SU789586A1 - Device for burnout control of water-cooled elements of high-temperature sets - Google Patents
Device for burnout control of water-cooled elements of high-temperature sets Download PDFInfo
- Publication number
- SU789586A1 SU789586A1 SU792711362A SU2711362A SU789586A1 SU 789586 A1 SU789586 A1 SU 789586A1 SU 792711362 A SU792711362 A SU 792711362A SU 2711362 A SU2711362 A SU 2711362A SU 789586 A1 SU789586 A1 SU 789586A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- water
- burnout
- lance
- output
- leakage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
Изобретение относится к устройствам для контроля прогара водоохлаждаемых элементов высокотемпецатурных агрегатов,например кислородных фурм, 5 зондов для непрерывного контроля температуры жидкой стали, фурм доменных печей.The invention relates to devices for controlling burnout of water-cooled elements of high temperature aggregates, for example, oxygen tuyeres, 5 probes for continuous monitoring of the temperature of molten steel, tuyeres of blast furnaces.
Известно устройство для контроля прогара кислородной фурмы, содержащее фотодатчики, размещенные в местах предполагаемого прогара водоохлаждаемой рубашки фурмы,- выходы которых связаны со входом регистратора I* 1]· 15A device for controlling burnout of an oxygen lance containing photosensors located in the places of the alleged burnout of a water-cooled lance jacket, the outputs of which are connected to the input of the recorder I * 1 ] · 15
Недостатками такого устройства являются зависимость чувствительности фотодатчика от расположения последнего к месту прогара, т.е. в зависимости от степени удаленности от места прогара чувствительность фотодатчика резко падает, сложная конструкция водоохлаждающей рубашки фурмы при установке фотодатчиков не позволяет точно предугадать возможные 25 места прогара итребует увеличения числа фотодатчиков, а следовательно усложнения схемы устройства. Кроме того, увеличивается трудоемкость монтажа и эксплуатации устройства ввипу того, что устройство работает в жидкости, находясь в подвижной фурме, что сказывается на электроизоляции подводящих кабелей и работе фотоэлементов .The disadvantages of this device are the dependence of the sensitivity of the photosensor on the location of the latter to the burnout, i.e. depending on the degree of distance from the burnout site, the sensitivity of the photosensor drops sharply, the complex design of the water-cooling lance jacket when installing the photosensors does not accurately predict the possible 25 spots of burnout, which requires an increase in the number of photosensors, and hence the complexity of the device circuit. In addition, the complexity of installation and operation of the device increases due to the fact that the device operates in a liquid while in a movable lance, which affects the electrical insulation of the supply cables and the operation of photocells.
Известно также устройство для контроля прогара кислородной фурмы, содержащее на входе и выходе из охлаж10 даемой рубашки фурмы датчики потока, выполненные в виде расходометров, выходы которых подключены к блоку вычитания, а выход последнего через самопишущий к звуковому и световому сигнализаторам и ко входу блока аварийного отключения. О прогаре фурмы судят по разностному сигналу потоков на входе и выходе из водоохлаждаемой рубашки фурмы [2 ].There is also known a device for controlling burnout of an oxygen lance containing at the inlet and outlet of a cooled lance jacket 10 flow sensors made in the form of flow meters, the outputs of which are connected to the subtraction unit, and the output of the latter through self-recording to sound and light alarms and to the input of the emergency shutdown unit . Lance burnout is judged by the difference signal of the flows at the inlet and outlet of the water-cooled lance jacket [2].
Однако чувствительность этого устройства позволяет определить величину утечки, которая соответствует прогару больше допустимого по техническим нормам, и не .позволяет определять прогар или утечку’в пределах допустимого, т.е. на ранних стадиях его возникновения. Кроме того, в известном устройстве не контролируется его исправность путем иммитации утеч3 ки “воды и не осуществляется калибровка на контролируемую утечку воды.However, the sensitivity of this device allows you to determine the amount of leakage that corresponds to burnout is more than acceptable by technical standards, and does not allow to determine burnout or leak’s within the acceptable range, i.e. in the early stages of its occurrence. In addition, in the known device, its serviceability is not controlled by simulating the leakage of water and calibration is not carried out for a controlled leakage of water.
