Отчет о разработке и промышленных испытаниях
датчика уровня металла "ДУМ бортовой"
Датчик уровня металла ДУМ-бортовой (далее - датчик) предназначен для
измере-ния уровня металла в кристаллизаторах МНЛЗ при работе в составе
системы автоматиче-ского поддержания уровня металла типа "Уровень".
Конструкция датчика предполагает его встройку в воротник кристаллизатора
1. ЦЕЛЬ РАЗРАБОТКИ
Целью разработки являлось улучшение эксплуатационных
и потребительских свойств системы "Уровень" за счет создания
встроенного датчика уровня металла, обла-дающего следующими преимуществами
по сравнению со штативным датчиком (ДУМ-07):
Упрощение работы технологического персонала УНРС
Нет необходимости устанавливать датчик и снимать его при замене по-гружного
стакана.
Улучшение условий работы с кристаллизатором
Зеркало металла полностью открыто для наблюдения и подсыпания шлако-образующей
смеси
Повышение надежности кабельной и воздушной трассы датчика
Электрический кабель и шланг с воздухом прокладывается под разливочной
площадкой и не подвергается воздействию искр и брызг металла. Кроме то-го,
кабели не мешают работе на разливочной площадке.
Увеличение информативности системы "Уровень"
Появляется возможность получения информации о изменениях уровня ме-талла
во время замены разливочного стакана, при перековшовке, а также в других
ситуациях, когда штативный датчик необходимо снимать с кристал-лизатора.
2. ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ
Основные задачи разработки состояли в следующем:
разработка чувствительного элемента датчика, отвечающего требованиям диапазона
и точности измерения уровня металла в кристаллизаторе.
разработка корпуса датчика и деталей его крепления к корпусу кристаллиза-тора;
разработка защитного экрана, защищающего датчик от сильного нагрева и
брызг металла;
разработка методики работы с датчиком; обеспечение возможности исполь-зования
резервного штативного датчика (ДУМ-07) при аварийном выходе из строя встроенного
датчика.
3. МЕТОДОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ
Разработка датчика состояла из следующих этапов:
Математическое моделирование и макетирование датчика.
На этом этапе проектировались основные параметры датчика, его обмоток
и корпуса.
Изготовление и испытание макета датчика.
Испытания проводились на специальном стенде, имитирующем кристаллизатор,
жидкий металл и механизм качания.
Изготовление и испытание промышленного образца датчика.
Проведение испытаний на стенде. Тепловые испытания.
НАВЕРХ
4.РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ
4.1.Устройство и работа датчика
4.1.1. Общие сведения
Датчик содержит обмотки, размещенные в корпусе из нержавеющей
стали. Передняя стенка изготовлена из термостойкого неэлектропроводного
материала. На задней стенке размещен электрический разъем и штуцер для
подключения шланга с воздухом (см. рис.1).
На верхней грани датчика предусмотрены штыри для фиксации
защитного экрана.Датчик с помощью монтажного комплекта устанавливается
на широкой стенке кристаллизатора, заменяя тем самым часть воротника кристаллизатора.
Лицевая стенка датчика, таким образом, расположена в одной плоскости с
медной стенкой кристаллизатора.
Защитный экран предназначен для защиты датчика от теплового
излучения и брызг металла.
4.1.2. Общие сведения
Диапазон измерения уровня металла (от среза кристаллизатора), мм от 30
до 130
Масса датчика с комплектом крепления и с защитным экраном, кг, не более
5
Давление в трассе воздушного охлаждения, ати 2/3
Габариты датчика 200х120х60
НАВЕРХ
4.1.3 Подготовка к работе. Монтаж датчика на кристаллизаторе
Для установки датчика необходимо предварительно произвести
доработку деталей кристаллизатора, воротника и защитной плиты. Благодаря
существующему разнообразию конструкции кристаллизаторов и их деталей,
чертежи встройки датчика для каждого типа кристаллизатора должны разрабатываться
отдельно и согласовываться с заказчиком.
Общие требования к установке датчика заключаются в следующем:
место установки датчика на кристаллизаторе должно определяться
из миниму-ма вероятности повреждения датчика при аварийных ситуациях и
максимального расстояния от разливочного стакана, а также удобства обслуживания
ме-ниска металла во время работы установки;
датчик должен быть установлен на кристаллизаторе таким образом, чтобы
его передняя стенка находилась в одной плоскости с медной стенкой кристаллизатора;
крепление датчика к кристаллизатору должно быть надежно и обеспечивать
неподвижность датчика относительно кристаллизатора при работающем механизме
качания кристаллизатора;
защитная плита кристаллизатора должна быть установлена таким образом,
чтобы исключить ее вибрации относительно кристаллизатора;
Подготовка датчика к работе включает в себя следующее:
1. Проверка технического состояния
Проверка технического состояния датчика производится перед установкой
его на кристаллизатор и предполагает внешний осмотр и проверку параметров
датчика. При внешнем осмотре необходимо убедиться в целостности корпуса
датчика, в отсутствии видимых повреждений. Проверка параметров датчика
предполагает замер сопротивлений обмоток датчика на его электрическом
разъеме и сверка этих параметров с данными, указанными в Руководстве по
эксплуатации.
