Устройство для определения остатка жидкого металла в сталеразливочном ковше Советский патент 1989 года по МПК B22D39/00 

ел

со

00 ;:

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для уменьшения потерь металла от недоливов при разливке кислородно-конверторной стали в изложницы из сталеразливочных ковшей. Цель изобретения - повышение надежности определения уровня металла за счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости соединительных цепей. Устройство работает в двух режимах - режиме настройки и режиме контроля. В режиме настройки происходит ослабление входного сигнала от датчика 1 уровня металла при помощи входного делителя напряжения до уровня, практически равного напряжению порога срабатывания триггера Шмидта 3. В режиме контроля, когда граница "шлак-металл" пересечет уровень установки стальных электродов, происходит увеличение входного сигнала. При этом скачок напряжения на входе триггера Шмидта 3 вызовет его переключение в противоположное состояние и срабатывание положительного элемента 2 с сигнализацией. Остаток металла в сталеразливочном ковше определяют на основании статистических данных с учетом состояния огнеупорной футеровки в зависимости от времени ее службы с начала кампании. 2 ил.

U2.1

Изобретение относится к области черной У1еталлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано для уменьшения потерь металла от недоливов при разливке кислородно-конверторной стали в изложницы из сталеразливочных ковшей.

Цель изобретения - повышение надежности определения уровня металла за счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости соединительных цепей.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для определения остатка жидкого металла в сталеразливочных ковшах; на фиг. 2 пример выполнения устройства.

Устройство (фиг. I) состоит из датчика 1 уровня металла, выполненного в виде двух стальных электродов, установленных в футеровке ковша, источника питания (не показан) и исполнительного элемента 2 с сигна- , 1изацие11.

Устройство содержит также три: гер Шмндта 3, 1К-триггер 4, элемент И 5, генератор f) импульсов, счетчик 7 импульсов, Дешифратор 8 и делитель напряжения, одно плечо которого состоит из резистора 9, соединенного выводом с датчиком 1 уровня металла, а другим - с входом триггера 3 Шмидта и с выводами резисторов И), составляющих второе плечо делителя и соединенных с соответствующими выходами де- шифрагора 8, вх1)д которого соединен с выходом счетчика 7 импульсов, при этом выход трипера Шмидта 3 соединен с первым входом гене()атора 6 импульсов, первым входом элемента И 5 и входом 1К-триггера 4, прямой пыход когорого соединен с вторым входом элемента И 5, а инверсный - с вторым входом генератора 6 импульсов, выход которого соединен с входом счетчика 7 импульсов.

Кроме того, устройство содержит резистор (не показан), соединенный одним выводом с датчиком 1 уровня металла и резистором 9, а другим выводом - с положительным полюсом источника питания.

С.игна, с выхода датчика 1 уровня металла через резистор 9 поступает на вход триггера Шмидта 3, вызывая появление на ек) В1)|ходе напряжения логической единицы, которая поступает на первый вход генератора 6 импульсов. Одновременно па второй вход генератора 6 импульсов также поступает напряжение логической единицы с инверсного выхода 1К-триггера 4. При этом запускается генератор 6 импульсов (счетчик 7 импульсов, дешифратор 8 и 1К-триггер 4 об- ну, 1яются при помощи импульса сбрсн а, сфор- ми)ованного при включении устройства элементами, которые не показаны).

Отрицательный перепад напряжения с выхода генератора 6 импульсов поступает на счетчик 7 имиульсов и далее на дешифратор 8, вызывая появление низкого логического потенциала на выходе дешифратора 8, что ссютветствует подключению к общему

5

5

проводу первого из резисторов 10, который вызывает уменьшение , напряжения сигнала на входе триггера Шмидта 3. Подключение каждого из резисторов 10 к общему проводу, а следовательно, уменьшение напряжения

сигнала на входе триггера Шмидта 3 происходит всякий раз, когда на выходе генератора 6 импульсов появляется отрицательный перепад напряжения, соответствующий спаду очередного импульса (сопротивление резисторов 10 выбраны таким образом, что напряжение сигнала на входе триггера Шмидта 3 уменьшается по линейной зависимости) .

Как только напряжение сигнала на входе триггера Шмидта 3 станет меньше его порога срабатывания, на выходе триггера Шмидта 3 устанавливается низкий логический уровень, который затормаживает генератор 6 импульсов и переключает JK-триггер. 4 в противоположное состояние. При этом напряжение

0 логического нуля с инверсного выхода 1К- триггера 4 поступит на второй вход генератора 6 импульсов, а напряжение логической единицы с прямого выхода 1К-тригге- ра 4 поступит на второй вход элемента И 5. В момент, ко1 да граница «шлак - металл опустится до уровня установки стальных электродов датчика 1 уровня металла, и они окажутся в шлаке, напряжение сигнала на выходе датчика 1 уровня металла увеличится. Это вызовет увеличение сиг0 нала на.входе триггера Шмидта 3 и, как следствие, установление на его выходе напряжения логической единицы, которая поступает на первый вход элемента И 5, и вместе с напряжением логической единицы на втором входе элемента И 5 включит нспо.пнитель- ный элемент 2 с сигнализацией.

Устройство для определения остатка жидкого металла в сталеразливочных ковшах может быть выполнено, например, как нока- зано на фиг. 2.

