Способ контроля хода доменной печи Советский патент 1986 года по МПК C21B7/24 

упорной Кладки шахты печи. Измерение производится в диапазоне частот .20 - 100 кГд. Положение зоны плавления определяют в точке, для которой средний уровень акустических

Изобретение относится к металлургии, в частности к работе доменных и других шахтных печей, и может быть использовано на заводах цветной металлургии.

Целью изобретения является определение положения зоны плавления шихты в доменной печи.

На чертеже представлена доменная печь, разрез (расположение; акустических преобразователей по высоте доменной печи);

На чертеже изображены звукопрово- дЫ 1, футеровка 2, холодильники 3, 4, кожух 5 доменной печи, В холодильнике 3 звукопроводы 1 расположены в выступающих элементах 6. В холодильнике 4 звукопровод 1 наклонен по отношению к горизонтальному сечению печи и может быть ориентирован по любому положению образующей внутренней поверхности холодильника 4. На торцовых плоскостях звукопроводов 1, обраш;енных в сторону кожуха 5 шахты печи, расположены ультразвуковые преобразователи-пьезо электрические датчики 7 с вьшодом линий связи к схеме (не показана) измерения сигналов.

Предлагаемый способ основан на Jявлении взаимодействия газового потока, проходящего через слой шихты при наличии фазовых превращений в этом слое, с расплавом, что приводит к эффектам возникновения шумовых сигналов в широком диапазоне частот. Фазовое превращение материала,появление зоны плавления обуславливают возникновение акустической эмиссии.

Акустическая эмиссия зоны плавления быстро затухает в слое сыпучих материалов, что позволяет точно устанавливать положение зоны плавления в столбе шихты, состоящем из сыпучих материалов, переходящих в расплавленное состояние.

колебаний, измеренных пьезоэлектрическим датчиком, в десять - пятнадцать раз превьплает средний уровень акустических колебаний, измеренных в зоне колошника. 1 ил.

Диапазон частот 20-100 кГц позволяет избавиться от помех, которые очень интенсивны в диапазоне звуковых частот менее 20 КГц. Верхний пре

дел (100 кГц) определяется возрастающим затуханием сигнала при достижении и превьш1ении этого уровня.

Оптимальное расстояние между приемными акустическими преобразователями в шахте печи и в зоне колошника составляет 0,5 - 1,0 м.

Работа оборудования системы загрузки создает удары по элементам конструкции доменной печи, воспринимаемые кладкой. Эти удары характеризуются низкой частотой и большими амплитудами в звуковой области. Возможное влияние работы механизмов системы загрузки на результаты анализа

пгумового спектра столба шихты устраняется измерением среднего уровня шумов в интервалах, создаваемых отсутствием перемещения механизмов на колошнике печи.

I

Способ осуществляют следующим образом .

По высоте шахты доменной печи, от уровня засыпи до распара, с шагом

0,5-1,0 м располагают звукопроводы и приемные акустические преобразователи. Звукопроводы выполняют из плав- ленгоЕО кварцевого стекла или другого огнеупорного монолитного материала. Торцы звукопроводов размещают заподлицо с внутренней поверхностью огнеупорной кладки шахты печи. Приемные акустические преобразователи прикрепляют к противоположив торцам

звукопроводов. Звукопроводы защищают от действия высоких температур и механических повреждений с помощью во- доохлаждаемых металлических кожухов. При таком расположении звукопроводов

вдоль образующей кожуха шахты контролируется уровень шумов в горизонталь31257095

ых слоях шихты, толщина которых наодится в пределах 0,5-1,0 м.

ти (г л ч с в г н а н ч пр зо ме со по ле

От приемных акустических преобразователей, преобразующих акустичес- кий сигнал в электрический, последний поступает к полосовому усилителю, усиливающему сигнал в диапазоне 207100 кГц,затем в интегратор, на выходе которого сигнал пропЬрциона лен среднему значению шума. Управляемое пороговое устройство сравнивает сигналы зоны колошника с сигналами контролируемой зоны шахты и выявляет положение зоны плавления в столбе шихты.

Экспериментально способ контроля хода доменной печи по положению зоны плавления был проверен на огневой модели, в качестве которой была использована агломерационная установка. Агломерационная чаша имела следующие размеры: высота 430 мм, внутренний диаметр 200 мм, полезный объем чапш 13,5л.

По мере приближения зоны, содержащей жидкоподвижную фазу, к горизонту расположения звукопроводов температура шихты повьш1алась, что измерялось специально размещенными в слое термопарами, но уровень акустического сигнала не менялся.Затем звукопроводы, выполненные из квар- цевого стекла, стали светиться,что явилось доказательством подхода зоны, плавления к горизонту расположения звукопроводов. Одновременно с началом светимости кварцевых зву- копроводов на экране осциллографа появился сигнал за счет акустической эмиссии зоны плавления в диапазоне 20-100 кГц.

Составитель А.Абросимов Редактор Н.Швьщкая Техред М.Ходанич Корректор О.Луговая

Заказ 4881/20 Тираж 552 . Подписное 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.

Основной фактор, вызывающий акустическую эмиссию, - это скорость (газового потока через слой расплавленной шихты. Расчеты показьшают, что скорости газового потока, отнесенные к полному сечению как в условиях агломерации, так и в условиях доменной печи, имеют значения одного порядка. Скорость газа, отнесенная к 1 м площади просасывания на аглоленте, находится в пределах 1,5-1,6 м/с. Скорость газа в свободной от материалов шахте доменной печи находится в пределах 1 - 2 м/с при нормальных условиях. Таким образом, скорости газового потока в агломерационном и доменном процессах сопоставимы, что позволяет определят по акустической эмиссии зону плавления столба доменной шихты.

Формула изобретения

Способ контроля хода доменной печи, включающий измерение акустических колебаний в нескольких точках по высоте доменной печи, отличающийся тем, что,с целью определения положения зоны плавления шихты в доменной печи, измерение акустических колебаний производят в диапазоне частот 20-100.кГц, сравнивают средние уровни акустических колебаний в шахте и в зоне колошника и по относительному изменению среднего уровня акустических колебаний судят о положении зоны плавления в столбе шихты, причем положение зоны плавления в столбе шихты определяют в ке, для которой средний уровень акустических колебаний в десять-пятнадцать раз .превышает средний уровень акустических колебаний, измеренных в зоне колошника.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для контроля работы доменной печи. Цель изобретения - определение положения зоны плавления шихты в доменной печи. Сущность способа состоит в измерении среднего уровня акустических колебаний в нескольких точках по высоте доменной печи с помощью звукопроводов 1, на концах которых установлены пьезоэлектрические датчики 7. В холодильнике 3 звукопрово- ды 1 расположены в выступающих элементах 6. Б холодильнике 4 звукопро- вод наклонен по отношению к горизонтальному сечению печи. Звукопроводы выполнены из плавленного кварцевого стекла, а их торцы расположены заподлицо с внутренней поверхностью огнес (Л сд со ел