UA128593C2 - Заглибний пристрій для вимірювання температури та спосіб визначення положення - Google Patents

Заглибний пристрій для вимірювання температури та спосіб визначення положення Download PDF

Info

Publication number
UA128593C2
UA128593C2 UAA202200412A UAA202200412A UA128593C2 UA 128593 C2 UA128593 C2 UA 128593C2 UA A202200412 A UAA202200412 A UA A202200412A UA A202200412 A UAA202200412 A UA A202200412A UA 128593 C2 UA128593 C2 UA 128593C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
optical core
wire
blowing nozzle
nozzle
gas
Prior art date
Application number
UAA202200412A
Other languages
English (en)
Inventor
Влірберґе Міхель Ван
Гуідо Нейенс
Original Assignee
Хераус Електро-Найт Інтернешнл Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хераус Електро-Найт Інтернешнл Н.В. filed Critical Хераус Електро-Найт Інтернешнл Н.В.
Publication of UA128593C2 publication Critical patent/UA128593C2/uk

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
    • B22D2/006—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass for the temperature of the molten metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/22—Arrangements of air or gas supply devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
    • F27B3/28—Arrangement of controlling, monitoring, alarm or the like devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0014—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation from gases, flames
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0037—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids
    • G01J5/004—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the heat emitted by liquids by molten metals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0044—Furnaces, ovens, kilns
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/0205—Mechanical elements; Supports for optical elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/04—Casings
    • G01J5/041—Mountings in enclosures or in a particular environment
    • G01J5/042—High-temperature environment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/05—Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path
    • G01J5/051—Means for preventing contamination of the components of the optical system; Means for preventing obstruction of the radiation path using a gas purge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02—Constructional details
    • G01J5/08—Optical arrangements
    • G01J5/0818—Waveguides
    • G01J5/0821—Optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

Цей винахід стосується заглибного пристрою та способу визначення положення дроту з оптичним осердям за допомогою заглибного пристрою. Заглибний пристрій (10) для вимірювання температури розтопу (64) металу всередині резервуара (62) електродугової печі (60) за допомогою дроту (50) з оптичним осердям містить вдувну фурму (28) для вдування продувного газу в точку входу в резервуар (62) і засіб визначення для визначення положення дроту (50) з оптичним осердям. Дріт (50) з оптичним осердям можна переміщувати в каналі (20) подачі та/або у вдувній фурмі (28) відносно точки входу. Засіб визначення виконаний із можливістю визначення присутності дроту (50) з оптичним осердям у вдувній фурмі (28) або поблизу неї. Завдяки цьому можуть використовуватися короткі відстані між переднім кінцем волокна та розтопом і, таким чином, короткі інтервали часу між послідовностями вимірювання температури.

Description

Цей винахід стосується заглибного пристрою для вимірювання температури розтопу металу всередині резервуара електродугової печі (еіІесійс агс їшгтпасе, ЕАЕ) з використанням дроту з оптичним осердям і способу визначення положення дроту з оптичним осердям із застосуванням заглибного пристрою.
Металургійні процеси можна виконувати в дуговій печі, як описано в 05 2886617 А, зокрема в ЕАЕ. Для покращення керування процесом слід вимірювати температуру розтопу металу.
Зазначене вимірювання можна, наприклад, виконувати за допомогою оптичного волокна, зануреного в розтоп, і відповідного детектора, підключеного до волокна, як описано в ЕР 2 799 824 А1, ЕР 3 051 264 АТ і ЕР 2 799 824 А1. Саме оптичне волокно покрите металом. У згаданих вище процесах перед вимірюванням оптичне волокно вводять у напрямну трубку одноразового застосування. Принаймні частина напрямної трубки плавиться під час використання. Щоб визначити якість вимірювання температури, можна контролювати положення оптичного волокна з напрямною трубкою всередині засобу подачі. У УРНОЗЗ304185 А розкрите оптичне волокно з металевою оболонкою для вимірювання температури розтопленої сталі, де довжину поданого оптичного волокна вимірюють за допомогою двигуна з кодовим датчиком. Подібний пристрій описаний у УРНО7151608 А.
Згідно з іншим способом оптичне волокно може бути виконане у вигляді, по суті, нескінченної трубки, яка намотана на котушку та яку розмотують для проведення вимірювання.
Пристрій для подачі такого оптичного волокна описаний в ЕР З 051 262 А1. В ЕР 2 940 441 А1 описаний пристрій для вимірювання температури з просвітом між оптичним волокном і напрямною трубкою. Альтернативний підхід описаний у "РНОЗ9У243459 А, де волокно розрізають для визначення положення відомого переднього кінця.
Задачею цього винаходу є вдосконалення вимірювання температури в резервуарі електродугової печі.
Задачу цього винаходу вирішують за допомогою заглибного пристрою за пунктом 1 формули винаходу та способу визначення положення дроту з оптичним осердям за додатковим пунктом формули винаходу. Переважні варіанти здійснення визначаються залежними пунктами формули винаходу.
Зазначену задачу вирішують за допомогою заглибного пристрою для вимірювання температури розтопу металу всередині резервуара електродугової печі з дротом з оптичним осердям. Заглибний пристрій містить вдувну фурму для вдування продувного газу в точку входу в резервуар і засіб визначення для визначення положення дроту з оптичним осердям.
Заглибний пристрій виконаний таким чином, що дріт з оптичним осердям можна переміщувати в каналі подачі та/або у вдувній фурмі відносно точки входу. Засіб визначення виконаний із можливістю визначення присутності дроту з оптичним осердям у вдувній фурмі або поблизу неї.
Оскільки передній кінець дроту з оптичним осердям плавиться під час вимірювання температури, його положення слід визначати перед кожним вимірюванням температури. У звичайних рішеннях положення дроту з оптичним осердям визначають у трубці подачі та, таким чином, у положенні, яке розташоване порівняно далеко від резервуара. Тому дріт з оптичним осердям потрібно переміщувати на велику відстань уперед і назад між вимірюванням температури та вимірюванням положення, що потребує багато часу. Таким чином, у разі застосування звичайних способів, інтервал між двома вказаними вимірюваннями температури є великим.
Визначення присутності дроту з оптичним осердям у вдувній фурмі або поблизу неї дає змогу прискорити транспортування дроту з оптичним осердям і, таким чином, забезпечує коротший інтервал часу між вимірюваннями. Це, зокрема, є важливим, оскільки температура у ванні з рідкою сталлю під час роботи ЕАЕ може змінюватися зі швидкістю до 70 "С за хвилину.
Можна виконати більшу кількість вимірювань, що дасть змогу краще керувати процесом.
Відстань від переднього кінця до розтопу може бути значно меншою. Крім того, сміття або зношування, спричинене поверненням гарячого дроту з оптичним осердям, завжди можуть забруднювати й пошкоджувати або блокувати трубку. Зменшивши шлях переміщення дроту з оптичним осердям усередині каналу подачі, цей ризик можна мінімізувати. Згідно з цим винаходом переміщення переднього кінця дроту з оптичним осердям може бути обмежене вдувною фурмою, яку можна легко замінити, і в разі забруднення або пошкодження забезпечується просте рішення. Частину засобу визначення, яка наближається до гарячого дроту з оптичним осердям, можна легко замінити. Крім того, вимірювання температури стає більш надійним, оскільки передній кінець можна занурити в найкращу точку посадки.
