Зонд для замера профиля поверхности шихты

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ЛА 1 ЕНТУ) М. Кл.Р 27 В 1/22 //С 21 В 7/24 23) Приоритет Государстаеннмй квинтет Совета Мнннстроа СССР по делам нзооретеннй н открытнй(45) Дата опублико ния описанияЗ 1.0 т, тн. Иностранецдуард Лежий ( Люксембург) 72) Автор изобретения Иностранная фирмаАнсьен Этаблисман Подь Вюр (Люксембург)(54) ЗОНД ДЛЯ ЗАМЕРА ПРОФИЛЯ ПОВЕРХНОСШИХТЫ Зонд может быт це рукавом, газоо тепловыми датчика На фиг. 1 пок 20 на фиг. 2 - схема ФИЛЯ С ПОМОЩЬЮ фиг, 3 - один из и тов выполнения зо дольный разрез; н зонтальный продоль снатборньми.азан ипроцуказредпонда,а фиг бжен на своем коими отверстиями и редлагаемыйесса контротанного зондчтительных вавертикальныи4 - то же,разрез. онд; прона рианпро ый Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для контроля профиля поверхности шихты в шахтных плавильных печах, например в дом иных пенхДля контроля распределения загрузки наее верхнем профиле по всему поперечному сечению печи, для поддержания необходимого уровня засыпи на постоянной высоте, а также для их точной коррекции необходимо устройство типа зонда для точного замера (фиксирования) профиля загруженной массы руды по всей площади сечения колош-, ника печи.Известные зонды, используемые для определения профиля засыпи шихты, представляют собой механические вертикальные зонды, расположенные по плогцади поперечного сечения печи, или горизонтальные зонды с грузиками, подвешенными на тросиках.Цель изобретения - обеспечение непрерывного замера профиля поверхности шихты, Это достигается тем, что на подвижной трубе зонда, установленной горизонтально в стенке доменной печи, укреплен качающийся рукав, который может поворачиваться в вертикальной плоскости и конец которого перемещается по поверхности, соответствуюгцей профилю загруженной шихты, При обратном движении горизонтальной трубы зонда качающийся рукав производит замер проф ил я.Кроме того, зонд для обеспечения герметичности его ввода в корпус печи размещен внутри защитного кожуха, тоже горизонтального, в котором зонд может совершать возвратно-поступательное движение. При ра О боте этот защитный кожух находится поддавлением доменной печи. Такая конструкция целесообразна, в частности, для доменных печей новейших конструкций, работающих с повышенным давлением газа на кол ошнике.15624579 5 о 15 20 25 ЗО лась позади рукава 4 35 40 45 50 55 Профиль 1 поверхности шихты на сечении доменной печи должен определяться с максимальной точностью за одну операцию. С этой целью в головке доменной печи установлен горизонтальный измерительный зонд 2, содержащий трубу 3 и рукав 4. При горизонтальном движении трубы 3 рукав 4 свободно скользит своим концом по профилю поверхности шихты и непрерывно фиксирует этот профиль, Таким образом, изменяющийся угол между рукавом 4 и горизонтальной трубой 3 непрерывно преобразуется в некоторую кодируемую величину, называемую кривой профиля. В исходном положении зонда труба 3 и рукав 4 занимают горизонтальное положение. При вводе зонда в печь рукав 4 удерживается горизонтально с помощью соответствующего устройства и угол о равен 180, Как только внутренний конец трубы 3 достигает продольной оси печи, производится опускание рукава 4 на поверхность шихты. В этот момент труба 3 отходит назад, а рукав 4 во время обратного перемещения трубы непрерывно контактирует с поверхностью шихты и одновременно перемещается по профилю 1. Таким образом угол а, изменяясь, преобразуется в величины, соответствующие профилю 1. Доходя до стенки печи, рукав 4 переходит в исходное горизонтальное положение, и вся система зонда может быть извлечена из печи.При обратном движении трубы 3, т,е. при ее выходе из печи, положение зонда в каждый момент времени внутри печи, а также положение или угловые перемещения рукава 4 относительно трубы 3 преобразуются соответствующим преобразователем и подаются на регистратор, который является индикатором снятой кривой профиля. Затем питание печи осуществляется с учетом этой замеренной кривой профиля, т.е. компенсируются нежелательные неровности профиля.