SU914635A1

SU914635A1 - Устройство для ведения процесса рафинирования 1

Info

Publication number: SU914635A1
Application number: SU802898583A
Authority: SU
Inventors: Lev G Rybalko; Vladimir K Kel; Igor I Liverts; Anatolij V Lakuntsov; Lev M Uchitel; Mikhail V Malakhov; Ivan E Nazarov
Original assignee: Sibirsk Metall Inst
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1982-03-23

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для продувки конверторной ванны при непрерывном контроле температуры рафинируемого металла.

Известен ряд устройств как разо- . вого, так и непрерывного контроля параметров конверторной ванны (в. том числе и температуры) по ходу плавки без прекращения продувки и повалки конвертора, основным элементом которых является измерительная водоохлаждаемая штанга, опускаемая в конвертор на время контроля, с размещенными в нижней ее части датчиками СП .

Недостатком известного устройства является то, что в течение более половины периода от начала плавки ниже реакционных зон в ванне находится твердый металлолом, а в конверторах с изношенной футеровкой в конце кампании за счет уменьшения высоты жидкого металла нижняя граница реакционных зон приближается к днищу конвертора, поэтому выдвижение измерительной штанги из продувочной фурмы, в целях расположения датчика ниже реакционных зон и получения информации, не всегда осу2

ществимо как по ходу плавки, так и в течение компании конвертора.

Кроме того, вследствие того, что

5 с учетом геометрических размеров конверторной ванны и условий оптимально го взаимодействия струй кислорода с металлом и нормальной работы футеровки угол наклона осей сопел к

10 продольной оси фурмы практически не превышает 30° (обычно не более 20 22^е) , вызывают сомнение представительность контроля,надежность и долговечность устройства,поскольку циркуляционные потоки, возникающие

15 _в результате взаимодействия с ванной струй окислителя, расположенных вокруг штанги, перемешают к датчику перегретые объемы металла, и трудно

__п осуществимое хорошее и длительное ²⁰ охлаждение измерительной штанги,

так как она находится вблизи высо_к котемпературных реакционных зон.

К недостатку устройства следует отнести также необходимость в следя25 щей системе управления положением измерительной штанги относительно продувочной фурмы, так как при отсутствии таковой и опускании или подъеме кислородной фурмы в целях на30 несения управляющих воздействий по

914635

ходу плавки . (например, при устранения выбросов или разогреве мет алл а^ датчик оказывается вне представленной области контроля (.даже в контакте с реакционными зонами).

Цель изобретения - повышение точ- 5 ности контроля и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для ведения процесса рафинирования металла в кон- 10 верторной ванне, содержащее концентрично расположенные трубы, образующие тракты подвода и отвода охлаждающей вода и подачи окислителя, головку с соплами и датчик непрерывного^5 контроля температуры ванны, снабжено герметичным стаканом, расположенным. . в тракте отвода· охлаждающей воды, внутри которого расположен тепловоспринимающий блок, являющийся частью наружной трубы и изолированный от отводящего тракта охлаждающей воды корпусом стакана, причем датчик непрерывного контроля температуры установлен в герметичном стакане, а его чувствительный элемент - в тепловоспринимающем блоке, при этом ось симметрии герметичного стакана перпендикулярна продольной оси устройства и удалена от торца головки на расстояние Н," равное 3 - € 3>, где 3θ Л- наружный диаметр устройства.

Поскольку конструкция устройства такова, что тепловоспринимающий блок, с одной стороны, удален от ох~ „ лаждающей воды и теплоотвод от него ¹35 затруднен, и с другой стороны, имеет непосредственный контакт с конверторной ванной, то его температура будет значительно превышать температуру охладителя и оставаться мень- 40 шё температуры ванны, сохраняя при этом характер ее изменения. Контроль температуры возможен только в случае контакта объемов ванны с изолированным участком устройства, Что происхо-45 дит при вспенивании"ванны и подъеме ее уровня. Длительность контроля определяется временем, в течение которого в конверторе находится жидкоподвижный вспененный шлак, и которое при „ нормальном течение процесса продувки может достигать 80 - 90 % от длительности продувки.

. Удаление тепловоспринимающего блока от торца головки устройства на _ расстояние, в 3 - 6 раз превышающее ее внешний диаметр, обусловлено обеспечением представительности контроля и максимального времени получения информации в течение плавки. При расстояниях, меньших трехкратного внеш- 60 него диаметра, возможно воздействие на тепловоспринимающий блок радиационной составляющей теплового потока от реакционных зон, искажающей контроль. При удалении тепловоспринимающего блока на расстояние, превышающее шестикратную величину него диаметра, уменьшается возможность контакта блока с ванной и, тем, самым, уменьшается время получения необходимой информации по ходу плавки. ,

влияние колебаний температуры охлаждающей устройство воды на показатели датчика ничтожно мало, так как температура тепловоспринимающего блока в рабочем состоянии более, чем в 10 раз превышает температуру воды.

Узел датчика в сборе конструктивно прост, надежен и долговечен.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - конструкция ·· одного из вариантов узла датчика· температуры; на,фиг. 3 - диаграмма продолжительности продувки.

Устройства для продувки конверторной ванны (фиг. 1) включает многосопловую кислородную форму 1 и узел датчика температуры.

