SU1280468A1 - Устройство дл отбора проб и замера температуры жидкого металла - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройству дл  отбора проб и замера температуры жидкого металла, может быть использовано в черной металлургии и позвол ет упростить конструкцию и повысить производительность за счет сокращени  времени пробоотбора. Устройство содержит центральную трубу 1 с полостью 2 и сменный полый блок 3 из теплостойкого материала с термозлементом , размещенный коаксиально на трубе и образующий с ним кольцевой канал 4. Нижний конец трубы 1 снабжен контактным узлом 5, содержащим контактные кольца 6. В стенке трубы 1 вьше узла 5 выполнено отверстие 8, над которым установлено кольцо 9 с прорезью 10, жестко закреплено на трубе. В стенке блока 3 выполнен огнеупорный канал 11, образованный кварцевой трубкой 12, выход которой внутри,блока 3 находитс  в непосредственной близости над прорезью 10. 3 ил. 22 24 (Л Жидкий металл (иг.1

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано , в частности, в конверторном про- .изводстве стали дл  контрол  технологических параметров конверторной плавки.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и повышение производительности за счет сокращени  времени пробоотбора.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - вид, А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 .

Устройство содержит центральную трубу 1 с полостью 2 и сменный теплостойкий (бумажный или картонный) блок 3 (термопарный блок типа ТПР- , 2075), который размещен коаксиально на трубе 1 и образует с ним кольцевой канал 4; Нижний конец трубы снабжен контактным узлом 5, который содержит Контактные кольца б и провода 7, отход щие- от них.

В стенке трубы 1 выше узла 5 выполнено отверстие 8, над которым установлено кольцо 9 с нрорезью 10 и жест1со закреплено на трубе. В сменке блока 3 выполнен огнеупорный.канал 11, образуемый кварцевой трубкой 12, выход которой внутри блока 3 находитс  в непосредственной близости над прорезью 10 (фиг. 1 и 2)

Сменньп теплостойкий блок 3 (тер- мопариый блок типа ТПР-2075) состоит собственно из блока 3 (гильзы) и огнеупорной термопарной головки 13, котора  содержит термопару 14 и -контактный хвостовик 15, предназначенный дл  размещени  на -нем контакт- ньтх выводов 16 от термопары 14, а последн   заключена в защитную V-o6 разную кварцевую трубку 17 и закры- т колпачком 18 от механических повреждений и шлака при погружении блока в металлургический агрегат. Теплостойкий блок 3 зафиксирован в оп- ределенном положении и удерживаетс  на трубе 1 при помощи штифта 19, установленного в наружной труб 20 зонда, и байонетной прорези 21, выполненной на. конЦе блока (фиг. 3).

Зонд (показан только нижний торец его) представл ет собой две коаксиально установленные трубы 20 и 22, образующие кольцевой 23 и центральный 24 каналы, к которым стыкуютс  соответствующие каналы 4 и 2 устрой10

15

804682

ства. В верхней части зонда (не показана ) центральна  труба 22 соединена с сепаратором, предназначенным дл  отделени  металлического.порошка от несущего газа. Последний уходит в атмосферу через выход в сепараторе , перекрываемый заслонкой. Наружна  труба зонда вверху закрыта и снабжена подводом дл  газа. Перенесение огнеупорного канала,d торца (прототип) в стенку теплостойкого блока позволило использовать в качег стве теплостойкого блока сменный термопарный блок типа ТПР-2075, «е наруша  его конструкции, т.е. беретт с  готовый серийно вьтускаемый датчик температуры (термопарный блок типа ТПР-2075) и снабжаетс  огне--- упорным каналом (фиг. 1) и прорезью (фиг. 3) дл  байонетного креплени  блока к зонду. Кроме того, такое расположение огнеупорного канала позвол ет отбирать порошкообразную пробу металла при более низкой температуре расплайа, не занижа  надежности отбора пробы, за счет исключени  охлаждающего эффекта эжек- тирующим газом стенок огнеупорного канала,, той части его длины, котора  находи,тс  в эжекторе (по прототипу), а также чза счет значительного сокращени  пути -прохождени  жидким металлом до момента его распыленид (до внутреннего торца канала), так как длина огнеупорного канала практически приблизилась к толщине стенки теплостойкого блока и составила .всего лишь 10-12 мм (толщина стенки теплостойкого блока 7-8 мм).

