Sonda pomiarowa do ciaglego pomiaru temperatury kapieli metalowej Przedmiotem wynalazku jest sonda pomiarowa do ciaglego pomiaru temperatury kapieli metalo¬ wej w czasie procesu swiezenia wzglednie w cza¬ sie szeregu nastepujacych po sobie procesów swie¬ zenia w konwertorach, przy czym przez sonde na- dmuchowa nadmuchiwany jest tlen, a w kapieli zanurzona jest sonda pomiarowa.Przy swiezeniu w konwertorach doklada sie staran, aby uzyskac ciagle wskazania przebiegu zmian temperatury kapieli metalowej, poniewaz temperatura wykorzystywana jest do automatycz¬ nego sterowania.Stosowanie pirometrów zanurzeniowych przecho¬ dzacych przez boczny plaszcz tygla oraz sposób jego obmurowania sa znane. Jesli pomiary sa wy¬ konywane w sposób ciagly, to wymiana urzadzenia pomiarowego jest utrudniona. Ponadto przy wrzu¬ caniu zlomu do tygla istniala mozliwosc uszko¬ dzenia urzadzenia pomiarowego. Dodatkowa nie¬ dogodnoscia jest to, ze temperatura obmurza ty¬ gla ma wplyw na wyniki pomiarów.Znane sa równiez urzadzenia do pomiaru tem¬ peratury wkladane do kapieli metalowej od góry.Urzadzenia te maja rure ochronna z materialu ogniotrwalego, która zawiera tenmoelement. Rura ta stanowi koniec chlodzonej woda sondy, prze¬ suwanej w kierunku pionowym.Poniewaz, przy wkladaniu od góry, urzadzenie pomiarowe musi przebic plywajaca na kapieli me¬ talowej warstwe zuzla, to ta czesc urzadzenia po¬ miarowego, która znajduje sie w warstwie zuzla, musi byc wykonana ze szczególnie odpornego ma¬ terialu, poniewaz zuzel jest znacznie bardziej ag¬ resywny niz kapiel metalowa. 5 Dla ochrony czesci pomiarowej stosowane sa równiez ceramiczne materialy ogniotrwale. Sondy pomiarowe wkladane w plynny metal od góry, przy dluzszym okresie pracy, mialy te niedogod¬ nosc, ze dokladnosc pomiaru byla niewystarczaja- 10 ca dla uzyskania wartosci pomiarowych, nadaja¬ cych sie do zastosowania przy automatycznym sterowaniu. Jest to spowodowane tym, ze pomiar nie odbywa sie w dokladnie okreslonym obszarze, a rozklad temperatur w kapieli metalowej w cza- 15 sie swiezenia, jest nierównomierny.Stwierdzono, ze niezawodne i charakterystyczne dla danego przebiegu procesu pomiary mozna uzyskiwac tylko wówczas, gdy pomiar odbywa sie stale w okreslonym obszarze kapieli, wlasciwe wy- 20 niki pomiarowe uzyskuje sie przy tym, jezeli róz¬ nica pomiedzy temperatura mierzonej kapieli a temperatura poczatkowa urzadzenia pomiarowego jest mozliwie mala.Znane sa sondy pomiarowe z metalowa konców- 25 ka pomiarowa lub metalowo-ceramiczna rura o- cbronna, w której znajdowala sie rurka kapilarna zawierajaca termoelement, przy czym ramiona termoelementu polaczone sa z przewodem wyrów¬ nawczym za pomoca wtyczki. ; 30 Wada znanej sondy jest to, ze nie nadawala 76 6413 sie ona do pomiarów ciaglych, poniewaz polacze¬ nie wtyczkowe jest nie zabezpieczone i jest wrazli¬ we na termiczna rozszerzalnosc wzdluzna.Celem wynalazku jest usuniecie niedogodnosci znanych sond pomiarowych. Cel wynalazku osiag¬ nieto przez opracowanie sondy, w której ramiona termoelemen/tu podlaczone sa wspólosiowo do tu¬ lejki wtyczki, przy czyni kapilarna rurka i tulej¬ ka podlaczone sa do wymiennej czesci montazowej za pomoca oslony wykonanej z dielektryku.Wedlug wynalazku, nastawianie punktu pomia¬ rowego sondy pomiarowej ma stala glebokosc po¬ nizej powierzchni kapieli przed nadmuchiwaniem nastepuje w zaleznosci od zamkniecia obwodu pra¬ du elektrycznego spowodowanego przez zetkniecie sondy pomiarowej z powierzchnia kapieli. Ustawie¬ nie glebokosci pomiaru jest calkowicie automatycz¬ ne i jest niezalezne od bledu recznego nastawie¬ nia.Utrzymywanie urzadzenia pomiarowego w pod¬ wyzszonej temperaturze nastepuje przez to, ze w czasie przerw w pomiarach koncówke pomiarowa sondy pomiarowej, wprowadza sie do pomieszcze¬ nia znajdujacego sie poza konwertorem, zabezpie¬ czonego przed dostepem powietrza z atmosfery, które jest wypelnione gazem obojetnym. Tempe¬ ratura w tym pomieszczeniu wynosi przynajmniej 1000°C. ^ , Sonda pomiarowa wedlug wynalazku ma ramio¬ na termoelemenfcu polaczone wspólosiowo z tulej¬ ka wtyczki, przy czym rurka kapilarna i tulejka podlaczone sa za pomoca tulejki wykonanej z izo¬ lujacego dielektryku do wymiennej czesci monta¬ zowej.Rurka kapilarna i tulejka sa polaczone za po¬ moca lanej zywicy. Tulejka posiada korzystnie kol¬ nierz prowadzacy, którego srednica zewnetrzna jest mniejsza niz srednica scian wewnetrznych rurki ochronnej, przez co wymienna czesc montazowa moze wykonywac ruch wspólosiowy..Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia do swiezenia, a fig. 2 — czesc pomiarowa sondy pomiarowej w przekroju wzdluznym.Na fig. 1 przedstawiono konwertor 1, zawiera¬ jacy metalowa kapiel 2 pokryta warstwa 3 zuzla.W osi pionowo nad kapiela umieszczona jest prze¬ suwna w kierunku pionowym nadmuchowa sonda 4 sluzaca do nadmuchiwania tlenu na kapiel, przez co w srodkowym obszarze powierzchni kapieli tworzy sie goraca przestrzen reakcyjna, powodu¬ jac swiezenie metalu. Sonda nadmuchowa zawie¬ szona jest na linowym wyciagu 5. Opuszczanie i podnoszenie tej zerdzi nastepuje za pomoca sil¬ nika 6, napedzajacego liniowy wyciag 5. Sonda pomiarowa 7 sluzaca do pomiaru temperatury ka¬ pieli jest podobnie jak sonda nadmuchowa chlo¬ dzona woda a jej pomiarowa czesc 9 z koncówka pomiarowa 8 jest zanurzona w kapieli. W obsza¬ rze warstwy 3 zuzla, czesc pomiarowa jest chro¬ niona ogniotrwala oslona. Jak uwidoczniono na rysunku,, pomiar nastepuje w ustalonym, okreslo¬ nym obszarze m kapieli. Obszar ten znajduje sie w odleglosci a od powierzchni kapieli, przy czym 641 4 odleglosc a wynosi 200 mm i w odleglosci b od ogniotrwalej wykladziny, która wynosi równiez 200 mm oraz w odleglosci c od osi 10 zerdzi na¬ dmuchowej, przy czym odleglosc c wynosi 1/3 5 odleglosci r. Odleglosc r jest odlegloscia miedzy osia zerdzi nadmuchowej a ogniotrwala wykladzi¬ na. Wszystkie pomiary sa dokonane w stalym miejscu w obszarze m.Automatyczne