Устройство для контроля газо-шлако-металлической эмульсии в кислородном конвертере Советский патент 1976 года по МПК C21G5/30 

Toe эмульсии, рвэделение поступающих кондексированных части на пробы соотввтствукнцие пробам газа, повышенме точности, надежности, регулярности и частоты пробоотбо ра. Для достижения «той цел предлагаемое устройство снабжено в нижней части водоохг л ждлемой камерой, соединенной с газоотво дящим трактом, которая имеет сменный керамический пробозаборник в виде сужаюше гося сопла, жестко закрепленный на входе в камеру и керамический разъемный стакан для сбора конденсированных частиц, устансАи ленный на дне камеры, а в верхней канала снабжен дозатором сыпучего разделителя, периодически подаваемого по га зоотводяшему тракту в разъемный керамический стакан. Предлагаемое устройство изображено на фиг. 1,2. Водоохлаждаемый Г-образный зонд имеет концентрические трубы 1гЗ. В нижней части зонда выполнена вертикальная водоохлаждаемая камера, которая образуется короткими трубами 4-6. Для подвода и отвода охлаждающей воды имеются патрубки 7 и 8 соответственно, а для отвода газа на анализ предусмотрен патрубок 9. С этим патрубком посредством цщанга 10 через фильтр 11 соединены авто мати; 9ские газоанализаторы 12-14 на О0| СО, Oj и батарея бюреток 15. Каждая бюретка снабжена электромагнитным зажимоМ 16, состоящим из электромагнитной катушки, сердечника и нажимной пружины. Батарея бюреток соединена с самопишущим расхо домером 17, к системе подключен побудитель расхода (эжектор) 18. В верхней час1ти камеры укреплено заборное сопло 19, : Э ылолненное из магнезитового кирпича (или иного огнеупора) в виде воронки. На дне камеры установлен сборник конденсированных частиц 2О, изготовленный из магнезитового кирпича (или иного огнеупора) и состоящий из двух половин (полуцилиндров), в верхней части зонда укреплен дозатор 21 состоящий из рамы, бункера с сыпучим разделителем (например, мелкой свинцовой дробью, частиц 1-2 мм/, гибкого соедичнтэльнрго шланга, электромагнитной ка,туш|си, с§рд0ЧНК1(а « нажимной пружины. Внутренней бункера изолирован от атмосферы крмшкой ц сьемной мембраной. Напряжение к электромагнитным катушкам подве., пр 22, выкдюнателн собрань на, панрли 23. Устройство установлено в кареТ1 в 24, перемещаемой в вертикальном Hanpa iflteHHH посредством лебедки. Для перемещения камеры в горизонтальной плоскости возможен поворот устройства в каретке вокруг своей оси. Устройство работает следующим оОрааом. Перед продувкой каретка с аоиаом находится в крайнем верхнем положении (выве дей шз конвертора). Катущкн элшстромаг иятных важямов отключены, все бюретки |закрыты(на каждой бюретке нажимная пру жина, стремясь разжаться, давит на сердеч4 нвк, который пер жймв«т одновременно оба шланга - на входном я выходном штуцерах бюретки). Сердечник дозатора под действием нажимной пружины перекрывает доступ сыпучему разделителю по соединительному шлангу во внутреннюю трубу. Опуская каретку вводят устройство (эон/: в полость конвертора, совмещая конец зонда с точкой исследования. Расход отсасываемоего газа должен быть таким, чтобы обеспе чить наибыстрое продвижение газовой частя пробы по трассе к газоанализаторам и бк реткам, но не слишком большим, чтобы объема сборника хватило на весь период отбора I проб. Затем открывают первую бюретку, подав напряжение на электромагнитную катушку ее зажима. С момента подачи кислорода через фурму газовая фаза будет содержать взвешенйые частицы извести и плавильной пыли, а затем и жидкофазные частицы (капли) металла и ишака. Образующаяся многофазная смесь засасывается через заборное сопло в разделительную камеру. Как показали эксперименты, на сопло,разогретое конверторными газами при просасывании их до начала продув ки, частицы эмульсии не намораживаются, сопло не за вается. Эмульсия, двигаясь вдоль сужающегося сопла, ускоряется. Образуется расходящийся газовый поток, теряющий свою скорость по мере раскрытия н узкая струя, состоящая из конденсированных частиц. При этом конденсированные частнцы имеющие значительно большую скорость и плотность по сравнению с газсфым потоком и в результате этого обладающие большей инерцией, пролетают до дна бборника, оседают и.;затвёрдевают, за счет ийт нсивчого пгеплоотвЬда через дао, а газовая часть ; струн частично сносится встречным отходящим noTOKcw, а частично ударяется о дно сборника и поворачивает назад. Отходящий газ выводится череззазЬр между соплом н сборником в газовый тракт устройства. Таким образом осуществляется непрерывная сепарация эмульсии на гасовую и конденсированную составляющие. Для 4я1ксации пробы эмульсии закрывают первую бюретку, выключая электромагнитную катущку из зажима. Затем открывают для заполнения следующую . После того на короткий момент включают напряжение на электромагнитную катушку дозаtopa. При атом сердечник, втягиваясь в пгушку освобождает проход в гнбсом шланге для сыпучего разделителя. Тяжелая свкнцо1 вая дробь быстро минует газовый тракт и, поступив в сборшп, cooAcjeT слой, отделяющий отобранные хонденсирсжанны частицы от последующих поступлеяийд,т1И4 лтбор ||1роб 9мульсик;Аоао(5новляется. . . .