Устройство для отбора проб жидкого чугуна

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 01 й 1/ ститут комби,Гусев, , Федода расположен врмирования проотборе проб трежка устройства в до полной крикратковременной текание незакрипробы. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Липецкий политехнический ини Новолипецкий металлургическийНдт(56) Авторское свидетельство СССРВ 1297583, кл. 6 01 К 1/10, 1984.Патент СШАМ 4503716, кл. 0 01 К 1/12, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБЖИДКОГО ЧУГУНА(57) Изобретение может быть использованов химической и металлургической промышленности для отбора проб расплавов из емкостей. Сущность изобретения заключается Изобретение относится к технике пробоотбора и может быть использовано в металлургии для отбора проб жидкого чугуна.Известно устройство для отбора проб жидкого металла, содержащее огнеупорный стакан с отверстием в боковой стенке для затекания металла.Недостатком этого устройства является невозможность его использования с помощью пневмозонда для контроля жидкого металла из-за бокового подвода металла,Известно также устройство для отбора проб жидкого металла, содержащее металлоп ро вод, ра спал оженн ы й на оси устройства и изложницу с прибыльной полостью, состоящую из двух половин (прототип).Недостатком известной конструкции является то, что первая порция относительно холодного и загрязненного металла поЯО 1765745 А 1 в создании условий, снижающих количества примесей и пустот в отвержденной пробе расплава, что повышает качество пробы. С этой целью устройство, содержащее изложницу, выполненную из двух половин с углублениями для формирования проб, прибыльную надставку и металлопровод, снабжено П-образной вставкой, установленной внутри изложницы с образованием камер формирования проб, ограниченных углублениями и вертикальными стенками П- образной вставки. Полость П-образной вставки в своей верхней части сообщена с прибыльной надставкой, а в нижней - с камерами формирования проб. Такое решение обеспечивает всплывание примесей в прибыльную надставку, минуя камеры формирования проб. Количествопустот в пробе снижается за счет более спокойного заполнения устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил,ступает непосредственно в камеру формирования пробы, Ее заполнение идет с большой скоростью, что приводит к обра- ф зованию в пробе раковин, плен, включений спели, 3Всплывающие загрязнения попадают Фь вначале в камеру формирования пробы, а (Л лишь затем в прибыльную полость, При кристаллизации металла часть всплывающих загрязнений остается в пробе. Выход металлопров нижней части камеры ф бы. Вследствие этого пр буется длительная выде погруженном состояни сталлизации пробы, При выдержке происходит вь сталлизовавшейся частиНизкое качество пробы вследствие быстрого заполнения, наличия включений или вытекания части металла требует ее переплавки для проведения рентгеновского или квантометрического анализа,Цель изобретения - повышение достоверности анализа за счет плавного заполнения и удаления включений, а также упрощение конструкции и повышение удобства эксплуатации.Указанные цели достигаются тем, что в известном устройстве для отбора проб, содержащем изложницу выполненную из двух половин с углублениями для формирования проб, прибыльную надставку, металлопровод и выпоры половины изложницы выполнены с вырезами, а устройство снабжено П-образной вставкой, установленной внутри изложницы в ее вырезах с образованием камер формирования проб, ограниченных углублениями и вертикальными стенками П- образной вставки, а выход металлопровода размещен в полости вставки выше верхнего уровня камер формирования проб, при этом полость П-образной вставки в своей верхней части сообщена с прибыльной надставкой посредством отверстия в горизон- тальной стенке вставки, а в нижней - с камерами формирования проб. Помимо этого выпоры выполнены в виде пазов, соединяющих камеры формирования проб с полостью прибыльной