SU1295753A1 - Устройство дл контрол уровн расплава в конверторе - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контролю сталеплавильных процессов. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  уровн  расплава в конверторе, надежности ycTpoftctaa в работе и упрощение эксплуатации. УРОВЕНЬ расплава контролируетс  по интенсивности отраженного от расплава {j -излучени , причем источник (А) у-излучени  и детектор (Б) расположены над горловиной конвертора. Сигналы от гетектора (Б) через линейный усилитель .2 поступают на анализатор 3 импульсных амплитуд, выход которого соединен с процессором 4. На другие входы процессора поступают сигналы с датчика 7 промежутка времени, датчика 6 положени  фурмы в конверторе, датчика 5 положени  конвертора. По сигналам указанных датчиков в процессоре 4 производитс  вычисление уровн  расплава в конверторе во врем  продувки. 1 кп. (Л tc со ел « ел со

Description

11295753

зобретение относитс  к черной при

сыр луч Изн мен сос тал л ю ные чес про раж

металлургии, в частности к контролю сталеплавильных процессов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени , надежности в работе и упрощеггае эксплуатации.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит контейнеры 1 с источникс М А t -излучени  и детектором Б, размещенные над горловиной конйертора. Детектор через линейный усилитель 2 и анализатор 3 импульсных амплитуд соединен с процессором 4. Вход последнего по каналам св зан с датчиком 5 положени  конвертора и датчиком 6 положени  фургад, датчиком 7 промежутка времени а выход - с индикаторным блоком 8 информационным цифровым табло 9 и-при необходимости с вводными устройствами 10 АСУТП.

Интенсивность отраженного от границы фаз 3 -излучени  определ етс  выражением

5Z

. а -п 7

н.Д,.

41 Р

где

JL ILSS с

I

:i)

поток излучени  K S

маемый детектором,

L Н посто нна  составл гоща  иа

лучени 

активность источника излуD

вых

+ь, (c-н). (3)

.., ,, г -кв.

(фон).,

35

Чени , Кюри|

40

Q -

Изменение внешних условий приводит к измененшо коэффициентов а и Ь,. в выражении (3). Следовательно, дл  обеспечени  пр мо пропорциональной зависимости выходного сигнала от уровн  расплава необходимо периодически корректировать коэффициенты ау и bf. Дл  этого в устройство введены новые элементы: процессор и датчики положени  конвертора и фурмы. С их

-1, 415 помощью осуществл етс  автоматически

эффективность счетчика де- „

дл  каждой плавки коррекци  динамй- тектсра;,.

.... ческого диапазона и коэффициентов

эффективна  площадь счетчика ,

-линеаризации и при необходимости

св зь с АСУТП.

Цикл р аботы устройства начинаетс  с по влением сигнала с датчика 5 по ложёни  конвертора, который фиксирует период слива стали. Геоматрические размеры конвертора таковы, что при

а - выход ijir-KBaHToB на один рас™

зад  дра (дл  источника цезий-137 п 0,82)1 а телесный угол направленного

потока излучени , радиан; коэффициент отражени 

лучени  (альбедо) (а 0,2)j - -

детектора, см

R -рассто ние от поверхности расплава до излучател , см,

Из выражени  () следует, -что при иэмеиенни геометрии отверсти  под детектором (уменьшении эффективной

50

площади счетчика детектора) при про- 55 стали бокова  поверхность его

чих равнык услови х уменьшаетс  и поток излучени , восприниг аемьй детектором . При увеличении сечени  отверсти , что происходит например,,

при

i

W

15

хлопках , вызванных загрузкой сырого лома, увеличиваетс  поток излучени , воспринимаемый детектором. Износ футеровки и конструктивные, изменени  вли ют на величину посто нной составл ющей излучени . Поскольку остальные величины в выражении (1)  вл ютс  посто нными, а вьшеприведен- ные в течение одной плавки прак и- чески не мен ютс , то дл  времени продувки отдельно вз той плавки выражение (1) можно записать в виде

I а .+ Ь (C-H)S . (2) где Н - уровень расплава в конвер20

уровень расплава торе|

а иЬ -посто нные дл  данной плавки

величины; С - рассто ние от детектора до

дна конвертора. По значени м интенсивности отраженного излучени  в двзт. фиксирован- ньк точках с известной высотой II (уровень спокойной ванны и бок кон- , вертора при сливе) решением системы двух уравнений с неизвестными определ ют кэффициентыв выражении (2) /

При измерении с анализатора им- пульсных амплитуд снимаетс  сигнал, пропорциональный интенсивности оТ1за- женного от расплава -излучери .

