Пробоотборник жидкого металла Советский патент 1981 года по МПК G01N1/10 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для одновременного отбора нескольких проб по высоте жидкого металлического расплава, например из сталеплави.г1ьной ванны, ковша, из ложницы- с целью исследования ликви дации элементов и распределения неметаллических включений. Известно устройство для отбора проб жидкого металла по высоте жидкой ванны, состоящее из термостойкого держателя с наклонными ячейкам для кварцевых ампул, деревянной крышки, металлической скобы, прижимающей крышку к держателю. При погружении устройства в расплав скоба расплавляется, деревянная крышка, закрывающая входные отверстия ампул .всп.чывает, и жидкий металл одновреме но заполняет все ампулы, расположен ные друг под другом Ц. Недостатки устройства - перемеши ние и науглероживание металла при заполнении ампул вследствие обугливания и всплытия крышки, а также газовая пористость проб из-за налич воздуха в ампулах и отсутствия кана лов для его удаления. Известен пробоотборник жидкого металла, содержащий кварцевую трубку, разделенную на секции с боковыми пробозаборными отверстиями, снабженными заглушками. Заполнение секций жидким металлом происходит последовательно через боковое отверстие после расплавления фольги, закрывающей его, причем воздух, вытесненный металлом из объема одной секции, переходит в следующую с помощью капиллярного канала 2. Недостатками данного пробоотборника являются сложность конструктивного выполнения кварцевой пипетки с переходными каналами различных диаметров, трудность подбора толщины медной фольги, перекрывающей входные отверстия секций с таким расчетом, чтобы она расплавлялась последовательно, начиная с нижней секции. При непоследовательном плавлении фольги возможно незаполнение некоторых секций металлом. Кроме того-, при отборе проб, из сердцевины затвердевающего слитка, где металл переохлажден, на фольгу намораживается корка и пробница вообще не заполняется металлом.

Цель изобретения - повышение представительности пробы.

Поставленная цель достигается тем, что в пробоотборнике жидкого металла, содержащем герметичную кварцевую трубку, разделенную на секции с боковыми пробоэаборными отверсти,ями, снабженными заглушками, кварцевая трубка выполнена вакуумированной и снабжена перегородками, выполненными из огнеупорного газопроницаемого материала, а заглушки выполнены из неметаллического легкоплавкого газонепроницаемого материала, целесообразно заглушки выполнить из термостойкого стекла.

.Газопроницаемость перегородок между секциями необходима для создания начального вакуума в устройстве.

Для предотвращения поглощения воздуха пробами и образования за счет этого нитридных и оксидных включений оказывающих влияние на результаты последующего исследования, вакуум в пробоотборнике должен быть не ниже рт.ст. Вакуумирование выше 10 MIV1 рт.ст. не требуется,так как оставшийся газ не может существенно повлиять на состояние пробы/ в то время как создание более высокого вакуума требует применения сложной аппаратуры.

На чертеже представлен пробоотборник, общий вид.

Вакуумированная кварцевая трубка укреплена в цилиндрическом стальном переходнике 2 посредством огнеупорно обмазки 3. В трубку вставлены огнеупорные газопроницаемые перегородки

4(из пеношамота), разделяющие трубку на секции. Пробозаборные отверсти

5запаяны легкоплавким, неметаллическим, газонепроницаемым материалом например термостойким стеклом.

Пробоотборник работает следующим образом.

Пробоотборник погружается в метал с помощью металлического прута или трубки. Заглушки, закрывающие пробозаборные отверстия расплавляются, и металл за 1-2 с, заполняет секции пробоотборника, после чего пробоотборник извлекается из расплава. Процесс отбора проб длится 3-5 с.

Пробоотборник не требует применения вакуумного насоса на рабочей площадке, так как вакууМирование производится при изготовлении устройства. Применение газопроницаемых - перегородок Между секциями обеспечивает одновременное вакуумирование всех секций. Выполнение оконных заглушек секций из наплавленного неметаллического материала обеспечивает надежную герметизацию устройства и исключает намораживание металлической корки (в случае металлических заглушек) при отборе проб из переохлажденного расплава.

Пробоотборник дает возможность

5 одновременно отбирать несколько плотных проб по глубине расплава, причем исключается перемешивание и окисление металла, что позволяет с большей точностью определять расплавление

0 химических элементов, неметаллических включений и растворенных газов в металле.

Формула изобретения

1.Пробоотборник жидкого металла, содержащий герметичную кварцевую трубку, разделенную на секции с боковьлми пробозаборными отверстиями, снабженнь 1и заглушками, отличающийся тем, что, с целью повышения представительности проб, кварцевая трубка выполнена.вакуумированной И снабжена перегородками, выполненными из огнеупорного газопроницаемого материала, а заглушки выполнены из неметаллического легкоплавкого газонепроницаемого материала.

2.Пробоотборник по п. 1, о т л и0 чающийся тем, что, заглушки

выполнены из термостойкого стекла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 252371, кл. С 21 С 5/52, 1969.

2. Труды Ленинградского Политехнического института Новая техника в сталеплавильном производстве , Q М., Металлургия, 1965, № 253, с. 95.