CS200135B1 - Způsob stanovení délky, případně tlouětky nebo i tvaru konoové části tekutého jádra slltku při plynulém odlévání kovů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu stanovení dálky, případně tlouětky nebo i tvaru koncové části tekutého jádra slltku při plynulém odlévání kovů radiometrickou metodou.

Stanovení dálky tekutého jádra slltku při plynulém odlévání kovů je;základním předpokladem pro určení režimu chlazení a dalěího zpracování slltku a umožňuje využít k regulaci ohlazení slltku řídioí počítač. ^Délka tekutého jádra slltku při plynulém odlévání kovů se dosud obvykle určuje měřením teploty za pomoci termočlánku, který se zasouvá do tekutého jádra slltku. Tento postup je relativně přepný, pkud jde o získané tepelné hbdnoty, je však značně praoný, užití termočlánku je jednorázová a navíc se měřené část slltku znehodnocuje zatavením ochranného keramického obalu termočlánku. Mgření teploty tekutého jádra slltku lze táž uskutečnit radiometricky s použitím absorpční metody se zářením gama* avěak vzhledem k malé rozdílnosti měrných hmotností zatuhlá části slltku a jeho tekutého jádra lze stanovit dálku tekutého jádra slltku jen s malou přesností. Dále je známo stanovení hloubky tekutá fáze slltku při plynulém odlévání zalitím tekutého olova do roztavená oceli v krystalizátoru. Rozdíl měrných hmotností roztaveného olova a ooeli umožňuje poměrně rychlá protenčení olova do konce tekutého jádra alltku. Rovněž jo známo přidávání tělísek z wolframu do krystalizátoru. ^Δβ sledování tekutého jádra slltku je rovněž známo použití radionuklidu P, který se tuniští na tyči, jež se ponoří do roztaveného kovu v krystalizátoru a po rozpuštění radionuklidu v odlévaném kovu a zchladnutí alitku se zjištuje tvar

200 135

200 135 koncové části tekutého Jádra autoradiograficky. Nevýhodou všech těchto popsaných způsobů je, že stanovení tvaru konoové části tekutého jádra lze provést jen diskontinuálně po rozřezání části slitku. V případě, že se do roztaveného kovu v krystalizátoru disperguje čistý radiopuklid, není zaručeno jeho rozptýlení do koncové části tekutého jádra slitku, nepotřebně se radionuklidem zamoří poměrně značná část slitku a vzhledem k objemu kovu je nutno použít řádově vyšších aktivit, přičemž samo stanovení koncová části tekutého jádra slitku je nepřené. Kromě toho je nutné několikanásobně prodloužit časová Intervaly, v kterých ae radionuklid injektuje.

Uvedené nedostatky stávajícího stavu techniky odstraňuje vynález, jehož předmětem Je způsob stanovení délky, případně tlouětky nebo i tvaru koncová části tekutého jádra alitku při plynulém odlévání kovů radlometriokou metodou, při níž se gama záření indikuje sointilačními detektory, spojenými s vyhodnocovacími obvody a umístěnými v konstantních vzdálenostech od výstupu krystalizátoru. Podstatou vynálezu je, že se do roztaveného odlévaného kovu v krystalizátoru injektuje v časových intervalech radionuklid, fixovaný v kovových tělíscích, jejiohž měrná hmotnost je větší než měrná hmotnost odlévaného kovu a jejichž teplota tání je vyšší než teplota tání odlévaného kovu.

Výhodou způsobu stanovení délky, případně tlouětky nebo i tvaru koncové části tekutého jádra slitku při plynulém odlévání kovů podle vynálezu je, že měření podle tohoto způsobu je časově 1 technologicky nenáročné, přičemž lze kovovými tělísky označovat několik míst na hranicích tekutého jádra, ^okud se zvolí materiál kovových tělísek vhodně vzhledem k chemickému složení odlévaného kovu, pak poměrně malé rozměry kovových tělísek nenarušují technolologii plynulého odlévání kovů. Relativně krátké poločasy rozpadu a nízké hodnoty aktivity použitýoh radionuklidů zaručují naprostou bezpečnost při měření i dalším zpracování slitků. Náki_ady na pořízení radiometrické aparatury a výrobu tělísek jsou poměrně níz ké. U zařízení k plynulému odlévání kovů a obloukovltým vyváděním slitků z krystalizátoru lze použít několik za sebou umístěných scintilačních detektorů s vyhodnocovacími obvody v oblasti tekutého jádra a pokud se kovová tělíska zachytí na rozhraní mezi roztaveným kovem a tuhou fází slitku, lze určit i tlouštku tekutého jádra slitku.

Způsob stanovení délky nebo tlouštkx tekutého jádra slitku, případně tvaru koncové části tekutého jádra alitku při plynulém odlévání podle vynálezu spočívá v tom, že se v průběhu odlévání kovu injektuje v určitých časových intervaleoh do středu krystalizátoru jedno nebo více kovových tělísek, obsahujících radionuklid. Kovová tělíska procházejí tekutým jádrem slitku, zastavují se v koncové části tekutého jádra a pohybují se dále společně se slitkem. V určité vzdálenosto od krystalizátoru sa umístí v těsné blízkosti pohybujícího se slitku jeden nebo více scintilačních detektorů s vyhodnocovacími obvody. Vzrůst intenzity signálů detektoru Indikuje průohod části slitku, označené radionuklidem a umožňuje určit časový interval mezi okamžikem lnjektáže kovového tělíska do krystallzátoru a průchodem radionuklidu v dosahu Indikujícího detektoru. Ze znalosti vzdálenosti detektoru od ústí krystalizátoru a z rychlosti pohybu slitku lze pak přímo určit délku tekutého jádra ve slitku. ¹

