Устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе установки непрерывной разливки металла Советский патент 1984 года по МПК B22D11/16 

Изобретение относится к металлургии, а именно к непрерьюной разливке металла.

Известно устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе установки непрерывной разливки металла, содержащее оптическую систему с радиометром, регистрирующим величину теплового потока от жидкого металла Cl JОднако величина теплового потока зависит не только от уровня металла но и от его температуры, состава и величины слоя шлака, что существенно снижает точность измерения.

Известно также устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе, содержащее механизм подачи проволоки в жидкий металл и прибор, регистрирующий величину пропускаемого электрического токаС.

Однако на величину тока влияет не только уровень металла в кристаллизаторе, но и условия контакта слитка с рабочей стенкой, вид применяемой смазки и т.п.

Известно устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе, содержащее вмонтированный в рабочую стенку кристаллизатора блок термопар З .

Недостатком данного устройства является большая инерционность измерения.

Известно устройство для измерени уровня металла в кристаллизаторе, содержащее сцинтилляционный датчик, намеряющий интенсивность радиоактивного излучения 4 J.

Недостатком устройства является сложность используемой аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе установки непрерывной разливки металла,содержащее шарнирно закрепленный на неподвижной стойке двуплечий рычаг, на одном конце которого установлен балансированный грузик, а на втором конце подвешено частично погруженно в жидкий металл тело (поплавок) {.5

Недостатком известного устройств является низкая точность, связанная с интенсивным износом поплавка. Попытки снизить износ поплавка путем оснащения ее системой водяного охлаждения приводят к накристаллизованию металла на его поверхность.

Целью изобретения является повы-шение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения уровня металла в кристаллизаторе установки, непрерывной разливки металла,содержащее шарнирно закрепленный на неподвижной стойке двуплечий рычаг, на одном конце которого установлен 0 балаисировочньй грузик, содержит на другом конце двуплечего рычага гидравлический насадок, а также снабжено измерителем расхода газа,блоком сравнения, задатчиком, измеритель5 ной катушкой с сердечником, регистрирующим прибором, регулятором расхода, дросселем, газовым редуктором и баллоном со сжатым газом, причем баллон соединен с- газовым редукто0 ром, выход которого соединен с дросселем, выход дросселя соединен с измерителем расхода газа, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с входом регулятора расхода, выход которого соединен с дросселем,второй выход блока сравнения соединен с задатчиком расхода газа, на двуплечем рычаге установлен сердечник с воз,можностью его перемещения внутри измерительной катушки, выход которой соединен с регистрирующим прибором.

Кроме того, площадь поверхности насадка составляет не менее 08 площади поперечного сечения рабочей полости кристаллизатора.

На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - схема насадка.

На неподвижной стойке 1 шарнирно закреплен двуплечий рычаг 2. На конце рычага 2 установлен балансировочньй грузик 3. На втором конце рычага

2 установлен гидравлический насадок 4, направленный в сторону жидкого металла 5. С насадком последовательно соединены дроссель 6, газовый редуктор 7 и баллон 8 ,с сжатым газом.

Система подс1ержания постоянного расхода газа из насадка содержит установленный на выходе из дросселя 6 измеритель 9 расхода.газа, последовательно соединенный с блоком 10 сравнения, регулятором 11 расхода газа и дросселем 6. Второй вход блока 10 сравнения соединен с задатчиком расхода 12. На рычаге 2 установлен вер3тикальный сердечник 13 с возможность его перемещения внутри измерительной катушки 14. Выход катушки 14 свя зан с. регистрирующим прибором 15. На фиг.2 показан насадок 4, площадь поверхности которого, обращенная к жидкому металлу, составляет по меньшей мере 0,8 площади попереч ,ного сечения рабочей полости криста лияатора. ; Устройство работает следующим об разом. Сжатый газ из баллона 8 через га зовый редуктор 7 и дроссель 6 посту пает в гидравлический насадок 4 и через него истекает в направлении жидкого металла 5. Таким образом, между насадком 4 и жидким металлом 5 создается газовая подушка. Измеритель 9 измеряет расход газа из насадка, и соответствующий сигнал передается на вход блока 10 сравнения, который сравнивает этот сигнал с сигналом, поступивигам с задатчика 12 расхода газа. Сигнал, пропорциональный разности этих сигналов, поступает на регулятор 11 расхода, который управляет работой дросселя 6. Таким образом поддерживается пос тоянный расход газа из насадка,что обеспечивает постоянство величины зазора между насадком 4 и жидким металлом 5. Величина зазора определяется весом балансировочного груза 3. При изменении уровня металла в кристаллизаторе насадок 4 перемещается вслед за жидким металлом 5, вследствие чего рычаг 2 поворачивается вокруг своей оси и сердечник 13 изменяет свое положение в катушк 14. Сигнал об изменении величины электрического тока в катушке посту пает в регистрирующий прибор 15,который показывает величину уровня ме талла в кристаллизаторе. Устройство может быть также подключено к систе 96 ме автоматического регулирования уровня металла. Вариант устройства, показанный на фиг.2, позволяет помимо измерения уровня металла в кристаллизаторе, осуществить надежную защиту расплава от контакта с воздухом без применения защитных шлаков. Пример. Для измерения уровня металла в кристаллизаторе установки непрерывной разливки стали на верхней разливочной площадке смонтировано описаннфе устройство. Двуплечий рычаг выполнен в виде трубы, внутри которой помещен гибкий трубопровод для подвода сжатого газа. В качестве газа применяется аргон,что исключает влияние на химический состав разливаемой стали. Полная длина двуплечего рычага равна 1,8 м, соотношение плеч а/Ь 8/1. Вес балансировочного грузика составляет. 50 Н. На расстоянии с 0,15 м от шарнира на двуплечем рычаге установлен вертикальный сердечник, перемещающийся внутри измерительной катушки. Расход аргона поддерживается на уровне . В некоторый момент времени уровень металла уменьшается на 0,01 м. Это приводит к изменению положения сердечника в измерительной катушке на 0,001 м. Сигнал об изменении величины электрического тока в катушке поступает в регистрирующий прибор. Технические преимущества заключаются в повьш1ении точности и надежности информации о положении уровня металла в кристаллизаторе, что позволяет осуществить обоснованное управление режимом его работы, а также в простоте его промьшшенной реализации. Экономический эффект от внедрения предлагаемого технического решения на участке производительностью 2 млн.т. составит 0,208 млн.руб.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛШЗАТО.РЕ УСТАНОВКИ НЕПРЕРНВН(Ж РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА, содержащее шарнирно закрепленный на неподвияаюй стойке двуплечий рычаг, на одном конце которого установлен балансировочный грузик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно содержит на другом конце двуплечего рычага гидравлический насадок, a снабжено измерителем расхода газа, блоком сравнения, задатчиком, измерительной катушкой с сердечником, регистрирующим прибором, регулятором расхода, дросселем, газовым редуктором и баллоном со сжатым газом,причем баллон соединен с газовым редуктором, выход которого соединен с дросселем, выход дросселя соединен с измерителем расхода газа, выход S которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с входом регулятора расхода, выход которого соединен с дросселем, j второй вход блока сравнения соединен .с задатчиком расхода газа,на двуплечем рычаге установлен сердечник с возмоиаюстью его перемещения внутри измерительной катушки,выход которой ю ел соединен с регистрирующим прибором. 2. Устройство по п.1, о т л йсо а , чающееся тем, что площадь поверхности насадка составляет не менее 0,8 площади поперечного сече- . ния рабочей полости кристаллизатора.