Спосіб захисту проти спрацьовування футерівки головного жолоба доменної печі

Формула / Реферат | Подібні патенти | МПК / Мітки | Додаткова інформація | Код посилання

Номер патенту: 70482

Опубліковано: 17.07.2006

Автори: Черкаський Володимир Матвійович, Крівченко Юрій Сергійович, Бичков Сергій Васильович, Лучкін Вячеслав Вадимович, Литвяк Василь Григорович, Гусаров Олександр Сергійович, Банніков Юрій Григорович, Жаріков Альберт Миколайович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Корисна модель, що заявляється, належить до способів дистанційного моніторингу навколишнього середовища, а саме до способів визначення кількісного складу теплокровних тварин. Результати досліджень можуть бути використані в обстеженнях біосфери, при прогнозуванні динаміки змін тваринного світу на обширних територіях лісів, степів, боліт, визначенні допустимості їх навантаження на рослинний покрив та ін.

Відомий спосіб моніторингу тварин, за яким здійснюється відлов певної кількості тварин піддослідного виду на відповідній території, їх окільцьовування і відпускання на волю. В подальшому проводиться повторний відлов певної кількості цих тварин і за кількістю окільцьованих в партії відловлених особів, обробкою результатів за відповідною методикою, здійснюється прогнозування кількості тварин даного виду на даній території [1].

Недоліком способу є:

значні похибки результатів прогнозу;

неможливість проведення експрес вимірювань кількості тварин;

трудоємність проведення досліджень.

Відомий спосіб дистанційного моніторингу територій, що проводяться при підготовці карт, інвентаризації зелених насаджень, за яким здійснюється фотографування території з певної відстані (ЛА, гора, ін.) [2].

Недоліком способу є:

неможливість проведення експрес вимірювань;

неможливість використання способу при недостатній видимості;

громіздкість і трудоємність обробки матеріалу.

Найбільш близьким способом, прототипом, до того, який заявляється, є спосіб визначення місцезнаходження рухомих біооб'єктів, заснований на відлові біооб'єктів, установці на них мікропередатчиків, відпусканні тварин на свободу, прийомі від них індивідуальних кодових сигналів установленими стаціонарно приймачами, передачі результатів на загальний пункт збору даних, обробці даних за спеціальною методикою, де за місцезнаходженням приймачів, що прийняли сигнал, визначається місце знаходження рухомих об'єктів, їх загальна кількість, а за кодами сигналів проводиться ідентифікація біооб'єктів [3].

Головними недоліками способу-прототипу є:

неможливість проведення експрес вимірювань;

трудоємність і великі експлуатаційні витрати;

недостатня точність отриманих результатів.

Вказані недоліки знижують надійність та ефективність використання способу.

В основу корисної моделі поставлена задача розширення функціональних можливостей дистанційного моніторингу, а саме розробка способу дистанційного експрес-методу визначення кількості теплокровних тварин, їх загальної маси, навантаження на дослідну територію.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі дистанційного моніторингу, що пропонується, здійснюються наступні операції, а саме:

здійснюється обліт дослідної території з фіксацією висоти польоту;

проводиться дистанційне сканування дослідної території та вимірювання величини теплової енергії в діапазоні інфрачервоного (ІЧ) спектру при довжині хвиль більше 2мкм (зона пророзості листя, дерев, трави для ІЧ випромінювання [4]);

з загальної картини ІЧ випромінювання території виділяються об'єкти з температурою зовнішньої поверхні, що дорівнює 30-40°С [6];

визначаються геометричні розміри біооб'єктів і вираховується величина їх зовнішньої поверхні;

вираховується маса кожного виділеного біооб'єкту і їх загальна маса на дослідній території [8].

При здійсненні заявляемого способу вимірюються, підраховуються, визначаються такі параметри як:

- величина питомого теплового потоку випромінювання [Вт/м2] - вираховується;

- температура біооб'єкту [К] - вимірюється;

- коефіцієнт випромінювання біооб'єкту, як сірого тіла - задається;

- площа чутливої поверхні - задається [м2];

- відстань від об'єктиву до радіометра [мм] - задається;

- висота польоту [м] - вимірюється;

- довжина сліду на екрані локатора [мм] - вимірюється;

- довжина хвилі [мкм] - вимірюється;

- маса біооб'єкту [грам],- вираховується;

- довжина біооб'єкту [см] - вимірюється;

- зовнішня поверхня біооб'єкту [см2] - вираховується.

