Устройство для определения содержания углерода и температуры жидкой стали

по 898322 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 17. 03. 80 (21) 2894635/22-02с присоединением заявки ршио делам изобретений и открытий(71) Заявител Киевский ордена Ленина политехнический им. 50 - летия Великой Октябрьской социалис 1) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА И ТЕМПЕРАТУРЫ Ж 1 ЩКОЙ СТАЛИзобретенилургии,метров плзводстве. тносится к черно ости термопа пробоот возможн устанрника,енная в тал именно к контролюки в сталеплавильной кладыш, имекицения вдоль о па ть п робоот крепле рника, на вкл нчем термопа ыше, выполне ический колп чиков д едепористым ме ачок 21 .являл вставлен во впуск Недостатком эт ется необходимост ройства после кное отверстиого устройств ь перезарядкаждого замера,ус о ребует дополнитеени. ного расхода вре крат спо ере Известно устроист едовательной подачей дат ля опр ления температуры и содержания уг ерода жидкого металла по стволу водоохлаждаемой фурмы, погруженной в жидкий металл 111.Недостатком этого устройства является повышенный расход термопар в случае использования одного датчика, для разового замера температуры жидкого металла и определения углерода в нем.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой сТво для определения температуры н содержания углерода в.жидком металле. В этом устройстве содержится металлический пробоотборник,с впускным отверстием, расположеннъй на торце зонда, металлический колпачок,ель изобретения - мнользование устройства зарядки. ФПоставленная цель достигается тем что устройство содержит пробоотборники с термопарами на подвижных вкладышах н металлическими колпачками, встроенными в пробоотборнике полости огнеупорной пробки на головке зонда; причем пробоотборные пс тости соединены последовательно каналом, входные1отверстия которого в каждой из пок нему компенсационных проводов 21, соединенных со вторичным прибором22, Нижняя кромка отверстий пробоотборных полостей 3 выполнена в виде двух усеченных конусов 23 и 24. Двигатель 25 вращает ось 20. Пробку 2 укрепляют внутри массивной металлической втулки 26 на резьбе, котораяв свою очередь крепится к внутреннему стволу зонда 1 также с помощью резьбового соединения.Устройство работает следующим образом.При погружении зонда 1 в жидкий металл первый замер производится первым пробоотборником в пробоотборной полости которого термопара 6 с вкладышем 5 и металлическим колпачком 7 уже заранее установлена в нижней части отверстия. После замера температуры жидкой стали колпачок 7 расплавляется,и термопара 6 с вкладышем 5 поднимается вверх по стволу пробоотборной гильзы 4 под влиянием ферросатического давления, причем воздух из первой пробоотборной полости вытесняется через канал 13, сообщающийся с атмосферой, по стволу зонда, Поднявшись по стволу гильзы 4, подвижный вкладыш упирается в выступающую часть сная 9, а жидкий металл охлаждается, кристаллизуясь, в этот момент и измеряется его температура кристаллизации, после чего зонд выводится из жидкого металла. Вследствие тепловой инерции через 15-20 с под влиянием теплового потока от пробы металла вдоль стенки гильзы 4 расплавляется металлический спай 9. В результате этого проволочка 8 отрывается от спая 9 под влиянием натяжения веса термопары 6, вкладыша 5, колпачка 7 и грузика-экрана 14. Металлический колпачок 7 перемещается вниз и занимает положение на нижней кромке отверстия пробоотборника 3. Причем верхняя окружность колпачка 7, имеющего небольшой разрез по высоте, расширяется и попадает в конус 23, Нижняя кромка гильзы 4 фиксирует колпачок в этом положении. За колпачком 7 вниз опускается и термопара 6 с вкладышем 5. После этого зонд 1 вводят опять в жидкий металл, и процесс измерения температуры жидкого металла, а затем содержания углерода, повторяется во втором пробоотборнике. Пока пробоотборные полости 3 в погруженном в жидкий металл состоянии за 3 898322 лостей загерметизированы плавким спаем, к которому прикреплен гибкой проволочкой через канал каждый последующий металлический колпачок с подвижным вкладышем и термопарой в верхней части пробоотборной полости, кроме первой, которая соединена с атмосферой, а ее колпачок с подвижным вкладышем и термопарой установлены в нижней части этой полости.При этом нижняя кромка отверстий пробоотборников выполнена в виде двух усеченных конусов, сопряженных по основаниям с меньшим диаметром, расширяющихся противоположно по вертикали.На чертеже показано устройство для определения содержания углеродаи температуры жидкой стали.