Устройство для контроля качества ванны расплавленного металла

 

° л.

ОllИСАЙИЕ 37696Т

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. С 011т. 7/02

Заявлено 04Л!.1970 (№ 1400181/18-10)

Приоритет 04.II.1969, № 57920, Люксембург

Опубликовано 05Лт1.1973. Бюллетень № 17

Комитет по делам изобрвтвний и открытий пои Совете Иииистров

СССР

УДК 536.532(088.8) Дата опубликования описания 29Х.1973

Автор изобретения

Иностранец

Хубертус Иоаннес Жозефус Суринкс (Бельгия) Иностранная фирма

«Электро-Нит СА» (Бельгия) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВАННЫ

РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА

Известны, устройства для контроля качества ванны расплавленного металла в, виде ем кости. с отверстием для пропуска жидкого металла, в которой размещена термопара.

Отверстие емкости закрыто экраном, расплавляющимся. в ванне.

В известных устройствах требуется отдельная термопара для измерения температуры ванины в моменп отбора пробы, а та кже громоз дкая и дорогостоящая апстаратура управления, так как емкости изготавливают из керамических жаропрочных материалов и поэтому они должны иметь большой объем во и збежа ние слишком быстрого охлаждения всей массы пробы, которое не позволяет изза малой теплопроводности определять температуру затвердевания отобранной пробы.

Цель изобретения — о беспечение измерения температуры ванны жидкого металла и температуры его затвердевания, посредством одной термопары, а также повьвшение быстродействия устройства. Достигается он а тем, что емкость предлагаемого устройства выполнена из жаростойкого и теплопроводного материала, например к варца, Стенка ем кости выполнена цилиндрической, толщиной менее 3 мм, а. спай термопары, расположен у дна емкости.

Экран, закрывающий отверстие емкости, изготовляют из материала такой толщины, чтобы время его плавления соответствовало времени, в течение которого температура внутри емкости приблизительно достигает тем пературы ванины.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 —,разрез по А — А; на фиг. 3— диаграмма температура-время, построенная при помощи термопары. устройства. Темпе10 ратур.а в градусах Цельсия отложена по оси абсцисс, а. время. в секундах — по оси ординат.

Цилиндрическая втулка 1 из керамического материала заканчивается кольцом 2 боль15 шего диаметра и, внутренним заплечи ком 8, причем основание 4 со сторон ы, противоположной кольцу, несет два выступающих шты)ря 5 с канавка ми. Со стороны кольца в наполнителе из жаропрочного цемента 6 рас20 положена U-образная кварцевая трубка внутри которой размещены термоэлектроды

8 и 9 термопары, причем термоэлектрод 8 может быть изготовлен, например, из платины, а термоэлектрод 9 — из платинородия.

25 Горячий cIIaiH обозначен на чертеже позицией 10. Термоэлектроды контактируют внутри втулки 1 с проводами 11, которые через отверстия в основан|ии 4 входят в канавки штырей 5. Провода закреплены во втулке

30 также с помощью жаропрочного цемента.

376967

Емкость 12 с цилиндрической стенкбй расположена в виде выступа на Ьтулке 1 вокруг т рубки 7 с горячим спаем термопары. Край

18 емкости прилегает к за плечику 8 втулки„ и таким образом емкость удерживается на месте при помощи цемента 6.

Емкость изготавливают п!реимущественно из кварца. Толщина ее стенки-порядка

0,8 мм. Отверстие 14 расположено в цилиндрической стенке достаточно близкО от втулки.

Емкость может быть изготовлена не только из кварца,. Для этого пригоден любой материал достаточной теплопроводности, например спеченный глинозем, спеченная окись циркон ия, спеченная окись магния, а также композиции этих базовых материалов. Можно использовать даже материал, не обЛадающий высокой теплопроводностью; в этом случае необходимо уменьшить массу емкости таким образом, чтобы время ее теплового ответа, т. е. время, необходимое для доведения ее температуры до температуры ванны, когда устройство погружено, было меньше времени. повреждения устройства, так же как и времени поглощения им тепловой энергии. В части ости, теплопроводность у стенки должна быть такОй, чтОбы время теплового ответа было меньше 12 сек.

Отверстие 14 защищено металлическим кольцом 15, окружа юй им. емкость f2. Кольцо после погружения задерживает вМд прдбы в емкость до того момента, когда температура стенки достигнет температуры расплавленной ванны. Можно также предусмотреть металлический колпач0к, полностью окружающий емкость. В этом случае кОльцо 15 необязательно.

U-образн ая трубка соедийена с емкостью

12 трубопроводом — выравнивателем давления 16.

Для успокоения проникающего в емкость жидкого металла туда помещено аЛюминиевое волокно 17.

Втулка 1 снабжена картонным чехлом 18.

Когда устройство вводят в ванну жидкого металла, температура емкости 12 благодаря хорошей, ее теплопроводности быстро достигает температуры ванны. В то же самое время кольцо 16 расплавляется, так что при температуре стенки., приблизительно равной температуре ванины, отверстие 14 становипся

50 свободйым. Проба жидкой сталй, войдя в ем ко сть, ос1ается приблИзительно при температуре жидкой ва нны, так ка к само устройство находится в этой ванне. Термопара показывает температуру ванны. Затем устрой ство извлекают из ванны, и термопара показывает температуру охлаждения пробЪ| в емкости.

Hai диаграмме (фиг. 3) можно обнаружить три. площадки 19, 20 и 21. Площадка 19 воспроизводит очень ко роткое запоздание в .установлении равенства температуры внутри емKocTH пб отношению к температуре ванны, которое возникает из-за не болыйой разнйцы теыпера- гор внутри и вне емкости в момент отб ора пробы жидкого металла. Площадочка

20 показывает наиболее высокую температ уру ваййы. -Накдкец, площадка 21 соответствует температуре затвердевания пробы, которая обозн ачает количество углерода в пробе. Можно заметить, что длительносгь записи диаграммы до начала площадки 21 меньше 12 сек, т. е. ниже в ремени поглощения устройством тепловой энергии. Преймущества описанного устройства эакЛючаЬМся главным образом в том, что, с одной стороны, одна и та же термопара поз воляет производить Все необходимые за меры, а с другой сто роны, емкость им еет незначительные размеры, поэтому она не влияет на температуру ванны.. Кроме того, устраняется необходимость в громоздком оборудовании для управления устройством, Предмет изобретения

:1. УстройсТво для. контроля качества ванны расплавленного металла в в иде емкости с отверстием для пропуска жидкого металла, в которой размещеиа термопара, отличаюи1ееся тем, что, с целью обеспечения измерения температуры ванн ы жидкого металла и температуры его затвердевания посредством одной термопары, а также повышения быстродействия устройства, емкость выполнена из 1каростойкого и теплопроводного материала, Hangwxep кварца.

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что емкость представляет собой чашку с цилиндрической стенкой, в коброй выполнено отверстие для пропуска жидкого металла, а горя чий спай термопары ра сположен у дйа чаш,ки.

376967

1 00

Фиг 5

Составитель Н. Дубсон

Техред Т. Курилко

Редактор Б. Федотов

Корректор Н. Стельмах

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1515/17 Изд. № 4Pg Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5