Термодатчик фурмы доменной печи

Союз Советски Социалистически РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОВСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ и 842107(51)М. Кл.зС 21 В 7/24 6 01 К 7(02 с присоединением заявим йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДН 669. 162. .221.2(088.8) Дата опубликованию описания 300681(72) Авторы изобретения И.ф. Курунов, А.Г. Михалевич, В.Г. Макие ко, рВ.А. Доброскок, Л.С. Мкртчан, Ю.В, Серо , 4.-н.н. Стеиюренно, л.а. Сульман, В,Н. Ру ФЯ неф ВМффнМосковский ордена Трудового Красного наменй, ид,институт стали и сплавов и Центральный.орд.Красного Знамени научно-исследовательскийчерной металлургии им. И.П. Бардин ый 1)З ли ЕРМОДмьТЧИК ФУРМИ ДОМЕННОЙ ПЕ Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к оборудованию для автоматизированного контроля и управления процессом выплавки чугуна в доменных печах.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и количеству совпадающих признаков, а также достигаемому результату является термодатчик фурмы доменной печи, содержащий проходящую внутри отводного трубопровода термопару в защитном чехле, спай которой закреплен в рыльо.ла длиной части, за О эпоксидно ной части фурмы, а термоэлектрод положительной полярности выполнен из однородного с фурмой материала в виде медной трубки 11.Однако это устройство обладает рядом недостатков, снижающих эффективность его практического применения при автоматизированном контроле теплового состояния горна доменной печи, оптимальном распределении т пливных добавок по окружности горна и прогнозированном определении прогара фурмы. Кроме этого, использование медной трубки в качестве положительного термоэлектрода вносит дополнительные погрешности в измерения ввиду того, что этот конструк 2ционный элемент не предназначен дляиспользования его. в качестве типовых термоэлектродов. Наряду с ука- занным через медную трубку происходят радиационные потери тепла сохлаждающей водой. Такая конструкция крепления этого термодатчика иего выводов в фурме нерациональна( методом сварки и пайки), что делает данную конструкцию неразборной.Цель изобретения - устранение отмеченных недостатков, что позволитповысить точность автоматическогоконтроля теплового состояния горнадоменной печи, осуществить надежноеоптимальное распределение топливныхдобавок по окружности горна и прогнозирование прогара фурм.Указанная цель достигается тем, 20 что спай выполнен в виде резьбовогоцилиндра с выходящим за пределы фурмы внутрь печи на 0,2-0,5 толщиныстенки рыльной части фурмы фланцемдиаметром, превышающим в 1,2-1,5 раза диаметр цилиндра, причем диаметрпоследнего в 1,4-1,6 раза превышаетдиаметр защитного мельхиорового чех 1,0-1,5 толщины рыльнойполненного внутри шамотво й выбивкой и соединенного содной стороны герметично с цилиндром, а с другой - герметично соединенного с пластиковой водонепроницаемой изоляцией, внутри которой пропущены термоэлектроды, причем термоэлектрод отрицательной полярности выполнен константановым.5Вывод термоэлектродов из трубопровода выполнен через закрепленное в его стенке регулируемое грунд-буксой уплотнительное сальниковое устройство, внешний диаметр ко 1 торо 1 о составляет 0,5-0,75 диаметра трубопровода.На фиг, 1 показана конструкция термодатчика в сборе, встроенного в воздушную Фурму доменной печи; на 15 фиг, 2 - спай термодатчика в виде резьбового цилиндра, на фиг. 3 - уплотнительное сальниковое устройство термодатчика.Термодатчик состоит из цилиндри- Щ ческого Фланца 1, цилиндра 2 с резьбовым соединением 3 его в рыльной части фурмы. Внутри цилиндра 2 плотно закреплены двухканальный фарфоровый изолятор 4, окруженный шамотноэпоксидной набивкой 5, и мельхиоровый чехол б. Внутренняя полость чехла б заполнена шамотно-эпоксидной набивкой 5, защищающей от охлаждающей фурму 7 воды термоэлектроды цилиндра 2 медныи 8 и константановый 9. Из набивки 5 чехла 6 термоэлектроды 8 и 9 выходят изолированными друг от друга и от окружающей среды пластиковой изоляцией 10 внутри отводящего хладагент патрубка 11, На выходе из патрубка 11 пластиковая изоляция 10 термоэлектродов 8 и 9 герметизирована чальниковой набивкой 12,.