Патент на изобретение №2154673
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ШИХТЫ В ШАХТНОЙ ПЕЧИ
(57) Реферат: Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано для контроля технологического процесса в печах шахтного типа. Сущность изобретения: устройство снабжено крепежной шайбой с пальцем-фиксатором, подвешенной на гибкой системе тяг, верхняя из которых ввинчивается в тензодатчик, а нижняя – в шайбу. Контактный датчик, выполненный в виде стержня, прикреплен к шайбе при помощи фиксатора. Использование изобретения позволяет повысить надежность работы устройства и обеспечить возможность оперативной замены его контактного датчика-стержня. 2 ил. Изобретение относится к металлургии черных металлов и может быть использовано для контроля технологического процесса в печах шахтного типа. Известно устройство для определения давления шихты, состоящее из патрубка, сальникового уплотнения, исследовательской трубы, троса с блоком и динамометра [1]. Известны также устройства для определения давления шихты, состоящие из штуцера с задвижкой, сальникового уплотнения и стального стержня с пружинной подвеской [2]. Из известных наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, снабженное тензорезисторным датчиком, прикрепленным к стержню посредством седла с коромыслом [3]. Существенным недостатком такого устройства для определения давления шихты в шахтной печи является его незащищенность от продувания колошниковым газом в сальниковых уплотнениях коромысла. Другим недостатком является жесткая фиксация стержня непосредственно в траверсе коромысла, передающего усилие на датчик, что приводит к перекосам коромысла при боковых смещениях стержня и к образованию в одном сальнике уплотнений, а в другом – разуплотнений. При этом существенно снижается точность показаний тензорезисторного датчика. Кроме того, конструкция не обеспечивает быстрой установки и демонтажа стального стержня (в газоопасном месте II группы, длительное пребывание в котором опасно для жизни). Задачей изобретения является повышение надежности работы устройства, обеспечение герметичности прибора и возможности оперативной замены его контактного датчика – стального стержня. Поставленная задача достигается за счет того, что устройство снабжено крепежной шайбой с пальцем-фиксатором, подвешенной на гибкой системе тяг, верхняя из которых ввинчивается в тензодатчик, а нижняя – в шайбу. Контактный датчик прикрепляется к шайбе при помощи фиксатора. В предлагаемом устройстве тяги расположены последовательно, в виде цепи, что обеспечивает передачу вертикального усилия на датчик, а боковые отклонения тяг гасятся благодаря достаточно большой степени свободы в их сочленениях. Использование одного сальникового уплотнения, находящегося в герметичном корпусе, позволяет существенно повысить плотность всех соединений устройства. На фиг. 1 изображено устройство для определения давления шихты в доменной печи, общий вид, и на фиг. 2 – узел 1 на фиг. 1. В состав устройства входят патрубок 1, установленный в куполе 2 печи, и задвижка 3. Печь должна быть оборудована наклонной амбразурой 4 для замеров частных перепадов давления газа. Основными частями устройства являются стальной стержень 5, нижний конец которого находится на уровне амбразуры 4, и силоизмерительный тензорезисторный датчик 6, установленный на фланце 7 с защитным сальником. Внутри корпуса 8 расположены герметизирующий сальник 9, тяга 10, тяга 11 в виде звена цепи, и тяга 12, которая ввинчивается в крепежную шайбу 13. Внутрь крепежной шайбы 13 вставляется верхняя часть стержня 5. Через отверстия в шайбе 13 и стержне 5 продевается палец 14, для чего в корпусе 8 предусмотрены два окна, завинчиваемые монтажными болтами 15. Устройство работает следующим образом. Стержень 5 вводится в печь через сальник 16, задвижку 3, патрубок 1 и устанавливается на необходимом горизонте шахты. Стержень захватывается шихтовыми материалами и увлекается вниз, воздействуя при этом через систему тяг 10, 11, 12 на тензодатчик 6, который измеряет величину Qт силы трения шихты о стальной стержень. По этой величине вычисляется боковое давление шихты Qб: Qб = Qт/   dlfc,где d – диаметр стального стержня; l – длина его части, находящейся в слое шихтовых материалов; fс – коэффициент трения шихты по стали. Затем определяется сила трения F0 между шихтой и стальным стержнем: F0 = Qб fш,где Qб – боковое давление шихты; fш – коэффициент трения шихты по огнеупорной футеровке шахты. Вычисляется сила трения F между шихтой и огнеупорной кладкой: F = F0 (Sпов/Sсеч),где F0 – сила трения между шихтой и стальным стержнем; Sпов – средняя площадь сечения исследуемой части шахты. Sпов = D2/4,где D – средний диаметр шахты; Sсеч – площадь сечения стального стержня. Sсеч = d2/4,где d – диаметр стержня. Устройство работает в комплексе с оборудованием для измерения верхнего перепада давления  Pв и для подсчета давления шихтовых материалов G с учетом состава и массы загружаемого сырья и кокса.
Производится непрерывный контроль условия движения шихты (с помощью ЭВМ): где Qв – вертикальное давление шихты. При Qв/G = 0,10…0,15 раскрывают периферию, при снижении Qв/G = 0,05… 0,10 уменьшают расход дутья до 5-7%. При высоких значениях Qв/G>0,40…0,60 ведется подгрузка периферийной части колошника рудными материалами с увеличением расхода дутья и Pв до нормы.
Устройство позволяет улучшить ровность хода доменной печи, избежать осадок и подвисаний шихты, улучшить на 2-4% степень использования CO, что дает снижение расхода кокса на 10-20 кг/т чугуна при нормальной работе печи.
Устройство по сравнению с известными надежнее в работе и удобнее в эксплуатации.
Источники информации1. Сталь, 1969, N 9, c. 772-778. 2. Авт. св. СССР N 595389, кл. C 21 B 7/24, 1978. 3. Авт. св. СССР N 836108, кл. C 21 B 7/24, 1981. Формула изобретения
РИСУНКИ
PD4A – Изменение наименования обладателя патента Российской Федерации на изобретение
(73) Новое наименование патентообладателя:
Извещение опубликовано: 20.04.2006 БИ: 11/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