Ввод зонда показан только до середины вертикального сечения печи, но можно, конечно, в зависимости от диаметра печи доводить зонд за продольную ось печи, Аналогично в зависимости от кбнструкции рукав 4 может быть установлен так, что он образует острый угол с трубой 3. Целесообразно устанавливать по периферии печи несколько зондов с целью полного контроля профиля поверхности загруженной шихты, а также размещать зонды в нескольких плоскостях по высоте печи с целью контроля профиля в плоскостях на различной высоте.Труба 3 состоит из трех частей, прикрепленных к стенке печи 5, Для ввода и вывода трубы 3 служит привод 6 с системой шестерен 7, из которых шестерня 8 вхадит в зацепление с зубчатой рейкой 9, установленной на трубе 3, Любое положение зонда 2 обнаруживается посредством сельсина 1 О. Движение трубы 3 происходит между направляющими роликам и 1и2. 4Рукав 4 сочленен с трубой 3 посредством горизонтальных шарниров. Рукав имеет на своей головке ролик 13, который при обратном движении зонда скользит по поверхности шихты. Положение рукава 4 в любой момент времени относительно горизонтального положения трубы 3, т.е. величина угла, воспринимается зубчатым венчиком 14 на шарнире 15 и передается через коническую шестеренку 16 и вал 17 на сельсин 18.В нерабочем положении или при вводе зонда в печь рукав 4 удерживается в горизонтальном положении посредством тяги 19 и защелки 20. Защелка 20 вводится в храповик 21 на шарнире 15 до достижения упором 22 тяги 19 ролика 13. Фиксация и высвобождение рычага 4 возможны и иными способами, например его деблокировка может быть ручной. После деблокировки рукав 4 опускается и ролик 13 входит в соприкосновение с профилем 1 загруженной шихты.Вал 17 и тяга 19 расположены либо на внешней стенке трубы 3, либо (предпочтительно) вместе с другими элементами внутри корпуса трубы 3. В этом случае труба 3 выполнена полой. Элементы оказываются зашищенными от высоких температур в печи При выводе зонда из печи рукав 4 снова принимает горизонтальное положение при помощи направляющей системы 23, установленной на стенке печи. Это происходит только в конце движения после прохода по всему профилю поверхности загрузки. Вес рукава 4, характеристики его скольжения по поверхности шихты, а также скорость вывода зонда из печи должны быть такими, чтобы при выводе зонда из печи шихта не накапливаДля изоляции зонда от внешней атмосферы служит защитный кожух 24, состоящий из трех частей, скрепленных друг с другом жестко, предпочтительно разъемным болтовым соединением. Защитный кожух 24 скрепляется с фланцем 25 стенки и при необходимости поддерживается посредством опор. На случай демонтажа зонда кожух 24 снабжен на фланце 25 печи заслонкой 26,Для максимальной защиты пространства внутри кожуха 24 от загрязнения пылью при работе через трубопровод 27 вдувается газ, например азот. Если, несмотря на это, в кожухе скапливается пыль, то она удаляется периодически через клапан 28, Помимо вдувания газа можно также одновременно нагнетать в кожух 24 жидкую смазку для смазывания подвижных элементов зонда.Уговое положение рукава 4 и положение трубы 3 зонда фиксируются сельсинами 10 и 8. Сельсин 10 через электрическую линию соединен с регистратором 29. Сельсин 18 также связан с регистратором 29, С помощью сельсинов 10 и 18 рукав 4 непрерывно фиксируется как при его горизонтальном, так и при вертикальном положениях, что передается к регистратору 29, которыйточно воспроизводи г профиль поверхности шихты в колоннике за каждое измерение.При выводе зонда из колошника печи кабель 30 сельсина 18 огибает барабан 31, установленный в кожухе 24. Бараоан 31 гн- средством полой оси 32, через которую проходит кабель, соединен с наружным барабаном 33, на котором этот кабель изменяет свое направление на противоположное и поступает в соединительную коробку 34. Противовес 35, подвешенный либо непосредственно на кабеле 30, либо отделенный от него, обеспечивает размотку и натяжение кабеля на внешнем барабане 33 при выводе зонда из печи, а также одновременную намотку кабеля на внутренний барабан 31. При введении зонда в печь кабель наматывается на внешний барабан 33 при его сматывании с внутреннего барабана 31. Герметичность и монтаж в проходной втулке оси через стенку защитного кожуха обеспечиваются известным способом. Ввиду того, что кабель 30 проходит через соединительную ось 32, закрытую со стороны входа и выхода кабеля, обеспечивается герметичность при его выходе из кожуха, в котором действует рабочее давление печи. Кабель 30 может быть выполнен из нескольких секций, для чего необходимо иметь на барабане 31 или 33 соответствующие соединительные зажимы.