RU2042715C1 - Способ контроля температуры газов в фурменной зоне - Google Patents
Способ контроля температуры газов в фурменной зоне Download PDFInfo
- Publication number
- RU2042715C1 RU2042715C1 RU93002718A RU93002718A RU2042715C1 RU 2042715 C1 RU2042715 C1 RU 2042715C1 RU 93002718 A RU93002718 A RU 93002718A RU 93002718 A RU93002718 A RU 93002718A RU 2042715 C1 RU2042715 C1 RU 2042715C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tuyere
- temperature
- lance
- gas temperature
- zone
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Blast Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при управлении тепловым состоянием доменной печи. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют температуру торцовой стенки воздушной фурмы доменной печи с помощью встроенной в нее термопары, измеряют скорость изменения этой температуры и разность температур охлаждающей воды на входе в воздушную фурму и на выходе из нее. Температуру газов в фурменной зоне определяют расчетом по уравнению, учитывающему величину теплосъема на фурме, теплофизические свойства материала фурмы и ее геометрические характеристики, а также характеристики термопар и место их установки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при управлении доменной плавкой.
Известен способ определения температуры фурменной зоны доменной печи путем измерения температуры носка фурмы с помощью термопары в виде одного электрода, соединенного с носком фурмы.
Этот способ позволяет определять температуру торцовой стенки фурмы и контролировать ее состояние. При этом температура газов в фурменной зоне может быть определена только косвенно и приближенно, так как в этом способе не учитываются интенсивность теплообмена в фурменной зоне, тепловая нагрузка на фурму и физические характеристики материала фурмы.
Целью изобретения является повышение точности контроля температуры газов в фурменной зоне.
Для этого измеряют температуру носка фурмы с помощью термопары в виде одного термоэлектрода (например константанового провода), зачеканенного в носок фурмы, и дополнительно измеряют температуру охлаждающей воды на входе и выходе из фурмы и скорость изменения температуры носка фурмы, а температуру газов в фурменной зоне определяют в зависимости от температуры носка фурмы, скорости ее изменения и температуры охлаждающей воды.
Для определения температуры газов в фурменной зоне согласно изобретению может быть использована формула
tф= K1 + K2· lв+ K3·K4·lдиф, где К1 коэффициент, характеризующий геометрические и теплофизические особенности фурмы с термоэлектродом, град˙с/мВ;
К2, К3 градуировочные коэффициенты термопреобразователей, град/мВ, Вт/м2 мВ соответственно;
скорость изменения сигнала термодатчика, измеряющего температуру носка фурмы, мB/c;
lв ЭДС термопары, измеряющей температуру носка фурмы, мВ;
К4 коэффициент, учитывающий место установки термоэлектрода и теплопроводность материала фурмы, м2 град/Вт;
lдиф ЭДС термопары, измеряющей разность температур воды, мВ.
tф= K1 + K2· lв+ K3·K4·lдиф, где К1 коэффициент, характеризующий геометрические и теплофизические особенности фурмы с термоэлектродом, град˙с/мВ;
К2, К3 градуировочные коэффициенты термопреобразователей, град/мВ, Вт/м2 мВ соответственно;
скорость изменения сигнала термодатчика, измеряющего температуру носка фурмы, мB/c;
lв ЭДС термопары, измеряющей температуру носка фурмы, мВ;
К4 коэффициент, учитывающий место установки термоэлектрода и теплопроводность материала фурмы, м2 град/Вт;
lдиф ЭДС термопары, измеряющей разность температур воды, мВ.
На фиг. 1 показана схема измерения температур на фурме; на фиг.2 структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ контроля температуры газов в фурменной зоне.
Предлагаемый способ обосновывается следующим образом.
Если термоэлектрод зачеканен в торцовой стенке фурмы на расстоянии b от ее наружной поверхности (фиг.1), то температурное поле в стенке можно описать уравнением Фурье с граничными условиями
a 0≅ x≅b,τ>0; (1)
x=b: t=tb(τ);
x=b: qв= λ ;
τ=0: t=to(x).
a 0≅ x≅b,τ>0; (1)
x=b: t=tb(τ);
x=b: qв= λ ;
τ=0: t=to(x).
