Устройство для отбора проб жидкого металла

(19) (11) 4(51) С 01 Н 1/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР"АППО ДЕЛАМ ИЗОБРЕГЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 717610, кл. С 01 Я 1/10, 1977.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБЖИДКОГО МЕТАЛЛА по авт.св. У 717610,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей за счет одновременногоотбора пробы и измерения температуры, оно дополнительно снабжено направляющей, расположенной в центральной трубе, горизонтальными ограничительными стенками и зажимом с конусообразным стержнем, закрепленнымна пневмотрубе между ограничительными стенками, а кристаллизатор выполнен с продольным каналом, расположенным соосно с направляющей.1 1142Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для отбора проб и измерения температуры жидкого металла.Успешное решение проблем управления технологическими процессами выплавки стали при высоком темпе про: изводства невозможно без устройств, позволяющих в процессе плавки полу- чать информацию о параметрах металла 10 из реакционной зоны сталеплавильной ванны. Существующие устройства не обеспечивают требуемой оперативности, необходимой при высокопроизводительной работе сталеплавильных агрегатов.По основному авт. св. В 717610 известно устройство для отбора проб жидкого металла, содержащее цилиндрический корпус, ограниченный с торца дном с отверстием, кристаллиэатор пробы, пневмотрубу с.подводами сжатого газа и гильзу, при этом цилиндрический корпус снабжен шиберным затвором и соединен с подводами сжато-,25 го воздуха, а пневмотруба жестко соединена с гильзой и установлена с возможностью перемещения Я .Недостатком известного устройства является функциональная ограниченность, которая проявляется в том, что кроме отбора проб металла с его помощью нельзя произнести другие необходимые операции, связанные с измерением иных характеристик жидкого металла, например, температуры или35 окисленности. Для определения указанных характеристик металла используют дополнительные специализированные устройства что ведет к росту колий40 чества оборудования на печи, которое необходимо:обслуживать в процессе плавки в условиях высоких температур, сильной Запыленности и загазованности окружающей среды.45Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет одновременного отбора пробы металла и измерения температуры.50Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено направляющей, расположенной в центральной трубе, горизонтальными ограничительными стенками и зажимом .с конусообразным 55 стержнем, закрепленным на пневмотрубе между ограничительными стенками, а кристаллизатор выполнен с продоль 757 1ным каналом, расположенным соосно с направляющей.Конструкция устройства благодаря положению направляющей, ось которой совпадает с осью продольного канала кристаллизатора,.позволяет установить в ней термопару, которая с помощью зажима, закрепленного на пневмотрубе, погружается периодически в толщу металла при каждом отборе пробы. Тем самым одним устройством можно осуществить две операции и совместить таким образом функции отбора и измерения температуры металла.На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.Устройство содержит полый круглого сечения металлический корпус 1, центральную трубу 2 со встроенными в нее направляющей 3 и ограничительными стенками 4 и 5, пневмотрубу 6, жестко соединенную с гильзой 7, Кристаллизатор 8 выполнен с продольным каналом 9 и связан одним концом с центральной трубой 2 выше отверстий 10, другим - с днищем 11. По направляющей 3, каналу 9, оси которыхсовпадают, через зажим 12 пропущена термопара 13. Зажим 12 закреплен на пневмотрубе 6 между стопорными стенками 4, 5 и имеет шарнир 14,пружину 15, подвижный конусообразный стержень 16. Шиберный затвор 17, содержащий головку 18 и канал 19,установлен в днище 11, куда симметрично с двух сторон подведены трубки 20. Заслонка 21 с каналом 22 служит для дозирования жидкого металла, набираемого в гильзу 7, Ограничительные стенки 4 и 5 выполнены с окнами 23, а внутренняя часть гильзы 7 имеет термостойкое покрытие - слой 24,Устройство работает следующим образом.Перед началом отбора металла пода.ют воду в металлический корпус 1, которая затем циркулирует постоянно.Заслонку 21 затвора 17 устанавливают в положение, при котором канал 19 за крыт. Пневмотрубу 6 переводят в нижнее положение так, чтобы головка 18 затвора 17 находилась внутри гильзы 7.В центральную трубу 2 подают сжатый газ, который через окна 23 ограничительных стенок 4, 5 и продольный канал 9 кристаллизатора 8 частично вы3 1142 ходит наружу, препятствуя в дальнейшем попаданию металла между стенками канала 9 и термопарой 13.Термопару 13 выдвигают за днище 11 на длину, необходимую для качественного замера температуры, При этом конусообразный стержень 16, упираясь в стенку 5, разжимает пружину 15 и отводит подвижную часть зажима 12 относительно шарнира 14, освобождая тем 1 О самым термопару 13. Устройство в таком положении готово к работе. Для отбора проб металла корпус 1 погружают в металлический расплав. При замыкании жидким металлом электродов термопары 13 возникает термо-ЭДС, пропорциональная измеряемой температуре, которая регистрируется прибором (не .показан). Одновременно заслонку 21. перемещают сжатым воздухом, подава О емым по трубкам 20, в рабочее положение, при котором каналы 19 и 22 совмещены, Металл самотеком под действием гидростатического давления поступает в гильзу 7 и заполняет ее. 25 Для получения высокого качества поверхности проб металла внутренняя поверхность гильзы 7 покрыта слоем 24 термостойкого материала, например окисью алюминия, Количество металла, необходимого для отливки пробы, регулируют по времени открытия заслон-. ки 21. Когда нужное количество металла отобрано, заслонку 21 перемещают в исходное положение, прекращая поступление лишнего металла. Дают выдержку 3-5 с35 для полного затвердевания металла,ле чего включают привод (не показан) и пневмотрубу 6 переводят.в верхнее положение, при котором торец гильзы 7 располагается выше отверстий 10 кристаллизатора 8. При ударе . стержня 16 о стенку 4 проба приобретает начальное ускорение, которое подватывается затем сжатым газом, подаваемым в центральную трубу 2 и от 757 4верстия кристаллизатора 8, и доставляется вприемник (не показан), Конусообразный стержень 16, упираясь в стенку 4, освобождает пружину 15, и подвижная часть зажима 12 под действием пружины 15 захватывает термопару 13. После того, как проба металла доставлена в приемник, пневмотрубу 6 опускают в исходное положение, при этом термопара 13 с помощью зажима 12 по направляющей 3 и каналу 9 выдвигается для следующего замера температуры металла, а устройство подготовлено для взятия следующей пробы. Термопара 13 армирована по всей длине, а участок ее, который погружается в металл:, регулируется длиной конуса стержня 16. Перед началом отбора каждой следующей пробы производят заброску алюминиевой крошки или гранул в гильзу 7 через пневмотрубу 6. С целью раскисления металла заброску алюминия осуществляют специальным дозирующим механизмом, Подачу и отключение сжатого воздуха или газа, а также перемещение пневмотрубы 6 производят автоматически.Предлагаемое устройство по срав-нению с прототипом обеспечивает одновременное выполнение двух функций:отбора проб металла и измерения температуры. Изобретение позволяет совместить и механизировать трудоемкие операции по отбору проб металла и измерению его температуры, обладает высокой оперативностью в работе, что дает возможность значительно уменьшить или полностью исключить простои сталеплавильных печей. Сокращение простоев печи увеличивает ее производительность на 203. Кроме того, изобретение позволяет уменьшить количество оборудования, которое необходимо вводить по ходу плавки в сталеплавильную ванну./38 Тираж 897ИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 35, Москва, Ж, Раушская на 71 В