Способ контроля хода доменной печи — SU 1257095 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК 7/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ХОДА ДОМЕННОЙ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 15.09.86. Бюл. Иф 34 (71 ) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов(56 ) Использование акустики и вибрационной техники для контроля хода доменной печи. В сб. докладов 6-й международной конференции по доменному производству "Витковцы - 1979". Острава, 1979, с. 81-95.Каевешапп К 1 ацв. Апюепйцп 8 чоп КогрегвсЬа 11 шевцп 81 п гцг ЕгшШ 1 цп 8 йег РцгсЬуавцп 8 ап едпеш НосЬоГепшойе 11. - АгсЬ 1 ч Е 1 вепЬцг.гети, 1918, 49, Иф 4, с. 173 - 178. 801257095 А 1( ) Изобретение относится к области (Иметаллургии и может быть использовано для контроля работы доменной печи. Цель изобретения - определение положения зоны плавления шихты в доменной печи. Сущность способа состоит в измерении среднего уровня акустических колебаний в нескольких точках по высоте доменной печи с помощью звукопроводов 1, на концах которых установлены пьезоэлектрические датчики 7. В холодильнике 3 звукопроводы 1 расположены в выступающих элементах 6. В холодильнике 4 звукопровод наклонен по отношению к горизонтальному сечению печи. Звукопроводы выполнены из плавленного кварцевого стекла, а их торцы расположены заподлицо с внутренней поверхностью огне- ф1257095упорной Кладки шахты печи. Измерение колебаний, измеренных пьезоэлектрипроизводится в диапазоне частот цеским датчиком, в десять - пятнад- .20 - 100 кГц. Положение зоны плав- цать раз превышает средний уровень ленин определяют в точке, для кото- акустических колебаний, измеренных рой средний уровень акустических в зоне колошника. 1 ил.Изобретение относится к металлургии, в частности к работе доменных и других шахтных печей, и может быть использовано на заводах цветной метал 20 лургии. 5Целью изобретения является определение положения зоны плавления шихты в доменной печи.На чертеже представлена доменнаяпечь, разрез (расположение акустических преобразователей по высотедоменной печи );На чертеже изображены звукопроводы 1, футеровка 2, холодильники 3,4, кожух 5 доменной печи. В холодильнике 3 эвукопроводы 1 расположеныв выступающих элементах 6, В холодильнике 4 звукопровод 1 наклоненпо отношению к горизонтальному сечению печи и может быть ориентированпо любому положению образующей внутренней поверхности холодильника 4.На торцовых плоскостях звукопроводов1, обращенных в сторону кожуха 5 шахты печи, расположены ультразвуковые 25преобразователи-пьезозлектрическиедатчики 7 с выводом линий связи ксхеме (не показана) измерения сигналов.Предлагаемый способ основан на 30,явлении взаимодействия газового потока, проходящего через слой шихтыпри наличии фазовых превращений вэтом слое, с расплавом что приводитк эффектам возникновения шумовых сигналов в широком диапазоне частот.Фаэовое превращение материала,появление зоны плавления обуславливают возникновение акустической эмиссии.Акустическая эмиссия зоны плавления быстро затухает.в слое сыпучихматериалов, что позволяет точно устанавливать положение зоны плавленияв столбе шихты, состоящем. из сыпучихматериало, переходящих в расплавленное состояние,Диапазон частот 20-100 кГц позволяет избавиться от помех, которые очень интенсивны в диапазоне звуковых частот менее 20 Кгц. Верхний предел (100 кГц ) определяется возрастающим затуханием сигнала при достижении и превышении этого уровня.Оптимальное расстояние между приемными акустическими преобразователями в шахте печи и в зоне колошника составляет 0,5 - 1,0 м.Работа оборудования системы загрузки создает удары по элементам конструкции доменной печи, воспринимаемые кладкой. Эти удары характеризуются низкой частотой и большими амплитудами в звуковой области. Возможное влияние работы механизмов системы загрузки на результаты анализа шумового спектра столба шихты устраняется измерением среднего уровня шумов в интервалах, создаваемых отсутствием перемещения механизмов насколошнике печи. Способ осуществляют следующим образом.По высоте шахты доменной печи, от уровня засыпи до распара, с шагом 0,5-1,0 м располагают звукопроводы и приемные акустические преобразователи. Звукопроводы выполняют из плавленного кварцевого стекла или другого огнеупорного монолитного материала. Торцы звукопроводов размещают заподлицо с внутренней поверхностью огнеупорной кладки шахты печи. Приемные акустические преобразователи прикрепляют к противоположным торцам звукопроводов, Звукопроводы защищают от действия высоких температур и механических повреждений с помощью водоохлаждаемых металлических кожухов, При таком расположении звукопроводов вдоль образующей кожуха шахты контролируется уровень шумов в горизонталь%1 газового потока через слой расплавленной шихты. Расчеты показывают,что скорости газового потока, отнесенные к полному сечению как в условиях агломерации, так и в условияхдоменной печи, имеют значения одного порядка. Скорость газа, отнесен 1 О ная к 1 м площади просасывания нааглоленте, находится в пределах1,5-1,6 м/с. Скорость газа в свободной от материалов шахте доменной печи находится в пределах 1 - 2 м/с15 при нормальных Условиях. Таким образом, скорости газового потока в агломерационном и доменном процессахсопоставимы, что позволяет определятьпо акустической эмиссии зону плав 20 ления столба доменной шихты. ных слоях шихты, толщина которых находится в пределах 0,5-1,0 м. От приемных акустических преобразователей, преобразующих акустический спгнал в электрический, последний поступает к полосовому усилителю, усиливающему сигнал в диапазоне 20-100 кГц,затем в интегратор, на выходе которого сигнал пропорционален среднему значению шума. Управляемое пороговое устройство сравнивает сигналы зоны колошника с сигналами контролируемой зоны шахты и выявляет положение зоны плавления в столбе шихты,Экспериментально способ контроля хода доменной печи по положению зоны плавления был проверен на огневой модели, в качестве которой была использована агломерационная установ" ка. Агломерационная чаша имела следующие размеры; высота 430 мм, внутренний диаметр 200 мм, полезный объем чаши 13,5 л. Составитель А.АбросимовРедактор Н.Швыдкая Техред И.Ходаннч Корректор О.ЛуговаяЗаказ 4881/20 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 По мере приближения зоны, содержащей жидкоподвижную фазу, к горизонту расположения звукопроводов температура шихты повышалась, что измерялось специально размещенными в слое термопарами, но уровень акустического сигнала не менялся. Затем звукопроводы, выполненные из кварцевого стекла, стали светиться,что явилось доказательством подхода зоны плавления к горизонту расположения звукопроводов. Одновременно с началом светимости кварцевых звукопроводов на экране осциллографа появился сигнал эа счет акустической эмиссии зоны плавления в диапазоне 20-100 кГц. формула изобретения Способ контроля хода доменной пе-".2 чи, включающий измерение акустических колебаний в нескольких точках повысоте доменной печи, о т л и ч аю щ и й с я тем, что,с целью определения положения зоны плавления шихты в доменной печи, измерение акустических колебаний производят в диапазоне частот 20-100.кГц, сравниваютсредние уровни акустических колебаний в шахте и в зоне колошника и поотносительному изменению среднего 35уровня акустических колебаний судято положении зоны плавления в столбешихты, причем положение зоны плавления в столбе шихты определяют в точке, для которой средний уровень акустических колебаний в десять-пятнадцать раз,превышает средний уровеньакустических колебаний, измеренныхв зоне колошника.