Устройство контроля содержания углерода в ванне конвертора Советский патент 1979 года по МПК C21C5/30 

спектре, соответствующем максимуму поглощения и фиг. 1 представлена блок-схема устройства, включающая измерители 1 и 2 интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения и СО соответственно, блок 3 ввода начальных условий, интегратор 4, вычислительный блок 5, блок 6 измерения разрежения в газоходе, блок 7 измерения влажности окружающего воздуха, блок 8 измерения влажности ДУТья, бло 9 измерения расхода дутья, переключатель 10 рода работы, блок 11 измерени расхода отх9Дящих газов, усилитель 12 датчик 13 расхода дутья, датчики 14 и 15 интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максидтуму поглощения СО и соответственно, узлы отбора 16-20, фурму 21, газоход 22, весовой бункер 23, конвертер 24. Вход блока 6 измерения разрежения в газоходе соединен с узлом 18 отбора установленным в газоходе 22 конвертера 24, а выход - с выходами блока 7 измерения влажности окружающего возду ха и вычислительного блока 5. Вход блока 7 соединен с узлом 16 отбора, а выходы - с выходом блока 9 измерения влажности дутья и блоком 5. Вход блока 9 измерения расхода дутья соединен с датчиком 13 расхода дутья, а выходы - с выходалш -блоков 8 и 5. Вход блока 8 соединен с узлом 17 отбора, установленным в фурме 21„ а выход - с блоком 5, котороьзй соединен с выходами измерителей 1 и 2 интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения и СО. Датчики 14 и 15 интенсивности излучения факела в -инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения СО2 и HgO подключены соответ ственно к измерителям 2 и 1 этих параметров, которые соединены между со бой и с переключателем Ю рода работы, Выход переключателя 10 через усилитель 12 соединен с блоком 11 измерения расхода отходящих газов, который соединен также с весовым бункеро 23, выходом блока 5, измерителем 2 и узлами 19 и 20 отбора, установленным в газоходе 22, Выход блока 11 соединен с интегратором 4, к которому под соединен блок 3 ввода начальных усло вий. В процессе продувки в моменты, от стоящие от моментов дачи добавок .на 2-3 мин, расход отходящих газов определяют по балансу водяных паров (P9-V «« W 5, V г г -НЛл/МИН, () наО где Vr V«, V, - расход отходящих газов, дутья и подсосанного воздуха, приведенный к нормальным условиям, им З/мин ; Рг, PQ,, Рд - абсолютная влажность отходящих газов, дутья и подсосанного воздуха, г/ям; d. - температурный коэффициент объемного расширения отходящих газов, град ; JCQ - интенсивность излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения СО, МБ; k,k 2 - коэффициенты пропорционгшьности, определяемые длиной волны, на которой производят измерение интенсивности излучения факела, соответствующей максимуму поглощения COj и , Содержание углерода в ванне конвертера определяют по ФормулеС 0,6% ,r«3t (g) , ,.r С 0,б% (a.-:oo/ 2JH, де С, С-, C(of содержание глерода в ванне конвертера,чугуне и обавках,% G, Gaof Сд, Gp- масса чугуна, добавок, лома и железной руды, кг; 0,536 - коэффициент перевода объемного измерения СО в отходящих газах в измерение массы, кг/им ; Kj- коэффициент пропорциональности, определяемый длиной волны, на которой производят измерение интенсивности излучения факела, соответствующей максимуму поглощения СОо, %/мВ; Т - время продувки, мин; коэффициент, характеризующий степень восстановления железной руды и содержание в ней железа; Kg- коэффициент, учитывающий потерю массы от угара элементов, зависящий от садки конвертера и расхода дутья, кг/мин; f ,cj,02 функциональная зависимость и коэффициенты пропорциональности, определяемые длинами волн, на которых производится измерение интенсивности излучения факела, и принятой технологией, В процессе продувки информация о разрежении в газоходе 22 поступает с узла 18 отбора в блок 6 (например тягомер), содержащий выходной ферродинамический преобразователь, напряжение выхода которого пропорционально расходу подсосанного воздуха. Информация о расходе дутья поступает с датчика 13 расхода (например диафрагмы) в блок 9 измерения расход дутья (например мембранный скомпенсированный дифманометр с коррекцией по температуре, давлению и влажности содержащий выходной ферродинамичесхи преобразователь. Информация о влажности окружающег воздух и дутья поступает с узлов 16 и 17 отбора, в блоки 7 и 8 измере ния абсолютной влажности, содержащие выходные делители напряжения. Напряжение с выходных ферродинамически преобразователей блоков б и 9 поступает на делители блоков 7 и 8 соответственно таким образом, что с выхода блока 7 снимается сигнал, пропорциональный произведению р v , а- блока 8- Pd-Vg, . Данные .