Способ определения содержания углерода и температуры жидкой стали Советский патент 1981 года по МПК G01N33/20 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА И ТЕМПЕРАТУРЫ ЖИДКОЙ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к контролю содержания элементов в железоуглеродистых сплавах, в частности углерода, и может быть использовано в сталеплавильном прои зв оде ТВ е. Наиболее близким к преглагаемому изобретению по техническому решению является способ определения содержания кремния в железоуглеродистых спл вах. Содержание примеси в расплаве оп ределяется по разности температур солидуса двух проб расплава охлаждаемых с разной скоростью и дальнейшим сравнением результатов измерения с тарировочным графиком. Этот способ предполагает измерение абсолютных значений температур солидуса двух проб и их разности СП Погрешность возникает в результат инерционности термоизмерителей и свойственной им погрешности, увеличивающейся с повышением температуры. Цель изобретения - повышение точ,ности определения содержания углерода и упрощение измерения температуры жидкого металла. Поставленная цель достигается тем, что строят тарировочный график зависимости фазовых переходов от содержания углерода и в последующем сравнивают с ним результаты измерения соотношения отрезков времени между фазовыми переходами охлаждаемой с любой постоянной скоростью пробы жидкого металла. Кроме того, определение содержания углерода и температуры производят по отрезкам времени между фазовыми переходами охлаждаемой с постоянной скоростью пробы жидкого металла. На фиг. 1 показана диаграмма состояния железо-углерод; на фиг. 2 зависимость соот ошений отрезков времени между фазовыми переходами от содержания углерода в металле. Отрезками e-f , f-g ,g-h, h-a),u;-9 показан процесс охлаждения пробы жидкого металла от точки е, соответствующей на диаграмме температуре жидкого металла Те, через фазовые переходы f,g,h,(JU,9. Вся совокупность этих точек, лежащих на данной вертикали, соответствует единственному Э1гчению содержания углерода х на оси абсцисс Соотношение между отрезками f-g,g-h, h-ui,u)-9 также, как видно на фиг.1, является единственным для содержания углерода х. При охлаждении пробы жидкого метал ла с любой постоянной скоростью соотношение отрезков времени между фазовыми переходами пропорционально соотношению отрезков температур между фазовыми переходами. Моменты фазовых переходов фиксируют по резкому вспышкообразному изменению светового потока в результате мгновенно вьщеляющейся скрытой теплоты фазового перехода. Фиксировать эти вспышки светово го потока можно как визуально с секундомером, так и с помощью фотоэлемента с устройством отсчета времени. Измерений производят следую1цим об разом. Пробоотборник со световодом и фотоэлементом погружают в жидкий металл и, после того как выходной сигнал фотоэлемента перестанет изменяться, фиксируют точку в и включают реле времени, которое фиксирует все точки фазовых переходов t,g,h,CjO, 9 по времени. Далее из тарировочного графика (фиг. 2), где на оси абсцисс процентное содержание углерода, а на оси ординат - соотношение отрезков времени между фазовыми переходами, оп ределяют концентрацию углерода в пробе жидкого металла. После этого, по найденной концентрации углерода определяют температуру жидкой стали Тр по соотношению уже известных из диаграммы состояния температурных и временных отрезков Vs i i Тг--в- Тг о I Tj Т€-9 . находят Те , t где T - определена из диаграммы (фиг. 1) температура ликвидус, - первоначальная температура жидкого металла-, отрезок температур. В этом способе измерения в качест)ве термоизмерителей наиболее удобно применение фотоэлементов, причем градуировка и стабилизация характеристик этих фотоэлементов не требуется, что значительно упрощает измерительный комплекс в виде дорогостоящих калиброванных термопар. Формула изобретения 1.Способ определения содержания углерода и температуры жидкой стали по фазовым переходам путем построения тарировочного графика завт1симости фазовых переходов о содержания углерода и последующего сравнения с ним результатов измерения, отличающийс я тем, что, с целью повьш1ения точности и упрощения намерения, определения содержания углерода и температуры производят по соотношению отрезков времени между фазовыми переходами охлаждаемой с любой постоянной скоростью пробы металла. 2.Способ по п. 1 отличающий с я тем, что определение содержания углерода и температуры производят по отрезкам времени меяаду фа зовыми переходами охлаждаемой с постоянной скоростью Пробы жидкого металла . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 381996, кл. G 01 п 33/20,1971. ly |Af , т 06 00 0.12 0.15 Si18 0.21 Ш .% ; , ,,1 I I 6.17 0.30ff.3J OM 0.39 ff.tl 0.