Устройство для рафинирования расплава

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 бб А 1 1)5 С 21 С 7/072,5/30 ТЕН еталлургичеости к обоих металлов ковыми смее выпле- окращепредлагаеования расен график нейных преГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Липецкое отделение ГосударственногоСоюзного института по проектированию агрегатов сталеплавильного и прокатногопроизводства для черной металлургии(57) Изобретение относится к металлургии иможет применяться для обработки жидкихметаллов инертными газами и гаэопорошковыми смесями, подаваемыми через фурму.Цель изобретения - уменьшение выплесковрасплава при продувке и сокращение расхоИзобретение относится к м скому производству, в частн рудованию для обработки жидк инертными газами и гаэопорош сями. Цель изобретения -уменьш сков расплава при его обработке ние расхода инертного газа. На фиг. 1 изображена схема мого устройства для рафинир плава; на фиг, 2 представл изменения сигнала в блоке нели образований.да газа. Устройство содержит форму, погружаемую в расплав, датчик положения фурмы, систему подачи инертного газа или газопорошковой смеси, блок нелинейных преобразований, вход которого соединен с выходом датчика положения фурмы, выход соединен с первым входом регулятора расхода, выход которого соединен с исполнительным устройством, механически связанным с регулирующим клапаном, преобразователь давления, выход которого соединен с первым входом блока вычислительных операций, второй вход которого соединен с выходом преобразователя перепада давления на сужающем устройстве, установленном в трубопроводе подачи газа, а выход блока вычислительных Я операций соединен с вторым входом регуля-тора расхода. Особенностью устройства является нелинейная зависимость расхода газа или гаэопорошковой смеси от глубины . погружения фурмы,.2 ил. Ковш 1 с расплавом (жидким металлом) 2 установлен под фурмой 3, закрепленной на кронштейне 4. Механизм подъема и опускания фурмы состоит из каретки 5, привода 6 перемещения каретки и направляющей колонны 7, На валу привода 6 установлен датчик 8 положения фурмы 3 и командоаппарат 9, На направляющей колонне 7 установлены конечные выключатели 10, 11 ограничения хода фурмы вверх и вниз, Выход датчика 8 положения фурмы 3 соединен с входом блока 12 нелинейных преобразований, выход которого соединен с вторымвходом регулятора 13 расхода. На сети 14 инертного газа по его,ходу установлены вентиль 15, стабилизатор 16 давления,сужающее устройство 17, клапан 18, регулирующий расход газа на фурму 3, и смеситель 19.Между стабилизатором 16 давления и сужаащим устройсгвом 17 выполнен отвод газа, который через электромагнитный клапан 20 подается в пневмокамерный насос 21 для аэрации порошка и создания избыточного давления, Выход сужающего устройства 17 соединен с входом преобразователя 22 перепада давления, выход которого соединен с вторым входом блока 23 вычислительных операций, первый вход которого соединен с преобразователем 24 давления газа, а выход - с первым входом регулятора 13 расхо, да, выход которого соединен с входом , исполнительного устройства 25, выход которого соединен с регулирующим клапаном18.Устройство работает следуощим образом,В исходном состоянии вентиль 15 закрыт. Фурма 3 находится в верхнем положении. После установки ковша 1 с расплавом 2 под фурму 3 оператор включает привод фурмы 6 вниз и переводит ее в положение над ковшом, Отключение привода 6 в этой позиции может производиться датчиками командоаппарата 9, конечным выключателем, по аналоговому сигналу датчика 8 положения фурмы, сравнивая его с заданным значением сигнала, соответствующим данному положению фурмы, Оператор открывает вентиль 15, на выходе стабилизатора , давления 16 устанавливается постоянное давление инертного газа и начинается подьем давления и образование газопарошковой смеси в пневмакэмерном насосе 21.Одновременно газ через сужающее устройство 17, регулирующий клапан 18 и смеси- тель 19 поступает на фурму 3, С выхода преобразователя 22 анал 9 говый электрический сигнал, пропорциональный перепаду давления на сужающем устройстве 17, поступает на второй вход блока 23 вычислительных операций, на первый вход которого поступает сигнал от преобразователя 24 давления инертного газа, Блок 23 вычислительных операций выполняет расчет расхода инертного газа с коррекцией по его давлению в магистрали в соответствии с правилами РД 50 - 213-80 па формуленомКгде 0 - расход газа, Нм/ч;. 