Устройство контроля движения шихто-ВыХ МАТЕРиАлОВ B шАХТНОй пЕчи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/24 

(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДВИЖЕНИЯ ШИХТОВЫХ /МАТЕРИАЛОВ В ШАХТНОЙ ПЕЧИ

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для контроля расположения слоев шихты и скорости их опускания в шахтпых печах, например в доменных.

i Известны устройства для контроля расположения слоев шихты в столбе шихтовых материалов и движения путем измерения магнитных характеристик рудной и коксовых составляющих 1 - 3.

Недостатком известных устройств является необходимость ввода датчиков в футеровку печей и охлаждения их, а также невысокая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство контроля движения слоев шихтовых материалов, например, в доменной печи, содержащее источник излучения, регистрирующие приборы и два установленных один над другим датчика, верхний из которых соединен через таймер с преобразователем 4.

Недостатками устройства являются сложность использования его в системах автоматического управления доменной Печью, недостаточная для АСУ точность

определения высоты слоев щихты, наличие субъективной погрешности в оценке положения слоев щихты по мере их опускания. Все это влияет на качество управления ходом печи.

Цель изобретения - повышение качества управления ходом доменной печи.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными с нижним датчиком вторым таймером, преобразователем, блоком деления и

блоком умножения, при этом блок умно ения вторым входом соединен с выходом пре образователя верхнего датчика, верхний датчик соединен со входом таймера нижнего датчика, а выходы блоком умножения и деления - с регистрирующими приборами.

Такое выполнение устройства позволяет получить информацию о скорости схода и расположения слоя каждого компонента щихты, изменения этих параметров по мере

опускания шихты в виде электрического сигнала, более точного rt удобного для использования в АСУ. Все это дает возможность более полно и качественно осуществить управление ходом доменной печи. На чертеже дана схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из двух датчиков 1 и 2 (например, детекторов медленных нейт-ронов), двух таймеров 3 и 4 с преобразователями 5 и 6 сиг(нала, блока 7 деления, блока 8 умножения и источника 9 быстрых нейтронов. Выходы блоков 7 деления и 8 умножения соединены с регистрирующими приборами (на чертеже не показаны). Оба датчика 1 и 2 установлены в вертикальной плоскости на кожухе печи. Датчик 1 установлен выше датчика 2 на расстоянии, которое дожно быть меньше высоты слоя кокса, загружаемого на колошник. Принцип работы устройства основан на свойстве быстрых нейтронов замедляться атомами углерода и, следовательно, коксом. Шихтовые материалы загружаются в доменную печь чередуюш,имися слоями кокса и рудной части шихты. По мере схода шихтовых материалов слой кокса опускается до горизонта, на котором установлен датчик 1. Быстрые нейтроны, излучаемые источником 9, замедляются коксом и рассеиваются в разные стороны. Часть замедленных нейтронов попадает в датчик 1, вырабатываюш,ий при этом электрический сигнал на выходе. Сигнал датчика 1, свидетельствуюШ.ИЙ о появлении кокса на коттптролируемом горизонте, поступает на вход двух таймеров 3 и 4, начинается отсчет времени прохождения кокса через горизонт установки датчика 1. Сигналы с таймеров, пропорциональные длительности времени облучения датчика 1 замедленными нейтронами (от кокса), поступают в преобразователи 5 и 6, на выходе которых появляются электрический сигнал, пропорциональный длительности времени облучения датчика 1. Сигнал с преобразователя 5 поступает на вход блока 8 умножения, сигнал с преобразователя 6 - на вход блока 7 деления.

По мере схода шихты контролируемый слой кокса опускается до горизонта, на котором установлен датчик 2. При этом, также под действием замедленных нейтронов, появляется электрический сигнал на выходе датчика 2. Сигнал датчика 2 поступает на вход таймера 4 и выключает его. Таким образом, длительность,Ту сигнала после таймера равна времени опускания слоя кокса с горизонта датчика 1 до горизонта датчика 2. Расстояние между этими горизонтами равно расстоянию между датчиками 1 и 2 и является постоянной известной величиной. Зная 1 и Т/2, можно оаределить скорость схода кокса V 1/Тц.

Операция деления производится в блоке 7 деления, выходной сигнал которого пропорционален скорости схода шихты.

Формула изобретения

Устройство контроля движения шихтовых материалов в шахтной печи, содержащее источник излучения, регистрирующие приборы- и два установленных на кожухе один над другим датчика, из которых верхний соединен через таймер с преобразователем, отличающееся тем, что, с целью повышения качества управления ходом доменной печи, оно снабжено последовательно соединенными с нижним датчиком вторым таймером, преобразователем, блоком деления и блоком умножения, при этом блок умножения вторым входом соединен с выходом преобразователя верхнего датчика, верхний датчик соединен со входом таймера нижнего датчика, а выход блоков умноПо мере дальнейшего схода шихты верхний уровень слоя кокса опускается ниже горизонта, на котором установлен датчик 1. Вместо кокса к этому горизонту опускается слой рудной части шихты. Быстрые нейтроны почти не замедляются железом, поэтому в датчик не попадают замедленные нейтроны. Датчик 1 прекращает выдавать электрический сигнал. В этот момент ограничивается сигнал длительности времени облучения датчика 1. Таким образом, на первый вход блока умножения подается сигнал, пропорциональный длительности Tf/ прохождения слоя кокса через горизонт, на котором расположен датчик 1. Если известна скорость схода кокса V и длительность времени, в течение которого этой слой опускается через контролируемый горизонт (Т|(), то величина слоя кокса 4 h VTrf. Эта операция умножения производится в блоке 8 умножения, на второй вход которого подается сигнал, пропорциональный скорости V, снимаемый с блока 7 деления. Так как устройство выдает нормированные сигналы с блоков 7 и 8 только при контроле слоя кокса, то длительность отсутствия сигналов с этих блоков характеризует параметры движения слоя рудной части шихты. Таким образом, предлагаемое устройство отличает кокс от рудной части доменной шихты, измеряет скорость схода шихты и величину слоя коксовой или рудной части шихты. Реализация предлагаемого устройства позволяет объективно судить об изменениях параметров движения и поведения отдельных компонентов шихты по мере их опускания и, следовательно, иметь более полные данные о ходе доменной печи, что, в свою очередь, дает возможность улучшить ход печи и повысить ее производительность.

жения и деления соединены с регистриующими приборами

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

по заявке № 2704022/02, кл. С 21 В 7/24, 1979.

8