Сигнализатор уровня для устройств газодинамического перемешивания жидкого металла Советский патент 1993 года по МПК G01F23/24 

ующих изменениях уровня металла электическая цепь между металлом и электроом часто не возникает.

В качестве прототипа взят сигнализаор уровня, содержащий источник питания, елейное устройство и чувствительный элеент, состоящий из трех разделенных изояторами электродов. Первый из них оединен с полюсом источника питания, торой - с одной входной клеммой релейного устройства, а третий - со Ёторым полюом источника питания и второй клеммой релейного устройства. С целью повышения, надежности при работе в вязких, налипающих и выпадающих в осадок средах и р асшпрения области применения сигнализатора, первый и второй электроды выполнены одинаковыми, а третий охватывает их, расположен по отношению к ним симметрично и соединен с землей. -,

Недостатком(этого сигнализатора При работе в газоимпульсных установках для перемешивания стали является низкая поме- хоустойчив.ость, обусловленная тем, что на охватывающем (третьем) электроде при пе-. риодическом изменении уровня расплава может образовываться настыль из металла или шлака; прилипающих к поверхности электрода. В обоих случаях работа устройства становится невозможной: в первом электроды заключены между собой, а во втором - изолированы друг of друга и от металла, Самоочйстка электродов в сигнализаторе невозможна, так как для этого непригодна его конструкция, к тому же в нем использован маломощный источник питания. ;; . ;.; :,- /:- -: :- . о- --- : Целью изобретения -является повышение надежности устройства при работе в огнеупорной трубе газоимпульсной установки в условиях заплё с ков металла и наличия на его поверхности шлака. Цель достигается тем, чтб сигнализатор сйдёржащйй источник питания, релейное устройство и чувствительный элемент, состоящий из двух электродов, расположённых коаксй- ально и через релейное устройство соеди- ненных с одной клеммой источника питания, вторая клемма которого соединена через третий электрод с объектом (ванной жидкого металла), снабжен Дополнительным силовым источником питания, выход которого соединен с электродами чувствительного элемента, а вход с ключом, с которым соединено релейное устройство,.

Схема предлагаемого сигнализатора уровня приведена на чертеже. Сигнализатор содержит изолированный от колпака 1 огнеупорной трубы 2 газоимпульсной установки чувствительный элемент, включающий трубчатый электрод 3, внутри которого на электроизоляционной втулке 4 закреплен второй электрод 5. Электроды соединены с дополнительным силовым источником питания 6, в цепи первичной обмотки кото- рого имеется ключ 7. Электрод 5 через релейное устройство 8 соединен с клеммой источника питания 9. Последний второй

клеммой через третий электрод 10 постоянно соединен с ванной жидкого металла 11, покрытого слоем шлака 12, в изложнице 13. Сигнализатор уровня закреплен на колпаке 1 огнеупорной трубы 2, на котором

также имеются патрубки магистралей подвода сжатого аргона 14 и вакуума 15.с Через каналы управления 16и 17 рёлей- ное устройство 8 управляет работой ключей 7 и 18, включая и отключая дополнительный

силовой источник питания 6 и сигнальную

лампу 19. ...: .-.. . . :; . , .

Работа сигнализатора уровня происходит следующим образом, После разогрева

огнеупорной трубы 2 оператор установки включает напряжение питания на силовой источник 6 (например, силовой трансформатор, ко вторичной обмотке которого подключены электроды чувствительного элемента),

сигнальную лампу 19 и источник питания 9,

блок управления пульсацией и системы под-

ачи сжатого аргона и вакуума (на чертеже не

показан). Управление пульсацией может

быть разомкнутым - только по программе,

заданной блоком управления, или замкнутым. В первом случае включение клапана

подачи аргона и клапана вакуума производится поочередно, по команде блока управления. Уровень металла в огнеупорной

трубе при этом колеблется между заданными значениями, а сигнализатор уровня контролирует работу установки-каждый раз по достижении верхнего уровня, когда замыкается электрическая цепь через электроды 3, 5 и 10, релейное устройство 8 через канал 17 и ключ 18 (например, нормально разомкнутый контакт) включает сигнальную лампу 19. При замкнутом управлении сигнализатор,

кроме того, отключает клапан вакуума и включает клапан подачи аргона. Релейное устройство срабатывает независимо от того, замыкает или металл цепь между электродами 3 и 10 или 5 и 10. Одновременно при замыкании 3 и 5 электродов между ними возникает электрическая дуга, которая очищает находящуюся в металле (шлаке) часть электродов от настыли за счет возникающих электродинамических сил. Величина напряжения, поданного на эти электроды, выбирается из условия обеспечения

еобходимой степени очистки электродов при минимальном их износе (15±ЗОВ ).

Поскольку частота циклов всасывания и выброса металла из огнеупорной трубы газоимпульсной установки составляет 15-60 в минуту, а скорость движения металла в трубе достигает 5 м/с, время контакта электроов с металлом измеряется десятыми олями секунды (0,1-0,2с) и износ электроов незначителен. Коаксиальная конструкция чувствительного элемента сводит к минимуму вероятность возникновения помехи из-за попадания на внутренний электрод металла и шлака. Боковая поверхность его экранирована трубчатым электродом, при забросе же снизу (такая возможность не исключена) перемычка между электродами чувствительного элемента, образованная жидким металлам или шлаком, будет немедленно разрушена электрической ду- той, Јсли нижний край этих электродов не будет касаться поверхности металла (шлака) р.ёлейное устройство не сработает, если коснется - устройство по каналу 16 через ключ 7 отключит силовой источник питания 6 от сети. После того, как уровень металла опустится и разомкнет электрическую цепь между электродами, релейное устройство отключится и ключ 7 снова соединит силовой источник 6 с сетью. Если между электродами чувствительного элемента при этом будут перемычки из металла или шлака, их

разрушат электродинамические силы, обусловленные пинч-эффектом и действием силы Умова-Пойнтинга.

Таким образом самоочистка чувствительного элемента происходит после каждого рабочего цикла, что существенно повышает надежность устройств газодинамического перемешивания.

Применение изобретения позволяет по

сравнению с прототипом повысить коэффициент использования газоимпульсной установки на 5% за счет сокращения простоев, связанных с отказом системы управления и отсутствием надежного контроля за ее функционированием.: Фор мула из обретения1 Сигнализатор уровня для устройств газодинамического перемешивания жидкого металла, содержащий источник питания, рёлейное устройство и чувствительный элемент, состоящий из трех электродов, два из которых расположены коаксйально и через релейное устройство соединены с первой клеммой источника питания, вторая клемма

которого соединена с третьим электродом, отличающийся тем, что, с целью повышеИия надежности, в него введен дополнительный силовой источник питания, выход которого соединен с электродами

чувствительного элемента, а вход - с ключом, соединенным с релейным устройством.