RU2734457C1 - Способ определения момента расплавления шихты и устройство для его определения - Google Patents
Способ определения момента расплавления шихты и устройство для его определения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734457C1 RU2734457C1 RU2019140750A RU2019140750A RU2734457C1 RU 2734457 C1 RU2734457 C1 RU 2734457C1 RU 2019140750 A RU2019140750 A RU 2019140750A RU 2019140750 A RU2019140750 A RU 2019140750A RU 2734457 C1 RU2734457 C1 RU 2734457C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- melting
- charge
- thermocouple
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
- F27B3/28—Arrangement of controlling, monitoring, alarm or the like devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу и устройству для определения момента полного расплавления шихты в тигельной печи электросопротивления. Способ включает измерение температуры в ходе плавки с использованием в качестве параметра измерения сигнала ЭДС на выходе термопары, расположенной непосредственно у внутренней стенки тигля, при этом в процессе плавки фиксируют температуру, превышающую температуру плавления шихты, первое превышение из которых в начале плавки соответствует температуре, близкой к температуре стенки печи, а по началу второго превышения значения ЭДС определяют момент полного расплавления шихты. Устройство содержит расположенную непосредственно вблизи стенки тигля термопару в качестве средства измерения температуры, компаратор, триггер, логический элемент, при этом первый вход компаратора соединен с термопарой, второй его вход предназначен для подачи сигнала, значение которого превышает значение, соответствующее величине ЭДС термопары при температуре, равной температуре плавления шихты, а выход компаратора соединен с входом синхронизации триггера и первым входом логического элемента, второй вход которого соединен с выходом триггера. Термопара может быть установлена в перфорированный карман, примыкающий к внутренней стенке тигля. Обеспечивается возможность избежать перегрева расплавленного металла, улучшить качество металла, сократить время плавки и, следовательно, уменьшить расход электроэнергии. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области литейного производства и может быть использовано в плавильных электрических печах.
Известен способ определения момента расплавления шихты по количеству энергии на входе в электропечь [1].
Недостатком этого способа является низкая точность из-за влияния разных факторов на потребление энергии (состояние футеровки, размеры фракций шихты и др.).
Известен способ, основанный на измерении скорости подъема температуры футеровки и на расчете количества электроэнергии, необходимой на расплавление шихты, со статистической поправкой, зависящей от размеров электропечи и характера шихты [2].
Этот способ не обеспечивает достаточной точности из-за сложности реализации контроля температуры футеровки по всей ее поверхности и колебаний характеристик шихты от плавки к плавке.
Известен способ определения момента полного расплавления шихты по постоянной во времени величине теплового потока через водоохлаждаемый свод [3].
Данный способ применим только для печей имеющих водоохлаждаемый свод.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ определения момента полного расплавления шихты по изменению с минуса на плюс знака второй производной температуры атмосферы печи [4].
Недостатком данного способа является зависимость точности определения от геометрических размеров электропечи и, практически, невозможность применить его при открытых плавках.
Техническим результатом изобретения является создание способа и устройства для определения момента полного расплавления шихты в процессе плавки, что позволяет избежать перегрева расплавленного металла, улучшить качество металла, сократить время плавки и, следовательно, уменьшить расход электроэнергии.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается за счет того, что в процессе плавки шихты в тигельной печи электросопротивления измеряется температура внутри тигля термопарой (термопреобразователем), которая устанавливается рядом с внутренней стенкой тигля, либо в перфорированном канале примыкающим к внутренней стенке тигля (для повышения надежности момента полного расплавления шихты термопара может помещаться в перфорированный карман, примыкающий к внутренней стенке тигля), при этом фиксируется момент второго подъема температуры, превышающий температуру плавления шихты. Температура стенок тигля в печи электросопротивления значительно превышает температуру плавления шихты. В начале плавки сигнал Э.Д.С. с выхода термопары будет соответствовать температуре близкой к температуре стенки тигля. По мере плавки шихты термопара оказывается погруженной в расплав, температура которого до полного расплавления шихты остается постоянной равной температуре плавления шихты. Соответственно сигнал Э.Д.С. с выхода термопары начнет уменьшаться до тех пор, пока не достигнет значения соответствующего температуре плавления шихты. После полного расплава шихты его температура начнет расти и соответственно расти значение Э.Д.С. на выходе термопары. Кривая изменения значения Э.Д.С. термопары в процессе плавки приведена на фиг. 1, где U пл. - значение Э.Д.С. при температуре плавления шихты. Начало второго подъема значения Э.Д.С. термопары будет соответствовать моменту полного расплавления шихты.
