212875

О П И С А Н И Е 212875ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеслубликК ПАТЕНТУ ависимый отЗаявлено 06.Ч.1966,( 1083795/26-1с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 291968. Бюллетен л, 421, 8/ Коезитет оо лелем ооретвииЯ и открыти ри Совете Министров СССРДК 536.532(088,8 бликования описания 24 Ч.1 Да Авторыизобрете транцыГерольф Штрия)ные фирмыунд Штальверкеее АГия) Инос Рудольф Ринеш и(Авст Иностран ферайнигте Остеррайхише Айзен Планомаиер Заявите и Металл ЛЯ НЕПРЕРЪВНОГО ИЗМЕРЕНИЯЧИХ СРЕД В РЕАКЦИОННЫХ СОСУДАХ УСТРОЙСТВОТЕМПЕРАТУРЪ ГО Настоящее изобретение касается устроиства для непрерывного измерения температур горячих сред в реакционных сосудах, например, при осуществлении металлургических процессов, во время которых содержащие углерод плавки железа подвергаются переделу посредством кислорода в конвертерах или в тиглях, или при эксплуатации атомных реакторов, в которых в качестве охлаждающего средства применяется жидкий алюминий, а также в других областях техники Известны устройства для .непрерывного изменения температуры при процессах передела, у которых в трубчатое окно обмуровки конвертера вставлена измерительная головка, представляющая собой входящую в массу расплава огнеупорную керамическую защитную трубку, которая охватывает термопару, причем оба электрода термопары выведены сквозь обмуровку и защитную оболочку наружу. Для крепления защитной трубки в устройствах такого типа требуются сравнительно сложные опорные конструкции и средства для того, чтобы предотвратить спекание измерительного устройства в месте измерений, Для этого применялось, например, вдувание газа под давлением в кольцеобразную щель между опорной конструкцией, несущей защитную трубку стермопарой, и ее гнездом в огнеупорной обмуровке. Кроме того, материал защитной трубкив известных устройствах неустойчив по отно 5 шению к воздействиям расплава, шлака, добавок и футеровочного материала, а защитнаятрубка с термопарой должна выступать внутрьтигля, поскольку теплопроводность применявшихся до сих пор материалов была недоста 10 точной,Предлатаемое устройство отличается тем,что трубка с термопарой закреплена на внутренней стенке сосуда в съемной металлокерамической вставке, плотно закрывающей выходиз канала в стенке сосуда, в котором размещена трубка с термопарой, причем, поверхность вставки, выходящая внутрь сосуда,имеет пониженное содержание металлическойсоставляющей металлокерамики и выполнена20 заподлицо с внутренней поверхностью стенкисосуда.Вставку целесообразнее закреплять в замыкающем внутреннюю стенку сосуда концетрубы, проходящей через футеровку, напри 25 мер, путем соединения за счет трения с тем,чтобы ее, после достижения определенногоизноса, можно было выбить из конца трубыво внутренность тигля и заменить новой.212875 10 3В случае применения вставки из металлокерамического материала, возможно выполнение устройства в трех вариантах: место горячего спая термопары может быть запрессовано во вставку или заделано посредством спекания; возможна запрессовка обоих электродов термопары во вставку или заделка в нее посредством спекания, при этом материал одного электрода термопары является тем же самым, что и главная металлическая составляющая металлокерамического материала вставки, так что последняя образует часть горячего спая; один электрод термопары может представлять собой металлокерамическуютрубку, а другой - проводник, выведенный коконечности этой трубки и закрепленный вэтой оконечности в особенности посредствомзапрессования или посредством спекания, причем вставка может быть выполнена из того жеметаллокерамического материала, что и труб- Юка, образующая один из электродов термопар ы.На фиг. 1, 2, 3 и 4 показано описываемоеустройство в различных вариантах выполнения. 25Стенки 1 сосуда снабжены огнеупорной футеровкой 2. Трубка 3 выполнена из жароупорного материала, устойчивого по отношению квлияниям расплава, шлаков и футеровки, ипроходит через стенку сосуда и огнеупорную 30футеровку, Обращенный к расплаву конецтрубы закрыт съемной металлокерамическойвставкой 4, которая должна обладать хорошей теплопроводностью, Вставка 4 можетбыть уплотнена относительно трубы 3 при помощи жароупорной уплотнительной массы б.