D

вых

+ь, (c-н). (3)

находитс  на таком же рассто нии от детектора, что и горловина конвертора , наход щегос  в вертикальном положении . При по влении сигнала с датчика 5 процессор А опрашивает анализатор 3 импульсных амплитуд и фиксирует полученное значение интенсивности потока отраженного излучени  в пам ти. Данный цикл повтор етс  К раз. После накоплени  всех этих К значений определ етс  математическое ожидание интенсивности потока излучени , соответствующее верхней границе уроврасплава

макс

К

п li

25

где 1 - средн   интенсивность погокс .

тока излучени , соответствующа  верх-: ней границе уровн  расплава (у гбрло- эины конвертора);

I; - интенсивность потоков излучени  от боковой поверхности конвертора при i-OM измерении;20

К - заранее заданное число опросов .

Ползгченное зйачение запоминаетс  в пам ти процессора.

По окончании периода слива стали

процессор 4 переходит в режим ожидани  сигнала с датчика положени  фурмы . С по влением сигнала с датчика б начинаетс  опрос процессором 4 анализатора 3 импульсных амплитуд. В этот момент уровень расплава в конверторе находитс  .в крайнем- нижнем положении и интенсивнрсть потока из- лучен11  наименьша . Аналогично опре- . дел етс  математическое ожидание ийтенсивности потока излучени , но уже соответствующее нижней границе уровн  расплава А I.

J 1

ни

к

где „„„ - средн   интенсивность потока излучени , соответствующа  ниж- ней границе уровн  расплава}

I. - интенсивность потока излучени  от нижней границы уровн  расплава.

После определени  „„„ процессор 4 вычисл ет коэффициенты о и b реше- кием системы двух .уравнений с двум  неизвестными

1макс Ь/(С-Н,„,) , a-bb/(C-H,)S

где tx и b - .искомые коэффициенты;

С - рассто ние от дна конвертора до детектора $;

j 0

макс . - соответствен о нижний и верхний уровни расплава у ловины (известные величины),

Определив коэффициенты Q и Ь из системы уравнений (6), процессор 4 переходит в основной режим работы, в режим контрол  за уровнем .расплава в конверторе. Использу  выходной сигнал с анализатора 3 импульсных амплитуд , определ етс  теку1Д1гй уровень расплава в конверторе по формз ле

Н

(7)

где Н и соответственно т.е- кущие значени  уровн  расплава и ин-. тенсивности потока излучени .

Вычисленное значение R

сравниваетс  р И

мохе

Получанное соотноше25

-30 . 35 40

.

55

20

ние передаетс  из пам ти процессора 4 на индикаторный блок. 8, -который и показывает текущий уровень расплава. Шщикаторньй блок вьтолнен в виде светодиодной матрицы, имеющей форму конвертора. Так как это электронное устройство, то у него практически отсутствует инерционность.

После того как приходит сигнал об окончании процесса продувки с датчика 6 положени  фурмы, процессор 4 выходит из режима контрол  за уровнем расплава и начинает работать в режиме ожидани  сигнала с датчика 5 положение конвертора о том, что началс  слив стали. По приходу этого сигнала начинаетс  новый цикл, работы всего устройства в целом.

Определение текущего значени  уровн  расплава при додувках плавки осуществл етс  с использованием коэффициентов , полученных дл  осповной плавки.

. Коэффициенты линеаризации и днпа- мический диапазон определ ютс  дл - каждой плавки, что значительно повышает точность измерени  и избавл ет от необходимости подстроек в измерительном тракте.

Информаци  с выхода процессора f; поступает на индикаторньй блок 3 информационное табло 9 и может быть выдана без дополнительной обработки на вводные устройства 10 ЛСУТП конверторного цеха. Шадикаторный блок 8 вьтолнен в В1еде светодиодной матрицы профил  конвертора.

Внедрение устройства в кислородно- конверторном цехе позволит стабгшизировать процесс продувки плавки, практически исключить выбросы расплава из конвертора, сократить потери металла в скреп, снизить расход пшако- обраэующих материалов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  урови  расплава в конверторе, содержащее расположенные над горловиной конвер- тора источник у-излучени  и детектор, подсоединенный через линейный усилитель к анализатору импульсных амплитуд , датчик промежутка времени и блок отображени  информации о yjpoBHe расплава , отличающеес  тем, что, с целью повышени  ТОЧНОСТИ измерени , надежности в работе и упрощени  эксплуатации, оно снабжено процессором и датчиками положени  конвертора и фурмы, причем вход процес - сора соединен с выходом анализатора импульсных амплитуд, датчиками положени  конвертора и фурмы и датчиком промежутка времени, а выход с блоком отображени  информации.