RU159861U1

RU159861U1 - DEVICE FOR TAKING SAMPLES AND MEASURING PARAMETERS OF MELTS OF METAL AND SLAG

Info

Publication number: RU159861U1
Application number: RU2015139951/05U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Кондаков; Марат Миндигаянович Зарипов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Хераеус Электро-Найт Челябинск"
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2016-02-20

Abstract

Устройство для отбора проб и измерения параметров расплавов металла и шлака, содержащее корпус, в котором установлены измерительные блоки с размещенными в них рабочими элементами, и контактный узел, при этом корпус выполнен из теплостойкого материала и снабжен элементом ослабления его конструкции, расположенным в зоне размещения рабочих элементов следующего измерительного блока, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде одной детали, представляющей собой полую трубку.A device for sampling and measuring the parameters of metal and slag melts, comprising a housing in which measuring units are installed with working elements placed in them, and a contact assembly, the housing being made of heat-resistant material and provided with an element for weakening its structure located in the working area elements of the next measuring unit, characterized in that the housing is made in the form of a single part, which is a hollow tube.

Description

G01K 7/02G01K 7/02

G01N 1/10G01N 1/10

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ И ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПЛАВОВ МЕТАЛЛА И ШЛАКА DEVICE FOR TAKING SAMPLES AND MEASURING PARAMETERS OF MELTS OF METAL AND SLAG

Предлагаемая полезная модель относится к области черной металлургии и может быть использована для контроля технологических параметров расплавленного металла и/или шлака, в частности для одновременного и/или последовательного замера температуры, активности кислорода, отбора пробы и иных параметров.The proposed utility model relates to the field of ferrous metallurgy and can be used to control the technological parameters of molten metal and / or slag, in particular for simultaneous and / or sequential measurement of temperature, oxygen activity, sampling and other parameters.

Известно устройство для замера температуры и отбора проб расплавленного металла, содержащее рукоятку в виде полой картонной трубки, пробоотборник и термоэлемент, выполненный в виде термопары (патент США № 4069715, опубл. 1978г.). Пробоотборник и термопара размещены в картонных трубках, скрепленных между собой. Блок пробоотборника и термопары является сменным: одна из трубок соединена с вставленной в него рукояткой. Устройство позволяет проводить одноразовый отбор пробы и измерение температуры ванны расплавленного металла. В случае необходимости предварительного или повторного замера температуры ванны расплавленного металла, сменные блок заменяется на новый. На эту операцию требуется дополнительное время. A device for measuring temperature and sampling of molten metal containing a handle in the form of a hollow cardboard tube, a sampler and thermocouple made in the form of a thermocouple (US patent No. 4069715, publ. 1978). The sampler and thermocouple are placed in cardboard tubes fastened together. The sampler and thermocouple block is replaceable: one of the tubes is connected to the handle inserted into it. The device allows for one-time sampling and measurement of the temperature of the molten metal bath. If it is necessary to pre or remeasure the temperature of the molten metal bath, the replaceable unit is replaced with a new one. This operation requires additional time.

Известно также устройство для замера температуры и отбора пробы расплавленного металла, содержащее корпус, который имеет две секции, жестко соединенные между собой, две металлические пластины, образующие камеру для забора пробы, расположенные между секциями корпуса, элементы, образующие вход в камеру (патент США № 4361053, опубл. 1982г.). Устройство позволяет одновременно проводить одноразовый отбор пробы и измерять температуру ванны расплавленного металла. Известному устройству присущ тот же недостаток, что и вышеописанному аналогу.There is also known a device for measuring temperature and sampling molten metal, comprising a housing that has two sections rigidly connected to each other, two metal plates forming a sampling chamber located between sections of the housing, elements forming the entrance to the chamber (US patent No. 4361053, publ. 1982). The device allows simultaneous one-time sampling and measurement of the temperature of the molten metal bath. The known device has the same drawback as the above analogue.

