202979. lajstromszámú szabadalom • Berendezés konverterben levő olvadékszint megfigyelésére
1 HU 202979 B 2 A találmány tárgya berendezés konverterben levő olvadékszint megfigyelésére. A találmány a kohászatban, különösen az acélgyártás során végbemenő folyamatok ellenőrzésére, megfigyelésére alkalmazható. A 622 849 lajstromszámú szovjetúnióbeli szabadalmi leírásból ismert olyan berendezés savas oxigénfrissitéses konverterben levő olvadékszint mérésére, amely tartalmaz hangnyomásos érzékelőt, a hangnyomás érzékelővel összekötött, a hangnyomás burkológörbéjét leválasztó egységet, hangnyomás függvényátalakitót - amelynek első bemenete a hangnyomás burkológörbéjét leválasztó egység kimenetére csatlakozik - és a hangnyomást a légfúvóka helyzetétől függően korrigáló összeadó egységet, amelynek bemenete össze van kötve a hangnyomás függvényátalakító kimenetével. Ezen berendezés továbbá hangnyomás illesztőegységgel - amelynek első bemenete a hangnyomás burkológörbéjét leválasztó egység kimenetével, második bemenete az összeadó egység kimenetével, első kimenete pedig a hangnyomás függvényátalakító második bemenetével van összekötve. A berendezés továbbá légfúvóka helyzetadóval - amelynek kimenete az összeadó egység második bemenetére kapcsolódik - és olvadékszint kijelzővel is el van látva, amelynek első bemenete az összeadó egység kimenetével, második bemenete pedig a hangnyomás illesztőegység második kimenetével van összekötve. Ezen ismert berendezésben a konverterben levő olvadékszint kijelzésének pontossága nem megfelelő, ami arra vezethető vissza, hogy a hangnyomás a konverter belső terének állandóan és tetszőlegesen változó geometriai méreteitől, a légfúvóka helyzetének változásától, a fúvási folyamat oxigén felhasználásától és a salak fizikai és kémiai tulajdonságaitól függ. A berendezés üzemi megbízhatósága sem megfelelő, mivel a hangnyomás érzékelő vevőkészülékeit tisztítani kell. A 1 154 336 lajstromszámú szovjetúnióbeli szabadalmi leírásból ismert továbbá olyan berendezés légfúvókás oxigén hozzávezetésű konverterben levő olvadékszint megfigyelésére, amely a konvertertorok fölött a konvertergázok hűtőjének kazánján elhelyezett gammasugár forrást és gamma-sugárzásvevőt, erősítőt - amelynek bemenete a gamma-sugárzásvevőre van kötve - az erősítő kimenetére csatlakozó impulzus-amplitúdó analizátort, és az impulzus-amplitúdó analizátor kimenetével összekötött gamma-sugárzás intenzitásmérót tartalmaz. A nevezett berendezés - továbbá a gamma-sugárzás intenzitásméró első kimenetére kötött, változtatható frekvenciájú generátorral, első bemenetével a változtatható frekvenciájú generátorra csatlakozó idöléptékadóval és impulzus-koincidencia kapcsolással van ellátva. Az impulzus-koincidencia kapcsolás első bemenete az impulzus-amplitúdó analizátor kimenetével, második bemenete pedig az időléptékadó első kimenetével van összekötve. Ezenkívül a berendezés olvadékszint kijelzővel, egy olvadó kszint számlálóval - amelynek első bemenete az impulzus-koincidencia kapcsolás kimenetére csatlakozik - tárolóregiszterrel melynek első bemenete az olvadékszint számláló kimenetére van kapcsolva - és vezérlőegységgel rendelkezik. A vezérlőegység bemenete az idöléptékadó második kimenetére van kötve. A vezérlőegység első kimenete az idöléptékadó második bemenetével, második kimenete az olvadékszint számláló második bemenetével, harmadik kimenete pedig a tárolóregiszter második bemenetével van összekötve. Az olvadékszint kijelző első bemenete a gamma-sugárzás intenzitásméró második kimenetére, második bemenete a tárolóregiszter kimenetére csatlakozik. A nevezett berendezés olvadékszint kijelzése nem kielégítő pontosságú, ami arra vezethető vissza, hogy a munkafolyamatban a fém- és salakrészecskék frittelödnek azoknak a lyukaknak a szélén, amelyek a közvetlen gamma-sugárzás áthaladásához és a szórt gamma-sugárzás felfogásához vannak kialakítva. Az olvadék felszínéről visszaverődött gamma-sugárzás intenzitása a következő egyenlettel fejezhető ki: I = Io + No x 3,7 x 1010 x aa x n x Sí S X — X £ X —, 4n R2 gamma-foton /-------------------/ S (1) ahol I - a gamma-sugárzásvevó által vett gammagamma-fotonok-sugárzás intenzitása /---------------------/, S Io - a gamma-sugárzás áramintenzitás hágamma-fotonok nyada, /--------------------/ S No - a gamma-sugárforrás aktivitása, Ci n - Gamma-foton kihozatal maghasadásonként a radioaktív izotópból 137cs-nál n = 0,82, ß - az irányított gamma-sugárzés térszöge, Sr, a> - a gamma-sugárzás visszaverődési tényezője (Albedo) as = 0,2, £ - a gamma-sugárzásvevő hatékonysága, S - a gamma-sugárzásvevő hatékony felülete, in2, R - a reflexiós felület és a gamma-sugárforrás közötti távolság, m. Az (1) egyenletből következik, hogy a fém- és salakrészecskéknek a lyukak szélén 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
