Способ определения металлургических свойств ферросплавных шихт и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01N25/00 

Устройство для осуществления спо соба содержит нагревательную печь и нeпoдвиж o закрепленный в ней тигел с электродами, подключенными к измерительной схеме, один из которых установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в ве тикальной плоскости и находится под постоянной нагрузкой ij . Однако вследствие того, что исследуемый материал при измерении на ходится под воздействием изодинамической нагрузки, получаемые результаты измерений соответствуют какому то одному уровню печи. Поэтому невозможно обеспечить реальную картин передвижения шихты в ферросплавных печах.с верхних горизонтов калашника к зоне высоких температур, вслед ствие чего получаемые результаты ла бораторных измерений усадки и электропроводности не соответствуют реальным значениям, существующим в производственных условиях. Цель изобретения - получение результатов измерений, максимально приближенных к производственным условиям. Поставленная цель достигается те что в способе определения металлургических свойств ферросплавных шихт и их составляющих включающем нагрев исследуемого материала и измерение электропроводности и усадки,исследуемый материал подвергается воздействию возрастающей нагрузки и температуры.. . Кроме того, поставленная цель до тигается устройством, содержащим нагревательную печь и неподвижно закрепленный в ней тигель с электро дами, подключенными к измерительной схеме, один из которых установлен свозможностью возвратно-поступатель ного перемещения в вертикальной плоскости и снабжен механизмом нагружения, последний включает жестко связанную с электродом емкость и рао положенный выходным отверстием к низу, над емкостью, автономно закрепленный сосуд-с насыпным грузом, причем выходное отверстие выполнено с возможностью регулирования. На чертеже схематично изображено устройство, обеспечивающее реализацию предлагаемого способа. .Устройство представляет собой наг ревательную печь 1 типа Тамман, внутри которой на подставке 2 жестко закреплен магнетизовый тигель 3. Основалием тигля 3 служит ёлектрод 4, а в верхнюю часть тигля 3 вставлен подвижно установленный электрод В электрод 4 вмонтирована термопара 6. На электроде 5 с помощью трубки 7 смонтирована открытая емкость 8 с плоскостью 9 для отсчета нуля. Над емкостью 8 выходным отверстием 10 книзу автономно и неподвиЖ iHO закреплен сосуд 11 с насыпным грузом 12, например вольфрамовьом порошком. Выходное отверстие 10 снабжено диафрагмой 13 для регулирования поперечного сечения выходного отверстия 10. Измерительная схема представляет собой мостовую схему измерения, включающую многоточечный потенциометр 14, с одной стороны к которому подключен механо-электрический преобразователь 15 с кор01ллслом 16, упирающимся в плоскость 9, ас другой стороны термопара 6 и синхронный выпрямитель 17. В свою очередь, синхронный выпрямитель 17 соединен с генератором 18 и с мостом переменного тока 19, а последний - с генератором 18 и с обоими электродами 4 и 5. Предлагаемый способ апробируют на установке по следующей методике. Исследованию подвергают три вида шихт: шихту, включающую кварцит, марганцевый концентрат П сорта, известняк, каменный уголь и кокс офлюсованный марганцевый агломерат и неофлюсованный марганцевый агломерат. Кусковатость исследуемых шихт колеблется в пределах 0,5-3 мм. Условия проведения исследований для всех трех видов шихт одинаковы. Исследования для проведения сравнительного анализа проводятся как при изОдинамической (p const) нагрузке так и при динамической (Р-переменное). Первоначальная высота испытуемой шихты составляет 20 NW, которая принимается нулевой точкой для отсчета изменения линейных размеров. Начгшьная нагрузка с учетом веса оборудования при исследовании с динамической нагрузкой составляет 0,025 кг/см. При изодинамической нагрузке вес груза равняется 0,25 кг/см, с начала опыта и до его конца, а при динамической нагрузке вес изменяется в минуту на 1,6 г/см и в конце опытов при давление составляет 0,25 кг/см. Скорость нагрева принимается 10 град/мин в интервале, температур 25-1600 с. Площадь рабочего пространства тигля составляет 12-13 см. Один и тот же вид шихты испытывают при постоянной и переменной нагрузке. Для- этого шихту помещают в тигель 3 и последний размещают в . печи 1, Предварительно в сосуд 11 насыпают вольфрамовый порошок 12 около 3 кг и регулируют диафрагму 13 таким образом, что высыпание груза обеспечивает изменение нагрузки в минуту на 1,6 г/см. Одновременно фиксируют показания, соответствующие начальному положению и принимаемые за нуль, а именно установку коромысла 16 на плоскости 9. После этого

осуществляют замеры в диапаэ-оне от 25°С до 1600°С.

Температура в зоне нагрева изменяется термопарой 6 и записывается на многоточечном потенциометре 14. Генератор 18 питает мост переменного тока 19 и схему синхронного выпрями- теля 17, с выхода которой на потенциометр 14 подается выпрямленный сигнал, пропорциональный измеряемому сопротивлению. Сигнал разбалансировки моста, зависящий от измеряемого сопротивления, поступает на выпрямитель 17 и выпрямляется. Испытуемая шихта при нагревании размягчается и

под действием груза претерпевает, усадку.

Преобразователь 15 с помощью коромысла 16, перемещающегося вмест с грузом, непрерывно фиксирует йа потенциометре 14 изменение линейных размеров образца. Одновременно при усадке материала происходит измерение и запись величины электропроводности на потенциометре 14.

В ходе исследований снимаются зчачения В (изменение линейных размеров испытуемых образцов на высоте в процессе нагрева) и tgp (логарифм удельного сопротивления), которые сведены в таблицу.

T-l «H CS

j

о c-

kO

1Л in 1Л (N CN

f 1Л

О О r-l

Г-, VO О TjOO OO «N 00

n ГО n гИ H о 4

T« -Ч- О Ч СП ГО

«ч г- «ч гч п о со

VO kO 1Л 1Л fM о

гн с оо а

Л Ol П ОО

00

(Tioor

СООООО ОООГОГО

TfГЛ Г-1

tN kOint

1Л {

о о о

f ГО foo ro гн

T-f 4 ГЧ T-l тН « CO Г T

O I

(T r-l fM Л гЧ 00 r- rO

гН

г

о

о

СП fCN о го

( Л СТ

«т г« го

о

I

VO т 1Л tVO Г

к о

(S гН гН

о о I

м

1Л1Г) г-( о OQ ГГ |

VOinCN Tirs|«50O«rin

tn r-1

со

QO«-((M

r O VO ЧО оM Tl

пщг г оаослнчшш ооооооооош

ШОООООчЧСМтГЮШ fNfS TVOCOTHi-l-t-lT-liH

fn

in

о о о о rill

I I

r 00 u

УЗ n

VO Ol T-l CO in о

о ui

о о о о о о