Вдувна фурма являє собою фурму, через яку продувний газ можна вдувати в резервуар.
Завдяки цьому можна запобігти проникненню металу, шлаку та/або сміття в канал подачі. 60 Вдувну фурму можна замінювати. Зазвичай вдувна фурма пряма, тобто не криволінійна, для подачі дроту з оптичним осердям прямим шляхом до розтопу. Вдувна фурма може бути виготовлена як одне ціле. Вдувна фурма, зокрема, розташована співвісно з каналом подачі та/або в напрямку осі поруч із каналом подачі. Зокрема, канал подачі прилягає до вдувної фурми в напрямку від резервуара. Частина засобу визначення для визначення присутності дроту з оптичним осердям може бути розміщена на вдувній фурмі. Частина засобу визначення може бути розташована біля вдувної фурми, наприклад на каналі подачі, поблизу з'єднання вдувної фурми й каналу подачі та/(або між вдувною фурмою та каналом подачі.
Вдувна фурма може бути виконана з можливістю спрямування дроту з оптичним осердям у розтоп та/або з розтопу всередині резервуара. Продувний газ охолоджує вдувну фурму та/або дріт з оптичним осердям у ній. Під час здійснення послідовності вимірювання дріт з оптичним осердям можна переміщувати всередину каналу подачі та вдувної фурми в напрямку до розтопу.
Канал подачі призначений для подачі дроту з оптичним осердям у резервуар та/або з резервуара. Канал подачі утворює прямий та/або криволінійний шлях, уздовж якого можна переміщувати дріт з оптичним осердям. Зокрема, засіб переміщення виконаний із можливістю переміщення дроту з оптичним осердям уздовж шляху, утвореного каналом подачі. Канал подачі, зокрема, є закритим та/або має круглий поперечний переріз. Він може містити трубку подачі, наприклад металеву трубку, тобто трубку, через яку можна подавати оптичне волокно.
Канал подачі може бути утворений металевими стінками. Він може мати внутрішній діаметр більш ніж 7 мм, зокрема більш ніж 9 мм, та/або менше ніж 15 мм, зокрема менше ніж 12 мм.
Пристрій може містити канал подачі. Канал подачі та вдувну фурму разом можна назвати системою подачі. Система подачі може додатково містити засіб визначення або детектор.
Дріт з оптичним осердям містить оптичне волокно, яке може бути, наприклад, скловолокном.
Оптичне волокно може являти собою волокно зі змінним показником заломлення з діаметром 50 мкм або 62,5 мкм. Зокрема, дріт з оптичним осердям містить металеву трубку, розташовану навколо волокна, тобто він являє собою оптичне волокно з металевим покриттям, яке також називають волокном у металевій трубці (Рірег іп а Меїа!І Тибе, РІМТ). Металева трубка може мати зовнішній діаметр більше ніж 1 мм, зокрема 1,3 мм, та/або менше ніж З мм, зокрема 2,5 мм. Товщина стінки металевої трубки може становити більше ніж 0,1 мм та/або менше ніж 0,3 мм, зокрема менше ніж 0,2 мм. Дріт з оптичним осердям також може містити зовнішню трубку, розташовану навколо металевої трубки. Ця зовнішня трубка може бути металевою. Вона може мати зовнішній діаметр більше ніж 4 мм та/(або менше ніж 8 мм, зокрема приблизно 6 мм.
Товщина стінки зовнішньої трубки може становити більше ніж 0,2 мм, зокрема більше ніж 0,3 мм, та/або менше ніж 0,7 мм, зокрема менше ніж 0,5 мм.
Передній кінець дроту з оптичним осердям є кінцем, який занурюють у розтоп для вимірювання температури. Положення переднього кінця дроту з оптичним осердям зазвичай відповідає положенню переднього кінця оптичного волокна. Зокрема, дріт з оптичним осердям витрачається в напрямку від переднього кінця до іншого, протилежного кінця. Після кожної послідовності вимірювання переднім кінцем стає інша частина дроту з оптичним осердям. Інший кінець може бути з'єднаний із блоком визначення для оцінки сигналів, які виміряні та/або транспортовані дротом з оптичним осердям для визначення температури. Інший кінець не буде витрачатися під час вимірювання. Блок визначення може бути виконаний із можливістю приймання світлового сигналу, зокрема в ІЧ-діапазоні довжин хвиль, який передається оптичним волокном. Блок визначення може являти собою пірометр.
Визначення наявності дроту з оптичним осердям означає визначення інформації, яка стосується того, чи перебуває дріт з оптичним осердям у певному положенні. Це дає змогу визначити положення дроту з оптичним осердям. Зокрема, можна виявити наявність дроту з оптичним осердям у визначеному положенні у вдувній фурмі та/або каналі подачі. Це може бути реалізовано таким чином, що частину засобу визначення розташовують у відомому фіксованому положенні відносно каналу подачі та/або вдувної фурми. Зокрема, засіб визначення виконаний із можливістю визначення присутності дроту з оптичним осердям у положенні, яке розташоване на відстані менше ніж 4 м, зокрема менше ніж 2 м, і в одному варіанті здійснення - менше ніж 1 м від зовнішньої стінки резервуара ЕАЕ. Зокрема, положення визначення розташоване над зовнішньою стінкою. Переважно засіб визначення виконаний із можливістю визначення присутності дроту з оптичним осердям у положенні, яке розташоване на відстані менше ніж 1 м, зокрема менше ніж 50 см, а в одному варіанті здійснення - менше ніж 20 см від вдувної фурми. Положення визначення може бути розташоване над вдувною фурмою.
Відстань до вдувної фурми, зокрема, є осьовою відстанню.
Заглибний пристрій, зокрема, установлюють стаціонарно. Зокрема, заглибний пристрій 60 виконаний таким чином, щоб його можна було розташувати на зовнішній стінці резервуара або на платформі на боці резервуара (за наявності). Якщо заглибний пристрій розташований на зовнішній стінці, його можна встановити на платформі з ексцентричним нижнім випускним отвором (ессепігіс ройот їар, ЕВТ) або на бічній стінці резервуара. Таким чином, дріт з оптичним осердям може бути переміщений униз у резервуар із точки спокою. Указана платформа може бути частиною бічної стінки та/або, по суті, вирівняною в горизонтальному напрямку. Зокрема, точка входу резервуара розташована на платформі та/або являє собою отвір, який, по суті, вирівняний у вертикальному напрямку.
В одній конфігурації засіб визначення містить індуктивний датчик для визначення присутності дроту з оптичним осердям. Індуктивний датчик може бути розташований на вдувній фурмі або поблизу неї. Наприклад, він може бути розташований на каналі подачі та/або трубці подачі. Для визначення положення переднього кінця між ними можуть бути використані два індуктивні датчики.
