможным выбор более

рациональной программы загрузки в соответствии с реальной высотой распределения слоя шихты, что обеспечивает снижение удельного расхода; кокса не менее чем на 0,4% при повышении производительности печи на 0,2% что позволит получить годовой экономический эффект с учетом затрат на изготовление и установку устройства в размере ориентировочно 150 тыс, руб.

УСТРбйСТВО КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В ШАХТНОЙ ПЕЧИ, содержащее источник излучения, два установленных один нгщ другим датчика, два таймера, причем первый датчик соединен с входом первого таймера, о т л и ч а ю iq е е с я тем, что, с целью повы шения качества управления ходом доменной печи, в него введены триггер, инвертор, .регистр, третий таймер, три программируемых постоянных запоминающих устройства (ППЗУ) и цифровое табло, причем выход первого датчика соединен с единичным входом триггера и с входом инвертора, выход второго датчика соединен с нулевым входом триггера, выход кот оррго соединен с входом второго и ,входсм записи регистра, выход инвертора соединен с входом третьего таймера, выходы первого и третьего таймеров соединены с первыми входами первого и третьего ППЗУ соответственно, а выходы этих ППЗУ подсоединены к цифровому табло, выходы второго таймера подсоединены к кодовьм (О входам регистра, выходы которого соединены с входами второго ППЗУ, выходы второго ППЗУ соединены с вторыми входами первого и третьего | ППЗУ и с цифровым табло. а S сл 1С сл 1C