Устройство для определения толщины слоя электропроводной жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01F23/00 C21C5/52 

Изобретение относится к черной металлургии, и может быть использовано для контроля и регулирования технологии плавки стали в электродуговых печах, в частности для определения , количества шлака в печи по толщине его слоя.

Цель изобретения - повьшение надежности измерения.

На чертеже изображена блок-схема щ устройства для. измерения толщины слоя шлака в электродуговой печи.

Устройство содержит силовые электроды I и 2, пусковую кнопку 3, источТак как силовые электроды опускаются под действием веса собственной тяжести, выдавливая масло из-под .плунжера механизма перемещения электродов, и имеет переменный вес, в качестве показателя их линейного пе ремещения от границы газ-шлак до гр ницы шлак-металл используется количество масла, вьщавленное из-под плунжера механизма перемещения элек тродов за время прохождения электро дами слоя шлака. I.Устройство работает следующим об

ник 4 питания, нагрузочный резистор 5, jg разом. управляемый ключ 6, триггер 7, связанный с системой блокировки на главный выключатель8 и с механизмом 9 перемещения электродов, дифференциальный

В Исходном состоянии силовые эле троды 1 и 2 подняты, управляемый ключ 6 разомкнут, а уровни сигналов на выходах триггеров 7 .и 13 таковы.

усилитель 10, пороговые элементы П и jo ° обеспечивают запрет блокировки

12, триггер 13, датчик 14 интеграль-главного выключателя 8 напряжения

ного расхода масла, масщтабньйусили-электропечи и запрет работы датчика

тель 15, регистрирующий прибор 16, ре- интегрального расхода масла, ле 17 времени.

25

Датчик 14 интегрального расхода масла может быть выполнен на основе счетчика количества жидкости типа СЖ1-100.

: При нажатии пусковой кнопки 3 три-- ггер 7 меняет свое состояние и на его выходе формируется сигнал, обеспечивающий срабатьюание системы блокировки главного выключателя 8, в результате чего отключается питающее напряжение, подаваемое на силовые электроды 1 и 2. Одновременно этим же сигналом в механизме перемещения электродов и 2 формируется команда на их опускание, а также осуще: При нажатии пусковой кнопки 3 три-- ггер 7 меняет свое состояние и на его выходе формируется сигнал, обеспечивающий срабатьюание системы блокировки главного выключателя 8, в результате чего отключается питающее напряжение, подаваемое на силовые электроды 1 и 2. Одновременно этим же сигналом в механизме перемещения электродов и 2 формируется команда на их опускание, а также осуще6, реали егистрирующий прибор 16 представляет собой потенциометр типа КСП-4. 30

Принцип измерения толщины слоя электропроводной жидкости заключается в измерении линейного перемещения опускаемого электрода от границы газ- электропроводная жидкость с сопротив- 35 ствляется замыкание ключа , лениемК до границы электропроводная зующего подключение измерительной жидкость с сопротивлением R.,-:электро- цепи, состоящей из источника 4 пита- проводная жидкость с сопротивлением R.. „ия и нагрузочного резистора 5, к Обязательньм условием измерения явля- силовьп электродам 1 и 2. По мере ется наличие двух электродов в единой 40 опускания электроды 1 и 2 достигают электрической цепи и контакт электродов с одной из электропроводных жидкостей. В качестве косвенного роказа- теля толщины слоя электропроводной

жидкости с сопротивлением R, может слу-45 ренциальным усилителем 10. Величина жить время между двумя замыканиями в импульса такова, что обеспечивает электрической цепи: электрод - щлак - срабатывание порогового элемента 11, второй электрод, электрод - металл - который сигналом на своем выходе ме- второй электрод. При использовании устройства в электродуговых печах в 50 качестве электродов могут быть использованы силовые электроды дуговой электропечи, при их перемещении силовой

шлакового слоя. При этом через щлак замыкается цепь источника тока 4 и на нагрузочном резисторе 5 формируется импульс тока, выделяемый диффеНяет состояние триггера 13, разрешающего работу датчика 14 интегрального расхода масла. С этого момента призводится отсчет количества масла, вьщавливаемого из-под плунжера механизма 9 перемещения электродов. На 55 выходе датчика 14 формируется электрический сигнал, пропорциональный количеству поступаемого масла, KOTOрый поступает в масштабный усилитель

электрод, проходящий первым границу раздела газ-щлак, является проводящим электродом, второй силовой электрод выполняет роль измерительного электрода.