В одному варіанті здійснення засіб визначення містить детектор для визначення властивості газового потоку. Зокрема, цей детектор виконаний із можливістю вимірювання витрати газового потоку, швидкості газового потоку та/або тиску газу в газовому потоці. Таким чином, газовий потік використовують для визначення наявності дроту з оптичним осердям. Зокрема, газовий потік забезпечують у вдувній фурмі або поблизу неї таким чином, щоб наявність дроту з оптичним осердям впливала на газовий потік, наприклад, перекриваючи принаймні частину шляху газового потоку. Шляхом визначення вказаної властивості можна визначити наявність дроту з оптичним осердям. Пристрій може містити відповідне джерело газу. Детектор може бути розташований поблизу вдувної фурми або у віддаленому положенні та бути з'єднаний із газовою лінією. Зазвичай газові лінії мають високу термостійкість.
Термін "газ" у контексті цього винаходу стосується будь-якого газоподібного матеріалу, наприклад газу, газової суміші та/або дисперсії, у яких газ є безперервним середовищем. Таким чином, газовий потік може бути потоком суміші газів, як-от повітря.
Цей варіант здійснення забезпечує надійне визначення положення за високих температур.
Під час використання за призначенням у положенні всередині вдувної фурми або поблизу неї діють несприятливі умови, зокрема високі температури в кілька сотень градусів Цельсія, полум'я та іскри через близькість до резервуара ЕАБ. У цьому варіанті здійснення відсутні електричні або електронні компоненти в зоні нагрівання та, таким чином, він є особливо надійним. Об'єм технічних заходів невеликий, оскільки не потрібно забезпечувати екранування або теплозахист. Крім того, слід зазначити, що передній кінець дроту з оптичним осердям, положення якого слід визначати, перебував у рідкому металі за секунду до вказаного визначення. Було встановлено, що за властивостями газового потоку можна надійно й точно визначити наявність дроту з оптичним осердям у гарячому стані. Крім того, зокрема, можливе швидке виявлення переднього кінця.
В одному варіанті здійснення заглибний пристрій містить засіб переміщення для переміщення дроту з оптичним осердям у каналі подачі та/або у вдувній фурмі відносно точки входу. Засіб переміщення переміщує дріт з оптичним осердям відносно каналу подачі та/або вдувної фурми, а також уздовж поздовжнього продовження каналу подачі або вдувної фурми.
Засоби переміщення, зокрема, виконані з можливістю переміщення дроту з оптичним осердям таким чином, щоб передній кінець переміщувався в резервуар і виходив із резервуара та/або в розтоп, який міститься в резервуарі, і з розтопу. Таким чином, засіб переміщення може бути виконаний із можливістю переміщення дроту з оптичним осердям уперед та/або назад.
Переміщення дроту з оптичним осердям, зокрема, являє собою переміщення за прямою або криволінійною траєкторією. Засіб переміщення може містити двигун.
У додатковому варіанті здійснення засіб переміщення виконаний із можливістю подачі дроту з оптичним осердям від котушки та/"або намотування невикористаного дроту з оптичним осердям назад на котушку.
Було встановлено, що вимірювання положення поблизу резервуара, зокрема, зручно здійснювати із застосуванням дроту з оптичним осердям. Крім того, шляхом визначення газового потоку можна надійно контролювати тип використовуваного дроту. Цей варіант здійснення передбачає застосування надійного та маловитратного способу використання дроту з оптичним осердям великої (по суті, нескінченної) довжини для великої кількості вимірювань.
Таким чином, вимірювання температури з високою частотою можна виконувати протягом щонайменше одного повного робочого циклу ЕАЕ, що вможливлює максимальне керування процесом.
У додатковому варіанті здійснення канал подачі та/(або вдувна фурма мають перший отвір та/або другий отвір. Засіб подачі газу може бути з'єднаний із першим отвором для введення газу під тиском у перший отвір. Детектор може бути з'єднаний із друим отвором за допомогою лінії детектора.
Зокрема, перший отвір та/"або другий отвір являють собою радіальний отвір відносно поздовжнього продовження каналу подачі та/або вдувної фурми. Зокрема, зазначені два отвори розташовані в однаковому осьовому положенні відносно поздовжнього продовження каналу подачі або вдувної фурми. На газовий потік, що випускається через ці отвори, впливає дріт з оптичним осердям і засіб визначення, виконаний із можливістю визначення властивості газового потоку, щоб виявити цей вплив і, таким чином, наявність або відсутність дроту з оптичним осердям. За допомогою отворів можна визначити, чи наявний між цими отворами дріт з оптичним осердям. Таким чином, можна отримати інформацію про те, де розташований передній кінець дроту з оптичним осердям: з боку резервуара чи з протилежного боку від отворів.
Термін "з'єднаний" або "з'єднання" стосується з'єднань потоку для забезпечення відповідних газових потоків. Лінія детектора являє собою з'єднання для текучого середовища між детектором і другим отвором. Зазвичай лінія в контексті цього винаходу означає з'єднання для текучого середовища незалежно від його типу, яке може, наприклад, являти собою трубу, трубку тощо.
Цей варіант здійснення забезпечує надійні результати навіть у тому разі, якщо радіальне положення дроту з оптичним осердям у каналі подачі або вдувній фурмі невідоме через радіальний просвіт між зовнішнім діаметром дроту з оптичним осердям і відповідною внутрішньою стінкою. Коли передній кінець проходить положення між отворами, можна спостерігати різку зміну значень властивості, наприклад витрати або тиску. Крім того, цей варіант здійснення забезпечує, зокрема, надійне та безперешкодне функціонування.
У додатковому варіанті здійснення перший отвір та другий отвір співвісно вирівняні та/або розташовані в протилежних положеннях поперечного перерізу каналу подачі або вдувної фурми відповідно. Іншими словами, указані отвори мають спільну вісь. Ця вісь може проходити перпендикулярно до осі каналу подачі. Таким чином, між отворами можна забезпечити прямий газовий потік, що дає змогу, зокрема, точно визначати положення. Отвори можуть бути розташовані з протилежних боків каналу подачі, які розділені діаметром каналу, - таким чином використовуватиметься весь поперечний переріз.
У додатковому варіанті здійснення канал подачі має пряму ділянку, яка розташована поруч із вдувною фурмою, і вигнуту ділянку, яка розташована поруч із прямою ділянкою. Перший отвір й другий отвір можуть бути розташовані поблизу місцеположення, у якому сходяться пряма ділянка та вигнута ділянка. Альтернативно, вдувна фурма є прямою, таким чином дріт з оптичним осердям можна подавати вздовж прямого шляху в напрямку до резервуара, а канал подачі має вигнуту ділянку, яка розташована поруч із вдувною фурмою. У цьому разі перший отвір та другий отвір можуть бути розташовані поблизу місцеположення, у якому сходяться вдувна фурма й канал подачі.
Пряма ділянка спрямована до резервуара та/або між вигнутою ділянкою й резервуаром.
