RU206007U1 - Устройство для определения уровня расплавленного металла в индукционной установке - Google Patents
Устройство для определения уровня расплавленного металла в индукционной установке Download PDFInfo
- Publication number
- RU206007U1 RU206007U1 RU2021107866U RU2021107866U RU206007U1 RU 206007 U1 RU206007 U1 RU 206007U1 RU 2021107866 U RU2021107866 U RU 2021107866U RU 2021107866 U RU2021107866 U RU 2021107866U RU 206007 U1 RU206007 U1 RU 206007U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- level
- sensors
- molten metal
- inductor
- determining
- Prior art date
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
- F27D11/12—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces with electromagnetic fields acting directly on the material being heated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangement of monitoring devices; Arrangement of safety devices
- F27D21/04—Arrangement of indicators or alarms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области металлургии и может быть использована в системах контроля и управления технологическими процессами в индукционных плавильных комплексах для плавки черных и цветных металлов и сплавов, работающих на кусковой завалке и требующих контроля уровня расплава. Устройство содержит индуктор, подключенный через конденсаторную батарею к источнику питания, и датчики уровня расплавленного металла, выполненные в виде двух датчиков напряжения, связанных с отпайками индуктора, и подключенные к входу вычислительного устройства, выполненного с возможностью опроса датчиков, оцифровывания и аппроксимации их выходных значений и определения уровня расплавленного металла по расчетной зависимости с использованием отношений, измеренных датчиками напряжений. Использование полезной модели позволяет упростить процесс измерения и конструкцию устройства. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к электротехнологии и может быть использована в системах контроля и управления технологическими процессами в индукционных плавильных комплексах для плавки черных и цветных металлов и сплавов, работающих на кусковой завалке и требующих контроля уровня расплава, позволяет нагревать шихту и контролировать уровень получаемого расплава по ходу процесса плавки.
Известны индукционные тигельные печи с индуктором, позволяющие плавить кусковую шихту. К недостаткам известных печей можно отнести то, что в процессе плавления шихты сложно определить уровень расплава из-за образования «мостов» (отдельных сварившихся кусков в верхней части тигля (поз. 1), которые необходимо своевременно осаживать, чтобы расплавленный металл не перегружался и не разрушал футеровку печи, и была возможность своевременно засыпать оставшуюся часть загрузки.
Определение уровня расплава необходимо для согласования работы источника питания и печи с тем, чтобы обеспечить передачу максимальной мощности от источника в загрузку, а также для проведения операции слива необходимого объема жидкого металла. В процессе расплавления кусковой шихты происходит изменение напряжений витков по высоте индуктора вследствие изменения сопротивления каждого витка, что, в свою очередь, происходит из-за стекания расплава на дно тигля, догрузки кусковой шихты и слива необходимого количества расплава по достижению необходимого уровня.
Наиболее близкое устройство для определения уровня расплавленного металла описано в патенте RU 2287782 и содержит датчики уровня в виде индукционных витков, катушки возбуждения, а также вычислительное средство. К недостаткам устройства можно отнести сложность конструкции из-за необходимости установки большого количества датчиков, попарно соединенных с катушками возбуждения.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в снижении трудоемкости измерения уровня расплавленного металла с сохранением простоты конструкции.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для определения уровня расплавленного металла в индукционной установке, содержащем индуктор, подключенный через конденсаторную батарею к источнику питания, и датчики уровня расплавленного металла, связанные с обмоткой индуктора и подключенные к входу вычислительного устройства, выполненного с возможностью опроса датчиков, оцифровывания и аппроксимации их выходных значений и определения уровня расплавленного металла по полученным значениям с использованием расчетной зависимости, согласно полезной модели, упомянутые датчики уровня выполнены в виде двух датчиков напряжения, связанных с отпайками индуктора, а вычислительное устройство выполнено с возможностью определения отношений, измеренных датчиками напряжений, и определения уровня расплавленного металла по расчетной зависимости с использованием этих отношений.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, содержащее тигель 1, размещенный внутри индуктор с отпайками 2, источник питания 3. соединенный своими выводами с зажимами конденсаторной батареи 4, датчики напряжения 5ДН1, ДН2, подсоединенные одной парой концов к отпайкам «а», «б», «в» индуктора, как показано на фиг. 1, а другой парой концов - к входам вычислительного устройства 6.
На фиг. 2 представлена расчетная кривая отношения напряжений между отпайками индуктора в зависимости от высоты расплава, которая может быть получена путем решения модельной задачи.
Устройство работает следующим образом. На индуктор 2 подается переменное напряжение. По виткам индуктора протекает ток одинаковый по значению. В кусках шихты, загруженных в тигель 1, индуцируются токи, разогревающие нагрузку. По мере нагрева и расплавления кусков шихты происходит изменение сопротивления витков индуктор, вследствие чего изменяются напряжения этих витков, и отношение значений напряжения между отпайками также изменяется по своему значению. Напряжения измеряют двумя датчиками напряжения ДН1, ДН2 и передают в вычислительное устройство ВУ6. Вычислительное устройство 6 оцифровывает полученные значения, вычисляет их отношение во времени и величину первой производной отношения напряжений между отпайками индуктора во времени. По этим значениям вычислительное устройство 6 рассчитывает величину заполнения тигля расплавом с использованием расчетной кривой, хранящейся в памяти вычислительного устройства ВУ6. Расчетная кривая может быть получена путем решения модельной задачи, в качестве примера на фиг. 2 приведена кривая отношения напряжений между отпайками индуктора в зависимости от высоты расплава.
Испытания по определению уровня расплава подтвердили работоспособность устройства и достижение планируемых результатов - погрешность не превышала 7%. Устройство позволяет повысить точность и снизить трудоемкость измерения с сохранением простоты конструкции.
