SU1137373A1 - Пробоотборник жидкого металла - Google Patents

Abstract

1. ПРОБООТБОРНИК ЖИДКОГО МЕТАЛЛАS содержащий открытый с двух концов кварцевый металлоприемник, соосно с ним установленную теплоизол ционную трубу, открытую сверху, отличающийс  темг что, с целью получени  представительной и плотной пробы по всей высоте ванны, он снабжен дополнительной концентрично установленной снаружи пробоотборника трубой, закрытой с нижнего торца, при этом теплоизол ционна  труба установлена закрытым концом выше дополнительной , заплолнена- воспламен ющейс  смесью и снабжена воронкой с охлаждающим агентом. W -,.

Description

2. Пробоотборник по п. 1, о т л и- 3, Пробоотборник по п. 1, о т чающийс  тем, что воронка личающийс  тем, что верхустановлена с возможностью вертикаль- ние концы труб вьшолнены цили дроного перемещени .коническими.

1137373

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам дл  отбора пробы по высоте жидкого металлического расплава, например , из сталеплавильного агрегата , ковша, изложницы с целью исследовани , химического состава и распределени  неметаллических включени

Известно устройство дл  отбора проб жидкого металла, состо щее из картонного корпуса, мульды с пробоотборной трубкой, снабженной металлическим колпачком, корпус пробницы снабжен емкостью с охладителем, установленной над мульдой СО

Данное устройство предназначено дл  отбора пробы из локального объема металла с поступлением охлаждающего агента после отбора пробы за счет плавлени  материала, отдел  ющего его от пробницы (мульды).

Недостатками устройства  вл ютс  локальный (местный) отбор пробы и знах1ительное перемешивание металла из-за газовьщелени ,

Наиболее близким к изобретению  вл етс  пробоотборник лшдкого металла , содержащий открытый с двух концов кварцевый металлоприемник, соосно с ним установленную теплоизо л ционную трубу, открытую сверху 2} При погружении пробоотборника металл поступает в кварцевый метаплоприемник , который отбира  часть тепла металла, прогреваетс , в результате чего происходит плавление и испарение хладореагента (хлорида натри ).

Указанный пробоотборник исключает перемешивание металла отбиравмой пробы и позвол ет отобрать непрерывную (сплошную) по высоте расплава пробу металла.

Основным недостатком такого пробоотборника  вл етс  ограниченна  высота отбираемой пробы, котора  не превышает 700-900 мм. Это св зано

с тем, что попавша  в металлоприемник перва  порци  металла при последующем поступлении металла, поднима сь , посто нно контактирует с холодными стенками металлоприемника, тер ет тепло перегрева расплава, которое расходуетс  на нагрев металлоприемника . При полной потере тепла перегрева верхние слои металла затвердевают, и дальнейшее погружение пробоотборника в металл становитс  неэффективным. При отборе проб указанным пробоотборником высота отбираемой пробы из кристаллизующегос  слитка, где перегрев практически отсутствует, не превьш1ает 500 мм.

Цель изобретени  - получение представительной и плотной пробы по всей высоте ванныо

Поставленна  цель достигаетс  тем, что пробоотборник жидкого металла j содержащий открытый с двух концов кварцевый металлоприемник, соосно с ним-установленную теплоизол ционную трубу, открытую сверху, снабжен дополнительной.концентрично установленной снаружи пробоотборника трубой, закрытой, с нижнего конца, при этом теплоизол ционна  труба установлена закрытым концом вьш1е допохшительной , заполнена воспламен ющейс  смесью и снабжена воронкой с охлаждающим агентом

При этом воронка установлена с возможностью вертикального перемещени , а верхние концы труб выполнены цилиндроконическими.