Таким чином, дріт з оптичним осердям може бути введений уздовж прямого шляху в розтоп і назад із розтопу без згинання. Механічні властивості дроту з оптичним осердям змінюються через нагрівання, якому дріт з оптичним осердям піддається під час вимірювання температури, та/або наступне охолодження. Зокрема, знижується його гнучкість. Переміщення дроту з оптичним осердям без згинання дає змогу уникнути постійної деформації та, таким чином, зношування, виникнення напруги й тертя дроту з оптичним осердям, потрапляння матеріалу з резервуара та блокування системи подачі. Крім того, запобігається подальше переміщення дроту з оптичним осердям.
Вигнута ділянка розташовується збоку прямої ділянки, повернутої від резервуара. Таким чином, може бути мінімізована потреба цього пристрою в просторі.
Два отвори розташовані поблизу вказаного місцеположення. Зокрема, осьова відстань від будь-якого з двох отворів до вказаного місцеположення сходження відносно поздовжнього напрямку каналу подачі та/"або вдувної фурми становить менше ніж 25 см, переважно менше ніж 15 см. В одній конфігурації зазначена осьова відстань становить менше ніж 5 см або є нульовою.
В одному варіанті здійснення заглибний пристрій містить лінію продувного газу для з'єднання джерела газу високого тиску з вдувною фурмою для створення першого потоку продувного газу у вдувній фурмі в напрямку до резервуара та/або розтопу, що міститься в ньому. Джерело газу високого тиску подає газ або газову суміш під тиском щонайменше 5 бар, зокрема щонайменше 10 бар. Таким чином, лінія продувного газу виконана з можливістю бо витримувати тиск зазначеного порядку. Переважно вона виконана у вигляді труби та/або виготовлена з металу. Потік продувного газу призначений для створення незаповненого простору всередині вдувної фурми, до якого не потрапляє сміття з резервуара, і забезпечення надійної роботи дроту з осердям. Це дає змогу забезпечити відсутність у каналі подачі шлаку та захололого металу з резервуара й, таким чином, забезпечити безперешкодне функціонування.
У додатковому варіанті здійснення лінія продувного газу з'єднана з роздільником потоку для розділення газового потоку від джерела газу високого тиску на дві лінії. Перша лінія з'єднана з вдувною фурмою для створення першого потоку продувного газу, а друга лінія з'єднана з першим отвором. Іншими словами, єдине джерело газу високого тиску використовують як для створення потоку продувного газу, так і для визначення положення. Таким чином, уже наявне джерело газу можна використовувати для визначення положення дроту з оптичним осердям, що дає змогу мінімізувати об'єм технічних заходів. Перша лінія та/або друга лінія можуть бути виготовлені з металу та/або виконані у вигляді труби. Перша та/або друга лінія можуть бути дуже короткими та/або виконаними у вигляді газопроводу або отвору для проходження газу.
У додатковому варіанті здійснення заглибний пристрій містить лінію продування лінії детектора, яка з'єднує лінію продувного газу з лінією детектора для створення другого потоку продувного газу в лінії детектора через другий отвір у вдувну фурму або канал подачі. Зокрема, створюється періодичний та/або тимчасовий газовий потік для продування лінії детектора.
Таким чином, можна уникнути накопичення сміття в лінії детектора. Іншими словами, газовий потік у лінії детектора можна реверсувати. Перемикальний клапан може бути встановлений у лінії продування лінії детектора таким чином, щоб другий потік продувного газу можна було створювати вибірково. Перемикальним клапаном можна керувати за допомогою пристрою керування заглибного пристрою. (Цей варіант здійснення забезпечує дуже надійне функціонування завдяки застосуванню продування лінії детектора.
В одному варіанті здійснення кінець вдувної фурми, який спрямований або може бути спрямований у резервуар та/або розтоп, що міститься в ньому, виконаний у вигляді сопла
Лаваля. Це дає змогу вводити перший потік продувного газу в резервуар із високою швидкістю та/або надзвуковою швидкістю. Таким чином, шлак, що плаває на розтопі під дротом з оптичним осердям, може бути зміщений до та/або під час введення дроту з оптичним осердям. Це дає змогу уникнути блокування системи подачі й покращити вимірювання температури. Крім того, дріт з оптичним осердям охолоджується навіть усередині резервуара, завдяки чому збільшується його довговічність і забезпечується дуже точне вимірювання температури.
У додатковому варіанті здійснення заглибний пристрій містить кодовий датчик, виконаний із можливістю контролю переміщення дроту з оптичним осердям від відомої початкової точки.
Зокрема, засіб переміщення містить серводвигун, який виконує функцію кодового датчика.
Кодовий датчик може бути виконаний із можливістю контролю відстані, на яку переміщується дріт з оптичним осердям від відомої початкової точки. Початкова точка, зокрема, визначається положенням переднього кінця, яке визначають за допомогою засобу визначення. Таким чином, виміряне кодовим датчиком положення переднього кінця буде відоме під час подальшого переміщення дроту з оптичним осердям. Таким чином, може бути забезпечене визначення глибини занурення дроту з оптичним осердям у розтоп. Це дає змогу додатково покращити вимірювання температури.
В одній конфігурації кодовий датчик може бути частиною засобу переміщення та/або двигуна, який містить засіб переміщення. Двигун може бути серводвигуном та/або містити сервопривід для контролю положення двигуна. На додаток або як альтернатива кодовий датчик може застосовуватися незалежно від засобу переміщення. У разі використання серводвигуна та додаткового кодового датчика будь-яке зміщення дроту з оптичним осердям, наприклад через блокування, яке не можна виявити за допомогою лише серводвигуна, все-таки можна виміряти.
Це дає змогу дуже точно вимірювати положення без перешкод.
В одному варіанті здійснення заглибний пристрій містить пристрій керування для керування переміщенням переднього кінця дроту з оптичним осердям у розтоп та/або з розтопу за допомогою засобу переміщення. Пристрій керування може бути також виконаний із можливістю керування визначенням присутності дроту з оптичним осердям за допомогою засобу визначення. Зокрема, пристрій керування являє собою електронний пристрій керування, як-от мікроконтролер або комп'ютер.
У додатковому варіанті здійснення заглибний пристрій виконаний таким чином, що засіб визначення може контролювати присутність дроту з оптичним осердям у конкретному положенні під час переміщення дроту з оптичним осердям. Переміщення дроту з оптичним осердям можна припинити після того, як буде виявлено, що передній кінець дроту з оптичним осердям минув указане положення. Це, зокрема, може бути реалізовано за допомогою бо пристрою керування. Таким чином, переміщення дроту з оптичним осердям обмежене потрібною величиною. Це дає змогу збільшити швидкість вимірювання та забезпечити належне керування процесом.
Додатковий аспект цього винаходу являє собою заглибний пристрій для вимірювання температури за допомогою дроту з оптичним осердям у резервуарі ЕАЕ. Заглибний пристрій містить пристрій для приєднання вдувної фурми, призначений для механічного приєднання вдувної фурми. Дріт з оптичним осердям виконаний із можливістю переміщення в каналі подачі, у вдувній фурмі талабо в пристрої для приєднання вдувної фурми відносно точки входу.
