Устройство для определения содержания углерода и температуры жидкой стали

Устройство для определения содержания углерода и температуры жидкой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii) 898322

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 03. 80 (21) 2894635/22-02 с присоединением заявки рш (23 ) П р и ори тет

Опубликоваио 15, 01. 82. Бюллетень Ме 2

Дата опубликования описания (5t)M. Кл.

6 О1 и 33/20

Гаеударотееиный каиитет

СССР ио делен изобретений и открытий (53)У,Д.К 5 3.062 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.С.Кочо, Л.Ш.Мелик-Шахназаров, Л.Ф.Чу

М.С.Шевцова и А.P.Гнатцов (71) Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический им. 50 — летия Великой Октябрьской социалис1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

УГЛЕРОДА И ТЕМПЕРАТ"РЫ Ж1ЩКОЙ

СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к контролю параметров плавки в сталеплавильном производстве.

Известно устройство с последовательной подачей датчиков для определения температуры и содержания углерода жидкого металла по стволу водоохлаждаемой фурмы, погруженной в жидкий металл t lj .

Недостатком этого устройства яв1О ляется повышенный расход термопар в случае использования одного датчика ° для разового замера температуры жидкого металла и определения углерода

15 в нем.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройсТво для определения температуры и содержания углерода в.жидком метал20 ле. В этом устройстве содержится металлический пробоотборник,с впускным отверстием, расположенный на торце .зонда, металлический колпачок, термопара, установленная в полости пробоотборника, и вкладьпп, имеющий возможность перемещения вдоль оси пробоотборника, причем термопара укреплена на вкладыше, выполненном пористым, а металлический колпачок вставлен во впускное отверстие (2).

Недостатком этого устройства является необходимость перезарядки устройства после каждого замера, что требует дополнительного расхода времени.

Цель изобретения — многократное использование устройства без перезарядки. I

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит пробоотборники с термопарами на подвижных вкладышах и металлическими колпачками, встроенными в пробоотборнике полости огнеупорной пробки на головке зонда, причем пробоотборные пс.тости соединены последовательно каналом, входные

1 отверстия которого в каждой из пок нему компенсационных проводов 21, соединенных со вторичным прибором

22. Нижняя кромка отверстий пробоотборных полостей 3 выполнена в виде двух усеченных конусов 23 и 24. Двигатель 25 вращает ось 20. Пробку 2 укрепляют внутри массивной металлической втулки 26 на резьбе, которая в свою очередь крепится к внутреннему стволу зонда 1 также с помощью резьбового соединения.

Устройство работает следующим образом.

При погружении зонда 1 в жидкий металл первый замер производится первым пробоотборником в пробоотборной полости которого термопара 6 с вкладышем

5 и металлическим колпачком 7 уже заранее установлена в нижней части отверстия. После замера температуры жидкой стали колпачок 7 расплавляется,и термопара 6 с вкладышем 5 поднимается вверх по стволу пробоотборной гильзы

4 под влиянием ферросчатического давления, причем воздух из первой пробоотборной полости вытесняется через канал 13, сообщающийся с атмосферой, по стволу зонда. Поднявшись по стволу гильзы 4, подвижный вкладыш упирается в выступающую часть сная 9. а жидкий металл охлаждается, кристаллизуясь, в этот момент и измеряется его температура кристаллизации, после чего зонд выводится из жидкого металла. Вследствие тепловой инерции через 15-20 с под влиянием теплового потока от пробы металла вдоль стенки гильзы 4 расплавляется металлический спай 9. В результате этого проволочка 8 отрывается от спая

9 под влиянием натяжения веса термопары 6, вкладыша 5, колпачка 7 и грузика-экрана 14. Металлический колпачок 7 перемещается вниз и занимает положение на нижней кромке отверстия пробоотборника 3. Причем верхняя окружность колпачка 7, имеющего небольшой разрез по высоте, расширяется и попадает в конус 23. Нижняя кромка гильзы 4 фиксирует колпачок в этом положении. 3а колпачком 7 вниз опускается и термопара 6 с вкладышем 5. После этого зонд 1 вводят опять в жидкий металл, и процесс измерения температуры жидкого металла, а затем содержания углерода, повторяется во втором пробоотборнике. Пока пробоотборные полости 3 в погруженном в жидкий металл состоянии за3 898322 лостей загерметизированы плавким спаем, к которому прикреплен гибкой проволочкой через канал каждый последующий .металлический колпачок с подвижным вкладышем и термопарой в верхней части пробоотборной полости, кроме первой, которая соединена с атмосферой, а ее колпачок с подвижным вкладышем и термопарой установлены в нижней части этой полости.

При этом нижняя кромка отверстий пробоотборников выполнена в виде двух усеченных конусов, сопряженных по основаниям с меньшим диаметром, расширяющихся противоположно по вертикали.

На чертеже показано устройство для определения содержания углерода и температуры жидкой стали.