Цель изобретения - повышение надежности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля прогара, фурмы, содержит датчики расхода пото- * ка охладителя, один из которых установлен на входе, а другой на выходе из водоохлаждаемой рубашки., выходы крторых подключены к блоку вычитания, а выход последнего подключен через 10 самопишущий прибор к звуковому и световому сигнализаторам, блок аварийного отключения, перемычку, соединяющую подводящий и отводящий трубопроводы, на которой установлен^ расхо- 15 домер и управляемый вентиль' с приводом, причем выход расходомера подключен. ко входу показывающего устройства, вход привода управляемого вентиля соединен с ключом дистанцион- jq ного управления.This goal is achieved by the fact that the device for controlling burnout, tuyeres, contains flow rate sensors for the cooler * flow, one of which is installed at the inlet and the other at the outlet of the water-cooled jacket. The outputs of which are connected to the subtraction unit, and the output of the latter is connected via 10 a recording device for sound and light annunciators, an emergency shutdown unit, a jumper connecting the inlet and outlet pipelines, on which a flow meter and a controllable valve 'with a drive are installed, and the flowmeter output is connected chen to the input of the indicating device, the input of the drive of the controlled valve is connected to the remote control key jq.
На чертеже схематически изображена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing schematically shows a block diagram of the proposed device.
Устройство состоит из сужающего устройства - диафрагмы 1, установленной на входе в водоохлаждаемую рубашку фурмы, сужающего устройства - диафрагмы 2, установленной на выходе из последней. Подающий 3 и отводящий .1 трубопроводы соединены промежуточной перемычкой 5, на которой установлены управляемый вентиль 6 с приводом 7 и ключом 8 дистанционного управления, причем вход привода 7 управляемого вентиля 6 соединен с ключом 8 дистанционного управления. На перемычке также установлен расходомер 9, выход которого связан с показывающим устройством 10. Сужающие устройст- ва - диафрагмы 1 и 2 связаны соответственно с датчиками потока - дифманометрами 11 и 12, импульсными трубками 13 и 14. Дифманометры 11 и 12 установлены на входе и выходе из ( водоохлаждаемой рубашки. Выходы дифманометров 11 и 12 соединены со входами блока 15 вычитания, выход которого соединен со Входом самопишущего прибора .16 и с одним из входов блока 17 сравнения, другой вход последнего соединен с выходом задатчика 19 величины допустимой утечки. Выход блока 17 сравнения допустимой утечки соединен со входом блока 19 аварийного отключения, который может быть выполнен в виде усилителя с релейным выходом. Самопишущий прибор 16 выполнен с. сигнальным устройством, выход которого соединен со световым сигнализатором - лампочкой 20 и с звуковым сигнализатором сиреной 21 для подачи предупредительного сигнала о предаварийной ситуации.The device consists of a constricting device - the diaphragm 1, installed at the entrance to the water-cooled jacket of the lance, a constricting device - the diaphragm 2, installed at the outlet of the latter. Giver 3 and abducer. 1, the pipelines are connected by an intermediate jumper 5 on which a controllable valve 6 is mounted with an actuator 7 and a remote control key 8, and the input of the actuator 7 of the controllable valve 6 is connected to the remote control key 8. A flow meter 9 is also installed on the jumper, the output of which is connected to the indicating device 10. The constricting devices — diaphragms 1 and 2 are connected respectively to flow sensors — differential pressure gauges 11 and 12, pulse tubes 13 and 14. Differential pressure gauges 11 and 12 are installed at the input and output of (water-cooled jacket. The outputs of pressure switches 11 and 12 are connected to the subtraction unit 15 inputs, whose output is connected to the input .16 automatic recorder and to one input of the comparator 17, the other input of the latter connected to the output allowable value setter 19 vTe The output of the allowable leakage comparison unit 17 is connected to the input of the emergency shutdown unit 19, which can be configured as an amplifier with a relay output.The recorder 16 is made with an alarm device, the output of which is connected to a light signaling device - lamp 20 and an audible signaling device with a siren 21 to give a pre-emergency alert.
Работа устройства поясняется следующим.The operation of the device is explained as follows.
Охлаждающая вода, проходя через ’диафрагмы 1 и 2 создает перепады давлений дри дра, которые по импульсным трубкам 13 й 14 поступают на дифференциальные манометры 11 и 12.The cooling water, passing through the diaphragms 1 and 2, creates pressure differences between dr and a , which are supplied to the differential pressure gauges 11 and 12 via impulse tubes 13th 14.
