Зонд доменной печи Советский патент 1981 года по МПК C21B7/24 

1

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к дменном производству, и может быть использовано при. контроле параметро доменного процесса.

известные зонды шлполнены в виде цилиндрического корпуса с расположеными в нем импульсными трубками и вводятся через купол печи. В ходе движения шихты зонд движется вниз, что позволяет производить определение температуры и состава газа по высоте столба.

Наиболее близким к изобретению по технической с тцности и достигаемому эффекту является зонд, состоящий из цилиндрического секционного tcopnyca с расположенными в нем импульсными трубкаи и, причем корпус выполнен разъемным из ряда секций, а замыкающая секция корпуса выполнена с диаметром, большим диамер ра предьщущих секций, и снабжена сальниковым уплотнением. Конец зонда опускают через отверстие в куполе печи и сальниковое уплотнение на поверхность шихты. Шихта в хода опускания захватывает зонд и перемещает .его вниз. По мере опускания зонда сверху добавляют дополнительные секции корпуса общей длиной, требуемой для достижения нижним коне цом зонда заданного горизонта печи. По импульсным трубкам, расположенным в корпусе зонда, от нижнего конца к верхнему поступают пробы печного газа для анализа и импульсы ЭДС, возникающей в термопаре.

Недостатком известного зонда является его жесткость, так что траектория движения нижнего конца зонда близка к вертикали, следовательно, отклоняется от траектории движения кусков шихты в доменной печи.

5 Для определения хода теплообменных и восстановительных процессов по высоте столба шихты требуется измерять температуру по траектории дви жения кусков шихты.Целью изобретения является повыше ние точности определения температуры и состава газа по высоте столба шихты.

Указанная цель достигается тем, что по меньшей мере две нижние секции цилиндричесого корпуса соединены между собой шарнирно, а в нижней секции выполнены отверстия таким образом, что их осевые линии

0 могут образовывать с осевой линией

нижней секции, зонда угол, равный 190, причем отверстия нижней секции могут быть снабжены отводящими патрубками.

На фиг. 1 показан общий вид зонда; на фиг. 2 - узел I фиг. 1 на фиг. 3 - соединение.

Цилиндрический секционный корпус

Iс установленными в нем импульсными трубками подвешен на тросе 2

и проходит через сальниковое уплотнние 3 заи тного кожуха 4, Защитный кожух 4 проходит через отверстие 5 в куполе печи 6, Отверстие 5 снабжено с наружной стороны купола печи патрубком 7 с пробковыми кранами 8 и сальниковым уплотнением 9. Защитный, кожух 4 закреплен задним концом на патрубке и снабжен пробковым краном 10, а передний конец его доходит до уровня засыпи материалов. По меньшей мере две нижние секции Kopnycci 1 длиной по 0,1-1,0 м соединены между собой шарнирно, а самая нижняя из них снабжена отверстиями

IIдля выхода охладителя, подаваемого сверху через патрубок 12, Осевые линии отверстий 11 образуют с осью нижней секции зонда угол, равный 190. Отверстия 11 снабжены патрубками 13 для отвода газа.

Осевая линия отверстия 5 н купол печи 6 расположена под углом d к вертикали, величина которого зависи от требуемого места ввода в шихту. Из геометриче::ких соотношений, показанных на чертеже, следует: г -Го

tgci

г - требуемое расстояние точки

где ввода зонда в щихту от стенки колошника, м; расстояние вертикали в ценг„ тре отверстия в куполе печи от стенки колошника, м;

h расстояние центра отверстия в куполе печи от уровня засыпи , м.

Шарнирное соединение (фиг. 2) устроено следующим образом.

Корпус шарнира 14 снабжен на внут.ренней поверхности бУртами 15 и 16, а верхняя и нижняя секции корпуса зонда 1 - буртами 17 и 18 на их наружных поверхностях,

Корпус шарнира 14 буртом 15 опирается на бурт 17 верхней; секции корпуса зонда, а нижняя секция корпуса зонда буртом 18 опирается на бурт 16 корпуса шарнира 1,4. Опорные поверхности буртов, выполнены, шаровыми. Зонд работает следующим образом.

В отверстие 5 на куполе печи б через патрубок 7 и пробковые краны 8 вводят защитный кожух 4 до соприкоснсвения его нижней части с шихХОй, верхнюю часть закрепляют на

патрубке 7. В защитный кожух 4 снизу через пробковый кран 10 и сальник 3 предварительно вводят корпус зонда с импульсными трубками. .-Внутрь корпуса 1 через патрубок 12 подают газообразный охладитель, природный газ, азот и др. Охладитель выходит из нижней секции зонда через отверстия 11 и отводящие патрубки 13, Корпус зонда захватывается шихтой в ходе ее движения и перемещения вниз. Траектория движения нижней секции корпуса, в нижнем торце которой расположены горячий спай термопары и отверстие для отбора проб газа, соответствует траектории движения кусков шихты за счет шарнирного соединени-я между собой нижних секций корпуса и естественной гибкости остальной его части, которая может выполняться из трубы диаметром до 20мм Работа шарнирных соединений корпуса зоила (фиг. 2) обеспечивается скольжени гм шаровых поверхностей буртов 17 по шаровым .поверхностям буртов 15 и 16 в корпусе шарнира 14.

Защитный кожух 4 предохраняет корпус зонда 1 от деформации над уровнем засыпи при загрузке шихты.

Расположение отверстий 11 в нижней секции,зонда для выхода охладителя под углом не более 90° к оси нижней секции зонда обусловлено необходимостью предотвращения попадания охладителя в область измерения температуры и отбора проб газа в торце зонда.Для этой же цели могут быть выполнены патрубки 13. Выполнение отверстий под углом менее 1 к оси нижней секции зонда конструктивно затруднительно.

Применение предлагаемого зонда позволит повысить точность определения температуры и состава газа по высоте столба шихты в рабочем пространстве печи, определить истинную картину температурных и концентрированных полей в доменной печи и зафиксировать их изменения при изменении режима плавки. На основе этих данных могут быть выработаны меры по регулированию и оптимизации хода доменного процесса, применение которых будет способствовать улучшению использования энергии газов в печи и экономии кокса до 1%.

Ожидаемый экономический эффект для доменной печи объемом 2000 м составит 273 тыс. руб. в год.

формула изобретения Зонд доменной печи, содержащий цилиндрический секционный корпус с установленными в нем импульсными трубками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения температуры и состава газа по высоте столба шихты в доменной печи,две нижние секции цилиндрического корпуса соединены между со