Устройство для получения закаленной пробы металла

Устройство для получения закаленной пробы металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т)зОави в М73й тк @

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Совхоз Советскик

Социалистических

Республик (»>726468 аК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-а у(22) Заявлено05.12.77 (21) 2553461/25-02 с присоединением заявки ¹â€” (51)M. Кл.

01 N 1/10

С 21 С 5/52

Государственный комите

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 050480 Бюллетень о 13

Дата опубликования описания 07:04.80 (53) УДК 669 . 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. С. Рыбаков, И. М. Шатохин, В. A. Попов и О. А. Колесников (71) Заявитель

Магнитогорский дважды ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени металлургический комбинат имени В. И.Ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАКАЛЕЙНОЙ ПРОБЫ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к устройствам для получения закаленной пробы металла и может быть использовано для получения пробы металла с целью определения химического состава по ходу плавки.

Проба металла на анализ отбирается в виде слитков или в виде тонких пластин (так называемых "скрапин"), которые подвергаются быстрой закалке в закалочной жидкости.

Закаленную пробу металла в виде пластин-скрапин получают, например, для определения углерода методом термоэлектродвижущих сил (важного анализа, проводимого по ходу, плавки так как углерод определяет многие физические свойства выплавляемой срали ) .

В значительной степени точность анализа зависит от качества отбираемой закаленной пробы металла в виде "сркапины". Проба должна имЕть однородную структуру, равномерное распределение элементов, не иметь окисной пленки, иметь равную толщину по всей длине (например, при оп-. ределении углерода методом термоэлектродвижущих сил, толщина пробы должна составлять 0,3-0,5 мм).

Устройство для определения способа отбора проб (1), представляет собой вращающиеся с большой скоростью охлаждаемые валки, расположенные в одной горизонтальной плоскости. Под валками установлена ванна с жйдким хеплопоглотителем. Пробу жидкого металла заливают в зазор между валками, при этом жидкий металл резко охлаж- дается и кристаллизуется, увеличивает удельную поверхность теплоотдачи, благодаря прбкатке крист «ллиэук:qe;ося металла. Дальнейшее охлаждение прокатанной пробы проходит в ванне с жидким теплопоглотителем.

Устройство для отбора проб громоздкое, металлоемкое, дорогое в изготовлении, так как валки изготавливаются иэ дорогостоящего жаропрочного материала и требуют шлифовки.

Кроме того, при прокатке горячего металла происходит быстрый износ валков, что сказывается на качестве отбираемой пробы. Изготовление переносного устройства, что важно при использовании его около металлургнчес720468

55 ких агрегатов, практически невозможно иэ-за громоздкости и большого веса.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является устройство для получения закаленной пробы металла (21 . Это устройство содержит распределитель жидкого металла, установленный в корпусе и выполненный в виде диска, соединенного с приводом вращения. Корпус снабжен двумя патрубками — для жидкого металла и для защитного газа.

Под корпусом установлена ванна с водой„ содержащая сетку. Для взятия закаленной пробы металла порцию жидкого металла заливают через патрубок на вращающийся диск-распределитель,через другой патрубок в корпусе подают защитный гаэ, предотвращающий окисление поверхности пробы.

Металл, попадая на распределитель, образует пластину, которая, затвердевая,отбрасывается под действием центробежных сил к стенке корпуса и падает в воду на сетку. Сетку с закаленной пробой вынимают из закалочной ванны и пробу отправляют на анализ.

Сложное движение пробы (сначала горизонтальное — к стенке корпуса, а затем вертикальное — вниз, в закалочную ванну) приводит иногда к заклиниванию вращающегося диска-распределителя, что снижает надежность работы устройства.

Наличие кинематических связей между двигателем и диском-распределителем неде-г к возможности отказа устройства в процессе работы.

Сложное днижение пробы приводит к тому, что отдельные пластины задерживаются на вращающемся диске, IIO нерхность пластин окисляется. Ка чество закалки пластин различное изэа того, что они не через одинаковое время попадают в закалочную жидкость. Все это приводит к снижению качества пробы-, что в конечном счете ведет к получению недостоверных результатов при анализе. Кроме того, использование этого устройства по-, казало, что оптимальная скорость вра-, щения диска для получения пластин, толщиной 0,3-0,5 мм, составляет

400.-600 об/мин. При использовании типовых электромоторов для привода вращения приходится использовать сложную передачу, часто двухступенчатую.

