Процесс электроплавки сульфидных медно-никелевых материалов на штейн
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
авляет автоматический контроль уровня раздела двух сред.
На действующих РТП для плавки медно-никелевых руд уровень шлака и штейна до последнего времени измеряли вручную стальным ломиком через замерочное отверстие, расположенное в своде печи. Длина замерочного ломика составляла ? 5 м, диаметр 20 мм. Для замера уровней шлака и штейна ломик опускают вертикально в расплав и выдерживают в ванне до 1 мин. По извлечении из расплава на замерочном ломике наблюдают достаточно четкую границу между штейновым и шлаковым слоями - конец ломика, находившийся в штейне, покрыт тонкой коркой шлака, а часть ломика, соприкасавшаяся со шлаковым слоем, покрыта толстой коркой. Замерочный ломик укладывают на рабочей площадке рядом с контрольным и по отметкам, нанесенным на контрольном ломике, отiитывают уровень шлака и штейна. Замер осуществляют при отключении печи 1 - 2 раза в смену, что является трудоемкой операцией и приводит к излишним простоям печи.
Методы и устройства для контроля уровня расплава
Радиоактивный метод. Для индикации уровня жидкости металла в металлургической промышленности в последнее время широко применяют радиоизотопные гамма-реле, схема монтажа которых определяется конкретными условиями технологического процесса.
Метод контроля уровня шлака при помощи радиоактивных изотопов был опробован в черной металлургии при доменной плавке. Схема установки излучателя и iетчика в горне доменной печи показана на рис. 3.3. В шлаковую летку 1 в охлаждаемой трубке устанавливают радиоактивный датчик 2. В воздушной фурме 3 в охлаждаемой трубке размещают iетчик 4, соединенный с переiетной установкой 5. Интенсивность излучения, фиксируемая фурменными iетчиками, зависит от высоты слоев шлака и кокса, находящихся на пути пучка гамма-лучей между шлаковыми и воздушными фурмами. При повышении уровня шлака в горне поглощение излучения увеличивается и интенсивность ослабляется пропорционально изменению уровня. Для каждой нары шлаковой и воздушной фурм на основании экспериментальных данных составляли градуировочную таблицу, по которой определяли уровень продуктов плавки в горне.
Схема установки радиоактивного уровнемера
Опыт применения радиационных датчиков уровня в черной металлургии позволяет предположить о принципиальной возможности контроля уровня ванны в РТП при помощи радиоактивных приборов. Однако следует отметить, что применение указанного метода в условиях рудной электроплавки медно-никелевого сырья осложняется большой агрессивностью шлака, а также наличием корок па поверхности ванны и настылей у торцовых стенок печи.
Ультразвуковой метод. Для измерения уровня расплавленного металла и шихты в металлургических агрегатах также применяют ультразвуковые уровнемеры, работа которых основана на принципе локации сверху.
Вырабатываемые генератором электрические колебания формируются передающим преобразователем в электроакустические и излучаются внутрь агрегата в направлении раздела газ - расплав. Отраженные от границы раздела колебания принимаются, трансформируются приемным электроакустическим преобразователем и поступают в усилитель. Время прохождения сигнала но акустическому тракту, пропорциональное расстоянию от свода до поверхности расплава либо шихты, измеряется специальной электронной схемой. Измеренное значение уровня регистрируется вторичным прибором.
При использовании ультразвуковых уровнемеров в металлургических агрегатах существенную роль играет температурная и концентрационная погрешность прибора. Как известно, температурная погрешность прибора, построенного по методу акустической импульсной локации через газ, определяется изменениями скорости звука в связи с изменениями температуры газа. Концентрационная погрешность измерений определяется изменениями концентрации составляющих газовой среды.
При измерении уровня шихты в шахтной печи для предохранения преобразователя от загрязнения и предотвращения конденсации паров воды в патрубок-волновод непрерывно подается воздух, что существенно улучшает условия работы преобразователя, а также позволяет уменьшить температурную и концентрационную погрешность прибора.
Измерение уровня расплава в печи при помощи ультразвуковых датчиков возможно только при наличии участка с постоянно чистым зеркалом ванны. В руднотермической печи для плавки медно-никелевых руд при существующей системе загрузки печи шихтой практически вся поверхность расплава закрыта шихтовыми кучами. Кроме того, в руднотермической печи в результате сильных электрических и магнитных полей уровень помех может быть недопустимо высоким. Указанные обстоятельства ставят под сомнение возможность применения ультразвуковых уровнемеров в руднотермических печах.
Определить границу шлака и штейна в руднотермической печи при помощи ультразвукового прибора невозможно, так как акустические сопротивления шлака и штейна весьма близки по величине.
Термоэлектрический метод. Из других бесконтактных методов измерения уровня определенный интерес представляет метод контроля уровня жидкого металла при помощи тепловых датчиков. В Германии разработан термоэлектрический способ измерения уровня жидкого металла в установках непрерывной разливки стали, основанный на том, что температура стенок кристаллизатора по его высоте зависит от уровня жидкого металла.
Для контроля температуры по высоте кристаллизатора в его стенку с определенными интервала