напряжения суммируются,и в вычислительный блок 5 поступает напряжение, пропорциональное сумме ( + Напряжение компенсирующего ферродинамического преобразователя ПФ1 блока 5 поступает на выходной делитель R 1 измерителя 1 интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения НдО и с выхода делителя снимается напряжение, пропорциональное выражению УГ Рг Равновесие блока 5 на -t-Ki-K co ступает при равенстве: При этом на компенсирующем ферродина мическом преобразователе ПФ1 и выход ном ферродинамическом преобразовател ПФ2 устанавливается напряжение, пропорциональное величине I+d -К 3 Напряжение с ферродинамического преобразователя ПФ2 поступает на делитель R 3 измерителя интенсивности излучения факела в инфракрасном г спектре, соответствующем максимуму поглощения СОз. Таким образом, выход ное напряжение с делителя R 3 пропорционально величине V. Это напряжение поступает на вход блока 11 измерения расхода отходящих газов, где сравнивается с напряжением ферро динамического преобразователя ПФ7, пропорциональным расходу, измеренном на местном сопротивлении (например диафрагме). Делитель R 7 служит для согласования ферродинамических преобразователей ПФ2 и ПФ7. При этом на компенсирующем ферродинамическом преобразователе ПФ6 устанавливается напряжение, пропорциональное разности сигналов о расходе газов V , рассчитанном по формуле {.). и о расходе, измеренном на местном сопротивлении. Аналогичный сигнал передается от двигателя Д1 на рамку выходного ферродинамического преобразователя ПФ5. Кроме того,на рамку этого же преобразователя подается сигнал о расходе, измеренном на местном сопротивлении, от двигателя Д2. Связь двигателей Д1 и Д2 с преобразователем ПФ5 осуществляется, например, через дифференциал. Сигнал о вводе добавок в конвертер поступает в блок 11 от весового бункера 23. После этого в течение 3 мин вводится постоянная коррекция по расходу отходящих газов из блока 5 в блок 11, соответствующая значению коррекции, имевшей место перед вводом добавок, выходное напряжение с ферродинамического преобразователя ПФ4 измерителя 2 интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения COj, пропорционально величине JCQ . На делителе R5 осуществляется умножение этой величины на j- Выходное напряжение с делителя поступает на переключатель 10 рода работы, установленный в положение , а затем через усилитель 12 - на обмотку возбуждения преобразователя ПФ5. Таким образом выходное напряжение преобразователя ПФ5 пропорционально величине .., -v d-r. Далее напряжение через делитель Тгб, на котором производится учет постоянного коэффициента 0,536, поступает в интегратор , в который одновременно поступает информация о начальных условиях: массе чугуна, лома, руды и добавок, содержании углерода в чугуне и добавках. Положение указателя интегратора 4 будет пропорционально содержанию углерода (2). При достижении содержания углерода в .ванне конвертера 0,6% переключатель рода работы .переводится в положение -а. В этом случае напряжение с выходного ферродинамического преобразователя измерителя 1 интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения , суммируется в противофазе с напряжением выходного ферродинамического преобразователя ОФЗ измерителя 2 интенсивности излучения факела в инфракрасном спектре, соответствующем максимуму поглощения COg и через переключатель 10 рода работы и усилитель 12 поступает на обмотку возбуждения ферродинамического преобразователя ПФ5 блока 11. При этом выходное напряжение преобразователя ПФ5 и положение указателя блока 11 будет пропорционально содержанию углерода (3). Использование устройства позволит осуществить контроль содержания углерода в ванне конвертера с более высокой точностью, по сравнению с известны да ранее, в результате чего