Пристрій додатково містить засіб визначення для визначення положення дроту з оптичним осердям. Засіб визначення виконаний із можливістю визначення присутності дроту з оптичним осердям у пристрої для приєднання вдувної фурми або поблизу нього.
Ще одним аспектом цього винаходу є спосіб визначення положення дроту з оптичним осердям за допомогою заглибного пристрою згідно з цим винаходом. Цей спосіб включає переміщення за допомогою засобу переміщення дроту з оптичним осердям у каналі подачі та/або у вдувній фурмі. Спосіб додатково включає визначення за допомогою засобу визначення того, чи перебуває дріт з оптичним осердям у певному положенні у вдувній фурмі або поблизу неї. Усі ознаки, переваги та варіанти здійснення, згадані стосовно пристрою згідно з цим винаходом, також стосуються вищезгаданого аспекту цього винаходу та способу й навпаки.
Зокрема, засіб визначення містить частину, розташовану в певному положенні у вдувній фурмі або поблизу неї, для визначення присутності дроту з оптичним осердям у зазначеному положенні. Зокрема, спосіб включає вимірювання температури всередині резервуара за допомогою дроту з оптичним осердям. Переміщення може включати переміщення дроту з оптичним осердям уперед перед вимірюванням та/або переміщення дроту з оптичним осердям назад після вимірювання. Можна послідовно виконувати велику кількість вимірювань.
В одному варіанті здійснення заглибний пристрій має перший отвір та другий отвор в каналі подачі або у вдувній фурмі. Засіб визначення може містити детектор, з'єднаний із другим отвором. Етап визначення може включати введення газу під тиском у перший отвір та/або визначення за допомогою детектора властивості газового потоку. Зокрема, указана властивість оцінюється блоком оцінки пристрою, який може бути частиною пристрою керування.
Після етапу визначення спосіб може включати переміщення за допомогою засобу переміщення дроту з оптичним осердям на попередньо визначену відстань уперед у напрямку до розтопу, щоб занурити передній кінець у розтоп на попередньо визначену глибину. Це переміщення можна контролювати за допомогою кодового датчика та/(або керувати ним за допомогою пристрою керування. Положення можна визначити на початку та/або в кінці послідовності вимірювання температури. Зокрема, положення визначають перед першою послідовністю вимірювання. Надійне визначення положення можливе із застосуванням лише одного засобу визначення.
У додатковому варіанті здійснення етап переміщення включає витягування дроту з оптичним осердям із резервуара та/або розтопу з першою швидкістю, припинення переміщення з витягуванням та переміщення дроту з оптичним осердям уперед у напрямку до резервуара та/або розтопу з другою швидкістю, яка може бути нижчою, ніж перша швидкість. Присутність дроту з оптичним осердям можна визначити під час переміщення з витягуванням та/або під час переміщення вперед. Дріт з оптичним осердям, зокрема, переміщується всередині каналу подачі та/або вдувної фурми.
У разі застосування двохетапного визначення за допомогою першого визначення може бути встановлене приблизне положення переднього кінця. Перше визначення може бути використане для ініціювання припинення швидкого переміщення з витягуванням. Швидке витягування є переважним через несприятливі умови поблизу розтопу та для забезпечення швидкого вимірювання. Друге визначення може виконуватися під час повільнішого переміщення та, отже, дає змогу дуже точно визначити положення.
Нижче приклад варіанта здійснення цього винаходу пояснюється більш детально за допомогою фігур. Ознаки наведеного як приклад варіанта здійснення можуть бути об'єднані окремо або разом із заявленими об'єктами, якщо не зазначене інше. Заявлені об'єми захисту не обмежуються наведеним як приклад варіантом здійснення.
На фігурах показано таке:
Фіг. 1: вигляд збоку в розрізі заглибного пристрою;
Фіг. 2: вигляд спереду заглибного пристрою;
Фіг. 3: вигляд у перспективі заглибного пристрою;
Фіг. 4: вигляд збоку в розрізі деталі заглибного пристрою;
Фіг. 5: схематичний розріз іншої деталі заглибного пристрою; і 60 Фіг. 6: вигляд електродугової печі із заглибним пристроєм.
На Фіг. 1 показаний вигляд у розрізі заглибного пристрою 10 згідно з цим винаходом для вимірювання температури розтопу металу в резервуарі ЕАЕ за допомогою дроту 50 з оптичним осердям. Дріт 50 з оптичним осердям вирівняний у вертикальному напрямку для подачі в розтоп через канал 20 подачі та вдувну фурму 28 у напрямку вниз за допомогою засобу переміщення, який розташований на певній відстані в напрямку вгору, але не зображений на цьому кресленні.
Переважно, засіб переміщення подає дріт 50 з оптичним осердям із котушки, розташованої в напрямку вгору, і змотує невикористане волокно назад на котушку.
Заглибний пристрій 10 містить вдувну фурму 28 для вдування продувного газу в напрямку вниз у точку входу резервуара. Детально це показано на Фіг. 6. Вдувна фурма 28 являє собою металеву трубку з внутрішнім простором 32, у якому можна переміщувати дріт 50 з оптичним осердям, оточений продувним газом. Передній кінець вдувної фурми 28, спрямований у напрямку до розтопу, виконаний у вигляді сопла 44 Лаваля. Відносно поздовжнього продовження дроту 50 з оптичним осердям вдувна фурма 28 розташована в осьовому положенні спереду з приляганням до каналу 20 подачі. У варіанті здійснення, який показаний на цьому кресленні, канал 20 подачі містить трубку 29 подачі, яка виготовлена з металу, і вирівняний у вертикальному напрямку напрямний канал, утворений центральним корпусом 72 заглибного пристрою 10. Указаний напрямний канал розташований в аксіальному напрямку та співвісно з вдувною фурмою 28 і трубкою 29 подачі. Він розташований між вдувною фурмою 28 і трубкою 29 подачі, як також показано на Фіг. 4. В інших варіантах здійснення вдувна фурма 28 може бути розміщена аксіально з приляганням до трубки 29 подачі.
Вдувна фурма 28 прикріплена до центрального корпусу 72 роз'ємним способом. На Фіг. 1 і З показано вигляд трубки 29 подачі з частковим розрізом, тому дріт 50 з оптичним осердям видимий. Однак, зокрема, трубка 29 подачі продовжується далі до засобу переміщення.
Заглибний пристрій 10 містить засіб визначення для визначення положення дроту 50 з оптичним осердям. Засіб визначення виконаний із можливістю визначення присутності переднього кінця 52 дроту 50 з оптичним осердям поблизу верхнього кінця вдувної фурми 28.
