Токосъемник для измерения активности кислорода в стали Советский патент 1977 года по МПК G01N27/46 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к измерению активности кислорода в жидкой стали методом э.д.с. концентрационного элемента, и может быть использовано для создания надежного электрического контакта с жидкой сталью.

Токосъемники для измерения окисленности жидкой стали методом э.д.с. можно разделить на два тина: токосъе.миики для длительного (1-2 час) измерения окисленности жидкой стали и токосъемники для кратковременного (15-60 сек) измерения окислеииости жидкой стали. Токосъемники для длительного измерения окисленности жидкой стали изготовляют в виде водоохлаждаемых устройств.

Применяемые для длительного измерения окисленности жидкой стали водоохлаждаемые устройства имеют большой недостаток. На их поверхности во время измерения появляется гарнисаж переменного химического состава и толщины. Это приводит к возникновению дополнительной термо-э.д.с., величину которой проконтролировать невозможно, что приводит к ошибкам при измерении кислорода в жидкой стали.

Токосъемники для кратковременного измерения окисленности жидкой стали изготовляют обычно в виде проводника из тугоплавкого материала, который растворяется в жидкой стали за время измерения.

Такие токосъемники для длительного измерения окисленности жидкой стали (1-2 час) непригодны, так как происходит быстрое раствореиие ироводника и нарушение электрического контакта с жидкой сталью. Так, иапример, проводник из молибдена диаметром 6 мм при температуре жидкой стали 1600°С растворяется в последней через 1-2 мин.

Целью изобретеиия является повышение точности измерений.

Для этого проводник выполнен из нерастворимого в серебре металла в зашитной огнеупорной трубке, конец которой помеш,ен в серебро, находящееся в колпачке с отверстием выше уровня серебра.

На чертеже приведен пример выполнения токосъемника для измерения активности кислорода в стали.

В колпачке 1 из огнеупорного материала нанример окиси алюминия в боковой стеике на высоте 20-25 мм от дна выполнено отверстие диаметром 3-5 мм, в которое при измерении э.д.с. находит жидкая сталь. Внутри колпачка 1 находится двухканальная огнеупорная трубка 2 с проводником 3, которым является термопара, например, вольфрамрениевая. Сиай термопары 3 и конец двухкаиальной трубки 2 заплавлены в серебре 4, колпачок 1 закрыт стакаиом 5, нанример, из стали или графита, который позволяет вволить токосъемник в жидкую сталь через слой шлака, не оиасаясь иопадания последнего виутрь колиачка 1. При погружении токосъемиика в жидкую сталь стакан 5 растворяется, а серебро, находящееся в колпачке 1, расплавляется, жидкая сталь заходит в отверстие в колпачке 1 п обеспечивает надежный электрический контакт с ванной; так как серебро не растворяется в жилкой стали, такой контакт существует необходимое время.

Термопару 3 подключают к прибору для измерения температуры, а измерение э.д.с. производят между ними из концов термопары и электродом сравнения концентрационного элемента (на чертеже не показан).

Предлагаемая конструкция токосъемника позволяет производить длительные измерения и практически избавиться от термо-э.д.с., возникающей между электродом сравнения концентрационного элемента и токосъемником, что позволяет повысить точность измерений.

Формула изобретения

Токосъемник для измерения активности кислорода в стали, содержащий проводник из тугоплавкого металла, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, проводник выполнен из нерастворимого в серебре металла в защитной огнеупорной трубке, конец которой помещен в серебро, находящееся в колпачке с отверстием выше уровни серебра.