Устройство для контроля уровня ванны в конверторе

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5/ ТЕНИ ЛЬСТВ ТОРС п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(56) Авторское свидетельство СССР У 357230, кл. С 21 С 5/30, 1969, (54) УСТРОЙСТВО ДЙЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ВАННЫ В КОНВЕРТЕРЕ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в конвертерном.производстве для контроля уровня ванны в конвертере, преимущественно при его оснащении Аурмой с многоярусной подачей кислорода. Цель изобретения - рас( ширение диапазона измерения уровня. Существо изобретения заключается в том, что в начале продувки после подачи кислорода в хурму 2 акустичес кие колебания, излучаемые всеми стру О 1470773 ями кислорода, истекающими из со елвоспринимаются микрофоном 12, установленным в волноводе 11. Сигнал смикрофона через усилитель 13 поступает на входы фильтров 14,15,16,настроенных на частоту, генерируемуюгенератором, установленным на опредленном ярусе сопел хурмы 2, При переходе хурмы 2 в режим работы с заглубленной струей на микрофон 12практически поступают только колебания с генераторов, установленных наярусах 3,4,5, При подъеме уровня 8ванны до генератора на определенномярусе Аурмы 2 и затоплении его вакустическом сигнале, поступающемна микрофон, пропадает определеннаясоставляющая спектра, что используется для определения уровня ванныконвертера, поскольку расстояние доуказанного сопла известно, 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в конвертерном производстве для контроля уровня ванны в конвертере, преимущественно при его ослащении фурмой с многоярусной подачей гислорода.Цель изобретения - расширение диапазона измерения. 10На Фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема располокения фурмы в конверт е 1 е с поясняющими геометрическими размерами.Устройство содержит конвертер 1, г 5 фурму 2 для подачи кислорода, содержащую сопла, располокенные в торце, и несколько ярусов 3-. (рядов)сопел (на с 1 ггг. 1 изображены три яруса), расположенных по высоте Фурмы, ,2 п причем в соплах фурмы выполнены (установлены) акустические генераторыпо одному на каждом ярусе (не показаны)Кроме того, на фиг. 1 изображены жидкая ванна 6, ее уровень 7, соот ветствующий началу продувки, уровень 8 вспененной во время продувки ванны; кессон 9, камин 10,по которым удаляются газы образующиеся в конвертере .при рафинировании чугуна, волноводы 11 с установленными в них микрофонами 12, которые используются для направпенлого измерения акустических колебаний, а также для защиты микро" Фона от пыли, согтержащей окислы же 35лезы,При использовании изобретения на конвертерах, работающих с дожиганием отходящих газов, чему соответствует расположение кессона 9 и камина 10, 4 О представленное гга Фиг. 1, волновод 1.1 с микрофоном 12 может устанавливаться, ггапргпер, между горловиной конвертера 1 и кессоном 9 или между кессоном 9 и камином 10, 45При работе конвертера оез дожигания отходящих газов с герметизированпым газоотводящим трактом волновод 11 устанавливается непосредствен" пов стенке газохода (пе показано). Иггкрофон 12 соединен с усилителем 13, выход которого соедилец с фильтрами 14-16, число которых равно числу акустических генераторов 17 и настроенных на различные частоты 55 генерируемых ими сигналов, На. Фиг. 2 показан один генератор 17, усталовлеггньпг в сопле яруса 5. Фильтры 14- 16 настроены на резонансную частоту,соответствующую резонансным частотам генераторов 17, причем фильтр 14 настроен на резонансную частоту генератора 17, установленного в нижнем ярусе 3 сопел. Выходы Фильтров 14-16 соединены через блоки 18 вьгцеления постоянного сигнала (например, выпрямители со сглаживающими фильтрами) с компараторами 191-19,3, причем сигналы на выходе компараторов 19.1 - 19,3 равны логическому "0" при сигналах на их входах больше заданного порога и равны логической "1 при сигналах на их входах меньше по-, рога, Выходы компараторов 19.1-19.3 соединены с управляющими входами аналоговых ключей 20,1-20.4, выходы которых соединены с сумматором 21, Выход сумматора 21 соединен с входом блока 22 компараторов с количествам компараторов, равным количеству генераторов 17, Выход блока 22 соединен с входом блока 23 индикаторов с количеством индикаторов, равным количеству генераторов 17.В качестве блока 23 может использоваться мнемосхема конвертера с засветкой определенных уровней по еевысоте. Входы ключей 20.1-20,4 соединены: первьпг ключ 20,4 - с датчиком24 положения фурмы в конвертере 1,второй клгоч 20. 1 - с задатчиком 25расстояния от торца Фурмы 2 до первого яруса 3 сопел, третий ключ20.2 - с задатчиком 26 расстояниямежду ярусами 3 и 4, четвертый ключ20,3 - с задатчиком 27 расстояниямежду ярусами 4 и 5.