Также известно устройство для замера температуры и отбора пробы расплавленного металла, содержащее сменный блок, имеющий кожух из теплостойкого материала, например, в виде многослойного картона, пропитанного огнеупорным составом (патент на изобретение РФ № 2155948). В кожухе с одной стороны закреплен огнеупорный корпус, выполненный в виде двух жестко соединенных между собой секций. В одной из секций выполнена пробоотборная камера с элементом, образующим вход в камеру. Устройство содержит два термоэлемента в виде термопар. Одна термопара зафиксирована в первой секции корпуса с помощью огнеупорного материала, например, огнеупорного цемента. Термоэлектроды этой термопары выходят за торец огнеупорного корпуса и предназначены для определения температуры ванный расплавленного металла. Термоэлектроды другой термопары размещены в пробоотборной камере первой секции и предназначены для определения температуры ликвидуса расплавленного металла в процессе затвердевания. Во второй секции размещен зажим - контактный узел из непроводящего материала, например, пластика. Он установлен на прессовой посадке во второй секции корпуса для фиксации термопар. Элемент, образующий вход в пробоотборную камеру, и термопара, выходящая за торец огнеупорного корпуса, закрыты общим металлическим колпачком. Еще одни металлический колпачок закрывает элемент, образующий вход в пробоотборную камеру. Термоэлектроды термопар защищены тонкостенными кварцевыми трубками. Поверх устройства для замера температуры и отбора пробы размещен бумажный колпачок.Also known is a device for measuring temperature and sampling molten metal, comprising a removable unit having a casing of heat-resistant material, for example, in the form of a multilayer cardboard impregnated with a refractory composition (patent for the invention of the Russian Federation No. 2155948). In the casing, on one side, a refractory casing is made, made in the form of two sections rigidly interconnected. In one of the sections, a sampling chamber with an element forming the entrance to the chamber is made. The device contains two thermocouples in the form of thermocouples. One thermocouple is fixed in the first section of the housing using refractory material, for example, refractory cement. The thermoelectrodes of this thermocouple extend beyond the end of the refractory casing and are designed to determine the temperature of the molten metal bath. The thermoelectrodes of another thermocouple are placed in the sampling chamber of the first section and are designed to determine the liquidus temperature of the molten metal during solidification. In the second section there is a clamp - a contact assembly made of non-conductive material, for example, plastic. It is installed on a press fit in the second section of the housing for fixing thermocouples. The element forming the entrance to the sampling chamber and the thermocouple extending beyond the end of the refractory body are closed with a common metal cap. Another metal cap covers the element forming the entrance to the sampling chamber. Thermocouple thermoelectrodes are protected by thin-walled quartz tubes. A paper cap is placed over the device for measuring temperature and sampling.

Описанное устройство позволяет одновременно проводить отборы проб, а также измерять температуру ванны расплавленного металла и температуру ликвидуса. Однако, в случае необходимости предварительного или повторного замера температуры ванны расплавленного металла, с целью корректировки параметров дальнейшей плавки, данное устройство является неоправданно сложным и дорогостоящим, так как сменный блок является невосстанавливаемым и рассчитан на одно погружение в жидкий металл, т.е. является одноразовым.The described device allows simultaneous sampling, as well as measuring the temperature of the molten metal bath and the temperature of the liquidus. However, if it is necessary to pre or re-measure the temperature of the bath of molten metal in order to adjust the parameters of further melting, this device is unreasonably complex and expensive, since the replaceable unit is non-reducible and is designed for one immersion in liquid metal, i.e. is disposable.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройство по патенту на полезную модель РФ № 34011. Указанное устройство для замера температуры и отбора пробы расплавленного металла содержит первый полый кожух из теплостойкого материала, например, многослойного картона, пропитанного огнеупорным составом. Внутри кожуха со стороны одного из его торцов закреплен огнеупорный корпус с пробоотборной камерой и первым термоэлементом. Пробоотборная камера и первый термоэлемент защищены колпаком. Устройство снабжено дополнительным полым кожухом из теплостойкого материала, например, многослойного картона, пропитанного огнеупорным составом. В дополнительном полом кожухе зафиксирован дополнительный огнеупорный корпус, в нем размещен второй термоэлемент, закрытый колпаком. На наружной стороне дополнительного полого кожуха выполнена кольцевая проточка. Первый полый кожух с огнеупорным корпусом вставлен в дополнительный полый кожух таким образом, чтобы кольцевая проточка находилась на уровне колпака первого огнеупорного корпуса. Термоэлементы выполнены в виде термопар, изолированных кварцевыми трубками. Термопары с помощью проводников соединены с контактным узлом, посредством которого устройство соединяется с контактодержателем жезла, закрепленного на машине для проведения измерения.The closest in technical essence to the proposed solution is the device according to the patent for utility model of the Russian Federation No. 34011. The specified device for measuring temperature and sampling molten metal contains the first hollow casing of a heat-resistant material, for example, a multilayer cardboard impregnated with a refractory composition. A refractory case with a sampling chamber and a first thermocouple is fixed inside the casing from one of its ends. The sampling chamber and the first thermocouple are protected by a cap. The device is equipped with an additional hollow casing of heat-resistant material, for example, multilayer cardboard, impregnated with a refractory composition. An additional refractory casing is fixed in an additional hollow casing, a second thermocouple is placed in it, closed by a cap. An annular groove is made on the outside of the additional hollow casing. The first hollow casing with the refractory casing is inserted into the additional hollow casing so that the annular groove is at the level of the cap of the first refractory casing. Thermocouples are made in the form of thermocouples, insulated with quartz tubes. Thermocouples are connected with the help of conductors to the contact node, through which the device is connected to the contact holder of the rod mounted on the machine for the measurement.

