Способ определения уровня расплава

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 037 РЕСПУБЛИК 21 С 5/ 51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ЕНИ ЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ СВ 39рственный унивеИнститут металлуССРЛевинтов,енко, В,З.Занковкороков57-119717,тельство СССР5/30 1979 г. ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВН(54) СПОСОБАСПЛАВА7) Использоваталлургии, а именя расплаваизобретения; в Р (5 рнои и цветнои ме определении уров ртере, Сущност ере измеряют те е: в оп конв онвер мя к черной и цвет- но к технологииталлов, к опредеконвертере и модля определения тере. Изобретение относит ной металлургии, а име конвертерного предела м лению уровня расплава в кет быть использовано уровня расплава в конверУровень расплава ся переменной величи кампании внутренний увеличивается вследств ки стенок при высоко такте с расплавом. В качественного ведения рования необходимо и определенное расстоя расплавом, а следоват вать уровень расплава(71) Казахский госудтет им.С.М.Кирова ии обогащения АН Каз(56) Заявка Японии Мкл. С 21 С 5/30, 1982,Авторское свидеМ. 870444, кл. С 21 С в конвертере являетной, так как в ходе обьем конвертера ие разгара футеровтемпературном конто же время дляпроцесса конвертиоддерживать строго ние между фурмой и ельно и контролиров конвертере. пературу расплава пирометром через продуваемый инертным газом канал, размещенный в футеровке конвертера ниже уровня номинального количества заливаемого в конвертер металла. Конвертер наклоняют в сторону, противоположную месту размещения пирсметра. Наклон конвертера осуществляют до изменения показаний пирометра на величины не менее 5% от текущего значения, а расчет уровня расплава осуществляют по формуле: Н = Н 1. Я 19 а, где Н 1 - уровень размещения выходного отверстия продуваемого газом канала,м; В - радиус внутреннего пространства конвертера,м; а - угол наклона конвертера в момент изменения показания пирометра на величину не менее 5% от текущего значенияя, град. 1 ил 1 табл., 4 и р,В известном спосоое определения состояния конвертера (1) уровень расплава определяет путем зондирования внутренней полости конвертера звуковым сигналом частоты через продуваемую инертным газом горизонтальную фурму в стенке конвертера. расположенную выше границы шлак-металл, Точность измерения составляет от 0.15 до 0,20 м. что является недостаточным для качественного ведения процесса.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ управления положением фурмы кислооодного конвертера, заключающийся в изменении положения фурмы в зависимости от разгара футеровки (т.е. от изменения уровня расплава), определяемого расчетным путем по углу наклона конвертера впроцессе его поворота, напряжению и токуна якоре электродвигателя привода конвертера в момент появления шлака из сталевыпускного отверстия Я.Недостатком данного способа является 5низкая точность определения разгара футеровки конвертера и, следовательно, изменение уровня расплава, т.к, для появленияшлака в сталевыпускном отверстии требуется значительный наклон конвертера, что определяет перекрытие расплавомзначительной части внутренней полостиконвертера, находящейся выше рабочей зоны, на которой по ходу плавок образуютсянастыли, вносящие погрешность в расчет, 15Целью изобретения является сокращение времени измерения.Поставленная цель достигается тем, чтов способе определения уровня расплава,преимущественно, в конвертере, с цилиндрической формой внутреннего пространства, включающем его наклон. измерение угланаклона и расчет уровня расплава, согласноизобретению дополнительно измеряют температуру расплава пирометром через продуваемый инертным газом канал,размещенный в футеровке ниже уровня номинального количества заливаемого металла, а наклон осуществляют до измененияпоказаний пирометра не менее 57 О от текущего значения. при этом наклон агрегатапроизводят в сторону противоположнуюместу размещения пирометра, а уровеньрасплава определяют по выражениюН = Н 1+ Ктда 35где Н 1 - уровень расположения выходногоотверстия продуваемого газом канала, м;Я - радиус внутреннего пространстваконвертера, м;а - угол наклона конвеотера в момент 40изменения показания пирометра не менее5 от текущего значения, град,В описываемом способе в результатенаклона конвертера до изменения показаний пирометра на величину не менее 5 О от 45текущего значения определяют момент совпадения положения уровня поверхностирасплава с выходным отверстием канала визирования пирометоа, что обусловлено разной излучательной способностью я среды в 50зависимости от направления визирования,т.е, во внутрь расплава или на его поверхность,В случае, когда пирометр находится ниже уровня поверхности номинального количества заливаемого расплава, выходящийиз визирного канала газ формирует замкнутую полость. являющуюся моделью абсолютного черного тела, у которого коэффициент излучения максимален и равен единице( е = 1). Следовательно, показания пирометра (за исключением спектрального отношения) для данной температуры расплава будут максимальны, т.