Зонд для контроля параметров шихты в доменной печи

(9) (11) В 7/24 ГОСУДМРСТЮННЫЙ НО ПО,ЯЛАМ ИЗОБ 1%ТЕН ЕТЕНИЯВУ кДоб- Шурино САНИЕ ИЭОтаеснанУ СВМВТВВ(21) 3521494/22-02 (22) 15. 12.82 (46) .07.01.85. Бюн. В 1 (72) И.Ф.Курунов, Н.А.Савчук, В.Н,Коробов, А.И.Истеев, В.А роскок, В.С.Поляничко, Ю.А. в и В.П.Лозовой (71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и спла вов и Ждановский ордена Трудового Красного Знамени металлургический завод "Азовсталь" (53) 669. 162,263.2(088.8) (56) 1. Патент Японии В 52151606, кл. 1 О А 524, 1977.2. Заявка франции В 242867.1, кл. С 21 В 7/24, 1980.(54) (57) ЗОНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ШИХТЫ В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий корпус, на котором расположеннабор металлических колец с электроизоляционными прокладками, причемметаллические кольца попарно соединены с источником постоянного тока,о т л и ч а ю щ и,й с я тем, что, сцелью повышения точности и надежнос-ти контроля толщины слоев шихты, пары металлических колец расположеныодна от другой на расстоянии, выбранном в пределах от высоты колошникадо 0,7 высоты конической шахты печи,причем корпус присоединен к другомуполюсу источника постоянного тока.Изобретение относится к черной металлургии, в частности к средствам контроля доменного процесса.Известно устройство для измерения толщины слоев шихты, состоящее из 5 двух золдов, выполненных в виде трубок с изоляцией, установленных горизонтально в печи и являющихся датчиками измерения электрического сопротивления шихты Я .10Недостатком данного устройства является то, что на горизонтальные трубки действует значительная изгибающая вертикальная нагрузка, что15 снижает срок службы зонда и приводит, к увеличению погрешности измеряемых толщин слоя.20Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является зонд для контроля параметров шихты в доменной печи, содеРжащий корпус, на которомраспо ложен набор неметаллических колец с злектроизоляционными прокладками, при этом металлические кольца попарно соединены с источником тока 2 .Однако известная конструкция име 1 т низкую точность Фиксации границ, зо раздела составляющих шихты с различ. ным электросопротивлением (кокс и агломерат) вследствие того, что для замыкания двух попарно соединенных колец, находящихся одно от другого 35 по вертикали на некотором расстоянии,шихта должна заполнить по высоте зонда пространство, равное толщине нижнего кольца и электроизоляционной прокладки между кольцами, 40 что ухудшает точность замера толщины слоя. Изготовление металлических колец с небольшой толщиной ухудшает их контакт с шихтовыми материалами, что приводит к уменьшению чувствитель 45 ности зонда, уменьшение толщины изоляционных прокладок снижает надежность изоляции металлических колец, что крайне нежелательно. Кроме того, для замера одной границы слоев шихтыпри 50 помощи известйого зонда требуется минимум четыре кольца, расположенных на некотором расстоянии друг от друга по высоте зонда, что усложняет конструкцию и уменьшает точность Б измерений. Известная конструкция не позволяет также измерять деформацию слоев шихты. Целью изобретения является повышение точности и надежности контролятолщины слоев шихты,Поставленная цель достигается тем,что зонд для контроля параметровшихты в доменной печи, содержащий корпус, на котором расположен набор металлических колец с электроизоляционными прокладками, причем металлические кольца попарно соединены с источником постоянного тока, пары металлических колец расположены одна отдругой на расстоянии, выбранном в пределах от высоты колошника до 0,7 высоты конической шахты печи, причем корпус присоединен к другому полюсу источника постоянного тока.Пределы оптимальности установлены из следующис соображений, Минимальное расстояние между электродными группами равно высоте цилиндрического колошника, а максимальное - 0,7 высоты шахты и установлено на основании опытных данньос по замеру температур, полученных непосредственным замеромна доменных печах, а также на основании опубликованных материалов по распределению температурных полчй в замороженных доменных печах Японии. При уменьшении расстояния до 0,6 высоты шахты ограничиваются возможности зонда по замеру деформации слоев, приувеличении расстояния до 0,8 высотышахты зонд может попадать в тестообразные материалы и выйти из строя.Непосредственные замеры на горячо работающих печах показали, что верхняя граница зоны плавления не поднимается выше уровня 0,7 высоты шахты от колошника. Две. пары колец являются минимально возможным числом, необходимьнс для измерения скорости схода шихты, которая рассчитывается по, времени между замыканиями первого и второго кольца с общим электродом - трубой и по известному расстоянию между этими кольцами. Толщина слоя шихты определяется по времени между замьпсанием и размыканием одного из колец и по рассчитанной скорости схопа шихты.На фиг. 1 показан предлагаемый зонд, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-Л на фиг. 1Зонд содержит полую металлическую трубу 1 с металлическими кольцами 2 и электроизоляционными прокладками133295 Составитель Б.РаковскРедактор Н.Джуган Техред Т.Маточка ектор В, Гнрняк 9924/25 Тираж 552ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и .открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб. к дпис/5 т", г. Ужгород, ул. Проект филиал ППП "Пат 3, источник 4 тока и измерительную схему 5.Зонд работает следующим образом.Черезшлюз с помощью лебедки зонд опускается в печь до. поверхности ших- Б ты, а затем вместе с шихтой опускается до заданного уровня и Фиксируется стационарно в вертикальное полажение, Принцип действия устройства основан на различной электропроводности кокса 1 О и железорудных материалов, Кокс имеет электрическое сопротивление 1-3 Ом при толщине слоя 50-б 0 см, а железорудные материалы 1-10 тыс. Ом, что позволяет при известном расстоянии 15 между кольцевыми электродами 2, подсоединенными к источнику 4 тока через измерительную схему 5, и времени опускания шихты определить скорость оqускания и толщину слоев на различных 20 уровнях шихты, а также вычислить деформацию слоев по высоте печи по разности двух замеренных толщин слоев.Точность измерения толщин слоев шихты повышается вследствие. того, что частицам материала с противоположной проводимостью достаточно коснуться лишь одного кольцевого электрода 2, чтобы замкнуть соответствующий контур трубка-кольцо, поскольку труба является общим электродом и всегда контактирует с коксом.Значения измеренных толщин слоев и их деформация могут использоваться при проверке математических моделей "сухой" части шахты на их адекватность реальным условиям.Использование изобретения позволит оптимизировать распределение ших" товых материалов и газов в доменных печах и обеспечить за счет этого экономию кокса (1-2) .