Пристрій для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі

Реферат: Пристрій для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі включає вимірювальне сопло, виконане з жароміцної сталі, установлене в нерухомому патрубку фурменого повітроводу. Зовнішня сторона сопла жорстко з'єднана з каркасом з випарників теплових трубок, конденсатори яких виведені в кільцевий охолоджувач. UA 102458 U (12) UA 102458 U UA 102458 U 5 10 15 Корисна модель належить до галузі чорної металургії, а саме доменного виробництва, і може використовуватися для контролю і регулювання витрати дуття по фурмах доменної печі. Відомий пристрій для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі, що включає вимірювальне сопло, виконане з жароміцної сталі, встановлене в нерухомому патрубку фурменого повітроводу [Копелович А.П. Автоматическое регулирование в черной металлургии. Справочник. - Μ.: Металлургиздат, 1963. - 408 с. (стр. 313-316)]. Недоліком відомого пристрою для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі є низька стійкість і надійність роботи вимірювального сопла, через що за досить невеликий проміжок часу роботи системи контролю та регулювання витрати дуття по фурмах печі, відносна похибка вимірювання витрати дуття по фурмах починає значно перевищувати допустиму величину в 2 %. Обов'язковою умовою вимірювання витрати гарячого дуття є те, що коефіцієнти газодинамічного опору сопел на патрубках підведення дуття до всіх фурм повинні бути постійними величинами. Однак через певний проміжок часу початкові коефіцієнти опору сопел (kі) стають величиною невизначеною, що не дозволяє достовірно визначати витрати дуття за формулою: Qi  k i i , м3 / с , 3 20 25 30 35 40 45 50 55 60 де Qі - витрата дуття через фурму, м /с; kі - коефіцієнт опору сопла; ΔPі - перепад тиску на вимірювальній ділянці, Па; і - номер фурменого приладу. Причиною низьких стійкості і надійності вимірювальних сопел, що працюють надійно при температурах до 1200 °C, незважаючи на використання жароміцних сталей, є те, що при заміні фурм, які вийшли з ладу, і взятті доменної печі "на тягу" температура в патрубках фурмених повітроводів піднімається до 1700-1800 °C, що призводить до деформації сопел (зміни форми і площі вихідного перерізу сопла) і відповідно - до зміни коефіцієнтів опору сопел (kі). В даний час система контролю і регулювання витрати дуття по фурмах доменної печі не експлуатується ні на одній доменній печі, незважаючи на те, що вона може повністю ліквідувати окружну нерівномірність газорозподілу в доменній печі, стабілізувати тепловий та газодинамічний режими доменної плавки з відповідним зростанням продуктивності печі і зниженням питомої витрати коксу, сприяти зниженню зносу футерівки доменної печі. В основу корисної моделі ставиться задача підвищити стійкість і надійність роботи сопла в системі вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі, тобто забезпечити надійне охолодження сопла, яке не допускає його перегріву вище температур, при яких починає відбуватися деформація сопла, що призводить до зміни коефіцієнта газодинамічного опору сопла. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі, який включає вимірювальне сопло, виконане з жароміцної сталі, встановлене в нерухомому патрубку фурменого повітроводу, має суттєві відмінності, які полягають в тому, що зовнішня сторона сопла жорстко з'єднана з каркасом з випарників теплових трубок, конденсатори яких виведені в кільцевий охолоджувач. На фіг. 1 показаний вертикальний переріз нерухомого патрубка фурменого повітроводу з вимірювальним соплом і каркасом з теплових трубок; на фіг. 2 - переріз А-А на фіг. 1. Пристрій для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі складається з вимірювального сопла 1, виконаного з жароміцної сталі. Сопло 1 установлене в нерухомому патрубку 2 фурменого повітроводу. Зовнішня сторона сопла 1 жорстко з'єднана з каркасом 3 з випарників 4 теплових трубок, конденсатори 5 яких виведені в кільцевий охолоджувач 6. Вимірювання перепаду тиску на соплі 1 здійснюють за допомогою імпульсних трубок 7. Теплова трубка - елемент системи охолодження, принцип роботи якого заснований на тому, що в закритих вакуумних трубках з металу знаходиться рідина з певною температурою кипіння. Перенесення теплоти відбувається за рахунок того, що рідина випаровується на гарячому кінці трубки, поглинаючи теплоту, і конденсується на холодному кінці трубки, звідки переміщається назад на гарячий кінець. Теплові трубки мають великий діапазон робочих температур, дуже високу швидкість передачі теплоти і великий ресурс роботи, що робить їх високоефективною і надійною технічною системою охолодження. Пристрій для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі працює таким чином. Дуття, яке подається в доменну піч з кільцевого повітроводу, надходить в пристрій для подачі дуття в фурми і через фурмений прилад - в піч. Перепад тиску на соплі 1 вимірюють, наприклад, за допомогою дифманометра, підключеного імпульсними лініями до імпульсних трубок 7. З дифманометра сигнал про виміряний перепад тиску (ΔР і) надходить в контролер (обчислювальний комплекс), де, використовуючи відомий коефіцієнт опору конкретного сопла (kі) за наведеною формулою Qі = kі д/ΔPі, обчислюють витрату дуття через дану фурму. Для 1 UA 102458 U 5 10 забезпечення надійного охолодження сопла 1, що не допускає його перегріву вище температур, при яких починає відбуватися деформація сопла 1, що приводить до зміни коефіцієнта опору (kі), кожне сопло 1 захищено каркасом 3 з теплових трубок. Зовнішня сторона кожного сопла 1 жорстко з'єднана з каркасом 3 з випарників 4 теплових трубок, конденсатори 5 яких виведені в кільцевий охолоджувач 6. Тепло, відведене тепловими трубками від сопла 1, далі відводиться від кільцевого охолоджувача 6 проточною водою. Таким чином, пристрій для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі має підвищену стійкість і надійність роботи, що в свою чергу сприяє надійній роботі системи контролю та регулювання витрати дуття по фурмах доменної печі, яка дозволяє ліквідувати окружну нерівномірність газорозподілу в доменній печі, стабілізувати тепловий і газодинамічний режими доменної плавки з відповідним зростанням продуктивності печі, а також - істотним зниженням питомої витрати коксу та зносу футерівки доменної печі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Пристрій для вимірювання витрати дуття по фурмах доменної печі, який включає вимірювальне сопло, виконане з жароміцної сталі, установлене в нерухомому патрубку фурменого повітроводу, який відрізняється тим, що зовнішня сторона сопла жорстко з'єднана з каркасом з випарників теплових трубок, конденсатори яких виведені в кільцевий охолоджувач. 2 UA 102458 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3