Устройство для непрерывного контроля окисленности стали Советский патент 1993 года по МПК G01N27/407 

ю С

Использование: изобретение относится к металлургии и касается устройств для контроля металлургических процессов. Сущность: устройство содержит твердый электролит, электрод сравнения, токосъемники. Контакт водоохлаждаемой штанги с контролируемым металлом осуществляется через графи- ко-щамотную втулку, сочлененную конусообразным соединением с корпусом водоохлаждаемой штанги, а торец водоохлаждаемой штанги закрыт кольцом 3 из огнеупорного материала. 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к металлургии и касается устройств для контроля металлургических процессов.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и снижение погрешности определения окисленности стали.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для непрерывного контроля окисленности стали, содержащее твердый электролит, электрод сравнения, токосъемники и кварцевый чехол с огнеупорным порошком, закрепленный в полой водоохлаждаемой штанге, являющийся вторым токосъемником, введена графитоша- мот.ная втулка, сочлененная коносуоб- разным соединением с корпусом водоох- лаждэемой штанги, а торец водоохлаждаемой штанги закрыт кольцом из огнеупорного материала наружным диаметром, равным диаметру торца водоохлаждаемой штанги..

На чертеже представлено продольное сечение предлагаемого устройства.

Устройство содержит водоохлаждае- мую штангу 1, графито-шамотную втулку 2, кольцо из огнеупорного материала 3, кварцевый чехол 4, порошок оксида магния 5, твердоэлектролитный колпачок 6, электрод сравнения 7. термопару 8 и асбестовое уплотнение 9.

Устройство работает следующим образом.

С помощью водоохлаждаемой штанги 1 устройство погружают в исследуемый металл. В течение 15-20 мин после погружения происходит растворение кварцевого чехла и спекание порошка оксида магния с образованием монолитного твердого электролита.

.В качестве электрода сравнения ис. пользована смесь Мо + МоОа. Внутренним

электродом для съема ЭДС служит один из

электродов термопары 8. Потенциал с исс00

о о

СА

ел

Os

ледуемого металла снимается графито-ша- мотной втулкой 2 и далее через водоохлаж- даемую штангу 1 подается в измерительный прибор, что позволяет исключить дополнительный проводник от токосъемника. Ниж- няя часть графито-шамотной втулки находится на расстоянии от торца водоох- лаждаемой штанги, где температура метал- ла не испытывает ее охлаждающего воздействия. Поэтому образование намораживающегося слоя вокруг графито-шамотной втулки исключено. Кроме того, кольцо из огнеупорного материала изолирует торец водоохлаждаемой штанги от контакта с жидким металлом и, и обладая меньшей теплопроводностью, чем материал водоохлаждаемой штанги, снижает теплоотвод от металла в зоне твердого электролита, устраняет градиент температуры по высоте электрода сравнения, тем самым обеспечивает снижение погрешности определения окис- ленности металла.

Надежность работы устройства оценивали при проведении опытных плавок.

За количественное выражение надежности принимали величину отношения числа годных замеров к общему числу использованных датчиков (устройств) окис- ленности в процессе исследования.

Результаты промышленных испытаний, позволяющие оценить надежность работы прототипа и предлагаемого устройства, представлены в табл. 1.

Таблица 2 Градиент температуры по высоте электрода сравнения

Замер признается годным, если получена достоверная информация об окисленно- сти исследуемого металла.

Влияние огнеупорного кольца на устранение температурного градиента по высоте электрода сравнения проводилось экспериментально путем замера температуры металла и температуры верхнего слоя электрода сравнения (табл. 2).

Устранение градиента температуры снижает погрешность определения окис- ленности металла, т. е. увеличивает точность, и, как следствие этого, повышает надежность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для непрерывного контроля окисленности стали, содержащее твердый электролит, электрод сравнения, токосъемники и кварцевый чехол с огнеупорным порошком, закрепленный в полой водоохлаждаемой штанге, являющейся вторым токосъемником, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности

работы устройства и снижения погрешности определения окисленности стали, оно содержит графито-шамотную втулку, сочлененную конусообразным соединением с корпусом водоохлаждаемой штанги, а торец

водоохлаждаемой штанги закрыт кольцом из огнеупорного материала, наружным диаметром, равным диаметру торца водоохлаждаемой штанги.

Таблица 1