Способ отбора проб из вертикальных слоевых агрегатов

ОПИСАНИЕ иИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -. С 21 В 7/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийРЗ 1 УДК бб 9 .1 б 2. .263.2(088.8) ФОпубликовано 15, 02, 83 Бюллетень Мф б Дата опубликования описания 150283 В.И.Яковлев, Р.Ф.Кузнецов. и Г,М.А(54) СПОСОБ ОТБОРА ПРОВ ИЗ ВЕРТИКАЛЬНЫХСЛОЕВЫХ АГРЕГАТОВ внизя, от- И з Изобретение относится к черной,металлургии, в частности к способам контроля процессов в шахтныхи доменных печах,5Известны способы отбора проб извертикальных слоевых агрегатов сопускающимся слоем материала, включающие перемещение зонда сверху внизв направлении опускавхцегося слоя материала, замер температур и извлечение зонда из слоя 1 3 .Недостатками известных сттособовявляются .необходимость устройства вкожухе печи значительного числа ис-следовательскиМ отверстий при применении горизонтального зондирования;значительное время аксперимента припоследовательных замерах в нескольких точках; значительная трудоемкостьопыта; сложность организации одновременного забора проб иэ нескольких,по высоте печи, точек (для такогоэксперимента необходимо несколькодатчиков и бригад исследователей).Эти недостатки могут быть устранены . 25при органиэации отбора проб одновременно с нескольких горизонтов слоя,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ отбора пробО з вертикальных слоевых агрегатов с опускакхцимся слоем материала, вклвчаххций перемещение зонда сверху в направлении опускавшегося сло бор проб газазамер температур извлечение зонда из печи. В этом изобретении описан вертикальныймногосекционный зонд, составлеины 9 из отдельных звеньев с измерительными датчиками 2 .Недостатками этого способа являются невозможность извлечения проб обрабатываемого материала по высоте печи одновременно в нескольких точках 4 значительное время эксперимента и сложность организации опытов при исследовании нескольких по высоте печи.сечений непригодность многозвенного датчика для отбора проб материала; получение несовмещенных во времени результатов исследований ра личных параметров йроцесса.Целью изобретения является обеспечение автоматизации отбора проб материала в нескольких горизонтах с одновременными замерами температур и состава газа.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отбора проб иэ вертикальных слоевых агрегатов сопускающимися слоями материала посредством вертикального зонда, включающему принудительное перемещениезонда сверху вниз в направлении опускающегося слоя материала, зонд вводятн слой со скоростью, превышающей скорость опускания слоя не менее чем на10 при одновременном замере температур и состава газа, после достиженияэаданного горизонта его останавливают с выдержкой на 2-8 мин при скорости опускания материалов до 25 мм/мин10или уменьшают выдержку на 8-15 приувеличении скорости опускания материала, начиная с 25 мм/мин на каждые 10 мм/мин,Для определения параметров работытехнологических зон, их протяженности по высоте печей и т.п., для анализа необходимо иметь достаточноеколичество проб материала, отобранного по высоте печи по возможности 20одновременно.Отбор проб из рабочего пространства печи горизонтальным зондированиемтребует значительного числа исследовательских отверстий на боковой поверхности печи, что в период работыпечи не всегда представляется возможным. Кроме того, при таком эксперименте практически неизбежны трудности, связанные с герметизацией рабоче го пространства печи при наличиибольшого количества отверстий ) и большой трудоемкости замеров, особеннопри их одновременности.Организация отбора проб материала 35существующими способами вертикального зондирования с отбором материалатолько из одной точки требует значительного времени эксперимента и приводит к разновременности данных и 40большой трудоемкости. Отбор проб материала с нескольких горизонтов слояодновременно при помощи вертикальногозонда требует наличия нескольких пробоприемных устройств с управляемыми сис-темами для закрытия иоткрытия приемныхокон. При значительной высоте агрегата н организации отбора проб с несколь).ких горизонтов передача импульса сколошника печи посредством передаточных механизмов вызывает, существенноеусложнение конструкций и в большинстве случаев является невозможным.