Обробка результатів вимірювань, в спрощеному виді, має такий вигляд [5-8]:

густина потоку інтегрального півсферичного випромінювання вираховується по

(1)

де

Вт/(м К) - випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла.

Густина теплової енергії, що сприймається в приймачі обчислюється

(2)

геометричні розміри (довжина) біооб'єкту визначаються по величині сліду на екрані та висоті польоту

(3)

зовнішня поверхня біооб'єкту визначається за формулою [8]

(4)

маса біообєкту визначається за залежністю [8]

(5)

Орієнтовні величини даних зйомки біооб'єктів з висоти 100м подані в таблиці 1.

Таблиця 1

Об'єкт

розмір на екрані, L мм

температура, t°, C

потужність теплового випромінювання, Q, нДж

Зовнішня поверхня, S, см2

маса, М, г

Людина

36,6

8,58

31000

100000

миша

0,25

0,024

28,2

150

собака

2,5

2,2

4700

10000

кінь

31,4

170000

600000

В якості ЛА для реалізації способу можна використовувати повітряну кулю, дирижабль, дельтаплан, ін. Практичну реалізацію запропонованого способу можна здійснити за допомогою електронно-оптичних пристроїв. Основними елементами апаратури вимірювань може бути: лінзовий чи дзеркальний об'єктив, дефлектор, блок підсилення сигналу і виділення інформації, приймач ІЧ випромінювання, дзеркальна призма, що обертається, світловоди, модулятор, радіометр, джерело опорного випромінювання, комп'ютер.

Для здійснення дистанційних вимірювань необхідно використовувати сприятливі погодні умови і час, пізня осінь, зима, початок весни, ранок або вечір, коли навколо нівельоване температурне поле. Сприяють для вимірювань похмурі дні, стан природи без снігу і листя. Робота способу здійснюється наступним чином. Обліт дослідної території здійснюється на висоті 30-100м. Випромінювана теплова енергія приймається системою сканування з усієї дослідної території, фокусується лінзовим чи дзеркальним об'єктивом на оптичну систему, яка відхиляє сфокусовані системою промені на поверхню радіометра ІЧ випромінювання, далі енергія ІЧ випромінювання транспортується оптичними світловоди на оптичний модулятор для кодування, виділення сигналу ІЧ випромінювання від шумів і фонового випромінювання, попадає на дзеркальну призму, що обертається, де здійснюються розкладання ІЧ випромінювання на його спектральні складові, далі сигнал подається на радіометр, де в порівнянні з опорним ІЧ випромінюванням джерела, визначаються температура кожного об'єкту в кожній точці території. Картина розподілу температур на дослідній поверхні записується в пам'яті комп'ютера. Обробка матеріалу зйомок здійснюється за спеціальною програмою ПЕВМ. При обробці матеріалу з загальної картини випромінювання виділяється спектральна складова з довжиною хвиль більше 2мкм, виділяються об'єкти з температурою 30-40°С, з геометричними розмірами не більше, наприклад, 5 метрів, визначаються кількість біооб'єктів, їх загальна маса, питоме навантаження на дослідну територію.

Таким чином поставлена мета - розробка способу дистанційного експрес-методу визначення кількості теплокровних тварин, їх сумарної маси, навантаження на дослідну територію при здійсненні:

обльоту дослідної території з фіксацією висоти польоту;

проведенні дистанційного сканування дослідної території та вимірювання інтенсивності теплової енергії (ІЧ) спектру, виділення спектру з довжиною хвиль більше 2мкм;

визначенні температури об'єктів випромінювання, що знаходяться на дослідній території;

виділенні об'єктів з температурою зовнішньої поверхні в межах 30-40°С;

виділенні об'єктів розмір яких знаходиться в межах геометричних розмірів можливих теплокровних тварин;

вирахуванні величини зовнішньої поверхні біооб'єктів;

вирахуванні маси кожного виділеного біооб'єкту і їх загальна маси - досягається.

Джерела інформації:

1. Одум. Основы экологии. Μ., Мир, 1978, с.589.

2. Патент России. №2044273 МКИ G01С11/00.

3. Патент Франції, №2630505 МКИ G087/06.

4. Gates D.M., Tantrapom W., Reflectivity of Deciduous Trees and Science.115,613, (1952).

5. Исаченко В.П. др. Теплопередача. Μ., Энергоиздат, 1981, 417с.

6. Марчелкова В.Л. Обмін речовин та енергій. Терморегуляція. Ніжин, 2003.

7. Криксунов Л.З. Прибори ночного видения. 75, «Техніка», с.216.