Засіб визначення містить детектор для вимірювання властивості газового потоку. Указаний детектор підключений до лінії детектора, але не показаний на цьому кресленні. Засіб визначення також містить у каналі 20 подачі перший отвір 21 і другий отвір 22, розташовані співвісно. У показаному варіанті здійснення отвори 21 і 22 розташовані в протилежних положеннях поперечного перерізу напрямного каналу, утвореного центральним корпусом 72 заглибного пристрою 10. Перший отвір 21 з'єднаний із засобом подачі газу (не показаний на цьому кресленні) для подавання потоку газу під тиском через перший отвір 21 у канал 20 подачі та його виходу з каналу 20 подачі через другий отвір 22. Коли передній кінець 52 дроту 50 з оптичним осердям переміщується вперед або назад і проходить через отвори, газовий потік піддається впливу, який може бути визначений детектором. В одній конфігурації таке визначення являє собою вимірювання тиску. При цьому визначають зміни тиску, які пов'язані з положенням переднього кінця 52. Поки передній кінець 52 присутній між боком вдування та боком приймання (відповідно, перший отвір 21 і другий отвір 22), спостерігається низький тиск.
Коли перешкоди на шляху газу усувають, спостерігається вищий тиск. Таке вимірювання тиску є дуже надійним.
Заглибний пристрій 10 містить лінію 32 продувного газу для підключення джерела газу високого тиску з метою створення потоку продувного газу у вдувній фурмі 28 у напрямку до розтопу, який міститься всередині резервуара ЕАБЕ. У варіанті, показаному на цьому кресленні, лінія 30 продувного газу з'єднана з роздільником 40 потоку, який виконаний у вигляді камери із щонайменше двома вихідними отворами. Щонайменше один вихідний отвор з'єднаний з першою лінією 41, що проходить по колу навколо напрямного каналу центрального корпусу 72.
Указана перша лінія 41 виконана з можливістю передавання введеного газу в простір 32 вдувної фурми 28 для створення потоку продувного газу. Щонайменше один додатковий вихідний отвір з'єднаний з другою лінією 42, яка проходить у радіальному напрямку та яка з'єднана з першим отвором 21 для створення газового потоку для визначення положення.
На Фіг. 2 показано вигляд спереду пристрою 10, зокрема пристрою 10 за Фіг. 1. На Фіг. З показано вигляд у перспективі пристрою 10, зокрема пристрою за Фіг. 1 та/або Фіг. 2. Як видно на кресленні, пристрій 10 містить два затискні пристрої 70, які дають змогу швидко й легко замінити вдувну фурму 28 без застосування будь-яких інструментів. Кожен із затискних пристроїв 70 містить затискний засіб, який прикладає зусилля стискання до фланцю вдувної фурми 28 ії фланцю центрального корпусу 72, притискаючи їх разом в осьовому напрямку, коли затискні пристрої 70 перебувають у закритому положенні. Кожен затискний пристрій 70 містить ручку 71, яку можна повертати, щоб відкрити затискні пристрої 70 для заміни вдувної фурми 28 і закрити затискні пристрої 70 для прикріплення вдувної фурми 28 без застосування будь-яких інструментів.
На Фіг. 5 схематично показано деталь з іншої конфігурації заглибного пристрою, де канал 20 подачі виконаний у вигляді трубки 29 подачі й розташований поруч із вдувною фурмою 28.
Вдувна фурма 28 є прямою для подачі дроту 50 з оптичним осердям прямим шляхом у напрямку до розтопу. Канал 29 подачі має вигнуту ділянку 26 для економії простору.
Місцеположення 25 розташоване між прямою ділянкою 24, представленою вдувною фурмою 28, і вигнутою ділянкою 26. Осьове положення першого отвору 21 і другого отвору 22 та, таким чином, входу в лінію ЗО продувного газу, а також з'єднання лінії 34 детектора знаходиться в місцеположенні 25 або поблизу нього. Газ під тиском розділяється на потік продувного газу всередині вдувної фурми 28 і газовий потік 38, який підлягає вимірюванню. Газ, який утворює газовий потік 38, тиск або витрату якого слід виміряти, надходить через перший отвір 21.
Положення отворів 21, 22 також можна поміняти місцями. Отвори 21, 22 вирівняні співвісно й розташовані в протилежних положеннях поперечного перерізу каналу 20 подачі та вдувної фурми 28.
На Фіг. 6 зображена електродугова піч (ЕАБК) 60 із заглибним пристроєм 10. ЕАЕ 60 містить резервуар 62, який містить розтоп 64 металу, знімну кришку 68 і платформу 67, розташовану збоку резервуара 62. Точка входу в резервуар 62, через яку дріт 50 з оптичним осердям вводять у резервуар 62, розташована на платформі 67. Заглибний пристрій 10 також розташований на платформі 67. На Фіг. 6 взаємне розташування заглибного пристрою та ЕАЕ показане схематично. Однак заглибний пристрій зазвичай виконаний із можливістю фіксації на платформі 67 таким чином, щоб трубка 29 подачі, вдувна фурма 28 і передній кінець 52 залишалися нерухомими, коли резервуар 62 нахиляється під час роботи.
Дріт 50 з оптичним осердям намотано на котушку 76. Його переміщують, тобто розмотують із котушки 76 і намотують назад на котушку 76 за допомогою засобу 74 переміщення. Засіб 74 переміщення містить ролики для переміщення дроту 50 з оптичним осердям і може містити серводвигун для надання руху щонайменше одному з роликів. Між засобом 74 переміщення та вдувною фурмою 28 прокладається дріт 50 з оптичним осердям усередині каналу 20 подачі.
Канал 20 подачі має вигнуту ділянку 26 і пряму ділянку 24, спрямовану до резервуара 62. Канал подачі містить трубку 29 подачі й напрямний канал, утворений центральним корпусом заглибного пристрою 10. Для наочності засоби визначення не показані на цьому кресленні.
Перелік посилальних позицій
Заглибний пристрій 10
Канал подачі 20
Перший отвір 21
Другий отвір 22
Пряма ділянка 24
Місцеположення 25
Вигнута ділянка 26
Вдувна фурма 28
Трубка подачі 23
Лінія продувного газу 30
Простір 32
Лінія детектора 34
Газовий потік зв
Роздільник потоку 40
Перша лінія д1
Друга лінія 42
Сопло Лаваля 44
Дріт з оптичним осердям 50
Передній кінець 52
Електродугова піч бо
Резервуар 62
Розтоп 64
Платформа 67
Кришка 68
Затискний пристрій 70
Ручка 71
Центральний корпус 72
Засіб переміщення 74
Котушка 76

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Заглибний пристрій (10) для вимірювання температури розтопу (64) металу всередині резервуара (62) електродугової печі (60) за допомогою дроту (50) з оптичним осердям, причому заглибний пристрій (10) містить вдувну фурму (28) для вдування продувного газу в точку входу в резервуар (62) і засіб визначення для визначення положення дроту (50) з оптичним осердям, причому дріт (50) з оптичним осердям можна переміщувати в каналі (20) подачі та/або у вдувній фурмі (28) відносно точки входу, який відрізняється тим, що засіб визначення виконаний із можливістю визначення присутності переднього кінця (52) дроту (50) з оптичним осердям у вдувній фурмі (28) або поблизу неї, у заданому положенні вдувної фурми (28) та/або каналу (20) подачі, водночас частина пристрою визначення розміщена на вдувній фурмі (28), на каналі (20) подачі, біля з'єднання вдувної фурми (28) з каналом (20) подачі та/"або між вдувною фурмою (28) та каналом (20) подачі.