2. Монтаж ДУМ на кристаллизаторе
Установка датчика на кристаллизаторе может осуществляться как на участке
подготовки кристаллизатора, так и на разливочной площадке во время переподготовки
УНРС.
Датчик необходимо закрепить к кристаллизатору с помощью болтов или шпилек
(см. рис.2). При этом необходимо установить датчик так, чтобы его лицевая
стенка находилась в одной плоскости с медной стенкой кристаллизатора.
Нижняя грань датчика должна плотно прилегать к торцу медной стенки кристаллизатора.
3. Подключение электрического кабеля и шланга трассы
воздушного охлаждения.
Электрический кабель и шланг воздушного охлаждения необходимо подключить
до установки защитной плиты кристаллизатора. После подсоединения шланга
включить подачу воздуха и убедится, что воздух выходит из отверстий
на задней стенке датчика.
При установленном воротнике кристаллизатора (см. рис.3)
необходимо заложить пространство между датчиком и воротником шнуровым
асбестом.
4. Установка защитного экрана
После заведения в кристаллизатор затравки необходимо установить на датчик
за-щитный экран (см. рис.4).
4.1.4 Эксплуатация датчика ДУМ-бортовой
При эксплуатации датчика в составе системы "Уровень"
необходимо придерживаться следующих правил:
Во время автоматической стабилизации уровня металла
запрещено подносить металлические предметы к датчику ближе 30 см.
При проведении технологических операций на кристаллизаторе, при замене
раз-ливочного стакана стараться избегать попадания на датчик капель
металла. При повреждении защитного экрана датчика (сильная деформация,
налипание капель металла и др.) его следует заменить на новый.
Избегать попадания воды в зону установки датчика.
При повреждении датчика во время разливки необходимо подключить к системе
"Уровень" резервный датчик на штативе (ДУМ-07). Во время переподготовки
УНРС заменить встроенный датчик на новый из комплекта ЗИП.
4.1.5 Ремонт и техническое обслуживание датчика ДУМ-бортовой
При повреждении датчика во время аварии на УНРС его
следует снять с кристал-лизатора, очистить налипших на него капель металла
и шлака, проверить его параметры согласно Руководству по эксплуатации.
При отсутствии видимых повреждений корпуса датчика
и полном соответствии всех параметров, указанных в Руководстве по эксплуатации,
нормальным значениям датчик можно вновь использовать в работе. В противном
случае его следует заменить на исправный.
Поврежденный датчик подлежит ремонту только специалистами
ТЕХНОАП.
4.2 Результаты промышленных испытаний
Начиная с 1.03.02 г. по 31.03.02 г. проводились опытно-промышленные
испытания датчика ДУМ-бортовой. Датчик работал в составе системы "Уровень
НЛМК" в режимах "ВЫСТАВКА" (измерение) и "СТАБИЛИЗАЦИЯ"
(автоматическое поддержание заданного уровня металла). В режиме "СТАБИЛИЗАЦИЯ"
система работала с 3.03.02 г. по 31.03.02 (около 270 часов ~ 185 плавок).
На рисунках 5 и 6 представлены фрагменты архивов работы системы с бортовым
датчиком. На рисунке 6 показан момент замены погружного разливочного
стакана с уменьшением скорости разливки.
4.3 Замечания
В результате проведенных испытаний были выявлены следующие
замечания:
При существующей конструкции защитной плиты и кристаллизатора
возможно повреждение датчика и крепежного кронштейна, при снятии и установке
защитной плиты на кристаллизатор.
Электрический кабель и шланг воздушного охлаждения датчика, находящиеся
внутри горячей камеры, должны быть проложены в специальном защитном
коробе.
При работе с датчиком использовался дополнительный модифицированный
блок обработки сигналов, вместо штатного блока.
Погрешность поддержания заданного уровня металла должна быть не хуже,
чем у штатного датчика ДУМ-07
Трасса сжатого воздуха для охлаждения датчика должна быть оснащена отдель-ным
вентилем и манометром.
Сравнительно небольшой срок службы защитного кожуха. Недостаточная на-дежность
крепления защитного кожуха к датчику.
5. ВЫВОДЫ
1) Разработанный фирмой ЗАО "ТЕХНОАП" встроенный
датчик уровня металла ДУМ-бортовой может эксплуатироваться в составе
системы Уровень как штатный.
2) Датчик ДУМ-бортовой позволяет улучшить условия работы
технологического персонала, а также избавляет их от необходимости снимать
и устанавливать датчик во время технологических операций (замены разливочного
стакана, смены промковша и др.).
3) Для обеспечения лучшей защищенности датчика и кабельной
трассы, а также для упрощения его установки необходимо:
модифицировать детали крепления датчика к кристаллизатору,
конструкцию воротника, защитной плиты и кристаллизатора;
поместить кабель и воздушный шланг датчика, проложенные в горячей зоне,
в защитный короб.
Первоисточник: портал www.technoap.ru
|
