Устройство для определения содержа-ния углерода b bahhe kohbeptepa

Союз СоветсиииСфциапистичесиикРеспубпик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 840131(51)М. Кл. С 21 С 5/32 Веударотввииый комитет СССР по далем иаабретеиий и открытий(5 З) УДК 669,184, .123 (088.8) Опубликовано 23,06.81. Бюллетень Ле 23Дата опубликования описания 25,06.81 М. И. Суртубаев, Н. А, Авдонин, А. К. окайов," Е. Б. Плавинский и Л. М.МаликовКарагандинский филиал Особого конструкторского бюро: Всесоюзного научно-исследовательского институтаавтоматизации черной металлургии- .- в - .(72) Авторы изобретения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В ВАННЕ КОНВЕРТЕРА Изобретение относится к устройствам для определения содержания углерода при получении металла и может быть использовано для автоматического непрерывного контроля содержания углерода в процессе выплавки стали в конвер-терах, например, в металлургической промышленности,Известно устройство для определе 1 О ния содержания углерода в ванне кислородного конвертера, которое состоит из блоков для измерения расхода кнслорОдного дутья и отходящих газов, газоанализаторов для измерения содерл жания СО, СО и О в отходящих газах и термозондах для измерения темпера- . туры чугуна 111. Выходы указанных блоков соединены со входами вычислительного устройства, которое определяет содержание Углерода и температуру в конечный период продувки. При этом скорость 2обезуглероживания в последний периодплавки рассчитывается по формуледОас(1)где с 6 Ь , г - постоянные;с 1 - содержание углерода,Постоянные о ,, г находятиз граничных условий, например, приС=О, г=0, с 6 =-ЪТемпература стали прогнозируется поэмпирической формуле Т=Т +(, (2) где Т - начальная температура металла, определяемая с помощьютермозондаГ (1 с, 0)-функция, описывающая измене-ние температуры в зависимости от содержания кислорода.в отходящих газах.Недостатками известного устройства является то, что оно позволяет определять содержание углерода в ванне конвертера только в послецний35 где Чо - скорость обезуглероживанияЧо - расход кислородного дутья;обиЬ - постоянные определяемые на 45основе статистической связимежду Ч и С;1. с.1 - содержание углерода.Недостатком известного устройства является недостаточная достоверность определения содержания углерода изза неучета текущих параметров плавки, например температуры, их взаимосвязи,а также погрешностей измерений, возникающих из-за неодновременности измерений расхода кислорода, расхода и состава отходящих газов.Цель изобретения - повьппение достоверности определения содержания 3 8401период продувки, для чего считаетсясправедливым соотношение (1), Численные коэффициенты, входящие в соотношение ,1), справедливы толькодля определенного конвертера, и определенной марки выплавляемой стали.Кроме того, поскольку измерения состава, расхода отходящих газов и кис- .лородного дутья производятся не одновременно, а с разным запаздыванием 1 Оотносительно технологического процесса, что приводит к динамическимпогрешностям, а соотношения (1) и(2) не связаны, то оценка содержанияуглерода, производимая в соответствии 15с 1), оказывается недостоверной.Известно также устройство для оп"ределения содержания углерода в ванне конвертера в последний периодплавки, которое состоит из массспектрометра для определения составаотходящих конвертерных газов, расходомеров кислородного дутья и отходящих газов, выполненных на основеметода переменного перепада давлений,например, посредством трубы Вентури,установленной в газоотводящем трактеоиз условияЕ.(1000,где 1. - необходимая длина прямолинейного участка трубопровода перед сужающим устройством (трубой Вентури);О " диаметр сужающего устройства 121,Выходы указанных блоков связаныс вычислительным устройством, котороеопределяет содержание углерода позависимости(40фг + (3) 31 ф 1 углерода в ванне конвертера в течениевсей продувки.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения углерода в ванне конвертера, содержащеерасходомер кислородного дутья, выход которого подключен ко входу вычислительного устройства, к другому входу которого подключен выход масс-спектрометра отходящих конйертерных газов,вход которого соединен с пробоотборником, введены термозонд, помещенный в конвертер, второй масс-спектрометр состава кислородного дутья, причем выход термозонда подключен через преобразователь сигнала к третьему входу вычислительного устройства, а выход второго масс-спектрометра - к четвертому входу последнего.На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство,Устройство содержит расходомер 1кислородного дутья, выход которогосоединен с входом вычислительногоустройства 2, пробоотборный зонд 3кислородного дутья, выход которогосоединен со входом масс-спектрометра4, выходом соединенного с другимвходом вычислительного устройства 2,термозонд 5, выход которого соединенс входом преобразователя 6, выходомсоединенного с третьим входом вычислительного устройства 2, пробоотборный зонд 7 отходящих газов, выход которого соединен с входом масс-спектрометра 8, выходом соединенного с четвертым входом вычислительного устройства 2.Устройство может быть выполненоиз масс-спектрометров ИХ 1215, оснащенных ЭВМ С 1-1, расходомера кислородного дутья, состоящего из дифманометра ДС-ЭЗ, манометра ИАС-Э 2,термометра сопротивления ТСМ.Устройство работает следующим образом.До начала плавки в вычислительноеустройство вводится информация о значении начального содержания углерода б в расплавленном металле, определяемая, например, путем измерения начальной температуры металла Т .С момента начала плавки измеряется расход кислородного дутья с помощью расходомера 1, одновременно посредством газоотборного зонда 3 и массспектрометра 4 измеряется содержание аргона в кислородном дутье и газоот840131 а,=одев";а:б,й К Ч 1 формула изобретения х (тд-т,),дь формации,при эксперФ 526246,7.У 1568808,а температуры осуществитьнда в ванну конверв огружением термозоера. Заказ 4667/34 НИ ираж 618 одписно лиал ППП "Патент", г. Ужгор л. Проектная, 4 где 5 ш - площадь шлаковой поверхности Ч - объем металла в конвертере; Ок - коэффициент конвенкции; 9 с -2С гт= Т -Т +1;Е - степень черноты;Ъ - постоянная БольцманаЬ- площадь футеровки;Чм - объем металла;Тк- температура кожуха;То- температура окружающей сСн- начальное содержаниеуглерода.Коррекцию прогнозконце плавки можно Устройство для опоеделения содержания углерода в ванне конвертера, содержащее расходомер кислородного дутья, выход которого подключен ко входу вычислительного устройства, к другому входу которого подключен выход масс-спектрометра отходящих конвертерных газов, вход;которого соединен с пробоотборником, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения содержания углерода в течение всего процесса плавки, в него введены термозонд, помещенный в конвертер, и второй масс-спектрометр состава кислородного дутья, причем выход термозонда подключен через преобразователь сигнала к третьему входу вычислительного устройства, а выход второго масс-спектрометра - к четвертому входу последнего. Источники и ринятые во внимани 1. Патент Японии л. С 31 С 5/32, 19 2. Патент франци кл. С 21 С 5/32, 19