Зонд для контроля параметров шихты в доменной печи Советский патент 1985 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к средствам контроля доменного процесса. Известно устройство для измерения толщины слоев шихты, состоящее из двух золдов, вьшолненных в виде трубок с изоляцией, установленных горизонтально в печи и являющихся датчиками измерения электрического сопротивления шихты PJ . Недостатком данного устройства является то, что на горизонтальные трубки действует значительная изгибакщая вертикальная нагрузка, что снижает срок службы зонда и приводит к увеличению погрешности измеряемых т.олщин слоя, 11аиболее близким к изобретению цо технической сущности и достигаемому эффекту является зонд для контроля параметров шихты в доменной печи, содержащий корпус, на котором расположен набор неметаллических колец с электроизоляционными прокладкаг-ш, при этом металлические кольца noftapно соединены с источником тока 2J . Однако известная конструкция яме1ет низкую точность фиксации границраздела составляющих шихты с различ ным электросопротивлением (кокс и агломерат) вследствие того, что для замыкания двух попарно соединенных колец, находящихся одно от другого по вертикали на некотором расстоянии, шгоста должна заполнить по высоте зонда пространство, равное тол щине нижнего кольца и электроизоляционной прокладки между кольцами, что ухудшает точность замера толщины слоя. Изготовление металлических колец с небольшой толнщной ухудшает их контакт с шихтовыми материалами, что приводит к уменьшению чувствительности зонда. Уменьшение толщины изоляционных прокладок С1шжает надежнос изоляции металлических колец, что крайне нежелательно. Кроме того, для замера одной границы слоев шихт1 1 при помощи известного зонда требуется минимум четыре кольца, расположенных на некотором расстоянии друг от друга по высоте зонда, что усложняет конструкцию и уменьшает точность измерений. Известйая конструкция не позволяет также измерять деформацию слоев шихты. Целью изобретения является повышение точности и надежности контроля тапщины слоев шихты. Поставленная цель достигается тем, что зонд для контроля параметров шихты в доменной печи, содержащий корпус, на котором расположен набор металлических колец с электроизоляционными про1шадками, причем металлические кольца попарно соединены с источником постоянного тока, металлических колец расположены одна от другой на расстоянии, выбранном в пределах от высоты колошника до 0,7 высоты конической шахты печи, причем корпус присоединен к другому полюсу источника постоянного тока. Пределы оптимальности установлены из следующих соображений. Шнимальное расстояние между электродными группами равно высоте цилиндрического колошника, а максимальное - 0,7 высоты шахты и установлено на основании опьпнык данных по замеру температур, полученных непосредственным замером на доменных печах, а также на основании опубликованных материалов по распределению тe шepaтypныx полчьй в за мороженных доменных печах Японии. При уменьшении расстояния до 0,6 высоты шахты ограничиваются возможности зонда по замеру деформации слоев, при увеличении расстояния до 0,8 высоты хЬахты зонд может попадать в тестооб- разные материалы и выйти из строя. | Непосредственные замеры на горячо работающих печах показали, что верхняя граница зоны плавления не поднимается выше уровня 0,7 высоты шахты от колошника. Две пары колец являются миьшмально возможным числом, необходшфм для измерения скорости схода шихты, которая рассчитывается по, времени между замыканиями первого и второго кольца с обш,им электродом - трубой и по известному расстоянию между этими кольцами. Толщина слоя шихты определяется по времени между замьпсанием и размыканием одного из колец и по рассчитанной скорости схопа шихты. На фиг. 1 показан предлагаемый зонд, продольный разрезана фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, Зонд содержит noJ7yю металлическую трубу 1 с металлическими кольцами 2 и электроизоляционными прокладками 3, источник 4 тока и измерительную схему 5. Зонд работает следующим образом. Черезшлюз с помощью лебедки зонд опускается в печь до поверхности шихты, а затем вместе с шихтой опускается до заданного уровня и фиксируется ста1щонарно в вертикальное положение Принцип действия устройства основан на различной электропроводности кокса, и железорудшйх материалов. Кокс имеет электрическое сопротивление 1-3 Ом при толщине слоя 50-60 см, а железорудные материалы 1-10 тыс. Ом, что позволяет при известном расстоянии между кольцевыми электродами 2, подсоединенными к источнику 4 тока через измерительную схему 5, и времени опус кания шихты определить скорость опуркания и толщину слоев на различных уровнях, шихты, а также вычислить де954формацию слоев по высоте печи по разности двух замеренных толщин слоев. Точность измерения толщин слоев шихты повыщается вследствие.того, что частицам материала с противоположной проводимостью достаточно коснуться лишь одного кольцевого электрода 2, чтобы замкнуть соответствующий контур трубка-кольцо, поскольку труба 1 является общим электродом и всегда контактирует с коксом. Значения измеренных толщин слоев и их деформа1щя могут использоваться при проверке математических моделей с5осой части щахты на их адекватность реальным условиям. Использование изобретения позволит оптимизировать распределение шихтовых материалов и газов в доменных печах и обеспечить за счет этого экономию кокса (1-2%).

ЗОНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ШИХТЫ В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий корпус, на котором расположен набор металлических колец с электроизоляционными прокладками, причем металлические кольца попарно соединены с источником постоянного тока, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля толщины слоев шихты, пары металлических колец расположены одна от другой на расстоянии, выбранном в пределах от высоты колошника до 0,7 высоты конической шахты печи, причем корпус присоединен к другому полюсу источника постоянного тока. (Л г-Ь