В предлагаемом способе импульсом котбору проб служит изменение направления либо скорости движения зондаотносительно материала. Поэтому дляотбора проб в заданных точках необходимо принудительно вводить зонд в слойсо скоростью, не менее чем на 10 пре-вышающей скорость движения материала, 40При меньшей скорости менее, чем на10 выше скорости схода материала):возможно случайное открытие пробоотборников на участках слоя с относительно высокими локальными скоростями 65 движения материала. Верхний предел скорости введения зонда ограничивается скоростью замера температур и состава газа. При достижении заданного уровня слоя зонд останавливается ( фиксируется ) на 2-8-ой мин при скорости схода материала до 25 мм/мин. Под воздействием движения куски слоя открывают пробозаборные устройства и материал попадает в емкость пробоотборников. При выдержке менее 2 мин емкость пробоотборника не успевает полностью заполниться на данном горизонте и при извлечении зонда возможно попадание в пробу случайных частиц материала, что искажает достоверность получаемых данных. Выдержка более 8 мин приводит к затягиванию времени эксперимента дополнительной термообработке отобранного материала, который не изолирован от рабочего объема печи, что также искажает результаты. При увеличении скорости схода материала на каждые 10 мм/мин, начиная с 25 мм/мйн, время фиксации уменьшается на 8-15. При уменьшении времени отбора проб более чем на 15 (на каждые 10 мм/мин увеличения скорости схода материала) емкость не успевает заполниться полностью, что нежелательно.При уменьшении времени отбора менее чем на 8 1 на каждые 10 мм/мин увеличения скорости схода материала) пробоотборник с материалом избыточное время находится в рабочем объеме печи и подвергается дополнительной термообработке, что снижает точность получаемых данных. После извлечения зонда на анализ отправляется материал, находящийся ниже нижней кромки пробозаборного окна, т.е. из приемной емкости зонда, где искючена возможность попадания материала с других горизонтов, при выполнении условий, описанных выше.Сущность изобретения заключается в осуществлении комплексного исследования шахтной печи с замером температур и разрежений по высоте слоя и автоматическим отбором проб обрабатываемого материала с нескольких горизонтов печи одновременно.На чертеже представлено принципиальное устройство вертикального зонда для изучения работы шахтных печей.Способ осуществляют следующим образом.Через отверстие в колошнике шахтной печи, снабженное уплотнительным устройством, принудительно со скоростью 50 мамин при скорости схода материала 45 мм/мин вводится вертикальный зонд с устройством 1 для замера температуротбора проб газа и устройствами 2 для отбора проб материала одновременно с нескольких горизонтов слоя. таким образом, скорость опускания зонда превышает скорость сходаЗаказ 845/37 Тираж 566 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5:материала примерно на 11, что является достаточным как для надежногозамера температур и состава газа ;.омере опускания зонда ), так и для Фиксации запорного стакана у пробоприемного окна в закрытом положении. Помере углубления зонда производитсязамер температур.и отбор проб газа,При достижении головкой зонда заданной точки, зонд останавливается и Фиксируется.в неподвижном положении. Подвоздействием движущегося слоя материала срабатывает механизм открывания приемного окна 3 пробоотборногоустройства и происходит отбор проб.Открывание окна происходит так: приостановке зонда опускающийся слой 15материала, воздействует сверху внизна манжеты 4 запорным стаканов 5,открывает пробоприемные окна 3 и материал попадает в емкость б пробо-.приемного устройства. При скорости 20схода материала 45 мм/мин время остановкиФиксации )зонда определяетсяскоростью открытия запорного стаканаравной скорости схода материала ) исоставл яет 258-8.0,1 = 6,4 мин45-25 При меньшей скорости опускания слоя1 материала в печи время отбора проб увеличивается30Затем, зонд извлекают из слоя и производят повторный замер темпера, тур и состава газа но высоте слоя. После извлечения зонда пробы из приемной емкости б отправляют на анализ.Применение предлагаемого способа отбора проб позволяет проводить полное и точное исследование процессов в шахтной печи, в том числе обеспе чивает одновременность отбора. проб по высоте печи и существенное понижение трудоемкости эксперимента.Предлагаемый способ позволяет оптимизировать работу печей, .что обеспечивает повышение степени обжига на 7-10, снижение удельного расхода топлива на процесс на 12- 15 и увеличение удельной производительности обжигового агрегата на 2-4. Способ отбора проб иэ вертикальных слоевых агрегатов, включающийпринудительное перемещение зондасверху вниз в направлении опусканияслоя материала, отбор проб газа и материала, замер температур и извлечение зонда, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью обеспечения автоматизации отбора проб материала внескольких горизонтах с одновременными замерами температуры и составагаза, зонд вводят в слой со скоростьюпревышающей скорость опускания слояне менее чем на 10 при одновременном замере температур и состава газа,после достижения заданного горизонтаего останавливают с выдержкой 28 мин при скорости схода материаладо 25 мм/мин или уменьшают выдержкуна. 8-15 при увеличении скоростиопускания, начиная с 25 мм/мин на каждые 10 мм/мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеБазилевич С.В. и др. Методыэкспериментального исследования доменного процесса. М.-Свердловск,1960.2. Авторское свидетельство СССРР 732392, кл. С 21 В 7/24, 1977,