Устройство работает следующим об 1,аз ом,В начале продувки после завалки конвертера, опускания в него фурмы 2 и подачи в нее кислорода акустические колебания, излучаемые всеми струями кислорода, истекающими из сопел, воспринимаются микрофоном 12, установленным в волновод 11 (например, трубу). Усиленный сигнал с микрофона через усилитель 13 поступает на входы фильтров 14-16, настроенных каждый на резонансную частоту определенного генератора 17, установленных по одному в сопле на определенном ярусе сопел. Сигналы с фильтров выпрямляются и сглаживаются в блоках 18, с выхода которых они поступают на входы компараторов 19,1-19,3, 1470773В начале продувки при работе Фурмы в незаглубленном режиме и наличии акустического сигнала с большой амплитудой и широким спектром частот от всех струй кислорода, сигналы на входах всех компараторов 19,1-19.3 превышают заданное на них пороговое значение и поэтому сигналы на их выходах равны логическому "0", ключи 20,1-20,4 закрыты.При подъеме уровня 7 ванны 6 Фурма переходит в режим работы (уровень 8 на Фиг. 1), при котором кислород 15 из сопел, расположенных в торце Фурмы, истекает в шлакогазометаллическую эмульсию, за счет чего существенно уменьшается мощность акустического сигнала, генерируемая ими.Начиная с этого момента продувки, на микроФон 12 поступают практически только акустические колебания известных частот, на которые настроены Фильтры 14-16 от генераторов 17, ус тановленных на ярусах 3-5.При подъеме урбвня 8 ванны выше уровня расположения первого яруса 3 сопел на фурме 2 и затоплении сопел в спектре частот акустического сигнала, поступающего на микроФон 12, уменьшается составляюшая спектра с частотой настройки соответствующего генератора 17 и,.соответственно,Фильтра 14, за счет чего сигнал на входе соответствующего компаратора 19,1 становится меньше заданного на нем порога, а на его выходе появляется сигнал логической "1". Этим сигналом открываются аналоговые ключи 20,440 и 20,1, подсоединяя датчик 24 положения Фурмы 2 и задатчик 25 к входам сумматора 21. Сигнал на выходе последнего в этом случае пропорционален уровню ванны Нз = Ь + 1 где ве 45 личины Ь и 1, обозначены на Фиг, 2,Необходимость введения датчика 24 положения Фурмы 2 связана с тем, что положение Фурмы во время продувки может изменяться по технологичес.- ким соображениям, что приводит к изменению положения ярусов 3-5, т,е. изменению точки отсчета. Соответственно, при дальнейшем подъеме уровня ванны происходит последовательное55 затопление сопел ярусов 4 и 5 и т,д., что приводит к пропаданию в спектре акустического сигнала определенных составляющих спектра и последовательному появлению сигналов логической "1" на вьходах компараторов19.2 и 19.3. Таким Образом,последовательно Открываются ключи20,2 и 20,3 и подсоединяются к сумматору 21 задатчики 26 и 7. Приподъеме уровня ванны до яруса 5 сопел сигнал на выходе сумматора 21равен Н = Ь+ " + (1,-1) ++ (1-1) =Ь+1Сигнал с Выхода сумматора 21 поступает на Входы компараторов блока22 компараторов, причем компараторыБ указанном блоке при наличии на ихвходе сигнала, превышающего порог,имеют на выходе сигнал логической1". Сигналы с выхода блока 22 компараторов поступают (на Фиг, 1 показана одна связь между блоками 22и 23) на вход блока 23 индикаторов,Таким образом, при подъеме уровняванны выше уровня ярусов 3-5 происходит увеличение сигнала на выходесумматора 21, что приводит к последовательному срабатыванию компараторов в блоке 22, настроенных на пороги срабатывания, пропорциональныеи + 1 Ь + 1, Ь + 1 э и т.д., и,включению. например, через усилителииндикаторов в блоке 23,Использование изобретения;озволяет с высОКОЙ точностью измеря"ь уровень ванны в конвертере при его расположении в верхней :сти конвертара, что позволяет предогвращать выОросы металла и соответственно увеличить производительность агрегата ивыход годного металла,Формула изобретенияУстройство для контроля уровня ванны в конвертере, преимущественно с Фурмой для многоярусной подачи кислорода, содержащее датчик положения Фурмы, микроФон, соединенный через усилитель с входами полосовых Фильтров, выходы которых соединены с входами блоков выделения постоянной составляющей сигнала, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно снабжено аналоговыми ключами, задатчиками, сумматором, блоком компараторов, причем в соплах Фурмы установлены акустические генераторы по одному на каждом ярусе, количест во полосовых Фильтров, блоков выде,Рогулич ех Ред Тираж 530 Подписноеомитета ао изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР осква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 1553/29ВНИИПИ Государственног113035 Ужгород, ул. Гагарина,101 ьский комбинат "Патент изводственно-издат 5 1470773 6ления постоянной составляющей сигна- всех аналоговых ключей соединены ла, компараторов, задатчиков равно, с входами сумматора, выход которогоа количество аналоговых ключей начерез блок компараторов соединен с единицу больше количества акустичес" индикатором, выход датчика положения5ких генераторов, выход каждого бло- фурмы соединен с информационным вхока выделения постоянной составляю- дом аналогового ключа, управляющий щей сигнала через компаратор соеди- вход котрого соединен с выходом комнен с управляющим входом аналогово- паратора канала измерения акустичесго ключа, информационные входы кото кого генератора, установленного в рых соединены с задатчиками, выходы сопле нижнего яруса фурмы,