Устройство для определения остатка жидкого металла в сталеразливочном ковше Советский патент 1991 года по МПК B22D39/00 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству может быть использовано для уменьшения потерь ме талла от недоливов при разливке жидкой стали в изложницы из сталеразливочных ковшей

Цель изобретения повышение надеж ности определения уровня металла за счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости в цепи электродов

На фиг 1 показана блок схема устройства для определения остатка жидкого ме талла в сталеразливочном ковше на фиг 2 пример выполнения устройства

Устройство состоит из выполненного в виде двух установленных в футеровке ковша стальных электродов датчика 1 уровня ме талла, соединенного через ограничиваю щий резистор 2 с источником 3 питания генератора 4 импульсов электронного клю ча 5 и блока 6 сигнализации с исполнитель ным элементом (не показан) Устройство также содержит цифровой вольтметр 7 нуль-орган 8, счетчик 9 импульсов преобра зователь 10 кодов и делитель напряжения состоящий из резистора 11 подключенного одним выводом к источнику 3 питания дру гим - к первому входу цифрового вольтмет ра 7 и соединенным вместе выводам резисторов 12 составляющих второе плечо делителя напряжения и противоположными выводами подключенных к соответствую щим выходам преобразователя 10 кодов вход которого подключен к выходу счетчика 9 импульсов второй вход цифрового вольт метра 7 подключен к датчику 1 уровня ме талла и ограничивающему резистору 2 а выход к входу нуль органа 8 первым вхо дом соединенного через электронный ключ 5 с блоком 6 сигнализации а вторым выхо дом - с входом генератора 4 импульсов выход которого подключен к входу счетчика 9 импульсов

Работа устройства осуществляется еле дующим образом

После включения устройства сигнал в аналоговой форме,равный разности напря жений в точках соединения ограничиваю щрго резистора 2 со стальным электродом 13 датчика 1 уровня металла и резистора 11 с резисторами 12,поступает на вход цифро вого вольтметра 7 и далее в цифровой фор ме на вход нуль-органа 8 Так как этот сигнал отличен от нуля (на первый вход циф рового вольтметра 7 поступает практически все напряжение питания а на второй вход - только его часть определяемая сопротив лением ограничивающего резистора 2 и со протилением в цепи электродов в том числе

сопротивлением жидкой стали), то на пер вом выходе нуль органа 8 появляется низ кий логический уровень на втором высокий логический уровень При этом элек

тронный ключ 5 закрыт и блок 6 сигнализа ции отключен а генератор 4 импульсов начинает вырабатывать импульсы, которые через счетчик 9 импульсов поступают на преобразователь 10 кодов вызывая после0 довательное подключение каждого из резисторов 12 к общему проводу через выход преобразователя 10 кодов

Так как номиналы подключающихся друг за другом к общему проводу резигло

5 ров 12 уменьшаются то уменьшается и на пряжение на первом входе цифрового вольтметра 7 Как только разность напряжений между входами цифрового вольтметра 7 станет равной нулю на втором выходе нуль0 органа 8 появится низкий логический уро вень что запретит работу генератора импульсов и зафиксирует подключение к об щему проводу через выход преобразовате ля 10 кодов того из резисторов 12 который

5 вызвал появление напряжения,равного ну лю.на входах цифрового вольтметра 7

В момент когда во время разливки ста ли граница шлак металл опустится до уров ня установки стальных электродов датчика

0 1 уровня металла и они окажутся в шлаке напряжение сигнала на выходе датчика 1 уровня металла увеличится (по абсолютной величине) Напряжение на входе цифрового вольтметра 7 станет отличным от нуля что

5 повлечет появпение высокого логического уровня на первом выходе нуль-органа 8 который вызовет открывание электронного ключа 5 и срабатывание блока 6 сигнализа ции

0Остаток металла в сталеразливочном

ковше определяют после срабатывания сиг нализации на основании статистических данных с учетом состояния огнеупорной фу теровки в зависимости от времени ее служ5 бы с начала кампании ковша

Устройство установлено на кране и включается крановщиком в начале разливки жидкого металла