Расход жидкости Ф по перепаду давления на диафрагме определяется по формулеThe fluid flow rate F by the differential pressure across the diaphragm is determined by the formula
0'-ЛРо72р(рТр7) , (1) (где сС -коэффициент расхода, учитывающий неравномерное распределение потока, по сечению;0'-ЛР о 72р (рТр7), (1) (where сС is the flow coefficient taking into account the uneven flow distribution over the cross section;
F о - площадь сужающего устройства,’ р - плотность жидкости, ,Р2~ давление жидкости соответственно до и после диафрагмы.F about - the area of the constricting device, 'p - the density of the fluid,, P 2 ~ fluid pressure, respectively, before and after the diaphragm.
Обозначив К =</'£о-[2р и ар = = Р4 “ Ρς, уравнение (1) примет видDenoting K = </ '£ o- [2p and ap = P4 “Ρς, equation (1) takes the form
Q-Kn/Zp №Q-Kn / Zp No.
Для диафрагмы 1 имеем:For aperture 1 we have:
(3) где - расход воды до фурмы.(3) where is the water flow rate before the lance.
Для диафрагмы 2 имеем:For aperture 2 we have:
©а= К2 , (4) где Q2 - расход воды после фурмы. Применяя одинаковые дифманометры для измерения перепадов давления на. диафрагмах на подающем и отводящем трубопроводах, можно выбрать параметры диафрагмы таким образом, чтобы соблюдалось равенство = К2. Тогда разделив (3) на (4) получим = тДЙ*- или Л ,© a = K 2 , (4) where Q 2 is the water flow after the lance. Using the same differential pressure gauges to measure pressure drops across. diaphragms in the supply and outlet pipelines, you can select the parameters of the diaphragm so that the equality = K 2 is observed. Then, dividing (3) by (4) we get = m * * - or A,
Qz ’. ДР2 I Ыа ' АРа откуда др1 = ДР2· ( )α.Q z '. ДР 2 I На 'АР and whence dr 1 = ДР 2 · () α .
Определенной разности перепадов давлений на дифманометрах соответствует определенная величина сигнала, тогда обозначив др., = и дра = Зц , запишем 34 = Зц.A certain difference in pressure on the differential pressure gauges corresponds to a certain signal value, then by designating others, = and others а = Зц, we write 3 4 = Зц.
При отсутствии утачки воды из фурмы Q, = Q2' тогДа = За.In the absence of water leakage from the lance Q, = Q 2 'then r D a = Z a .
При наличии утечки, воды на величину &G имеем (6)In the presence of leakage, water by the value of & G, we have (6)
Изменение расхода воды на величину &Q соответствует изменению сигналов на величину & 3, следовательно (7) и (7) вA change in water flow rate by & Q corresponds to a change in signals by & 3, therefore (7) and (7) in
32 = з4- а 33 2 = s 4 - a 3
Подставляя значения (6) (5) получимSubstituting the values (6) (5) we obtain
З^/П-гдО) ) I откуда3 ^ /--gdO)) I where
2-3/aq ΔΟ2~ о С12 ’З-ι (8)2-3 / aq ΔΟ 2 ~ о С12 'З-ι (8)
-1-1
Поскольку второй член правой части уравнения (8) малая величина второго порядка, ею можно пренебречь, тогда , 2>J-bQ ьЗ лО - X---- пли —— - 2« —— * 9 ’Since the second term of the right-hand side of equation (8) is a small second-order quantity, it can be neglected; then, 2> J-bQ b3 О 0 - X ---- or —— - 2 “—— * 9’
М 4 и QM 4 and Q
Выразим зависимость J - t(Q) в безмерных величинах, для этого разде. лим функцию J z q2/^ на где и Q - соответственно текущее значение сигнала и расхода, 3^,^ ц Q waK соответственно предельные номинальный сигнал датчиков и расход жидкости. Тогда получим _We express the dependence J - t (Q) in dimensionless quantities, for this section. The limiting function is J z q2 / ^ on where and Q are the current signal and flow rate, respectively, 3 ^, ^ q Q waK, respectively, are the limiting nominal signal of the sensors and fluid flow rate. Then we get _
J / Q 'Чтак/ (ΐθίJ / Q 'Whack / (ΐθί
Обозначим —3—Denote —3—
Тогда НО) примет видThen BUT) takes the form
Ϊ = V , (11 )Ϊ = V, (11)
®.е. зависимость между сигналом и расходом в безразмерных величинах пред10®.e the relationship between the signal and the flow in dimensionless quantities pre10
-<V ставляет собой квадратное уравнение. 20 Из уравнения (11) следует, что< максимальная чувствительность =2 по перепаду давления будет при максимальном расходе,, т.е. при Q= 1.- <V is a quadratic equation. 20 From equation (11) it follows that <maximum sensitivity = 2 with respect to the differential pressure will be at maximum flow rate, i.e. for Q = 1.