8. К. Шмидт-Ниельсен. Размеры животных: Почему они так важны? М., "Мир", 1987,260с.

Текст

1. Спосіб захисту проти спрацьовування футерівки головного жолоба доменної печі, що включає подавання гарячого розплаву жолобом та підтримування зниженої температури кожуха жолоба, який відрізняється тим, що захист проти спрацьовування футерівки жолоба здійснюють нарощуванням гарнісажу на поверхні його футерівки шляхом підтримування зниженої температури кожуха у зоні розмивання футерівки жолоба гарячим розплавом, при цьому товщину нарощуваного шару гарнісажу регулюють зміною зон охолодження кожуха жолоба та витрати охолоджувального агента. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що гарнісаж нарощують підтримуванням зниженої температури зовнішнього боку кожуха у зоні розмивання футерівки на межі розподілу чавун-шлак. Винахід стосується чорної металургії, зокрема технології транспортування гарячого розплаву та може бути застосованим при будівництві та реконструкції ливарних дворів доменних печей. Відомий спосіб захисту проти спрацювання футерівки головного жолоба доменної печі, що містить подання гарячого розплаву жолобом та підтримання відносно низької температури зовнішнього боку кожуха жолоба, причому підтримання температури здійснюють поданням охолодженого повітря у шпарини сталевої плити у нижній частині конструкції жолоба [див. патент України №19312 С1 МКВ5 С21В7/14, опубл. 25.12.97р.]. Ознаками аналога, які співпадають з ознаками винаходу, що заявляється, є: подання гарячого розплаву жолобом та підтримання відносно низької температури зовнішнього боку кожуха. Відомо, що футерівка у головному жолобі спрацьовується нерівномірно, найбільше в районі її контактування з рідким чавуном, а спосіб захисту проти спрацювання футерівки головного жолоба доменної печі за аналогом не забезпечує підтримання низької температури футерівки жолоба у зоні її контактування з гарячим розплавом, що призводить до розмивання футерівки у зазначеній зоні. (19) UA (11) 70482 (21) 2003109445 (22) 20.10.2003 (24) 17.07.2006 (46) 17.07.2006, Бюл. № 7, 2006 р. (72) Крівченко Юрій Сергійович, Бичков Сергій Васильович, Литвяк Василь Григорович, Банніков Юрій Григорович, Жаріков Альберт Миколайович, Гусаров Олександр Сергійович, Черкаський Володимир Матвійович, Лучкін Вячеслав Вадимович (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ПО ПРОЕКТУВАННЮ МЕТАЛУРГІЙНИХ ЗАВОДІВ (56) SU, 1 138 037, A, 30.01.1985 SU, 1 813 098, A3, 30.04.1993 UA, 19 312, C1, 25.12.1997 UA, 38 113, A, 15.05.2001 UA, 41 020, A, 15.08.2001 UA, 43 301, A, 15.11.2001 RU, 2 113 494, C1, 20.06.1998 Заявка RU, 99107364, A, 20.01.2001 RU, 2 166 547, C2, 10.05.2001 EP, 0 143 971, A1, 12.06.1985 C2 2 (13) 1 3 70482 4 Найбільш близьким за технічною суттю та техжолоба, утворення та нарощування гарнісажу у нічним результатом, що досягається, є спосіб замісці її контакту з гарячим розплавом, причому хисту проти спрацьовування футерівки головного гарнісаж в цьому випадку захищає футерівку, а жолоба доменної печі, що містить подання гарячотовщину нарощуваного шару гарнісажа регулюють го розплаву жолобом та підтримання відносно низміною зон охолодження кожуха та витрат охолозької температури кожуха шляхом його захисту джувального агента. ізолюючим матеріалом з внутрішнього боку [див. Таким чином, сукупність суттєвих ознак забезпатент РФ №2166547 С2 МПК7 С21В7/14; печує досягнення технічного результату, а саме, F27D3/14, опубл. 20.01.2001р.]. підвищення стійкості футерівки жолоба та підвиОзнаками прототипа, що збігаються з ознакащення строку служби жолоба. ми винаходу, що заявляється, є: подання гарячого Спосіб захисту проти спрацювання футерівки розплаву жолобом та підтримання зниженої темголовного жолоба доменної печі реалізується за ператури кожуха. допомогою пристрою для приймання та транспорНедоліком способу за прототипом є те, що татування розплавленого матеріалу, наведеного на кий спосіб захисту проти спрацювання футерівки кресленні, головного жолоба доменної печі не забезпечує Фіг.1 - поперечний розріз, охолодження футерівки жолоба в місці її контакту Фіг.2 - вид зверху. з гарячим розплавом, тому що ним тільки ізолюПристрій для приймання