Способ контроля достижения кисло-РОдНыМи фуРМАМи гРАНицы "шлАК-МЕТАлл Советский патент 1981 года по МПК C21C5/04 

(54) СПОСЮБ КОНТРОЛЯ ПОСТИЖЕНИЯ КИСЛОРОДНЫМИ ФУРМАМИ ГРАНИЦЫ ШЛАК-МЕТАЛЛ

1

Изобретение относится к метаппургии, а более конкретно к автомат изации поповых стапеппавильных агрегатов, испопьэуюших несколько кислородных продувочных фурм.

Известен способ дпя установки кислородной фурмы относительно уровня металла, включающий измерение электропроводности между фурмой и ванной и линией перемещения фурмы, в котором с цепью повы-, шения точности, установку фурмы осуществляют при скорости истечения кислороаа из сопел 5О-150 м/с l .

Однако при использовании этого способа необходимо изолировать фурму от ме- ,5 таллоконструкций печи, что связано с различными затруднениями и не гарантирует от случайных контактов с металлоконструкциями.

Известен также способ контроля положения фурм относительно поверхности шпака и металла, основанный на измерении падения напряжения на низкоомном сопротивлении, например, на одном из подвод $пцих шлангов неизолированной фурмы L2.

Недостатком известного способа явпяег- ся снижение надежности контроля достижения фурмой границы шлак-металп в на чальный период процувки. Особенно это касается агрегатов, работакицих в период продувки без подачи топлива (двухванные агрегаты, мартеновские печи с высокой интенсивностью продувки). Кладка рабочего пространства этих агрегатов нагревается только за счет тепла выделяющихся из ванны газов и изучения расплава. Снижение надежности контроля объясняется следующими причинами. При погружении фурмы в металлический расплав внутреннее сопротивление токовой цепи фурма-ванна-каркас печи определяется сопротивлением кладки: продс1льной составляющей вдоль нагретого слоя и поперечной составляющей в направлении от нагретого споя к холодному, контактирующему с ме-

талпоконструкципми (хопопипьниками, пятовыми банками и другими элементами). Вепичина сопротивления кпаоки связана с ее температурой экспоненциальной зависимостью и опрецегшется тепловым состоя- нием ванны. По данным измерений температуры клаоки на авухванных печак сопро- тивпение ее на плавках, идущих холодно, в начальный периои продувки может превышать 1О Ом. Сопротивление металли- четкого шланга, на котором измеряется падение напряжения, составляет 0,040,10 Ом. Остальными сопротивлениям к токовой цепи (фурмы, металлического расплава) можно пренебречь, так как вепичина их не превышает 0,001 Ом. Поэтому при погружении фурмы в металлический райппав измеряемое пааение напряжения близко к нулю и находится на уровне величины помехи, так как суммарная вепи- чина ЭОС цепи (концентрационная ЭПС металпа-клааки и тгермодиффузионная ЭЛС елея кладки, контактируклцего с охпажда ющими элементами) не превышает 2ОО мВ Выделить полезный сигнал на фоне помех практически невозможно и,следовательно. нельзя Контролировать момент достижения фурмой границы шпак-металп. Следует отметить, что контролировать границу газ-шлак, т.е. определять момент по- гружения фурмы в шпак, известный способ позволяет даже в случае,если- сопротив- ление кладки на два порядка превышает сопротивление, на котором измеряется полезный сигнал. Это объясняется тем, что при погружении в шлак встречно ЭЛС металл-кладка и ЭДС слоя кладки включаются концентрационная ЭЛС металл-шлак и термодиффузионная ЭЛС шлаковой корочки на фурме, которые в 3-5 раз превышают по величине две первые названные ЭПС Увеличение результируклцей ЭЛС цепи позволяет получить наден ный сигнап при погружении фурмы в шлак независимо от температурного состояния кладки.

Цепь изобретения повышение надеж-й«эсти и точности контроля достижения кисаороДными фурмами границы шлак-метакп в сталеппавипьных агрегатах с большим еопротивпением заземления кладки.