Claims (1)
- Устройство для определения уровня расплавленного металла в индукционной установке, содержащее индуктор, подключенный через конденсаторную батарею к источнику питания, и датчики уровня расплавленного металла, связанные с обмоткой индуктора и подключенные к входу вычислительного устройства, выполненного с возможностью опроса датчиков, оцифровывания и аппроксимации их выходных значений и определения уровня расплавленного металла по полученным значениям с использованием расчетной зависимости, отличающееся тем, что упомянутые датчики уровня выполнены в виде двух датчиков напряжения, связанных с отпайками индуктора, а вычислительное устройство выполнено с возможностью определения отношений, измеренных датчиками напряжений, и определения уровня расплавленного металла по расчетной зависимости с использованием этих отношений.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021107866U RU206007U1 (ru) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | Устройство для определения уровня расплавленного металла в индукционной установке |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021107866U RU206007U1 (ru) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | Устройство для определения уровня расплавленного металла в индукционной установке |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU206007U1 true RU206007U1 (ru) | 2021-08-16 |
Family
ID=77348914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021107866U RU206007U1 (ru) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | Устройство для определения уровня расплавленного металла в индукционной установке |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU206007U1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3987236A (en) * | 1974-05-31 | 1976-10-19 | Aeg-Elotherm G.M.B.H. | Arrangement on electric induction furnaces for the determination of the filling level of the liquid melting material |
| JPS60127060A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-06 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 湯面レベル測定装置 |
| SU1739207A1 (ru) * | 1990-04-23 | 1992-06-07 | Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС | Устройство контрол уровн расплава в индукционной печи |
| JPH06122056A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-05-06 | Kobe Steel Ltd | 高周波電磁界鋳型における湯面レベル検出方法 |
| RU2194952C1 (ru) * | 1999-07-16 | 2002-12-20 | Поханг Айрон Энд Стил Ко. Лтд. | Устройство для измерения уровня расплавленного металла в электромагнитном процессе непрерывной разливки и способ измерения уровня расплавленного металла |
| RU2287782C1 (ru) * | 2005-04-28 | 2006-11-20 | Департамент промышленности и науки Пермской области | Устройство для определения уровня расплавленного металла |
-
2021
- 2021-03-24 RU RU2021107866U patent/RU206007U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3987236A (en) * | 1974-05-31 | 1976-10-19 | Aeg-Elotherm G.M.B.H. | Arrangement on electric induction furnaces for the determination of the filling level of the liquid melting material |
| JPS60127060A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-06 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 湯面レベル測定装置 |
| SU1739207A1 (ru) * | 1990-04-23 | 1992-06-07 | Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС | Устройство контрол уровн расплава в индукционной печи |
| JPH06122056A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-05-06 | Kobe Steel Ltd | 高周波電磁界鋳型における湯面レベル検出方法 |
| RU2194952C1 (ru) * | 1999-07-16 | 2002-12-20 | Поханг Айрон Энд Стил Ко. Лтд. | Устройство для измерения уровня расплавленного металла в электромагнитном процессе непрерывной разливки и способ измерения уровня расплавленного металла |
| RU2287782C1 (ru) * | 2005-04-28 | 2006-11-20 | Департамент промышленности и науки Пермской области | Устройство для определения уровня расплавленного металла |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2417346C2 (ru) | Устройство для измерения и регулирования подачи загрузочного материала или металлолома в электрическую дуговую печь и соответствующий способ | |
| CN1538889A (zh) | 金属浇注方法和设备 | |
| Nikolaev et al. | Assessing the feasibility of electrical mode control of ultra-high power arc steelmaking furnace based on data about harmonic composition of arc currents and voltages | |
| RU206007U1 (ru) | Устройство для определения уровня расплавленного металла в индукционной установке | |
| CN109757003A (zh) | 矿热炉自动控制方法 | |
| CN207815968U (zh) | 一种串联谐振中频熔铅炉 | |
| RU2294603C1 (ru) | Способ и система автоматического управления электрическим режимом трехфазной рудотермической печи | |
| JPS6149985A (ja) | 電気炉の操業管理方法 | |
| RU2104450C1 (ru) | Способ электроплавки и дуговая печь для его осуществления | |
| RU2493519C2 (ru) | Устройство для управления руднотермической печью | |
| KR102135756B1 (ko) | 용탕량 산출 방법 | |
| JP5045262B2 (ja) | 電気溶融炉 | |
| JP2017197786A (ja) | 電気炉の温度推定方法および操業方法 | |
| SU1739207A1 (ru) | Устройство контрол уровн расплава в индукционной печи | |
| JP2008514811A (ja) | 溶融鋼を生成する方法と装置 | |
| RU2163423C1 (ru) | Способ определения параметров индуктивного взаимодействия между фазами трехэлектродной электропечи | |
| RU112570U1 (ru) | Устройство для управления руднотермической печью | |
| Martynov et al. | EQUIPMENT UPGRADE AND REPAIR | |
| SU957242A1 (ru) | Устройство дл контрол работы дозирующего оборудовани | |
| RU2516360C2 (ru) | Способ управления электродуговым режимом плавки руднотермической печи при получении фосфора | |
| CN108491601B (zh) | 一种基于电弧半径波动的矿热炉冶炼炉况识别方法及系统 | |
| JPH07260364A (ja) | 金属溶解加熱装置及び方法 | |
| RU19909U1 (ru) | Устройство автоматического переключения электрической схемы генераторной цепи в индукционной тигельной печи | |
| RU147325U1 (ru) | Устройство для управления индукционным тигельным миксером | |
| JPH0213787A (ja) | るつぼ型溶解炉の自動操業装置 |