Устройство для отбора проб и замера температуры жидкого металла

З СОВЕТСКИХЦИАЛИСТИЧЕСНИХСПУБЛИК с 8012 50 4 С 01 11 1/1 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ИСА Ел(56) Патент Великобритании Р 1231344, кл. В 2 Р, 1968.Авторское свидетельство СССР 9 70997, кл. С 01 М 1/10, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ И ЗАМЕРА ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к устройству для отбора проб и замера температуры жидкого металла, может быть использовано в черной металлургии и позволяет упростить конструкцию и повысить производительность за счет сокрашения времени пробоотбора. Устройство содержит центральную трубу 1 с полостью 2 и сменный полый блок 3 из теплостойкого материала с термоэлементом, размещенный коаксиально на трубе и образующий с ним кольцевой.канал 4, Нижний конец трубы 1 снабжен контактным узлом 5, содержащим контактные кольца 6. В стенке трубы 1 выше узла 5 выполнено отверстие 8, над которым установлено кольцо 9 с прорезью 10, жестко закреплено на трубе. В стенке блока 3 выполнен огнеупорный канал 11, образованный кварцевой трубкой 12, выход которой внутри, блока 3 находится в непосредственной близости над прорезью10, 3 ил. г Жидсии пешая0 10Дв СЬ 00 К АВТОРСКОМУ СВИ ЗОБРЕТЕНИЯИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано, в частности, в конверторном производстве стали для контроля технологических параметров конверторной 5 плавки.Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение производительности за счет сокращения времени пробоотбора.На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на Фиг. 3 - вид Б на фиг, 1.Устройство содержит центральную15 трубу 1 с полостью 2 и сменный теплостойкий (бумажный или картонный) блок. 3 (термопарный блок типа ТПР), который размещен коаксиально на трубе 1 и образует с ним кольце 20 вой канал 4. Нижний конец трубы снабжен контактным узлом 5, который содержит контактные кольца 6 и провода 7, отходящие от них.25В стенке трубы 1 выше узла 5 выполнено отверстие 8, над которым установлено кольцо 9 с прорезью 10 и жестко закреплено на трубе. В стенке блока 3 выполнен огнеупорный канал 30 11, образуемый кварцевой трубкой 12, выход которой внутри блока 3 чаходится в непосредственной близости пад прорезью 1 О (Фиг. 1 и 2)Сменный теплостойкий блок 3 (термопарный блок типа ТПР) состоит собственно из блока 3 (гильзы) и огнеупорной термопарной головки 13, которая содержит термопару 14 и контактный хвостовик 15, предназначен ный для размещения на нем контактных выводов 1 б от термопары 14, а последняя заключена в защитную Ч-образную кварцевую трубку 17 и закрыта, колпачком 18 от механических пов- д 5 реждений и шлака при погружении блока в металлургический агрегат. Теплостойкий блок 3 зафиксирован в определенном положении и удерживается на трубе 1 при помощи штифта 19, ус тановленного в наружной трубе 20 заида, и байонетной прорези 21, выполненной на кон 11 е блока (фиг. 3),Зонд (показан только нижний торец его) представляет собой две коакси ально установленные трубы 20 и 22, образующие кольцевой 23 и центральный 24 каналы, к которым стыкуются соответствующие каналы 4 и 2 устройства. В верхней части зонда (не показана) центральная труба 22 соединена с сепаратором, предназначенным для отделения металлического.порошка от несущего газа. Последний уходит в атмосферу через выход в сепараторе, перекрываемый заслонкой. Наружная труба зонда вверху закрыта и снабжена подводом для газа. Перенесение огнеупорного канала,1 торца (прототип) в стенку теплостойкого блока позволило использовать в качег стве теплостойкого блока сменный термопарный блок типа ТПР, не нарушая его конструкции, т.е. беретт ся готовый серийно выпускаемый датчик температуры (термопарный блок типа ТПР) и снабжается огнеупорным каналом (фиг, 1) и прорезью (фиг, 3) для байонетного крепления блока к зонду. Кроме того, такое расположение огнеупорного канала позволяет отбирать порошкообразную пробу металла при более низкой температуре расплава, не занижая надежности отбора пробы, за счет исключения охлаждающего эффекта эжектирующим газом стенок огнеупорного канала,. той части его длины, которая находится в эжекторе (по прототипу), а также,за счет значительного сокращения пути прохождения жидким металлом до момента его распыления (до внутреннего торца канала), так как длина огнеупорного канала практически приблизилась к толщине стенки теплостойкого блока и составила .всего лишь 10-12 мм (толщина стенки теплостойкого блока 7-8 мм).Устройство работает следующим образом,Перед проведением измерения на трубкунадвигают сменный термопарный блок 3 (ТПР) и ориентируют его так, чтобы штифт 19 попал в байонетную прорезь 21 (фиг, 1 н 3) и небольшим поворотом устанавливают его в Фиксированное положение. При этом хвостовик 15 входит в контактный узел 5 и проволочные контактные выводы 16 от термопары 14 оказываются в плотном соприкосновении с контактными кольцами 6 узла 5, тем самым происходит электрическое подключение термопары 14 к проводам 7, которые после выхода из зонда подключаются к регистрирующему прибору (не показан). Одновременно с этимз 1280468 4выход канала 11 располагается над шок), которые, увлепрорезью 10 (фиг. 1). газа по кольцевым кДля выполнения отбора порошкооб- соответственно устрразной пробы и замера температуры будут доставлены наметалла устройство вводят в конвер тору, предварительнтер при помощи зонда и одновременно в сепараторе от газподают инертный гаэ по центральному с началом процессаканалу 24 зонда в полость 2 трубы . образной пробы метаИэ полости 2 через отверстие 8 газ устройство погрузилпопадает под,кольцо 9 и в его про колпачек 18 начинаерезь 10, и вдоль торца трубки 12 термопара 14 черезсоздает в канале 11, в зависимости измерять температурот заданного режима, эжекцию или, через 2-3 с вьщержкнаоборот, часть газа по нему выхо- чинают выводить издит наружу, создавая отдув. Из про С момента началарези 10 газ попадает в кольцевые ва из металла можноканалы 4 и 23 соответственно устрой- варианта режима рабства и зонда. Из зонда (верхняя ,тить эжекцию и перечасть зонда,с сепаратором не пока- в режим Отдув", прэана) гаэ попадает в сепаратор, иэ 20 выход газа иэ сепаркоторого выход газа в атмосферу должить эжекцию (отрегулируется заслонкой. движения устройстваДо момента погружения устройства шлаке и газовой фазв металл необходима работа его в ре- первого варианта цежиме "Отдув", при котором канал 11 25 практике конвертернпредохраняется выходящим из него стали второго - вФгазом из шлака при погружении уст- целях для изученияройства в конвертерную ванну. процесса.Режим "Отдув" осуществляют сле- После выхода устДующим образом, тера снимают отрабоПри помощи заклонки прикрывают устанавливают новыйвыход газа иэ сепаратора на столько, ройство готово длячтобы создался подпор газа в коль- дующего измерения.цевом канале 4 и над прорезью 1 О.Газовый подпор над прорезью 10 соз- Устроиство для оЗ 5 замера темпе ат ыдает сопротивление потоку газа, вы- замера температурыходящему из прорези, и снижает егоскорость на столько, что зжекции втеплостойкого матерканале 11 не будет а наоборот чсгаза по каналу начинает выходить из40устройства наружу, создавая "Отдувал. в полости блока цен 30 50 Как только устройство достигнет заданного положения в жидком металле, автоматически или вручную, заслонку, которая до этого момента прикрывала выход газа из сепаратора, резко сдвигают, открывая полностью выход для газа. Газ быстро уходит в атмосферу, снимая тем самым газовый подпор над прорезью 10, При этом газ, выходящий из прорези 10, приобретает максимальную скорость и, проходя вдоль торца огнеупорной трубки 12, начинает зжектироватьжидкий металл по каналу 11 и на выходе иэ него, срывая жидкий металл с торца трубки 12, начинает дробить и распылять его на частички (порокаясь потокоманалам 4 и 23ойства и зонда,верх к анализао отделившисьа. Одновременноотбора порошколла, как толькои в жидкий металл,т плавиться и1 с начинаету металла и ещеи устройство наконвертера.вывода устройстосуществить дваоты: либо прекравести устройствоикрыв заслонкойатора, либо пробор пробы по ходувверх в металле,е). Осуществлениелесообразно вого производстваисследовательскихконвертерногоройства из конвертанный блок 3 ипосле чего уствыполнения слеобретениятбора проб ижидкого металла,полый блок изиала с терморным каналом длялла и размещенныхтральной трубой н контактным узлом, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности путем сокращения времени отбора, контактный узел установлен на нижнем торце центральной трубы, центральная труба выполнена с отверстием в боковой стенке, расположенным над контактным узлом, устройство снабжено разрезным уплотнительным кольцом, установленным над отверстием снаружи центральной трубы,при этОм огнеупорный канал для отбора жидкого металла расположен в стенкеполого блока над уплотнительным кольцом, а осевая линия огнеупорного канала перпендикулярна осевой линиипрорези и пересекается с ней.1280468 ВиРб иг. Составитель Л. Нечипоренкоедактор Н. Горват Техред А.Кравчук Корректор М. По Зак одписноеР 4/ изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,7059/47 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва