Устройство для отбора проб жидкого металла Советский патент 1977 года по МПК G01N1/10 

1

Изобретение относится к металлургии, а именно к уетройетвам для отбора проб, например, стали для определения в пих неметаллических включений и распределения их по глубине ванны.

Известно устройство для отбора проб л идкого металла, состоящее из термостойкого держателя с наклонными ячейками для кварцевых ампул, деревянной крышки, металлической скобы, прижимающей крышку к держателю. При погружении устройства в расплав скоба расплавляется, деревянная крыщка, закрывающая входные отверстия амиул, всплывает и жидкий металл одновременно заполняет все ампулы, расположенные друг под другом 1.

Недостатком данного устройства является перемешивание металла при заполнении амлул вследствие всилытпя крышки и выхода иытесияемого металлом воздуха из ампул.

Известно устройство для отбора проб жидгчого металла, состояидее из кварцевой пипетки, в пюлне11пой в виде отдельных секций. Заиолнсиие сек/ий Ж1гдким .металлом ироисходит иоследовательно через боковое отверстие иосле расплавления фольги, закрывающей его, причем воздух, вытесненный металлом из объе.ма одиой секции, переходит в следующую с по.мощью капиллярного кана ла 2.

Недостатками данного устройства являются сложность конструктивного выполнения кварцевой пипетки с переходными каналами различных диаметров, трудность подбора толпгины медной фольг), перекрывающей входные отверстия секций с таким расчетом, чтобы она расплавлялась последовательно, начипая с нижней секции. При иеиоследовательцом плавлении фольги возможно незаполнение некоторых секций металлом.

Р1звестно устройство для отбора проб жндкого металла, принятое за прототип, состоящее из нескольких пробоотборных трубок различной длины, закрепленных в головке водоохлаждаемо1-о держателя. Каждая иробоотборная трубка, заключенная снаружи в тепловую изоляцию, на нижие.м конце имеет

металлический патрон, внутри которого иаХОД1ГГСЯ металлоп 1иемн 1к, выполненный в виде трубочки с дву.мя отверстиями: иижннм, ) ллю.мпниевой пробкой, и верхиим, выполненным в виде каииллярного канала.

При погружении иробоотборпой трубки в сплав алю.миниевая пробка, закрывающая входное отверстие, расплавляется и жидкий металл под действие.м гидростатического давления заполняет кварцевую трубочку. ВозZiyx, вытесненный металлом из объема металлоприемнп-ка, удаляется через капиллярный канал 3.

Недостатками прототипа являются существенное неремешивание металла при занолненнн нм металлоприемнпка нод действнем гидростатического давления, что не нозволяет судить о раснределенни химических элементов, неметаллических включений и растворенных газов по глубине ванны, слабый теплоотвод от крнсталлизуюи ейся пробы за счет металлоприемннка н металлнческого патрона, что может вызвать при увеличении диаметра металлоприемннка неполную к)нсталлизацию иробы к момеиту извлечения устройства из расплава л вытеканне прн этом ее жпдкой сердцевины.

В предложенном устройстве устранены перечисленные выше недостатки за счет того, что кварцевый металлонриемник в нем выполнен в виде трубки с открытыми концамн, а между трубкой и теплоизоляцией выполнена полость, заполненная твердой охлаждающей средой. В качестве охлаждающей среды применяют солп галогенов, например хлорид натрия, с температурой нспаренпя ниже температуры расплавленного металла.

На чертеже показапо описываемое устройство. Оно содерлсит кварцевый металлоприемннк 1, заключенный в металлический корпус 2, покрытый снаружи теплоизоляцией 3, и полость 4, заполненную твердой охлаждающей массой.

При плавном вертикальном погружении предварительно прогретого до 300-400°С устройства в расплав его верхний конец все время находится над уровнем металла. Кварцевый металлоприемник постепенно заполняется жидкнм металлом, причем уровень металла в металлоприемнике все время соответствует уровню окружающего расплава, а вытесненный из металлоприемника воздух свободно выходит в атмосферу через верхиюю часть последнего.

При погружении устройства в крайнее пнжнее положение дается выдержка в течение 3-5 с (в зависимости от диаметра металлонрнемника), во время которой прилегающий к стенке слой охлаждающей массы расплавляется н закипает за счет тепла, выделяемого кристаллизующейся по всему объему пробой

металла. В качестве охлаждающей массы используют соли галогенов, например хлорид натрия.

Устройство дает возможность отбирать ненрерывные нробы металла на глубине жидкого расплава, прпчем переменшвапие металла при занолненпи металлоприемника минимально. Кристаллпзация пробы происходит до .извлечения устройства из расплава, ч 14) значительно новышает прсдставительиость пробы, дает воз.можность зафиксировать в пробе распределенне неметаллических включений, растворенных газов и химических элементов по глубине, характерное для окружающего расплава.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб жидкого металла, содержащее кварцевый металлонриемиик, заключенный в теплоизоляцию, отличающееся тем, что, с целью получения непрерывной по глубине ванны металла пробы с максимальным соответствием распределения неметаллических включений и растворепных газов в пробе и в расплаве, металлоприемник выполнен с открытыми концами, а между металлопрпемником и теплоизоляцией выполнена нолость, заполненная твердой охлаждающей средой.

2. Устройство но и. 1, отличающееся тем, что в качестве охлаждающей среды применены соли галогенов с температурой иепареиия ипже температуры расплавленного металла, например хлорид.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство N° 252371, кл. С 21C 5/52, 1967.

2.Труды ЛПИ «Новая техника в сталеплавильном производстве, «Металлургия, 1965,

N° 253, с. 95.

3.Авторское свидетельство Л 106258, -кл. G 01N 1/10, 1965.