Устройство для контроля процесса шлакообразования в конвертере Советский патент 1986 года по МПК C21C5/30 

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к контролю и управлению конвертерной плавки.

Цель изобретения состоит в повышении точности прогноза возникновения выбросов шлака из конвертера.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2-4 - зависимости изменения контролируемого сигнала в процессе шлакообразоаания; на фиг. 5- конструкция дополнительной камеры.

Устройство включает фурму 1 с корпусом и водоохлаждаемым трактом, камеру 2 с датчиком 3 вибраций фурмы, мембрану 4 жестко соединенную с датчиком 3. Камера 2 со стороны датчика 3 заполнена электронепроводящей жидкостью, например, трансформаторным маслом. Датчик 3 через фильтр 5 звуковых частот и детектор 6, а также через фильтр 7 инфразвуковых частот и второй детектор 8 присоединен к блоку 9 деления, который через согласующий блок 10 соединен е регистрирующим прибором 11 о

Устройство работает следующим образом.

Во время продувки конвертера, когда образуется жидкоподвижный вспененный шлак, фурма 1 находится в заглубленном режиме, т.е. погружена в шпак Колебания шпака воздействуют на фурму 1 и через охлаждающую воду передаются камере 2. В камере 2 колебания воды передаются датчику 3 вибраций через мембрану 4, которая разделяет камеру 2 на две части. Часть камеры 2, в которой расположен датчик 3 вибраций, заполнена трансформаторным маслом, а другая часть камеры 2 поверхностью мембраны 4 обрашена в сторону водоохпаждаемоРО тракта фурмы 1. Трансформаторное масло применено с целью повышения надежности и стойкости работы датчика 3, так как в случае применения технической воды возможен выход из строя датчика 3 из-за интенсивной коррозии и отложения на его элементах вредных примесей. Датчик 3 вибрацнй преобразует колебания в электрическое напряжение которое поступает на вход фильтра 5 звуковых частот с полосой пропускания 250-350 Гц и на вход фильтра 7 инфразвуковых частот с полосой пропускания 1-5 Гц. Выбор этих диапазо- нов частот объясняется тем, что на

погруженную во вспененный шлак фурму 1 йоздействуют значительные массы шлака, которые представляют собой спонтанно распространяющиеся волны,

частота которых из-за большой массы шлака лежит в пределах 1-5 Гц.

При свертывании шлака контакт фурмы 1 с ним уменьшается, что снижает уровень сигнала на частоте 15 Гц, но увеличивает сигнал на частоте 250-350 Гц за счет уменьшения поглощения шлаком колебаний на этой частоте,Электрические сигналы с фильтров 5 и 7 поступают на детекторы 6

и 8, где происходит их выпрямление. Выпрямленные сигналы с детекторов 6 и 8 напряжением 10 мВ поступают на два входа блока 9 отделения, в котором определяется отношение сигналов

с детекторов 6 и 8. Выходное напряжение с блока 9 деления пропорционально отношению входных сигналов. Для согласования этого напряжения с входным напряжением регистрирующего при- бора 11 применен согласующий блок 10, который преобразует входное напряжение по формуле Ugj,, K-Ug| , где Ugj - выходное напряжение, равное входному напряжению регистрирующего прибора 11 ; Ug - входное напряжение с блока 9 деления; К - коэффициент передачи.

Исследования работы устройства

контроля шлакообразования в конве р-. , терном цехе показали, что оно позволяет за 2-3 мин прогнозировать выбросы пшакометаллической эмульсии. Датчик вибраций работает при сравнитеЛьно низкой и стабильной температуре, равной температуре охлаждающей воды 20-45 С, практически полностью защищен от запыленности, имеет очень низкий уровень посторонних помех за

счет экранизации датчика корпусом камеры 2, Данные исследований показывают, что в момент выбросов шлака из конвертера регистрируемый сигнал имеет ярко выраженный максимум, а

при свертывании - минимум. Регистрируемый сигнал практически не зависит от разгара футеровки.

Экономический эффект складывается из увеличения выхода годного металла за счет снижения удельного расхода чугуна на 0,1%, экономии сыпучих материалов на 2-3%,

Формула изобретения

Устройство для контроля процесса шлакообразования в конвертере с фурмой ф1 я подвода дутья сверху и ее водоохлаждаемым трактом, содержащее датчик вибраций, выход которого чере схему вьщеления звуковых частот соединен с р(егистрирующим прибором, причем схема вьщеления звуковых частот содержит последовательно соеди- ненные фильтр звуковых частот и первый детектор, отличающее- с я тем, что, с целью повьшения точности прогноза возникновения выбросов шлака из конвертера, оно снаб- жено камерой, гидравлически соединенной с водоохлаждаемым трактом фурмы, в которой вдоль ее горизонтальной оси установлен датчик вибраций, при этом камера снабжена мембраной, обращенной в сторону водоох- лаждаемого тракта, и частично заполнена злектронепроводящей жидкостью, охватывающей указанный датчик за кем- бранрй, причем центр мембраны жестко соединен с датчиком вибраций, а схема выделения звуковых частот снабжена дополнительным фильтром инфразву- Koifcix частот, вторым детектором, блоком деления с двумя входами и выходом и согласующим блоком, при этом выход датчика вибраций через фильтр i инфразвуковых частот последовательно соединен с вторым детектором, а выходы обоих детекторов соединены с двумя вхС-дами блока деления, выход которого через согласующий блок соединен с регистрирующим прибором.

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к контролю и управлению конвертерной плавкой. Цель изобретения - позьше- ние точности прогноза возникновения выбросов шлака из конвертера. Устройство для контроля процесса шлакообразования в конвертере с фурмой 1 и ее водоохлаждаемым трактом содержит камеру 2, гидравлически соединенную с водоохлаждаемым трактом фурмы, датчик 3 вибраций, мембрану 4 жестко соединенную с датчиком 3, Выход датчика 3 соединен с входами фильтров 5 и 7, соответственно, звуковых и инфразвуковых частот, выходы которых через детекторы 6 и 8 соединены с блоком 9 деления, выход которого соединён с согласующим блоком 10, выход которого соединен с регистрирующим прибором 11. Датчик 3 вибраций установлен в камере 2 вдоль ее горизонтальной оси, при этом камера 2 снабжена мембраной 4, обращенной в сторону водоохлаждающего тракта и частично заполиена электронепроводящей жидкостью, охватывакяцей датчик 3 за мембраной 4, причем центр мембраны жестко соединен с датчиком вибраций. Повышение точности прогноза достигается введением хамеры с мембраной, дополнительных фильтра инфразвуковых частот, блока деления, согласующего блока. 5 ил. (Л Эо эо СА9 :о у7 Фмг.1

Z Э Ч 5 6 7 в 3 Ю JJ12 t.HUH Фиг.5

t,l4tM

ф|г«.5

-t

01ZZ4S67B3V1112 t.HUH

Фиг.

Составитель Г. Демин Редактор Н, Егорова Техред И.Ходанич Корректор Т, Колб

5086/25

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