Устройство для контроля профиля засыпи шахтной печи

СОЮЗ СОВЕтСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 1)4 С 7 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТгц.Мамакайло,ов Приборы еталлур с. 171. я к чернойк устройстэасыпи шахт 6 ил ЮФЮая ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(7 1) Днепропетровский филиал Всесоного научно-исследовательского ипроектного института систем автоматиэации и управления(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ ЗАСЫПИ ШАХТНОЙ ПЕЧИ(57) Изобретение относитсметаллургии, в частностивам для контроля профиля ЯО 1447860 А 1 ных печей. Цель изобретения - повышение точности контроля. Устройство содержит две эондовые лебедки, связанные гибкими подвесамн 2,13 с грузом 3 и снабженные датчиками 4,7 длин подвесов, датчиками наличия контакта между грузом н поверхностью шихты, а также блоки 9,10 у управления приводами лебедок, вычислительный блок 11, вторичный регист" рирующий прибор 12. Уровень в каждой точке определяют опусканием груза с помощью одной эондовой лебедки н последующим измерением длины связанного с ней гибкого подвеса. Множественным повторением этих замеров при пошаговом уменьшении длины подвеса, Ж Ш связанного со второй лебедкой, определяют профиль материала. Таким образом, устройство позволяет контролировать профиль засыпн по радиу" су сечения колошкнка печи. 8 аорая миФЮяя АМ АВЫга,юбедка1447860 2единен с приводом 1 первой эандавойлебедки, выход 10 управления приводам второй зандовой лебедки соединен с приводом 6 второй зондовойлебедки.Одним из вариантов положений груза 3 является крайнее верхнее положение, когда груз 3 поднят и прижат котклоняющему блоку (фиг.2).Другим вариантом является положение груза 3 на поверхности засыпипосле его вертикального перемещениявниз (Т ).Этим граничным, условием по аналогии с работой обычной зондовой лебедки определяется длина гибкогоподвеса 2 (фиг.3). При работе второйзондовой лебедки в режиме вертикального опускания определяется другоеграничное условие, когда груз 3 приконтакте с поверхностью засыпи эани"мает положение Т 2.Наиболее типовым является случайопределения точек касания груза 3 винтервале граничных условий (фиг.б).Для нахождения текущих координат 9точки Т. воспользуемся теоремой косинусов.Из треугольника НАВ имеем(3) где Изобретение относится к чернойметаллургии, н частности к устройствам для контроля уровня эасыпи вшахтных печах.Целью изобретения является повышение точности контроля,На фиг.1 представлена блок-схемаустройства; на фиг.2 - 5 - вариантыположений груза при проведении за"мера; на фиг.б - кинематическаясхема устройства.Устройство содержит первую зондовую лебедку с приводом 1, связаннуюгибким подвесом 2 с грузом 3, датчик 4 длины подвеса, установленныйна валу привода 1 первой зондовойлебедки, датчик 5 наличия контактамежду грузом и поверхностью шихты,связанный с приводом 1 первой зондавай лебедки, вторую зондовую лебедку с приводом 6, второй датчик 7длины поднеса, второй датчик 8 наличия контакта между грузом и поверхностью шихты, блок 9 управления приводом первой зондовой лебедки, блок10 управления приводом второй зондовой лебедки, вычислительный блок 11вторичный регистрирующий прибор 12,причем вторая эондовая лебедка свя- ЗОзана гибким подвесом 13 с грузом 3,второй датчик 7 длины подвеса установлен на валу привода 6 второй эондовой лебедки, второй датчик 8 наличия контакта между грузом и поверхностью шихты связан с приводам 6второй зондовой лебедки, вв 1 ход первого датчика 4 длины подвеса соеди"нен с первым входом вычислительного блока 11, выход первого датчика5 наличия контакта между грузом и по"верхностью шихты соединен с вторымвходом вычислительного блока 11,выход второго датчика 7 длины подвеса соединен с четвертым входом вычислительного блока 11, выход второго датчика 8 наличия