Так как силовые электроды опуска, ются под действием веса собственной тяжести, выдавливая масло из-под .плунжера механизма перемещения электродов, и имеет переменный вес, в качестве показателя их линейного перемещения от границы газ-шлак до границы шлак-металл используется количество масла, вьщавленное из-под плунжера механизма перемещения электродов за время прохождения электродами слоя шлака. I.Устройство работает следующим образом.

В Исходном состоянии силовые электроды 1 и 2 подняты, управляемый ключ 6 разомкнут, а уровни сигналов на выходах триггеров 7 .и 13 таковы.

интегрального расхода масла,

: При нажатии пусковой кнопки 3 три-- ггер 7 меняет свое состояние и на его выходе формируется сигнал, обеспечивающий срабатьюание системы блокировки главного выключателя 8, в результате чего отключается питающее напряжение, подаваемое на силовые электроды 1 и 2. Одновременно этим же сигналом в механизме перемещения электродов и 2 формируется команда на их опускание, а также осуще6, реалиствляется замыкание ключа зующего подключение измерительной цепи, состоящей из источника 4 пита- „ия и нагрузочного резистора 5, к силовьп электродам 1 и 2. По мере опускания электроды 1 и 2 достигают

ствляется замыкание ключа зующего подключение измерительной цепи, состоящей из источника 4 пита- „ия и нагрузочного резистора 5, к силовьп электродам 1 и 2. По мере опускания электроды 1 и 2 достигают

ренциальным усилителем 10. Величина импульса такова, что обеспечивает срабатывание порогового элемента 11, который сигналом на своем выходе ме-

шлакового слоя. При этом через щлак замыкается цепь источника тока 4 и на нагрузочном резисторе 5 формируется импульс тока, выделяемый дифференциальным усилителем 10. Величина импульса такова, что обеспечивает срабатывание порогового элемента 11, который сигналом на своем выходе ме-

Няет состояние триггера 13, разрешающего работу датчика 14 интегрального расхода масла. С этого момента призводится отсчет количества масла, вьщавливаемого из-под плунжера механизма 9 перемещения электродов. На выходе датчика 14 формируется электрический сигнал, пропорциональный количеству поступаемого масла, KOTOI рый поступает в масштабный усилитель

15, осу1деетвл5пощий расчет количества шлака в соответствии с формулой:

V K-P

где V - объем шлака;

К - коэффициент, учитьтающий .гео- метрио печи;

Р - количество масла.

С вькода масштабного усилителя 15 сигнал, характеризующий объем шлака в электропечи, поступает на регистриругадий прибор 16, который показывает объем шлака.

По мере дальнейшего опускания электроды 1 и 2 достигают слоя жидкого металла. При этом вследствие различ- ного электрического сопротивления шлакового и металлического слоев на нагрузочном резисторе 5 формируется импульс тока более высокого уровня, чем прк замЫкании электродов 1 и 2 на шлак. Этот импульс, вьщеленный и усиленный дифференциальным усилителем 10, вызывает срабатывание порогового элемента 12, сигналом на выходе котр5

Ю

Т520 234726 4

рого триггеры 7 и 13 возвращаются в исходное состояние, а также осуществляется запуск реле 17 времени. При этом реализуется запрет работы датчика 14 интегрального расхода масла, убирается команда на блокировку главного выключателя и размыкается посредством ключа 6 измерительная цепь. Реле 17 времени формирует сигнал на подъем электродов, который поступает на второй вход механизма перемещения электродов 9. Вьщержка. длительности импульса, формируемого реле 17 времени, устанавливается такой, что за это время электроды достигают своего верхнего положения.

Использование предлагаемого устройства позволяет измерять количество (объем) шлака по толшине его слоя в электропечи, время измерения - 0,5- 1 мин, при этом на точность измерения не влияет температура, химический состав шлака и металла.

41J

ВНИИПИ Заказ 2977/46 Тираж 705

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное