Устройство контроля износа футеровки индукционной плавильной установки Советский патент 1985 года по МПК F27D21/04 

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к индукционным электротермическим установкам.

Известно устройство контроля износа футеровки индукционных плавильных установок, содержащее иctoчник питания, датчик тока и два электрода-датчика. Один электрод-датчик установлен в поде футеровки, а другой в виде цилиндрической контрольной обмотки расположен между футеровкой и индуктором. При износе футеровки и прохождении металла к индуктору возрастает ток в контролируе1мой цепи, что приводит к срабатыванию датчика тока и подаче аварийного сигнала 1.

Недостатком устройства является необходимость установки между индуктором и футеровкой специального датчика, что затрудняет технологию, монтажа и набивки тиг.чя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство контроля износа футеровки индукционной установки, содержащее подовый электроддатчик, источник питания, первый полюс которого соединен с подовым электродомд), а второй полюс - .через соод;ч iieHHhie последовательно резистор, реле iOK.-i, амперметр, двойной LC-фильтр подк.почем к индуктору 2.

При работе индукционной плавильной установки непрерывно измеряется ток утечки л:ожду заземленным металлом и индуктором. Возрастание тока утечки сверх заданной величины приводит к срабатыванию реле тока, подаче сигналов о разрущении футеровки и отключению установки от силового источника питания.

Недостатком указанного устройства яв.ляется его малая надежность и большая погрешность измерения износа футеровки из-за зависимости контролируемого тока утечки от изменения ряда посторонних факторов: влажность, температура футеровки тигля, изменение уровня металла в тигле. Изменение указанных факторов приводит к ненужным отключениям установки и подаче ложных сигналов.

Целью изобретения является повыщение надежности в работе и повышение точности контроля работы установки.

Указанная цель достигается тем, что устройство контроля износа футеровки индукционной плавильной установки, содержащее подовый электрод, источник питания, первый полюс которого соединен с подовым электродом, а второй полюс через соединенные последовательно резистор, реле тока, амперметр и фильтр подсоединен к индуктору, снабжено датчиком уровня металла, вторым резистором и вторым реле тока, тензодатчиками, блоком определения веса плавильной установки, преобразователем,усилителем и измерительным прибором, приче.м датчик уровня

металла через второй резистор и второе реле тока соединен с вторым полюсом источника питания, тензодатчики через блок определения веса плавильной установки, замыкающий контакт второго реле тока, преобразователь и усилитель соединены с измерительным прибором.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из индуктора 1, тигля с расплавленным металлом 2, подового электрода-датчика 3, источника 4 питания, резистора 5, реле 6 тока, измерительного прибора 7, двойного LCс фильтра 8, второе реле 9 тока, второго резистора 10, верхнего электрода-датчика 11 уровня металла, тензодатчиков 12 и 13, весового устройства 14, преобразователя 15 извлечения квадратного корня, усилителя 16, прибора 17 для измерения

0 и сигнализации износа футеровки. Прибор 17 может состоять из самопищущего вольтметра и реле напряжения.

Устройство работает следующим образом.

В процессе индукционной плавки контролируется два параметра, ток утечки через футеровку и масса металла при определенном заданном уровне. Этот уровень равен 95-100% номинальной глубины

Q вапны расплавленного металла и определяется место.м установки тонкого проволочного электрода-датчика 11. В начале кампании в процессе обжиговой плавки из тигля удаляется влага. В этот период электропроводность и ток утечки футеровки

достигают больших значений, что может приводить к ложным срабатываниям реле 6. После спекания слоя футеровки, обращенного к металлу, ток утечки через футеровку спадает до минимальной величины. Затем в процессе следующих , плавок

футеровка постепенно изнашивается под действием механических, тепловых и магнитно-динамических взаимодействий металла и тигля. Локальное, достаточно большое по площади, уменьшение футеровки

г приводит к увеличению электропроводности тигля и тока утечки, который контролируется прибором 7 и реле 6 тока. Если ток утечки достигает заданного значения, реле 6 включается и подаются соответствующие сигналы.

Для исключения ложных сигналов в начале компании тигля при обжиговых пла.вках и увеличения достоверности контроля общего износа футеровки в установке дополнительно периодически контролируется

5 масса металла при заданном уровне заполнения тиг:1Я.

Общий износ футеровки пропорционален корню квадратному увеличения массы металла при определенном уровне запо.мнения тигля, так как

где dM - внутренний диаметр тигля;

Cf - масса металла;

q - удельный вес;

Н.,--уровень заполнения тигля. Масса металла измеряется непрерывно с помощью тензодатчиков 12 и 13 и весового устройства 14 и контролируется периодически с помощью прибора 17 в моменты времени, когда уровень металла достигает заданного значения. При этом

3 и II

замыкаются электроды датчиков

источника 4 ток от металлом, протекает

резистор 10, по цепи; реле 9 тока,

2, электродэлектрод-датчик 11, металл датчик 3, и реле 9

включается, замыкая цепь между выходом весового устройства 14 и входо.1 преобразователя 15. Прибор 17 через усилитель 16 контролирует напряжение, пропорциональное из.мекению внутдиаметра тигля, т. с. п:м1осу фуреннеготеровки.

Сигналы о начале разрушения футеровки подаются при срабатывании одной нз двух цепей контроля; по увеличению тока утечки через футеровку и.ми по увеличению массы металла ii)n заданном уровне заполнения тигля. Сигнал общего износа тигля подается в случае срабатывания обоих цепей контроля, что увеличивает достоверность контроля состояния футеровки.

Узлы устройства являются типовыми и могут быть выполнены на серийных элементах. Например, в качестве измерительного прибора 7 может быть использован миллиамперметр постоянного тока М-325, измерительного прибора 17 - вольтметр ca oнишyщий типа Н-392.

По приближенной опенке за счет лучшего использования ресурса футеровки экономический эффект только на одной индукционной п.1авч.льной yCTasiOBKe емкостью 31,5 т типа ИЧТ-31,5/7. 1И1 составляет не менее 3 тыс. руб.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИЗНОСА ФУТЕРОВКИ ИНДУКЦИОННОЙ ПЛАВИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее подовый электрод, источник питания, первый полюс которого соединен с подовым электродом, а второй полюс через соединенные последовательно резистор, реле тока, амперметр и фильтр подсоединен к индуктору, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе установки и повышения точности контроля, оно снабжено датчиком уровня металла, вторым резистором и вторым реле тока, тензодатчиками, блоком определения веса плавильной установки, преобразователем, усилителем и измерительным прибором, причем датчик уровня металла через второй резистор и второе реле тока соединен с вторым полюсом источника питания, тензодатчики через блок определения веса плавильной установки, замыкающий контакт i второго реле тока, преобразователь и усилитель соединены с измерительным прибо(Л ром. 7а1-1 сд 4 сд ю го