SU1423601A1 - Способ определени толщины сло и массы жидкого шлака над жидким металлом в металлургическом агрегате - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , конкретно к сталеплавильному производству , и может быть использовано дл  контрол  количества шлака в сталеразливочных и чугуновозных ковшах и в сталепла- вильньГх агрегатах. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  толщины и расширение функциональных возможностей способа за счет определени  массы шлака. Эта цель достигаетс  тем, что при погружении в жидкий шлак контролируют массу погружаемого тела. По началу изменени  массы тела в процессе его погружени  определ ют положение границы раздела воздух-шлак, и по скачку изменени  массы на единицу пути определ ют положение границы раздела, шлак-металл. При этом масса шлака в ковше находитс  как произведение величины изменени  массы погружаемого тела при прохождении от границы воздух - шлак до границы шлак - металл на величину отношени  плошади поперечного сечени  металлургического агрегата к плошади поперечного сечени  погружаемого тела. I 3. п. ф-лы, 2 ил. i (Л

Description

4 Ю

СО

О5

1-1:юбрстсние относитс  к черной металлургии и может быть использовано дл  контрол  количества шлака в сталеразливочных и чутуновозных KOBijjax и в сталеплавильных агрегатах.

Цель изобретени  - повышение точности определени  сло  шлака, а также расширение функциональных возможностей способа за счет определени  массы шлака Б металлургических агрегатах.

На фиг. 1 представлена схема дл  осуществлени  способа; на фиг. 2 - график зависимости массы тела от величины его перемещени .

В ковш 1, содержащий жидкую сталь 2 и жидкий шлак 3, с помощью привода 4 и гибкого каната 5 опускаютс  цилиндрическое тело 6, изготовленное из огнеупорного материала и. |и тугоплагжого металла. Массу Te;ia измер ют встроенным в канат 5 тензо- метрическим датчиком 7. Положение тела 6 измер ют ли I Я нуги, св занным с приводом 4. Блоком 9 но сигналу датчика 8 вычисл етс  приращение пути, пройденного телом (). Блоком 10 по сигналу датчика 7 вычисл етс  изменение массы тела 6. Работой блока 10 вычислени  изменени  массы тела управл ет блок 9 вычислени  приращени  пути. Вычисленные блоком 10 значени  изменени  массы тела 6 при помощи блока 1 1 сравнени  сравниваютс  с установленной на задатчике 12 заданной пороговой неличины. Задатчик 12 подключен через коммутатор 13. Ei момент превышени  очередным изменением массы гела 6 заданной за- датчиком 12 величины блок 11 сравнени  поредае сигнал в блок 14 управлени , ко- торый в свою очередь,дает команду блоку 15 пам ти на запо.минание текущего значени  положени  и массы тела 6. При этом блок 14 управлени  выдает сигнал на коммутатор 13 и второе пороговое значение, выставленное на задатчике 16, через коммутатор 13 подключаетс  к блоку 11 сравнени . В момент превышени  очередны м изменением массы тела 6 второй пороговой величины, блок 14 управлении вновь передает команду блоку 15 пам ти на запо.минание текущего значени  положени  II массы те.ла 6. Блок 17 вычисл ет 10.1 щину сло  1нлака и его массу.

В металлургический агрегат, содержа- пи1Й жидкий .металл и Н1лак, при помои;и привода опускают цилиндрическое тело, ось когорого перпендикул рна новерхности шлака . Через каждый заданный отрезок пути AS измер ют массу тела. Величина отрезка AS выбираетс  так, чтобы уменьшение массы тела при погружении в на величину AS 6bi, i(j в п раз больше, чем .максимальна  ошибка AG при измерении массы тела (изменении показаний массы до 0,05% от диапазона измерени  массы могут быть получены из-за нестабильности системы измерени  массы и привода).

0

5

0

5

0

5

0

о, f п.,

где Si - площадь поперечного сечени  тела;

puii- минимальный удельный вес шлака.

Изменение веса тела на ( -м шаге ,Р Р -Р сравниваетс  с первой проговой величиной yV|. Величина jVi выбираетс  между максимальной ошибкой масс AG и величиной изменени  массы тела и его погружении в шлак на рассто ние AS:AG ;/V| : AS -Si -pxii. Если |AP | /Vi, то тело прошло границу воздух-шлак и начало погружатьс  в шлак. В этот момент запоминают положение тела Н и массу тела Р.

При дальнейшем погружении тела в шлак показани  масс за каждый отрезок уменьшаютс  на величину, завис щую от величины отрезка пути, площади, поперечного сечени  и плотности шлака. Очередное измене ние массы АР, сравнивают со вторым пороговым значением /V z, гдет N выбираетс  следующим образом: АР,„ - AG, где АРи, - .макси.мальное изменение массы

тела при погружении в шлак -Si fH,2,

где ()ш2 - максимальный удельный вес щла- ка;

АР„ - изменение массы тела при погружении на AS в жидкую сталь .S,.p, где р„ - удельный вес жидкой стали.

Таким образом, когда тело начинает погружатьс  в жидкий металл, изменение массы тела на один отрезок становитс  больше второго порогового значени . В этот момент (прохождение границы шлак - металл) вновь запоминают положение тела Н и его массу Р2.