Перед проведением измерения устройство соединяют с контактодержателем жезла, закрепленного на машине для проведения измерений, и с ее помощью жезл с устройством опускают в ванну расплавленного металла. Первоначально осуществляется предварительный замер температуры термоэлементом, расположенным в огнеупорном корпусе дополнительного полого кожуха. Это необходимо для дальнейшей корректировки параметров плавки. За время предварительного замера дополнительный полый кожух прогорает в месте кольцевой проточки. При этом, при вынимании устройства из ванны расплавленного металла происходит отрыв дополнительного полого кожуха со вторым термоэлементом и его сгорание. После предварительного замера температуры параметры плавки корректируются и устройство без замены блока 1 повторно опускается в ванну расплавленного металла. При этом производится второе измерение температуры первым термоэлементом и отбор пробы в пробоотборную камеру. По окончании измерения температуры и взятия пробы устройство вынимается и разбирается для изъятия пробы с целью проведения ее химического анализа.Before the measurement, the device is connected to the contact holder of the rod mounted on the machine for measurements, and with its help the rod with the device is lowered into the molten metal bath. Initially, a preliminary temperature measurement is carried out with a thermocouple located in the refractory housing of the additional hollow casing. This is necessary for further adjustment of the melting parameters. During the preliminary measurement, an additional hollow casing burns out in the place of the annular groove. At the same time, when the device is removed from the molten metal bath, the additional hollow casing with the second thermocouple is detached and burned. After preliminary measurement of the temperature, the melting parameters are adjusted and the device is repeatedly lowered into the molten metal bath without changing the unit 1. In this case, a second temperature measurement is performed by the first thermocouple and sampling in the sampling chamber. At the end of the temperature measurement and sampling, the device is removed and disassembled to remove the sample in order to conduct its chemical analysis.

Указанное устройство позволяет предварительно измерять температуру ванны расплавленного металла с целью корректировки параметров плавки, а в дальнейшем без замены сменного блока производить второе измерение температуры и отбор пробы расплавленного металла.The specified device allows you to pre-measure the temperature of the bath of molten metal in order to adjust the melting parameters, and then without changing the replacement unit to perform a second temperature measurement and sampling of the molten metal.

Однако данное устройство является недостаточно простым, содержит много различных элементов, образующих его корпус.However, this device is not simple enough, it contains many different elements that make up its body.

Описанное техническое решение по патенту РФ № 34011 выбрано заявителем в качестве прототипа.The described technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 34011 was selected by the applicant as a prototype.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание более простой и дешевой конструкции устройства для отбора проб и измерения параметров расплава металлов и шлаков.The technical problem, which is aimed by the claimed utility model, is to create a simpler and cheaper design of a device for sampling and measuring the parameters of molten metals and slags.

Техническим результатом является упрощение конструкции устройства для отбора проб и измерения параметров расплава металлов и шлаков. The technical result is to simplify the design of the device for sampling and measuring the parameters of the molten metals and slags.

Дополнительным результатом является снижение стоимости изготовления устройства для отбора проб и измерения параметров расплава металлов и шлаков.An additional result is the reduction in the cost of manufacturing a device for sampling and measuring the parameters of the molten metals and slags.

Заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для отбора проб и измерения параметров расплавов металла и шлака, содержащем корпус, в котором установлены измерительные блоки с размещенными в них рабочими элементами, и контактный узел. Корпус выполнен из теплостойкого материала и снабжен элементом ослабления его конструкции, расположенным в зоне размещения рабочих элементов следующего измерительного блока. Согласно полезной модели, корпус выполнен в виде одной детали, представляющей собой полую трубку. The claimed technical result is achieved by the fact that in the device for sampling and measuring parameters of molten metal and slag, comprising a housing in which the measuring units are installed with the working elements placed in them, and a contact node. The housing is made of heat-resistant material and is equipped with an element of weakening of its structure located in the area of placement of the working elements of the next measuring unit. According to a utility model, the casing is made in the form of a single part, which is a hollow tube.

Выполнение корпуса с последовательно установленными в нем измерительными блоками с рабочими элементами, и наличие контактного узла в устройстве позволяет создать простую «ступенчатую» конструкцию, обеспечивающую последовательное измерение различных параметров расплава металла с выводом данных на единый контактный узел.The execution of the housing with measuring units with working elements installed in it in series, and the presence of a contact node in the device allows you to create a simple "step" design that provides sequential measurement of various parameters of the metal melt with data output to a single contact node.

Выполнение корпуса из теплостойкого материала с элементом ослабления его конструкции, расположенным в зоне размещения рабочих элементов следующего измерительного блока, позволяют получить простую конструкцию устройства, обеспечивающую возможность неоднократного погружения устройства в расплав металла с целью последовательного измерения различных параметров и отбора проб расплава металла. Использование теплостойкого материала, например, многослойного картона, способствует созданию простой и дешевой конструкции с одновременным обеспечением возможности неоднократного измерения параметров расплавленного металла и шлака одним устройством.The execution of the housing from heat-resistant material with an element of weakening of its structure located in the area of placement of the working elements of the next measuring unit, allows to obtain a simple device design that allows the device to be repeatedly immersed in a metal melt in order to sequentially measure various parameters and take samples of the metal melt. The use of heat-resistant material, for example, multilayer cardboard, contributes to the creation of a simple and cheap design while at the same time providing the possibility of repeatedly measuring the parameters of molten metal and slag with one device.

Выполнение корпуса устройства в виде одной детали, представляющей собой полую трубку, позволяет упростить конструкцию за счет исключения нескольких элементов корпуса, включая элементы, обеспечивающие их крепление между собой.The implementation of the housing of the device in the form of a single part, which is a hollow tube, allows you to simplify the design by eliminating several elements of the housing, including elements that ensure their fastening to each other.

Дополнительно упрощение конструкции ведет к снижению стоимости изготовления устройства в целом, а данный результат также является важным для подобного рода устройств, которые по способу использования являются одноразовыми.Additionally, simplification of the design leads to a decrease in the cost of manufacturing the device as a whole, and this result is also important for such devices, which are disposable by the method of use.

Заявляемое устройство имеет отличия от прототипа и не следует явным образом из уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна». Кроме того, предлагаемое устройство может быть изготовлено в промышленных масштабах и найдет применение в области металлургии, т.е. характеризуется критерием «промышленная применимость».The inventive device has differences from the prototype and does not follow explicitly from the prior art, i.e. meets the criterion of "novelty." In addition, the proposed device can be manufactured on an industrial scale and will find application in the field of metallurgy, i.e. characterized by the criterion of "industrial applicability".

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, где представлены примеры конкретного выполнения конструкции заявляемого устройства, в частности, на фиг.1 представлена конструкция устройства с выполнением ослабляющего элемента корпуса в виде кольцевой проточки и корпусом, выполненным на всю длину устройства, фиг.2 представлена конструкция устройства с выполнением ослабляющего элемента корпуса в виде кольцевой проточки и корпусом, выполненным на всю длину устройства, при этом измерительные блоки и контактный узел снабжены дополнительными гильзами, на фиг.3 - конструкция устройства с выполнением ослабляющего элемента корпуса в виде кольцевой проточки и укороченным корпусом. The essence of the claimed technical solution is illustrated by drawings, which show examples of specific construction of the claimed device, in particular, figure 1 shows the design of the device with the implementation of the attenuating element of the body in the form of an annular groove and the body, made for the entire length of the device, figure 2 presents the design of the device with the implementation of the attenuating element of the housing in the form of an annular groove and the housing, made for the entire length of the device, while the measuring units and the contact node are provided enes additional sleeves 3 - construction of the device with the performance of the attenuation body member in the form of annular grooves and the truncated housing.

Устройство для отбора проб и измерения параметров расплавов металла и шлака содержит корпус 1, выполненный в виде одной детали, представляющей собой полую трубку. Корпус 1 выполнен из теплостойкого материала, например, в виде склеенной картонной гильзы. В корпусе 1 последовательно установлены измерительные блоки. Устройство также содержит контактный узел, который может быть установлен как в корпусе 1, так и за эго пределами в отдельной гильзе. В частности, в примерах конкретного выполнения, представленных на фиг. 1-3 устройство содержит два измерительных блока 2 и 3 и контактный узел 4, установленные в корпусе 1 последовательно. Со стороны задней части устройства (со свободной стороны, фиг. 1-3) в устройство вставляется контактодержатель, закрепленный в металлическом жезле. Металлический жезл прикрепляется к машине для замера параметров плавки (на чертежах не показаны).A device for sampling and measuring the parameters of molten metal and slag contains a housing 1 made in the form of a single part, which is a hollow tube. The housing 1 is made of heat-resistant material, for example, in the form of a glued cardboard sleeve. In the housing 1, measuring units are sequentially mounted. The device also contains a contact node, which can be installed both in the housing 1 and outside the ego in a separate sleeve. In particular, in the specific examples shown in FIG. 1-3, the device contains two measuring units 2 and 3 and a contact node 4 mounted in the housing 1 in series. From the back of the device (on the free side, Fig. 1-3), a contact holder is inserted into the device, mounted in a metal rod. A metal rod is attached to the machine to measure the melting parameters (not shown in the drawings).

Измерительные блоки 2 и 3 представляют собой устройства, содержащие огнеупорный керамический корпус 5. В корпусе в зависимости от тогоё какие измерения требуется провести и/или взять пробу металла, могут быть установлены различные рабочие элементы, например, пробоотборная камера, термоэлементы, датчики активности кислорода в металле и шлаке, датчики содержания серы и другие, используемые как совместно, так и по отдельности. В устройстве для измерения параметров расплавленного металла или отбора проб расплавленного металла для защиты рабочих элементов, размещенных в корпусах 5, обычно используется защитные колпачки 6. В случае исследования параметров шлака и/или отбора пробы шлака защитный колпачок 6 не устанавливается.Measuring blocks 2 and 3 are devices containing a refractory ceramic case 5. Depending on what measurements are required and / or taking a metal sample, various working elements can be installed, for example, a sampling chamber, thermocouples, oxygen activity sensors in metal and slag, sulfur content sensors and others, used both jointly and separately. In a device for measuring the parameters of molten metal or sampling molten metal to protect working elements housed in housings 5, protective caps 6 are usually used. In the case of investigation of slag parameters and / or sampling of slag, a protective cap 6 is not installed.

Корпус 1 содержит элемент ослабления конструкции, расположенный в зоне размещения рабочих элементов следующего измерительного блока. При этом зона размещения элемента ослабления конструкции корпуса не ограничивается, например, уровнем установки следующего измерительного блока, а подразумевает зону возможного размещения ослабляющего элемента на отрезке между нижним торцом керамического корпуса 5 измерительного блока 2 и верхним торцом корпуса 5 измерительного блока 3. Оптимальным местом размещения ослабляющего элемента является зона размещения защитного колпачка 6 рабочих элементов измерительного блока 3. The housing 1 contains a structural weakening element located in the area of the working elements of the next measuring unit. In this case, the area of placement of the weakening element of the housing structure is not limited, for example, to the installation level of the next measuring unit, but implies the zone of possible placement of the weakening element on the segment between the lower end of the ceramic body 5 of the measuring unit 2 and the upper end of the body 5 of the measuring unit 3. The optimal location of the weakening element is the area of placement of the protective cap 6 of the working elements of the measuring unit 3.

