Устройство для юстировки системы контроля распределения дутья по фурмам доменной печи Советский патент 1986 года по МПК C21B7/24 

Изобретение относится к черной металлургии, а более конкретно к конрольным устройствам доменного производства .

Цель изобретения - повышение эффективности юстировки за счет повышения точности определения формы,, размеров поперечного сечения канала сопла и положения рабочего конца зонда в этом сечении при юстировке. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для юстировки системы контроля распределения дутья по фурмам доменной печи,, содержащем цилиндрический пневмометричес- кий зонд, вводимый в сопло фурменног прибора через отверстие шарнира гляделки, конец зонда, противоположный рабочему концу снабжен указателем его геометрической оси, дополнительно вводят экран, размещенный неподвижно напротив указателя геометри ческой оси зонда.

Указатель может быть выполнен в виде источника света, создающего на экране световую метку диаметром 2- 3 мм, центр которой лежит на продолжении геометрической оси зонда,

Положение рабочего конца зонда в сопле и положение указателя относительно экрана связаны между собой ка положения концов рычага первого рода. Это дает возможность, прикасаясь рабочим концом зонда к внутренней стенке сопла в разных точках одного и того же сечения и отмечая на экране соответствующие положения указателя, нанести на экран контур-изображение сечения канала сопла и по его форме и размерам определить форму и размеры действительного сечения канала сопла.

Размеры сечения канала сопла и ег изображения связаны между собой прямо пропорциональной зависимостью с коэффитдиентом пропорционально сти равным отношению расстояний от торца рабочего конца зонда до центра шарнира и от центра шарнира до указателя. Точно так же положение указателя внутри контура-изображения на экране определяет координаты (поло- жение) рабочего конца зонда в канале сопла. В результате становится возможным интегрирование величины

дТ (где .ьРд - перепад давления зонда, Па) по всему сечению -канала сопла. При использовании на всех фу

менных приборах одного и того же зонда значения интеграла от 1л Р„ пропорциональны расходам дутья через соответствующие фурмы с одним и тем

же коэффициентом пропорциональности. Следовательно 5 сово- купность значений интеграла от fuPo точно отражает распределение дутья по фурмам.

Введение соответствующих корректирл/ющих коэффициентов в измерительные каналы системы контроля распределения дутья по фурмам доменной печи по результатам прямых измерений перепадов давления на участках фурменнь Х приборов позволяет повысить точность систег-яы контроля распределения дутья по фурмам.

Таким образом, благодаря повьше- нию точности определения формы, размеров поперечного сечения канала сопла 5 положения рабочего конца зонда в этом сечении повышается эффективность юстировки системы контроля распределения дутья по фурмам.

На фиг,, 1 изображено в упрощенном виде устройство, подготовленное к работе; на фиг„2 - схема оптического указателя; на фиг.З - экран с примером расположения на нем меток, которые наносятся в процессе юстировки системы контроля распределения по фурмам.

Устройство для юстировки системы контроля распределения дутья по

фурмам доменной печи содержит цилиндрический пневмометрический зонд 1 и плоский экран 2. Е рабочем положении зонд 1 введен своим рабочим концом 3 с отборами давления в сопло 4 фурменного прибора 5 через отверстие шарового шарнира 6 гляделки.

На противоположном отборам давления конце зонда 1 имеется оптический указатель У, содержащий лампу 8, диафpaг 5y 9 и собирающую линзу 10

(фиг.2), Экран 2,. который смонтирован на штативе (не показан),, расположен напротив указателя 7 перпендикулярно геометрической оси зонда i при его

средиен угловом положении. Желательно, чтобы расстояние от экрана 2 до центра шарнира 6 бьто равно расстоянию от центра шарнира 6 до торца рабочего конца 3 зонда I.

