Устройство для отбора проб жидких расплавов Советский патент 1988 года по МПК G01N1/10 

О5 N5

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для онеративного отбора проб расплава через горизонтальные фурмы плавильных агрегатов и контроля за ходом технологического процесса.

Цель изобретения - возможность отбора проб из реакционной зоны по ходу продувки независимо от дутьевого режима работы фурмы при упрощении устройства.

На фиг. 1 показано устройство для отбора проб жидких расплавов, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - общее положение фурмы под дутьем; на фиг. 4 - рабочее положепие пробоотборника (конец пробоотборного патрубка в расплаве); на фиг. 5 - то же, конец пробоотборного патрубка с пробой в фурме).

Устройство содержит пробоотборник 1, выполненный в виде циклонной цилиндрической камеры 2 со съемными торцовыми крыщками 3 и 4 и с отверстием 5 в верхней части камеры 2, удаленном на расстояние 20 мм от торцовой крышки 4 и размещенном эксцентрично осям цилиндра.

В отверстии 5 жестко закреплена полая гитанга 6 внутренним диаметром 25,5 мм и длиной 200 мм, при этом один конец щтанги 6 заглубления в полость камеры 2 так, что часть этого конца сопряжена с внутренней поверхностью цилиндра и закреплена сваркой, а другая часть заглубленного конца 1птанги 6 образует консоль 7, равную 30 мм. Все это обеспечивает, с одной стороны, создание центробежного движения потока пробы, а с другой - качественное крепление 6 к камере 2.

В полости штанги 6 установлен съемный пробоотборный патрубок 8, герметичное примыкание наружной поверхности которого к внутренней поверхности полой штанги обеспечивается минимальной разницей их диа.метров, а фиксация пробоотборного патрубка 8 в штанге 6 и ограничение глубины его проникновения за края штанги в полость цилиндра обеспечивается замком, выполненным по типу артиллерийского (не показано).

Длина пробоотборного патрубка должна слагаться из длины полости фурмы, расстояния максимального углубления патрубка в расплав и длины патрубка для свободного его удержания с камерой за пределами конвертера. В опытно-промышленном образце длина пробоотборного патрубка составляет 1900 мм. Максимальное погружение патрубка в расплав обозначено риской на патрубке, совмещение которой с краем фурмы показывает необходимое максимальное заглубление патрубка в расплав.

На торцовой крьнике 3 выполнен газо- отводящий патрубок 9.

Для крепления камеры 2 и съемных торцовых крышек 3 и 4 служат крепежные элементы в виде болтов 10 и проу- щин 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 поверх- ности 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 подго- товлено 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 0 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 натрубок 8 выводят из расплава, и при обратном прохождении патрубком по полости фурмы 12 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 одновреме,н- но охлаждается, отдавая тепло стенка.м цилиндра и уменьшая свои линейные разме- 0 ры, 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, толпдина слоя которых составляет 1-2 мм, Q 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 5 плавильного агрегата в момент отбора.

Измельчение пробы в нроцессе отбора уменьшает время, необходимое для подготовки пробы к анализу.

0

5

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 воз- м-ожность отбирать пробы из жидкой ванны конвертера по ходу продувки кислородсодержащим газом независимо от технологического режима дутья фурмы, существенно упростить конструкцию пробоотбор10

Размещение отверстия в верхней части цилиндра позволяет 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 ско- рейщему охлаждению пробы и появлению множественных разрывов на поверхности пленки в результате резкого охлаждения расплава и уменьшения его линейных размеров.

Сопряженная часть конца полой щтаи- ги с цилиндром в совокупности с остальными признаками обеспечивает создание центробежной силы, а консольная часть

ника а также осуществить оперативный 5 служит для поддержания пробоотборного

контроль за ходом технологического про-патрубка в неподвижном положении и поцесса по ходу плавки за счет следующихвыщает качество крепления штанги к циособенностей.линдру.

Съемный пробоотборный патрубок из

нержавеющей стали в сочетании с ос-Выполнение диаметра отверстия щтантальными признаками предназначен для вво-20 ги и наружного диаметра съемного пробода расплава в полый цилиндр -циклоннойотборного патрубка так, что обеспечено

камеры и распределения подаваемого рас-их плотное примыкание друг к другу,

плава по стенкам цилиндра камеры запредотвращает выброс пробы за пределы

счет дутья фурмы, а также для разме-пробоотборника, исключает возможность ее

щения его рабочей части в полости фур-95 потери и обеспечивает безопасность промы 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 30 расплавов, включающее пробоотборник, отведения работ.

Формула изобретения Устройство для отбора проб жидких

жидкой пробе и распределение ее в виде тонкой пленки по внутренней поверхности камеры с одновременным резким охлаждением и измельчением пробы в процессе отбора.

верстие и полую штангу для сопряжения пробоотборника с фурмой и пробоотборный патрубок, отличающееся тем, что, с целью возможности отбора проб из реакционной зонъ по ходу продувки независимо от дуВыполнение камеры в виде цилиндра 35 тьевого режима работы фурмъ и упро- обусловлено необходимостью создания цен-щения устройства, пробоотборник выполнен

тробежного движения потока пробы.

Размещение отверстия не эксцентрично осям цилиндра, например по осям, не позволяет получить центробежного движения потока пробы, так как ее поток направлен на противоположную стенку в виде компактной «толстой струи, что приводит к локальному ее распределению, более медленному охлаждению слитка пробы и за40

в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми крышками, одна из которых снабжена газоотводящим патрубком, отверстие размещено в верхней части камеры эксцентрично, полая штанга установлена в отверстии так, что один конец ее размещен внутри камеры консольно, а пробоотборный патрубок выполнен съемным и установлен внутри штанги без зазора с

трудняет, тем самым, извлечение пробы из д возможностью перемещения его в полости пробоотборника..фурмы.

Размещение отверстия в верхней части цилиндра позволяет 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 ско- рейщему охлаждению пробы и появлению множественных разрывов на поверхности пленки в результате резкого охлаждения расплава и уменьшения его линейных размеров.

Сопряженная часть конца полой щтаи- ги с цилиндром в совокупности с остальными признаками обеспечивает созда потери и обеспечивает безопасность прорасплавов, включающее пробоотборник, отведения работ.

Формула изобретения Устройство для отбора проб жидких

верстие и полую штангу для сопряжения пробоотборника с фурмой и пробоотборный патрубок, отличающееся тем, что, с целью возможности отбора проб из реакционной зонъ по ходу продувки независимо от ду тьевого режима работы фурмъ и упро- щения устройства, пробоотборник выполнен

0

в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми крышками, одна из которых снабжена газоотводящим патрубком, отверстие размещено в верхней части камеры эксцентрично, полая штанга установлена в отверстии так, что один конец ее размещен внутри камеры консольно, а пробоотборный патрубок выполнен съемным и установлен внутри штанги без зазора с

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть иснользовано для онеративного отбора проб раснлава через горизонтальные фурмы нлавильных агрегатов и контроля за ходом технологического процесса. Цель - возможность отбора проб из реакционной зоны по ходу продувки независимо от дутьевого режима работы фурмы и упрощение устройства. Устройство состоит из пробоотборника, выполненного в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми KpbmjKaMii, одна из которых снабжена газоотводяци1м патрубком. Для сопряжения пробоотборника с фурмой служит нолая штанга, установленная одним концом внутри камеры консольно. Внутри штанги без зазора установлен пробоотбор- ный патрубок с возможностью перемещения его в нол.ости фурмы. 5 ил. S

/5-А

/;

/5

/J

J2