Датчик 1 уровня металла выполнен в виде двух стальных электродов 11 и 12, один из которых соединен с общим проводом, а другой - через резистор 13 с положительным полюсом источника питания. F3 качестве трнггера Шмидта 3 использована микросхема 14 тина К155ЛД1 с резисторами 1,5- 18, на входе которой включен эмиттерный повторитель 19 на транзисторе КТ315В и резисторе 20. Резисторы 10 представляют собой набор постоянных резисторов 21, 22, 23...29, имеющих общую точку соединения,

0 подключенную к резистору 9 и входу триггера Шмидта 3. Другими выводами резисторы 21-29 подключены к выходам «1, «2, «3 и т. д. соответственно де1пифратора 8, выполненного На микросхеме 30 тина К155ИД1. Выход «О дешифратора 8 на

5 микросхеме 30 остается свободным. В качестве счетчика 7 импульсов и 1К-триггера 4 использовались микросхемы тина К15,5ИН2 и К155ТВ1 соответственно. Генератор 6

5

0

5

импульсов выполнен на элементах 31-33 микросхемы типа К155ЛА4, резисторе 34 и конденсаторе 35. Два входа элемента 33 микросхемы 30 использовались в качестве входов генератора 6 импульсов. Элемент И 5 представляет собой два последовательно включенных элемента И-НЕ микросхемы типа К155ЛАЗ. Исполнительный элемент 2 с сигнализацией выполнен на транзисторном ключе с электрической лампочкой.

Сущность устройства для определения остатка жидкого металла в сталеразливоч- ных ковшах заключается в следующем.

Повышение надежности определения уровня металла в сталеразливочных ковшах происходит за счет уменьшения отрица- тельного влияния изменения проводимости соединительных цепей. Это достигается тем, что устройство дополнительно .-одержит триггер Шмидта, 1К-триггер, элемент И, генератор импульсов, счетчик импульсов, де1ииф- ратор и делитель напряжения, одно плечо которого состоит из резистора, соединенного одним выводом с датчиком уровня металла, а другим - с входо.м триггера Шмидта и с выводами резисторсж, составляющих второе плечо де.;1ите;1я и соединенных с соответствуюпшми ныхолами .leuiiicjifia гора, вход которого соединен с выхо.чом счет чина импу.чьсов, при этом выхол r)ini4 pa Шмидта соединен с iie) входом i eiii. p;i- тора импу. 1ьгон, нервым lixo.iov. :,icMi ina И и входом 1 K- i риггера, прямо БЫХОЛ коюро- го соединен с вторым входом элемента И, а инверсный с вторым входом генерато()а

ИМПу. lliCOB, ИЫХОД Kl)r(jp0ro I OO.lHHi H с НХОД(.)М

счетчика и.мп льсои.

Уменьшение ()трицат1 . о и.шяния из менения производимое и (.-оедините.чьных цепей происходит из-за использования вместо полного входного сигнала ID li.Ku некоторой его части, поступающей на вход триггера Шмидта. Приче.м эта часть входно| о сигнала, поступающая на вход григгера 1имидта, в начале разливки определяется проводимостью стали и соедините.:ил1ы коней и практически равна напряжению nopoia срабатывания триггера Шмидта. . в конце разливки, когда граница шлак .мета.ч, опустится до уровня установки стальн1 1х электродов и они окажутся в шлаке, она определяется проводи.мостью щлака и соелиниге.льных цепей и по величине иревосходит напряжение порога срабатывания триггера Шмидта.

Таким образом, для срабатьшания испол- нительного элемента с сигнализацией в предлагаемом устройсгве величина входного сигнала не имеет никакого значения. Единственным условием является геобходи.мость иметь в начале разливки входной сигнал, ве.чичина которого была больше напряже- ния норога срабатывании три1тера Шмидта.

Ввиду того, что отрицательное влияние вызывается снижением проводимости соединительных цепей, повышающее величину входного сигнала, указанное условие в предла- гаемо.м устройстве всегда выполняется. Кроме того, изменяя длину соединительных проводов, можно изменять их сопротивление, а значит устанавливать необходимую величину входного сигнала в начале разливки.

Тогда как в известном устройстве снижение проводимости соединительных цепей влечет за собой снижение входного сигнала. А следовательно, условие, при котором величина входного сигнала должна быть достаточной для срабатывания исполнительного элемента (реле тока) с сигнализацией, не всегда выполнимо.

Остаток металла в сталеразливочном ков- iiiL определяют после срабатывания исполнительного элемента с сигнализацией на основании статических данных с учетом состояния огнеупорной футеровки в зависимости от времени ее службы с начала компании.

Устройство позволяет повысить надежность определения уровня .металла и, с,1едо- в,чте.;1ьно, остатка металла в сталераз- ливоч 1Ы KOBinax.

Формула изобретения

Ч I (KiiicTBO для определения остатка жидкою металла в сталеразливочном ковше, содержа1 1ее датчик уровня металла, выполненный в виде двух стальных электродов, усг,1Н01)ленньгх в футеровке ковша, источник питания и исполнительный элемент с сигнали- зацие11, отличающееся тем, что, с целью по- вьык ими надежности определения уровня металла за счет уменьшения отрицательного влияния из.менения проводимости соедините,чьных цепей, оно дополнительно содержит триггер Шмидта, 1К-триггер, элемент И, енератор импульсов, счетчик импульсов, дешифратор и делитель напряжения, одно плечо которого состоит из резистора, соединенного одиим выводом с датчиком уровня металла, а другим - с входом триггера Шмидта и с выводами резисторов, составляющих другое плечо делителя и соединенных с соответствующими выходами дешифратора, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, при этом выход триггера Шмидта соединен с первым входо.м генератора импульсов, первым входом элемента И и входом 1К-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И, а инверсный - с вторым входом генератора импульсов, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, а выход элемента И с исполнительным элементом с сигнализацией.

фиг.2