Устройство для измерения температуры жидкого металла

(54) УСТРОЙСТВО РАТУРЫ ЖИДКО (57) Использовани металлургии Сущн пирометр с пиковым с капиллярным кан порной и выступаю чину 0,5 - 20 наруж ОтОЗ сОВетскихОЦИАЛНСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКОСУДАРСТВЕННОЕ ЙАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССС(56) Тищенко В.Т, Пирометрия жидких металлов, -М., 1964, с.1 28 - 129.Авторское свидетельство СССР М 1454047, кп 0 ОЦ 5/02, 1986. ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕГО МЕТАЛЛАе: в области черной и цветной ость: в устройстве, содержащем детектором и визирную трубку алом, трубка выполнена огнеущей за торец насадки на вели- ного диаметра трубки. 1 ип30 35 40 ствует разрушению трубки, что в конечном 45итоге, снижает надежность устройства в работе,50 Изобретение относится к конструкциям устроиств для измерения температуры жидкого металла с использованием пирометров излучения и может быть использовано в черной и цветной металлургии.Цель изобретения - повышение надежности при дискретном измерении.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения температуры жидкого металла, содержащем визирную грубу, соединенную с патрубком подачи нейтрального газа, насадкой и пирометром при выполнении рабочего элемента с капиллярным каналом визирования на расплав, рабочий элемент выполнен в виде огнеупорной трубки, соединенной с насадкой и выступающей за торец насадки на величину 0,5-20 наружного диаметра трубки, причем пирометр соединен с пиковым детектором.Выполнение рабочего элемента в виде огнеупорной трубки, например кварцевой, позволяет, в отличие от прототипа, при дискретном режиме измерений исключить настылеобраэование на выходном отверстии благодаря быстрому прогреву стенок трубки до температуры расплава и, следовательно, обеспечить высокую надежность измерений.При установке огнеупорной трубки в устройстве с выступом за торец насадки на величину менее 0,5 своего наружного диаметра с барботирующей ванной будет контактировать и насадка, настылеобраэование на которой заволакивает маловыступающий торец трубки, что нарушает визирование на расплав и снижает надежность устройства в работе,При установке огнеупорной трубки с вы- ступом эа торец насадки на величину более 20 своих наружных диаметров она теряет жесткость из-за большого удлинения. Барботирующая ванна в этом случае вызывает вибрацию конца трубки, что не только осложняет юстировку на расплав, но и способБлагодаря применению в устройстве пикового детектора, соединенного с пирометром, значительно повышается надежность и точность измерений. Это объясняется тем, что измерения производятся в условиях моделирования выходящим из визирной трубки пузырем газа абсолютно черного тела, для которого характерна максимальная излучательная способность е = 1, В связи с тем, что отрыв пузыря от трубки происходит хаотически, такой же характер имеет и процесс обраэования модели абсолютно черного тела, что 5 10 15 20 на текущих показаниях пирометра отражается в виде. колебания выходного сигнала. Пиковый детектор, по своему назначению, фиксирует максимальный из всех входящих в него сигналов, следовательно, осуществляет в данном случае регистрацию представительного сигнала пирометра, т.е. в момент образования модели абсолютно черного тела. Так как максимальный (представительный) сигнал пирометра возникает с момента образования первого пузыря, резко сокращается потребное время на осуществление достоверного замера, Поэтому отпадает необходимость в длительном, контакте огнеупорной трубки с расплавом, благодаря чему она в меньшей степени подвергается агрессивному воздействию расплава, обеспечиваетСя многократность замеров, что способствует повышению надежности измерений,На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит визирную трубу 1 соединенную с патрубком 2 подачи нейтрального газа, насадкой 3 и пирометром 4, Насадка 3 соединена с рабочим элементом - огнеупорной трубкой 5, у которой канал визирования на расплав выполнен капиллярным. Огнеупорная трубка 5 выступает эа торец насадки 3 на величину 0,5-20 своих наружных диаметров. Пирометр соединен с пиковым детектором 6, который снабжен кнопкой "Сброс" замера. Подвод нейтрального газа к устройству осуществля-. ется через кран 7.,Сопряжение насадки 3 с трубой 1 осуществляется по центрирующему конусу 8, имеющему малый угол, благодаря чему насадка 3 удерживается на визирной трубе беэ дополнительного укрепления за счет силы трения, тем самым обеспечивается в случае необходимости удобство ее замены в комплекте с огнеупорной трубкой 5.Результаты измерений регистрируются на самописце 9 температуры, электрически связанном с пиковым детектором б, Во время измерений расход нейтрального газа поддерживается постоянным.Устройство работает следующим образом.Непосредственно перед измерением на центрирующий конус 8 насаживается насадка 3 с заранее устэновленной огнеупорной, например кварцевой, трубкой 5, Через кран 7 к устройству подается защитный нейтральный газ (аргон, азот, углекислота) с заранее подобранным расходом,Для замера температуры жидкого металла необходимо кратковременно погрузить трубку 5 в расплав. При этом пиковые,1820708 т,е, представительные значения сигнала пирометра 4, будут зафиксированы пиковым детектором 6 и удерживаться на данном уровне по времени столько, сколько необходимо оператору, производящему замер. 5Таким образом, измеренная температура жидкого металла будет зафиксирована на самописце 9 до момента принудительного сброса сигнала, который осуществляется кнопкой "Сброс". 10В случае необходимости насадка 3 вместе с огнеупорной трубкой 5 легко снимается с устройства, их комплект может быть оперативно за 3 - 5 с) заменен. на новый.П р и м е р. Испытания предлагаемого 15 устройства производили с использованием высокочастотной индукционной печи ЛПЗ, в тигле нагревательного контура которой расплавляли чугун состава,;: С 3,8; Мп 1,2; Я 0,7; Я 0,05; Ее - остальное. В устройстве 20 использовали огнеупорные (кварцевые) трубки с внутренним диаметром 2,4 и 5 мм, что обеспечивало капиллярный эффект на выходном отверстии. Толщина стенок трубок составляла 0,5 мм, Насадка была изго товлена из графита, В качестве защитного нейтрального газа использовали аргон, азот, углекислоту с расходом 3 - 5 л/мин, диФормула изобретенияУСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕ РАТУР Ы ЖИДКОГО М ЕТАЛЛА, содержащее визирную трубу, соединенную с патрубком подачи нейтрального 35 газа, насадкой и пирометром при выполнении рабочего элемента с капиллярным каналом визирования на .рас 40 апазон измеряемых температур чугуна составил 1300-1700 С.В ходе испытаний опробавывалось устройство с различными диапазонами соотношения огнеупорной трубки в ее выступающей части за торец насадки к величине наружного диаметра трубки, Было установлено, что при соотношении. равном 0,5-20, и количестве дискретных измерений 35 обеспечивалась надежная работа устройства.При соотношении менее 0,5 происходило настылеобразование на выходном отверстии канала визирования. а при соотношейии более 20 огнеупорная трубка разрушалась под действием барботирующей ванны,Оценку точности измерения температуры жидкого чугуна предлагаемым устройством производили в сравнении с термопарой погружения ТВР - 299. Среднеквадратичная погрешность измерений составила +10 С, что вполне достаточно для контроля технологического процесса. Надежная работа устройства подтверждена промышленными испытаниями на заводе "Актюбинсксельмаш". плав, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при дискретном измерении; рабочий элемент выполнен в виде огнеупорной трубки, соединенной с насадкой и выступающей за торец насадки на величину 0,5 - 20 наружных диаметров трубки, причем пирометр соединен с пиковым детектором;1820708 ставитель В, Яковлехред М,Моргентал Корректо дактор С, Кулак етраш Тираж НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушскал наб., 4 Заказ 701 Подписно роизводстеенн ательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 101