Способ отбора проб из вертикальных слоевых агрегатов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 0g. 03 . 81 (21) 3256934/22-02 (И) М. Ktl. с присоединением заявки М— (23) ПриоритетС 21 В 7/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

РЗ1 УДК 669. 162.

-263.2(088.8) Ф

Опубликовано 15. 02 . 83Бюллетень Мо 6

Дата опубликования описания 150283

В.И.Яковлев, P.43.Êósíåöîâ. и T .М.Анту (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский металлургической теплотехники (54) СПОСОБ ОТБОРА ПРОВ ИЗ ВЕРТИКАЛЬНЫХ

СЛОЕВЫХ АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к черной . металлургии, в частности к способам контроля процессов в шахтных и доменньцу печах.

Известны способы отбора проб из вертикальных слоевых агрегатов с опускающимся слоем материала, включающие перемещение зонда. сверху вниз в направлении опускающегося слоя материала, замер температур и извлечение зонда из слоя (.1 ) .

Недостатками известных сттособов являются .необходимость устройства вкожухе печи значительного числа .ис-.. следовательскиМ отверстий при применении горизонтального эондированияу значительное время вксперимента при последовательных замерах в нескольких точках; значительная трудоемкость опыта; сложность организации одно» временного забора проб иэ нескольких, по высоте печи, точек (для такого эксперимента необходимо несколько датчиков и бригад исследователей).

Эти недостатки могут быть устранены - 25 при организации отбора проб одновременно с нескольких горизонтов слоя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату -является способ отбора проб о

ii вертикальных слоевых агрегатов с опускакщимся слоем материала, включающий перемевение зонда сверху вниз в направлении опускакщегося слоя, отбор проб газа, замер температур и извлечение зонда из печи. В этом изобретении описан вертикальный многосекционный зонд, составленными из .отдельных звеньев с измерительными датчиками (2 l .

Недостатками етого способа являются невозможность извлечения проб обрабатываемого материала по высоте печи одновременно в нескольких точкаху значительное время эксперимента и сложность организации опытов при исследовании нескольких-по -высоте печи.сеченийу непригодность многозвенного датчика для отбора проб материалау получение несовмещенных во времени результатов исследований раэ личных параметров flgChtecca.

Целью изобретения является обеспечение автоматизации отбора проб материала в нескольких горизонтах с одновременными замерами температур и состава газа.

Поставленная цель достигается тем. что согласно способу отбора проб из вертикальных слоевых агрегатов с

99б445 опускающимися слоями материала посредством вертикального зонда, включающему принудительное перемещение зонда сверху вниз в направлении опускающегося слоя материала-, зонд вводят н слой со скоростью, превышающей скорость опускания слоя не менее чем на

10% при одновременном замере температур и состава газа, после достижения эаданного горизонта его останавливают с выдержкой на 2-8 мин при скорости опускания материалов до 25 мм/мин

30 или уменьшают выдержку на 8-15% при увеличении скорости опускания материала, начиная с 25 мм/мин на каждые 10 мм/мин.

Для определения параметров работы технологических зон, их протяженности по высоте печей и т.п., для анализа необходимо иметь достаточное количество проб материала, отобранного по высоте печи по возможности одновременно.

Отбор проб из рабочего пространства печи горизонтальным зондированием требует значительного числа исследовательских отверстий на боковой по- 25 верхности печи, что в период работы печи не всегда представляется возможным. Кроме того, при таком эксперименте практически неизбежны трудности, связанные с герметизацией рабоче-3О го пространства печи (при наличии большого количества отверстий } и большой трудоемкости замеров, особенно при их одновременности.

Организация отбора проб материала 35 существующими способами вертикального зондирования с отбором материала только из одной точки требует значительного времени эксперимента и приводит к разновременности данных и yg большой трудоемкости. Отбор проб материала с нескольких горизонтов слоя одновременно при помощи вертикального зонда требует наличия нескольких пробоприемных устройств с управляемыми системами для закрытия иоткрытия приемных . окон. При значительной высоте агрегата н организации отбора проб с несколь-1. ких горизонтов передача импульса с колошника печи посредством передаточных механизмов вызывает, существенное усложнение конструкций и в большинстве случаев является невозможным.