Для замера температуры и производства анализа газа при помощи предлагаемого зонда оконечная головка рукава 4 снабжена температурным датчиком 36 и имеет отверстие 37 для забора газа. По распределению температуры и по содержанию СО в газе колошника можно делать заключение о работе печи и о циркуляции газов, которыс даже при одинаковых загрузках шихты могут быть равными по площади сечения печи.Температурный датчик 36 связан с регистратором через линию 38, выполненную в виде теплостойкого провода, установленного на поверхности рукава 4 или внутри него, а также через внутренний барабан 39, внешний барабан 40, противовес 41 и соединительную коробку 42, Газоотборное отвер.стие 37 аналогичным образом через линию 43 в виде теплостойких трубок, барабаны 44 и 45, противовес 46 и клапан 47 соединено с газоанализатором и блоком аккумуляторов 48.Передача величины угла между рукавом 4 и трубой 3, вместо механического передаточного устройства (см. фиг. 3 и 4), может осуществляться с помощью аналогичного передаточного устройства на шарнире между рукавом 4 и трубой 3. Указанное устройство может содержать вращающийся переменный потенциометр в теплозашитном кожухе, предохраняющем от высоких рабочих температур печи. При этом угловое положение потенциометра следует за переменным движением рукава 4 и регистрируется в зависимости от его размещения.Вместо непрерывного контроля профиляповерхности шихты он может осуществляться периодически, точечно, если ввод иливывод зонда из печи производится неплавно и когда палец опускается и поднимается при каждом положении. Следствием этого является серия отдельных замеров, совокупность которых дает картину профиля шихты.Несмотря на то, что предлагаемый зонд 1 О может устанавливаться на доменных печахи имеет ручной привод, например дистанционный, возможна полная автоматизация, т.е.автоматический периодический контроль профиля поверхности шихты по заданной программе между двумя загрузками печи при 15одновременном отборе проб газа и замере температуры; результаты таких отборов проб и измерений повторно используются для управления последующей очередной загрузкой колош ника, Таким образом, описываемый зонд является средством для полностью автоматизированного замера профиля шихты в доменных печах, а также для замера температуры и анализа газа в колошнике. Этот зонд применим для автоматической загрузки или для целиком автоматизированного доменного процесса. зо З 5 1 О 45 5 О 55 Формула изобретения1. Зонд для замера профиля поверхности шихты в шахтной плавильной печи, содержащий трубу с приводом горизонтального перемещения над поверхностью шихты, трубопровод для отбора газа и герметичную заслонку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывного замера профиля поверхности шихты, на имеющей возможность перемещения горизонтальной трубе зонда закреплен рукав, имеющий возможность колебания и снабженный скользящей по поверхности шихты ощуггываюгцей головкой с измерительным устройством для фиксации положения горизонтальной трубы по радиусу колошника и угла наклона рукава, имеюгцего возможность колебаний относительно трубы зонда.2. Зонд по и. 1, отлггчающийся тем, что горизонтальная труба с рукавом, имеющим возможность колебания, установлена в защитной гильзе, расположенной с возможностью извлечения из шахтной печи и снабженной заслонкой для отсечки.3, Зонд по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что измерительное устройство состоит из двух сельсин-датчиков, связанных с регистратором, а трубопровод для отбора газа и трубопровод одного термодатчика, закрепленного на рукаве, имеюгцем возможность колебания, проходят через горизонтальный рукав зонда и жестко закрепленную гильзу,4. Зонд по п. 1, отличающийся тем, что на ощупывающей головке имеющего возможность колебания рукава закреплен направляющий ролик.624579Фиг. 4Составитель А. Раковский Редактор Н. Корченко Техред О. Луговая Корректор И. Гоксин Заказ 5039/51 Тираж 767 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4