CS211533B1

CS211533B1 - Buoyant bar thermometer

Info

Publication number: CS211533B1
Application number: CS345379A
Authority: CS
Inventors: Gerhard Schmiedl; Miroslav Soucek
Original assignee: Gerhard Schmiedl; Miroslav Soucek
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Účelem vynálezu je stabilizování podmínek měření teploty taveniny v průmyslových licích, pecích s měnící se úrovní hladiny kovu a současně snížení nákladů za materiál ochranné trubky termočlánkových čidel. Uvedeného účelu se dosáhne ve svislém směru posuvně instalovaným vztlakovým tyčovým teploměrem podle obr. 1, tvořeným tyěovým termoelektrickým teploměrem 1 a vztlakovou ochrannou trubkou 6 vzdorující účinkům taveniny. Měřicí místo pod hladinou kovu je definováno tvarem a velikostí vztlakové ochranné trubky 6, celkovou vahou vztlakového tyčového teploměru a měrnou hmotností taveniny. Svislé . vedení zajištuje příruba 7 opatřená aretací 8, pomoci které možno při odstraňování stěrů a kysličníků z hladiny kovu vztlakový tyčový teploměr situovat mimo taveninu. Pevné spojení vztlakové ochranné trubky 6 s tyěovým termoelektrickým teploměrem 1 zajiěťuje návarek 2 tvaru mezikruží spolu s pojistnými kolíky 4 a tmelem 5, jak je zřejmé z obr. 2.The purpose of the invention is to stabilize the conditions for measuring the temperature of the melt in industrial foundries, furnaces with a changing metal level and at the same time reduce the costs for the material of the protective tube of thermocouple sensors. The stated purpose is achieved by a vertically slidably installed buoyancy rod thermometer according to Fig. 1, consisting of a rod thermoelectric thermometer 1 and a buoyancy protective tube 6 resisting the effects of the melt. The measuring point below the metal surface is defined by the shape and size of the buoyancy protective tube 6, the total weight of the buoyancy rod thermometer and the specific gravity of the melt. The vertical . guidance is ensured by a flange 7 equipped with a lock 8, with the help of which it is possible to situate the buoyancy rod thermometer outside the melt when removing smears and oxides from the metal surface. The fixed connection of the buoyancy protection tube 6 with the rod thermoelectric thermometer 1 is ensured by the annular weld 2 together with the locking pins 4 and the sealant 5, as can be seen from Fig. 2.

Description

Vynález se týká vztlakového tyčového teploměru pro měření teploty tavenin, zejména těch, které svou agresivitou narušují běžné materiály ochranné trubky tyčového termoelektrického teploměru a kde v širokých mezích kolísá hladina taveniny.The present invention relates to a buoyancy bar thermometer for measuring the temperature of the melt, particularly those which, by their aggressiveness, disrupt the conventional materials of the bar of the bar thermoelectric thermometer and where the melt level fluctuates within wide limits.

Dosud známé teploměry pro měření teploty tavenin s agresivními účinky jsou tvořeny tyčovým termoelektrickým teploměrem, jehož kovová ochranná trubka je před účinky taveniny chráněna teplotní jímkou vzdorující delší dobu agresivním účinkům taveniny, která je pevně instalována v peci. Nevýhodou tohoto provedeni je, že u licích pecí, kde hladina taveniny kolísá v širokém rozpětí, musí být teplotní jímka dlouhá a masivní, což se nepříznivě projevuje v ceně a časové konstantě měření. Další problém tohoto provedeni spočívá ve snadném poškozování teplotní jímky při odstraňování strusky a kysličníků z hladiny taveniny.The prior art thermometers for measuring the temperature of the melt with aggressive effects consist of a rod thermoelectric thermometer, the metal protective tube of which is protected from the effects of the melt by a heat sink resisting the aggressive effects of the melt fixed in the furnace. A disadvantage of this embodiment is that in casting furnaces where the melt level fluctuates within a wide range, the temperature sink must be long and massive, which is detrimental to the cost and time constant of the measurement. A further problem with this embodiment is the easy damage of the heat sink during removal of slag and oxides from the melt level.

Jiné řešení spočívá v ochraně měřicího termočlánku vhodnou keramikou spojenou s nosnou konstrukcí, přičemž je termoelektrický pyrometr v místě výstupu z pece uchycen na otočném závěsu. Definovaný ponor je zajiěíován plovákem umístěným na nosné konstrukci. Nedostatkem, tohoto řeěení je ohybové namáhání ochranné keramiky, což v případě tvorby nárůstků může způsobit ulomení keramické koncovky, ke kterému dochází nejčastěji v místě přitmelení na nosnou konstrukci. Další nedostatek spočívá v proměnlivosti měřicího místa vůči hladině taveniny. Tato odlehlost se řídí trigonometrickou funkcí úhlu sklonu nosné konstrukce.Another solution consists in protecting the measuring thermocouple with a suitable ceramic connected to the supporting structure, whereby the thermoelectric pyrometer is attached to the rotary hinge at the exit point of the furnace. A defined dive is provided by a float placed on the supporting structure. The disadvantage of this solution is the bending stress of the protective ceramics, which in case of build-ups can cause breaking of the ceramic ending, which occurs most often at the place of bonding to the supporting structure. Another drawback lies in the variability of the measuring point relative to the melt level. This remoteness is governed by the trigonometric function of the inclination angle of the load-bearing structure.

