Устройство для контроля уровня шлака и металла

 

Г О !

О Il АЯ-И К

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()560449

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) таивлено 29.12.75 (2т) 2302877/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5 3 ) Nl. Кл.

С 21 С 5/56

Ркударстмииь1Н каиитет ао делам нэабретеиий и открытий

Опубликовано30.12.82. 61оллетень N. 48

Дата опубликования описания 30. 12.82 (53) УДК 621.365. .3 (088.8) О. А. Геращенко, В. Л. Шевцов, А. М. Пальти, Г. С. Маринский, П. В. Тараненко и В. И. Саган (72) Авторы изобретения

Институт технической теплофизики АН Украинской CCP и Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени

Институт электросварки им. Е. О. Патона (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ

ШЛАКА И МЕТАЛЛА

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии, а именно к устройствам для

1 контроля и регулирования уровня шлака . и металла при электрошлаковом переплаве.

Известно устройство для контроля уровня шлака и металла, . чувствительным эле- ментом которого является батарейный датчик теплового потока, представлякэций собой систему плотно упакованных термопар, включенных параллельно по. измеряе-мому тепловому потоку и последователь1О но по генерируемому сигналу.

Устройство для контроля уровня шлака и металла при электрошлаковом переплаве содержит размещенный в отверстии

15 кристаллизатора полый охлаждаемый цилиндр с массивным дном и батарейный датчик теплового потока, установленный между торцом массивного цилиндра, обращенного в плавильное пространство, и полостью охлаждения.

Работает. это устройство следутсщим образом. При подходе уровня шлака или металла к торцу устройства, обращенному в плавильное пространство, наблюдается значительное изменение уровня генерируемой батарейным датчиком теплового потока термо-ЭДС, что служит сигналом для системы управления перемещением кристаллизатора или слитка.

Недостатком подобной конструкции является усреднение теплового потока по торцу устройства, а также наличие массивного дна, что увеличивает инерционность датчика, а с ней и необходимое время фиксации уровня. Этот фактор, несущественный при малой линейной скорости наплавления слитка (при производстве сплошных слитков большого диаметра), становится существенным при большой скорости наплавления (при производстве тонкостенных полых слитков). Кроме того, при большой площади торца устройства снижается значительный тепловой поток, что влечет увеличение необходимой плошади батарейного датчика теплового потока и, соответственно, уменьшение раз3 860449 4 ение уровня регистри- рейным датчиком теплового потока усредняет значение теплового потока по высоте я является повыше- торца, обращенного в плавильное прости уменьшение инер- ранство.

Таким образом, чем меньше размер по оставленной цели дно высоте, тем больше удельный тепловой ства для измерения поток, фиксируемый датчиком, мощнее сит лла дно выполнено с нал, По мере наплавления слитка 5 зер, уменьшающимся в кало шлака 6 поднимается и достигает огo пространства от 0 уровня, на котором расположено устройндра до 0,5-1,0 ство. При этом резко возрастает тепловой рейного датчика теп- поток, воспринимаемый дном устройства, соответственно возрастает электрический ено полочкой прямо- сигнал с батарейного датчика теплового ольшее основание ко- 5 потока. По этому изменению сигнала можараллельно регистри- но судить о наличии границы шлак-газ на орец обращен в пла- уровне торца устройства. При подходе к торцу устройства поверхности раздела щолнено в виде усе- шлак-металл вновь происходит резкое изшее основание кото- 20 менение сигнала. По этому изменению ильное пространство. можно судить о нахождении границы шлакжено предлагаемое металл на уровне торца устройства, мера датчика и сниж руемого сигнала.

Белью изобретени ние чувствительности пионности устройства

Для достижения п предлагаемого устрой уровня шлака и мета переменным сечением направлении плавильн полного сечения дили плошади сечения бата лового потока, Устройство с набж угольного сечения, б торого расположено п руемому уровню, а т вильное пространство

Дно устройства вь ченного конуса, мень рого обращено в плав

На фиг; 1 .. иэобра устройство (дно цилиндра, выполненное в виде полочки,располагаемое параллельно регистрируемому уровню);.на фиг. 2 — 25 то же (дно цилиндра выполнено в виде усеченного конуса).

Устройство для контроля уровня шлака и металла работает следуюшим образом.

Перед началом плавки устройство уста-З0 навливается в стенке кристаллизатора 1 через теплоизоляционную прокладку 2 так, чтобы торец дна 3 устройства был заподлицо с внутренней поверхностью кристаллизатора. Полость 4 охлаждается. Во время

35 плавки торец устройства воспринимает тепловой поток or плавильного пространств ва, что создает градиент температур на батарейном датчике теплового потока, регистрируемый прибором. В предлагаемом

30 устройстве площадь торца, обращенная в плавильное пространство, меньше, чем площадь корпуса, поэтому устройство более локально фиксирует тепловой поток, что позволяет получить, с одной стороны, бо45 лее четкое изменение характера сигнала при прохождении уровня, а с другой — более мощный сигнал. Увеличение сигнала объясняется следующим образом: зависимость удельного теплового потока от расстояния до зеркала шлака в области гра50 нины шлак-воздух и шлак-металл имеет максимумы. Массивное дно перед батаФормула изобретения

1. Устройство для контроля уровня шлака и металла при электрошлаковом переплаве, содержащее размещенный в отверстии в стенке кристаллизатора полый охпаждаемый цилиндр с массивным дном и батарейный. датчик теплового потока, установленный между торцом массивного цилиндра, обращенного в плавильное пространство, и полостью охлаждения, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения инердионности устройства, дно выполнено переменного сечения с уменьшением в направлении плавильного пространства

) от полного сечения цилиндра до Q,5 1 Q

) площади сечения батарейного датчика теп) лового потока.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч a— ю щ е е с я тем, что дно цилинд ра снабжено полочкой прямоугольного сечения, большее основание которого расположено параллельно регистрируемому уровню, а торец обращен в плавильное прост раис тво.

3. Устройство по пп. 1, 2, о т л и» ч а ю щ е е с я тем, что дно выполнено в виде усеченного конуса, меньшее основание которого обращено в плавильное прос транс тв о.

560449

Редактор Е. Зубиетова Техред З.Палий

Корректор М. Коста

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10654/11 Тираж 587 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5