Устройство для непрерывного измерения изменений температуры стенки камеры в металлургической печи Советский патент 1978 года по МПК G01K7/04 F27B3/00 

стойкость трубы 6 при загрузке печи 1, а также ее электромагнитную стойкость, когда используется пуговая печь. Трубу б устанавливают на соответствукицей высоте в отверстие, предварительно проделанное в блоках, которые образуют стенку 2 и ее футеровку. Измерительная трубка 8 содержит полый кожух 9, к внутренней поверхности которого приварен наконечник Юс периферийными отверстиями 11. К одному на концов или к горячему концу наконечника 1О приваривают заключенную в рубашку термопару 12, которая, кроме того, помешается в полый кожух 9, причем выходное или измерительное напряжение, про порциональное значенюо температуры, подается на выводные клеммы 13 термопары 12. В качестве термопары 12 целесообразно использовать классическую хромалюминиевую футерованную термопару с заключением обоих проводников в изолирующую оболочку. Кожух 9 и наконечник 1О могут выполняться из нержавекицей или жароупорной стали. Вблизи конца, противоположного горячему концу термопары, кожух 9 имеет входное отверстие 14 для ввода сжатого под низким давлением воздуха, поступающего из регулировочного клапана 15, в который сжатый под действием давления в магистрали воздух подается через трубопровод 16, причем регулировочный клапан соединен с отверстием 14 через регулятор давления 17. Таким образом, подача сжатого под низким давлением воздуха обеспечивает охлаждение наконечника 1О и горячего конца термопары,, причем степень охлаждения может регулироваться посредством клапана 15 в зависимости от заданного уровня температуры, формирующей выходной сигнал термопары Таким способом измеряют перемеданые температуры стенок. Причем можно определить абсолютное значение температуры в данной печи, если израсходовать некоторое количество вмонтированных в стенку 2 термопар. Сжать1Й под низким давлением воздух, поступающий внутрь полого кожуха 9 через входное отверстие 14, выводится через концевые отверстия 11 в йаконечнике 10. В результате происходит охлаждение шлакового расплава, омывакипего стен ку 2, и его охрулчиванне, а перемешение трубки 8 внутрь печи 1 обуславливает удалеиие шлака из виутрениего отверстия 18 в жароупориой трубе 6. Прямолинейное, возвратно-поступательное движение трубки 8 осуществляется с помошьнэ nHeBNiaTH4ecKoro домкрата 19, который прикреплен к концу трубки 8 с противоположной по отношению к наконечнику 10 стороны. Электропневматический распределитель 2О принимает сжатый под магистральным давлением воздух из трубопровода 21 и управляется таймером так, чтобы осуществлять поочередную подачу питания через гибкий трубопровод 22 во входное отверстие 23 домкрата 19, а в его входное отверстие 24 - через гибкий трубопровод 25. Под воздействием электропневматического распределителя 2О измерительная трубка 8 продвигается в печь 1 на незначительное расстояние, пропорциональное объему загрузки скрапа (см„ фиг. 1), а затем совершает обратное перемещение в зондирующем отверстии жароупорной трубы 6 на соответствующее расстояние. Устройство автоматического обратного хода трубки В включает электрический серводвигатель 26, который через зубчатую передачу 27 воздействует на поворотную гайку 28, взаимодействующую с резьбовой неврашающейся тягой 29, один конец которой прикреплен к домкрату 19. Под действием серводвигателя 26 тяга 29 перемещается прямолинейно вправо и через домкрат 19 вызывает обратное движение трубки 8внутри жароупорной трубы 6. К металлической стенке 5 печи приварена консоль ЗО, обеспечивающая крепление различных элементов устройства. Направляющие 31 и 32 через упорный винт 33 обеспечивают при каждой реконструкции печи точную установку измерительной трубки 8 с возможностью ее ручного согласования с положением обсадной трубы 6 относительно ванны печи 1. Серводвигатель 26 приводит в действие зубчатую передачу 27, обеспечивающую вращение резьбовой тяги 34, которая при перемещении стопорится между фланцам 35, прикрепленным .к стенке 5 печи, и фланцем 36, на котором смонтирован серводвигатель 26. Направляющая щтанга 37, вьшоянвпошая роль распорной .балки между фланцами 35 и 36, используется также в качестве напреивляющей опорной ПЛИТЫ 38, которая прикреплена к задней части домкрата 19. Гайка 39, наглухо закрепленная в опорной плите 38, обеспечивает прямолинейное перемещение плиош при вращении е ней резьбовой тягъ, что вызывает прямолинейное перемещение измерительной трубки 8. 