200 135

Jako kovová tělíska s radionuklidem se používají kovová tělíska o měrné hmotnosti většími než je měrná hmotnost roztaveného odlévaného kovu, tvořícího tekuté jádro ve slitku a o teplotě tání vyěěí než je teplota tání odlévaného kovu. Kovová tělíska mohou mít tvar válečků nebo kuliček o rozměrech několika mm až několika cm, radlonuklid lze umístit do středu koÝových tělísek nebo lze označkovat kovová tělísko indikátorem přetavením a pří slušným radlonuklidem, popřípadě kovová tělíska aktivovat v reaktoru. Radionuklidy pro tento účel nemají příliš veliký poločas rozpadu a jejich energie záření gama má být co

CQ největší, ^ze použít radlonuklid Fi a poločasem rozpadu 45,1 dne a s hodnotou energie elektromagnetického záření R » 1,1 a 1,29 MeV. Jako materiál pro výrobu kovových tělísek při plynulém odlévání ooeli lze použít například ferowolfram. Aktivita použitých radionuklidů se přitom volí podle tlouštky vyráběných slltků. ^xři použití scintilačního detektoru, indikujícího záření gama radlonuklidu kovových v tělískách, injektovaných do roztave ného odlévaného kovu v průběhu plynulého odlévání ooeli s konečnou tlouštkou sliíku do 200 mm postačí, aby aktivita radlonuklidu v kovových tělískách činila okolo 400 kBq; tato hodnota aktivity je natolik nízká, že kov s tímto radlonuklidem nepředstavuje radioaktivní zářič.

Kovové tělíska s radionuklidy je vhodná injektovat do roztaveného kovu ve středu kryatalizátoru vhazováním nebo vatřelováním například stlačeným vzduchem rychlostí několika m/s; doba průchodu kovového tělíska roztaveným jádrem slitku je pak zanedbatelná vzhledem k určenému časovému intervalu. Jestliže se do roztaveného kovu injektuje několik kovových tělísek, je hledaný časový interval dán průchodem prvního tělíska v indikační oblasti detektoru a ostatní vzorky označují tvar koncové části tekutého jádra slitku.

Jako radiometrioká vyhodnocovací aparatury lze použít běžných provozních aparatur se scintilačnímdetektorem. Měření lze opakovat řádově v minutových intervalech,

K bližšímu osvětlení podstaty vynálezu uvádějí se dále příklady provedeni způsobu podle vynálezu >

^řři plynulém odlévání čtvercovýoh sochorů o déloe hrany 200 mm na odlévacím stroji s obloukovitým vyváděním slitku z krystalizátoru s poloměrem zakřivení kryatalizátoru 7 m, s licí rychlostí 2,7 m/min a při spotřebě tekutého kovu 27 t/K, z oceli o chemickém složení v množství podle hmotnosti 0,12 % uhlíku, 0,45 % manganu, 0,25 % křemíku, 0,24 % fosforu a 0,25 % síry, zbytek železo a obvyklé příměsi, byly v časových intervalech 5 min injek továny do kryatalizátoru za pomoci dávkovacího ústrojí kovová tělíska tvaru tablet z ferowolframu, o průměru 10 mm a výěce 2 mm, o měrné hmotnosti 13 g/cnr a s obsahem 50 % hmotnostníoh wolframu. V tabletách byl fixován radlonuklid ^³F_e a poločasem rozpadu 45,1 dne a e hodnotou energie elektromagnetického záření £-1,29 MeV. Aktivita použitého rsdionuklidu byla odhadnuta vzhledem k tlouštce odlévaného slitku na hodnotu asi 400 kBq. K_OVová tělíska byla běžným způsobem aktivována v reaktoru. Při měrné hmotnosti odlévané oceli 7 až

7,2 g/cnr činila měrná hmotnost tělísek 13 g/cm , přičemž teplota tání odlévané oceli byla okolo 1500 °C a teplota tání tělísek byla 1640 °C. Od výstupu krystalizátoru bylo po délce slitku rozmístěno za sebou, ve vzdálenosti 30 cm, celkem 6 scintilačních detektorů, nápoje

200 13S ných na vyhodnocovací obvody. %vová tělíska a radionuklidem prošla z krystalizátoru do tekutého jádra slitku a zastavila se na rozhraní tekutého jádra a utuhlé části elitku, přičemž se déle pohybovala společně ee slitkem. Přesný počet detektorů a určení jejich vhodné vzdálenosti mezi sebou bylo provedeno po orientačních zkouškách z prvých měření na konkrétním typu odlévacího stroje.

V případě použití ivislého krystalizátoru při plynulém odlévání ooeli, při průřezu elitku a chemickém složení oceli, shodném jako v předchozím případě, se sclntllační detektor umístí ve vzdálenosti, která je větší než hloubka tekutého jádra slitku. Dávkovacím za řízením lze injektovat současně š až 10 kovových tělísek ve formě tablet, o průměru a výěoe 0,2 až 0,5 cm. Umístění detektoru se provede po prvních orientačních zkouškách ve vzdálenosti několika desítek om od orientačně zjištěné hloubky tekutého jádra elitku.

Claims (1)

1. Způsob stanovení dálky, případně tloušťky nebo i tvaru koncové části tekutého jádra elitku při plynulém odlévání kovů radiometriokou metodou, při níž ae gama zářeni indikuje acintilačními detektory, spojenými e vyhodnocovacími obvody a umístěnými v Jonstantních vzdálenostech od výstupu krystalizátoru, vyznačený tím, že ee do roztaveného odlévaného kovu v krystalizátoru injektuje v časových intervalech radionuklid, fixovaný v kovových tělíscích, jejichž měrná hmotnost je větší než měrná hmotnost odlévaného kovu a jejiohž teplota tání je vyěěí než teplota tání odlévaného kovu.