Система для контроля распределения шихтовых материалов в доменной печи

(51) 5 С 21 В 7 24 ПИСЧИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕНТУ НА;ЧиНАКозоипа гЭконСПРЕДЕЛЕ- ДОМЕНится к черКомитет Российской Федерац по патентам и товарным знак(75) Доброскок ВА Курунов И.ф Савчукжикова В.МСавостьянов Ю.ВКузнецовдеров В.И.; Яриков И.СКлюваков В.С(73) Акционерное общество закрытого ттех"(54) СИСТЕМА ДПЯ КОНТРОЛЯ РАНИЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ВНОЙ ПЕЧИ(57) Использование: изобретение относ нои металлургии, в частности к средствам контроля доменного процесса. Сущность изобретения: через шлюз в кожухе доменной печи с помощью механизма 2 зонд 1 периодически горизонтально вводится в печь. При движении зонда чувтсвительный элемент 8 датчика 9 генерирует электрический сигнал дискретного типа, который преобразуется в блоке 5 аналого-цифровых преобразователей в последовательность импульсов, которая в вычисли - тельном устройстве 6 преобразуется в изображение распределения шихтовых материалов по радиусу печи. 3 ил.Изобретение относится к черной металлургии, в частности к средствам контролядоменного процесса,Известен зонд для измерения структуры столба шихтовых материалов (патентЯпонии М 52-151606, кл. 10 А 524, 1977),выполненный из двух трубок с изоляцией,установленных горизонтально в печи и являющихся датчиками измерения электрического сопротивления шихты, Однако ониобладают недостаточно широкими функциональными возможностями, в частности непозволяют оценить распределение руднойнагрузки по радиусу печи,Известен зонд для контроля параметров аихты в доменной печи, содержащийкорпус, на котором расположен чувствительный элемент, выполненный в виде металлических колец, изолированных откорпуса, Кольца подсоединены к источникупитания, каждое кольцо образует с корпусом электрическую цепь, при этом зонд работает в стационарном режиме(Савчук Н.А.Совершенствование контроля газодинамических условий доменной плавки с целью ееинтенсификации, М 1985, МИСиС),В известной конструкции зонда точность измерения зависит от числа колец.Подобная конструкция чувствительногоэлемента снижает прочность зонда и усложняет его изготовление, Вместе с тем, режимрабаты зонда и его работоспособность будут существенно ограничены из-за действиявертикальной нагрузки. Кроме того, известная конструкция не позволяет точно изме.рить обьемы шихтовых материалов и,следовательно, рудную нагрузку по радиусупечи.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому результату является система автоматическогоконтроля параметров доменной печи, содержащая зонд, механизм для ввода зондав доменную печь с приводом, датчик параметра процесса, вычислительное устройство и регистрирующий прибор, причемвычислительное устройство по входу соединено с датчиком параметра процесса, а повыходам - с приводом механизма перемещения зонда и регистрирующим прибором11,Недостатком известной системы является невозможность определения руднойнагрузки по радиусу печи,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, в частности определение рудной нагрузки порадиусу печи.Цель достигается тем, что согласно изобретению система для контроля распреде 50 55 Кроме того, блок 5 АЦП входами соединен с ВУ 6 (для тактирования работы обоих элементов), датчиком перемещения 4, концевыми выключателями 10 и 11 (для определения исходного и максимальновыдвинутого положения зонда 1 в печи и остановки его в этих положениях). Один из выходов ВУ 6 через усилитель 12 соединен с приводом 3 для организации движения зонда 1. Выходы отдельных преобразователей блока 5 АЦП соединены с входами ВУ,ления шихтовых материалов в доменной печи, содержащая зонд с механизмом вводаего в печь и приводом, датчик параметрапроцесса, вычислительное устройство(ВУ) и5 регистрирующий прибор, причем ВУ соединено с регистрирующим прибором и приводом, снабжено блоком аналого-цифровыхпреобразователей (АЦП), датчиком перемещения зонда, двумя концевыми выключате"0 лями, причем информационные входы блокаАЦП соединены с датчиком параметра процесса, датчиком перемещения зонда, двумяконцевыми выключателями, управляемыйвход блока АЦП соединен с одним из выхо 15 дов ВУ, выходы блока АЦП соединены с входами ВУ.Поставленная цель достигается такжетем, что в качестве датчика параметра процесса использован датчик вида шихтовых20 материалов,Наличие указанных отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии изобретению критерию "Новизна".