к. сигнал пирометра прямо пропорционален коэффициенту излучения я,Пои визировании на поверхность расплава, показания пирометра, будут занижены, т.к. происходит поглощение излучения промежуточной средой (задымленность, загазованность и т,п.), Кроме того, коэффициент излучения я всех материалов меньше единицы.Экспериментально установлено, что в момент пересечения канала визирования пирометра границей раздела сред изменение показания пирометра составляет не менее 5 от текущего значения, Отклонения в показаниях менее чем в 5;4 обусловлены изменением температуры обьекта измерения.Очевидно, что чем ближе к уровню расплава расположен канал визирования пирометра, тем на меньший угол необходимо наклонить конвертер, благодаря чему полость конвертера выше рабочей зоны, на которой образуется настыль, перекрывается расплавом незначительно и. следовательно настыль не вносит погрешности в оезультаты измерений (см. фиг, 1),Как следует из фиг, 1 при повороте конвертера 1 вправо уровень поверхности 2 расплава 3 по отношению к внутренней полости изменяет свое положение и его (2) совмещение с каналом визирования 4 пирометра 5 происходит при наклоне конвертера на угол а . В это время как было рассмотрено выше, показания пирометра уменьшаются на величину не менее чем на 5 О от текущего значения, что является отправным моментом в регистрации угла наклона.Положение уровня расплава (Н) относительно известного и, зафиксированного уровня, например, А - А будет определяться:Н=Н 1+Н 2=Н 1+яц агде Н 1 - известный уровень расположения пирометра;Н 2 - превышение уровня расплава над местом расположения пирометра; .Р - радиус внутренней полости конвертеоа,Испытания способа определения уровня расплава в конвертере проводились на 50 кт конвертере.В конвертео заливали чугун, наклоняя конвертер в сторону, противоположную месту установки пирометра. Регистрировали17.375 Погреш" НОСТЬ ИЗ мерения,Контрольный замер уровня расплава,м расчетный уро"веньрасплава Зарегист- рированный угол наклонаонвертерь Текущие показания пирометра (при ви- зировании внутрь расплава)сО Измененияпоказаний Показания пиИасса залитого меПример пирометров рометра при ви" зировании на таппа кг поверхность распла" ва5233838 0,158 0,1 эг 0,228 193 г,68 3,64 1430 1470 1550 1540- 1560 0,155 0,187 0,220 0,220 8746,125,81,3 1315 1380 1480 1 35 2 42 3 50 4 50 ф Обозначены запредельные значения способа т.е. когда изменения показаний пирометрасоставляют менее, чем 5.". от текущего, что связано с изменением температуры объекта измерения и свидетельствуют о нахождении канала визирования ниже уровня поверхности расплава угол наклона конвертера в момент изменения текущих показаний более чем на 5, от текущего и рассчитывали уровень расплава по формуле.Контрольный замер уровня проводили посредством мерного металлического стержня.Результаты измерений приведены в таблице.Результаты испытаний показали, что описываемый способ позволяет определить уровень расплава с высокой точностью, Если для прототипа погрешность, вносимая действием настылей на стенках конвертера может достигать 20 - 300 то в предлагаемом способе погрешность измерения не превышает 50. Следует отметить также простоту осуществления операций способа, сокращение времени на проведение замера.Изобретение обеспечивает не менее чем трехкратное снижение времени измерений по сравнению с прототипом, т,к. даже в наихудшем случае, когда канал визирования пирометра расположен непосредственно у днища конвертера, не имеющего сужение к днищу, угол наклона конвертера для пересечения канала визирования границей раздела сред расплав-газ составит 27,5 против 86 по прототипу, т,е. время поворота конвертера в предлагаемом способе будет минимум в 3 раза ниже,Чем ближе к уровню расплава расположен канал визирования пирометра, тем наменьший угол надо наклонить конвертердля фиксации пирометром границы раздела5 соед расплав-газ, т.е. время измерений может быть снижено до 20 раз,Формула изобретенияСпособ определения уровня расплава,преимущественно в конвертере с цилиндри 10 ческой формой внутреннего пространства,включающий наклон агрегата, измерениеугла наклона и расчет уровня расплава, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени измерения, дополнительно из 15 меряют температуру расплава пирометромчерез продуваемый инертным газом канал,размещенный в футеровке ниже уровня номинального количества заливаемого металла. а наклон осуществляют до изменения20 показаний пирометра не менее 5 от текущего значения, при этом наклон агрегатапроизводят в сторону, противоположнуюместу размещения пирометра, а уровеньрасплава определяют по выражения25 Н= Н 1+ ВТЦ а,где Н 1 - уровень расположения выходногоотверстия продуваемого газом канала, м;В - радиус внутреннего пространстваконвертера, м;30 а - угол наклона конвертера в моментизменения показания пирометра не менее5% от текущего значения,1770375 35 40 50 Составитель Л.ШараповаТехред М,Моргентал Корректор 3,Лончакова Редактор Т,Полионова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3714 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, )К, Раушская наб., 4/5