Возможно однако в тех случаях, когда имеетместо плотная, почти без допуска подгонкавставки в конце трубы 3 и соединение за счеттрения, оставлять пространство для кольцевого 40уплотнения свободным и заполненным возду.хом. Такой воздушный промежуток обусловливает скопление тепла и тем самым уменьшает инерционность измерительного прибора.Поверхность б вставки, обращенная во 45внутрь сосуда, находится в одной плоскостис внутренней стенкой огнеупорной футеровки2 и торцом трубы 3. Эта плоскость должнабыть свободна от металлических составляющих, что легко достигается путем протравления этой поверхности. Таким образом, с расплавом и шлаком соприкасаются только оксидные составляющие материала. Вставкаснабжена в своей средней части выемкой 7,служащей для размещения термопары, которая помещена в газонепроницаемую защитную трубку 8 из керамики.Конец защитной трубки, заключающей в себе термоэлемент, прилегает к выемке 7. Вследствие хорошей теплопроводности материала 60вставки, температура определяется быстро ибезынерционно,Выемка 7 вставки образует затем с обращенными кнаружи поверхностями вставкиопорные поверхности 9 и 10 для трубки-держа 4теля 11 с передней центрирующей частью 12.В устройстве применяются обычные термопары, например, платинородиевые, заключенные в керамические защитные трубки.На фиг. 2 приведен один из вариантов устрсйства.Внутрь вставки заделан посредством запрессовывания или спекания горячий спай 13 термопары, состоящей из двух электодов 14 и 1 б,таким образом, что горячий спай образует одно целое со вставкой.При этом надо уделять особое внимание тому, чтобы в качестве электродов термопарыприменялись металлы, которые не страдаютот воздействия металлических составляющихзамыкающей вставки, состоящей из металлокерамического материала. Для этой цели подходят вольфрамо-рениевые термопары. Электроды 14 и 1 б термопары, выходящие из вставки, пропускаются через защитную трубку 1 б.На фиг. 3 представлен вариант, по которомуоба электрода 17 и 18 термопары запрессованы или заделаны посредством спекания вовставку 4 или иным путем приведены в металлическое соединение со вставкой на некотором расстоянии друг от друга, причем материал электрода 17 термопары является тем жесамым металлом, что и главная металлическаясоставляющая металлокерамической вставки,например молибден. Таким образом, вставкасама становится частью горячего сная термопары,Третий вариант представлен на фиг. 4.Вставка снабжена выемкой 7, служащейгнездом для задвигаемой снаружи заключенной в защитную оболочку термопары,В данном случае, однако, трубчатая защитная оболочка 19 с замкнутым передним концом выполнена из металлокерамического материала и на ее конце укреплен электрод 20термопары, путем запрессовки или спекания,Электрод 21 термопары, который должен бытьвыполнен из того же материала, что и основная металлическая составляющая металлокерамической трубки 19, отбирается в некоторой точке 22 на расстоянии от конца трубки.Таким образом, в данном случае металлокерамическая трубка 19 представляет собой такжечасть горячего спая.Снаружи электроды 20 и 21 тоже заключеныв защитные оболочки 23 и 24.Вставка 4 и металлокерамическая трубка19 могут быть выполнены из одного и того жеили из разного материала. Предмет изобретения Устройство для непрерывного измерения температуры горячих сред в реакционных сосудах, например, плавок железа и стали в металлургической печи, снабженной огнеупорной футеровкой с проходящей через нее трубой из жаростойкого и стойкого по отношению к воздействию горячей среды материала, например, из металлокерамики и содержащей термопаруЗаказ 102817 Тираж 530 Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, 2 в защитной трубке, выполненную также, например, из металлокерамики или другого материала, отличающееся тем, что трубка с термопарой закреплена в съемной металлокерамической вставке, плотно закрывающей выход из канала в стенке сосуда, в котором размещена трубка с термопарой, причем поверхность вставки, выходящая внутрь сосуда, имеет пониженное содержание металлической составляющей металлокерамики и выполнена заподлицо с внутренней поверхностью стенки сосуда.