ЗОНД КОНТРОЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ШИХТЫ В ДОМЕННОЙ ПЕЧИ

Полезная модель относится к черной металлургии, в частности, к устройству отбора проб доменного газа для контроля степени использования газового потока, замера температуры доменного газа и замера электросопротивления доменной шихты, состоящей из железорудной части и кокса, по радиусу печи.
Техническая задача - расширение возможностей контроля использования химической и тепловой энергии газового потока в зависимости от состава шихты. С этой целью зонд имеет трубу, внутренний диаметр которой обеспечивает проход доменного газа, оборудован быстродействующей термопарой, и а также двумя электродами, с известным между собой расстоянием, для определения электросопротивления доменной шихты.
Известен датчик [Авторское свидетельство CCCP N 1133295, заявл. 15.12.82, опубл. 07.01.1985 г., Бюл. N 1 л] вида шихтовых материалов, содержащий токопроводящий корпус, электроизолирующие прокладки и контактные металлические элементы, подсоединенные вместе с корпусом к различным полюсам источника тока. Датчик вводится в печь через шлюз, опускается до поверхности шихты, а затем - вместе с шихтой до заданного уровня, стационарно фиксируется в вертикальном положении и измеряет электрическое сопротивление скользящих вдоль корпуса датчика и контактных элементов опускающихся слоев шихтовых материалов.
Недостатком известного датчика является определение вида материалов только в месте расположения контактных элементов, фиксированном положением датчика, а также отсутствии возможности отбора проб газа и замеры температуры газового потока.
Наиболее близким, в качестве прототипа полезной модели, по своим свойствам является зонд для замера параметров газа и шихты по радиусу печи [Авторское свидетельство СССР N 12258557, заявл. 15.06.83, опубл. 23.04.1986 г., Бюл. N 15], снабженное корпусом для отбора проб газа, термопарой и датчиком прогиба корпуса.
Недостатком данного зонда является то, что он способен оценить давление различных шихтовых материалов, но неспособен определить электросопротивление шихты.
Технической задачей полезной модели является расширение возможностей зонда, увеличение функциональных возможностей. Указанная задача решается тем, что зонд (рис. 1) отбора проб газового потока, замера температуры и распределения доменной шихты по радиусу печи, содержит токопроводящий металлический корпус 1, выполненный в виде трубы, внутри которой размещен по центру металлический токопроводящий электрод 2. Между корпусом 1 и электродом 2 расположена продольная электроизолирующая прокладка 3. Соединение - крепление всех элементов 1, 2, 3 выполнено из жаропрочного бетона 4. В носовой части электрода 2 расположена термопара 5. В корпусе 1 имеются каналы для отбора проб газового потока 6.
Зонд работает следующим образом. Во время измерения температуры по радиусу доменной печи термопарой 5 и отбора проб газа по каналам 6. замеряется величина сигнала в электрической цепи, между металлическим корпусом 1, и токопроводящим электродом 2.. Величина этого сигнала зависит от электропроводности шихтовых материалов, в слое которых находится зонд.
Техническим преимуществом предлагаемого зонда, по сравнению с известными, является одновременный замер температуры газового потока, отбор проб доменного газа и определение электросопротивления шихты, в каждой точке исследуемого горизонта по радиусу печи. Это позволит оценить эффективность противоточного теплообмена и противоточного массообмена в сухой зоне доменной печи по характеру распределения газов по радиусу печи, который зависит от состава столба шихты. В связи с этим контроль за распределением газов по радиусу и окружности печи имеет первостепенное значение для оптимизации хода доменной печи.