Устройство для отбора проб жидких расплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 12 51) 4 ( О 11/1( ВСЕ(.О;.),Ч Ь ТЕр 1 г рц 0 тф.,; ЕНИ кий ыллургаарен СС 79ССР 78 БОРА П цветно зован ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЖИДКИХ РАСПЛАВОВ(57) Изобретение относится кталлургии и может быть испо оперативного отбора проб расплава через горизонтальныс фурмы плавильных агрегатов и контроля за ходом технологического процесса. Цельвозможность отборы проб из реакционной зоны по ходу продувки независимо от дутьевого режима работы фурмы и упрощение устройства. Устройство состоит из пробоотборннка, выполненного в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми крышками, одна из которых снабжена газоотводящим патрубком, Для сопряжения пробоотборника с фурмой служит полая штанга, установленная одним концом внутри камеры консольно. Внутри штанги без зазора установлен пробоотборный патрубок с возможностью перемещения его в полости фурмы. 5 пл.55 Изобретение относится к цветной ме.таллургии и может быть использовано дляоперативного отбора проб расплава черезгоризонтальные фурмы плавильных агрегатов и контроля за ходом технологического процесса,Цель изобретения - возможность отборапроб из реакционной зоны по ходу про дувки независимо от дутьевого режима ра, боты фурмы при упросцении устройства.На фиг, 1 показано устройство для отбора проб жидких расплавов, общий вид вразрезе; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг, 1;, на фиг. 3 - общее положение фурмы поддутьем; на фиг. 4 - рабочее положениепробоотборника (конец пробоотборного патрубка в расплаве); на фиг. 5 - то же, конец пробоотборного патрубка с пробой вфурме) .Устройство содержит пробоотборник 1,выполненный в виде циклонной цилиндрической камеры 2 со съемными торцовыми крышками 3 и 4 и с отверстием 5в верхней части камеры 2, удаленном нарасстояние 20 мм от торцовой крышки 4и размещенном эксцентрично осям цилиндра.В отверстии 5 жестко закреплена полая штанга 6 внутренним диаметром 25,5 мми длиной 200 мм, при этом один конецштанги 6 заглубления в полость камеры 2так, что часть этого конца сопряжена свнутренней поверхностью цилиндра и закреп лена сваркой, а другая часть заглублен ного конца птанги 6 образует консоль 7,равную 30 мм. Все это обеспечивает, содной стороны, создание центробежного движения потока пробы, а с другой - качественнос крепление штанги 6 к камере 2.В полости штанги 6 установлен съемный пробоотборный патрубок 8, герметичноепримыкание наружной поверхности которогок внутренней поверхности полой штангиобеспечивается минимальной разницей ихдиаметров, а фиксация пробоотборного патрубка 8 в штанге 6 и ограничение глубины его проникновения за края штангив полость цилиндра обеспечивается замком,выполненным по типу артиллерийского(не показано).Длина пробоотборного патрубка должнаслагаться из длины полости фурмы, расстояния максимального углубления патрубкав расплав и длины патрубка для свободного его удержания с камерой за пределами конвертера. В опытно-промышленномобразце длина пробоотборного патрубка составляет 1900 мм, Максимальное погружениепатрубка в расплав обозначено ряской напатрубке, совмещение которой с краем фурмы показывает необходимое максимальноезаглубление патрубка в расплав.На торцовой крышке 3 выполнен газоотводящий патрубок 9.Для крепления камеры 2 и съемныхторцовых крышек 3 и 4 служат крепеж 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ные элементы в виде болтов 10 и проушин 11,Устройство работает следующим образом.Перед отбором проб внутреннюю поверхность съемного пробоотборного патрубка 8 промывают раствором известкового молока, вращая патрубок вокруг своей оси, что позволяет равномерно покрыть его внутреннюю поверхность известковым молоком, Это предотвращает адгезию расплава к поверхности патрубка 8 при его транспортировке.Затем пробоотборный патрубок 8 вставляют в полую штангу 6 собранной циклонной камеры, фиксируют его с помощью замка. Такое состояние устройства является исходным. Устройство полностью подготовлено к работе,Для отбора пробы свободный конец пробоотборного патрубка 8 вводят в полость фурмы 12, при этом клапан 13 фурмы 12 отжимается в карман 14, и дутьевой газ поступает по зазору между полостью фурмы и пробоотборным патрубком 8 в расплав. Патрубок 8 продвигают по полости фурмы до совмещения одной из нанесенных на нем рисок с наружным торцом фурмы 12, Время пребывания патрубка 8 в расплаве составляет 1 - 2 с. Глубина его погружения зависит от условий эксперимента.При погружении патрубка 8 в расплав последний заполняет полость патрубка. Затем пробоотборный патрубок 8 выводят из расплава, и при обратном прохождении патрубком по полости фурмы 2 отобранная проба расплава транспортируется дутьевым газом по патрубку 8 с большой скоростью в полость камеры 2, попадает на сопряженную с патрубком стенку цилиндра, закручивается под действием центробежной силы по внутренней поверхности камеры 2, двигаясь вниз по спирали, и одновременно охлаждается, отдавая тепло стенкам цилиндра и уменьшая свои линейные размеры, и измельчается.