расположенной в корпусе сальника 13 с подвижной его грунд-буксой 14 4 ОТермодатчик работает следующим образом,Термодатчик воспринимает интегральное излучение Фурменной зоны доменной печи, улавливаемое фланцем 1 цилиндра 2, закрепленного на резьбе в рыльной части фурмы 7, В цилиндре 2 термоспая между медным 8 и константановым 9 термоэлектродами,образуется термоэлектродвижущая сила (ТЭДС). Вывод термоэлектродов 8 и 9 из цилиндра 2 термоспая выполнен внутри двухканального фарфорового изолятора 4, один конец которого закреплен в цилиндре 2, а через второй термоэлектроды 8 и 9 выведены в плас- И тиковой изоляции 10 внутри отводящего хладагент патрубка 11. Контактирующие поверхности фарфорового изолятора 4 и пластиковой изоляции 10 термоэлектродов 8 и 9 находятся внутри шамотноэпоксидной набивки 5, запоминающей внутреннюю полость мельхиорового чехла б. Для герметизации в водной полости фурмы 7 термодатчик снабжен сальником 13, укрепленным в отводящем хладагент патрубке 11. Сальник 13 термодатчикавыполнен с подвижной грунд-буксой14. Термоэлектроды 8 и 9 в пластиковой ихоляции 10 выходят из сальника13 через сальниковую набивку 12,ТЭДС, образовавшаяся в цилиндре2 термоспая, .по термоэлектродам 8и 9, расположенным внутри фарфорового изолятора 4, затем внутри пластиковой изоляции 10, передается запределы фурмы на показывающий приборили ЭВМ,Информация, характеризующая изме-.нения интегрального излучения фурменной зоны доменной печи позволяетмастеру доменной печи или ЭВМ организовать необходимое управляющее воздействие на.ход доменного процесса,На доменной печи объемом 1719 м,работающей в шихтовых условиях ЮгаСССР, уатановили термодатчики вовсех фурмах. Длительные испытанияпоказали, что стойкость Фурм приэтом не уменьшилась. Ввели информацию с термоэлектродов 8, 9, выдаваемую термодатчиками в виде электрического сигнала на вход ЭВМ и навторичный прибор. При увеличенииобщих показаний термодатчиков, чтопоказывает о намечающемся разогревегорна доменной печи, перерасходе кокса и выплавке чугуна с повышеннымсодержанием в нем кремния, ЭВМ выдает сигнал на увеличение влажностидутья. При уменьшении общих показаний термодатчиков, что сигнализирует о намечающемся похолодании горна,ЭВМ уменьшает влажность дутья, Применение автоматизированной системыконтроля и управления тепловым состоянием горна доменной печи на базепредлагаемых термодатчиков позволяетэкономить кокс в доменном производстве и улучшить технико-экономические показатели агрегатов сталеплавильного производства за счет переборки в них чугуна улучшенного качества.Возможность комплексного использования полезной информации термодатчика обеспечивает годовой эко-.номический эффект на доменной печисреднего объема порядка 169 тыс.руб.Формула изобретенияТермодатчик фурмы доменной .печи, содержащий термопару с защитным чех- . лом, расположенную внутри отводного трубопровода, причем термопара закреплена .в рыльной части фурмы, а термоэлектрод положительной полярности выполнен в виде цилиндрического тела с осевым каналом или другого электрода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля и упрощения его обслуживания, тсрмозлектрод положительной полярности выполнен в виде ступенчатого цилиндра с резьбовой и цилиндрической поверхностями ступеней Фурми, при этом высота выступающей за пределы Фурмы части резьбового цилиндра равна 0,2-0,5 толщины стен 5 ки рыльной части фурмы, а соотношение диаметров фланца и резьбовой части цилиндра равно 1,2-1,5.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 458582, кл. С 21 В 7/16, 1976.ректор А, Грицен Тираж 618 енного комитета Стений и открытий Раушская наб., д одписное 4/5 ППП "Патент" Фил каз 4983/25 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Ж