Устройство для определения остатка

0 жидкого металла в сталеразливочных ков шах может быть выполнено например как показано на фиг 2

Датчик 1 уровня металла выполнен в виде двух стальных электродов 13 и 14 один

5 из которых соединен с общим проводом а другой через ограничивающий резистор 2 с источником 3 питания Генератор 4 импульсов выполнен на микросхеме DD 4 3 - DD 44 типа К155ЛАЗ В качестве счетчика 9 импульсов использовалась микросхема DD

5 типа К155ИЕ5, электронного ключа 5 - транзистор V Т17 типа КТ315Г, блока 6 сигнализации с исполнительным элементом - реле К1 и электрическая лампочка HL1. Пре образователь 10 кодов состоит из микро схем DD 6, DD 7 типа К155РЕЗ. Микросхемы К155РЕЗ программируют таким образом, что каждому двоичному коду на входе соответствует высокий логический уровень на одном из выходов О 0 - D 7 микросхем Кроме нулевого входного кода, при котором на всех выходах низкий логический уровень. К выходам подключены транзисторы V Т1 - VT16 типа КТ315Г, коллекторы которых и являются выходами преобразователя 10 кодов. Нуль-орган 8 построен на ППЗУ типа КР556РТ4 {DD2, DD3) и микросхеме К155ЛАЗ (DD1.4 - DD4.2). Программируют DD3 следующим образом: при поступлении на входы 0, 1.2. 3. 4, 5. 6, 7. сигнала опре деляемого значением числа 0000 0000, на выходе D1 появляется высокий логический уровень, при всех других значениях си: нала (от 0000 0001 до 1111 1111) нэ выходе П1 низкий логический уровень, а микросхему DLJ2 программируют так что поступле нии нд входы С), 1, 2, 3 4. F, С, ; си: мала, определяемого значением числа 0000 0000, на выводе D3 появляется ничкии до- ический уровень, привсехдругих знччениях{от(Ю000001 до 1111 1111) на этом выходе также низкий логический уровень, ня Г)1 мри нулевом сигнале на входах - высокий логический уровень, при всех других значениях входного сигнала - низкий логический уровень

Напряжение на датчик 1 уровня металла и делитель напряжения подается от источника 3 питания. Остальная часгь устройства питается от отдельного источника напряжения.

Нуль-орган 8 работает следующим образом.

При включении устройства для определения остатка жидкого металла на выходе 8 микросхемы DD1.3 формируется высокий логический уровень, выключающий по входам CS1 и CS2 микросхему DD2, а состояние выходов D3, D1 определяется высоким логическим уровнем, поступающим через резисторы 15 и 16 от источника питания на входы микросхем DD1.4 и DD4.1. При этом электронный ключ 5 закрыт, и микросхема DD3 по входам QS1 и CS2 включена. Так как на ее входы воздействует сигнал отличный от нуля, то на выходе D1 присутствует низкий логический уровень (в соответствии с условием ее программирования). Этот уровень поступает на вход микросхемы DD1.3 и подтверждает выключенное состояние микросхемы DD2 по входам CS1 и CS2, Когда в результате работы устройства для определения остатка жидкого металла на входах микросхемы DD3 установится число 0000 0000, на ее выходе D1 установится высокий логический уровень, который выключит генератор 4 импульсов и включит микросхему DD2 по входам CS1 и CS2. Так как на входах этой микросхемы также будет действовать число 0000 0000, то на ее выходе D1 будет высокий

0 логический уровень, подтверждающий отключенное состояние электронного ключа5, а на выходе D3 - низкий логический уровень, который выключит микросхему DD3 по входам CS1 и CS2. Как только на входах

5 микросхемы DD2 появится сигнал .отличный от нуля (т.е. сигнал в коде от 0000 0001 до 1111 1111),на ее выходе D1 появится низкий логический уровень, который замкнет электронный ключ 5 и включит блок 6 сигналиэа0 ции.

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

Повышение надежности определения

5 уровня металла в сталеразливочных ковшах происходит за счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости в цепи электродов в результате повышения чувствительности устройства.

0Это достигается благодаря тому, что устройство для определения остатка жидкого металла в сталеразливочных ковшах снабжено цифровым вольтметром, обладающим достаточно высокой чувствительностью.

5Вместе с тем обратная связь выхода

цифрового вольтметра с его входом через нуль-орган, генератор импульсов, счетчик импульсов, преобразователь кодов и делитель напряжения позволяет устоанить влия0 ние на надежность определения уровня металла различного рода флуктуации. Это обусловлено тем, что в результате действия указанной обратной связи происходит фиксирование уровня срабатывания электрон5 ного ключа и блока сигнализации вблизи нуля. При этом из входного сигнала исключается некоторая его часть, которая не несет никакой полезной информации, но может быть причиной отказов в работе или ложно0 го срабатывания из-за различного рода флуктуации. Таким образом, в предлагаемом устройстве происходит сочетание повышенной чувствительности,что позволяет определять уровень жидкого металла в ста5 лераэливочном ковше при увеличении паразитного сопротивления в цепи электродов от 0 до 50 Ом, и одновременно устранить влияние различного рода флуктуации, которые ухудшают работу устройства при повышенной его чувствительности.

Устройство позволяет повысить надежность определения у роен я металла « следовательно, остатка металла в сталеразливочных ковшах.

Формула изобретения Устройство для определения остатка жидкого металла в сталерэзливочном ковше, содержащее датчик уровня металла, выполненный в виде двух установленных в футеровке ковша стальных электродов, соединенный через ограничивающий резистор с источником питания, генератор импульсов, электронный ключ и блок сигнализации с исполнительным элементом, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности определения уровня металла за счет уменьшения отрицательного влияния изменения проводимости в цепи электродов, оно снабжено цифровым вольтметром, нуль-органом, счетчиком импульсов, преобразователем кодов и делителем напряжения, состоящим из резистора, подсоединяемого одним выводом к источнику питания, другим - к

первому входу цифрового вольтметра, второе плечо делителя напряжения выполнено из резисторов, соединенных также с первым резистором и первым входом цифрового вольтметра, а другими выводами

соединенных с соответствующими выходами преобразователя кодов, вход которого подсоединен к выходу счетчика импульсов, при этом второй вход цифрового вольтметра подсоединен к датчику уровня металла и

ограничивающему резистору, а выход - к входу нуль-органа, первым выходом соединенного через электронный ключ с блоком сигнализации, а вторым выходом - с входом генератора импульсов, выход которого подсоединен к входу счетчика импульсов.

Синпуяьсой 9

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано для уменьшения потерь металла от недоливов при разливке стали в изложницы из ста- лераэливочных ковшей. Цель изобретения - повышение надежности определения уров ня металла за счет уменьшения отрицатель ного влияния изменения проводимости в цепи электродов. Для этого устройство, содержащее выполненный в виде двух установленных в футеровке ковша стальных электродов датчик 1 уровня металла, соединенный через ограничивающий резистор 2 с источником питания 3. генератор импульсов 4, электронный ключ 5 и блок 6 сигнализации с. исполнительным элементом дополнительно содержит цифровой вольт - метр 7 нуль-орган 8, счетчик 9 импульсов преобразователь 10 кодов и делитель напряжения состоящий из резистора 11. подкпю- ченного одним выводом к ограничивающему резистору 2 и источнику питания 3, другим к первому входу цифрового вольтметра 7 и со единенным вместе выводам резисторов 12 составляющих второе плечо делителя напряжения и противоположными выводами подключенных к соответствующим выходам преобразователя 10 кодов Устройство работает в двух режимах - режиме настройки и режиме контроля В режиме настройки происходит фиксирование уровня срабатывания электронного ключа 5 с блоком 6 сигнэли зации вблизи нуля, что позволяет исключить из входного сигнала некоторую его часть, несущую полезную информацию В режиме контроля, когда граница шлак - металл пересечет уровень установки стальных электродов, происходит увеличение входного сигнала Это вызывает срабатывание электронного ключа 5 с блоком 6 сигнализации 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. f.n ы Оч -