Линза 10 создает на экране 2 све- тов:/ю метк5 I 1 -в виде резкого изобра- жения круглой диафрагмы 9. Продолжение геометрической оси зонда проходит

через центр световой метки 11. Соблюдение этого условия легко проверяется вращением зонда вокруг собственной оси. Если при вращении зонда световая метка по экрану не перемещает- ся, то описанное условие соблюдается . Метка I1 должна быть небольшой (диаметром 2-3 мм), чтобы ошибка при определении на глаз положения ее центра не превышала 10,5 мм.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения и регистрации перепадов давления ослабляют фиксацию щарнира 6 и рабочим концом 3 зонда 1 поочередно прикасаются к стенке сопла 4 в 20-25 точках, расположенных по периметру как можно равномернее. При каждом касании зондом стенки сопла на экран в центре световой метки 11 наносят точку 12 (фиг.3) Если расстояние от экрана 2 до центра шарнира 6 равно расстоянию от центра шарнира до торца рабочего конца 3 зонда то, описав вокруг каждой точки 12 окружность 13 диаметром, равным диаметру зонда, можно получить на экране 2 перевернутое равновеликое изображение контура сечения кана- ла сопла 4 в виде описанного контура 14, касательного к каждой из окружностей 13. Это позволяет определить форму и размеры именно того сечения канала сопла 4, в котором находится рабочий конец зонда. Ровньш участок в верхней части контура 14 может быть следствием частичной заливки сопла шлаком.

После определения формы и размеров сечения .канала сопла приступа- ют к измерениям перепадов давления. Для этого, не меняя положения экрана 2, на изображение сечения канала сопла наносят точки 15, в которые планируют поместить рабочий конец 3 зонда при измерениях. Количество и расположение точек 15 выбирают, исходя из требований, предъявляемых к точности аппроксимации реального поля скорости дутья. При равномерном распределении точек 15 по сечению канала сопла увеличение их количества снижает погрешность аппроксимации, Установив зонд так, чтобы центр световой метки 11 совместился с одной из точек 15, проводят одновременное измерение перепада давления СдР зонда 1 и перепада давления ( )

5

5 0 0

между отборами 16 фурменного прибора. При этом рабочий конец 3 зонда занимает в сечении канала сопла 4 положение, которое имеет точка 15 на изображении сечения сопла. Перепады давления измеряют и регистрируют посредством стандартных приборов, например-дифманометра ДМ 3583М с нормирующим преобразователем НП-ПЗ и автоматического миллиамперметра следящего уровновешивания КСУ-4.

Для каждой точки 15 вычисляют соотношение 1й РЗ U fgjS Полученные отношения интегрируют по площади поперечного сечения канала сопла, определяя положение точек 15 относительно контура 14 при помощи координатных осей 17, которые наносят на экран 2.

После проведения этих операций на всех фурмах доменной п ечи в каналы системы контроля распределения дутья по фурмам вводят масштабные коэффициенты, соотношение которых равно соотношению значений интеграла от 1дРз f соответствующих фурменных приборов. В результате показания системы становятся такими, как если бы они определялись путем интегрирования значений v uPj , полученных с помощью одинаковых зондов, одновременно находящихся во всех точках 15 всех фурменных приборов. В этом случае показания системы про- порциональны соответствующим расходам дутья с одинаковыми коэффициентами пропорциональности. Следовательно, соотношение показаний системы . после юстировки с помощью предлагаемого устройства точнее отражает распределение дутья по фурмам, чем после юстировки с помощью известных г средств, которые не обеспечивают равенство указанных коэффициентов.

Погрешность определения средней скорости потока с помощью напорной трубки Пито-Прандтля, которая используется в качестве пневмометрического зонда, не превьшгает 11%. Погрешность определения площади поперечного сечения канала сопла также не более ±1 %, Это Означает, что с учетом погрешности электрич еской части каналов системы погрешность длительного измерения распределения дутья по фурмам может быть уменьшена до t2,5%.

Таким образом, предлагаемое уст-. ройство обеспечивает повьш1ение эффективности юстировки, которое выражается в снижении погрешности измерения распределения дутья по фурмам доменной печи . Повьппенйе точности измерения позволит точнее регулиро- вать распределение дутья, а также точнее поддерживать оптимальное соотношение расход вдуваемого топлива расход дутья. Это способствует выравниванию тепловой работы и газодинамического режима доменной печи по ее окружности, что в конечном итоге обеспечивает экономию кокса и повьвпение производительности печи.

ю

Фиг. 2

75

/Z

;з

Редактор Н.Гунько

Составитель И.Курунов

Техред И.Попович Корректор М.Йаксимишинец,

Заказ 2738/27 Тираж 552Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

ФмгЛ