Способ определения содержания углерода в железоуглеродистых расплавах Советский патент 1982 года по МПК C21C5/30 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ РАСПЛАВАХ

Изобретение относится к контролю плавки в металлургической промышленнос ти и может быть осуществлено в сталеплавильных цехах металлургических заводов. Известен способ определения содержа ния углерода в железоуглеродистых расплавах, в котором измеряют температуру солидуса расплава в предварительно отобранной пробе 11 . Недостатками этого способа являются погрешность контроля содержания углерода особенно при его высоком содержании в расплаве (чугуне) и низкая эксплу тационная надежность, что обусловлено сильным влиянием внешних условий и уровня заполнения пробницы, влиянием неравномерности состава металла в агрегате. Наиболее близким к изобретению является способ, в котором измеряют темп ратуру и массу чугуна, момент появлени его струи, угол наклона миксера при ел ве чугуна в ковш, приходящийся на единицу массы чугуна 2 . Недостатком способа является низкая точность, связанная с изменением геометрических размеров внутренней поверхности миксера в процессе его эксплуатации, заростанием носка миксера. Это приводит к неконтролируемому изменению напора струи чугуна при одном, и том же угле наклона миксера и в результате этого к погрешности в определении содержания углерода. Кроме того, способ обладает низкой надежностью, связанной с необходимостью проведения измерения угла наклона миксера, приходяшегос-я на единицу массы чугуна в течение всего слива. Целью изобретения является повышение точности и надежности определения содержания углерода. Эта цель достигается тем, .что изме ряют ток нагрузки на якоре двигателя привода миксера, фиксируют значения массы чугуна, слитого из миксера, за 38 два одинаковых последовательных про- мезкутка времени, отсчитываемых от момента исчезновения тока нагрузки, определяют коэффиш ент вязкостных свойств чутуна и находят содержание углерода. С целью исключения влияния неравномерности состава чугуна в миксере, коэффишгент вязкостных свойств чугуна определяют при каждом исчезновении то1са нагрузки, а содержание углерода с учетом усредненного коэффициента. Количество чугуна, сливаемого из мшссера, при определенном угле наклона последнего является функгшей создаваемого чугуном напора (определяемого углом наклона миксера и количеством чугуна в нем), геометрии сливного носк и внутренней поверхности миксера, коэффициента, вязкостных свойств чугуна, про доллштельности слива. Соотношение масс чугуна5 слитого из миксера, за два одинаковых последовательных промежутка времени при определенном наклоне миксера однозначно определяются коэффициентом вязкостных свойств чугуна и не зависит от геометрии сливного носка и внутренней поверхности миксера. Таким образом, исключая влияние этих парамет ров, повышается точность и надежность, определения содержания углерода, На чертеже представлена блок9 ;хема устройства для реализации предлагаемог способа. На чертеже обозначено : 1 - миксер. 2 двигатель привода миксера, 3 - измеритель тока, 4 датчик струи чугуна, 5 датчик температуры, 6 - из меритель температуры, 7 - чугуновозны ковш, 8 - весы, 9 - вычислительный блок Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что контролируют температуру и массу чугуна, сливаемого из миксера, наличие струи чугуна, ток нагрузки на якоре двигателя привода миксера, фиксируют значения массы чугуна, слитого из миксера, за два одинаковых последовательных промежутка времени, отсчитываемых от момента исчезновения тока нагрузки, определяют коэффициент вязкостных свойств чугуна и находят со держание углерода по формуле : .,, Н) где бц - содержание углерода в чугуне, 1;ц - температура чугуна, С; .d,|.,,d., коэффициенты; 1 V - коэффициент вязкостных свойств определяемый из чугуна, с G. выражения где 5. масса чугуна, слитого из миксера, за первый промежуток времени от момента исчезновения тока нагрузки, т; масса чугуна, слитого из миксера, за второй промежуток времени, т; промежуток времени, с . Для исключения влияния неравномерности состава чугуна в миксере коэффициент вязкостных свойств чугуна определяют при каждом исчезновении тока нагрузки, а содержание углерода находят с учетом усредненного коэффициента. Коэффициенты оЬ, d. , dtfj определяются конструкцией и емкостью миксера. Так, для условий миксера емкостью 1300 т коэффициенты равны: ,14%, d -0,00306% Аг| -6,38%. Способ осуществляют следующим образом. Измеряют ток нагрузки на якоре двигателя привода измерителем тока 3 принаклоне миксера 1. Нри появлении струи чугуна срабатывает датчик 4 наличия струи чугуна, который передает соответствующий сигнал в вычислительный блок 9. Измеряют массу чугуна, сливаемого в ковш 7, весами 8, В момент исчезновения тока нагрузки на якоре двигателя привода {ток равен нулю) в вычислительном блоке отсчитывают массу чугуна, слитого из миксера, за два одинаковых последовательных промежутка времени. Промежутки времени устанавливают в двое меньщими. чем продолжительность времени между двумя последовательными управляющими воздействиями по наклону миксера. Для условий миксера емкостью 1300 т С 15с. Определяют коэффициент вязкостных свойств чугуна в вычислительном блоке по зависимости (2). Коэффициент вязкостных свойств чугуна определяют при каждом исчезновении тока нагрузки. После окончания налива измеряют температуру чугуна датчиком 5 и измерителем 6. Находят содержание углерода с учетом усредненного коэффициента по зависимости (1). Использование предлагаемого способа позволяет увеличить точность контроля содержания углерода в чугуне на 0,028%, что повьпиает количество плавок, прово- 58 димых без промежуточных повалок конвертера, на 5%. Формула изобретения 1, Способ определения содержания углерода в железоуглеродистых расплавах, например чугуне, в миксере, включающий измерение его температуры и массы, а также контроль наличия струи чугуна, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и надежности, дополнительно измеряют ток нагрузки на якоре двигателя привода миксера фиксируют значения массы чугуна, слитого из миксера, за два одинаковых последовательных промежутка вре мени, отсчитываемых от момента исчезновения тока нагрузки, определяют коэффициент вязкостных свойств чугуна и находят содержание углерода по формуле йц - содержание углерода в чугуне, t4 - температура чугуна, °С; cLQ|d.,df2 - коэффициенты; V - коэффициент вязкостных свойст ,-( чугуна, с определяемый из ш- выражения Sx5i 1 где Q - масса чугуна, слитого из миксера, за первый промежуток времени от момента исчезновения тока нагрузки, т; 0 - масса чугуна, слитого из миксера, за второй промежуток времени, т; f f - промежуток времени, с. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью исключе ния влияния неравномерности состава чугуна в миксере, коэффициент вязкостных свойств чугуна определяют при каждом исчезновении тока нагрузки, а содержание углерода находят с учетом усредненного коэффи1шента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 186195, кл. 42 2 3/53, 1964. 2. Соболев С. К. и др. Информация составе и температуре чугуна при втоматизации конверторного процесса .Металлург, № 1О, 1969, с. 26-27.