Способ контроля температуры поверхности заготовок в нагревательных печах Советский патент 1975 года по МПК G01K5/56 C21D9/00 

I

Изобретение относится к технике контроля температуры металла в нагревательных печах.

Известен способ контроля температуры поверхности заготовок в нагревательной печи, согласно которому температуру поверхности заготовок контролируют с помошью датчика энергии излучения, расположенного в телескопическом экране. Экран непосредственно перед измерением вводят в печь и прижимают к заготовке. При этом происходит скалывание окалины, которую сдувают струей сжатого воздуха. После этого, визируя датчик на поверхнос заготовки, измеряют ее температуру.

Однако сложность контроля температуры с помощью выдвижного телескопическо экрана в условиях высокотемпературной и запыленной среды рабочего пространства нагревательных печей в известном способе понижает надежность замера. Кроме того, при различной высоте заготовок, что характерно для условий нагревательных печей, существует опасность частых повреждений телескопнческого экрана и выхода из строя всего устройства,

Цель изобретения - упростить и повысить надежность измерения и увеличить степень черноты газовой завесы.

Зто достигается тем, что для обеспеч Н1)Я более простого и надежного способа контроля температуры поверхности заготовок в период измерения температуры, поверхность заготовки экранируют от излучения кладки лучепоглошающей газовой завесой, а прг.ем лучистой энергииосуществляют пирометром на длине волны поглошения завесы. , .

Для увеличения степени черноты, газово11

завесы в нее добавляют пылевидные частнны, изготовленные из материала кладки печи,

В рабочем пространстве печи располагают датчик энергии излучения - пирометр селективного поглощения, работающий на длине волны поглощения трехатомных газоь, Пирометр визируют на участок контррлируемой поверхности заготовки. 348 В момент замера температуры поверхности заготовки вокруг датчика излучение в рабочем пространстве печи создают лучепоглошающую газовую завесу, котора экранирует контролируемый участок повер HocTii заготовки от большей части излучешш кладки. Состав вещества, применяемого для экранирующей завесы выбирают из условия максимального поглощения излучения кладки. Таким веществом являются трехатом1,)е газы, в частности водяные пары Для новьгщопия степени черноты, экранирующей завесы вместе с водяными парами Бводят пылевидные частицы, изготовлен1Л))е из материала кладки. Так как газовая завеса поглощает излучения на определенной длине волны,, то для повыщени достоверности контроля температуры заме нроиынодят с помощью датчика селективного поглощения, работающего на длине )iOJiHb иоглоихения трехатомпых газов. 1а чертеже приведена схема предлагаемого способа. В рабочее пространство на1-ревательной печи помещают водоохлаждаемую фурму 1, в которой устапавливают газовые сопла 2. Во внутренний канал фурмы, помещают пирометр 3 селеKTMfiHioro поглощения, работающий на длине liojujbi ио 1Ющепия трехатомного газа. Оагнал с пирометра подают на вторичный прибор 4. По газопроводу 5 псдают ежа- 1ЫЙ -юздух для обдува пирометра, а по газопроводу 6 - лучепоглошающий газ, 11ре11мущсственно трехатомный, нанример, Bu iiiHoU пар или двуокись углерода. Этот гагл, вытекая из газовых сопел 2, образует над заготовкой 7 экранирующую заutjcy, поглои.шющую излучение кладки 8. Л ;1ависимости от высоты размещения пи )а погло1Г1ается бо;пзи1ая или меньща час1ь энергии излучепия (1закела. Так как ) И()(змегр работает на длине волны поглоHit-iiiiii 1-рехатомпых газов, ,: на вторичном п|Я1боре регистрируют темнературу п t t Iмюсти заготовок. чроме того, в газопровод 6 из бункера ;. подают твердую фракпию /цыпъ/, 1 обучаемую из материала кладки. Этим i издают более черную /в оптическом С ii.iijfo/ пылегазовую завесу. Такая пь; juM-азоная завеса может полностью поглотить излучение кладки и факела, тем самым повышая точность контроля. Газовый (пылегазовый) экран не только поглощает энергию излучения кладки и факела но и частично ее излучает. Од нако газ в рабочее пространство печи вдувается холодным /относительно температуры, рабочего пространства/, что приводит к тому, что большая часть излучения кладки и факела поглощается экранирующей завесой. Степень фильтрации лучистой энергии обусловлена прежде всего составом завесы и скоростью вдувания газовой среды, то есть ее температурой. Так, например, для методической нагревательной печи, отапливаемой коксова.И ным газом, при температуре печных га-, зов 1450°С, кладки - 1320 С, поверх-ности заготовки 1200 С (измеряемой термопарой, зачеканенной в заготовку /показания пирометра, установленного на расстоянии 1800 .мм от поверхности заг отовки, 1390 С/ отр.1женпая энергия палуче-ния вносит погрешность, равную 190 С/. При измерении температуры поверхности заготовки пирометром селективного. пaгл(Jщения.работающим па дл1ше волны МЮ1 и экранировании кладки перегретым паром показания вторичного прибора составляют 1260 С (погрешность 60 С). При создании гплтегазового экрана показания вторичного прибора - 1220 С /погрешность 20 С/. Формула и 3 о б р е т е и 1 я 1.Способ контроля температуры поверхности заготовок в нагревательных печах с визированием датчика энергии излучения на поверхность заготовки, отличающийся тем, что, с пе.аью Унрошения и повынюния надеж.ности измерений, контролируемый участок поверхности за отовки экранируют от излучения клади ;(учепоглощаюп1ей г-азовой завесой, а прием лучистой Энергии осу иествляют пиро-метром на длине поглощения завесы. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й.ся тем, , что, с целью увс:л11чс-пия ст;:}1ени черноты газовой завесы в нее добавляют пылевидные частицы, изготовленные ИЗ материала кладки печи.