Способ контроля уровня расплава в металлургическом агрегате Советский патент 1979 года по МПК C21C5/30 

20 МКФ/см. Эта электроемкость при по.; даче на электрод, в данном случае фур- му (мерный штырь), переменного тока обусловливает реактивную составляющую параметров системы фурма (мерный штырь) - расплав - футеровка - кожух, изменение которой при изменении уровня-контакта со шлаком (расплавом) фиксируется, С ростом уровня емкость возрастает и наоборот. При контакте фурмы с кессоном или горловиной конвертора, вследствие отсутствия при этом контакте двойного электрического слоя, )азме- няется только активная составляющая параметров цепи, на которую система не реагирует. При проведении из терений йапряжение между фурмой (мерным штырем) и расплавом должно быть меньше напряжения пробоя двойного слоя, так как в случае его разрушения получается также чисто акитивное сопротивление перехода фурмашлак (расплав). Компенсация реактивной составляюшей параметров цепи при отсутствии контакта фурмы с горловиной, кессоном, расплавом позволяет за счет устранения возможной значительной реак- тивной составляюшей параметров цепи, обусловленной собственным потреблением самой схемой .измерения и контроля, а тйкже токов утечки дополнительно йовы.сить точность контроля продувки и уровня расплава. На чертеже приведена схема осуществ ления предлагаемого способа, где 1 металлич;еский кожух металлургического агрегата; 2 - огнеупорная футеровка агр гата; 3 - расплав; 4 - фурма или мерный металлический штырь при отсутствии b системе фурмы; 5 - горловина мёталлу гического агрегата; 6 - земля; 7. - сердечник, набранный из изолированных листов электротехнической стали, охватывающий фурмы (мерный штырь); 8 - обмот ка, охватывающая сердечник, намотанная изолированным проводом. Фурма (мерный штырь) 4 является вт ричной обмоткой трансформатора, сердечника 7 которого имеет первичную обмотку 8. Напряжение переменного тока, поступающего от генератора 9, при протекании по обмотке 8 дает ток, который наводит на фурме (мерном штыре) 4 , ЭДС,, При отсутствии касания фурмы с расплавом, горловиной,, камином от генератора 9 в обмотку 8 идет ток холостого Хода, При касании фурмой (мерным штырем) расплава в точке касания появляется двойной электрический слой, а электропроводность носит емкостно-активный характер. При изменении уровня расплава за счет протекания процессов в жидкой ванне или подаче материалов емкостная и активная составляющие про водимости растут. Однако при касании фурмой (мерным штырем) 4 горловины 5 HJte кессона 10 изменяется только активная составляющая проводимости, таккак контакт с ними носит оммический характер. Таким образом, измеряя ток 1 потребляемый обмоткой 8, напряжение и на ней и синус угла сдвига между этим током и напряжением Stflf определяют реактивное сопротивление системы фурма (мерный штырь) - расплав. Компенсируя начальную реактивну э , составляющую тока, ,. в том числе и тока холосforo хода, компенсатором 11 при отсутствии контакта фурмы (мерного штыря) 4 с кессоном 1О, горловиной 5 и расплавом 3, можно существенно повысить точность измерения. Способ измерения изменения параметров основан на решении следующего со- отношения в вычислительном устройстве 12, к KOtopoMy подводятся ток и напряжение: ..v,.UUp Ck л AO-J. где индекс О относится к значениям соответствующих величин при отсутствии касания фурмой (мерным штырем) 4 расплава 3, горловины 5 и кессона 1О; Х- текущее значение реактивного сопротивления; ДХ- изменение реактивного сопротивления. Компенсируя начальную реактивную составляющую тока компенсатором 11, получаем второй член ypiaвнeния равным нулю, а X соответствует изменению ре- активного сопротивления в системе при изменении уровня расплава. Компенсатор 11 управляется вычислительным устройством 12 в момент отсутствия контакта фурмы (мерного штыря) 4 в кессоне 10, горловине 5, расплаве 3, и компенсация остается неизменной на весь период данной плавки. На выходе вычислительного устройства 12 расположен указатель 13 хода процесса, например показывающий и самопишущий милливольтметр, характеризующий процесс и положение фурмы (мерного штыря) 4.