Устройство для отбора проб жидкого металла

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОВ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА по авт.св. № 717610, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременного отбора пробы и измерения температуры , оно дополнительно снабжено направляющей , расположенной в центральной трубе, горизонтальными ограничительными стенками и зажимом с конусообразным стержнем, закрепленным на пневмотрубе между ограничительными стенками, а кристаллизатор-выполнен с продольным каналом, расположенным соосно с направляющей.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) G 01 N 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ- СССР fIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ОГ ПЮй 5

Г

:В» (61) 717610 (21) 3679996/23-26 (22) 27.12.83 (46) 28.02.85. Бюл. )) 8 (72) А.М. Митюряев и Г.И. Недужий (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС, (53) 543.053(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 717610, кл. G 01 N 1/10, )977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА по авт.св. У 717610, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет одновременного отбора пробы и измерения температуры, оно дополнительно снабжено направляющей, расположенной в центральной трубе, горизонтальными ограничительными стенками и зажимом с конусообразным стержнем, закрепленным на пневмотрубе между ограничительными стенками, а кристаллизатор-выполнен с продольным каналом, расположенным соосно с направляющей.

1I 1142

Изобретение 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. Ф 717610 известно устройство для отбора проб жидкого металла, содержащее цилиндрический корпус, ограниченный с тор ца 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 P) .

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 или

35 окисленности. Для определения указанных характеристик металла используют дополнительные специализированные устройства что ведет к росту колиУ

40 чества оборудования на печи, которое необходимо:обслуживать в процессе плавки в условиях высоких температур, сильной Запыленности и загазованности окружающей среды.

Цель изобретения — расширение фун кциональных воэможностей за счет одновременного отбора пробы металла и измерения температуры.

Указанная 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 продоль757 2 ным 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 которых совпадают, 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 тем1п

- 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 тер-15 мопары 13 возникает термо-ЭДС, пропорциональная измеряемой температуре, которая регистрируется прибором (не .показан). Одновременно заслонку 21 перемещают сжатым воздухом, подава- 2б 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.

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 заслонки 21. Когда нужное количество металла отобрано, заслонку 21 перемещают в исходное положение, прекращая поступление лишнего металла. Дают выдержку 3-5 с

35 для полного затвердевания металла, ле чего включают привод (не пока ан) 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. Пода-45 ваемым в центральную трубу 2 и от757 4 верстия кристаллизатора 8, и доставляется B ïðèåìíèê (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 t6. 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.

В

Сокращение простоев печи увеличивает ее производительность íà 20Х. Кроме того, изобретение позволяет уменьшить количество оборудования, которое необходимо вводить по ходу плавки в сталеплавильную ванну.

1142757.1142757

22

Составитель Л. Нечипоренко

Редактор Н. Горват Техред А.Бабинец

Корректор E. .PomKo

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 710/38 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5