Устройство для контроля толщины футеровки металлургического агрегата Советский патент 1985 года по МПК F27D21/04 

сд

00 4 4 Изобретение относится к металлур гии и может использоваться для конт роля толщины футеровки, контактирую . щей с расплавом, в металлургических агрегатах. Известно устройство для контроля аа прогаром кладки лещади доменных и других печей, состоящее из несколь ких параллельных по высоте линий электропроводов, заложенных в лещадь на границе между блоками кладки и иабивкой, причем один конец провода вьгоеден наружу и соединен с электро ,сигнализатором СП. Это устройство устанавливает место я время прогара кладки, однако по вышение точности определения места прогара требует увеличения количества проводников, заклалываемых в огне упорную кладку и одновременно соответствующего увеличения количества проводников, соединяющих металлургический агрегат с электросигнализато- рами, а также и числа сигнализаторов Это повьшает трудоемкость выполнения устройстваjH снижает его надежность, особенно на движущихся металлургичес ких агрегатах типа конвертеров. Кроме того, известное устройство не поз воляет контролировать толщину кладки по мере ее износа в процессе эксплуа тации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля за прогаром кладки доменньх и других печей,состоящее нз датчиков в виде герметичных труб, в кото рые заложены изолированные провода постоянного и переменного по длине сопротивлений, соединенные с омметрами, световыми и звуковыми сигнализаторами прогара датчиков. В зависимости от места повышения температуры кладки при уменьшении ее толщи1 ы сопротивление датчика изменяется ха1 актерным дцй каждого датчика образом, измеряется омметром и указыва ет место прогара. Трубки с заложениымй в них проводами укладьшаготся по периметру контролируемого объема и через 0,5 м по высота 23. Данное устройство обеспечивает непрерывный контроль за толщиной кла ки и достаточную точность определеНйя места прогара Однадсо изготовление проводников переменного по длине сопротивления с высоким температурным коэффициентом, укладка двух и более проводников в трубу длиной более Юме последующим заполнением ее огнеупорным изолятором представляют собой весьма сложную техническую задачу. Соединение каждого датчика на металлургическом агрегате с омметрами и сигнализирующими устройствами, ус- . таноБленными в помацении оператора, должно производиться не менее чем тремя проводами, что усложняет иэмерительнуто схему при повышении точности определения места прогара и снижает надежность устройства в целом. Цель изобретения - повьпиение надежности и упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля толщины футеровки металлургического агрегата, состоящее из одной или нескольких групп параллельно соединенных проводников, уложенных в футеровку, при этом группы одна с другбй соединены параллельно через постоянные резисторы различного сопротивления и диоды, а также из измерительной схемы, включающей коммз гатор, подсеединенный к регистратору, и блок реле времени, соединенный с коммутатором и регистратором, дополнительно содержит плавкие предохранители по числу проводников и источник тока, причем отдельные проводники в каждой группе соединены между собой через плавкие предохранители, постоянные резисторы различного сопротивления и диоды соединены параллельно и подсоединены к нормально закрытому контакту реле времени, который соединен с коммутатором, и к нормально открытому контакту реле времени, соединенному с источником тока. Постоянные резисторы и диоды соецинены с нормально открытым контак том блока реле времени, который соединен с источником тока. На чертеже изображена схема yct ройства для контроля толщины футеровки металлургических агрегатов, Устройство содержит проводник I, проложенный через футеровку 2 до контакта с расплавом 3 и соединенный с корпусом агрегата, группы проводников 4-8 и 9-13, уложенные в футеровку 2 в местах, подлежащих контролю. при этом проводники 4-8 и 9-13 рас положены на различном расстоянии от рабочей поверхности футеровки, плавкие предохранители 14 установленные на корпусе металлургического агрегата, соединенные соответственно с проводниками 4-8 и 9-13 последовател но и между собой параллельно, резисторы R, Rj и подключенные параллель но им диоды Д1 и Ц2, причем резнетор R, и диод Д1 связаны с предохранителями 14, резистор г и диод Д2 связаны с предохранителями, а также с контактами реле времени 1РВ, 2РВ, измерительную схему 15, содержащую коммутатор 16, псдключенный к регистратору 17, реле 18 времени, связанное с коммутатором 6и регистратором 17, соединенную с контактами реле 18 времени 1РВ, 2РВ, источник тока, подключеннь й к корпусу агрегата и контакту 1РВ, Устройство работает следующим образом. При износе футеровки 2 и уменьше|Нии ее толщины HacTvn eT момент, когда расплав 3 касается первого из проводников 4-8 одной из групп. Образуется электрическая измерительная цепь, состоящая из расплава 3, проводника 4, плавкого предохранителя 1 резистора R , контакта 2РВ, в которой протекает электрический ток от изме рительной схемы 15. Образование измерительной цепи приводит к срабатыванию коммутатора 16, который включает реле 18 времени и регистратор 1 куда подается сигнал, соответствующий величине сопротивления резистора R . Регистратор фиксирует на время образования контакта расплава 3 с проводником 4 величину сопротивления измерительной цепи, которое зависит ;в основном от сопротивления резистора Р и свидетельствует о мес те уменьшения толщины футеровки 2. Через определенное вр.емя срабатывает реле 18 времени, при этом регистратор 17 отключается и приводится в ис ходкое состояние, одновременно разры вается контакт 2рВ,затем замыкается контакт 1РВ. В результате через контакт 1РВ, диод Д1, предохранитель 14 проводник 4, расплав 3, проводник 1 от источника 19 тока протекает элект рический ток, достаточный для срабатьшания предохранителя Пр5, что при1вЬдит к отключению проводника 4 от измерительного устройства и исключает его дальнейшее .