SU1664851A1 - Устройство дл рафинировани расплава - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии и может примен тьс  дл  обработки жидких металлов инертными газами и газопорошковыми смес ми, подаваемыми через фурму. Цель изобретени  - уменьшение выплесков расплава при продувке и сокращение расхода газа. Устройство содержит фурму, погружаемую в расплав, датчик положени  фурмы, систему подачи инертного газа или газопорошковой смеси, блок нелинейных преобразований, вход которого соединен с выходом датчика положени  фурмы, выход соединен с первым входом регул тора расхода, выход которого соединен с исполнительным устройством, механически св занным с регулирующим клапаном, преобразователь давлени , выход которого соединен с первым входом блока вычислительных операций, второй вход которого соединен с выходом преобразовател  перепада давлени  на сужающем устройстве, установленном в трубопроводе подачи газа, а выход блока вычислительных операций соединен с вторым входом регул тора расхода. Особенностью устройства  вл етс  нелинейна  зависимость расхода газа или газопорошковой смеси от глубины погружени  фурмы. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлургическому производству , в частности к оборудованию дл  обработки жидких металлов инертными газами и газопорошковыми смес ми .

Цель изобретени  -уменьшение выплесков расплава при его обработке и сокращение расхода инертного газа.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства дл  рафинировани  расплава; на фиг, 2 представлен график изменени  сигнала в блоке нелинейных преобразований .

Ковш 1 с расплавом (жидким металлом) 2 установлен под фурмой 3, закрепленной на кронштейне 4. Механизм подъема и опускани  фурмы состоит из каретки 5, привода 6 перемещени  каретки и направл ющей колонны 7. На валу привода б установлен датчик 8 положени  фурмы 3 и командоап- парат 9. На направл ющей колонне 7 установлены конечные выключатели 10, 11 ограничени  хода фурмы вверх и вниз. Выход датчика 8 положени  фурмы 3 соединен с входом блока 12 нелинейных преобразований , выход которого соединен с вторым

ON С -N

00 СЛ

входом регул тора 13 расхода. На сети 14 инертного газа по его,,ходу установлены вентиль 15, стабилизатор 16 давлени ,сужающее устройство 17, клапан 18, регулирующий расход газа на фурму 3, и смеситель 19. Между стабилизатором 1 б давлени  и сужающим устройством 17 выполнен отвод газа, который через электромагнитный клапан 20 подаетс  в пневмокамерный насос 21 дл  аэрации порошка и создани  избыточного давлени . Выход сужающего устройства 17 соединен с входом преобразовател  22 перепада давлени , выход которого соединен с вторым входом блока 23 вычислительных операций, первый вход которого соединен с преобразователем 24 давлени  газа, а выход-с первым входом регул тора 13 расхода , выход которого соединен с входом исполнительного устройства 25, выход которого соединен с регулирующим клапаном 18.

Устройство работает следующим образом ,

В исходном состо нии вентиль 15 закрыт . Фурма 3 находитс  в верхнем положении . После установки ковша 1 с расплавом 2 под фурму 3 оператор включает привод фурмы 6 вниз и переводит ее в положение над ковшом. Отключение привода 6 в этой позиции может производитьс  датчиками командоаппарата 9, конечным выключателем , по аналоговому сигналу датчика 8 положени  фурмы, сравнива  его с заданным значением сигнала, соответствующим данному положению фурмы. Оператор открывает вентиль 15, на выходе стабилизатора .давлени  16 устанавливаетс  посто нное давление инертного газа и начинаетс  подъем давлени  и образование газопорошковой смеси в пневмокамерном насосе 21. Одновременно газ через сужающее устройство 17, регулирующий клапан 18 и смеситель 19 поступает на фурму 3, С выхода преобразовател  22 аналдговый электрический сигнал, пропорциональный перепаду давлени  на сужающем устройстве 17, поступает на второй вход блока 23 вычислительных операций, на первый вход которого поступает сигнал от преобразовател  24 давлени  инертного газа, Блок 23 вычислительных операций выполн ет расчет расхода инертного газа с коррекцией по его давлению в магистрали в соответствии с правилами РД50-213-80 по формуле

Q 0,2105

.f номТК где Q - расход газа, Нм /ч;

0,2109 - коэффициент, учитывающий размерности величины, вход щих в формулу;

