Устройство для непрерывного отбора пробы жидкого металла Советский патент 1975 года по МПК G01N1/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОТБОРА ПРОБЫ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

1

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к конструкции устройств для отбора пробы жидкого металла.

Известно устройство для непрерывного определения содержания углерода в расплаве, состоящее из водоохлаждаемой штанги и погружаемого в расплав кристаллизатора с затравкой, которая имеет механизм поступательного перемещения пробы.

Известное устройство позволяет производить отбор непрерывного слитка пробы нри поступательном перемещении пробы вдоль оси штанги с охлаждением ее в цилиндрическом кристаллизаторе.

Известное устройство недостаточно надежно и удобно в работе.

Это объясняется тем, что при формировании непрерывного образца пробы скорость вытяжки должна равняться скорости его кристаллизации, так как в случае нарушения этого равенства происходит отрыв твердого тела слитка от расплава.

Кроме того, в случае цилиндрического кристаллизатора значительная часть тепла передается к стенке кристаллизатора через газовый зазор между стенкой и слитком, образующийся за счет усадки тела слитка.

Целью изобретения является обеспечение надежности отбора пробы.

Для этого рабочая поверхность кристаллизатора выполнена винтообразной, а затравка снабжена механизмом поступательно-вращательного движения.

На чертеже изображено предложенное устройство для отбора пробы жидкого металла. Устройство включает водоохлаждаемую штангу I, погружаемую в расплав 2, конец которой выполнен в виде кристаллизатора 3. Внутренняя поверхность кристаллизатора выполнена с винтовой нарезкой. В кристаллизатор помещена затравка 4, формирующая слиток 5 пробы. Затравка сцеплена с механизмом 6 поступательно-вращательного движения, расположенным на погружаемом торце штанги.

Устройство работает следующим образом. В расплав вводят водоохлаждаемую штангу 1. Выдержав время порядка 3 сек (достаточное для сцепления расплавленного металла с затравкой), последней придают с помощью механизма одновременное поступательное и осевое вращательное движение.

При этом слиток пробы 5, совершая поступательно-вращательное движение, формируется без обрывов и «примерзаний.

Применение в устройстве для отбора пробы, расплава кристаллизатора с винтообразной рабочей поверхностью позволяет увеличить площадь контакта тела слитка с рабочер поверхностью кристаллизатора, что пронсходнт из-за нринудительного нрижатня слитка к охлаждающей поверхности. Увеличивая площадь соприкосновения жидкого металла с рабочей поверхностью кристаллизатора в его устье, ускоряют процесс кристаллизации нробы, что позволяет увеличить скорость вытяжки пробы из расплава.

Ввинчивание нробы в кристаллизатор, достигаемое применением механизма вращательно-ноступательного движения, позволяет уменьшить вертикальное усилие на нреодоление сил тренйя при «примерзании пробы, за счет которого в известном устройстве происходят разрывы слитка. Уменьшение вертикального усилия происходит за счет приложения к слитку усилия вращения, которое в основном расходуется на смятие корочки и

отрыв «примерзающих частиц от стенок кристаллизатора.

Для слитка пробы диаметром 5 мм при скорости поступательного перемещения 0,15 м/мин и осевой скорости 5 об/мин винтовая поверхность рабочей полости кристаллизатора выполняется в виде трубной резьбы с щагом 0,03 м.

Предмет изобретения

Устройство для непрерывного отбора пробы жидкого металла, содержащее охлаждаемую щтангу, в нижний конец которой встроен кристаллизатор с затравкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности отбора, внутренняя поверхность кристаллизатора выполнена в виде винтовой нарезки, а затравка снабжена механизмом поступательно-вращательного перемещения.