Признаки, отличающие изобретения от про 25 тотипа, не выявлены в других техническихрешениях при изучении данной и смежныхобластей техники, и, следовательно, изобретение отвечает критерию изобретения"Изобретательский уровень",30 На фиг. 1 представлена блок-схема системы согласно изобретению; на фиг. 2 -схема датчика вида шихтовых материалов;на фиг. 3 - график изменения сигнала надатчике шихтовых материалов при переме 35 щении зонда.Система для контроля распределенияшихтовых материалов в доменной печи содержит зонд 1, механизм 2 перемещениязонда 1 с приводом 3, датчик 4 перемеще 40 ния зонда 1, соединенный с приводом 3,блок 5 аналого-цифровых и реобразователей(АЦП), вычислительное устройство (ВУ) 6, регистрирующий прибор 7, чувствительныйэлемент 8 датчика 9 вида шихтовых матери 45 алов, установленный на конце зонда 1. Датчик 9 аида шихтовых материалов через блок5 и ВУ 6 соединен с регистрирующим прибором 7,2002809 МОм Датчик 9 вида шихтового материала представлен на фиг, 2. Чувствительный элемент 8 датчика выполнен из токопроводящего материала, изолирован диэлектриком 13 от металлического корпуса 14; чувствительный элемент и корпус подсоединены к источнику питания 15 и к одному из аналого-цифровых преобразователей блока 5 АЦП.Система работает следующим образом.Через шлюз в кожухе доменной печи с помощью механизма 2 зонд 1 периодически . горизонтально вводится в печь. При движении зонда чувствительный элемент 8 датчика 9 генерирует электрический сигнал дискретного типа с периодом дискретности 0,01 - 600 с, Вид сигнала, поступающего на вход одного из АЦП блока 5 с датчика 9, показан на фиг. 3, где Х - расстояние по направлению к центру печи; 01, 02 - напряжения на датчике 9 при прохождении различных материалов. Принцип функционирования датчика 9 основан на том, что при замыкании промежутка между элементом 8 и корпусом 14 кусками кокса или агломерата электрические цепи существенно отличаются сопротивлениями:Сопротивление кускакокса 0,1 - 4 Ом Сопротивление кускаагломератаСопротивление смесикоксовой пылии агломерата 10 Ом Таким образом, при прохождении концом зонда слоев различного материала датчик 9 будет генерировать существенно Ф ар мула изобретен и яСИ СТЕМА ДЛ Я КОНТРОЛ Я РАСП Р ЕДЕЛЕНИЯ ШИХТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая зонд с механизмом ввода его в печь и приводом датчик параметра процесса, вычислительное устройство (ВУ) и регистрирующий прибор, причем ВУ первым и вторым выходами соединено с регистрирующим прибором и приводом, отличающаяся тем, что она снабжена блоком аналого-цифровых,Вразличные напряжения, которые пугем. например, амплитудной дискриминации могутбыть идентифицированы и отождествлены свидом материала.5 Следующий проход зонда осуществляется через определенный промежуток времени (период сканирования) 10-2000 с,который выбирается исходя из размеровчувствительного элемента и условий плавки,10 Электрический сигнал преобразуется в блоке 5 АЦП в последовательность импульсов,которая в ВУ 6 с помощью драйвера и мате-матического алгоритма преобразуется визображение распределения шихтовых ма 15 териалов по радиусу В печи, передаваемымна регистрирующий прибор 7,Точность измерения повышается засчет многократного сканирования по всемурадиусу печи данного горизонта вплоть до20 центра печи,Использование изобретения позволитоптимизировать распределение шихтовыхматериалов в доменных печах и обеспечить. за счет этого экономию кокса (2 - 3 у,),25 Оценка распределения материалов накалошнике в реальном масштабе и в тел 1 пес процессом позволит оперативно регулировать ход доменной плавки, что даст прирост производительности не менее 2.30 Таким образом, система согласно изобретению надежно позволяет получать оперативную информацию за ходом процесса,что обеспечивает повышение технико-экономических показателей доменной плавки.35(56) 1, Авторское свидетельство СССРйг 825644, кл. С 21 В 7/24, 1981,40 преобразователей (АЦП), датчиком перемещения зонда, двумя конечными выключателями, причем информэционн ые входы блока АЦП соединены с датчиком параметра процесса, датчиком перемещения зон да, двумя конечными выключателями,управляемый вход блока АЦП соединен с третьим выходом ВУ, выходы блока АЦП- с входами ВУ, а в качестве датчика параметра процесса использован датчик вида 50 шихтовых материалов.2002809 Х Составитель В,ДоброскокТехред М.Морге нтал Коррект трава олионо каз 3217 Тираж Подпи НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 е роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина