Устройство для непрерывного определения содержания углерода в металле

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 06,0977 (21) 2523238/18-25 С 01 В 27/72 с присоединением замаки йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(73) Заявитель Киевский институт автоматики имени ХХЧ съезда КПСС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА В МЕТАЛЛЕ1Изобретение относится к области Металлургии и может быть использовано для отбора и контроля проб жидкого металла.Известно устройство для непрерывного определения содержания углерода в металле, состоящее из водоохлаждаемой штанги с пробоотборником, в котором расположены намагничивающая. и измерительная катушки и пустотелый сердечник с помещенной в его полость затравкой с выходом на торцыштанги (1)Устройство снабжено,соплами для подачи раскислителя, выведенными на торцовую часть штанги с наклоном отверстий в сторону входа пробоотборника, втулкой, расположенной по оси пробоотборника на торцовой части штанги, а на противоположном конце штанги установлены тянущие ролики, между которыми помещена затрав" ка.Недостатками этого устройства явля ется то, что в состоянии, когда водоохлаждаемая штанга находится в ме" талле, на заглубленной части поверх- ности ее происходит наростание кор"ки металлакоторая частично или полностью закрывает отверстия для 2подачи раскислителя в зону отбораметалла, снижая надежность работыустройства. Кроме того, не удаетсяустойчиво стабилизировать полнотураскисления металла в объеме ванныв зоне отбора, так как ванна, непрерывно перемешивается мощными потоками газа, выделяемыми особенно в периоды интенсивной продувки ее кисло родом. В этом случае процесс раскисления происходит неполно и формируемая в рабочем канале кристаллиза- бтора проба получается низкого качества (пористая), а это в свою очередь 15 вызывает значительные погрешностипри измерении содержания углерода.Целью настоящего изобретения является повышение надежности работыустройства и точности определения 20 содержания углерода. Для этого на погружаемом конце штанги установлен.тигель, донная часть которого выпол"нена с центральным и боковыми отверстиями, а стенки снабжены нагре вателем, причем тигель, размещен так,. что канал отбора пробы располагается в полости тигеля, которая сообщает.ся с трубопроводом сброса газа, абоковые отверстия совмещены с от верстиями-соплами для подачи раскис3 705321. 4.лителя. установка тигеля в погружае- ние жидкого расплава, которое опре" "мой части штанги с центральным и бо- деляется максимальным уровнем заковыми отверстиями позволяет, с одной глубления погружаемого конца штангистороны, отделить часть расплава 1 и устанавливается по манометру "идущегодля отбора пробы, от общей б с помощью вентиля 5 трубопроводамассы металлаи тем устранить влйя" 4 сброса газаК выводам 17 нагре ние,кипящей ванны на процесс раскис" вателя 16 подключается источникления в зоне -отбора, с дРугой сто- питания (на чЕртеже не показан) и роВы, "подать раскислитель лйшь ввнутренняя поверхность тигеля до " тот"объем металла из которого в водится до температуры 900-1200 с."дальнейшем будет сформйрована пробами 10 В таком исходном состоянии:устройэтим достигается полнота раскисления, ство опускается в жидкую ванну иа следовательно, качество пробы,"и может нахо 3 йться,там длительное врез конечном итоге, точность определе- : мя цля определения концентрации угле.ния углерода. Нужное количество распла- рода с помощью вентиля 5 снижают дав" ." ва устанавливается и поддерживает- ление газа в йолости тигеля 15 ися газом, подаваемым совместно с 5 одйовременно подают шнековым йита".раскислителем в полость тигеля, кото- . телем (начертеже не показан) расрая сообщаЕтся с трубопроводом сбро- кнслитель";-" ЙаПример, порошок алюмиса газа, где с помощью вентйля соз-ния,. в поток газа йагнетаемого по ,дается определенное избыточное его трубопроводам 2 через сопла 3 идавление, йспользованиЕ нагревателя 20 отверстия 19 Й металл; который поддает.возможйость постоянно под- " . действием гидростатического давледерживать такую температуру стенокния поднимается через отверстие-тигеля, при которой исключается обра-20 в полость тигеля 15, и "заполняет,зование корки металла на их "поверхнос- ее давление снйжают до тех пор,ти и замораживание,отверстий для25 пока керамическая втулка 14 не будетподачи раскислителя, что повыша- погружена в"расйлав примерно нает надежность работы устройства. Для 2/3 своей длины. Величина сбросаудобстваэкспЛуатацйиУстрбйстваДавления Определяется эксперимендиотигеля целесообразно выполнить . тально и выделяется специальнойсменным."-" З 0 бтметкой на шкале манометра б. ВНа-чертеже изображено устройство . Дальнейшем установка нужного уровдля непРерывного определения содер-ня металла вполости тигеля 15 сво ;жания углерода в металле. . " дится к установке стрелки маномет-Устройство состоит иэ водоохлаж- . Ра б"на эту"отметку. После этогодаемой штанги 1, трубопроводов 2 с 35 подают питайиена"катушку 10 и нри""соплами -отверстиями 3 дюжая подачи водят во вращение тянущие ролики 8.Раскислителя в металл и трубопро- ., Раскисленный металл поступает в повода 4 сброса газа, снабжейного ; в. лость кеРамической втулки 14 и, со"вбнтилем 5 и манометром б, Затрав- прикасаясь с затравкой 7 р свариваетка 7,:пропУЦенная между роликами 8, 40 ся "с ней; Попадая в рабочий канал 12размещается в полости сердечника кристаллизатора 13, металл интен 9 соосйо состыкованного с йамаг-".:сийноохлаждается и формируется вничивающей 10 и измерительной" 11 . . . слиток, приобретая ферромагнитныекатушками,и далее в рабочем Канале . свойства, поступает в полость сер,12 крйсталлизатора 13 в устье ко- . . Дечника 9,"Где намагничивается в"торого установлена керамическая стулпеременном поле,"создаваемой катушка 14. Тигель 15, предназначенный. кой 10, В измерительной катушке 11й 6 я локализации анализируемой части индуцируется ЭдС, пропорциональнаяРасплайа содержит, нагреватель 1 б " " найряженйооти магййтного поля в просвЪйодами 17 и дойьйако 18 с боко- бе. Вследствие Изменения концентВыйи отверстиями 19 для ввода рас рации углерода ж пробе иэменяеткислителя и центральным 20 для "про-"ся ее магйитйаяпронйцаемость, что:хода металла, Канал 21 служитдля . Приводит к"измЕненйю напряж но щения полости тигеля 15 струбо- магнитного дроля," а следовательно,пРоводом 4 сброса газа. ". .":, и ЭДС индукцйи"-в изМЕригельной тушо ство работает следующим 55 ке 11, подключенной ко вторйчномприбору, шкала которого отградуироваПеред погружением штанги 1 в ванну йа в единицах коНцентрации" плавил ного агрегата затрав-"-рода. Нагрев стенок"тигеля м жля можно14 "а по ту эа од т в керамическую втулкуменять в процессе измерения с," рубопроводам 2 в полость 60 жайия углерода. В момент погруж -тйгеля 15 подают газ, например, азот. ния штанги 1 МОщность нагрева маккоторый через отверстие 20 выхбдйт" сималЬна, затем по мере окончанияв атмосферу. Давление газа подби- плавки мощность нагрева снижают дорается с такимрасчетом, чтобы оно ойределенного минимума. Перед выпускомпревышало гидростатическое давле стали иэ плавильной печивращение705321 Формула изобретения 5 тянущих роликов 8 прекращается, а штанга 1 выводится из печи. После этого выключают питание катушки 10 и нагревателя 16 и прекращают пода" чу раскислителя. В качестве затравки 7 может быть использована проволока пробы, оставленная от предйду щих измерений в устройстве Подготовка устройства к повторным измерениям заключается в замене кера мической втулки 14 и донышка 18 тигеля 15 в случае их разрушенйя. Дозирование раскислителя можноосу" ществить, например, изменением количества и диаметра отверстий-сопел.Отбор пробы металла обслуживающим . персоналом сопряжен с ослаблением на время отбора темпа работы сталепла" вильного агрегата, поэтому любое ускорение, связанное с отбором и анали" ,эом проб металла, приводит к увели" чению его производительности. Кроме 20 того, автОматизация отбора проб позволяет упразднить тяжелый и не" безопасный труд сталеваров,7 Устройство для непрерывного определения содержания углерода в металле по авторскому свидетельству 9 440594, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и точности определения содержания углерода,.на ,погружаемом конце штанги установлен тигель, донная часть которого выпол" иена с центральныа и боковыми отверстиями, а стенки,;снабжены нагревателем, причем тигель размещен так, что канал отбора пробы находится в полости тигеля, которая сообщается с трубопроводом сброса газаг а боковые отверстйя тигеля"совмеще- ны с отверстиями-соплами,для подачи раскислителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетедьство СССР 9 440594, кл.О 01 0 27/72, 1972; (прототип). ЦНИИПИ Заказ 8018/4 Тираж 1073 Подписное филиал-.ППП Патент.,г.ужгород, ул. Проектная, 4