Устройство для определения окисленности и измерения температуры жидкого металла в сталеплавильном агрегате Советский патент 1980 года по МПК C21C5/30 

пая проводимость твердых электролитов зависит от их тщательного изготовления и для различных партий датчиков имеет различную характеристику, что обуславливает плохую воспроизводимость результатов измерения. Целью изобретения является повышени точности и воспроизводимости измерения окисленности .жидкого металла. Поставленная цель достигается тем, что расположенный на торце водоохлаж- даемого зонда колпачок из твердого элек тролита со встроенным в- него измерителем температуры и проводником, содержит кислородный индикатор с температурой плавления ниже температуры контролируе мой среды, например марганца, в который погружена нижняя часть тепловых трубок, встроенных в зонд, ы введенных верхней частью в регулируемый холоднльНа чертеже показано описываемое устройство. На торце водоохлаждаемого зонда 1 укреплен колпачок 2 ,из твердого алектролита, например окиси циркония, в который помещен кислороднь1Й индикатор 3,например, из алюминия или марганца, В кислородный индикатор погружена терма пара 4 в кварцевом чехле 5, а также проводник 6 съема ЭДС, В индикатор 3 погружены нижние части тепловых трубок 7, встроенных в зонд 1, верхние части которых введены в регулируемый холодильник 8. Тепловые трубки герметизированы и частично заполнены жидким теплоносителем 9, например щелочно-металлическим расплавом. На торце зонда 1 установлена термопара 10 в трехслойном наконечнике 11 для постоянного замера температуры жидкой стали, При нахождении колпачка 2 в расплаве кислород начнет проникать из жидкого ме талла через стенку колпачка в кислородный индикатор 3, Исследования показали что. небольшая доля электронной проводимости твердого электролита у колпачка 2 приводит к необратимому переносу вещества сквозь электролит. Поток кислорода растет с ростом тем- SO лита с пературы и достигает величины порядка ОД г/см2 в сутки, что может весьма существенно изменять состав электрода сравнения. Вследствии этого измеренная ЭДС этого гальванического элемента бу- 55 дет отличаться от его термодинамической ЭДС, Эта разница будет зависеть от соотношения величины потока кислорода 924 сквозь электролит и скорости диффузии кислорода в электрод. При прохождении кислорода через твердый электролит 2 он будет диффундировать в индикатор 3, равномерно распределяясь по его . При периодическом охлаждении жидкоко индикатора 3 до температуры кристализации можно определить содержание в нем кислорода в каждый момент времени по величине кристализационной температуры. Охлаждение индикатора осуществляется тепловыми; трубами 7, нижняя часть которых погружена в жидкий индикатор, а верхняя часть их введена в регулируемый холодильник. Последующее размораживание индикатора 3 за счет уменьшения геплоотвода регулируемым холодильником 8 через тепловые трубы 7, возвращает иНдикатор в жидкое состо5ши8, в котором начинает работать механизм вырабатывания ЭДС гальванического элемента с твердым электролитом. Величина этой ЭДС фиксируется прибором 12, показьшающего окисленность металла в ванне. Коррекция его показаний осуществляется дискретно от прибора 13, периодически измеряющего температуру кристализации индикатора 3, Замер температуры кристаллизации индикатора 3 через определенные промелсутки времени позволит корректировать ошибку измерения. Непрерывный замер температуры осуществлен термопарой в трехслойном наконечнике, установленном на торце зонда. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения окисленности металла на 1-1,5% по сравнению с известными датчиками на твердых электролитах. Формула изобретения Устройство для определения окисленности и измерения температуры жидкого Металла в сталеплавильном агрегате, содержащее колпачок из твердого электропомещенным в него кислородным индикатором, измерителем температуры, проводником, и укрепленный на торце водоохлаждаемый зонд, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно содержит регулируемый холодильник,тепловые трубки, заполненные охлаждающим реагентом, нижняя часть которых введе5 096926

на п кислородный индикотор, и верхняя1. StOhtuncL fci. 1976 96

часть - в регулируемый холодильник.№ 14, Л. 682-683.

Источники информации,2. Патент Франции № 21259О6,

принятые во внимание при экспертизекл. С 21 С, 1973.