В примере конкретного выполнения, изображенном на фиг.1, представлена конструкция устройства для предварительного замера температуры ванны расплавленного металла и последующего повторного замера температуры и отбора пробы расплавленного металла. Корпус 1 выполнен в виде одной детали, представляющей собой полую трубку, при этом такой корпус выполнен по все длине устройства, и его задняя часть служит для закрепления устройства в машине для замера параметров плавки и защиты металлического жезла. In the specific embodiment shown in FIG. 1, a design of a device for pre-measuring the temperature of a bath of molten metal and subsequent re-measurement of temperature and sampling of the molten metal is presented. The housing 1 is made in the form of a single part, which is a hollow tube, while such a housing is made along the entire length of the device, and its rear part serves to fix the device in the machine for measuring the melting parameters and protecting the metal rod.

В корпусе последовательно установлены два измерительных блока 2 и 3 и контактный узел 4. Корпус 1 выполнен из теплостойкого материала в виде картонной гильзы и снабжен элементом ослабления его конструкции, например, в виде кольцевой проточки 7, размещенной в зоне размещения рабочих элементов измерительного блока 3. Two measuring units 2 and 3 and a contact assembly 4 are sequentially installed in the housing. The housing 1 is made of heat-resistant material in the form of a cardboard sleeve and is provided with an element for weakening its structure, for example, in the form of an annular groove 7 located in the area where the working elements of the measuring unit 3 are located.

В качестве рабочего элемента измерительного блока 2 используется термоэлемент 8, установленный в керамическом корпусе 5 и имеющий крышку 9. В качестве рабочих элементов измерительного блока 3 используется термоэлемент 10, имеющий крышку 11, и пробоотборная камера 12 с крышкой 13. Термоэлемент 10 и пробоотборная камера 12 установлены в керамическом корпусе 5 измерительного блока 3. Термоэлементы 8 и 10 выполнены в виде термопар. Выводы 14 термопар проходят к контактному узлу 4, который представляет собой втулку с контактами. Паз 15 во втулке контактного узла 4 предназначен для отвода воздуха из пробоотборной камеры 12. As a working element of the measuring unit 2, a thermocouple 8 installed in a ceramic case 5 and having a cover 9 is used. As working elements of the measuring unit 3, a thermocouple 10 having a cover 11 and a sampling chamber 12 with a cover 13 is used. Thermocouple 10 and a sampling chamber 12 installed in the ceramic case 5 of the measuring unit 3. Thermocouples 8 and 10 are made in the form of thermocouples. The findings of 14 thermocouples pass to the contact node 4, which is a sleeve with contacts. The groove 15 in the sleeve of the contact node 4 is designed to exhaust air from the sampling chamber 12.

В примере конкретного выполнения, изображенном на фиг.2, представлена конструкция устройства для предварительного замера температуры ванны расплавленного металла и последующего повторного замера температуры и отбора пробы расплавленного металла. Корпус 1 выполнен в виде одной детали, представляющей собой полую трубку, при этом такой корпус выполнен по все длине устройства, и его задняя часть служит для закрепления устройства в машине для замера параметров плавки и защиты металлического жезла. In the specific embodiment shown in FIG. 2, a design of a device for pre-measuring the temperature of a bath of molten metal and subsequent re-measurement of temperature and sampling of the molten metal is presented. The housing 1 is made in the form of a single part, which is a hollow tube, while such a housing is made along the entire length of the device, and its rear part serves to fix the device in the machine for measuring the melting parameters and protecting the metal rod.

Корпус 1 выполнен из теплостойкого материала в виде картонной гильзы и снабжен элементом ослабления его конструкции, например, в виде кольцевой проточки 7, размещенной в зоне размещения рабочих элементов измерительного блока 3. The housing 1 is made of heat-resistant material in the form of a cardboard sleeve and is equipped with an element of weakening of its structure, for example, in the form of an annular groove 7 located in the area of the working elements of the measuring unit 3.

В корпусе 1 последовательно установлены два измерительных блока 2 и 3, снабженные дополнительным гильзами 16 и 17 соответственно. Также в корпусе 1 размещен контактный узел 4, снабжен дополнительной гильзой 18. In the housing 1, two measuring units 2 and 3 are sequentially installed, equipped with additional sleeves 16 and 17, respectively. Also in the housing 1 is placed a contact node 4, is equipped with an additional sleeve 18.