контакта междугрузом и поверхностью шихты соединенс третьим входом вычислительного блока 11, соединенного с входом блока509 управления приводом первой зондавой лебедки, второй выход вычислительного блока 11 соединен с входом вторичного регистрирующего прибора 12,третий выход вычислительногО блока5511 соединен с входом блока 10 уп"равлення приводом второй зондовойлебедки, выход блока 9 управленияприводам первой эандовай лебедки со(с + Я 2) ф с + Б, - 2 сЯ, соа 3(1),2где Я- длина гибкого подвеса 2;с+Я 2 - длина гибкого подвеса 13;откуда-с - 2 сЯ 2- Я 2+ с+ Б 12 2со 82 сЯ 1г 2Я 1- 2 сБ 2 - Я 2ИЛИ СО 8 Р - (2)2 сБ,Последней расчетной величиной для определения текущей, координаты Тявляется угол отклонения ветвейкоторый определяется иэ соотношения:- угол, образуемый гибкимподвесом 2 и стороной Ь прямоугольного треугольникаАВСр - угол, образуемый гибкимподвесом 2 и стороной с прямоугольного треугольникаАВСЫ - угол, образуемый сторонамиЬ и с прямоугольного треугольника АВС.3 14Сторона а, Ъ, с и угол с треугольника АВС определяются исходя из конструктивных данных устройства,Следовательно, для определениятекущих координат Х и У можно вос" пользоваться соотношениями(7) Ь, Ь,откуда У Б, сов(90 - у), (5) Устройство функционирует следующим образом.Зондовые лебедки при совместной работе с разными линейными скоростя- ми опускают груз 3 из исходного положения (фиг.2). При этом от датчиков длин подвесов 2 и 13 в вычислительный блок 11 поступает информация о значениях Б, и БЧерез интервал времени в вычислительном блоке 11 определяется гипотеиуза ВН треугольника РВИ исходя из зависимостей где а, - катет АР прямоугольного треугольника АРВ; Ь.1 - катет ВР прямоугольного треугольника АРВ; а - катет ВС прямоугольного треугольника АСВ Ь - катет АС прямоугольного треугольника АВС, Вычисленное значение гипотенузыс + Б сравнивается с полученным врезультате измерения и по их разности к приводам 1 и 6 эондовых лебедок выдается команда на изменениескоростей их вращения, В результатеразность вычисленного и измеренногозначений гипотенузы становится равной нулю и, следовательно, груз опускается по вертикали, проходящей через ть,Опускание груза 3 с корректиров-кой скоростей вращения приводов 1и 6 зондовых лебедок продолжаетсядо получения сигнала о достижениигрузом 3 поверхности шихты от датчика 5 наличия контакта. По данномусигналу фиксируется величина Б 47860соответствующая уровню материапа вточке Т, и значение с + Б,Затем от вычислительного блока11 поступает команда на приводпервой зондовой лебедки - "подъемгруза" и на привод 6 второй. зондовой лебедки - "уменьшение значенияс + Б 2 на определенную величину".После выполнения этих операций груз3 опускается путем работы первойзондовой лебедки при неизменной величине с + Б. По сигналу наличияконтакта груза 3 с поверхностью выполняется определение координат груза3 в точке Т,(фиг.4) путем решения ввычислительном блоке 11 уравнений(2) " (5).Ииожественным повторением операцийопускания груза 3 с помощью первойзондовой лебедки при пошаговомуменьшении длины с + Бопределяетсяпрофиль материала по радиусу сеченияколошника до получения величины Х,25 равной 1/2 Ь. После достижения указанного значения меняют функции лебедоки дальнейший замер выполняют путемопускания груза 3 с помощью второйэондовой.лебедки при пошаговом уменьЗо шПри получении значения величиныХ, равной Ъ, от вычислительного бло-.ка 11 поступает команда к приводам1 и 6 зондовых лебедок на переводгруза в исходное положение.Во время проведения замера навторичном регистрирующем приборе12 выполняется представление ирегистрация значений уровня эасыпи,Работа устройства должна быть гсогласована с режимом загрузки печи. При ссыпании материала, например, с лотка бесконусного засыпногоустройства груз 3 находится в край 45 нем верхнем положении в.,зоне, расположенной выше, чем максимально поднятый лоток БЗУ.