надставки,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями показывают, что наличие П-образной вставки с отверстием в горизонтальной стенке, расположенной в вырезах половинок изложницы и образующей камеры формирования проб позволяет получить две одинаковые пробы одновременно, это обеспечивает повышение надежности анализа. Кроме того, это снижает количество примесей в пробе за счет их всплывания в прибыльную надставку из внутренней части П-образной вставки, минуя камеры формирования проб, Вырезы, соединяющие внутреннюю часть П-образной вставки и камеры формирования проб, которые могут быть выполчены в половинках изложницы или в самой вставке, обеспечивают заполнение камер формирования проб чугуном снизу, что способствует снижению количества пустот в пробе за счет более спокойного заполнения, Разогрев затекающим в изложницу металлом, вертикальных стенок П-образной вставки, которые являются внутренними гранями камер формирования проб, вызывает смещение пор, усадочной раковины и включений к внутренним граням проб, т.е. удаление их от анализируемой поверхности,Это обеспечивает повышение качества пробы. Воэможность выполнения половинок изложницы симметричными, а выпоры в виде указанных выше пазов обеспечивает упрощение изготовления устройства, а также удаление затекшего в выпоры чугуна, т,е. упрощает подготовку к пробоотбору.На фиг.1 показан общий вид устройства для отбора проб жидкого чугуна, размещенного в измерительном пневмозонде, продольный разрез; на фиг.2 - одна половина изложницы устройства; на фиг.З - П-образная вставка,Устройство для отбора проб жидкого чугуна состоит из двух симметричных половинок 1 изложницы, которые могут быть выполнены из металла, например, из стали, имеющих углубления 2, в которых размещена П-образная вставка 3, В горизонтальной стенке 4 П-образной вставки выполнено отверстие 5, соединяющее внутреннюю часть 6 вставки с прибыльной надставкой 7, В половинках изложницы выполнены углубления 9, которые вместе с боковыми стенками 9 П-образной вставки образуют камеры 10 формирования проб, Внутри П-образной вставки размещен металлопровод 11, в качестве которого может быть использована трубка из кварцевого стекла, Внутренняя часть 6 П-образной вставки 3 и камеры 10 фрмирования проб соединены вырезами 12, которые могут быть выполнены как в половинках изложницы (фиг.2), так и в самой вставке (фиг,З), В верхней части камер 10 формирования проб расположен выпоры 13, выполненные в виде пазов соединяющих камеры 10 формирования проб с плоскостью разъема изложницы и прибыльной надставки 7, Устройство для отбора проб жидкого чугуна размещено внутри корпуса транпортного блока 14, В верхней части транспортого блока расположены эластичные манжеты 15, Металлопровод крепится в гильзе 16, выполненной из картона с помощью набивки 17 из мягкого материала, например, каолиновой ваты и жидкого стекла. Картонная же гильза с металлопроводом закреплена в нижней части корпуса транспортного блока, например, с помощью резьбы. В нижней части картонной гильзы закреплен металлический колпачок 18 с боковыми отверстиями 19, закрытыми бумажной лентой 20,Транспортный блок размещен в нижней части измерительного пневмозонда, который содержит водоохлаждаемый корпус 21, состоящий из трех концентрических труб, две из которых приварены к медной головке5 10 20 25 30 22. Внутрл корпуса размещается ствол 23, содержащий наружную 24 и внутреннюю 25 трубы, и седло 26, отверстия 27 соединяют внутреннюю часть транспортного блока с зазором ежду трубами 24 и 25, который сообщается с атмосферой. По зазору между корпусом 21 и стволом 23 подается сжатый воздух и кислород.Центральный канал пневмозонда, образованныйй трубой 25 соединен с трубопроводом сжатогО вОвдухэ.Устройство работает следующим обрадом.