Общее решение этого уравнения имеет вид
t(x,τ) · +C1x+C2. (2)
После определения констант интегрирования с помощью граничных условий имеем
t(x,τ) tв+ + + + . (3)
Для определения температуры газов в фурменной зоне (перед стенкой фурмы используем баланс тепла на границе фурма рабочее пространство печи
α(tф-to) λ /x=0. (4)
Решая уравнения (3) и (4) относительно tф, получаем
tф= tв+ + + . (5)
Теплосъем qb определяется по перепаду температур охлаждающей воды на входе и выходе фурмы и по ее расходу
qв= , где Аф площадь фурмы, находящаяся под тепловым воздействием из рабочего пространства печи (фурменной зоны), м2;
М расход охлаждающей воды, кг/c.
t(x,τ) · +C1x+C2. (2)
После определения констант интегрирования с помощью граничных условий имеем
t(x,τ) tв+ + + + . (3)
Для определения температуры газов в фурменной зоне (перед стенкой фурмы используем баланс тепла на границе фурма рабочее пространство печи
α(tф-to) λ /x=0. (4)
Решая уравнения (3) и (4) относительно tф, получаем
tф= tв+ + + . (5)
Теплосъем qb определяется по перепаду температур охлаждающей воды на входе и выходе фурмы и по ее расходу
qв= , где Аф площадь фурмы, находящаяся под тепловым воздействием из рабочего пространства печи (фурменной зоны), м2;
М расход охлаждающей воды, кг/c.
В приведенных выше уравнениях (1-5) использованы следующие обозначения:
b глубина заделки термоэлектрода в стенке фурмы, м;
λ теплопроводность материала фурмы, Вт/м˙град;
Ср теплоемкость материала фурмы, Дж/кг˙град;
ρ плотность материала фурмы, кг/м3;
а температуропроводность материала фурмы, м2/с;
Срb теплоемкость воды, кДж/кг˙град;
α коэффициент теплоотдачи, Вт/м2 ˙ град.
b глубина заделки термоэлектрода в стенке фурмы, м;
λ теплопроводность материала фурмы, Вт/м˙град;
Ср теплоемкость материала фурмы, Дж/кг˙град;
ρ плотность материала фурмы, кг/м3;
а температуропроводность материала фурмы, м2/с;
Срb теплоемкость воды, кДж/кг˙град;
α коэффициент теплоотдачи, Вт/м2 ˙ град.
Учитывая, что температура стенки фурмы в точке b(tb) и тепловой поток (теплосъем qb) могут измеряться с помощью термоэлектрических преобразователей, можно записать
tb=K2lb (6) и
qb=K3 lдиф, (7) где lb ЭДС термопреобразователя, измеряющего температуру носка фурмы в точке b, мВ;
lдиф ЭДС дифференциального термопреобразователя, измеряющего разность температур охлаждающей воды на входе и выходе фурмы, мВ;
К2 градуировочный коэффициент термопреобразователя, град/мВ;
К3 градуировочный коэффициент дифференциального термопреобразователя, учитывающий площадь передачи тепла и теплосъем, Вт/м2 ˙ мВ.
tb=K2lb (6) и
qb=K3 lдиф, (7) где lb ЭДС термопреобразователя, измеряющего температуру носка фурмы в точке b, мВ;
lдиф ЭДС дифференциального термопреобразователя, измеряющего разность температур охлаждающей воды на входе и выходе фурмы, мВ;
К2 градуировочный коэффициент термопреобразователя, град/мВ;
К3 градуировочный коэффициент дифференциального термопреобразователя, учитывающий площадь передачи тепла и теплосъем, Вт/м2 ˙ мВ.
Используя коэффициент К1, равный
K1= K + , град·с/мВ, получаем уравнение для определения температуры газов в фурменной зоне
tф=K1· +K2·lв+K3·K4·lдиф. (8)
Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.