Отходящие газы выводятся через газо- отводящий патрубок 9. Клапан 13 фурмы 12 возвращается в исходное положение при выходе патрубка 8 из полости фурмы.После приема пробы в цилиндр циклонной камеры 2 пробоотборный патрубок 8 разъединяют с полой штангой 6, снимают торцовую крышку 4 камеры 2 и высыпают пробу в виде хрупких мелких пластин, толщина слоя которых составляет 1 - -2 мм, вес всей пробы достигает 15 - 60 г. Физико-химический состав фаз отобранной пробы вследствие быстрого отбора и резкого ее охлаждения соответствует составу фаз расплава в реакционной зоне плавильного агрегата в момент отбора.Измельчение пробы в процессе отбора уменьшает время, необходимое для подготовки пробы к анализу.После изъятия пробы внутреннюю поверхность пробоотборного патрубка 8 вновь промывают раствором известкового молока, фиксируют патрубок 8 в полой штанге 6, крепят торцовую крышку 4 камеры 2, и пробоотборник вновь пригоден для использования.Устройство позволяет сократить время на отбор и подготовку пробоотборника к следующему отбору до 5 - 8 мин, дает возможность отбирать пробы из жидкой ванны конвертера по ходу продувки кислородсодержашим газом независимо от технологического режима дутья фурмы, существенно упростить конструкцию пробоотборника, а также осуществить оперативный контроль за ходом технологического процесса по ходу плавки за счет следующих особенностей.Съемный пробоотборный патрубок из нержавеющей стали в сочетании с остальными признаками предназнацен для ввода расплава в полый цилиндр .циклонной камеры и распределения подаваемого расплава по стенкам цилиндра камеры за счет дутья фурмы, а также для размещения его рабочей части в полости фурмы на необходимую глубину погружения в расплав по ходу продувки кислородом жидкой ванны.Циклонная камера в сочетании с остальными признаками обеспечивает создание центробежного движения поступающей в нее жидкой пробе и распределение ее в виде тонкой пленки по внутренней поверхности камеры с одновременным резким охлаждением и измельчением пробы в процессе отбора.Выполнение камеры в виде цилиндра обусловлено необходимостью создания центробежного движения потока пробы.Размещение отверстия не эксцентрично осям цилиндра, например по осям, не позволяет полуцить центробежного движения потока пробы, так как ее поток направлен на противоположную стенку в виде компактной толстой струи, цто приводит к локальному ее распределению, более медленному охлаждению слитка пробы и затрудняет, тем самым, извлечение пробы из пробоотборника.Размещение отверстия в верхней части цилиндра позвол яет не только удлинить путь потока пробы и увеличить площадь для ее приема, но и распределить ее при движении сверху вниз по всей внутренней поверхности цилиндра, что способствует скорейшему охлаждению пробы и появлению множественных разрывов на поверхности пленки в результате резкого охлаждения расплава и уменьшения его линейных размеров.Сопряженная часть конца полой шта- ги с цилиндром в совокупности с остальными признаками обеспечивает создание центробежной силы, а консольная цасть служит для поддержания пробоотборного патрубка в неподвижном положении и повышает качество крепления штанги к цилиндру. 10 15 Выполнение диаметра отверстия штан ги и наружного диаметра сьемного пробоотборного патрубка так, что обеспечено их плотное примыкание друг к другу, предотвращает выброс пробы за пределы пробоотборника, исклюцает возможность ее потери и обеспечивает безопасность проведения работ. формула изобретения Устройство для отбора проб жидких 30 расплавов, включающее пробоотборник, отверстие и полую штангу для сопряжения пробоотборника с фурмой и пробоотборный патрубок, отличающееся тем, что, с целью возможности отбора проб из реакционной зон 1 по ходу продувки независимо от ду тьевого режима работы фурмы и упрощения устройства, пробоотборник выполнен в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми крышками, одна из которых снабжена газоотводящим патрубком, отверстие размещено в верхней части камеры эксцетрично, полая цгганга установлена в отверстии так, что один конец ее размещен внутри камеры консольно, а пробоотборный патрубок выполнен сьемным и установлен внутри штанги без зазора с 45 возможностью перемещения его в полостифурмы, 141612Составитель Л. НечипоренкоРелактор Н. Тупица Текред И. Верес Корректор М. МаксимишинецЗаказ 3646/38 Тираж 847 ПодписноеВНИИГИ Государственного комитета СССР по лолам изобретений и открытий1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., л. 4 5Гроизнолствснно-полигоафическое прелприятие, г. Ужгород, 1 л.1 росктная. 4