Во прохождения гава бюретку наблюдают за показаниями автоматических Газоанализаторов и получают частичную ин формшию об эмульсии, не дожидаясь окон|чания плавки. По окончании отбора проб устройство вы |водят из конвертора, выключают джектор и|прекрашают подачу воды на охлаждение уст ройства. Из разделительной камеры извлекают сопло и сборник. Половинки сборйика разъе диняют (или его разбивают) и осторожно извле кают содержимое. Содержимое сборника де-. лят на пробы в соответствии симеющимися прослойками из свинповой дроби. Пробы иэ мельчают в ступке а после этого подаергают магнитиой с парации. Если после с параоии в шлаке останутся нензмельченные расплющенные частицы (сзинец), их удаля ,ют. Шлаковую и металлическую части про-, бы взвешивак}т и производят их химический |аяа1П13. I Зная объем газа в пробах и его состав, вес металлг и шлака в пробах и их состав, устанавливают содержанке этих фаз и их со Стввляюших в эмульсии. Таким образом {находят , весовые и об««мные соотношения между металлом, газом и шлаком. По этим соотношениям судят о реши ониых свойствах эмульсии, а по изменению во времени контролируемых показателей об изменении этих свойств в течение плавкк Преимушествами предложч.н{юго устроим ства является то, что благодаря синхрони зации открытия бюретки tt подачи сыпучего раздеШ1те|1я с учетом времени поступления газа и разаелителя удаемся одков жмеяхо отбирать конде.снрдванные я ггааовую фазы |с6етветствукмцие ДИПГ efgrryj так как идя jpT6opa проб эмульсии нет необходимости передвигать устройство в полости агрегата (выводить из конвертора), то с большой г степенью точности можно считать, что взятые пробы, отобраны из одной, заданной, точкн; особая конструкция пробоотборногб узла устраняет опасность забивания зонда, а принудительное засасывание ямульсин обеспечивает успешное ее поступление, интенсивное охлаждение предохраняет устройство от воздействия высоких температур; дистанционная фиксация проб эмульсии с помошью подачи сыпучего разделителя при oi 1новременном. закрытии бюретки обеспечив ет непрерывный и регулярный пробоотбор. Применение описанного устройства позво|Пяет контролировать ход образования во вр« менк к по объему агрегата метал)о-шлако азовой эмульсии, образующейся при. продув JEe ванны кнслородом сверху, такой Контроль «еобнодим для совершенствования физико-хв мяческнх моделей кислороднонконверторного проиесса, применяемых в системахуправления плавкой. Прн опытно промышленном испытании устройства было выявлено, в частности, что быстрое растворение извести при высоком положении фурмы в начале плавки нельзя относить только за счет рлннего об разования железистого шлака. Прн высоком положении фурмы значительно усиливается ;процесс вор ечения пылевидной извести в струю, увеличивается время ее нахождения в дутьевс л потоке,кото| н 1й характеризует , ся высоким кислородным потенциалом, вьц сокой степенью турболентностйЧн повышенной, по сравнению с Ъвнной, температурой, Это приводит к развитию процесса ошлако вания пылевидной фракции извести в струе. Полученные данные вносят существенные изменения в принятые представления о механизме растворения извести и о процео Q шлакообразова1Л{я и должны учитываться при осуществлении регулирования окно лигельных процессов в кислородном кон- , верторе.„ Устройство может быть использовано также при испытании современных конвертор. |иых процессов (OL Р ийВОР) и др. Ффрмула изобретения Устройство для контроля газо-шлако-м галлнческой эмульсии в кислородном конверторе, содержащее концентрически расположенные трубы, газоотводя- ший тракт и водоохлаждаемую рубашку, о т личаюшееся тем, что, с целью 1увет1чения одновремеино контролируемых компонентов эмульсии, повьпиения надеж ности и точиости пробоотбора, устройство iB нижней части снаёжено водоохлаждаемой камерой, соединенной с газоотводящим трактом, которая имеет сменный керамический робозаборннк, жестко закрепленный иа |входе в камеру, и керамический разъемный стакан, установгенный на дне камеры, а в верхней части газоотводящего тракта установлен дозатор сыпучего разделителя, периодически подаваекюго по газоотводящему гракту в разъемный керамический стакан камеры.

....С/

иг. 1 Si f f ie mfmf ыг. I