2. Заглибний пристрій (10) за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що засіб визначення містить детектор для вимірювання властивості газового потоку (38), причому детектор, зокрема, виконаний із можливістю вимірювання витрати газового потоку (38), швидкості газового потоку (38) та/або тиску газу в газовому потоці (38).
3. Заглибний пристрій (10) за п. 1, який відрізняється тим, що засіб визначення містить індуктивний датчик для визначення присутності дроту (50) з оптичним осердям.
4. Заглибний пристрій (10) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що заглибний пристрій (10) містить засіб (74) переміщення для переміщення дроту (50) з оптичним осердям у каналі (20) подачі та/або у вдувній фурмі (28) відносно точки входу.
5. Заглибний пристрій (10) за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що засіб (74) переміщення виконаний із можливістю подачі дроту (50) з оптичним осердям від котушки (76) і намотування невикористаного волокна на котушку (76).
6. Заглибний пристрій (10) за п. 2 або 4, або 5, який відрізняється тим, що канал (20) подачі або вдувна фурма (28) мають перший отвір (21) і другий отвір (22), причому засіб подачі газу виконаний з можливістю з'єднання із першим отвором (21) для введення газу під тиском у перший отвір (21) і причому детектор з'єднаний із другим отвором (22) за допомогою лінії (34) детектора.
7. Заглибний пристрій (10) за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що перший отвір (21) ії другий отвір (22) співвісно вирівняні, причому перший отвір (21) і другий отвір (22), зокрема, розташовані в протилежних положеннях поперечного перерізу каналу (20) подачі або вдувної фурми (28), відповідно.
8. Заглибний пристрій (10) за одним із двох попередніх пунктів, який відрізняється тим, що канал (20) подачі має пряму ділянку (24), розташовану поруч із вдувною фурмою (28), і вигнуту ділянку (26), розташовану поруч із прямою ділянкою (24), причому перший отвір (21) і другий отвір (22) розташовані поблизу місцеположення (25), у якому сходяться пряма ділянка (24) і вигнута ділянка (26), або вдувна фурма (28) є прямою для подачі дроту (50) з оптичним осердям уздовж прямого шляху в напрямку до розтопу (64), а канал (20) подачі має вигнуту ділянку (26), розташовану поруч із вдувною фурмою (28), причому перший отвір (21) і другий отвір (22) розташовані поблизу місцеположення, у якому сходяться вдувна фурма (28) і канал (20) подачі.
9. Заглибний пристрій (10) за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що заглибний пристрій (10) містить лінію (30) продувного газу для з'єднання джерела газу високого тиску з вдувною фурмою (28) для створення першого потоку продувного газу у вдувній фурмі (28) у напрямку до розтопу (64).
10. Заглибний пристрій (10) за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що кінець вдувної фурми (28), спрямований у напрямку до розтопу (64), виконаний у вигляді сопла (44) Лаваля.
11. Заглибний пристрій (10) за одним із семи попередніх пунктів, який відрізняється тим, що заглибний пристрій (10) містить пристрій керування для керування переміщенням переднього кінця (52) дроту (50) з оптичним осердям у розтоп (64) та/або з розтопу (64) за допомогою засобу (74) переміщення.
12. Заглибний пристрій (10) за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що заглибний пристрій (10) виконаний таким чином, що засіб визначення виконаний з можливістю контролювати присутність дроту (50) з оптичним осердям у конкретному положенні під час переміщення дроту (50) з оптичним осердям, а переміщення дроту (50) з оптичним осердям припиняють після того, як буде виявлено, що передній кінець (52) дроту (50) з оптичним осердям минув указане положення.
13. Спосіб визначення положення дроту (50) з оптичним осердям за допомогою заглибного пристрою (10) за одним із попередніх пунктів, який включає: переміщення за допомогою засобу (74) переміщення дроту (50) з оптичним осердям у каналі (20) подачі та/або у вдувній фурмі (28), визначення за допомогою засобу визначення, чи знаходиться передній кінець (52) дроту (50) з оптичним осердям у вдувній фурмі (28) або поблизу неї, у заданому положенні вдувної фурми (28) та/або каналу (20) подачі.
14. Спосіб за попереднім пунктом, де заглибний пристрій (10) містить перший отвір (21) і другий отвір (22) в каналі (20) подачі або у вдувній фурмі (28), а засіб визначення містить детектор, який з'єднаний із другим отвором (22), причому етап визначення включає: введення газу під тиском у перший отвір (21), і визначення за допомогою детектора властивості газового потоку (38).
15. Спосіб за одним із двох попередніх пунктів, який відрізняється тим, що етап переміщення включає витягування дроту (50) з оптичним осердям із розтопу (64) з першою швидкістю, припинення переміщення з витягуванням і переміщення дроту (50) з оптичним осердям вперед у напрямку до розтопу (64) з другою швидкістю, яка є нижчою, ніж перша швидкість, де присутність дроту (50) з оптичним осердям визначають під час переміщення з витягуванням і під час переміщення вперед. З в шШепріетх кт стол лжожж хх дет утя няня тя ї щен т - дер, МО УВК сх МОХ соя ШЕ ЕМО КО я а пуд и в и МО ша х я ЕЕ НИ
І . БЕ МН:
ЦЕ . щИК НЕ ще Й ск.
