Устройство для определения содержания углерода в металле Советский патент 1978 года по МПК C21C5/30 

Изобретение относится .к области черной металлургии, в частности к устройствам для определения примесей при вьшлавке стали.

По осяовному авт. -св. № 356295 известно устройство, предназначенное для определения содержания углерода в металле. В устройстве И1меется водоохлаждаемая штанга, в которой размещены 1нама:ГН1ИЧивающая и вторичная измерительная катушка и пустотелый сердечник с выходом полости сардвЧ1НИ1ка На торец штанги, лричем в полости сердечника установлен шток, выполненный пустотелы-м, с отверстиями на рабочем ко«це для подачи раскислителя.

Известное устройство позволяет производить отбор пробы из ЖИДКОЙ :непосре1Дственно 1В полость сердечника, раскислять ее, охлаждать ниже тоники Кюри, производить измерение мапнитных характеристик пробы и затем уда-лять пробу из сердечника.

По уровню измеренных мапнитных характеристик пробы определяют содержание углерода в металле.

Недостаток .известного устройства заключается в его функциональной ограниченности, так как оно позволяет определять только один параметр - содержание углерода.

Цель настоящего изобретения - расширение функциональных воз1можпостей из вестного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для определения содержания углерода снабжают поворотгной втулкой, имеющейся в нижней части отверстия и установленной коаксиально со штоком.

Снабжение известного устройства поворотной втулкой позволяет путем автоматического поочередного отбора раскисленной и нераскисленной проб п измерения имагнитНых характердастик при каждом отборе определять разность показаний двух последовательных измерений, которая представляет собой функцию содержания кислорода в металле.

Па фиг. 1 изображено устройство для определения содержания углерода в металле; на фиг. 2 - разрез .4-А фиг. 1; на фиг. 3- разрез Б-Б фиг. 1.

Устройство имеет водоохлаждаемую штангу , содержащую :в,монтирО:за«ные в каркас 2 намапничивающую 3 и вторичную измерительную 4 катушки. Каркас 2 установлен на пробни)К 5, представляющий собой пустотелый сердечник, который снабжен полым щтоком 6, содержащим порощкообразный раскислитель «В. Шток 6 имеет отверстия 7 для выхода раскислителя. На щтоке 6 расположена поворотная втулка 8, имеющая в нижней своей части отверстия 9, а в верхней винтовые ьчаправляющяе 10. Коаксиальяо со втулкой 8 расположена свободно перемещающаяся в вертпкалвно м напра влении шайба //, имеющая пазы 12, соответствующие натравляющим 10 поворотной втулки, и 1пазы 13, соответствующие штырям 14, запрессованным в верхнюю торцовую -часть трубки 15. Вторичная измерительная катушка 4 подсоадинена К дифференциалыной схеме 16 магнитных измерений, выход которой подключен на вход бло1ка 17 сравнения результатов двух после|довательных измерений. Блок 17 содержит (Контакты 18 переключающего реле (на чертеже не псказа1но), обмотка которого включена в схему управления при1водом штока, и вторич1ные приборы 19-21. Выходные датчики вторичных .приборов 19 и 20, регистрируюЩ1ИХ показания измерительной схемы при «аждам из двух последовательных иЗ|Мерений, подключены встречно «а вход вторичного прибора 21, регистрируюшвго разность результатов двух .последовательных измерений. Устройство работает следующим образом. Штанга / погружается в раоплав с помощью смонтированной у яечи установки. Перед погружением торцовую часть головки штанги покрывают слоем из огнеупорного материала, например смесью магнезитового порошка и жидкого стекла, а пробиик 5 с торца закрывают, например деревянной пробкой. Глубина погружениЯ в расплавленный металл составляет 150-200 м.и. В исхо.дном положении шайба 11 расположена на верхней торцовой части трубки 15 и зафиксирова-на от враще-ния штырями 14. Отверстия 9 поворот1ной втулки 8 в исходном положении могут совладать с отверстиями 7 в штоке 6, и тогда пер;вой отбирается «ераскисленная проба, или не совпадать (как изображено на чертеже), в этом случае первой отбирается раскисленная проба. После погружения штанти 1 на заданную глубину шток 6 перемещается в рабочую часть пробника 5 и выталкивает пробку. При этом поваротная (Втулка 8 также перемещается вниз н одновременно поворачивается вокруг штока 6. В нижнем положении отверстия 9 поворотной втулки 8 и отверстия 7 в штоке 6 совпадают, и в зазор, образованный стевкой расширенной части пробника 5 и штоком 6, подается раскислитель. При перемещении штока 6 вверх пробник 5 под давлением расплава наполняется металлом, который одновременно раскисляется. Поворотная втулка 8, перемещаясь одновременно со штоко.м 6 вверх, поднимает шайбу //. Шайба // после остановки 6 в крайнем ;вбрхнем положении перемещается вниз по направляющим 10 и в своем нижнем положении попадает пазами 12 в зацепление со штырям-и 14, и фиксируегся от вращения. По истечении заданного .времени, необходимого для охлаждения пробы в пробнике 5 до температуры ниже точки Кю|ри, включается питание намагничивающих катушек и переключающего реле. При срабатывании яереключающего реле контакт 18 переключается, И дифференциальная схема 16 отключается от входа вторичного прибора 19 и подключается на вход вторичного прибора 20. При наличии охлажденной пробы в пробнике 5 в момент изменения фазы тока питания намагничивающих катушек контролируется результирующая э. д. с. и-ндукции измерительных катушек и фиксируется вторичны.м прибором 20, отградуированным в единицах из.мерения концентрации углер ода в металле (%). После окончания измерений с помощью щто1ка 6 проба возвращается в расплав. При этом поворотная втулка 8 перемещается вниз и, о.дновремен1но поворачиваясь вокруг штока 6, закрывает отверстия 7. В нижнем положении штока отверстия в штоке и OTiBepстия во втулке не соапа.дают, и раскислитель «В не может напасть в зазор, образованный стенкой расширенной части пробника 5 и штоком 6. При перемещении штока 6 в верхнее положение пробник 5 под давлением расплава наполняется нераскисленным металлом. Поворотная втулка 8, перемещаясь о.дновременно со штоком вверх, поднимает шайбу //. Шайба // после остановки штока 6 в крайнем верхнем положении перемешается вниз по на.правляющим 10. В своем крайнем нижнем положении шайба // попадает пазами 12 в зацеиление со штыря1ми 14 и фиксируется от вращения. По истечении заданного времени, необходимого для охлаждения пробы в пробнике 5 до температуры ниже точки Кюри, вновь включается питание намагничивающих катушек и переключающего реле. При это.м контакт 18 переключается, и дифференциальная схема 16 отключается от входа вторичного прибора 20 и подключается на BxovT, вторичного прибора 19. Разность показаиий вторичных приборов 19 и 20 поступает на вход вторичного прибора 21, отградуированного iB единицах измерения кислорода в .металле (%). После этого весь ци1кл измерений повторяется до вывода штанги 6 из печи в конце плавки. Результаты измерений могут автоматически ВВОДИТЬСЯ в системы уп.равления процесса.ми обезуглероживания и раскисления металла. TexiHHKO - экономическая эффективность предложе(нного устройства определяется прежде всего сокрашением времени анализа металла. По предварительны.м расчетам это пр.иводит к повышению производительности 650-Мг мартеновской печи на 0,5-1,0%, уменьшает расход раскислителей и сокращает тяжелый ручной труд по отбору проб на анализ. Формула и 3 о б р е т е н .и я Устройство для определения содержания углерода в металле по авт. св. № 356295, отличающееся тем, что, с целью расщиренИ|Я функциональных возможностей устройства, оно снабжено коаксиально расположенной со штоком поворотной втулкой с отверстиями 3 НИЖНей ее части.

(ри t