Устройство для контроля толщины и распределения слоев шихтовых материалов в холодной модели доменной печи Советский патент 1985 года по МПК C21B7/24 

t.1

Изобретение относится к чбрной металлургии, в частности к доменному производству.

Известны устройства для исследования окружного распределения шихтовых материалов доменной плавки, включающие модель засыпного аппарата и модель колошника доменной печи, разделенную перегородками на секторы pj.

Известны также устройства дня исследования радиального распределения шихтовых материалов, в которых один или несколько секторов делятся перегородками на части. После загрузки порции шихтовых материалов в модель колошника производится их разделение из каждого сектора или части сектора на руду и кокс., по отношению массы руды к массе кокса определяется рудная нагрузка, которая и служит показателем окружного или радиального рапределения шихтовых материалов t23.

Однако наличие перегородок препятствует свободному распределению материалов в модели и искажает ре зультаты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство, включающее модель.засьшного аппарата колошник,. шахту с неподвижным днищем в основании, подвижное днище с приводными тягами. Колошник выполнен радиальных секторов, разделенных концентрическими перегородками на ячейки, снабженные подвижными днищами с приводными тягами. Распределение шихты по сечению колошника определяется после загрузки материалов путем их забора из ячеек, разделения и взвешивания L3J.

Однако известное устройство не обеспечивает адекватного моделирования движения шихты в шахте, так как при опускании днища в каждой ячейке опускается лишь шихта, попавшая в эту ячейку. При этом структура слоя остается неизменной, что не отвечает условиям доменной печи.. Кроме того, стенки секторов и ячеек искажают распределение материалов при их загрузке на колошник. Операция по определению распределения материалов по сечению является трудоемкой и не поддается автоматизации. Конфигурация и взаимное расположение слоев кокса и агломерата остаются неи.звестнь1ми и отсутству5. J

ет возможность проследить их перераспределение при моделировании перемещения столба шихтовых материалов, так как после вытягивания мешочков слой оказывается разрушенным .

Целью изобретения является повышение точности, снижение трудоемкости и автоматизация контроля толщины и распределения неподвижных и движущихся слоев шихтовых материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля толщины и распределения слоев шихтовых материалов в холодной модели доменной печи, содержащем модель засыпного аппарата, колошник и шахту с неподвижным днищем в основании, а также подвижное днище с приводными тягами, последнее снабжено установленными . вертикально на неподвижном днище стержнями датчиками положения слоев шихты, проходящими через отверстия в подвижном днище. .

На фир. 1 схематично изображено, устройство для контроля толщины и распределения слоев шихтовых материалов в холодной модели доменной печи; на фиг. 2 - часть стержня-датчика, продольный разрезi на фиг. 3 - электрическая схема устройства.

Устройство для контроля толщины и распределения слоев шихтовых материалов включает модель засыпного аппарата 1, установленнзпо на модель

шахты 2 доменной печи, в основании которой находится неподвижное днище 3 с размещенными на нем вертикальными стержнями-датчиками 4, пропущенными через подвижное днище 5, оснащенное приводными тягами 6. Стержень-датчик представляет собой полый стержень, набранный из токопроводящих элементов 7 с присоединенными к каждому из них проводами 8, отведенными внутрь стержня, и изолирующими элементами 9, расположенными между токопроводящими элементами 7. По всей высоте стержня проодит общий электрод 10, отделенный от токопроводящих элементов 7 изолирующим материалом 11. Электрическая схема включает токопроводящие элементы 7, общий электрод 10, источник 12 электроэнергии, электроизмерительные приборы 13 и сигнальные лампочки 14.

Устройство работает следующим образом. 3 Для предотвращения просыпания ших ты в щели, образующиеся между стенка ми модели шахты 12 и подвижным днищем 5 при опускании последнего вниз, на него загружается постель из крупных кусков кокса, размеры которых превьппают размер щели. Затем с помощью засыпного аппарата 1 шихта порциями загружается в модель шахты 2, при этом подвижное днище 5 со скоростью, соответствующей загрузке, перемещается из своего верхнего положения в нижнее. Вместе с ним перемещаются загруженные слоями кокс и р да. Напряжение от источника электроэнергии подается на обп1ий электрод 1 и на все токопроводящие элементы 7. Электрическая цепь тех из них, которые будут находиться в слое руды, будет разомкнута, и электрический сигнал будет отсутствовать. Электрическая цепь тех из них, которые находятся в слое кокса, замкнется, и появившийся электрический сигнал, будет зарегистрирован электроизмерительными приборами 13, а он также может быть подан на индикационное табло, оборудованное сигнальными лам почками 14, или в ЭВМ для математической обработки результатов измерения. По расстоянию между токопроводящи ми элементами 7 и количеству замкнутых и разомкнутых цепей судят о толщине и конфигурации слоев кокса и агломерата Высота датчиков равна высоте стол ба шихты, а их количество и располож 15 ние на неподвижном днище 3 определяется целями и точностью измерения. Для исследования окружного распределения материалов датчики 4 устанавливаются по окружности днища 3, для исследования радиального - по его радиусу. С увеличением количества датчиков 4 точность определения конфигурации поверхности слоев шихтовых материалов, которая имеет неправильную форму, будет повьш1аться. Диаметр датчика 4 делается равным среднему диаметру частиц загружаемых шихтовых материалов для уменьшения искажений в структуре столба шихты из-за пристеночного эффекта. Применение предлагаемого устройства позволяет осуществлять неразрушающий контроль за структурой столба шихты как подвижного, так и неподвижного, что приближает условия модеЛи к условиям в реальной доменной печи, где шихта движется. Использование предлагаемого устройства для отработки наиболее экономичных режимов загрузки и использование полученных результатов на действующих доменных печах даст реальный экономический эффект в народном хозяйстве. Оптимизация режимов загрузки, как показывает практика, позволяет получить 2% экономии кокса, что снижает себестоимость чугуна на 0,48-0,63 руб. на тонну чугуна.

Фиг. г

7хЬх

. I - h -

/9

/J

/ J

V

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛОЕВ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В ХОЛОДНОЙ МОДЕЖ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее модель засыпного аппарата, колошник и шахту с неподвижным днищем в основании, подвижное днище с приводными тягами, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности, снижения трудоемкости и автоматизации контроля толщины и распределения неподвижных и движущихся слоев шихтовых материалов, оно снабжено установленными вертикально на неподвижном днище стержнями-датчиками положения слоев шихты, проходящими через отверстия в подвижном днище. СО 00 4