На головке зонда 1 установленасменная пробка 2 из огнеупорного материала с пробоотборными полостями 3, в которые вставлены металлические гильзы 4. Пробоотборные полости могут располагаться как по 25 окружности пробки 2, так и в ее середине. В гильзы 4 вставлены вкладыши 5 с термопарами 6 и металлическими колпачками 7, которые крепятся внутри пробоотборных гильз 4 с помощью гибких проволочек 8. Проволочки 8 прикреплены к металлическим спаям 9,которыми загерметизированы отверстия 10 канала 11, соединяющего последовательно пробоотборные полости 3. Пробоотборные полости не35 имеют сообщения с атмосферой при погружении пробки с пробоотборниками в жидкий металл; В первом пробоотборнике выполнен в пробке 12 канал 13,40 сообщающийся с атмосферой. На металлических колпачках 7 подвешены грузики-экраны 14. Кроме того, в первом пробоотборнике термопара 6 с вкладышем 5 и метаплическим колпачком 7 установлена заранее в нижнем поло 45 жении отверстия пробоотборной полости 3. Металлические колпачки выполнены с небольшим разрезом 15 в верхних частях, создающим распирающее пружинящее усилие по окружности. Кон О тактные устройства термопар выполнены в виде штырьков 16 на несменяемой части пробки 2, На колодке 17 по окружности секторно установлены ножевые разьемы 18, соответствующие 55 каждой термопаре. Язычок 19 вращающейся оси 20 последовательно должен входить в разъем 18 с подключениемгерметизированы от атмосферы пробками из плавкого металлического спая9, металл не поступает в полостииз-за противодавления нагретого вних воздуха.После серии замеров сменная частьпробки 2 вынимается вместе с гильзами 4 и закристаллизовавшимся в нихметаллом, а также вкладышем 5 сукрепленным в нем кварцевым чехломдля термопары 6. На оставшейся несменяемой части пробки 2 остаются гибкиеэлектроды термопар 6 на штырьках 16,входящих в разъем колодки 17. Послеустановки новой сменной части пробки2 с гильзами 4, металлическими колпачками 7, вкладышами 5 с кварцевыми чехлами, как показано па фиг.1,устройство готово для дальнейшейсерии замеров. В случае необходимости можно заменять также электродытермопар 6. Вращающаяся ось 20 скомпенсационными проводами 21, соединенными с язычком 19, позволяетпоследовательно подсоединять термопары к прибору 22 после вхожденияязычка 19 в контактный нодевый разьем 18, Разъемы 18 установлены секторно по окружности на колодке 17.Конус 23 нижней кромки отверстийпробоотборочных полостей 3 предназначен для фиксации упавшего в него металлического колпачка 7. Нижняя кромка гильз 4 противодействует выталкиванию вверх колпачка 7 под влияниемферростатического давления жидкогометалла при очередном погружениизонда 1 с пробоотборниками. Нижнийконус 24 предотвращает возможностьзабивания шлакометаллом проходныхотверстий, образуемых сопряжениемдвух усеченных конусов 23 и 24 впробоотборных полостях 3. Для поддержания температуры пробки 2 ивтулки 26 порядка 200-300 С, чтобыОисключить возможность намерзанияшлакометалла на них, голонка зонда1 охлаждается с помощью тепловыхтрубок, залитых в нижней части внутри зонда жидкометаллическими теплоносителями, например медью и алюминием,Использование этого устройствапозволит упростить перезарядку измерительного зонда. Достаточно сменную часть пробки 2 с комплектом под 4готавливать в лабораторных условиях,и таким образом полностью обеспечивать серию замеров от 3 до 8 раз,необходимых для одной плавки как вконверторной, так и в мартеновской 1 р ванне. Это позволит сократить времяна перезарядку каждого датчика, что,в свою очередь, дасть возможностьдля сокращения времени плавки,Формула изобретения 1. Устройство для определениясодержания углерода и температурыжидкой стали, содержащее пробоотборники с термопарами на подвижных вклад дышах и металлическими колпачками,встроенными в пробоотборные полостиогнеупорной пробки на головке зонда,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью многократного использованияустройства без перезарядки, пробоотборные полости соединены последовательно каналом, входные отверстиякоторого в каждой из полостей загерметизированы плавким спаем, к которому прикреплен гибкой проволочкой чезррез канал каждый последующий металлический колпачок с подвижным вкладышем и термопарой в верхней частипробоотборной полости, кроме первой,которая соединена с атмосферой, афф ее колпачок с подвижным вкладышеми термопарой установлены в нижнейчасти этой полости.2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что нижняя кромка4 р отверстий пробоотборников выполненав виде двух усеченных конусов, сопряженных по основаниям с меньшим диаметром, расширяющихся противоположно по вертикали.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР11 341838, кл. С 21 С 5/00, 1970,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2724205/02,кл, С 21 С 5/30, 1978.898322 Составитель А.Абросимовактор И.Циткина Техред Ц. Надь Корректор А. но илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Закаэ 11939/60 Тираж ВНИИПИ,Государствен по делам изоб 113035, Москва, Ж88огоет Подпмитета ССи открытыская наб.