И предлагаемом спо обе импульсом к отбору проб служит изменение направления либо скорости движения зонда относительно материала. Поэтому для отбора проб в заданных точках необходимо принудительно вводить зонд в слой со скоростью, не менее чем на 103 пре- вышающей скорость движения материала.Я

При меньшей скорости (менее, чем на

10% выше скорости схода материала): возможно случайное открытие пробоотборников на участках слоя с относительно высокими локальными скоростямиЯ движения материала. Верхний предел скорости введения зонда ограничивается скоростью замера температур и состава газа. При достижении заданного уровня слоя зонд останавливается (фиксируется ) на 2-8-ой мин. при скорости схода материала до 25 мм/мин. Под воздействием движения куски слоя открывают пробозаборные устройства и материал попадает в емкость пробоотборников. При выдержке менее 2 мин емкость пробоотборника не успевает полностью заполниться на данном горизонте и при извлечении зонда возможно попадание в пробу случайных частиц материала, что искажает достоверность получаемых данных. Выдержка более 8 мин приводит к затягиванию времени эксперимента дополнительной термообработке отобранного материала, который не изолирован от рабочего объема печи, что также искажает результаты. При увеличении скорости схода материала на каждые 10 мм/мин, начиная с 25 мм/мйн, время фиксации уменьшается на 8-15%. При уменьшении времени отбора проб более чем на 15% (на каждые 10 мм/мин увеличения скорости схода материала) емкость не успевает заполниться полностью, что нежелательно.

При уменьшении времени отбора менее чем на 8% (на каждые 10 мм/мин увеличения скорости схода материала) пробоотборник с материалом избыточноевремя находится в рабочем объеме печи и подвергается дополнительной термообработке, что снижает точность получаемых данных. После извлечения зонда на анализ отправляется материал, находящийся ниже нижней кромки пробозаборного окна, т.е. из приемной емкости зонда, где искючена возможность попадания материала с других горизонтов, при выполнении условий, описанных выше.

Сущность изобретения заключается в осуществлении комплексного исследования шахтной печи с замером температур и разрежений по высоте слоя и автоматическим отбором проб обрабатываемого материала с нескольких горизонтов печи одновременно.

На чертеже представлено принципиальное устройство вертикального зонда для изучения работы шахтных печей.

Способ осуществляют следующим образом.

Через отверстие в колошнике шахтной печи, снабженное уплотнительным устройством, принудительно со скоростью 50 мм/мин при скорости схода материала 45 мм/мин вводится вертикальный зонд с устройством 1 для замера температур отбора проб газа и устройствами 2 для отбора проб материала одновременно с нескольких горизонтов слоя. таким образом, скорость опускания зонда превышает скорость схода

996445

Формула изобретения

Составитель Б.Раковский

Редактор Л.Повхан Техред О.Неце Корректор Л. Бокшан

Заказ 845/37 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

:материала примерно на 11%, что является достаточным как для надежного замера температур и состава газа (;.о мере опускания зонда ), так и для фиксации запорного стакана у пробоприемного окна в закрытом положении. По мере углубления зонда производится замер температур.и отбор проб газа.

При достижении головкой зонда заданной точки, зонд останавливается и фиксируется.в неподвижном положении. Под воздействием движущегося слоя материала срабатывает механизм открывания приемного окна 3 пробоотборного устройства и происходит отбор проб.

Открывание окна происходит так: при остановке зонда опускающийся слой 15 материала, воздействует сверху вниз на манжеты 4 запорным стаканов 5, открывает пробоприемные окна 3 и материал попадает в емкость 6 пробо-. приемного устройства. При скорости Щ схода материала 45 мм/мин время остановки .(фиксации )зонда определяется скоростью открытия запорного стакана (равной скорости схода материала ) и составл яет ?5

8-8.0,1 1 = 6,4 мин

45-25

При меньшей скорости опускания слоя

1 материала в печи время отбора проб увеличивается ° 30

Затем. зонд извлекают из слоя и производят повторный замер темпера. тур и состава газа но высоте слоя.

После извлечения зонда пробы из приемной емкости 6 отправляют на анализ.

Применение предлагаемого способа .отбора проб позволяет проводить пол- . ное и точное исследование процессов в шахтной печи, в том числе обеспе- 4р чивает одновременность отбора. проб по высоте печи и существенное понижение трудоемкости эксперимента.

Предлагаемый способ позволяет оптимизировать работу печей, .что обеспечивает повышение степени обжига на 7-10%, снижение удельного расхода топлива на процесс на 1215% и увеличение удельной производительности.обжигового агрегата на

2-4%.

Способ отбора проб иэ вертикальных слоевых агрегатов, включающий принудительное перемещение зонда сверху вниз в направлении опускания слоя материала, отбор проб газа и материала, замер температур и извлечение зонда, отличающийся тем, что, с целью -обеспечения автоматизации отбора проб материала в нескольких горизонтах с одновременными замерами температуры и состава газа, зонд вводят в слой со скоростью превышающей скорость опускания слоя не менее чем на 10% при одновременном замере температур и состава газа, после достижения заданного горизонта

его останавливают с выдержкой 28 мин при скорости схода материала до 25 мм/мин или уменьшают выдержку на. 8-15% при увеличении скорости опускания, начиная с 25 мм/мин на каждые 10 мм/мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Базилевич С.В. и др. Методы экспериментального исследования доменного процесса. М.-Свердловск, 1960 .

2. Авторское свидетельство СССР

9 732392, кл. С 21 В 7/24, 1977.