0,2109 - коэффициент, учитывающий размерности величины, входящих в формулу; а - коэффициент расхода, определяемый при расчете сужающего устройства,безразмерная величина,К 1 - коэффициент расширения материэ 5 ла сужэащего устройства, безразмерная величина;а 20 - диаметр отверстия сужающегоустройства при 20 С, мм;Ь Р - перепад давления среды при те 10 чении ее через сужающее устройство,кгс/м;Р - абсолютное давление измеряемойсреды, кгс/см 2;рном - плотность среды в нормальномсостоянии, кг/мТ - температура среды перед сужающим устройством, С;К - коэффициент сжимаемости измеряемой среды, величина безразмерная;20 Е - коэффициент расширения измеряемой среды при прохождении ее через сужающее устройство, безразмерная величина.Из формулы следует, что расход газа нафурму зависит от перепада давления газа на25 сужающем устройстве и давления газа в трубопроводе. Давление газа, в свою очередь,зависит от глубины погружения фурмы врасплав и определяется по формулеР=ррН30 где Р - давление газа в трубопроводе,кгс/см;рр - плотность расплава, кг/см;3,Н - глубина погружения Фурмы в расплав, см.Таким образом, блок вычислительныхопераций 23 выполняет расчет расхода газас коррекцией по давлению и приводит величину расхода к нормальному состоянию.Выход блока 23 вычислительных операциейсоединен с первым входом регулятора 13расхода, на второй вход которого поступаетаналоговый сигнал от блока 12 нелинейныхпреобразований, являющийся сигналом задания расхода газа на фурму 3 и зависящий45 от местоположения ее по отношению к ковшу 1 с расплавом, В блоке 12 нелинейныхпреобразований сигнал от датчика 8 положения фурмы 3 преобразуется в соответствующих участках по зависимости,изображенной на фиг. 2. На фиг. 2 пунктирной линией показан график изменения выходного сигнала датчика 8 положенияфурмы в зависимости от ее хода, сплошнойлинией - график изменения выходного сигнала блока 12 нелинейных преобразований,являющегося сигналом задания Дзд) для регулятора 13 расхода газа на фурму 3. Выделенные точки А,Б на оси абсцисссоответствуют положению фурмы над ков1664851 30 Полояйа 1 юлю нижне жБп 7 е шом и нижнему положению соответственно. Настройка точек и коэффициентов пропорциональности, для получения зависимости между током задания Зэд и ходом фурмы Я, соответствующей графику 5 фиг, 2, осуществляется в блоке 12 нелинейных преобразований в период наладки тех-. нологического оборудования.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет регулировать расход газа и 10 порошка на обработку расплава в зависимости от металлостатического давления расплава и положения продувочной фурмы в расплаве, причем в положении фурмы над ковшом расход газа устанавливается мини мальным (но достаточным для исключения заметаливания фурмы при входе ее в расплав), что ведет к экономии газа и исключает выплески металла. В качестве блока 23 вычислительных операций и блока 12 нелиней ных преобразований могут быть использованы приборы БВО и БКД, входящие в Государственную систему приборов (ГСП) коплекса АКЭСР; микропроцессорные контроллеры "Ремиконт", "Ломиконт" и дру гие, в которых могут быть реализованы данные алгоритмы программным путем; микроЭВМ и другая вычислительная техника, используемая для автоматизации технологических процессов. Формула изобретения Устройство для рафинирования расплава, содержащее погружаемую в расплав фурму, датчик положения фурмы, регулятор расхода газа, регулирующий клапан, приборы контроля расхода газа, блок вычислительныхопераций, отличающееся тем, что; с целью уменьшения выплесков расплава при продувке и сокращения расхода газа, оно снабжено блоком нелинейных преобразованийвход которого соединен с выходом датчика положения фурмы,.выход соединен с вторым входом регулятора расхода. газа, выход которого соединен с исполнительным устройством, механически связанным с регулирующим клапаном, преобразователем давления, выход которого соединен с первым входом блока вычислительных операций, второй вход которого соединен с выходом преобразователя перепада давления на сужающем устройстве, а выход блока вычислительных операций соединен с первым входом регулятора расхода.1664851 Составитель А. АбросимовРедактор Т. Иванова Техред М. МоргенталКорректор О. Кундр венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Прои Заказ 2367 Тираж 393 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5