В пробоотборнике взаимодействие экзотермической смеси, наход щейс  между металлоприемником, внутренней теплоизол ционной трубкой и хладагентом , поступаюпщм в наружную полость , обеспечивает опережающий прогресс металлоприемника при поступлении металла, необходимый дл  подъема металла на требуемую высоту, и последующее охлаждение нижних горизонтов пробы дл  извлечени  пробы из объема металла. Эффект охлаждени  создаетс  после отбора пробы, тогда как ему пред шествует предварительный и опережающий уровень поступающего металла, прогрев металлоприемника, преп тств ющих переохлаждению и кристзшлизацйи поднимающегос  металла. Охлаждающий реагент воздействует на незначительную (нижнюю) часть пробы за счет созданной внизу полос ти между металлоприемником и наружной дополнительной трубой, в которую поступает хладагент после отбора пробы. Целесообразность охлаждени  нижних горизонтов обусловлена необходимостью прогрева металлоприемника перед подъемом металла, которое обеспечивает непрерывность.от бираемой пробы по всей высоте иссле дуемой емкости, и необходимостью извлечени  отобранной пробы, котора  достигаетс  за счет затвердевани  металла в зоне воздействи  хлад агента. На чертеже изображен пробоотборник , общий вид Пробоотборник жидкого металла содержит кварцевый металлоприемник 1 с открытыми кон1хами, который заключен в две концечтрично расположе ные металлические трубы 2 и 3. Наружна  труба 3 выведена на один уровень с металлоприемником 1, и то цова  часть между ними запрессована огнеупорной массой 4. Внутренн   труба 2 - теплоизол тор - установлена на 100-200 мм выше наружной, а торцова  часть пространства между ней и металлоприемником 1 также запрессована огнеупорной массой 4. По лость между внутренней трубой 2 и металлоприемником 1 заполнена легко воспламен ющейс  экзотермической смесью 5. Верхн   часть труб 2 и 3 вьтолнена расшир ющейс  в виде кону са, переход щего в цилиндр К конус теплоизол ционной трубы 2 посредством пружины 6 прижимаетс  загрузочна  воронка 7, имеюща  цилиндрическую форму. Объем между цилиндрической частью теплоизол ционной тру бы 2 и загрузочной воронкой 7 за .полнен хладагентом 8. Устройство работает следующим образом. При погружении пробоотборника в металл и поступлении металла в ква цевый металлоприемник 1 происходит воспламенение смеси 5. Процесс горени  распростран етс  вверх, опережа  подъем металла. В результате сгорани  экзотермической смеси металлоприемник прогреваетс , и поднимающийс  металл практически не тер ет тепло на его нагрев. При достижении нижнего уровн  металла пробоотборник упираетс  в донную часть емкости , в которой находитс  расплав. Под действием дополнительного усили  пружина 6 сжимаетс , а загрузочна  воронка 7 опускаетс , образу  зазор между конической частью теплоизол ционной трубы 2 Через образовавшийс  зазор в полость между трубами 2 и 3 поступает хладагент 8, который под действием силы т жести скапливаетс  в нижней части, приход  в соприкосновение с металлоприемником 1. Хладагент плавитс  и испар етс , поглоща  значительное количество тепла , что вызывает кристаллизацию металла в месте контакта хладагента с кварцевым металлоприемником. По вление значительного выделени  паров хладагента свидетельствует о начале кристаллизации металла в нижней части пробы. После 10 - 15-секундного интенсивного вьщелени  паров хладагента в нижней части пробы образуетс  прочный пережим в виде закристаллизовавшегос  металла пробы, позвол ющий беспреп тственно извлекать пробу из металла. В качестве экзотермической смеси целесообразно использовать порошок 65%-ного ферросилици  и марганцевой руды, при отборе проб металла из кристаллизуюЕ1егос  слитка смесь подбираетс  более зкзотермичной и рекомендуетс  составл ть из порошка алюмини , магни  с добавкой кислородоносител . Пробоотборник позвол ет отбирать пробы металлов из плавильных агре- гатов, ковшей и кристаллизаторов неограниченной длины. Это дает возможность более точно оценить неоднородность расплавов и внести коррек тивы по ее устранению. При исследовании процессов кристаллизации в слитках возможна оценка развити  ликвационных  влений и последующа  .разработка меропри тий с целью подавлени  этого  влени . В.целом пробоотборник позвол ет совершенствовать технологические процессы с 5 целью повышени  качества металла. Пример. При оценке эффектив ности усреднени  металла в 350-тонном ковше продувкой аргоном отбирали пробу по высоте пробо.отборником прототипом. f2 , однако высота отбираемой пробы не превысила 950 мм, тогда как высота металла в ковше составл ла 3800г4рОО мм, nosTo ty оценить эффективность обработки металла арноном по результатам отбираемых проб было невозможно из-за непредставительности отбираемой пробы. При отборе пробы металла про боотборником установлена существенна  неоднородность химического состава металла по высоте ковша,. кото- ра  присуща элементам, присаживаемы в качестве раскислителей в ковш во врем  слива металла из конвертера. 3 Установлено, что состав металла усредн етс  при обработке его газообразным аргоном в течение 7-8 мин. В таблице приведен химический состав металла из сталеразливочного ковша до и после обработки аргоном. Таким образом, кроме усреднени , обработка металла аргоном с конвертерным шлаком приводит к увеличению угара легирующих элементов ( кремни , алюмини ) и к переходу из шлака в металл фосфора. Кроме оценки химического состава, отбираемые пробы позвол ют оценить содержание неметаллических включений и содержание растворенных газов в металле по высоте ванны или ковша. Получаемые данные дают возможность оценить состо ние металла в объеме и разработать меропри ти , направленные на улучшение качества металла

3,0 0,09 3,5 0,08 4,0 0,08

1,48 0,25 0,018 0,012 1,48 0,25 0,018 0,012 1,48 0,25 0,018 0,012

Claims (3)

1. ПРОБООТБОРНИК ЖИДКОГО МЕТАЛЛА, содержащий открытый с двух концов кварцевый металлоприемник, соосно с ним установленную теплоизоляционную трубу, открытую сверху, отличающийся тем, что, с целью получения представительной и плотной пробы по всей высоте ванны, он снабжен дополнительной концентрично установленной снаружи пробоотборника трубой, закрытой с нижнего торца, при этом теплоизоляционная труба установлена закрытым концом выше дополнительной, заплолнена^- воспламеняющейся смесью и снабжена воронкой с охлаждающим агентом.

2. Пробоотборник по π. 1, отличающийся тем, что воронка установлена с возможностью вертикального перемещения.

3. Пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что верхние концы труб выполнены цилиндроконическими.