Устройство контроля процесса шлакообразования в конвертере

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК О 19) (11) 21 С 5/3 1)5 ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН В ати нчаров,лакооб ре, Ме РОЦЕССА РТЕРЕ ой метзлроцесса в контроля нвертере, деж ности дин КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский институт автим. ХХЧ съезда КПСС(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПШЛАКООБРАЗОВАНИЯ В КОНВЕ(57) Изобретение относится к чернлургии, а именно к контролю иконвертере, и предназначено дляпроцесса шлакообразования в коЦель - повышение точности и на Изобретение относится к черной металлургии, а именно к контролю процесса в конвертере, и может быть использовано в других отраслях промышленности, например в цветной металлургии.Целью изобретения является повышение точности и надежности контроля,На фиг.1 блок-схема устройства контроля процесса шлакообразования в конвертере; на фиг,2 - внутренняя структура вычислительного блОка,Устройство (фиг,1) содержит установленный в пограничном слое 1 футеровки 2 конвертера, обращенном к ванне 3, датчик 4 температуры (например, термопара ТХА), два электрода которого при помощи компенсационных проводов, проложенных в огнеупорной засыпке 5, соединены с измерителем б температуры,. з один из электроконтроля. О режиме шлакообразования судят по шлаковому наслоению на внутреннюю поверхность футеровки конвертера, для нахождения величины которого определяют промежутки времени реакции на температурное возмущение в агрегате электросопротивления участка от огневой поверхности футеровки до точки установки датчика температуры и температуры в этой же точке, Пограничный слой футеровки на участке от огневой поверхности до точки установки датчика выполняют из материала, обладающего электросопротивлением, в диапззоне температур конвертерной плавки превосходящем не менее чем на два порядка электросопротивление шлака, например из нитрида алюминия. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. дов и электрическая "земля" соединены с измерителем 7 электросопротивления, Измеритель б температуры соединен через первый дифференциатор 8, первый блок 9 памяти и первый сумматор 10, второй вход которого соединен с первым дифференциатором 8, с первым блоком 11 сравнения, второй вход которого соединен с первым задатчиком 12. Измеритель 7 электросопротивления соединен через второй дифференциатор 13, второй блок 14 памяти и второй сумматор 15, второй вход которого соединен с вторым дифференциатором 13, с вторым блоком 16 сравнения, второй вход которого соединен с вторым задатчиком 17. Кроме того, устройство содержит датчик 18 заливки чугуна и датчик 19 ввода шлакообразующих и охлаждающих материалов, соеенные через блок ИЛИ 20 и третийУстройство работает следующим образом.50Унифицированные сигналы, пропорциональные температуре, контролируемой датчиком 4 температуры, и злектросопротивлению й контролируемого участка, поступают с выходов измерителей б и 7 55 температуры и электросопротивления соответственно на входы первого и второго дифференциаторов 8 и 13, С выходов первого и второго дифференциаторов 8 и 13 сигналы,электросопротивление контролируемого участка практически не меняется, так как электросопротивление шлакового наслоения практически равно нулю (шлаковый слой пронизан корольками металла). С момента достижения температурной волной пограничного слоя футеровки начинает,ся изменение электросопротивления контролируемого участка. Таким образом, промежуток времени. реакции электро- сопротивления на резкое температурное возмущение в агрегате пропорционален толщине шлакового наслоения Х, Промежуток времени реакции температуры в точке. установки датчика температуры на температурное возмущение (с учетом квазиодинаковости коэффициентов температуропроводности шлака и пограничного слоя футеровки) пропорционален расстоянию Х + б. Выразив величины этих промежутков времени по формуле (1) и взяв их отношение, получимЛг 1 ХБ 2 Х+д(4)где Лт 1, Лт 2 - соответственно промежутки времени реакции на резкое температурное возмущение в агрегате электросопротивления контролируемого участка и температуры в точке установки датчика температуры, мин.Из формулы (4) следует(5)Так как практически измеряют электро- сопротивление цепи "земля" - ванна - шлаковое наслоение - пограничный слой - электрод, то для нахождения электросопротивления пограничного слоя с меньшей погрешностью его выполняют на участке от внутренней поверхности футеровки до точки установки датчика температуры из материала. обладающего удельным злектросопротивлением, превосходящем в диапазоне температур конвертерной плавки не менее чем на два порядка электросопротивление шлака. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 пропорциональные скоростям измененияс 3 1температуры г и электросопротивлениябгЬ- т - , поступают соответственно нз входы Дтпервого блока 9 памяти и первого сумматора 10 и на входы второго блока 14 памяти и второго сумматора 15,В моменты резкоо температурного возмущения в конвертере, вызванном заливкой чугуна или вводом шлзкообразующих и охлаждающих материалов, сигналы от датчиков 18 и 19 заливки чугуна (например, фотореле) или ввода шлзкообразующих и охлаждающих материалов (например, контактов, включающих исполнительные механизмы) поступают через блок ИЛИ 20 на вход третьего дифференцизторз 21, с выхода которого "единичный" - положительный сигнал поступает нз первый вход третьего блока 22 сравнения, на второй вход которого поступает нулевое опорное напряжение ОТаким образом, в момени резкого температурного возмущения "единичный" сигнал с выхода третьего блока 22 сравнения поступает нз вторые входы (сброса-записи) первого и в 1 орого блоков 9 и 14 памяти (при этом в блоках памяти запоминаются соотОт ой вегственно значения ( -) и ( - )1,дт " гпропорциональные скоростям изменения температурь и электросопротивления в момент нанесения возмущения), а также нз входы сброса-запуска первого и второго таймеров 23 и 24 (запускаются тзймеры).