K1= K + , град·с/мВ, получаем уравнение для определения температуры газов в фурменной зоне
tф=K1· +K2·lв+K3·K4·lдиф. (8)
Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.
Сигнал с термопары 2 (фиг.1), измеряющей температуру стенки фурмы, подается на вход сумматора и дифференциатора. Продифференцированный сигнал ∂ lb/∂ τ умножается на коэффициент К1 на входе сумматора и суммируется с сигналом термопары lb, также умноженным на коэффициент К2. Суммарный сигнал, в свою очередь, суммируется с сигналом дифференциальной термопары, умноженным на коэффициенты К3 и К4. На выходе сумматора формируется сигнал, пропорциональный расчетной температуре газа в фурменной зоне tф.
Claims (1)
- СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВ В ФУРМЕННОЙ ЗОНЕ, включающий измерение температуры носка фурмы, отличающийся тем, что дополнительно измеряют температуру охлаждающей воды на входе и выходе из фурмы и скорость изменения температуры носка фурмы, а температуру газов в фурменной зоне определяют в зависимости от температуры носка фурмы, скорости ее изменения и разности температур охлаждающей воды на входе и выходе фурмы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93002718A RU2042715C1 (ru) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | Способ контроля температуры газов в фурменной зоне |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93002718A RU2042715C1 (ru) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | Способ контроля температуры газов в фурменной зоне |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2042715C1 true RU2042715C1 (ru) | 1995-08-27 |
RU93002718A RU93002718A (ru) | 1996-05-10 |
Family
ID=20135761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93002718A RU2042715C1 (ru) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | Способ контроля температуры газов в фурменной зоне |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2042715C1 (ru) |
-
1993
- 1993-01-18 RU RU93002718A patent/RU2042715C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 458582, кл. C 21B 7/16, 1973. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3018663A (en) | Furnace lining temperature-thickness measuring apparatus | |
US5944421A (en) | Method for determining the conditions of heat transfer in a blast furnace | |
US4358953A (en) | Method of monitoring the wear of refractory walls of a blast furnace and temperature probe used for the method | |
RU2042715C1 (ru) | Способ контроля температуры газов в фурменной зоне | |
RU2044058C1 (ru) | Способ контроля разгара металлоприемника доменной печи | |
SU1024751A1 (ru) | Способ измерени нестационарного теплового потока и устройство дл его осуществлени | |
SU958880A1 (ru) | Способ измерени нестационарного теплового потока и устройство дл его осуществлени | |
JPH0335854A (ja) | 連続鋳造用鋳型の熱挙動検出方法 | |
SU901306A1 (ru) | Устройство дл измерени распределенной температуры теплоносител проходной нагревательной печи | |
JPS62257004A (ja) | 高炉炉床壁侵食状況検知方法 | |
SU798594A1 (ru) | Прибор дл измерени скоростижидКОСТи и гАзА | |
SU1481598A2 (ru) | Калориметрический способ измерени расхода | |
SU1571433A1 (ru) | Устройство дл измерени нестационарного теплового потока | |
JPS6126612B2 (ru) | ||
SU501066A1 (ru) | Способ измерени агрегатного состо ни шихты в доменной печи | |
SU777439A2 (ru) | Тепловой расходомер | |
JPS6222089B2 (ru) | ||
JPH0229990B2 (ja) | Gasuryusokusokuteihoho | |
Radakovic et al. | Using spool piece thermocouples and finite element analysis to determine the taphole condition at the U. S. Steel Gary Works No. 13 Blast Furnace | |
JPS63203716A (ja) | 溶銑の精錬制御方法 | |
SU706759A1 (ru) | Термоэлектрическое устройство дл контрол металлов | |
SU779771A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом сушки | |
RU2039939C1 (ru) | Устройство для измерения малого массового расхода газа | |
JPS6011169A (ja) | 竪型炉における炉壁表面ガス流の強さ推定方法 | |
DE50112114D1 (de) | Gaszähler |