УСТРОЙСТВО для КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВАННЫ РАСПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА Советский патент 1973 года по МПК G01K7/02 G01K7/02 

1

Известны устройства для контроля качества ванны ра.сплавлевного металла в. виде емкости, с отверстием для пропуска жидкого металла, ъ которой размещен-а термопара. Отверстие емкости закр-ыто экраном, расплавляющимся, в ванне.

В известных устройствах требуется отдельная термопара для измерения, температуры ваниы в момент отбора пробы, а также громоздкая и дорогостоящая аппаратура ynipaaления., так как емкости изготавливают из керамических жаропрочных материалов и поэтому они должны им.еть большой объем во избежание слищком быстро.го охлаждения в.сей массы пробы, которое не позволяет изза малой теплопроводности определять температуру затвердевания отобранной пробы.

Цель изобретения - 0 беопечение измерения температуры ва.нны жидкого металла и температуры его затвердевания посредство;м одной термопары, а также по.вы|шение быстродействия устройства. Достигается OHia тем, что емкость предлагаемого устройства выполнена из жаростойкого и теплопроводного м.атернала, например кварца.

Стенка емкости выполнена цилиндрической, толщиной менее 3 мм, а. спай термопары расположен у дна емкости.

Экран, закрывающий отверстие емкости, изготовляют из материала такой толщины.

чтобы врем.я его плавления соответствовало времени, в течение которого т.емпер атура внутри емкости приблизительно достигает температурь .

На фИ|Г. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2-разрез по А-Л; на фиг. 3 - диаграмма температура-время, построенная при помощи терМОпары. устройства. Температур.а в град|усах Цельсия отло.жена по оси абсцисс, а. время в секундах - по оси ординат.

Цилиндрическая втулка / из керамического материала заканчивается кольцом 2 больщего диа.метра и внутренним заплечиком 3, причем основание 4 со стороны, противоположной кольцу, несет два выступающих щтыря 5 с канавками. Со стороны кольца в наполнителе из жаропрочного цемента 6 расположена U-образная кварцеваЯ трубка 7, внутри которой размещены термоэлектроды 8 и 9 термопары, причем термоэлектрод 8 может быть изготовлен, нап.рим.ер, из платины, а термоэлектрод 5 - из платинородия.

Горячий спай обозначен на чертеже позицией 10. Термоэлектроды контактируют внутри втулки / с проводами И, которые через отверстия в основании 4 вхо.дят в канавки штырей 5. Провода закреплены во втулке

также с помощью жаропрочного цемента. Ем;кость 12 с цилиндрической с гейКбй patиоложена в в.иде выстуиа ва втуЛке / вокруг Т1рубки 7 с горячим спаем термопары. Край 13 емкости прилегает к затлечику 3 втулки,, и таким образом ем1кость удерживается па5 месте при помопди цемента 6. Емкость изготавливают преимущественно из кварца. Толщипа ее стенки-порядка 0,8 мм. Отверстие 14 расположено в цилинД1рИческой стенке дбстйточйо близки от1о втулки. Емкость может быть изготовлена только из кварца;. Для этого пригоден любой материал достаточной теплопроводности, напри мер cnwetoiirfi глинозам, спечениая акиоь15 циркония, спечеиная окись магния, а также композиции этих базовых материалов. Можно использовать даже м атёриал. Hie обЛ-адающий высокой теплопроводностью; в. этрм случае необходимо уменьщить массу емкости20 таким, образом, чтобы время ее теплового ответа, т. е. время, необходимое для доведения ее температуры до температурьг ва1Тны, когда устройство, погружено, было меньще времени, поврежделия устройства,25 т,ак же как и времени поглощения им Тепловой энергии. В частности, тепло проводHOCTib у стенки Должна быть таКой, чТОбЫ время теплов.ого ответа было меньще 12 сек. Отверстие 14 защищено, металлическим30 кольцо.м 15, окружаюЩкМ; емкосТь /5. Кольцо после погружения задержив.ает вббд в емкость до того момента, когда температура стенки достигнет температуры р.асплавлен.по.й ванны. Можно также предусмотреть35 металлический колпачок, полностью окруж.ающий ем:кость. В этом случае кбльцо /5 необязательно. и-образн1ая трубка соедийена с емкостью 12 трубопров.одом - выравнивателем давле-40 ния 16. Для успокоения проникающбло в емкость жидкого ме;талла Туда помещено алюминиевое волокно 17. Втулка / снабжена картонным чехлом 18.45 КОГда устройство вводят Ъ ва.нНу жидкого металла, температура емкости 12 благодаря хорошей ее теплопроводйости быстро до.стигает температуры ванны. В то же самое йремя Кольцо 16 расплавляется, так что при50 температуре стенки., приблизительнЬ равной температуре ванны, отверстие 14 становится свободйЬш. Проба жидкой стали, войдй в емкость-, осгается приблизительно при темиературе жидкой вая.ны, гак как само устройство находится в этой ванне. Термопара показывает т,емпературу Вапньг. Затем устройство извлекают из валны, и тармопар а показывает температуру охлаждения преШ в емкости. Hai диаграмме (фиг. 3) можпо обяаружить три. илОП;1ад|ки /Я 20 и 21. Площадка 19 Поспроизводит очень короткое запоздан-Ие в установлении равенства температуры внутри ей1 остй М от1поЩеник) к температуре ванды которое вовникает из-за пебольп юй разяйдь температ5 ;р внутри и вне емкости в моМе.нт отбора пробы жидкого металл-а. Площадка 20 показывает наи более высокую температуру . -Накойёц, площадка 21 соответствует температуре затвердевания пробы, которая обозн1ачает количество углёроДа в пробе. Можпю заметить, что длительность записи диаграммы до начала площадки 1 меньще 12 сек, т. е. ниже В1ремени поглощения устройствОМ тепловой энергии. Преимущества описанного устройсТва э акЛк ча1€)Г1ся главеым образом в- том, что, с одной стороны, одна и та же термопара позволяет производить все необходимые saiмеры-, а с другой стороны-, емкость имеет незначительные размеры, поэтому она пе влй:йёт в& тёитпера-туру ванны.. Кроме того, ус рангяётся Нёобходи-мость в громрздком оборудовании для управления устройством. Предмет изобретения 1. Устройство дЛя Контроля качества ванны распла влённого метйлла в виде емко.стй с отверстием для пропуска жидкого металла, в которой раз1М.ёщё.йа термопара, отличавм ееся тем, что, сцелью обеспечения иг(мёрения температуры ванны Жидкото металла И тем.пер.атуры его затвердевания посредством одпой термопары, а также повыщеНия бьгстроДействия устройства, емкость выполнена из kap.odтoйкOiГO и теплопроводного М-атериала, напр)имер кварца. 2. УсТ|рой,ство по п. 1, отличающееся тем, что eMitoCTb .представляет собой чащкус цйЛИН.дрической стенкой, в котбрбй выполнено от1верстИе для пропуска жидкого металла, а горЯ1ЧИЙ спай термопары расположен у дйа чашки.

9 1В

3 13б / fs

I/

I I