После окончания ссыпания материала лоток переводится в "нулевое" попожение (,вертикальное по отношениюк оси печи )и с помощью устройствапроизводит зондирование профиля засыпи. С окончанием зондирования груз3 поднимается в исходное положение,55 что являет ся командой на включениев работу загрузочного устройства.В устройстве в качестве приводов 1 и 6 эондовых лебедок используются электрические двигатели постоян5 1447860 6ного тока параллельного возбуждениятипа ПН. В качестне датчиков 4и 7 длин подвесон применяются сельсин-датчики типа БДБ. ДатчикиБ5 и 8 наличия контакта между грузоми поверхностью шихты представляютсобой каждый электрическое реле типа РПУ, нключенное в обмотку ротора соответствующего привода. Блоки 1 О лебедки, блоком управления приводом9 и 10 управления приводами лебедокэто тиристорные усилители типаУ 252.Вычислительный блок 11 выполненна базе КТС ЛИУСи включает следующие элементы: контролер микропроцессорный КС 59.04; элемент контроля идиагностики КС 4402; элемент перепрограммируемой памяти КС 54.35; элемент оперативной памяти КС 54,10; 20элемент ввода-вывода сигналов времени КС 31.41; элемент ввода дискретныхсигналов КС 34.06; элемент вывода,дискретных сигналов КС 35,03элемент вывода сигналов постоянного 25тока КС 32.05,В качестве вторичного регистрирующего прибора 12 используется прибор аналоговый типа А 542,Применение устройства . контроля Зопрофиля засыпи материалов на колошнике доменной печи создаст условиядля оптимизации газодинамических про"цессов, позволит улучшить использование тепловой и восстановительной35энергии газов, обеспечит повышениепроизводительности печи и снижениерасхода кокса. ной лебедки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено второйзондоной лебедкой с приводом, вторым датчиком длины подвеса, вторымдатчиком наличия контакта между грузом и поверхностью шихты, блоком управления приводом первой зондоной ления приводом первой зондовой лебедки, второй выход вычислительногоблока соединен с входом вторичногорегистрирующего прибора, третий выход вычислительного блока соединенс входом блока управления приводомвторой зондовой лебедки, выход блока управления приводом первой зондо"вой лебедки соединен с приводом первой зондоной лебедки, выход блокауправления приводом второй зондовойлебедки соединен с приводом гитаройзондовой лебедки, а зондовые лебедки установлены с возможностью замерауровня по радиусу сечения калошника. Формула изобретения 4 ОУстройство для контроля профилязасыпи шахтной печи, содержащее первую зондовую лебедку с приводом, соединенную гибким подвесом с гру" зом, датчик длины подвеса, установ 45 лонный на валу привода первой зондо,вой лебедки, датчик наличия контакта между грузом и поверхностью шихты, соединенный с приводом первой зондовторой эондоной лебецки, нычислительным блоком, вторичным регистрирующим прибором, причем вторая зондовая лебедка соединена гибким подвесом с грузом, второй датчик длиныподвеса установлен на валу приводавторой зондовой лебедки, второй дат"чик наличия контакта между грузом иповерхностью шихты соединен с приводом второй зондовой лебедки, выход первого дагчика длины поднесасоединен с первым входом вычислительного блока, выход первого датчиканаличия контакта между грузом и поверхностью шихты соединен с вторымвходом вычислительного блока, выходвторого датчика длины поднеса соединен с четвертым входом вычислительного блока, выход второго датчика наличия контакта между грузоми поверхностью шихты соединен стретьим входом вычислительногоблока, перный выход вычислительногоблока соединен с входом блока управ 1447860.Реви орректор Л.Патай ед изводственно играфич кое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 6810/29 Тираж 545 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5