Устройство для определения смещений футеровки воздухонагревателя

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для контроля за смещениями слоев периферийной футеровки ьоздухонагревателей доменных печей относительно кожуха в период разогрева и дальнейшей эксплуатации, и может быть использовано в футерованных сосудах, работающих под давлением.Известны различные механические устройства для определения смещений 10 футеровки, основанные на непосредственном измерении расстояния между измерительным стержнем, закрепленным в футеровке, и фиксированной точке на кожухе воздухонагревателя. В 15 этих устройствах измерения выполня ются с использованием штангенциркулей, линеек, индикаторов часового типа и т,п. 11Недостатками указанных устройств 20 являются необходимость нарушения гаэоплотности агрегата в момент измерений и присутствие оператора на месте измерений.Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности и достигае" мому эффекту является устройство для определения смещений футеровки воздухонагревателя, содержащее, измерительный стержень и соединенный с ним ферромагнитный сердечник, заключенный в газоплотную оболочку, а также соосно расположенный с сердечником датчик его положения. Устройство позволяет дистанционно производить из 35 мерения смещений футеровки на работающем воэдухонагревателе, находящемся под внутренним избыточным давлением 21Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон измерений, поскольку с его помощью можно измерять только вертикальные смещения кладки купола воздухонагревателя в зоне, прилегающей к его продольной оси. 45При изучении характера взаимодействия между кожухом и периферийной,футеровкой в конструкциях современных высокотемпературных воздухонагревателей возникает наобходимость определения смещений огнеупорных и теплоизоляционных слоев футеровки относительно кожуха в различных температурных зонах боковых стен. Эти смещенияв общем случае двухкомпонентны: радиальное расширение и вертикальныйрост футеровки. Известное устройство не позволяет измерять такие смещения, которые происходят одновременно в двух различных направлениях ( по 60радиусу и вдоль продольной оси воздухонагревателя), образующих плоскостьизмеряемых смещений,Целью изобретения является расширение диапазона измерений, 65 Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения смещений футеровки воздухонагревателя, содержащем измерительный стержень и соединенный с ним ферромагнитный сердечник, заключенный в гаэоплотную оболочку, а также соосно расположенный с сердечником датчик его положения, одна из стенок газо- плотной оболочки, выполнена плоской из немагнитного материала, расположена параллельно плоскости измеряемых смещений и жестко закреплена на кожухе воздухонагревателя, а сердечник и датчик его положения размещены вплотную к этой стенке соответственно с внутренней и наружной ее сторонПричем на плоской стенке газоплотной оболочки с наружной стороны нанесена координатная измерительная сетка.Кроме того, плоская стенка газо- плотной оболочки выполнена с наружной стороны с параллельными пазами, в которых проложен непрерывный токо- провод, а датчик положения сердечника снабжен подвижным реохордом, причем расстояние между пазами меньше диаметра контакта реохорда.В процессе разогрева воздухонагревателя исследуемый кирпич вследствие термического расширения периферийной футеровки перемещается в радиальном и меридиональном направлениях вместе с закрепленным в нем одним кОнцом измерительным стержнем. При этом сердечник, закрепленный на другом конце измерительного стержня, изменяет свое положение на внутренней стороне стенки, параллельной плоскости измеряемых смещений. Датчик положения сердечника, связанный с ним посредством магнитных силовых линий, повторяет перемещение сердечника, перемещаясь с наружной стороны этой стенки.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять смеще-. ние футеровки одновременно в двух различных направлениях, образующих плоскость измеряемых смещений, в отличие от известного устройства, которым можно измерять смещения футеровки только вдоль оси измерительного стержня.МьНа фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, план; на фиг. 2- разрез Л-Л на фиг, 1 на фиг. 3 -. узел 2 на фиг. 2; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг, 3.Устройство содержит .измерительный стержень 1, закрепленный одним концом в отверстии 2 исследуемого кирпича 3. На другом конце стержня 1 закреплен ферромагнитный сердечник 4. Стержень и сердечник 4 заключены в газоплотную оболочку 5, выполненную1090722 фиг,2 оставитель Р.Се ехред А.Бабинец У ор Н.Джуга тор О. Била е К Заказ 3016/23 Тираж 54ВНИИПИ ГОСУД по делам и3035, Москва Подписноета СССРытийнаб д.4 ственного комибретений и отЖ, Раушска лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 с жестко закрепленной на кожухе б воздухонагревателя плоской стенкой 7 из немагнитного материала, например корроэионностойкого сплава марки НЗбХТЮ.Сердечник 4. размещен вплотную к плоской стенке 7 с ее внутренней стороны. Датчик 8 положения сердечника 4, связанный с ним посредством" магнитных силовых линий, размещен вплотную к плоской стенке 7 с ее на ружной стороны. Сердечник 4 и датчик 8 расположены соосно по оси, перпендикулярной плоскости измеряемых смещений. Плоская стенка 7 расположена параллельно плоскости измеряе мых смещений. На наружной стороне плоской стенки 7 нанесена координатная сетка 9 для визуального снятия отсчетов при тарировке устройства.Наружная сторона плоской стенки 7 выполнена с параллельными между собой пазами 10, в которых расположен токопровод 11. Расстояние между пазами 10 меньше диаметра размещенного на датчике 8 подвижного контак та 12 реохорда.Устройство работает следующим образом.При одновременных радиальном и меридиональном смещениях исследуемого кирпича 3 периферийной футеровки сердечник 4, связанный с кирпичом 3 посредством измерительного стержня 1, соответственно перемещается по внутренней стороне плоской стенки 7.Датчик 8 положения сердечника 4, связанный с ним посредством магнитных силовых линий, перемещается по наружной стороне плоской стенки 7, при этом подвижный контакт 12 реохорда, размещенный на датчике 8, изменяет свое положение на токопроводе 11, проложенном, в пазах 10. Величина смещения исследуемого кирпича 3 регистрируется по;изменению выходного сигнала реохорда, предварительно протарированного с помощью координатной измерительной сетки 9.Размеры отверстия в кожухе б воэдухонагревателя, а также ширина и высота плоской стенки 7 газоплотной оболочки 5 должны назначаться исходя из максимальных ожидаемых смещений исследуемого кирпича 3 футеровки в радиальном и меридиональном направлениях.Использование предлагаемого устройства для определения смещений слоев периферийной футеровки воздухонагревателя в процессе его разогрева позволяет корректировать график разогрева, своевременно ставить аппа. - рат на поддув для снижения сил трения между слоями футеровки и кожухом, обеспечить наилучшие условия для выгорания радиальных прокладок в клад" ке из динасовых огнеупоров и, в конечном счете, вывести аппарат на режим нормальной эксплуатации, сохранив периферийную футеровку неповрежденной, что обеспечивает длительную прочность конструкции и удлинение межремонтных периодов.Экономический эффект 20 тыс,руб. в год на одном воздухонагревателе,