ustawianie polozenia sondy po- 10 miarowej nastepuje za pomoca przedstawionego na rysunku ukladu.Pomiarowa sonda 7 jest odizolowana od napedza¬ nego silnikiem 13 linowego wyciagu 11 przez to, ze jest zawieszona na wyciagu za posrednictwem 15 izolatora 12. Silnik 13 jest polaczony z jednej strony z siecia a z drugiej strony z ukladem 15 wlaczania niskiego napiecia. Inny przewód laczy uklad wlaczania niskiego napiecia przez uklad ste¬ rowania z silnikiem 6. 20 Odizolowana zawieszona pomiarowa sonda 7 po ustaleniu polozenia górnej powierzchni kapieli dziala jako element wlaczajacy. Przy zetknieciu konca sondy pomiarowej z górna powierzchnia ka¬ pieli, obwody niskiego napiecia zostaja wlaczone 25 a w ukladzie 15 wlaczania niskiego napiecia za¬ dziala przekaznik, który z kolei przez uklad 14 sterowania napedu, zatrzymuje silnik 13 i liniowy wyciag 11 pomiarowej sondy 7. Nastepnie pomia¬ rowa sonda 7 obnizana jest o ustalony uprzednio 30 odcinek d za pomoca nie przedstawionego na ry¬ sunku, najkorzystniej automatycznego, urzadzenia nastawczego, przy czym odcinek d jest odlegloscia punktu pomiarowego sondy pomiarowej od po¬ wierzchni kapieli. Odleglosc d jest wieksza niz 35 200 mm. Kompensacyjne urzadzenie piszace 16 sluzy do zapisywania pomiarów i temperatury.. Zamkniecie obwodu niskiego napiecia przez kon¬ cówke zerdzi pomiarowej moze równiez byc wyko¬ rzystane do nastawiania odleglosci zerdzi pomiaro- 40 wej ponad powierzchnia kapieli metalowej, pod¬ czas gdy automatyczne urzadzenie nastawcze, rów¬ niez nie przedstawione na rysunku, ustawia wylot sondy nadmuchowej ponad powierzchnia kapieli na uprzednio ustalona odleglosc. 45 Po ukonczeniu pomiaru, sonde pomiarowa wy¬ ciaga sie z konwertora, przestawia sie obrotowo piec 18 usytuowany wychylnie na pionowej osi 17, do pozycji oznaczonej na rysunku linia przerywa¬ na, a nastepnie odchyla sie wychylna pokrywe 19 50 i koncówke pomiarowa sondy pomiarowej zanu¬ rza sie w piecu 18'. Wtyczke 35 umieszcza sie wspólosiowo w tulejce, od której odchodza do przyrzadu wskazujacego przewody 32.Czesc pomiarowa sondy posiada glowice 21 na 55 której osadzona jest oslona 22, w której znajduje sie gazoszczelna oslona 23. W rurce kapilarnej 24 umieszczonej w gazoszczelnej oslonie 23 zamknie¬ ty jest termoelement posiadajacy w dolnym kon¬ cu spoine 25. Oslona 22 otoczona jest plaszczem 60 26 z ogniotrwalego materialu. Wychodzace z rurki kapilarnej 24 ramiona 27 i 28 termoelementu pod¬ laczone sa do tulejki 29 wspólosiowej wtyczki.Koniec rurki kapilarnej 24, tulejka 29 wspólosio¬ wej wtyczki i wykonana z materialu izolacyjnego 65 np. z tworzywa sztucznego oslona 30 polaczone76 641 sa za pomoca wypraski 31 z zywicy w integralna calosc montazowa. Bolec 35 osadzony jest we wspólosiowej wtyczce i od niego odprowadzone sa przewody 32 do pomiarowego przyrzadu wska¬ zujacego. Oslona 30 posiada kolnierz 33, który slizga sie po wewnetrznej scianie rurki 34 bedacej przedluzeniem ochronnej rurki 22. PL PL