влияние на процесс измерения толщины футеровки. После этого реле 18 времени возвращается в исходное состояние, замыкает контакт 2РВ и размыкает контакт 1РВ, При дальнейшем уменьшении толщины футеровки и контакта с расплавом проводника 5 процесс регистрации повторяется аналогичным образом. Поскольку в каждом контролируемом месте контакт проводников с расплавом происходит последова:те 1ьно, количество срабатьшаний регистратора свидетельствует об остаточной толщине футеровки. Место изменения толщины футеровки определяется по соот ветствующей величине регистрируемого сопротивления измерительной цепи, зависящего npei-тмущественно от величин сопротивлений резисторов Я и R, отличающихся на достаточные для регистрации значения. Пример. Контролируют изменение толщины огнеупорной футеровки го ризонтального конвертора, В период замены футеровки конвертора между слоями огнеупорных блоков укладывают проводники 4-8 и из жаропрочного металла на различном от рабочей поверхности расстоянии. Каждая из ука заннотх групп проводников размещается в половине площади футеровки по горизонтали. В центре нижней части футеровки конвертера при его рабочем положении закладывают проводник 1, один конец которого вьшеден на рабочую поверхность футеровки, а другой соединен с корпусом конвертера. Проводники 4-13 выведены через электро- изоляторы за кожух конвертера. На кожухе конвертера в наиболее удаленном от горловины месте установлена панель с размещенными на ней плавкими предохранителями 14 на ток срабатьшания 0,2 А, резисторы R 1 кОм, Rj, 2 кОм, кремниевые полупроводниковые диоды Д15 Д2 на прямой ток до 1 А. Проводники 4-13 соединяют последовательно соответственно с предохранителями 14, которые затем соединены параллельно группами. Общие концы групп предохранителей подключе™ ны к соединенным параллельно резистору R , диоду Д1 и резистору RJ. , диоду Д2 соответственно. Резисторы R , R, и диоды Д1, Д2 соединены параллельно и подключены к проводнику, соединяющему элементы устройства, расположенные на конвертере с SИ измерительной схемой 15, расположенной в помещении оператора, Сигнал в иэмерительную схему подают через нормально закрытый контакт 2РВ реле 18 времени. При образовании кон такта между расплавом 3 и проводником 4 образуется измерительная цепь: расплав - проводник сопротивлением около 100-150 Ом, предохранитель 14, резистор R сопротивлением 1 кОм, контакт 2РВ, подключенная к коммутатору 16 который включает реле 18 времени и переключает измерительную цепь на регистратор 17. Регистратор 117 представляет собой, например, электронный измерительный мойт с регистрацией сопротивления на диаграмм ной ленте. Регистратор записывает на ленту значение сопротивления измерительной цепи ,2 кОм, что характеризует область уменьшения чолщины футеровки. При непрерывном круглосуточном движении ленты регистратора момент регистрадю определяет время суток, а кол11чество регистрации определяет износ футеровки, так как проводники контактируют с расплавом только, последовательно по мере уменьшения толщины футеровки. Через 10-15 с после начала регистрации и включения реле 1В времени контакт 2РВ размыкается, регистратор 17 отключаете, контакт 1РВ замыкается. В результате к источнику 19 тока подключается электрическа цепь: проводник 4, расплав 3, провод ник J, в которой пропускается импуль тока более 0,2 А, достаточный для ср батывания предохранителя 14. В резул тате этого цепь размыкается и провод ите 4, находящийся в контакте с расплавом 3, исклю ется из дальнейших измерений, после чего реле 18 вр мени выключается л измерительная схе ма 5 приходит в исходное состояние. 44 Измерение толщины футеровки в той тке половине конвертера происходит аналогичным образом при дальнейщем ее износе. Измерение толщины футеровки в дрУ гой половине конвертера отличается тем, что сопротивление измерительной цепи, зависящее, главным образом, от резистора RJ, , на 1 кОм больше, что при регистрации позволяет отличить место уменьшения толщины футеровки агрегата. Устройство позволяет контролировать толщину футеровки дискретно с любой необходимой точностью, при этом количество контролируемых участков по площади футеровки зависит от разрешающей способности регистратора и может практически доходить до 10 и более. Во всех случаях передача информации от металлургического агрегата к измерительной схеме происходит по.. . одному проводнику, так как другим проводником являются металлические конструкции. Таким образом, предлагаемое устройство для контроля толщины футеровки металлургических агрегатов обладает высокой надежностью, обеспечивакхцейся тем,что проводники,укла дываемые в футеровку, располагаются по всей ее площади, что при локальном прогаре футеровки в любой точке приводят к обязательному срабатыванию устройства и регистрации места прогара, простотой конструкции, связанноЙ с исключением необходимости использовать проводники с перемеюшм по длине сопротивлением, а также возможность пере| ;ачи сигнала на большее расстояние например, к диспетчерскому пункту) с помощью однрпроводиой системы.

9-13

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ФУТЕРОВКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА, состоящее из одной или нескольких групп параллельно соединенных проводников, уложенных в футеровку, при этом группы одна с другой соединены параллельно через постоянные резисторы различного сопроТивления и диоДы, а также из измерительной схемы, включающей коммутатор, подсоединенный к регистратору, :и блок реле времени, соединенный с коммутатором и регистратором, отличающееся тем, что, с цель повьшения надежности и упрощения конструкции, оно дополнительно содержит плавкие предохранители по .числу проводников и источник тока, ;причем отдельные проводники в каящой группе соединены между собой через плавкие предохранители, постоянные резисторы различного сопротивления и диоды соединены параллельно и подсоединены к нормально закрытому контакту реле времени, который соединен 9$ JW с коммутатором, и к нормально открытому контакту реле времени, соединенному с источником тока. Г