Это. усложняет устройство, делает его грс4юздким, затрудняет изготовление переносного устройстна.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и улучшение качества пробы, а также упрощение конструкции и обеспечение ее компактности.

Укаэанная цель достигается тем, что известное устройство для получения закаленной пробы металла, со5

t0

3S

Р5 держащее распределитель ж .дког:: и талла с плоскОЙ рабояей поверх»Остью, размещенный в установленном над закалочной ванной корпусе, снабженном патрубками, снабжено индуктором и концентратором бегущего магнитного поля, размещенными по разные стороны распределителя, параллельно его рабочей плоскости, причем распределитель устанонлен наклонно к закалочной ванне.

При попадании жидкого металла на распределитель за счет тока, протекающего через обмотку индуктора, на жидкий металл, пронизываемый переменным магнитным полем, действует электромагнитная сила, которая растягивает металл в плаcòèíó и отбрасывает последнюю в закалочную ванну.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство для получения закаленной пробы металла содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 для подвода жидкого металла и защитного газа, установленный над закалочной ванной 4 с сеткой 5.

Индуктор бегущего магнитного поля выполнен н виде развернутого линейного статора б, прикрепленного к боковой стенке корпуса 1 наклонно, например под углом 45, а распределитель 7 жидкого металла — н виде пластины, установленной над линейным раз— вернутым статором, параллельно его плоскости, распределитель -асбоцементная пластина, толщиной 3-5 мм. Концентратор 8 прикреплен к верхней стенке корпуса 1 и служит для концентрации бегущего магнитного поля н пространстве между ним и индуктором, плоскость концентратора установЛена параллельно плоскости пластины-распределителя и на расстоянии 90 мм от нее.

Угол наклона распределителя 45, расстояние между концентратором и распределителем 90 мм. Это способствует получению пробы, толщиной 0,3-0,5 мм, при напряжении трехфазного переменного тока 380 В.

Устройство работает следующим образом. Обмотка статора подключена к трехфазному переменному току напряжением 380 В таким образом, ч о электромагнитная сила направлена н сторону

„ закалочной ванны.

Через патрубок 3 подают защитный гаэ, например азот, предотвращающий окисление поверхности пробы. Затем порцию жидкого металла заливают через патрубок 2 на пластину - распределитель 7. За счет тока, протекающего через обмотку статора б на жидкий металл, пронизываемый переменным магнитным полем, действует электромагнитная сила в направлении закалочной ванны, которая растягинает металл в пластину-скрапину и отбрасывает последнюю в закалочную ван72646Ц

Формула изобретения

Составитель А. ЩербаКов

Редактор Т. Орловская Техред О. Легеэа Корректор

Заказ 4702/50

Тираж 1019 Подписное

tIHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Мооква Ж-35, Раушокая иаа., Филиал ППП "Патент", r. Укторол, ул. Проектная, 4 ну 4 на сетку 5. Сетку 5 с закаленной пробой металла вынимают иэ эакалочной ванны и отправляют на анализ.

Время получения одной пробы сос. тавляет 15-20 сек. Предложенное устройство надежно в работе, позволяет улучшить качество отбираемой пробы.

Проба металла имеет однородную структуру, равномерное распределение элементов, равную толщину по всей длине пробы, поверхность пробы не имеет окисной пленки и не требует дополнительной обработки.

Устройство просто в изготовлении и в обслуживании, имеет небольшой вес, компактнве и может быть сделано переносным, что особенно важно при использовании устройства на площадках около металлургических агрегатов (мартеновских печей, конверторов и др.)

На Магнитогорском металлургическом комбинате изготовлен опытный образец устройства, который прошел лабораторные испытания. устройство для получения закаленной пробы металла, содержащее распределитель жидкого металла с плос5 кой рабочей поверхностью, размещенный в установленном над закалочной ванной корпусе с патрубками подвода металла и газа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и улучшения качества пробы, устройство снабжено индуктором и концентратором бегущего магнитного поля, размещенными по разные стороны распределителя параллельно его рабочей плоскости, причем распределитель установлен наклонно к закалочной ванне.

Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

352174, кл. G 01 Й 1/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 411343, кл. G 01 N 1/10, 1974 (прототип).