Устройство контроля агломерационной шихты Советский патент 1982 года по МПК C22B1/14 

1

Изобретение относится к агломерации и может быть использовано для контроля уровня и влажности агломерационной шихты в промежуточном бункере агломерационной машины.

Известно устройство для контроля уровня шихты в бункере барабанного питателя, состоящее из источника питания, ряда металлических электродов и реле, причем каждый электрод подключен через реле к источнику питания .

Недостатками устройства являются громоздкость конструкции и позиционный характер контроля уровня. Кроме того, наличие большого количества электродов в бункере нарушает нормальное истечение шихты из бункера и способствует зависанию шихты.

Известен измеритель уровня электропроводных материалов, состоящий из трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к стенке промежуточного бункера по границам требуемого диапазона измерения уровня, электрода, погруженного в бункер, и преобразовательного бпока, подключенного к измерительному прибору 21.

Недостатком данного измерителя является контроль только одного параметра - уровня шихты.

Наиболее близкий к предлагаемому является измеритель уровня типа УФМ, содержащий ферродинамический линейный датчик, помещенный в защитный чехол из немагнитного материала, преобразовательный блок и из,5 мерительный прибор, проградуированный в единицах шихты. Чехол датчика крепится болтами к металлоконструкциям промежуточного бункера З .

Недостатком известного измерителя 20 является его функциональная ограниченность, так как осуществляет контроль только уровня шихты в бункере. Однако именно в промежуточном бункере (последнем звена в технологичес39

кой ц-епи подготовки шихты к спеканию) всегда стремятся получить как можно-больше информации о шихте, чтобы судить о степени ее пригодности к спеканию. Наиболее важной .является информация о влажности шихты.

Основными недостатками влагометра являются заростание шихтой электродов и влияние колебаний плотности шихты у электродов, зависящей от силы прижатия шихты к плите.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей датчика УJgoвня за счет контроля не только уровня шихты, но и ее влажности.

Поставленная цельдостигается тем что устройство контроля уровня агломерационной шихты, содержащее расположенный в промежуточном бункере агломерационной машины и заключенный в металлический чехол ферромагнитный датчик уровня шихты, подключенный через преобразовательный блок к измерительному прибору, снабжено еще вторым измерительным прибором, источником питания, усилителем и блоком деления, а чехол датчика уровня крепится к бункеру через изолятор и соединен через источник питания и усилитель со.входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом преобразовательного блока, а выход со вторым измерительным прибором.

Крепление чехла датчика уровня к бункеру через изолятор позволяет использовать его как электродный датчик, с помощью которого можно измерять электропроводность шихты, рас положенной между электродом и стенкой бункера. Так как величина электропроводности шихты зависит от уровня и от влажности шихты в бункере, то при делении в блоке деления сигнала, пропорционального электропроводности, на сигнал с преобразовательного блока, соответствующий уровню шихты, образуется сигнал, пропорциональный влажности шихты. Он поступает с выхода блока деления на второй измерительный прибор. На показания ферромагнитного датчика уровня слабо влияет влажность и температура, но сильное влияние оказывает плотность шихты, поэтому он устанавливается в бункере так, чтобы шихта обтекала его вдоль.

На 1-1ертеже приведена устройства для контроля уровня агломерационной шихты.

Схема состоит из линейного ферро k гнитнoгo датчика 1 уровня шихты, заключенно о в металлический немагИ1итнь й чехол 2, который крепится к металлоконструкции бункера 3 через изолятор . Чехол 2 датчика расположен вертикально в бункере 3 и свободно обтекается шихтой 5. Датчик 1 уровня подключен через преобразрвателы-1ый блок о к измерительному приуберу 7. Чехол 2 датчика уровня через источник 8 питания подключен на вход усилит ля ;j, второй вход которого заземлен, Выход усилителя Я подключен на вход блока 10 деления Евторой вход которого подключен к выходу преобразовательного блока 6, а выход - ко второму измерительному прибору 1 .

Устройство для контроля уровня агломерационной шихты работает следующим обр азом.

В бункере 3 уровень шихты постоянно изменяется из-за колебаний ее расхода с челнокового конвейера 12 и с бункера 3. С помощью барабанного питателя 13 шихта из бунке.ра 3 по загрузочному лотку 14 -поступает на тележки агломе|зационной машины 15, где и с1ю|эмируется слой ших1ы 16. .

При колебании уровня шихты з бункере 3 изменяется высота погружения в нее датчика 1. Изменение уровня феромагнит -ой шихты приводит к пропорциональному изменению величуны взаимоин/: у кти вности между обмс)тками датчика. На выходе датчика 1 появляется ЭДС, пропорциональная высоте шихты в бункере. Этот сигнал поступает в преобразовательный блок 6, а с его выхода поступает на измерительный прибор 7, проградуированный в единицах уровня шихты в бункере 3.

В то же время на входе усилителя 9 появляется си гнал , величина которого определяется токами рассеяния, протекающими по цепи чехол датчика - и1ихта - земля. Его значение определяется глубиной погруже:ния чехла в шихту и ее физическими свойствами, в основном содержанием влаги, определяющей степень окомкования. Этот сигнал и сигнал с преобразовательного блока 6 поступают на 1.1ХОД блока 10 деления. Так как на показания датчика i уровня ферромагнитных материалов колебания влажности шихты практически не оказывают влияния, то можно с достаточно высокой точностью принять, что сигнал, поступающий на вход блока 10 деления с преобразовательного блока 6, зависит только от глубины погружения датчика.

А К;Н,

где сигнал шихты в бункере;

К;|- коэффициент пропорциональности ;

Н - уровень шихты в бункере. Выходной сигнал с усилителя, обуловленный электропроводностью шихты, зависит от глубины погружения чехла и от влажности шихты.

А2 ,

где АО- сигнал электропроводности шихты в бункере;

2- коэффициент пропорциональности ;

W - влажность шихты в бункере; Н - уровень шихты в бункере. Сигнал, соответствующий функции деления сигналов, равен

Аг J,.,

KW

АЛ

К,

К

где К

коэффициент пропорцио нальности; А - сигнал, соответствующий влажности шихты.

Сигнал А регистрируется измерительным прибором 11, шкала которого проградуирована в процентах влажности шихты.

В лабораторных условиях испытывают макет предлагаемого устройства. Датчиком уровня служит уровнемер УФМ-5. В комплект уровнемера входит преобразовательныйблок, в котором имеется стабилизированный источник тока, полупроводниковый усилитель напряжения и выпрямитель с резистором на выходе. Измерительным прибором является электронный потенциометр типа КСП-3, проградуир-ованный в единицах уровня шихты.

Чехол датчика прикрепляют к бункеру через текстолитовую шайбу и подключают через трансформатор к рамке датчика ПФ вторичного прибора ВФС. Этот прибор используют вместо усилителя, чтобы использовать

в качестве блока деления серийно выпускаемый преобразователь ферродинамический ПЭФ. В качестве измерительного прибора 11 также используют вторичный прибор ВФС.

Применение устройства позволяет осуществлять контроль уровня и влажности ферромагнитной шихты в промежуточном бункере с помощью только

одного датчика, установленного в бункере. Наличие непрерывного контроля влажности шихты в промежуточном бункере позволяет реализовать стабилизацию оптимального режима работы барабана-окомкователя и поддерживать требуемый гранулометрический состав окомкованной шихты.

Годовой экономический эффект от внедрения устройства в составе САР

режима окомкования шихты по одной агломашине может составить 2025 тыс. руб.

Формула изобретения

25

Устройство контроля агломерационной шихты, содержащее расположенный в промежуточном бункере агломерационной машины и заключенный в металли.ческий чехол ферромагнитный датчик уровня шихты,подсоединенный через преобразовательный блок к измерительному прибору, отличающеес я тем, что, с целью расширения

функциональных возможностей, оно дополнительно содержит второй измерительный прибор, источник питания, усилитель и блок деления, а чехол датчика уровня прикреплен к бункеру через изолятор и соединен через источник питания и усилитель со входом блока деления, второй вход которого соединен с выходом преобразовательного блока, а выход - со вторым измерительным прибором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Федоровский Н. В. и др. Автоматизация и контроль на аглофабриках, Киев, изд-во ДГВУ, 19бЗ, с. 25-2б, рис.8.

2. Металлург. Металлургия, 1978, № 1, с. 18.

3.Уровнемер УФМ-5, Информлисток ЦНИИГЭИ, информация W 016-73, сер. 13-Oit. М., 1973, с, 1-.