Устройство для непрерывного измерения содержания кислорода в металлических расплавах

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЛМЛЮПНесиикРЕСПУБЛИК ИЗОБРЕТ к хническаельная .14. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ 1 ТИ ПИОАНИЕВТОРСНОМУ Саид(11). Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский итехнологический институт кабельнойпромышленности(56) Разработка системы непрерывногконтроля содержания .кислорода вжидкой меди с целью оптимизации процесса плавки и непрерывной разливкина линии НЛП. Отчет ВНИИКП, Гос.рег. В 78061470; М,1980,с.24;Антропов В.Н., Войнови В,В. и дрНепрерывный контроль содержания кислорода в расплаве с целью улучше"ния технологии изготовления меднойкатанки на агрегате непрерывноголитья и прокатки. Электротепромышленность. Серия "Кабтехника", 12 (214), 1982, с 801211643 А(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГОИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА ВМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВАХ.,газоаналитического приборостроенияи может быть использовано в металлургии для непрерывного измерениясодержания кислорода в жидком металле. Устройство содержит кожух сразмещенным в нем твердым окиснымэлектролитом. Внутри твердого эле тролита расположены электрод сравнения и плавкий защитный элемент.Дляповышения надежности и точности измерения плавкий защитный элемент выполнен в виде металлической втулки,закрепленной на торце кожуха. Торецвтулки отступает от донной частитвердого окисного электролита нарасстояние не менее половины внутреннего диаметра втулки Толщинастенки втулки равна произведениюскорости расплавления материала втулки в анализируемом расплаве на время,необходимое для расплавления втулки, 1 ил, 1211643 220 30 Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению и можетбыть использовано в металлургии, вчастности, при производстве меднойкатанки на литейно-прокатном агрегате, где необходимо непрерывное измерение содержания кислорода в жидком.металле, осуществляемое прибором,основанном на методе ЭДС.1 ,10Цель изобретения - повышениенадежности и точности измерения.На чертеже изображено предлагаемое устройство для непрерывногоизмеРения содержания кислорода вметаллических расплавах,Устройство для непрерывного измерения содержания кислорода в металлических расплавах методом ЭДСсостоит из твердоокисного электролита 1, выполненного в виде чехлаи закрепленного в цилиндрическомзащитном кожухе 2 посредством связующего 3. Внутренняя полость заполнена выгорающей смесью 4, Данноеустройство крепят, верхним концомк активометру 5, содержащему электрод сравнения, состоящий из трубки,6, через которую подается воздух и,платиновой проволоки в керамической соломке 7. Токосъемники - верхний конец платиновой проволоки 8и молибденовая проволока 9, подсоединены к измерительному прибору 10.В конце кожуха закреплена металлическая втулка 11, предпочтительно З 5выполненная иэ металла, аналогичного измеряемому расплаву.При погружении в расплав 12 во .втулке между донной частью 13 электролита и расплавом образуется временный воздушный экран 14, работающий до расплавления втулки, Втулка11 закреплена связующим 15. Расплавляемая втулка нри вводе устройствав расплав создает воздушный экран,который является защитным элементом,предохраняющим твердый электролитот термоудара, тем самым повышаянадежность устройства.После расплавления втулки твердыйэлектролит начинает контактироватьс протекающим расплавом,а не с застойной зоной, как у известногоустройства, тем самым обеспечиваяточность измерения. 55Наименьшая высота воздушнойпрослойки должна быть равной половине внутреннего диаметра " 3 " втулки 11 для обеспечения примерно равного теплосопротивления до донной части 13 электролита в радиальном и вертикальном направлениях.Толщина "а" стенки втулки 11 определяется временем действия воздушной прослойки, т.е. временем расплавления втулки, необходимым для обеспечения надежного ввода, твердого электролита в расплав, и равна произведению скорости расплавления материала втулки в анализируемом растворе в мм/мин на это время в минутах1Скорость расплавления защитной втулки зависит от материала расплава и втулки в заданных условиях (температура расплава, размеры втулки и т.д.) и определяется опытным, путем.Время расплавления защитной втулки определяется опытным путем из условия надежного (не менее 957) вводатвердого электролита в расплав без разрушения.Например, для определения содержания кислорода в электротехнической меди при 1150-1200 С при использовании защитной втулки из меди с внутренним диаметром 27 мм, определяемым конструкцией устройства, время расплавления втулки должно быть не менее 5 мин, скорость расплавления составляет 0,6 мм/мин и толщину стенки втулки следует принимать не менее 3 мм.Устройство работает следующим образом.Через трубку из нержавеющей стали в место контакта подают воздух со скоростью 0,2 л/мин, Токосъемники - молибденовая проволока илверхний конец .платиновой, проволоки, подключают для регистрации ЭДС к высокоомному потенциометру тйпа Щ 1312К рабочему концу кожуха с помощью огнеупорной массы закрепляют медную втулку 11 внутренний диаметр 27 мм, высота от торца до дна электролита 25 мм, толщина 5 мм).Предлагаемое устройство плавно погружают в расплав меди на глубину 40 мм. По истечении 8 мин патрубок расплавляется и на приборе Ш 1312 регистрируют ЭДС величиной в 428 ИВ, что соответствует содержанию кислорода 0,03 .12 1643 1 О 15 Патент",ул Проектна Фи Ужгород Скорость расплавления втулки равняется 0,62 мм/мин.Продолжительность непрерывной работы предлагаемого устройства с втулкой (после ее расплавления) составляет 39 ч,Формула изобретения Устройство для непрерывного измерения. содержания кислорода в металлических расплавах, состоящее нз .закрепленного в кожухе твердоокисного электролита с встроенным внутри него электродом сравнения и плавкого защитного элемента, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения, плавкнй защитный элемент выполнен в . виде металлической втулки, закрепленной на торце кожуха, причем торец втулки отступает от донной части твердоокисного электролита на расстояние не менее половины внутреннего диаметра втулки, а толщина стенки втулки равна произведению скорости расплавления материала втулки в анализируемом расплаве на время, необходимое для расплавления втулки.Ф ВНИИПИ, Заказ 636/49Тираж 778 , Подписное