Поставленная цель достигается тем, что ойну из фурм погружают в шпак до появпения на ней положительного отно :;итевьао металлоконструкций лечи потенаи ава, а- затем опускают остатгьные до появ леввя на них отрицательных потенциалов С цепью повьлпения точности для фурмы, находящейся в шпаке, обеспечивают

скорость истечения киспорода из сопел в пределах 25-5О м/с и соответственно расход кислорода 6О-120 мЛч.

Сущность способа заключается в следующем.

Одну из фурм погружают в шлак, что определяют по появлению на фурме положительного относительно метаппоконструкций потенциала. При погружении второй фурмы в металл замыкается цепь металлоконструкции-металлический шланг-первая фурма-термодиффудионный источник ЭЛС в 1илаковой корочке первой фурмы (плюс на фурме)-шлак-концентрационный ИСТОЧНИК ЭЛС шлак-металл (плюс в шлаке)-метапл-вторая фурма-металлический шланг-металлоконструкции. В названной цепи сопротивления метаппических шлангов и шлаковой корочки одного порядка (О,О4-0,10 Ом), а остальные сопротивления (фурм жидкого шлака и металла) на несколько порядков меньше. Поэтому момент достижения второй фурмой металлического расплава можно определить по появлению падения отрицательного напряжения на металлическом шланге, соединяющем эту фурму с водоводом. Аналогично определяется момент достижения границы шлак-металл другими фурмами. Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что надежность и точность контроля достижения границы . шпак-метапл не зависят от теплового состояния кладки рабочего пространства пе- чи. После установки второй и следующих фурм на границу шлак-металл первая фурма, находившаяся в шлаке, устанавливается в требуемое положение, например с помощью прибора, опрецепякхдего ее положение относительно уровня порогов при сравнении погсазакий приборов второй и следующих фурм.

Скорость истечения кислорода и соответствующий ей расход киспорода, который может установить оператор в качестве задания системе регупирования расхода во время определения границы разцепа шпак-метапп, Должны выбираться из еле- дукщих соображений. С одной стороны.скорость истечения должна бьтть таковой, чтобы предотвратить заметалливание сопеп кислородной фурмы, а с другой стороны, должно быть минимальным перемешивание расплава в зоне головки. Эти условия обеспечиваются при глубине проникновения кислородных струй в жидкий расплав на 1-2 см. Для авенааиатисопгювых фурм с соппа- ми диаметром 8 мм рациональная скорость истечения должна быть в препепах 25 - 50 м/с и соответственно расход 6О 120 MV4. Проверка способов на овухванных печах : показала, что в начальны период rqxutyaки, когда контроль положения фурм относительно границы шлак-металп на плавках, идущих хъподно известными методами невозможен, предлагаемым способом вое- произвопимость определения момента дости:жения границы шлак-металл находилась в пределах ± 1О мм.

Измерение положения фурмы осущест-

впяли с помощью счетчика-датчика положения фурмы, использукяцего импульсы от датчика оборотов входного вала лебедки подъема фурм с дискретностью, оонн оборот соответствовал перемещению фур- мы на 5 мм.

Предлагаемый способ кештроля достижения кислородными фурмами границы шпак-металл по сравнению с известным значительно повышает надежность уста новки фурм в металл и увеличивает точность установки. 85

явления на них отрицательных потенциалов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения точности, на Фурме, находящейся в шлаке, устанавпивают расход кисаорода в препенах 6О-12О ..

Источники информация,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свиоетепьство СССР № 427998, ки. С 21 С 5/30, 1972.

2.Авторское свидетепьство СССР № 369145, кл. С 21 С 5/ЗО, . 73 Формула изобретения 1. Способ контроля достижения кислородными фурмами границы шлак-металл, основанный на измерении падения напряжения на низкоомном сопротивлении в цепи фурмы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности коптроля, одну из фурм погружают в шпак до появления на ней положительного относительно металлоконструкций печи потенциала, а затем опускают остальные до по