Измерение уровня жидкого металла в кристаллизаторе МНЛЗ
Основными поставщиками изотопных ДУМ в страны СНГ являются ПО "Промавтоматика" (г. Киев) и фирма "Bertoldf, значительно укрепившая свои позиции поставщика, после распада СССР. В настоящее время в связи настойчивым желанием ряда металлургических комбинатов снизить количество импортных поставок, появились разработки отечественных приемников и источников -излучения, конструктивно повторяющие уже применяемые. Предприятия атомной промышленности готовы поставлять источники и производить перезарядку использованных источников. По этому пути, пошли металлургические комбинаты: ОАО "ОЭМК" и ОАО "НТМК".
Разработка электромагнитных (токовихревых) ДУМ (ЭДУМ) была инициирована проблемой повышения безопасности, используемого в металлургии оборудования.
Успешными разработками можно считать ЭДУМ конструкции фирмы "Ниппон кокан" (Япония) и "Раутаруукки", устанавливаемых над зеркалом металла, а также конструкция фирмы IRM , встраиваемая в кристаллизатор.
Конструкция ЭДУМ фирмы "Ниппон кокан" представляет собой две группы обмоток (катушек), расположенных на магнитопроводе и защищенных от нагрева со стороны разливочного стакана и жидкого металла керамическим кожухом. Дополнительной защитой от нагрева является поток воздуха, подводящийся извне от внешнего источника, и определенным образом циркулирующий вокруг обмоток (катушек) внутри керамического кожуха. Первая группа обмоток, включенная между собой согласно, является обмотками возбуждения, к которым подводится питающие ЭДУМ переменное напряжение с частотой в диапазоне от 1,5 до 4 кГц. Вторая группа, являющаяся сигнальными обмотками, включена между собой встречно. Указанный диапазон частот питающего напряжения обеспечивает наименьшее влияние проводимости шлакообразующей смеси. Опытным путем было получено, что при более высоких частотах питающего напряжения, например, 20-50 кГц, ЭДУМ измеряет уровень расплавленного шлака, а не расплавленного металла.
ЭДС, наведенная на сигнальных обмотках, зависит от расстояния между ЭДУМ и зеркалом расплавленного металла по существенно нелинейному закону.
ЭДУМ конструкции фирмы "Ниппон кокан" закреплен на специальном штативе, который перемещается разливщиками вручную и устанавливается при измерении уровня металла на край кристаллизатора. Отличительной особенностью данной конструкции является ее простота, что позволило ряду фирм, например, в Китае и в России, повторить эту конструкцию в тех или иных вариантах.
Недостатки:
- неудобство в работе из-за наличия кабелей связи и шланга, подводящего охлаждающий воздух, которые в большинстве случае находятся непосредственно на разливочной площадке и подвержены механическим и тепловым воздействиям, а также могут ограничивать действия разливщика;
- неудобства в работе из-за появления дополнительных операций для разливщика: "операции установки и снятия" ЭДУМ в начале и в конце разливки, а также в аварийных ситуациях (дополнительно затрачивается от 5 до 15 с на выполнение операций "снятие ЭДУМ" и "уборка в безопасное место");
- вариации величины коэффициента преобразования в функции "уровень — ЭДС" при изменение места установки ЭДУМ в плоскости зеркала металла;
- трудоемкость калибровки ЭДУМ (возможна только косвенная калибровка из-за разной проводимости жидкой и закристаллизовавшейся стали);