Устройство для контроля уровня шлака в кислородном конвертере

831 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (Ю д С 21 С 0 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ ОП АНИЕ ИЗОБ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ТЕН ъ цТ; Р дч 1,АВТ(21) 3318763/22-02верторе, в него дополнительно введе- (22) 17.07.81 ны блок автоматического регулирова- . (46) 30.03.84, Бюл. В 12 ния усиления, датчик определения (72) Т.С.Намазбаев, Д.И.Туркенич, мрмента погружения фурма в металл, А.К.Шоканов, Ю.А.Романов .компаратор, коммутатор, блок конти С.А.Донской роля положения фурмы 1 датчик темпе- (71) Особое проектно-конструкторс- ратуры отходящих газов, анализатор кое бюро Научно-производственного состава отходящих газов и блок рас;объединения "Черметавтоматика" чета уровня шлака в конверторе, (53) 669, 184.244.663658.562(088.8) причем вход блока автоматического , (56) 1, Патент Франции В 2185687, . регулирования усиления подключенкл. С 21 С 5/30, 1973. к выходу низкочастотного фильтра,2, Патент Франции В 2289893, а выход " к второму входу смесителя,С 21 С 5/28, 1976. последовательно соединены между .собой датчик определения момента пог- (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ , ружения фурмы в металл, компаратор УРОВНЯ ШЛАКА В КИСЛОРОДНОИ КОНВЕРТО- и коииутатор, к второму входу комму" РЕ, содержащее, последовательно сое- . . татора подключен выход блока контдиненные датчик звукового давления, . роля положения фурмик первому, предварительный усилитель, низкочас- входу блока расчета уровня шлака в тотный фильтр, смеситель, полосовой . конверторе подключен выход преобрафильтр,. усилитель, детектор, преоб- . зователя напряжение-ток, к второму разователь напряжение-ток, регист- его входу - выход датчика температурнрующий прибор, а также гетеродин, ры отходящих газов, к третьему вховыход которого соединенс первым . ду - вцход анализатора состава отвходом смесителя, о т л и ч а ю- .:. ходящих газов и к четвертому входу .щ е е с я тем, что, с целью иовы-подключен выход коммутатора, а вышения точности и надежности контро- . ход его подключен к входу регистри-, ля уровня шлака в кислородном кон- . рующего прибора. кл1082831 1Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к контролю ирегулированию процессов кислородноконверторной плавкиИзвестно устройство для контроля 5шлакообраэования в ванны конвертора,содержащее датчик вибрации, выходкоторого через усилитель и полосовойфильтр подключен к детектору, выходкоторого подключен к регистрирующему 10прибору, причем между детектором ирегистрирующим прибором установленрегулятор уровня выходного сигнала,Показания регистрирующего приборахарактеризуют уровень и физическое 15состояние шпака в конверторе 1 1, .Недостатком данного устройстваявляется низкая точность контроляшлакообразования, связанная с отсутствием коррекции определяемого параметра по Фактическому уровню шлакав ванне конвертора от плавки к плавке поскольку в течение кампании иэза износа футеровки изменяются геометрические размеры полостИ конвертора,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для контроляуровня шпака в кислородном конверторе, содержащее последовательно соединенные между собой датчик звукового. давления, предварительный усипитель, низкочастотный фильтр, смеситель, полосовой фильтр, усилитель,детекторпреобразователь напряжение-ток, регистрирующий прибор, атакже гетеродин, причем выход последнего соединен с другим входомсмесителя.Недостатками известного устройстваявляются низкая надежность и точность контроля уровня шлака в конверторе ввиду износа кладки футеровкии как следствие изменение величины.резоНансной частоты свободного 45объема, рабочего пространства конвеутора.Цель изобретения - повышение точности и надежности контроля уровнявщака в кислородном конверторе. 50Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для контроляуровня шлака в кислородном конверторе, содержащее последовательно соединенные между собой датчик звукового давления, предварительный, усипитель, низкочастотный фильтр, смеситель, полосовой фильтр, усилитель,2детектор, преобразователь напряжение-ток, регистрирующий прибор, а также гетеродин, выход которого соединен с первым входом смесителя, дополнительно введены блок автомати.- ческого регулирования усиления, датчик определения момента погружения фурмы в металл, компаратор, коммутатор, блок контроля положения фурмы, датчик температуры, отходящих газов, анализатор состава отходящих газов и блок расчета уровня шлака в конверторе, причем вход блока автоматического регулирования усиления подключен к выходу низкочастотного фильтра, а выход " к второму входу смесителя, последовательно соединены между собой датчик определения момента погружения фурмы в металл, компаратор и коммутатор, к второму входу коммутатора подключен выход блока контроля положения фурмы, к первому входу блока расчета уровня шлака в конверторе подключен выход преобразователя напряжение-ток, к второму его входу - выход датчика температуры отходящих газов, к третьему входу. - выход анализатора состава отходящих газов и к четвертому входу подключен выход коммутатора, а выход его подключен к входу регистрирующего прибора.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на Фиг.2- частотная характеристика полосового фильтра.