Фіг. 1
UAA202200412A 2021-02-01 2022-02-01 Заглибний пристрій для вимірювання температури та спосіб визначення положення UA128593C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21154561.1A EP4036539B1 (en) 2021-02-01 2021-02-01 Immersion device for temperature measurement and method for position detection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA128593C2 true UA128593C2 (uk) 2024-08-21

Family

ID=74494800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202200412A UA128593C2 (uk) 2021-02-01 2022-02-01 Заглибний пристрій для вимірювання температури та спосіб визначення положення

Country Status (15)

Country Link
US (1) US12123780B2 (uk)
EP (1) EP4036539B1 (uk)
JP (2) JP7463414B2 (uk)
KR (1) KR102714596B1 (uk)
CN (1) CN114838833A (uk)
AU (1) AU2022200454B2 (uk)
CA (1) CA3146714C (uk)
ES (1) ES2951086T3 (uk)
FI (1) FI4036539T3 (uk)
MX (1) MX2022001340A (uk)
PL (1) PL4036539T3 (uk)
PT (1) PT4036539T (uk)
TW (1) TWI813147B (uk)
UA (1) UA128593C2 (uk)
ZA (1) ZA202201223B (uk)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN221344617U (zh) * 2023-11-20 2024-07-16 贺利氏电测骑士国际有限公司 喷枪装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2886617A (en) 1957-02-04 1959-05-12 Demag Elektrometallurgie Gmbh Tiltable arc furnace
GB1504250A (en) * 1975-12-05 1978-03-15 Hoesch Werke Ag Addition of wire to a metal melt
JP3166483B2 (ja) 1993-10-05 2001-05-14 日本鋼管株式会社 光ファイバーによる測温装置
JP3351120B2 (ja) * 1994-09-12 2002-11-25 日本鋼管株式会社 光ファイバ温度計による出銑口での溶銑温度測定法
JPH09243459A (ja) 1996-03-13 1997-09-19 Mitsubishi Materials Corp 高温熔体用光温度測定装置と該装置による測定方法
JPH10185698A (ja) 1995-11-15 1998-07-14 Toyota Motor Corp 光ファイバを用いた溶融金属の温度測定方法ならびにその装置および光ファイバの突き出し量制御方法
JPH09159534A (ja) * 1995-12-05 1997-06-20 Nkk Corp 溶融金属又は溶融スラグの温度測定装置及びその測定方 法
JPH09304185A (ja) 1996-05-14 1997-11-28 Tokai Carbon Co Ltd 溶融金属の温度測定方法および装置
JP3287246B2 (ja) * 1996-12-17 2002-06-04 日本鋼管株式会社 溶融金属の温度測定装置
JPH11118607A (ja) 1997-10-13 1999-04-30 Nkk Corp 溶融金属の温度測定装置及び温度測定方法
KR19990066851A (ko) * 1998-01-12 1999-08-16 카와무라 히데오 금속용탕 온도측정용 열전대
JP2000121446A (ja) * 1998-10-15 2000-04-28 Nkk Corp 消耗型光ファイバ温度測定装置
JP4616456B2 (ja) 2000-10-31 2011-01-19 株式会社ヘリオス 溶融金属温度測定用の浸漬型光ファイバ放射温度計及び溶融金属の温度測定方法
JP4672198B2 (ja) 2001-07-06 2011-04-20 新日本製鐵株式会社 測温用羽口のガス吹き込み方法
KR100548119B1 (ko) * 2001-07-27 2006-02-02 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 용융 금속의 측온 장치와 측온 방법
ITMI20012278A1 (it) 2001-10-30 2003-04-30 Techint Spa Dispositivo e metodo per misurazione discreta e continua della temperatura di metallo liquido in un forno o recipiente per la sua produzione
US7046362B2 (en) * 2001-12-12 2006-05-16 Trustees Of Princeton University Fiber-optic based cavity ring-down spectroscopy apparatus
FR2871477B1 (fr) * 2004-06-10 2006-09-29 Affival Sa Sa Fil fourre
US7384191B2 (en) * 2005-05-26 2008-06-10 Harris Corporation Method and apparatus for measuring spatial temperature distribution of flames
GB2438214A (en) * 2006-05-19 2007-11-21 Heraeus Electro Nite Int Measuring a parameter of a molten bath
FR2906538B1 (fr) * 2006-10-03 2010-10-29 Affival Procede et installation pour l'introduction d'un fil fourre dans un bain de metal en fusion.
JP2010071666A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Sinfonia Technology Co Ltd 気密溶解設備
EP2799824B1 (en) 2013-04-30 2019-10-23 Heraeus Electro-Nite International N.V. Method and apparatus for measuring the temperature of a molten metal
EP2940441B1 (en) * 2014-04-30 2020-01-01 Heraeus Electro-Nite International N.V. Device for measuring the temperature of a molten metal
EP3051264B1 (en) * 2015-01-28 2017-11-15 Heraeus Electro-Nite International N.V. Immersion device for an optical fiber for measuring the temperature of a melt
TR201815134T4 (tr) 2015-01-28 2018-11-21 Heraeus Electro Nite Int Bir eriyiğin sıcaklığını ölçmeye yönelik bir optik elyaf için besleme cihazı.
US9823184B1 (en) * 2016-05-13 2017-11-21 General Electric Company Distributed gas detection system and method
PL3290881T3 (pl) * 2016-09-01 2020-01-31 Heraeus Electro-Nite International N.V. Sposób wprowadzania przewodu z rdzeniem światłowodowym i układ zanurzeniowy umożliwiający przeprowadzenie sposobu
GB2558223B (en) * 2016-12-22 2021-03-31 Heraeus Electro Nite Int Method for measuring a temperature of a molten metal bath
EP4009020A1 (en) * 2020-12-02 2022-06-08 Heraeus Electro-Nite International N.V. Method and system for determining a series of temperature values of a molten metal bath

Also Published As

Publication number Publication date
ZA202201223B (en) 2022-10-26
EP4036539A1 (en) 2022-08-03
TWI813147B (zh) 2023-08-21
JP2024056934A (ja) 2024-04-23
US12123780B2 (en) 2024-10-22
ES2951086T3 (es) 2023-10-17
KR102714596B1 (ko) 2024-10-07
PL4036539T3 (pl) 2023-09-11
AU2022200454B2 (en) 2023-02-23
JP2022117979A (ja) 2022-08-12
US20220244107A1 (en) 2022-08-04
KR20220111213A (ko) 2022-08-09
CN114838833A (zh) 2022-08-02
BR102022001865A2 (pt) 2023-04-11
FI4036539T3 (fi) 2023-06-28
CA3146714A1 (en) 2022-08-01
EP4036539B1 (en) 2023-05-31
AU2022200454A1 (en) 2022-08-18
TW202232067A (zh) 2022-08-16
CA3146714C (en) 2025-09-09
MX2022001340A (es) 2022-08-02
JP7759419B2 (ja) 2025-10-23
JP7463414B2 (ja) 2024-04-08
PT4036539T (pt) 2023-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190135451A (ko) 용융 금속 욕의 온도 측정 방법
UA128593C2 (uk) Заглибний пристрій для вимірювання температури та спосіб визначення положення
JP2016138883A (ja) 溶融物温度測定用の光ファイバ送り装置
KR100216682B1 (ko) 용융금속의 온도 측정장치
RU2779710C1 (ru) Погружное устройство для измерения температуры и способ определения положения
JP2022117979A5 (uk)
JP2876881B2 (ja) 溶融金属の温度測定装置及びレベル測定装置
KR102384027B1 (ko) 용융된 금속의 온도를 광학적으로 결정하기 위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 릴링 장치
JP2023552324A (ja) 溶融金属浴の温度値を決定するための方法及びシステム
BR102022001865B1 (pt) Dispositivo de imersão para medição de temperatura e método para detecção de posição
CN102432170A (zh) 光纤拉丝方法以及拉丝装置
JP3147101B2 (ja) 溶融金属の温度測定方法及び装置
WO2025108663A1 (en) Lance device
RU2827027C2 (ru) Измерительное устройство и способ измерения температуры ванны с расплавленным металлом с помощью оптического устройства
TWI854283B (zh) 用於用光學裝置測量熔融金屬浴溫度的測量設備及方法
JPS62132135A (ja) 溶融金属温度連続測定方法
JP2822875B2 (ja) 溶融金属温度測定装置
JP3191780B2 (ja) 溶融金属の温度測定方法と温度測定装置と金属管被覆光ファイバと連続鋳造機とモールド及びタンディシュ
JPH07151607A (ja) 温度測定装置