56 На серводвигателе 26 можно установит предохранительные стсяюрные устройства, а также ручной или автоматический переключа тель, позволяюишй осуществить перевод измерительной трубки в активное положение или ее полный вывод из печи. Кроме того, параллельно рез бовой тяге 29 или 34 можно устан(ЖИТЬ измерительную рейку, что позволило бы (путем наблюдения за перемещением риски) получить точные данные о толщине стенки 2, а следовательно, и о степени ее износа. Термопара 12, установленная внутри трубки 8, электрически связана через соединение 4О с терморегистрируюшим устройством 41, в качестве которого мо жет, например, использоваться электронный пиропотенциометр, снабженный извес ным предохранительным эксцентриком и выключателем 42. С помощью предохранительного эксцентрика 43 на регистрирующем устройстве можно индексировать предельно допустимую температуру, В электрическую цепь, разрываемую выключателем 42, включают первый таймер 44 последовательно со вторым таймером 45, Третий таймер 46 включен в электрическую цепь параллельно между выключателями 42 и таймером 45, Выводы таймеров 45 и 46 присоединяются к электрическому серводвигателю 26, ко торый через зубчатую передачу 27 возде ствует на винт 29 и измерительную труб ку 8, Параллельно тайьлерам 44 к 45 в цепь включается также приводное устройство 47 с датчиком выдержки времени, напряжение на которое подается через выключатель 42, Приводное устройство 47 воздействует, с одной стороны, на лампу 48 сигнала тревоги, а, с другой стороны, на электроклапан 49, который непосредственно питает полый кожух 9 измерительной трубки 8 (см, фиг, 1) сжатым под магистральным давлением воздухом, поступающим нз трубопровода 5О. При этом электроклапан накоротко замыкает магистраль нормального охлаждения измерительной трубки 8, получив шую питание через регулятор давления 17. Устройство работает следующим образом. Когда температура, измеренная термопарой 12, установленной в измерительно трубке 8, превышает предельно допустимую величину, индексированную на термо регистрирующем устройстве 41, последний замыкает выключатель 42, Если пре вышение температуры наблюдается в течение непродолжительного предваритель5но заданного промежутка времени, то таймер 44 исключает возмсжкость запуске серводвигателя 26 и обратного движения измерительной трубки 8, Есаи, наоборот, превышение температуры длится бо.тьше, чем предусмотрено на таймере 44; то последний приводит в действие сервсявнгетель 26, ркботающнй в гече ше предварительно заданного промежутка времени, зафиксированного с помощью таймера 45, так что длина обратного хода измерительной трубки 8 оавна половине длины хода домкрата 19 чоторый г данный промежуток временя гфодолжает обеспечи веть прямолинейное, воввратно-поступательное движение измерительной трубки 8. Если по окончании указанного обратного хода измерительной трубки 8 температура сохраняет величину, превышаю иую в течение более длительного, чем предусмотрено, промежутка времени значение предельно доп стимой температуры, то приводное устройстве 47 с датчиком времени включает сигнал тревоги и через электроклапан 49 открывает питательную печь с подачей под магистральным давлением сжатого воздуха так, что происходит резкое охлаждение измерительной трубки 8, Если через 24 ч работы мёталлур™ гш еской печи не отмечено какого-либо превышений предельно допустг мого значения температуры, что может случиться Б ходе последовательно проводимых линейных операций с использованием все / более низких температур, то, тем не менее, необходимо, учитывая нормальный износ стенок печи, произвести обратное перемещение измерительной трубки 8, Такое перемещение осуществляется с помощью суточного таймера 46, который независимо от положения выключателя 42 воздействует через таймер 45 на электричес снй серводвигатель 26, При этом измерн1ельна1я трубка 8 совершает обрат HOQ перемещение, длина которого равна половине длины хода домкрата 19. Кроме того, суточный таймер 46 ока- зывает воздейстаке на лампу 48 сигнала .тревоги, чтобы предупредить оператора о превышении расхода охладаюшего возду5СЯ или о слишком большом перемещении измерительной трубки при совершении ею обратиопз хода, В дуговой пв-чй с тремя электродамн в качестве терморегистратора может бьть использован классический эяшг.тронный потенцнометрический пирометр, имеющий три и снабженный -тремй порога йыми реле, которые обеспечивают фикса- даю температуры предельно допустимой величины для каждого электрода, Прешь гаемое устройство позволяет осуществить температурный зонд, стойкий к воздействию отрицательных эффектов, порождаемых условиями работы в м« таллургических, например, электродуговых печах. Устройство обеспечивает исключительно точное иэмерение температур, если принять во внимание, что измерительvaa трубка осуществляет непрерывное и aBTOMaTHiecKoe удаление шлака и не реагирует на воздействие продуктов, образующихся при плавлении стенок, а также в результате выбросов из ванны. Формула иаобрет е н и я Устройство для непрерывного измерения изменений температуры стенки камеры в металлургической печи, включающее 6 58 измерительную трубку, снабженную термодатчиком, вводимую в камеру печи механизмом перемещения типа домкрата, и ре гистрируюший прибор, соединенный с термодатчиком, отличающееся тем, что, с целью обеспечения высокой точности и надежности измерения температуры стенки камеры металлургической печи и автоматической очистки отверстия Для датчики, домкрат соединен с ходовым винтом, приводимым в движение серводвигателей посредством зубчатой передачи, прггчйм серводвигатель управляем несколькими таймерами, два из которых - пороговый и исполнительный - соединены последовательно на выход регистрирующего прибора, а один дополнительный таймер, управляемый независимо от регистрирующего прибора, соединен с исполнительным таймером. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 168495, кл. С О1 К 13/ОО 1961.

y//M/////77Z // Z /7/7A

N Х

.т

NN

.

. :

а г

Y////7777777/

.

X

т

;

/

/А

/

: Чt $ v%:$х .

.1

)

ч X N ч Ч ч //

У/. У

.Ч

у .- с . ;. . .

X. X А

N