Перед отбором пробы трубя 25 пневмозонда посредством стыковочного устройства соединена с системой пневмопочты, Транспортный блок с устройством для отбора проб по системе пневмопочты поступает в пневмозонд и упирается в седло 26., при этом защитная гильза 16 выходит за пределы головки 22 зонда. Пневмозонд расстыковьвается с пневмопочтой, Его центральный канал, образованный трубой 25, закрывают клапаном и подают туда сжатый воздух. удерживающий транспортный блок от всплывания при погружении в металл, Одновременно в зазор между корпусом 21 и центральным стволом 23 подается сжатый воздух на отдув, что предотвращает затекание жидкого чугуна в щелевой зазор между защитной гильзой 16 и головкой 22 зонда,Зонд погружается на глубину, задаваемую комзндоаппаратом, включенным в цепь управления приводом зонда, Сгорает бумажная лента 20 и жидкий чугун через отверстия 19 в колпачке 18 поступает в металлопровод 11. Первая порция чугуна, поступающая в холодный металлопровод, охлаждается наиболее доильна, вследствие чего обладает плохими:литейными свойствами,и наиболее загрязнена спелью, через отверстие 5 попадает в прибыльную надставк 1 у 7. Металлопровод после прохождения первой порции чугуна нагревается, а в результате подъема уровня металла в металлопроводе и, вследствие этого уменьшения ферростатического давления, движение металла стабилизируется и его скорость снижается, Вследствие этого дальнейшее заполнение изложницы происходит более спокойно, Во внутреннюю часть П-образной вставки поступает более горячий и чистый металл, Из нее металл через вырезы 12 поступает в камеру 10 формирования пробы. Нижний подвод металла в камеру формирования пробы и плавное заполнение способствует повышению качества пробы, Скорость металла во внутренней части П- образной вставки направлена вниз и мвньше, чем в металлопроводе вследствие относительно большого проходного сечения, Это способствует улучшению всплывания загрязнений, которые удаляются в рибыльнуо надставку, минуя объем пробы, Проходя по внутренней части П-образной вставки, металл разогревает ее вертикальные стенки, поэтому при кристаллизации чугуна, газовые и неметаллические включения, попавшие в камеру формирования пробы, смещаются к этой стене, Так как анализируют противоположную поверхность пробы, это также повышает ее качество, Воздух из камеры формирования пробы вытесняется жидким металлом через выпор 13 и, далее, через плоскость соприкосновения прибыльной надставки и половинок изложицы в звеор между трубами 24 и 25, соединенныки с атмосферой, Размещение вставки в вырезах половин изложницы препятствует вытеканию чугуна в зазор между изложницей и транспортным блоком, Расположение выхода из металлопровода выше камер фоомирования проб позволяет извлекать устройство из металла до его полной кристаллизации без опасности вытекания поабы.Г 3 мле выдержки в жидком чугуне, необходимой для заполнения изложницы, пневйозонд, с помощью привода, поднимают.ПнЕвмозонд с, ы куют с пневмопочтой и ИЗВлекают из ивгб транспортный блок. изггбйницу охлаждают Я разбирают, Внешние йоаврхности проб шлифуют и подвергают рВЖФгвйовскому или квантометрическому ЭУ 3 йиУу.ВйройСгВО вОдгбтавливают к повторноЭф уфФбоогббд. Для этого очищают, если ЩЮНб, Выпбры бт скрапин чугуна, вклады бФ е Корг 1 у 4 транспортного блока обе половины изложницы, Фомещают между ними новую или бцешую в употреблении П-образную вставку и закрепляют в донной части корпуса картонную гильзу с металлопооводом, На изложницу устанавливают прибыльную надставку и закрывают корпус пробоотборного блока крышкой с манжетами,Применение металлической изложницы обеспечивает быстрое охлаждение и кристаллизацию пробы, что позволяет получить структуру белого чугуна, а также использоыть изложницу и проибыльную надставку многократно, Признаки, обеспечивающие спокойное заполнение камеры формирования пробы металла, позволяют получить удовлетворительное качество анализируемой поверхности. В результате получается щюба, пригодная для рентгеновского или квемггометрического анализа, не требующаяКорректор С.Лиси роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 аказ 3381 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5