Устройство содержит датчик 1 звукового давления, предварительный усилитель 2, низкочастотный фильтр 3, блок 4 автоматического регулирования усиления, смеситель 5, гетеродин 6, полосовой фильтр 7, усилитель 8, ,детектор 9, преобразователь 10 напряжение-ток, датчик 11 температуры отходящих газов, анализатор 12 состава отходящих газов, датчик 13 определения момента погружения фурмы в металл, компаратор 14, коммутатор 15, Ьлок 16 контроля положения фурмы, блок 17 расчета уровня шлака в конверторе, регистрирующий прибор 18.Блок 4 автоматического регулирования усиления выполнен в виде усилителя с переменным коэффициентом усиления, изменяющимся автоматически, и служит для поддержания на выходе блока 4 заданной величины амплитуды акустического сигнала проЭ 1082831цесса о ходе шлакообразования неза- Полоса частот, приходящаяся нависимо от изменения величины амплиичины ампли- ( линеиный участок частотной характеч чтуды входного сигнала. ристики полосового фильтра 7 опредеПолоса пропускания низкочастот-ляется по зависимости дЕ= Е- Е,ного фильтра 3 выбирается таким об(2 1 фим об 5 где 2 - верхняя граничная частота,разом, чтобы выделить спект частотктр частот, прихоящаяся на конец линейногосоответствующих резонансной частоте участка частотной характеристикиполосового фипьтра 7, Гц, Е -нижранства конвертора при изменениию цвняя граничная частота, приходящаясяуровня шлака от минимального до мак на начална начало лине ного участка частотйсимального значения, и имеет полосчполосу нои характеристики полосового фильтпропускания оп е еляе ир д мую о эависи- ра 7, Гц, т.е. при настройке полосомостид 8-Г -квого фильтра 7 экспериментальнымпутем подбирается разность Е(-(,где - нижняя граничная частота 15 равная 96 Гц,2 1 фпропускания низкочастотного Так напрак, например, в опытном образцефильтра 3, соответствующаяующ 1 предлагаемого устройства испольэуминимальному уровню шлака в( ется полосовой фильтр 7 со следующиВанне конвертора, Гц, ми данными (Фиг, 2):Е - верхняя граничная частота20 й =497 Гц,пропускания низкочастотного Х= 4фильтра 3, соответствующаяХ = 485 Гц,Е - 389 Гц,максимальному уровню шлака В дЮ ААЛЕ(Х - Е = 8996 Г- 485-389-96 Гванне конвертора, Гц, Выходная частота гетеродина 6Ь - полоса пропускания низкочас выб й 500 Гтотного фильтра 3, Гц.5 (вь рана равной Г чтой Гц, о не противоречит двум, следующим равенствам:Для конверторов различной конфи- Е = Е + Е = 389 111 = 5гурации резонансные частоты свобод- ,- (- 4 = 500 ц.+ = 485+15 = 500 Гц.ного объема рабочего пространстваконвертора, соответствующие минималь-Полоса частот п ихприходящаяся наномУ Уровню шпака, изменяются от 15 У ок частотнои хара- З 0 нелинейный частокдо 28 Гц, а резонансные частоты свотеристики полосового фипьтфипьтра 7 дЕ7б быы абочего пространст(фиг. 2)Ва конВертора соотВетстВующие заполнению полости конвертора шп аком до ной(лородном конверторе получается равотметки 0,5 м от среза горловиныГц.конвертора, изменяются от 70 до Полоса пропускания полосового111 Гц.фильтра 7 определяется по эависимости 4 Р= 2 (4 Е 1 ФЛР ) 0 2(96+12)Таким образом, полоса пропуска- = 216 Гц.ния низкочастотного фильтра 3 выб Устройство работает следующимрана равной образом.ЬГ = Е 2 - , = 111-15 96 Гц. До начала плавки в блок 17 расПолоса пропускания полосового чета уровня шпака вводят информафильтра 7 выбирается таким образом, цию о величине Н (5 , равной высотечтобы на его частотной характеристи-,45 от уровня спокойной ванны до верхнеке (фиг. 2) полоса частот, приходя- , го конечного положения фурмы, опрещаяся на линейный участок, равнялась деляемой Во время тарировки фурми.полосе пропускания низкочастотного С момента начала плавки акустичесфильтра 3. Таким образом, величина кий сигнал, воспринимаемый датчивыходного сигнала полосового фильт" 50 ком 1 звукового давления, усиливаетра 7 линейно зависит от частоты вход" ся при помощи предварительного усилиного сигнала, поступающего с выхода . теля 2. Усиленный сигнал проходитсмесителя 5. Итак Д Ю е, . через низкочастотный фильтр 3, кототгде а-полоса частот, приходящая- рый выделяет спектр частот, соответся на линейный участок частотной ха ствующих резонансной частоте свободрактеристики полосового фильтра 7, ного объема рабочего пространствац, - олоса пропускания низко- конвертора при изменении уровнячастотногоого фильтра 3, Гц. шпака от минимального до максималь"1082831 7К - значение коэффициента Кна текущей 1-й плавке,Н - высота фурми под уровнемспокойного металла в момент ее вхождения в апакометаллическую эмульсию, мН- расчетное значение уровняшлака в ванне конверторав момент вхождения фурмыв шлако-металлическуюэмульсию, м;- постоянная величина, определяемая опытным путем.В дальнейшем в режиме заглубленной струи уровень шлака в ванне конвертора рассчитывается по зависимоти с корректированным значениемкоэффициента К.Таким образом, на выходе блока 17 расчета получаем величину те кущего уровня шлака в ванне конвертора, которая фиксируется на регистрирующем приборе Я. При использовании изобретенияувеличивается выход годного на 0,17 путем сокращения числа плавок с выбросами и сокращения средней продолжительности плавки на 1,03 за счет увеличения доли плавок, попадающих 15 с первой повалки в заданные пределыпо химическому составу.082831 м Составитель А.Ашихин Н. Ковалева Техред С, Мигунова Корре 3. с Редакт Тиго Заказ сно шиал ППП "Патент", г,ужгород, у ная, 4 1/25НИИПИ Госпо дела13035, Мо 13 Ч 25 Ч 37 ЧЧ 9 Чб 1 973 Ч 85 Ч 9 Тираж 540 Поарственного комитета СССизобретений и открытийва, Ж, Раушская наб.,