Устройство для непрерывного измерения содержания кислорода в металлических расплавах Советский патент 1986 года по МПК G01N27/46 

1

Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению и может быть использовано в металлургии, в частности, при производстве медной катанки на литейио-прокатном агрегате , где необходимо непрерывное измерение содержания кислорода в жидком.металле, осуществляемое приборо

основанном на методе ЭДС. I

Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для непрерьтного измерения содержания кислорода в металлических расплавах.

Устройство для непрерывного измерения содержания кислорода в ме - таллических расплавах методом ЭДС состоит из твердоокисного злектро- лита 1, выполненного в виде чехла и закрепленного в цилиндрическом защитном кожухе 2 посредством связующего 3. Внутренняя полость заполнена выгорающей смесью 4, Данное устройство крепят, верхним концом к активометру 5, содержащему электрод сравнения, состоящий из трубки 6, через которую подается воздух и, платиновой проволоки в керамической соломке 7. Токосъемники - верхний конец платиновой проволоки 8 и молибд1еновая проволока 9, подсоединены к измерительному прибору 10.

В конце кожуха закреплена металлическая втулка 11, предпочтительно выполненная из металла, аналогичного измеряемому расплаву.

При погружении в расплав 12 во . втулке между донной частью 13 электролита и расплавом образуется временный воздушный экран 14, работаю- ще1й до расплавления втулки. Втулка 11 закреплена связзпощим 15. Расплавляемая втулка при вводе устройства в расплав создает воздушный экран, который является защитным элементом предохраняющим твердый электролит от термоудара, тем самым повьщ1ая надежность устройства.

После расплавления втулки тверды электролит начинает контактировать с протекающим расплавом,а не с застойной зоной, как у известного устройства, тем самым обеспечивая точность измерения.

Наименьшая высот а .ht воздушной прослойки должна быть равной половине внутреннего диаметра J

20

11643

втулки 11 для обеспечения примерно равного теплоеопротивления до донной части 13 электролита в радиальном и вертикальном направлениях. 5 Толщина а стенки втулки 11 определяется временем действия воздушной прослойки, т.е. временем расплавления втулки, необходимым для обеспечения надежного ввода,, 10 твердого электролита в расплав, и равна произведению скорости расплавления материала втулки .в анализируемом растворе в мм/мин на это время в минутах.

Скорость расплавления защитной втулки зависит от материала расплава и втулки в заданных условиях (температура расплава, размеры втулки и т.д.) и определяется опытным/ путем.

Время расплавления защитной втулки определяется опытньм путем из условия надежного ,(не менее 95%) -- ввода твердого электролита в расп - лав без разрушения.

Например, для определения содержания кислорода в электротехнической меди при 1150-1200°С при использовании защитной втулки из меди с внутренним диаметром 27 мм, определяемым конструкцией устройства, время расплавления втулки должно быть не менее 5 мин, скорость расплавления составляет 0,6 мм/мин и 35 толщину стенки втулки следует принимать не менее 3 мм.

Устройство работает следующим образом.

Через трубку из нержавеющей ста- 0 ли в место контакта подают воздух со скоростью 0,2 л/мин. Токосъемники - молибденовая проволока и верхний конец .платиновой, проволоки, подключают для регистрации 5 ЭДС к высокоомному потенциометру типа Щ1312

К рабочему концу кожуха с помощью огнеупорной массы закрепляют медную втулку 11 (внутренний диа- 50 метр 27 мм, высота от торца до дна электролита 25 мм, толпина 5 мм).

Предлагаемое устройство плавно погружают в расплав меди на глубину 40 мм. По истечении 8 мин патрубок 55 .расплавляется и на приборе Ш1312 регистрируют ЭДС величиной в 428 MB, что соответствует содержанию кислорода 0,03%.

30

Скорость расплавления втулки равняется 0,62 мм/мин.

Продолжительность непрерывной работы предлагаемого устройства с втул кой (после ее расплавления) составляет 39 ч.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного измерения, содержания кислорода в металлических расплавах, состоящее из ,закрепленного в кожухе твердоокисно- го электролита с встроенным внутри него электродом сравнения и плавкого

211643

защитного элемента, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния надежности и точности измерения, плавкий защитньш элемент вьшолнен в ;

5 виде металлической втулки, закрепленной на торце кожуха, причем торец втулки отступает от донной части твердоокисного электролита на расстояние не менее половины

)0 внутреннего диаметра втулки, а толщина стенки втулки равна произведению скорости расплавления материала втулки в анализируемом расплаве на время, необходимое для

t5 расплавления втулки.

ВНИИПИ Тираж 778

.Заказ 636/49 , Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к области i газоаналитического приборостроения и может быть использовано в металлургии для непрерьгоного измерения содержания кислорода в жидком металле. Устройство содержит кожух с размещенным в нем твердым окисным электролитом. Внутри твердого электролита расположены электрод сравнения и плавкий защитный элемент.Для noBbrojeHHH надежности и точности измерения плавкий защитный элемент выполнен в виде металлической втулки, закрепленной на торце кожуха. Торец втулки отступает от донной части твердого окисного электролита на расстояние не менее половины внутреннего диаметра втулки. Толщина стенки втулки равна произведению скорости расплавления материала втулки в анализируемом расппаве на время, необходимое для расплавления втулки. 1 ил.