Способ контроля уровней расплавов в ванне рудно-термической печи Советский патент 1988 года по МПК F27D21/04 G01F23/22 

J

г.

7

-ы

Изобретение относится к электротермии и предназначено для контроля уровней расплавов в ванне рудно-тер- мической печи. Цель изобретения - повышение надежности. Реализацию способа контроля осуществляют путем измерения напряженности электромагнитного поля, создаваемого током, протекающим в расплаве. По изменению градиента напряженности электромагнитного поля определяют как общей уровень ванны (граница раздела твердая пшх- та - шлак), так и уровень штейна граница раздела шлак - штейн). Для осуществления способа пр;иемник 6 электромагнитного излучения перемещают по вертикали с наружной стороны кессонированной электропечи и по изменению градиента напряжения яа выходе электроприемника, измеряемого с помощью самопишущего вольтметра 7, определяют общий уровень ванны и уровень штейна в абсолютных значениях (мм). 2 ил., 2 табл. (Л

I-

Н I

1 J

ГП II

1U

Изобретение относится к электротермии, а именно к контролю технологических параметров при плавке цветных металлов в рудно-термических печах (РТП) и может также использоваться в черной металлургии.

Целью изобретения является повьше ние надежности контроля.

На фиг. 1 представлена блок- схема ;устройства для реализации способа; i на фиг. 2 - график изменения элект- Iромагнитного поля по высоте печи. j На фиг. 1 обозначены: электрод 1, jпогруженный в расплав шлака, твердая шихта 2, боковые стенки 3 кессони- ;рованной электропечи, расплав 4 шла- ка, расплав 5 штейна, приемник 6 i электромагнитного.излучения, переме- I щаемый с наружной стороны кессониро- I ванной боковой стенки, и самопишущий 1 вольтметр 7,

h Сущность способа заключается в i следующем.

: При электроплавке, например, цвет ных металлов энергия к РТП подводится с помощью электродов, погруженных в расплав ишака. Плавление шихтовых материалов происходит за счет омического теплаJ вьзделяемого в расплаве ; шлака. ToKj, стекающий с электродов, имеет две составляющие. Одна составляющая тока протекает в расплаве шпа ка и замыкается между электродами I (работа на треугольник), вторая со ставляющая стекает на подину и замы- кается через расплав штейна (работа на звезду). В результате протекаю- : щий в расплаве ток наводит электромагнитное поле как внутри, так и с наружной стороны электропечи. Вслед- . ствие того, что у границ раздела

твердая шихта-шлак и шлак-штейн составляющие тока, протекающие на треугольник и звезду, меньше, то соответственно в этих областях будет наводиться и электромагнитное поле меньшей напряженности. Таким образом, контролируя по вертикалк напряженность электромагнитного поля с внешней стороны кессированной электропечи, по изменению и градиента изменения напряженности электромагнитного поля можно определять уровень расплавов в ванне РТП.

45

50

постоянным. Повторное уменьшение напряжения происходит на границе раздела шлак-штейн. При этом Минимальное значение напряжения, равное 0,15 В, соответствует уровню шлака 650 мм, что подтверждается контрольным замером уровня штейна на отключенной электропечи. При дальнейшем перемещении приемника вниз напряжение на его выходе сначала незначительно увеличивается, а затем остается практически постоянным.

Экспериментальные данные, полученные на РТП мощностью 50 мВт при определении уровня расплава по изменению градиента напряженности элект ромагнитного поля (напряжения на выходе приемника) по сравнению с замерами уровня с помощью мерного ломика

Пример. Для реализации спосо-55 на отключенной электропечи, приведеба контроля уровней расплавов по изменению градиента напряженности электромагнитного поля, наведенного

протекающим в расплаве током, с внешней стороны кессонированной электропечи, на специальной направляющей, установленной на одинаковом расстоянии от боковой стенки РТП, устанавливают приемник 6 электромагнитного излучения, состоящей из электромагнитной катушки, намотанной на ферри товый сердечник, и усилителя, к выходу которого подключен самопишущий вольтметр 7. Для определения расплава измеряют и регистрируют с помощью самопишущего вольтметра 7 напряжение, которое пропорционально напряженности электромагнитного поля. При этом перемещают приемник 6 вниз и регистрируют изменение напряжения и при наличии градиента изменения напряжения (напряженности электромагнитного поля) определяют уровень расплава.

Данные U и Н приведены в табл. 1.

Анализ данных, приведенных в табл. 1, показьшает, что изменение градиента напряжения происходит .при величине напряжения 0,22 В, что соответствует уровню шлака, равному 2950 мм, что подтверждается контроль- |Ным замером уровня шлака на отключенной электропечи с помощью мерного ломика. При дальнейшем перемещении приемника вниз, напряжение на его выходе сначала незначительно увеличи

постоянным. Повторное уменьшение напряжения происходит на границе раздела шлак-штейн. При этом Минимальное значение напряжения, равное 0,15 В, соответствует уровню шлака 650 мм, что подтверждается контрольным замером уровня штейна на отключенной электропечи. При дальнейшем перемещении приемника вниз напряжение на его выходе сначала незначительно увеличивается, а затем остается практически постоянным.

Экспериментальные данные, полученные на РТП мощностью 50 мВт при определении уровня расплава по изменению градиента напряженности электромагнитного поля (напряжения на выходе приемника) по сравнению с замерами уровня с помощью мерного ломика

ны в табл. 2.

Анализ экспериментальных данных, приведенных в табл. 2, показывает.

увеличивает производительность агрегата примерно на 1,5-2%.

Формула изобретения

что способ позволяет контролировать уровень шлака и штейна с максималь- I ной погрешностью ±50 мм по сравнению с замером мерным ломиком на отключенной РТП.

Способ контроля уровней расплавов

Применение электромагнитного спо-в ванне рудно-термической печи,

соба контроля зфовня расплава по изме-включающий определение напряженноснению градиента напряженности элект- ю электромагнитного поля с помощью

ромагнитного поля, создаваемого то-приемника излучения, отличаюком, протекающим. в расплаве РТП, при-щ и и с я тем, что, с целью повьшеводит к уменьшению сложности и повы-ния надежности, перемещают приемник с

шению надежности контроля при одина-с наружной стороны печи в вертикальковой погрешности, -улучшает- условия isной плоскости, а границы раздела фаз

труда при контроле уровня и увеличи-шпак - твердая шихта и пшак - штейн

вает время работы электропередачи подопределяют по изменению градиента

нагрузкой в среднем на 1,5-2%, чтонапряженности электромагнитного поля.

Таблица1

увеличивает производительность агрегата примерно на 1,5-2%.

Формула изобретения

143592А

Продолжение табл,2

Ив.

/f

л,у4

u/r off

фиг. 2

,В