Функциональная схема устройства для реализации данного способа приведена на фиг. 2., где 1 - термопара, 2 - компаратор, 3 - триггер. 4 - элемент «2И». 5 - U тек. (значение Э.Д.С. термопары), 6 - U зад. - сигнал, значение которого превышает значение Э.Д.С. термопары соответствующей температуре плавления шихты. 7. Уст. 0.8. U - сигнал об окончании плавления шихты.
Устройство для определения момента полного расплавления шихты, содержит термопару (1), установленную внутри печи, отличающееся тем, что термопара установлена внутри тигля непосредственно у его внутренней стенки, при этом сигнал с термопары подается на вход компаратора (2), на второй вход которого подается сигнал, значение которого превышает значение соответствующее величине Э.Д.С. термопары при температуре равной температуре плавления шихты, выход компаратора соединен с входом синхронизации триггера (3) и первым входом логического элемента «2И» (4), второй вход которого соединен с выходом триггера.
Устройство работает следующим образом. В начале процесса плавки текущее значение сигнала с термопары будет расти и превысит значение заданного сигнала. На выходе компаратора сформируется сигнал лог. 1. По мере погружения термопары в расплав значение сигнала будет уменьшаться и при U тек. < U зад. на выходе компаратора снова будет сигнал лог. 0. Таким образом на выходе компаратора сформируется импульс задний фронт которого переведет триггер в состояние лог. 1. После второго подъема температуры, в момент полного расплавления шихты, на выходе компаратора снова будет сигнал лог. 1 на обоих входах и выходе элемента «2И» тоже будет сигнал лог. 1, что будет означать окончание плавки.
В НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей» было создано устройство для определения момента полного расплавления шихты и реализован способ, которые показали его работоспособность. Были проведены плавки свинца в печах сопротивления, где было использовано данное устройство.
Источники информации:
1. Галкин М.Ф., Кроль Ю.С., Кибернетические методы анализа электроплавки стали. М, «Металлургия», 1971, с. 223-225.
2. Патент Франции №159121, кл. С21С 5/52, 1970.
3. Григорьев Э.М., Сосонин О.М., Кудрин В.А., Никольский Л.Е. и др. Способ определения момента расплавления шихты. Авторское свидетельство СССР, №440414, кл. С21С 5/52, опубликовано 25.08.74, Бюл. №31.
4. Сургучев Ю.О., Политковский С.С. Способ контроля температуры расплава в индукционной тигельной печи. Авторское свидетельство СССР №1772563 А1, кл. F27B 14/20 F27D 19/00, опубликовано 30.10.92, Бюл. №40.
Claims (3)
1. Способ определения момента полного расплавления шихты в тигельной печи электросопротивления, включающий измерение температуры в ходе плавки, отличающийся тем, что осуществляют измерение температуры с использованием в качестве параметра измерения сигнала ЭДС на выходе термопары, расположенной непосредственно у внутренней стенки тигля, в процессе плавки фиксируют температуру, превышающую температуру плавления шихты, первое превышение из которых в начале плавки соответствует температуре, близкой к температуре стенки печи, а по началу второго превышения значения ЭДС определяют момент полного расплавления шихты.