Датчик (фиг. 1 и 2), в качестве которого в данном варианте используется стандартная платинородий-платинородиевая термопара 2, установлен в тепловоспринимающем блоке 3, который, в свою очередь, помещен в стакан 4, утопленный в полости 5 для отвода охлаждающей воды. Ось симметрии термопары перпендикулярна продольной оси фурмы и удалена от торца ее головки на расстояние Я, равное 4 1), где 3) - внешний диаметр фурмы. Рабочий спай 6 термопары 2 находится вблизи от внешней поверхности фурмы (в данном примере вблизи от тепловоспринимающей поверхности 7 блока 3 ) и удален от охлаждающей воды. Связь термопары с показавающим и регистрирующим, потенциометром осуществляется посредством медных гибких изолированных проводов 8 (или кабеля),' проходящих в водопроводящей полости 9.

Стакан 4 (фиг. 2} цилиндрическоконической формы вставляется в специальные круглые окна в наружной ;

10 и средней /разделительной 11 тру- . бах фурмы 1 и⁴приваривается к наруж- ной трубе 10. Термопара-2 , состоящая из стандартных платинородиевых термоэлектродов, помещенных в двухканальный керамический изолятор, устанавливается внутри цилиндрической центральной выточки тепловоспринимающего блока 3 так, чтобы рабочий спай б плотно прижимался к внутренней поверхности торцевой части выточки блока, при этом спай будет находиться на небольшом расстоянии от тепловоспринимающей поверхности 7. Это расстояние.устанавливается с учетом максимальной чувствительности дат5

914635

6

чика к изменению температуры и достаточной прочности узла. Свободные концы термоэлектродов припаиваются к концам медных изолированных проводов 8, предварительно пропущенных через круглое окно,12, в торце стакана 4. Спаи 13 термоэлектродов с проводами размещаются в специальной камере тепловоспринимающего блока и изолированы друг от друга, от внутренних стенок камеры и воды твер'деющим наполнителем - эпоксидной ’^υ

смолой 14. Для предотвращения проникновения наполнителя к рабочему спаю термопары устанавливается втулка 15. Тепловоспринимдащий блок в сборе, т. е. вместе с термопарой, 15 подпаянной к соединительным проводам 8, ввинчивается внутрь стакана 4, причем для предотвращения попадания воды через окно 12 во внутреннюю полость, ограниченную стаканом 20 и тепловоспринимающим блоком, между блоком 3 и стаканом 4 устанавливаются медная (или алюминивая 16 и резиновая 17 прокладки.

Форма тепловоспринимающего блока 25 3 такова, что отвод тепла от его тепловоспринимающей части к стакану 4, подверженному интенсивному охлаждению водой, осуществляется по центральному теплоотводящему цилиндрическому каналу (с термопарой внутри) и по круглому диску к его периферии. Размеры этих элементов устанавливаются из расчета создания как можно большей разности температуры центральной части тепловоспринимающего диска и стакана датчика, при которой еще обеспечивается необходимая термостойкость тепловоспринимающего блока. Материал,тепловоспринимающего бло- ' .

ка — термостойкая сталь. 40

Устройство работает следующим образом.

Кислородная фурма с датчиком перед продувкой опускается на заданную высоту относительно зеркала метал- 45 ла. Через некоторое время от начала продувки, после наведения неподвижного вспененного шлака и подъема уровня ванны, происходит контакт верхних объемов ванны с тепловоспри- 50 нимающей поверхностью 7 блока 3 и нагрев этого блока. Наиболее нагретой будет центральная часть круглого -диска блока 3 с тепловоспринимающей поверхностью 7, т. е. та часть, 55

где находится рабочий спай 6 термопары 2. Непрерывный сигнал с выхода термопары термо-ЭДС отражает температуру этой наиболее нагретой части блока, а также косвенно температуру объема конверторной ванны, контактирующего с фурмой в месте установки . датчика.

Применение устройства позволит сократить количество плавок с коррекциями на температуру, увеличить коэффициент использования лома и повысить· стойкость футеровки конвертора. Это даст повыдение производительности агрегатов и экономию огнеупорных материалов. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения для условий работы конверторного цеха с годовым выпуском стали в 3 млн. т составит около 280 тыс. руб. в год.

Claims

Формула изобретения

Устройство для ведения процесса рафинирования металла в конверторной ванне, содержащее концентрично расположенные трубы, образующие .тракты подвода и отвода охлаждаемой воды и подачи окислителя, головку с соплами и датчики непрерывного контроля температуры ванны, отличающееся тем, что, с целью повыдения точности контроля и надежности в работе устройства, оно снабжено герметичным стаканом, расположенным в тракте отвода охлаждающей вода, внутри которого расположен тепловоспринимающий блок, являющийся частью наружной,трубы и изолированный от отводящего тракта охлаждающей воды корпусом стакана, причем датчик непрерывного контроля температуры установлен в герметичном стакане, а его чувствительный элемент - в тепловоспринимающем блоке, при этом ось симметрии герметичного стакана перпендикулярна продольной оси устройства и удалена от торца* головки на расстояние Н, равное 3 - 6 Ώ, где 35 - наружный диаметр устройства.