а- коэффициент расхода, определ емый при расчете сужающего устройства, безразмерна  величина,

Kt - коэффициент расширени  материа- ла сужающего устройства, безразмерна  величина;

«20 - диаметр отверсти  сужающего устройства при 20°С, мм;

АР - перепад давлени  среды при те- чении ее через сужающее устройство, кгс/м ;

Р - абсолютное давление измер емой среды, кгс/см2;

РНОМ - плотность среды в нормальном состо ний, кг/м3;

Т - температура среды перед сужающим устройством, °С;

К - коэффициент сжимаемости измер емой среды, величина безразмерна ; Е - коэффициент расширени  измер емой среды при прохождении ее через сужающее устройство, безразмерна  величина. Из формулы следует, что расход газа на фурму зависитот перепада давлени  газа на сужающем устройстве и давлени  газа в трубопроводе . Давление газа, в свою очередь, зависит от глубины погружени  фурмы в расплав и определ етс  по формуле

Р рр Н

где Р - давление газа в трубопроводе, кгс/см2;

Рр - плотность расплава, кг/см3; Н - глубина погружени  фурмы в расплав , см.

Таким образом, блок вычислительных операций 23 выполн ет расчет расхода газа с коррекцией по давлению и приводит величину расхода к нормальному состо нию. Выход блока 23 вычислительных операцией соединен с первым входом регул тора 13 расхода, на второй вход которого поступает аналоговый сигнал от блока 12 нелинейных преобразований,  вл ющийс  сигналом задани  расхода газа на фурму 3 и завис щий от местоположени  ее по отношению к ковшу 1 с расплавом, В блоке 12 нелинейных преобразований сигнал от датчика 8 положени  фурмы 3 преобразуетс  в соответствующих участках по зависимости. изображенной на фиг. 2. На фиг. 2 пунктирной линией показан график изменени  выходного сигнала датчика 8 положени  фурмы в зависимости от ее хода, сплошной линией - график изменени  выходного сиг- нала блока 12 нелинейных преобразований,  вл ющегос  сигналом задани  (,)зд) дл  регул тора 13 расхода газа на фурму 3. Выде- леиные точки А,Б на оси абсцисс соответствуют положению фурмы над ковшом и нижнему положению соответственно . Настройка точек и коэффициентов про- порциональности, дл  получени  зависимости между током задани  JSR и ходом фурмы S, соответствующей графику фиг, 2, осуществл етс  в блоке 12 нелинейных преобразований в период наладки технологического оборудовани .

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет регулировать расход газа и порошка на обработку расплава в зависимости от металлостатического давлени  расплава и положени  продувочной фурмы в расплаве, причем в положении фурмы над ковшом расход газа устанавливаетс  мини- мальным (но достаточным дл  исключени  заметаливани  фурмы при входе ее в расплав ), что ведет к экономии газа и исключает выплески металла. В качестве блока 23 вычислительных операций и блока 12 нелиней- ных преобразований могут быть использованы приборы БВО и БНД, вход щие в Государственную систему приборов (ГСП) коплекса АКЭСР; микропроцессорные контроллеры Ремиконт, Ломиконт и дру- гие, в которых могут быть реализованы данные алгоритмы программным путем;

микроЭВМ и друга  вычислительна  техника , используема  дл  автоматизации технологических процессов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  рафинировани  расплава , содержащее погружаемую в расплав фурму, датчик положени  фурмы, регул тор расхода газа, регулирующий клапан, приборы контрол  расхода газа, блок вычислительных операций, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  выплесков расплава при продувке и сокращени  расхода газа, оно снабжено блоком нелинейных преобразований , вход которого соединен с выходом датчика положени  фурмы, выход соединен с вторым входом регул тора расхода газа, выход которого соединен с исполнительным устройством, механически св занным с регулирующим клапаном, преобразователем давлени , выход которого соединен с первым входом блока вычислительных операций , второй вход которого соединен с выходом преобразовател  перепада давлени  на сужающем устройстве, а выход блока вычислительных операций соединен с первым входом регул тора расхода.

   Верхнее жение

   Положение j. - --; надкобшом

   Нижнее Jг

   хёпГе- гч

   - 1

   7/////Л

   Л57ВГдГ

   72

   Фиг.1

   ZMA