Для значения q= 0,5 чувствительности известного и предлагаемого устройства равны, при одинаковых классах точности приборов контроля.For q = 0.5, the sensitivities of the known and proposed devices are equal, with the same accuracy classes of control devices.
На основании изложенного можно разделить весь диапазон измерения расхода на 2 области, в первой из кото- 30 рых 0 < -Ϊ <0,5,‘ 0 < < 0,5, а во второй 0,5 < ί < 1;0,5<φ<1.Based on the foregoing, the entire range of flow measurement can be divided into 2 areas, in the first of which 30 <<Ϊ <0.5, '0 <<0.5, and in the second 0.5 <ί <1; 0, 5 <φ <1.
Отсюда можно сделать вывод, что во второй области использование датчиков измерения перепадов давления 35 более эффективно, чем датчиков расхода .From this we can conclude that in the second area, the use of differential pressure sensors 35 is more efficient than flow sensors.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При наличии утечки, посредством ДО диафрагм 1 и 2 соответственно импульсных трубок 13 и 14, дифманометры 11 и 12 регистрируют различные величины перепадов давления, в результате чего в блоке 15 возникает сигнал, который передается на самопишущий прибор 16, а от него на сигнализаторы 20 и '21, при этом величина сигнала пропорциональна квадрату величины утечки, характер которой (возрастание или стабильность) прослежуется посредст- эи вом самопишущего прибора 16.If there is a leak, through the diaphragms 1 and 2 of the impulse tubes 13 and 14, respectively, the differential pressure gauges 11 and 12 record various pressure drops, as a result of which a signal appears in block 15, which is transmitted to the recorder 16, and from it to the signaling devices 20 and '21, wherein the magnitude of the signal is proportional to the square of the magnitude of leakage, nature of which (or increase stability) traced posredst- ee vom automatic recorder 16.
В момент возникновения прогара фурмы, когда величина утечки находится в допустимых пределах, оператор оповещается сигнализаторами. 55When a lance burnout occurs, when the leakage is within acceptable limits, the operator is notified by signaling devices. 55
Задатчик 18 величины допустимой утечки настроен на максимальную величину допустимой утечки. При возрастании сигнала с выхода блока 15 вычитания и превышении им сигнала с дд выхода задатчика 18 величины допустимой утечки, на выходе блока 17 сравнения появляется сигнал, который передается на вход блока 19 аварийного отключения. 65The permissible leakage amount setter 18 is set to the maximum allowable leak rate. When the signal increases from the output of the subtraction unit 15 and when it exceeds the signal from the dd output of the setter 18, the allowable leakage, a signal appears at the output of the comparison unit 17, which is transmitted to the input of the emergency shutdown unit 19. 65
При срабатывании блока 19 аварийного отключения прекращаются подачи 1 кислорода и охлаждающей воды, фурма автоматически выводится из ванны конвертера.When the unit 19 emergency shutdown stops supplying 1 oxygen and cooling water, the lance is automatically removed from the bath of the Converter.
Для проверки исправности устройства периодически, например 1 раз в смену, создают искусственную утечку воды по перемычке 5 посредством дистанционного ключа 8, воздействующего на привод 7 управляемого вентиля 6. Величину утечки измеряют посред- β ством расходомера 9 и показывающего прибора 10. Одновременно возникает разбаланс сигналов дифманометров 11 и 12 и на выходе блока 15 вычитания появляется сигнал. Показания самопишущего прибора 16 и показывающего прибора 10 сравниваются и при необходимости производят калибровку устройства.To check the health of the device periodically, for example 1 time per shift, an artificial water leak is created through the jumper 5 using a remote key 8 acting on the actuator 7 of the controlled valve 6. The leakage value is measured using β flow meter 9 and indicating device 10. Simultaneously, an imbalance of signals differential pressure gauges 11 and 12 and a signal appears at the output of the subtraction block 15. The readings of the recorder 16 and the indicating device 10 are compared and, if necessary, calibrate the device.