С выходов первого и второго блоков 9 и 14 памяти сигналы, пропорциональныег 1 Е ай( )Ф и ( -- )ф, поступают соответс 1 тбгственно на первый и второй 10 и 15 сумматоры, с выходов которых сигналы,дт Отпропорциональные Д( ) = (-, )Ф -огОт ОК Ор, бйД( )=( )1, - , побГ дт От ог ступают соответственно на первые входы первого и второго блоков 11 и 1 б сравнения, На вторые входы первого и второго блоков 11 и 16 сравнения соответственно от первого и второго задзтчиков 12 и 17 поступают сигналы, пропорциональные нормируемымОт бй величинам Ь и Ьа изменения ибт бт при нанесении возмущения, Нормируемые величины Л и Ьа определяют предварительно при даче добавки в момент интенсивного обезуглероживания, то есть в момент, когда изменение скоростей изме 1650709нения температуры и электросопротивления за счет возмущения является минимальным. При выполнении условияЛ( - )М "единичный" сигнал с выбВбххода второго блока 16 сравнения поступаетна вход останова второго таймера 24, приэтом с выхода таймера на в торой вход вычислительнрго блока 25 поступает сигнал,пропорциональный Ьх 1, При выполненииусловияЬ(, ): Ь "единичный" сигс 3 тнал с выхода первого блока 11 сравненияпоступает на вход останова первого таймера 23 (при этом с выхода таймера на первыйвход вычислительного блока 25 поступаетсигнал, пропорциональный Лхг ), а такжена третий вход вычислительного блока 25,разрешающий запись в третий блок 31 памяти сигнала, поступающего с второго блока 29 деления. Сигналы, пропорциональныеЬх 1 и Ьхг, поступают на входы первогоблока 27 деления, с выхода которого сигналпоступает на третий сумматор 28, С выходатретьего сумматора 28 сигнал, пропорциоЬхгнальный -- - 1, поступает на первыйвход второго блока 29 деления, на второйвход которого от третьего задатчика 30 поступает сигнал, пропорциональный величине б. С выхода второго блока 29 делениясигнал, пропорциональный величине, поступает на третий блок 31дпамяти, соединенный с блоком 26 указания,например, вторичным прибором типа КСП,Таким образом, в третьем блоке 31 памятизапоминается сигнал, пропорциональныйвеличине шлакового наслоения Х, которыйрегистрируется блоком 26 указания.Испытания макета устройства контроляпроцесса шлакообразования в конвертерепоказывают, что использование технического решения позволяет повысить точность и надежность контроля, так какустраняет неточности, связанные с тем, чтодатчик температуры, более удаленный от огневой поверхности,футеровки, зачастую нереагирует на ввод регламентированноготехнологическим процессом количестваприсадки, а измерение промежутка времени реакции этого датчика представляетбольшие трудности из-за того, что медленноизменяющиеся параметры регистрироватьс высокой степенью точности практическиневозможно,При использовании предлагаемого устройства повышается производительность20 25 30 сравнения, второй вход которого соединен 35 40 45 10 15 50 55 конвертера на 1,5 , стойкость футеровки на2%, снижается количество брака на 0,1%,Формула изобретения 1. Устройство контроля процесса шлакообразования в конвертере, содержащее датчик температуры, расположенный в футеровке и соединенный с измерителем температуры, датчики заливки чугуна и ввода шлакообразующих и охлаждающих материалов и первый и второй таймеры, соединенные с вычислительным блоком, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, оно дополнительно содержит измеритель электросопротивления, последовательно соединенные первый дифференциатор., первый блок памяти, первый сумматор, второй вход которого соединен с первым дифференциатором, и первый блок сравнения, второй вход которого соединен с первым задатчиком, последовательно соединенные второй дифференциатор, второй блок памяти, второй сумматор, второй вход которого соединен с вторым дифференциатором, и второй блок сравнения, второй вход которого соединен с вторым задатчиком, последовательно соединенные блок ИЛИ, третий дифференциатор и третий блок с шиной опорного напряжения, и блок указания, причем вход измерителя электро- сопротивления соединен с одним из электродов датчика температуры, выходы измерителей температуры и электросопротивления соединены соответственно с первым и вторым дифференциаторами, выходы датчиковзаливки чугуна и ввода шлакообразующих и охлаждающих материалов соединены с блоком ИЛИ, а выход третьего блока сравнения соединен с первым и вторым блоками памяти, а также с первым и вторым таймерами, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым блоками сравнения, третий вход вычислительного блока соединен с первым блоком сравнения, а его выход - с блоком указания.2, Устройство п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пограничный слой футеровки на участке от огневой поверхности до точки установки датчика температуры выполнен из огнеупорного материала с электросопротивлением в диапазоне температур конвертерной плавки, превосходящем не менее чем в два порядка электросопротивление шлака, коэффициентом температурапроводности - квазиодинаковым с коэффициентом температуропроводности шлака, например, из нитрида алюминия.1 б 50709 Составитель А.АбросимовТехред М.Моргентал Корректор Т. М едактор Н.Гуньк аказ 1584 Тираж 398 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно:издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. чл Гдгзпина 101