В примере конкретного выполнения, изображенном на фиг.3, представлена конструкция устройства для предварительного замера температуры ванны расплавленного металла и последующего повторного замера температуры и отбора пробы расплавленного металла. In the specific embodiment shown in FIG. 3, a design of a device for pre-measuring the temperature of a bath of molten metal and subsequent re-measurement of temperature and sampling of the molten metal is presented.

Корпус 1 выполнен в виде одной детали, представляющей собой полую трубку, при этом корпус выполнен укороченным, а для закрепления устройства в машине для замера параметров плавки и защиты металлического жезла используется удлиненная гильза 19, в которой установлен контактный узел 4. При этом в рассматриваемом примере конкретного выполнения (фиг.3) показано, что контактный узел 4, установленный в гильзе 19, размещен внутри корпуса 1, но это является лишь частным случаем выполнения полезной модели. Контактный узел 4, установленный в гильзе 19, может находиться и за пределами корпуса 1.The housing 1 is made in the form of a single part, which is a hollow tube, while the housing is made shortened, and to fix the device in the machine for measuring the melting parameters and protect the metal rod, an elongated sleeve 19 is used, in which the contact assembly 4 is installed. In this case, in this example specific implementation (figure 3) shows that the contact node 4 installed in the sleeve 19 is placed inside the housing 1, but this is only a special case of the utility model. The contact node 4, mounted in the sleeve 19, may be located outside the housing 1.

В передней части корпуса 1 последовательно установлены два измерительных блока 2 и 3. Корпус 1 выполнен из теплостойкого материала в виде картонной гильзы и снабжен элементом ослабления его конструкции, например, в виде кольцевой проточки 7, размещенной в зоне размещения рабочих элементов измерительного блока 3. In the front part of the housing 1, two measuring units 2 and 3 are installed in series. The housing 1 is made of a heat-resistant material in the form of a cardboard sleeve and is equipped with an element for weakening its structure, for example, in the form of an annular groove 7 located in the area of the working elements of the measuring unit 3.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Перед проведением измерения устройство соединяют с контактодержателем, закрепленным в металлическом жезле, металлический жезл устанавливают в машину для замера параметров плавки и с ее помощью жезл с устройством опускают в ванну расплавленного металла. Первоначально осуществляется замер параметров и/или отбор пробы с помощью измерительного блока 2. В случае, если в измерительном блоке 2 установлен только термоэлемент, как это показано в примерах конкретного выполнения на фиг. 1-3, то осуществляется предварительный замер температуры расплавленного металла. Если в измерительном блоке установлен пробоотборник или датчик активности кислорода в металле или шлаке или другой датчик, то одновременно осуществляется забор пробы расплавленного металла или определение параметров металла и/или шлака соответственно.Before taking the measurement, the device is connected to a contact holder fixed in a metal rod, the metal rod is installed in the machine for measuring the melting parameters, and with its help the rod with the device is lowered into the molten metal bath. Initially, the parameters are measured and / or sample taken using the measuring unit 2. In the event that only the thermocouple is installed in the measuring unit 2, as shown in the specific examples in FIG. 1-3, a preliminary measurement of the temperature of the molten metal is carried out. If a sampler or a sensor of oxygen activity in a metal or slag or another sensor is installed in the measuring unit, then a sampling of the molten metal or determination of the parameters of the metal and / or slag, respectively, is carried out.

Предварительный замер температуры ванны расплавленного металла осуществляется следующим образом.Preliminary measurement of the temperature of the molten metal bath is as follows.