Ke známým řešením patří též sonda s čelním otvorem, u které je teplotní čidlo umístěné v měřicí komoře chráněno před taveninou oxidickou vrstvou taveniny, která vzniká při styku s atmosférou. Toto řešení, u kterého je sonda vytvořena z marinitu, však je použitelné pouze pro nižší teploty a taveniny, vytvářející při styku s atmosférou oxidickou vrstvu s relativně vysokou pevností. K těmto materiálům patří např. hliník a slitiny hliníku.Known solutions also include a probe with a front orifice in which the temperature sensor located in the measuring chamber is protected from the melt by an oxide layer of the melt formed in contact with the atmosphere. However, this solution, in which the probe is made of marinite, is only applicable to lower temperatures and melt forming a relatively high strength oxide layer on contact with the atmosphere. These materials include, for example, aluminum and aluminum alloys.

Uvedené nedostatky odstraňuje vztlakový tyčový teploměr, jehož podstata spočívá v tom, že tyčový termoelektrický teploměr je spojen s ochrannou vztlakovou trubkou návarkem tvaru mezikruží dvěma kolíky a tmelem a je ve stropu pece ve svislém směru volně posuvně uložen . v přírubě s aretací.These drawbacks are eliminated by a buoyancy thermometer, which is based on the fact that the rod thermoelectric thermometer is connected to the buoyancy tube by means of an annular bead of two pins and sealant and is freely displaceable in the furnace ceiling vertically. in flange with detent.

Toutoúpravou se dosáhne toho, že délka vztlakové ochranné trubky může být i při kolísání výšky hladiny taveniny v širokých mezích krátká, což se příznivě projeví v nákladech. Rovněž je přesně definována i neměnná hloubka ponoru teploměru, která je dána celkovou vahou teploměru, geometrií vztlakové ochranné trubky a měrnou hmotností taveniny. Svislé posuvné uspořádání vztlakového tyčového teploměru prakticky zcela eliminuje nežádoucí ohybové namáhání a možnost aretace u stropu pece chrání teploměr před poškozením při odstraňováni stěrů a kysličníků z hladiny taveniny.By this treatment, the length of the buoyancy protection tube can be short even in the case of fluctuations in the level of the melt within wide limits, which has a favorable effect on costs. The fixed immersion depth of the thermometer, which is determined by the total weight of the thermometer, the geometry of the buoyancy tube and the specific gravity of the melt, is also precisely defined. The vertical sliding structure of the buoyancy bar thermometer virtually eliminates undesired bending stresses and the possibility of locking at the furnace ceiling protects the thermometer from damage when removing swabs and oxides from the melt level.

Příklad vztlakového tyčového teploměru je znázorněn na přiloženém výkresu, kde obr.An example of a buoyancy bar thermometer is shown in the attached drawing, wherein FIG.

znázorňuje celkové provedení vztlakového tyčového teploměru a obr. 2 řez ochrannou vztlakovou trubkou a způsob spojení s tyčovým termoelektrickým teploměrem.Fig. 2 shows a cross-sectional view of a buoyancy bar thermometer;

Vztlakový tyčový teploměr podle vynálezu je tvořen tyčovým termoelektrickým teploměrem g, opatřeným návarkem 2 tvaru mezikruží a ochrannou vztlakovou trubkou Jo. Návarek, který svou čelní plochou dosedá na azbestové těsnění g, spolu se dvěma pojistnými koliky g a tmelem g, zajiěíují pevnou vazbu ochranné vztlakové trubky 6 a tyčovým termoelektrickým teploměrem g. Tyčový termoelektrický teploměr g s ochrannou vztlakovou trubkou 6 je ve stropu pece ve svislém směru volně posuvně instalován v přírubě g opatřené aretačním šroubem 8. Tím je umožněno, aby vztlakový tyčový teploměr g sledoval změny hladiny taveniny v peci a v případě potřeby, jako např. při odstraňování stěrů, mohl být polohově zajištěn mimo taveninu.The buoyancy bar thermometer according to the invention consists of a bar thermoelectric thermometer g, provided with an annular boss 2 and a protective buoyancy tube 10. The boss which bears on the asbestos gasket g, together with the two retaining pins g and sealant g, provides a firm bond between the buoyancy tube 6 and the rod thermoelectric thermometer g. The rod thermoelectric thermometer g with the buoyancy tube 6 is free in the furnace ceiling This allows the buoyancy bar thermometer g to monitor changes in the furnace melt level and, if necessary, such as in the removal of swabs, can be positionally locked out of the melt.

Řešeni podle vynálezu lze s výhodou použít k průběžnému měření teploty tavenin těžkých barevných kovů,jako např. mědi a slitin mědi v licích indukčních pecích, u kterých se využívá relativně vysokého vztlakového účinku. V tomto případě je ochranná vztlaková trubka 6 vytvořena z grafitu, jehož povrch je před přímým působením taveniny a atmosféry chráněn bandáží z pásky ze skelné tkaniny, napuštěné vodným roztokem kysličníku zirkoničitého.The solution according to the invention can advantageously be used for continuously measuring the temperature of the melts of heavy non-ferrous metals such as copper and copper alloys in casting induction furnaces, which use a relatively high buoyancy effect. In this case, the protective buoyancy tube 6 is made of graphite, the surface of which is protected from the direct action of the melt and the atmosphere by a bandage made of a glass fabric tape impregnated with an aqueous solution of zirconia.

Claims

SUBJECT MATTER FROM U

A buoyancy thermometer consisting of a rod thermoelectric thermometer and a protective buoyancy tube made of a melt-resistant material, characterized in that the rod thermoelectric thermometer (1) is connected to the buoyancy tube (6) by an annular fitting (2), two pins (4) and sealant (5) and is freely sliding in the vertical direction of the furnace in a flange (7) with a detent (8).