Зонд комплексного определения параметров газового потока в шахтной печи Советский патент 1991 года по МПК C21B7/24 F27B1/28 G01N1/22 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при измерении параметров газового потока в шахтных, в частности доменных,печах.

Целью изобретения является повышение функциональных возможностей, путем измерения скорости движения газового потока внутри печи, и надежности работы устройства.

На фиг. 1 приведен зонд, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - оазрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство (фиг. 1) содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого расположены термопара 2, два трубопровода 3 отбора проб и керамический вкладыш 4. Последний закреплен в корпусе 1, а на вкладыше 4 закреплены электроды термопары 2 и трубопроводы 3.

Верхняя часть корпуса 1 имеет сквозные цилиндрические отверстия, образующие решетку 5 для прохода газового потока. Нижняя часть корпуса 1 имеет окно 6, диаметрально располо- женное по отношению к решетке 5.

Для обеспечения высокой эффективности обтекания газовым потоком чувствительного элемента термопары и для зашиты его от разрушения опускающимися кусками шихты чувствительный элемент 7 термопары 2 расположен на оси корпуса 1 напротив центра окна 6, а отношение площади живого сечения решетки к площади окна 6 выбрано в пределах 0,25-0,35, что следует из экспериментально полученных данных.

При экспериментальных исследова- гниях процесса измерения комплекса параметров газового потока установлено следующее.

00

;о

При малых отношениях площади живого сечения решетки и площади нижнего отверстия (Fp/F0 0,25) наблюдается резкое снижение надежности процесса измерения. Выло установлено что снгжение надежности происходит из-за нарушения условий обтекания чувствительного элемента газовым потоком вследствие образования застой- ных зон внутри зонда.

При использовании больших отношений площадей (Fp/F0 0,35) застойных зон не обнаружено, однако происходит разрушение чувствительного эле мента шихтой из-за сильного механического воздействия.

В области отношений площадей 0,35 Fp/F0 0,25 достигнута наибольшая надежность предлагаемой конструк ции зонда.

Остальные элементы конструкции зонда практически не оказывают влияния на его надежность.

Зопд работает следующим образом.

Для комплексного измерения параметров газового потока в шахтных аечах зонд вводится на 1-2 мин в зону контроля в горизонтальном положении. При этом он ориентирован ниж- ним отверстием навстречу газовому потоку, двигающемуся в печи снизу вверх, а решеткой - навстречу опускающимся кускам шихты. Газовый поток входит в зонд через окно 6, обтекает чувствительный элемент 7 термопары 2 обеспечивая его быстрый разогре, и выходит через отверстия решетки 5. После этого термопара используется как чувствительный элемент термоане- мометра (4, 5).

По окончании измерения температуры и скорости через трубопроводы 3 производится отбор пробы газового потока для определения его качественного состава. Затем зонд извлекается из печи.

Повышение надежности измерения позволяет реализовать возможность получения информации о трех парамет- ipax газового потока: температуры, скорости, состава. Благодаря комплексному и оперативному получению информации о параметрах газового потока возможно более эффективное ведение доменного процесса.

Формула изобретения

Зонд комплексного определения параметров газового потока в шахтной печи, содержащий цилиндрический корпус с решеткой, внутри которого размещены трубопроводы отбора проб газа и термопара с чувствительным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональных возможностей обеспечения измерения скорости движения газового потока внутри печи и надежности работы устройства, нижняя часть зонда выполнена с окном, а решетка расположена в его верхней части диаметрально противоположно окну, причем линейные размеры решетки и окна равны и их центры совпадают, отношение живого сечения решетки к площади окна равно 0,25-0,35, а чувствительный элемент расположен на пересечении оси зонда и прямой, соединяющей центры решетки и окна.

Фиг.1

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при измерении параметров газового потока в шахтных печах, в частности в доменных. Целью изобретения является повышение функциональных возможностей путем обеспечения измерения скорости движения газового потока внутри печи и надежности работы устройства. Нижняя часть корпуса зонда имеет окно, диаметрально расположенное по отношению к решетке в верхней части зонда, причем линейные размеры решетки и окна равны, их центры совпадают, отношение площади живого сечения решетки к площади окна равно 0,25-0,35} а чувствительный элемент термопары расположен на пересечении оси зонда и прямой, соединяющей центры решетки и окна. 3 ил. с SS

А-А

Фиг. 2.

Б-б

ФиаЗ