-Толщину сло  d определ ют по разности величины положени  тела, зафиксированных в момент прохождени  грании воздух-шлак и щлак-металла: - H.

Массу шлака определ ют по разности показаний массы тела при прохождении межфазных границ и из отношени  площади сечени  металлургического агрегата (ков- к площади сечени  погружаемого

5

ша) S2 тела S|

Р (Р,-Р2).

Например, если масса цилиндрического тела равна 80 кГ, длина 1 м, площадь попе- речного сечени г Si 0,01 м (т. е. диаметр 0,12 м), максимальна  погрешность измерени  массы AG 0,05 кГ. то величина перемещени  AS равна

А ч 0

01 -puil

где п -коэффициент «запаса (5-10); ()ш1-минимальный удельный вес щлака

(2,5-10 кГ/м ). Например, при ,

,05 0,ОТ-2 ,5 10

S-,ггг 7Г Тл: 0.01

м.

Пусть ,01 м, тогда изменение массы lejia при его ногружении в шлак ЛЯщ не меньше, чем Д5-.Si ()ш1 0,01 Х0,01 X X 2,5х 10 0,25 кГ. Отсюда с учетом возможной norpeiiJHOCTH измерени  массы первое пороговое значение Л : выбираетс  равным 0,1 кГ.

Оценивают максимальное изменение массы описанного выше цилиндрического тела нри прохождении через ДРш А5-5| -рша,

где рш2 - максимальный удельный вес Hi. sa- ка (5X10 кГ/м),

,01-0,01 5-10 0,5 кГ.

При погружении тела в жидкий металл изменение массы тела на один отрезок Д/ равно соответственно

.5,.(с, ,

где (cv - плотность жидкого металла (7Х

Х10 кГ/м ) ,01-0,01 7-10 0,7 кГ.

Отсюда с учетом возможной ошибки измерени  G выбираетс  второе пороговое значение ,6 кГ.

Масса тела в процессе измерени  мен етс  следующим образом: Положение тела. Я,, см Масса тела Р, кГ

1 80,01

280,02

380,00

479,98

579,58

679,18

778,76

878,40

978,02 1077,67 1 177,37

1277,02

1376.74

1476,44

1576,20

1675,95

1774,25

1874,52 Соответственно W,4 см, ,98 кГ,

см; ,95 кГ. Толниша 1нлака см.

Дл  разливочного KOBUia с диаметром 3 м (,06 м) масса шлака Р (79,98 -75 ,95) | 2850 кГ.

График зависимости массы тела от величины перемещени  тела н ковше дл  приведенных в примере данных изображен на фиг. 2.

Использование в качестве контроли)уе- мой величины массы погружаемого тела позвол ет более точно определить положение границ раздела воздух- пыак и шлак металл.

Расчеты ноказывают, что при нриведеи- ных в примере характеристиках устройства максимальна  погреп1ность определени  то. ь шины сло  шлака составл ет около 0,01 м (или 1,5% от максимального ожидаемого значени  толшины сло  шлака). Л аксималь- на  ногрешность определени  массы шлака

зависит от площади сечени  KOiiHia. Например , дл  разливочного ковша, диаметр которого равен 3 м, максн.мальна  ногрешность массы шлака меньше 200 кГ. В .юсто шее врем  максимальна  погрешность определеПИЯ массы шлака составл ет около 1000 кГ. Снижение погрешности определени  массы ш,лака на 800 кГ позвол ет у, точность определени  массы жидкой сгали в KOBHje и на 0,1% увеличить выход годного при разливке стали в изложницы.

Claims (2)

1. Способ определени  толшины сло  н массы жидкого шлака над жидким металлом в металлургическом агрегате, включающий погружение в металлургический агрегат цилиндрического тела, ось которого перпендикул рна поверхности шлака, опреде.чение ТОЛН1ИПЫ шлака но величине пути, иройдел- ному телом между границами воздух- ш.лак и шлак- -металл, отличающийс  тем, что. с целью увеличени  точности онреде.лени  то. пцины сло  шлака, а также расширени  функциональных возможностей способа за счет дополнительного определени  массы шлака, в процессе опускани  тела через равные отрезки пути измер ют положение и массу тела, вычис.л ют величину изменени  массы тела ДР на очередном отрезке пути, сравнивают ДР с пороговым значением .V i и при условии ДР | Л определ ют нали мне границы воздух-шлак, да.лее сравнивают очередное изменс-ние массы тела ДР с второй пороговой величиной ;Vj, при условии ДР | . 2 определ ют наличие границы шлак -металл, вычисл ют массу нмака и ко1;ше как нроизведеиие величины изменени  массы погружаемого тела при прохождении от границы воздух-шлак до границы шлак -металл на величину отношени  площади сечени  .металлургического агрегата к площади ноперечного сечени  погружаемого тела.

5

0

5

0

5

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что значени  .-Vi и . 2 выбираютс  по следующим зависимост м:

,Д5-5,-(ш1

Д 6., Р« . G,

где 0 - максимальна  ошибка при измерении массы те,та;

Р| - площадь поперечного сеченн  тела;

piui - минимальный удельный вес шлака; Д5 - величина отрезка пути при погружении тела; ДРш Д5-Si -рис,

максимальный удельный

шлака;

SS -рст; удельный вес жидкой стали.

вес

ф1/г.

V

ч

t «о

D

«41

«Nl