Устройство для контроля радиального газораспределения в доменной печи Советский патент 1961 года по МПК C21B7/24 

Известны устройства для контроля радиального газораспределения в доменной нечи нутем измерения температур в колошниковой части печи при помощи периодически вводимой трубы с термопарой. Однако известные устройства не нашли применения из-за большой тепловой инерции горячего спая термопары.

Предлагаемое устройство для контроля радиального газораспределения в доменной печи, с целью достижения интенсивной конвекции теплообмена между открытым горячим спаем термопары и газовым потоком, выполнено с применением гермопарной головки, имеюш.ей вертикальный канал-отверстие, в котором при помош,и термостойкой бусинки осушествляется точная фиксация горячего спая термопары.

Такое устройство головки термопары обеспечило снижение тепловой инерции термопары и позволило решить задачу измерения температур газового потока в движущемся слое шихты.

На чертеже показано предлагаемое устройство в общем виде для одновременного измерения температуры и отбора проб газа по радиусу колошника доменной печи.

Устройство состоит из труб 1 я 2, штуцера 3, термопарной головки 4, опорной бусинки 5, горячего спая 6 термопары, пробки 7, сальникового уплотнения 8, кольцевой щели 9 для отбора газа, штуцера 10 и стопорного винта //.

В предлагаемом устройстве измерение температур газового потока в слое шихты производят хромель-алюмелевой термопарой с открытым горячим спаем. Диаметр электродов термопары составляет 0,8 мм, диаметр горячего спая - 2 мм, длина термопары - 6 м.

Для защиты горячего спая термопары от действия движущейся шихты применена термопарная головка 4, выполненная из жаропрочной стали марки 1XI8H9. Головка имеет рабочее отверстие диаметром

№ 143042 2 15 мм, ось которого перпендикулярна оси головки. В это отверстие вводится горячий спай термопары, фиксируемый опорной бусинкой 5, которая помещается в специально расположенном гнезде головки.

При прохождении газового потока через рабочее отверстие головки происходит интенсивный конвективный тенлообмен между газовым потоком и горячим спаем в термопары, в результате чего инерционность термопары сводится к минимальным значениям. Практически инерционность термопары в каждой точке замера составляет 5-7 сек.

Устройство предусматривает возможность при необходимости производить одновременный отбор проб газа через кольцевую щель 9. Для того, чтобы полость между трубой 7 и трубой 2 не забивалась мелкими фракциями Шихты, конец трубы 1 частично завальцоваи вокруг термопарной.. головки. Термопара, собранная в двухканальные бусы, помещается в трубе 2. В условиях высоких температур для устойчивой службы резьбового соединения термопарной головки с трубой 2 к концу последней приваривается утолщенный штуцер 3 из жаропрочной стали марки 1Х18Н9. Труба с термопарой вводится в печь через амбразуру, расположенную на 400 мм ниже защитных плит колошника.

Исходя из малой инерционности термопары время пребывания измерительной трубы в печи составляет 110 сек., а время измерения температуры газового потока в семи точках радиуса - 90 сек.

При таком режиме работы трубы необходимость в принудительном охлаждении последней отпадает. Во время испытания устройства было установлено, что рабочее отверстие термопарной головки шихтовыми материалами не забивается.

Средняя продолжительность службы термопары составляет 100- 120 замеров. Труба и защитная головка после трехсот замеров были без сколько-нибудь заметных следов износа и замены не требовали.

С целью проверки влияния науглероживания на показания термопары была произведена градуировка одной и той же термопары перед замерами и после 50 замеров температуры в доменной печи- В результате проверки было установлено, что термопара после 50 замеров давала незначительные отклонения от исходной градуировки. Максимальное отклонение в сторону занижения температуры было 8-10° в интервале температур 600-800°. Таким образом, максимальная погрешность термопары составила 1,3%, что вполне допустимо в условиях доменной практики.

Предмет изобретения

Устройство для контроля радиального газораспределения в доменной печи, используемое путем взятия проб газа и замера температуры газового потока в слое шихты с применением хромель-алюмелевой термопары, отличающееся тем, что, с целью достижения интенсивной конвекции теплообмена между открытым горячим спаем термопары и газовым потоком, в устройстве применена термопарная головка с вертикальным каналом-отверстием, в котором при помощи термостойкой бусинки осуществляется точная фиксация горячего спая термопары.

у V