. При осуществлении калибровки устройства на перемычке 5 создают искусственную утечку, которая регулируется до величины превышающей допустимую.. When calibrating the device on the jumper 5 create an artificial leak, which is regulated to a value exceeding the permissible.
По показаниям прибора 10 градуируют' шкалу самопишущего прибора 16 и натраивают пределы срабатывания сигнальных устройств, включающих сигнализаторы 20 и 21.According to the testimony of device 10, they calibrate the scale of the recorder 16 and adjust the response limits of the signaling devices, including the signaling devices 20 and 21.
Технико-экономической эффективностью устройства для контроля прогара фурмы является то, что путем повышения чувствительности устройства обнаруживают утечку воды на ранних стадиях прогара, что позволяет своевременно предпринять меры по предотвращению взрывов и аварий, вызванных по паданием воды в конвертер, в связи с этим уменьшается количество простоев и брака готовой продукции, следовательно, повышается производительность конвертеров.The technical and economic efficiency of the device for controlling the burnout of the lance is that by increasing the sensitivity of the device, water leakage is detected in the early stages of burnout, which allows timely measures to be taken to prevent explosions and accidents caused by the falling of water into the converter, which reduces the number of downtimes and defective products, therefore, the productivity of converters increases.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792711362A SU789586A1 (en) | 1979-01-11 | 1979-01-11 | Device for burnout control of water-cooled elements of high-temperature sets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792711362A SU789586A1 (en) | 1979-01-11 | 1979-01-11 | Device for burnout control of water-cooled elements of high-temperature sets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU789586A1 true SU789586A1 (en) | 1980-12-23 |
Family
ID=20804616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU792711362A SU789586A1 (en) | 1979-01-11 | 1979-01-11 | Device for burnout control of water-cooled elements of high-temperature sets |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU789586A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636795C2 (en) * | 2012-08-01 | 2017-11-28 | Прайметалз Текнолоджиз Аустриа ГмбХ | Method and device for detecting leakage in area by at least one furnace cooling unit and furnace |
-
1979
- 1979-01-11 SU SU792711362A patent/SU789586A1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636795C2 (en) * | 2012-08-01 | 2017-11-28 | Прайметалз Текнолоджиз Аустриа ГмбХ | Method and device for detecting leakage in area by at least one furnace cooling unit and furnace |
| US10563922B2 (en) | 2012-08-01 | 2020-02-18 | Primetals Technologies Austria GmbH | Method and device for detecting a leakage in the area of at least one cooling device of a furnace and a furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1155289B1 (en) | Flow measurement with diagnostics | |
| CN102272565B (en) | Process temperature transmitter with improved temperature calculation | |
| US4090179A (en) | System for monitoring flow rate difference in water cooling conduit | |
| RU2003134964A (en) | MEASURING FLOW PARAMETERS | |
| CN110274669B (en) | Online calibration method for large-diameter electronic water meter | |
| US3979954A (en) | Karman vortex flowmeter | |
| US4118780A (en) | Technique for monitoring flow rate differences in water cooling conduit | |
| SU789586A1 (en) | Device for burnout control of water-cooled elements of high-temperature sets | |
| JPH06174580A (en) | Leakage detector for combustion gas of internal combustion engine | |
| JP3549167B2 (en) | Gas pipe leak detection device | |
| JPH076882B2 (en) | Abnormality detection method and device | |
| JP3843546B2 (en) | Safety equipment for gas burning appliances | |
| JPH0311546Y2 (en) | ||
| SU1118686A1 (en) | Device for detecting blow-hole in cooled members of metallurgical sets | |
| JP3151803B2 (en) | How to diagnose tuyere damage | |
| RU2243265C2 (en) | Method of detection of burn-out in cooled thermal unit | |
| JPS6272454A (en) | Abnormality monitoring device for holding furnace for horizontal and continuous casting | |
| JP2619161B2 (en) | Lance clogging detection device | |
| JPS63234113A (en) | Inflow state deciding method for drainage channel | |
| JPS6122986Y2 (en) | ||
| SU1229596A1 (en) | Device for measuring temperature | |
| SU1106999A1 (en) | Method of determination of limit operating time of ball-type flowmeters | |
| JPS6293054A (en) | Method for detecting drift of molten steel in continuous casting mold | |
| JPH0131582B2 (en) | ||
| RU2143669C1 (en) | Process of metrological diagnostics of flowmeters |