На головке зонда 1 установлена сменная пробка 2 из огнеупорного материала с пробоотборными полостями 3, в которые вставлены металли— ческие гильзы 4. Пробоотборные полости могут располагаться как по 25 окружности пробки 2, так и в ее середине. В гильзы 4 вставлены вкладыши 5 с термопарами 6 и металлическими колпачками 7, которые крепятся внутри пробоотборных гильз 4 с помощью гибких проволочек 8. Проволочки 8 прикреплены к металлическим спаям 9,которыми загерметизированы отверстия 10 канала 11, соединяющего последовательно пробоотборные полости 3. Пробоотборные полости не

35 имеют сообщения с атмосферой при погружении пробки с пробоотборниками в жидкий металл; В первом пробоотборнике выполнен в пробке 12 канал 13, 60 сообщающийся с атмосферой. На металлических колпачках 7 подвешены грузики-экраны 14. Кроме того, в первом пробоотборнике термопара 6 с вкладышем 5 и металлическим колпачком 7 установлена заранее в нижнем поло65 жении отверстия пробоотборной полости 3. Металлические колпачки выполнены с небольшим разрезом 15 в верхних частях, создающим распирающее пружинящее усилие по окружности. Кон- 5О тактные устройства термопар выполнены в виде штырьков 16 на несменяемой части пробки 2. На колодке 17 по окружности секторно установлены ножевые разьемы 18, соответствующие 55 каждой термопаре. Язычок 19 вращающейся оси 20 последовательно должен входить в разъем 18 с подключением

898322 герметизированы от атмосферы пробками из плавкого металлического спая

9, металл не поступает в полости из-за противодавления нагретого в них воздуха.

После серии замеров сменная часть пробки 2 вынимается вместе с гильзами 4 и закристаллизовавшимся в них металлом, а также вкладышем 5 с укрепленным в нем кварцевым чехлом для термопары 6. На оставшейся несменяемой части пробки 2 остаются гибкие электроды термопар 6 на штырьках 16, входящих в разъем колодки 17. После установки новой сменной части пробки

2 с гильзами 4, металлическими колпачками 7, вкладышами 5 с кварцевыми чехлами, как показано па фиг.l, устройство готово для дальнейшей серии замеров. В случае необходимости можно заменять также электроды термопар 6. Вращающаяся ось 20 с компенсационными проводами 21, соединенными с язычком 19, позволяет последовательно подсоединять термопары к прибору 22 после вхождения язычка 19 в контактный нодевый разьем 18. Разъемы 18 установлены секторно по окружности на колодке 17.

Конус 23 нижней кромки отверстий пробоотборочных полостей 3 предназначен для фиксации упавшего в него металлического колпачка 7. Нижняя кромка гильз 4 противодействует выталкиванию вверх колпачка 7 под влиянием ферростатического давления жидкого металла при очередном погружении зонда 1 с пробоотборниками. Нижний конус 24 предотвращает возможность забивания шлакометаллом проходных отверстий, образуемых сопряжением двух усеченных конусов 23 и 24 в пробоотборных полостях 3. Для поддержания температуры пробки 2 и втулки 26 порядка 200-300 С, чтобы

0 исключить возможность намерзания шлакометалла на них, голонка зонда

1 охлаждается с помощью тепловых трубок, залитых в нижней части внут ри зонда жидкометаллическими теплоносителями, например медью и алюминием.

Использование этого устройства позволит упростить перезарядку измерительного зонда. Достаточно сменную часть пробки 2 с комплектом под4 готавливать в лабораторных условиях, и таким образом полностью обеспечивать серию замеров от 3 до 8 раз, необходимых для одной плавки как в конверторной, так и в мартеновской ванне. Это позволит сократить время на перезарядку каждого датчика, что, в свою очередь, дасть возможность для сокращения времени плавки.

Формула изобретения

1. Устройство для определения содержания углерода и температуры жидкой стали, содержащее пробоотборники с термопарами на подвижных вклад дышах и металлическими колпачками, встроенными в пробоотборные полости огнеупорной пробки на головке зонда, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью многократного использования устройства без перезарядки, пробоотборные полости соединены последовательно каналом, входные отверстия которого в каждой из полостей загерметизированы плавким спаем, к которому прикреплен гибкой проволочкой че30 рез канал каждый последующий металлический колпачок с подвижным вкладышем и термопарой в верхней части пробоотборной полости, кроме первой, которая соединена с атмосферой, а ее колпачок с подвижным вкладышем и термопарой установлены в нижней части той полости.

2. Устройство по п.i, о т л и ч аю щ е е с я тем, что нижняя кромка

4р отверстий пробоотборников выполнена в виде двух усеченных конусов, сопряженных по основаниям с меньшим диаметром, расширяющихся противоположно по вертикали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

2l 5/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2724205/02, кл. С 21 С 5/30, 1978.

898322

Составитель A.Àáðàñèìoâ

Редактор M,ÖHòêèíà Техред Ц. Надь Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 11939/60 Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытый

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

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