Устройство для непрерывного контроля температуры металла Советский патент 1982 года по МПК C21C5/30 

Изобретение относится к черной металлургии, а конкретнее к измерению температуры металла в конвертере.

Известно решение по измерению температуры жидкого металла в ванне путем введения трубки с измерительным элементом через амбразуру D своде печи и обдува газом зеркала металла с целью отдува шлака в месте измерения температуры 1.

К недостаткам этого способа относится сложность конструктивного решения и, как следствие, низкал надежность непрерывного контроля температуры .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля температуры в кислородном конвертере с помощью вспомогательной фурмы, в которой устанавливаются измерительные элементы 2. Недостатком известного способа яиляется невозможность непрерывного кс нтропя

температуры из-за низкой стойкости измерительного элемента.

Цель изобретения - повышение надежности непрерывного контроля температуры металла по ходу продувки конверторной ванны.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для непрерывного контроля температуры металла, включающее продувочную фурму, содержащую головку с соплами, водоохлаждаемый кислородоподводящий канал и термопару охлаждающей воды, снабжено изолированным от стенок кислородоподводящего канала токопроводником, согласующим усилителем и сумматором, причем один выход токопроводника соединяется с головкой фурмы, а другой с сумматором, второй вход которого jg через согласующий усилитель подключен к термопаре, измеряющей температуру охлаждающей воды, а выход сумматора соединяется с регистрирующим прибором.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит продувочную фурму 1, токопроводник 2, соединенный с сумматором 3 второй вход которого через согласующий усилитель подключен к термопаре 5 охлаждающей воды, а выход сумматора 3 соединен с регистрирующим прибором 6. Предлагаемое устройство погружается в емкость с расплавленным металлом, например конвертер 7- Принцип работы устройства основан на возникновении термоэлектрической ЭДС между спаями разнородных металлов, находящихся при различных температурах. Такими спаями в продувочной фурме 1 является головка с соплами, из/отавливаемая, например, из меди, и стальной корпус. Во время продувки конвертера наружная поверхность спаев находится при температуре металла, а внутренняя - при температуре охлаждающей воды, поэтому чтобы измерить термоэлектрическую ЭДС в кислородоподводящий канал фурмы помещается изолированный токопроводник 2, один вывод которого соединяется с головкой фурмы 1, а второйс сумматором 3j выход которого соединяется с регистрирующим прибором 6. Наличие сумматора 3 необходимо для того, чтобы учесть температуру охлаждающей воды,, которая во время продувки изменяется от 20 до 100°С. Из формулы для термоэлектрической ЭДС

Е cL(T.,-TQ),

где cL - коэффициент, учитывающий свойства разнородных металлов, В/град.;

Т - температура металла, С;

Тп - температура охлаждающей вооДЫ, С

следует, что значение термоэлектрической ЭДС будет соответствовать температуре металла Т в том случае,когда T/j const, поэтому с помощью термопары 5 измеряют температуру охлаждающей воды и через согласующий усилитель k подают на второй вход сумматора 3- Согласующий усилитель f осуществляет преобразование ЭДС термопары 5 по зависимости Е кТч, где К - коэффициент пропорциональности. В/град. численно равный коэффициенту передачи, который подбирается экспериментально. В сумматоре 3 происходит сложение полученного значения ЭДС с токопроводника 2 и согласующего усилителя 4, а результирующее напряжение подается на регистрирующий прибор 6.. В таблице приведены сравнительные данные значений температур металла, полученных предлагаемым методом, и температур металла, измеренных на повалках конвертера при значениях температур , 1550°, 1610°С. I

К, (Температура металла, 0 ,С В/град.

.JКак видно из таблицы, наилучшие результаты по определению температуры металла достигаются при значениях К Ф .

Пример. В условиях кислородно-конверторного цеха опробован опытный образец устройства, в состав которого входят сопловая кислородная фурма, токопроводник, выполненный из медного термостойкого кабеля типа МКТВ-7хО,5, термопара охлаждающей воды типа ХР, согласующий усилитель и сумматор, разработанные сотрудниками ЦЛАМ. Согласующий усилитель представляет собой операционный инвертер с коэффициентом передачи 1/2 - 1/50, сумматор - полупроводниковый сумматор с двумя входами, собранный на интегральных схемах. Кроме того, устройство содержит регистрирующий прибор типа КСП-(.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного контроля температуры металла, включающее продувочную фурму, содержащую головку с соплами, водоохлаждаемый кислороДоподводящий канал и термопару охлаждающей воды, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности непрерывного контроля температуры металла по ходу продувки конвертерной ванны, оно снабжено изолированным от стенок кислородоподводящего канала токопроводником, согласующим усилителем и сумматором, при