При прохождении через шлаковый слой металлический колпачок 6 измерительного блока 2, а также крышка 9 защищают термоэлемент 8 от воздействия шлака. Когда устройство входит в расплав металла, колпачок 6 и крышка 9 расплавляются, и термоэлемент 8 начинает измерять температуру ванны расплава. Сигнал от термоэлемента 8 через выводы термопар передается в контактный узел 4, а затем через кольца контактодержателя в металлический жезл и далее регистрирующие приборы машины для замера параметров. Предварительный замер осуществляется в течение 8-15 секунд, в течение которых полый корпус 1 прогорает в месте ослабления конструкции - в месте размещения кольцевой проточки 7. При вынимании устройства происходит отрыв части корпуса 1 вместе с измерительным блоком 2, которые сгорают в расплаве металла.When passing through the slag layer, the metal cap 6 of the measuring unit 2, as well as the cover 9, protect the thermocouple 8 from the effects of slag. When the device enters the molten metal, the cap 6 and the lid 9 are melted, and the thermocouple 8 begins to measure the temperature of the molten bath. The signal from the thermocouple 8 through the terminals of the thermocouples is transmitted to the contact node 4, and then through the rings of the contact holder to the metal rod and then recording devices of the machine for measuring parameters. Preliminary measurement is carried out for 8-15 seconds, during which the hollow body 1 burns out at the place of weakening of the structure - at the location of the annular groove 7. When the device is removed, part of the housing 1 is detached along with the measuring unit 2, which burn out in the metal melt.

После предварительного замера температуры или других параметров параметры плавки могут быть откорректированы. Далее металлический жезл без замены устройства повторно на 8-15 секунд погружается в ванну расплавленного металла. Аналогично выше описанному процессу, колпачок 6, установленный на измерительном блоке 3, и крышки 11 и 13 защищают рабочие элементы от воздействия шлака, а затем расплавляются при погружении в расплав металла. Как правило, при повторном погружении происходит замер температуры или других параметров способом, описанным выше, а также производится отбор пробы с помощью пробоотборной камеры 12. Воздух из пробоотборной камеры отводится через паз 15 во втулке контактного узла 4. Далее измерительный блок вынимается и проба извлекается для проведения химического анализа.After preliminary measurement of temperature or other parameters, the melting parameters can be adjusted. Next, the metal rod without replacing the device is re-immersed in the bath of molten metal for 8-15 seconds. Similar to the process described above, the cap 6 mounted on the measuring unit 3, and the covers 11 and 13 protect the working elements from the effects of slag, and then melt when immersed in the molten metal. Typically, when re-diving, the temperature or other parameters are measured in the manner described above, and a sample is taken using the sampling chamber 12. Air from the sampling chamber is discharged through a groove 15 in the sleeve of the contact node 4. Next, the measuring unit is removed and the sample is removed for chemical analysis.

В случае, когда требуется измерить параметры шлака и/или сделать отбор пробы шлака, то используется устройство без защитных колпачков 6, обеспечивающих защиту рабочих элементов от воздействия шлака. Все необходимые замеры параметров шлака осуществляются аналогично описанному выше способу.In the case when it is required to measure the parameters of the slag and / or take a sampling of slag, a device is used without protective caps 6, which protect the working elements from the effects of slag. All necessary measurements of the slag parameters are carried out similarly to the method described above.

Описанные примеры конкретного выполнения не ограничивают возможность использования более двух измерительных блоков для измерения других параметров расплава, а также не ограничивают возможности использования в измерительных блоках различных рабочих элементов и их сочетаний, например, из следующих возможных: термоэлементы для определения температуры расплава или шлака, датчики активности кислорода в металле или шлаке, датчик содержания серы в металле, камера замера температуры ликвидуса и другие, пробоотборные камеры металла и шлака.The described examples of specific performance do not limit the possibility of using more than two measuring units for measuring other melt parameters, nor do they limit the possibility of using various working elements and their combinations in measuring units, for example, from the following possible: thermocouples for determining the temperature of the melt or slag, activity sensors oxygen in the metal or slag, a sensor for the sulfur content in the metal, a chamber for measuring liquidus temperature, and others, sampling chambers of metal and slag.

Заявленное устройство является простым и дешевым в изготовлении, при этом позволяет без замены однократно использованного устройства произвести дополнительные замеры различных параметров и отбор проб тем же устройством, что также позволяет ускорить процесс контроля за параметрами выплавляемого металла.The claimed device is simple and cheap to manufacture, while allowing, without replacing a once-used device, to make additional measurements of various parameters and take samples with the same device, which also allows you to speed up the process of monitoring the parameters of the smelted metal.

Claims

A device for sampling and measuring the parameters of metal and slag melts, comprising a housing in which measuring units are installed with working elements placed in them, and a contact assembly, the housing being made of heat-resistant material and provided with an element for weakening its structure located in the working area elements of the next measuring unit, characterized in that the housing is made in the form of a single part, which is a hollow tube.