2. Устройство для определения момента полного расплавления шихты в тигельной печи электросопротивления, содержащее средство измерения температуры, отличающееся тем, что оно содержит компаратор, триггер, логический элемент и расположенную непосредственно вблизи стенки тигля термопару в качестве средства измерения температуры, при этом первый вход компаратора соединен с термопарой, второй его вход предназначен для подачи сигнала, значение которого превышает значение, соответствующее величине ЭДС термопары при температуре, равной температуре плавления шихты, а выход компаратора соединен с входом синхронизации триггера и первым входом логического элемента, второй вход которого соединен с выходом триггера.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что термопара установлена в перфорированный карман, примыкающий к внутренней стенке тигля.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019140750A RU2734457C1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Способ определения момента расплавления шихты и устройство для его определения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019140750A RU2734457C1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Способ определения момента расплавления шихты и устройство для его определения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2734457C1 true RU2734457C1 (ru) | 2020-10-16 |
Family
ID=72940271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019140750A RU2734457C1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Способ определения момента расплавления шихты и устройство для его определения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2734457C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115161575A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-11 | 张源 | 一种金属产品的热镀锌熔锌系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2014762C1 (ru) * | 1991-07-05 | 1994-06-15 | Акционерное общество открытого типа "Санкт-Петербургское акционерное общество научно-исследовательского и проектного института основной химической промышленности" | Система автоматического управления электрическим режимом рудно-термической печи |
| DE4415727A1 (de) * | 1994-05-05 | 1995-11-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen |
| RU98602U1 (ru) * | 2010-06-17 | 2010-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Регулятор температуры электропечи сопротивления |
| RU110582U1 (ru) * | 2011-06-16 | 2011-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Регулятор режима дуговой печи |
| RU2630160C2 (ru) * | 2016-02-29 | 2017-09-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Система автоматического управления электрическим режимом плавильного агрегата с двумя источниками электронагрева с использованием интеллектуального датчика контроля агрегатного состояния расплавляемого металла |
-
2019
- 2019-12-09 RU RU2019140750A patent/RU2734457C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2014762C1 (ru) * | 1991-07-05 | 1994-06-15 | Акционерное общество открытого типа "Санкт-Петербургское акционерное общество научно-исследовательского и проектного института основной химической промышленности" | Система автоматического управления электрическим режимом рудно-термической печи |
| DE4415727A1 (de) * | 1994-05-05 | 1995-11-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen |
| RU98602U1 (ru) * | 2010-06-17 | 2010-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Регулятор температуры электропечи сопротивления |
| RU110582U1 (ru) * | 2011-06-16 | 2011-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") | Регулятор режима дуговой печи |
| RU2630160C2 (ru) * | 2016-02-29 | 2017-09-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Система автоматического управления электрическим режимом плавильного агрегата с двумя источниками электронагрева с использованием интеллектуального датчика контроля агрегатного состояния расплавляемого металла |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115161575A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-11 | 张源 | 一种金属产品的热镀锌熔锌系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5620030B2 (ja) | 熔融プロセスを制御するための方法及び制御システム | |
| RU2734457C1 (ru) | Способ определения момента расплавления шихты и устройство для его определения | |
| JP5683725B2 (ja) | 溶融および精錬プロセスを制御するための方法および制御システム | |
| US20170227290A1 (en) | System And Method For Determining Temperature Of A Metal Melt In An Electric Arc Furnace | |
| CN104515398A (zh) | 熔融物的感应加热式排出装置及方法 | |
| CN107520437A (zh) | 一种钢包长水口低过热度的温度补偿装置及其方法 | |
| ATE466244T1 (de) | Verfahren zur steuerung der metallladungszuführung für elektrische bogenöfen | |
| US5981917A (en) | Ladle preheat indication system | |
| US2519941A (en) | Installation for the measurement and the control of the temperature in a metal melting and particularly in a submerged resistor type induction furnace | |
| JP5555921B2 (ja) | 電気炉の操業方法 | |
| KR20200110496A (ko) | Dc 전기로의 멜트 다운 판단 장치 및 방법 | |
| JP6634949B2 (ja) | アーク炉の温度推定方法および操業方法 | |
| RU2630160C2 (ru) | Система автоматического управления электрическим режимом плавильного агрегата с двумя источниками электронагрева с использованием интеллектуального датчика контроля агрегатного состояния расплавляемого металла | |
| JP2009085549A (ja) | 非定常伝熱解析による電気炉スラグコーチング厚みの推定方法 | |
| RU2576213C1 (ru) | Устройство для загрузки металлизованных окатышей в дуговую печь | |
| RU192356U1 (ru) | Транспортный желоб литейного комплекса разливки жидкого металла | |
| CN219512141U (zh) | 一种渣融化测定仪器高速进样装置 | |
| RU2305242C1 (ru) | Способ определения параметров разогрева рудно-термической печи после простоя | |
| SU1461768A1 (ru) | Способ контрол содержани углерода в сталеплавильной ванне по расплавлению шихты | |
| JP2004315929A (ja) | 出銑口での溶銑の温度測定方法 | |
| CN108491601B (zh) | 一种基于电弧半径波动的矿热炉冶炼炉况识别方法及系统 | |
| JP2021071230A (ja) | 少量多品種鋳造溶解システム及び溶解ブロックの予熱方法 | |
| KR102042698B1 (ko) | 슬래그 배출량 측정장치 및 그 방법 | |
| CN207570302U (zh) | 液态介质电阻熔铝炉 | |
| RU17973U1 (ru) | Индукционная канальная печь |