УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ МЕТАЛЛА В КОНВЕРТЕРЕ

Предлагаемая полезная модель относится к черной металлургии, в частности к кислородно-конвертерному производству и может быть использована для определения уровня спокойной ванны жидкого металла в конвертере.
Известно устройство для измерения параметров жидкого металла, включающее водоохлаждаемую фурму с измерительным блоком и кронштейном, закрепленным на наконечнике фурмы, в направляющие которого установлен датчик измерения температуры и измерительная трубка (Патент РФ №38761).
Недостатком приведенного устройства является то, что после каждого замера необходимо заменять обгоревшую измерительную трубку, что ведет к увеличению продолжительности плавки, увеличению эксплуатационных затрат.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является устройство для измерения уровня металла в конвертере, включающее измерительную фурму с датчиком измерения температуры, датчик высоты измерительной фурмы, блок управления, входи которого связаны с датчиками измерения температуры и высоты измерительной фурмы, а выход с индикатором уровня металла (патент РФ №45393).
Недостатком данного устройства является то, что на графике изменения температуры нет ярко выраженной границы раздела металл-шлак, что не всегда позволяет с достаточной точностью определить высоту уровня металла в конвертере.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - увеличение точности определения уровня спокойной ванны жидкого металла в конвертере, нормализация режима продувки плавки, сокращение продолжительности плавки, снижение количества додувок, повышение стойкости футеровки конвертера.
Техническая задача решается тем, что устройство для измерения уровня металла в конвертере, включающее измерительную фурму, датчик высоты
измерительной фурмы, индикатор уровня металла в отличие от ближайшего аналога устройство снабжено сменным блоком с датчиком окисленности, установленным на измерительной фурме нормирующим преобразователем, входы которого соединены с датчиком высоты измерительной фурмы и с датчиком окисленности, а выход его соединен со входом аналитического блока, выход которого соединен с входом индикатора уровня металла.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 представлен график изменения окисленности и график положения (по высоте) измерительной фурмы в процессе замера.
Устройство состоит из измерительной фурмы 1, на которой закреплен сменный блок с датчиком окисленности 2, датчика высоты измерительной фурмы 3, нормирующего преобразователя 4, входы которого соединены с датчиком высоты измерительной фурмы 3 и с датчиком окисленности 2. Выход нормирующего преобразователя 4 соединен со входом аналитического блока 5, выход которого соединен с индикатором уровня металла 6.
Принцип работы устройства основан на анализе графика изменения окисленности и графика положения (по высоте) измерительной фурмы в процессе замера (фиг.2). По горизонтальной оси обоих графиков отложено время замера в сек.
На графике изменения окисленности имеется горизонтальный участок, который представляет собой окисленность металла. За горизонтальным участком кривая приобретает нестабильный вид, в следствии прохождения датчиком окисленности через слой шлака, неоднородного в объеме по физико-химическому составу. Момент скачкообразного изменения окисленности, после относительно ровного горизонтального участка кривой, соответствует времени прохождения датчиком границы раздела между металлом и шлаком. По графику изменения положения измерительной фурмы определяется высота в данный момент времени, т.е. уровень спокойной ванны жидкого металла в конвертере, относительно неподвижного элемента конструкции конвертера, принятого за
точку отсчета, например, рабочей площадки конвертера (уровень спокойной ванны металла при новой футеровке).
Устройство работает следующим образом.
В конце каждой конвертерной плавки в процессе обязательного замера параметров жидкого металла, в конвертер опускают измерительную фурму 1 с закрепленным на ней сменным блоком с датчиком окисленности 2. Нормирующий преобразователь 4, непрерывно, в течение проведения замера, снимает показания с датчиков окисленности 2 и высоты измерительной фурмы 3 и представляет их в графическом виде Аналитический блок 5 анализирует графики изменения окисленности и положения (высоты) фурмы и определяет уровень спокойной ванны жидкого металла в конвертере. На индикаторе уровня металла 6 выдается определенное значение уровня металла в конвертере.
Предлагаемое устройство работает в кислородно-конвертерном цехе ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».
В результате использования предлагаемого устройства, позволившего одновременно с замером параметров плавки определять уровень жидкого металла в конвертере, значительно снизилась продолжительность плавки, нормализовался режим продувки плавки, снизилось количество выбросов металла и шлака из конвертера в процессе продувки плавки, что привело к снижению простоев оборудования и увеличению производительности, снизились эксплуатационные расходы, снизилось количество додувок и расход огнеупоров, увеличилась стойкость футеровки конвертера.