Устройство для защиты смотрового окна в вакуумных плавильных печах

Устройство для защиты смотрового окна в вакуумных плавильных печах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

t5 4 k u >.Ф ge я ааи."н ио т . н..:эснаи

1=1 Я Q Д, Ц Я (Гйв 7182 д (рцРЕТЕН И

Союз Советеннх

Соцналнстннесюа

Респубпнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлеио 21.04.77 (21) 2481906/ (51) М. Кл.

С 23 С 13/08

> с присоединением заявки №

1 овудвротввнвыВ ввнвтвт

Совета Иввввтров СССР во девон ввобрвтвнвв и открытий (23) Приоритет (4З) ОпУбликовано05. 10.78.Бюллетен (45) Дата опубликования описания 04 (53) УДК621.745, . 5(088.8) B. Л. Упьянов, B. И. Попишук, B. Т. Яковлев, В. В. Орлов и В. И. Мирошниченко (72) Авторы изобретения

Институт пробпем литья AH Украинской CCP (71) Заявитель (54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ СМОТРОВОГО

ОКНА В ВАКУУМНЫХ ПЛАВИЛЬНЫХ

ПЕЧАХ скорость 2К 1

V 7

Изобретение относится к метаппургии, в частности к контрольно-измеритепьной технике применитепьно к установкам дпя эпектроннопучевой плавки метаппов.

Известно устройство дпя защиты смотровых окон от напыления в вакуумных 5 ппавипьных печах, содержащее встроенный в стенку камеры тубус со штуцером дпя подачи инертного газа, и прозрачный диск,установпенный B тубусе с помощью пористых прокладок ) 1 ). 10

Недостатками этого устройства явпяются неполное устранение газовым затвором напыпения.

Цепью изобретения является полное устранение напыпения на смотровом стекпе. 5

Поставпенная цепь достигается тем, что в тубус смотрового устройства помещают камеру дпя ионизации паров метаппов, а снаружи камеру иониэации по всей ее длине охватывают откпоняющей. магнитной системой.

На фиг. 1 изображено предпагаемое устройство, разрез; на фиг, 2 — вид А фиг. 1.

Устройство содержит фпанец 1 дпя креппения системы к плавильной камере; тубус 2; камеру 3 ионизации паров метаппов 3, состоящую из катода 4 и анода

5; отклоняющий постоянный магнит 6 и смотровое окно 7.

Устройство работает спедующим образом.

Перед начапом ппавки при достижении вакуума в ппавипьиой камере не ниже 1 ° 10 мм рт. ст. вкпючают нагрев катода 4 камеры ионизации. Между разогретым катодом 4 и анодом 5 дпя создания непрерывного потока эпектронов прикпадывают разность потенциапов.

Анодный ток и ускорякнцее напряжение рассчитываются по порогу иониэации данного испаряющегося эпемента. Например, дпя титана ускоряющее напряжение допжно быть не менее 300 В, а анодный ток0,3тт1О,. Пары метаппов, образующиеся в процессе плавки и имеющие начальную

627 182 где К вЂ” постоянная Больцмана;

Т вЂ” абсопютная температура нагрева; — масса эпементарной частицы пара, попадают через входное отверстие крепеж- 5 ного фпанца 1 в камеру 3 тубуса 2, ионизируются потоком электронов в промежутке катод-анод. В это же время на

Мих воздействуют магнитным полем отклоняющей системы, которое при непре- !О рывно юредующихся процессах ионизации и рекомбинации на пути частицы в каме.ре многократно воздействует на нее в интервапах времени между процессами ионизации и рекомбинации и откпоняет 15

° от прямолинейного полета. Ппя отклонения паров титана были использованы постоянные магниты с напряженностью попя 1500 Эрстед. Onòèë àëüíîå расстоя- ние смотрового стекла от ионизационно- 2О откпоняюшей системы с учетом коэффициента запаса на разброс частиц пара по энергиям должно быть не менее удвоенного радиуса новой траектории полета каждой частицы в данном магнитном по- 25 пе. gVm е> 2R=

Н8 io

: где С - коэффициент, равный 3- 1 Осм/сек, / скорость движения частиц пара в вакууме при определенной температуре М

Я-масса ионизационной частицы пара, Н вЂ” напряженность откпоняющего магнитного поля; е - заряд иона.

Удпиненный тубус устройства с узким входным сечением у BABBHHbHOA камеры устраняет также возможность попадания на смотровое стекпо брызг и капель метапла, выбрасываемых с поверхности расппава, так как радиус траектории

40 их попета, как правипо> не вписывается в полную дпину тубуса устройства. Отклоненный таким образом пучок пара осаждается на внутренней полости тубуса, не достигая смотрового. стекпа устройства. Попнота отклонения частиц пара, проходящих через данную систему, будет зависеть от конструктивной ширины и дпины эоны ионизации и, соответственно, протяженности воздействия откпоняюmего магнитного попя, а также от электрических и магнитных параметров устройства. В исспедованном устройстве длина тубуса от иойизационно-отклоняющей системы до смотрового стекла составпя55 па 400 мл ; ширина зоны ионизации15 мм; длина зоны ионизации - 25 мм.

Эффективность источника ионов в прямом своем понятии в случае совмещения процессов ионизации и отклонения ионов магнитным подем теряет свой смысл. Эффективность источника ионов представляет собой отношение количества рабочего вещества покидающего источник в виде ионов, к общему копичеству вещества, проходящему через него. Рекомбинация, т. е. захват свободных электронов попожитепьными атомными (ипи мопекупярными) ионами происходит в ионизованных газах и является одной из причин исчезновения ионов и эпектронов при прекращении действия источника ионизации. Эффективность источников резко убывает с увеличением расстояния от источника до места, в котором производится измерение данного ионного тока, т. е. в понятии эффективности источника автоматически учитываются процессы рекомбинации в промежутке времени, за который ионы проходят путь от источника до приемника ионов.

Описываемое устройство дает возможность попностью устранить напыление на смотровом стекле и искпючает какиелибо промежуточные между смотровым окном и ппавипьным тигпем преграды, погиощаюшие световой и тепловой потоки, что дает возможность не только визуапьного наблюдения за процессами плавки, но и измерять температуру жидкого металпа, пирометрическими способами.

Формупа изобретения

Устройство дпя защиты смотрового окна в вакуумных плавильных печах, содержащее встроенный в корпус плавильной камеры тубус, о т и и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью устранения напыпения паров метацпа на смотровом окне, оно снабжено установпенной в тубусе камерой дпя ионизации проходящих паров металла и отклоняющей магнитной системой, охватывающей снаружи тубус в месте размещения камеры дпя ионизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство №420707, кп. С 23 С 13/08, 1S72.

627182

Юид A

Риг. 2

Составитель Г. Кибовский

Редактор И. Самедова Техред 3. Фанта Корректор Л Василниа

Заказ 5579/31 Тираж 1177 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4