УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА ФУТЕРОВКИ КИСЛОРОДНОГО КОНВЕРТЕРА

Полезная модель относится к области черной металлургии, в частности к кислородно-конвертерному производству и может быть использована для определения износа футеровки конвертера.
Известно устройство лазерного сканирования профиля футеровки конвертера. Рольф Ламм, Петер Винтьенс «Использование технологии 3-х размерного лазерного сканирования в качестве технологического инструмента в конвертерном цехе» (Труды восьмого конгресса сталеплавильщиков г.Н.Тагил, 18-22 октября 2004 г. стр.97-102).
Недостатком устройства является высокая стоимость оборудования, длительное время сканирования, что снижает производительность работы конвертеров.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является устройство для измерения уровня металла в конвертере (патент РФ 45393), включающее измерительную фурму с датчиком измерения температуры, датчиком положения (по высоте) измерительной фурмы, блоком управления входы которого связаны с датчиком измерения температуры и датчиком положения измерительной фурмы, а выхода с индикатором уровня металла.
Недостатком устройства является невозможность определения износа футеровки конвертера.
Технической задачей решаемой полезной моделью, является определение износа футеровки конвертера, что позволяет в случае необходимости своевременно принять меры по восстановлению изношенных участков футеровки конвертера, повысить стойкость футеровки конвертера.
Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для определения износа футеровки конвертера, включающее измерительную фурму с датчиком измерения температуры, датчиком положения (по высоте)
измерительной фурмы, соединенные с блоком управления, выход которого соединен с индикатором уровня металла, отличается тем, что оно снабжено блоком ввода параметров плавки, аналитическим блоком, входы которого связаны с блоком ввода параметров плавки и индикатором уровня металла, а выход с индикатором износа футеровки конвертера.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство, а на фиг.2 - график изменения температуры и график положения (по высоте) измерительной фурмы в период замера.
Устройство состоит из измерительной фурмы 1, на которой закреплены датчик измерения температуры 2 и датчик положения измерительной фурмы 3. Выходы датчика измерения температуры и датчика положения измерительной фурмы соединены с входом управления 4, выход которого связан с индикатором уровня металла 5, аналитического блока 6, вход которого связан с индикатором уровня металла 5 и блоком ввода параметров плавки 7, а выход с индикатором износа футеровки конвертера 8.
Принцип работы устройства основан на сопоставлении графика изменения температуры и графика положения (по высоте) измерительной фурмы в процессе замера (рис.2).
На графике изменения температуры имеется горизонтальный участок, который представляет собой температуру жидкого металла. За горизонтальным участком кривая идет на повышение - это изменение температуры при прохождении датчиком слоя более горячего шлака при подъеме измерительной фурмы из конвертера.
Координаты по оси времени точки А (рис.2) - точки перегиба между горизонтальным участком и последующим подъемом являются моментом прохождения датчиком границы раздела между металлом и шлаком.
Сопоставляя полученные моменты времени прохождения датчиком переломной точки А с графиком положения измерительной фурмы находим положение измерительного датчика в указанный моменты времени, т.е.
определяем уровень металла в конвертере Нмс. Определяем высоту слоя металла в конвертере Н как разницу между уровнем металла в конвертере Нмс и уровнем футеровки Нф днища конвертера (проектная величина).
Из условия равенства объема металла, загруженного в конвертер с металлошихтой, и объема металла, рассчитанного на основании измеренной высоты металла в конвертере, определяем износ футеровки конвертера за плавку.
Для условий ОАО «ММК» износ футеровки конвертера за плавку I определяется по формуле:
где I - износ футеровки конвертера за плавку, м;
R - радиус дна футеровки конвертера, м;
Н - высота слоя металла в конвертере, м (Н+Нмс-Нф), м;
Мл - масса лома, т;
Мч - масса чугуна, т;
Siч - содержание кремния в чугуне, %;
u - угар металлошихты в конвертере, %;
Устройство работает следующим образом. На каждой плавке, за 2-3 мин. до конца продувки, в процессе обязательного замера температуры жидкого металла, в конвертер опускается измерительная фурма 1 оснащенная датчиком измерения температуры 2 и датчиком положения измерительной фурмы 3. Блок управления 4 сопоставляет графики изменения сигналов с этих датчиков и определяет величину уровня металла в конвертере, которая выдается на индикатор 5. В аналитическом блоке 6 определяется высота слоя металла в конвертере и износ футеровки конвертера, который выдается на индикатор 8.
Предлагаемое устройство используется в кислородно-конвертерном цехе ОАО «ММК».
В результате использования предлагаемого устройства определяют износ футеровки конвертера и своевременно, в случае необходимости, принимают меры
по восстановлению изношенных участков футеровки конвертера, что позволяет повысить стойкость футеровки и производительность конвертеров.