та транспортування ють кожух від гарячої футерівки, температура якої розплавленого матеріалу складається з футеропри цьому залишається незмінною, що призводить ваного жолоба 1, замкненого всередині кожуха 2 до розмивання футерівки у цьому місці. та засобу З для підтримання зниженої температуВ основу винаходу поставлено задачу удоскори кожуха, який встановлений на рівні зоні 4 розналити спосіб захисту проти спрацювання футерімивання футерівки 5, з зовнішнього боку кожуха 2. вки головного жолобу доменної печі шляхом наЗасіб 3 для підтримання зниженої температурощування гарнісажа на поверхні футерівки за ри кожуха 2 виконаний у вигляді труб 6 з перфорахунок примусового охолодження жолоба в зоні рацією, розташованих поздовж жолоба у зоні 4 розмивання футерівки в місці її контакту с гарячим розмивання футерівки, встановлений з можливісрозплавом, що забезпечує підвищення стійкості тю обертання та містить регулювальний пристрій футерівки та, як наслідок строку служби жолоба. 7. Контроль за температурою футерівки жолоба Поставлена задача вирішується тим, що у здійснюють термопари 8. способі захисту проти спрацювання футерівки гоЗахист против спрацювання футерівки головловного жалоба доменної печі, що містить поданного жолоба доменної печі за способом, який заяня гарячого розплаву жолобом та підтримання вляється, здійснюється наступним чином. зниженої температури кожуха жолоба, відповідно В процесі випуску розплаву з доменної печі до винаходу захист против спрацювання футерівздійснюється накопления продуктів плавки у жоки жолоба здійснюють нарощуванням гарнісажа на лобі 1. Внаслідок впливу продуктів плавки на фуповерхні футерівки, а гарнісаж нарощують підтритерівку жолоба вона розмивається головним чиманням зниженої температури кожуха у зоні розном у районі межі поділу чавун-шлак. мивання футерівки жолоба гарячим розплавом, При виникненні ознак руйнування футерівки при цьому товщину нарощуваного шару гарнісажа жолоба, відчиняють регулюючий пристрій 7 та порегулюють зміною зон охолодження кожуха та дають повітря до труби 6 для примусового охоловитрати охолоджуючого агента. дження зовнішнього боку кожуха 2 у зоні 4 розмиКрім того, гарнісаж нарощують підтриманням вання футерівки, переважно на межі поділу чавунзниженої температури зовнішнього боку кожуха у шлак, що призводить до створення гарнісажа 9 на зоні розмивання футерівки на межі розподілу чаповерхні футерівки 5. За показаннями термопар 8, вун-шлак. встановлених у відповідних точках футерівки, оціПричинно-наслідковий зв'язок між суттєвими нюють стан жолоба. У відповідності до цього, обеознаками винаходу, що заявляється та технічним ртаючи трубу та змінюючи витрату охолоджуючого результатом, який досягається, полягає у наступповітря та зони охолодження кожуха регулюють ному. товщину шару нарощуваного гарнісажа. Шар гарОхолодження кожуха в зоні розмивання футенісажа перешкоджає впливу продуктів плавки на рівки жолоба (переважно на межі розподілу чавунфутерівку жолоба, що підвищує строк її служби та шлак) забезпечує також і охолодження футерівки жолоба в цілому. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 70482 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A method for protection against blast furnace main trough lining wear

Автори англійською

Krivchenko Yurii Serhiiovych, Bychkov Serhii Vasyliovych, Lytviak Vasyl Hryhorovych, Bannikov Yurii Hryhorovych, Zharikov Albert Mykolaiovych, Husarov Oleksandr Serhiiovych

Назва патенту російською

Способ защиты против срабатывания футеровки главного желоба доменной печи

Автори російською

Кривченко Юрий Сергеевич, Бычков Сергей Васильевич, Литвяк Василий Григорьевич, Банников Юрий Григорьевич, Жариков Альберт Николаевич, Гусаров Александр Сергеевич

МПК / Мітки

МПК: C21B 7/10, F27B 1/24, F27D 3/14, C21B 7/14

Мітки: жолоба, доменної, спрацьовування, спосіб, головного, захисту, печі, футерівки

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-70482-sposib-zakhistu-proti-spracovuvannya-futerivki-golovnogo-zholoba-domenno-pechi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб захисту проти спрацьовування футерівки головного жолоба доменної печі</a>

Подібні патенти