20

25

30

35

40

5

0

5

Устройство работает следуюш м образом .

Перед проведением измерени  на трубку I надвигают сменный термопарный блок 3 (ТПР-2075) и ориентируют его так, чтобы штифт 19 попал в байонетную прорезь 21 (фиг. 1 и 3) и небольшим поворотом устанавливают его в фиксированное положение. При этом хвостовик 15 входит в койтакт- ный узел 5 и проволочные контактные вьшоды 16 от термопары 14 оказывают- с  в плотном соприкосновении с контактными кольцами 6 узла 5, тем самым происходит электрическое подключение термопары 14 к проводам 7, которые после выхода из зонда подключаютс  к регистрирующему прибору (не показан). Одновременно с этим

выхйд канала 11 располагаетс  над прорезью 10 (фиг. 1).

Дл  выполнени  отбора порошкообразной пробы и замера температуры металла устройство ввод т в конвертер при помощи зонда и одновременно подают инертный газ по центральному каналу 24 зонда в полость 2 трубы I Из полости 2 через отверстие 8 газ попадает под,кольцо 9 и в его прорезь 10, и вдоль торца трубки 12 создает в канале 11, в зависимости от заданного режима, эжекцию или, наоборот, часть газ по нему выходит наружу, создава  отдув. Из прорези 10 газ попадает в кольцевые каналы 4 и 23 соответственно устройства и зонда. Из зонда (верхн   часть зонда ,с сепаратором не показана ) газ попадает в сепаратор, из которого выход газа в атмосферу регулируетс  заслонкой.

До момента погружени  устройства в металл необходима работа его в режиме Отдув, при котором йанал 11 предохран етс  выход щим из него газом из шлака при погружении устройства в конвертерную ванну.

Режим Отдув осуществл ют следующим образом.

При помощи заклонки прикрывают выход газа из сепаратора на столько чтобы создалс  подпор газа в кольцевом канале 4 и над прорезью 10. Газовый подпор над прорезью 10 создает сопротивление потоку газа , выход щему из прорези, и снижает его скорость на столько, что эжекции в канале 11 не будет, а наоборот, час газа по каналу начинает выходить из ;устройства наружу, создава  Отдув

Как только устройство достигнет заданного положени  в жидком металле , автоматически или вручную, заслонку , котора  до этого момента прикрьтапа выход газа из сепаратора , резко сдвигают, открыва  полностью выход дл  газа. Газ быстро уходит в атмосферу, снима  тем самым газовый подпор над прорезью 10. При этом газ, выход щий из прорези ТО, приобретает максимальную скорость

И, проход  вдоль торца огнеупорной трубки 12, начинает эжектировать жидкий металл по каналу 11 и на выходе из него, срыва  жидкий металл с торца трубки 12, начинает дробить и распыл ть его на частички (поро

10

15

2804684

шок), которые, увлека сь потоком газа по кольцевым каналам 4 и 23 соответственно устройства и зонда, будут доставлены наверх к анализа- 5 тору, предварительно отделившись в-сепараторе от газа. Одновременно с началом процесса отбора порошкообразной пробы металла, «ак только устройство погрузили в жидкий металл, колпачек I8 начинает плавитьс  и термопара 14 через 1 с начинает измер ть температуру металла и еще через 2-3 с выдержки устройство начинают выводить из конвертера.

С момента начала вывода устройства из металла можно осуществить два варианта режима работы: либо прекратить эжекцию и перевести устройство в режим Отдув, прикрыв заслонкой выход газа из сепаратора, либо продолжить эжекцию (отбор пробы по ходу движени  устройства вверх в металле, шлаке и газовой фазе). Осуществление первого варианта целесообразно в практике конвертерного производства стали, второго - в исследовательских цел х дл  изучени  конвертерного процесса.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано , в частности, в конверторном про .изводстве стали дл  контрол  техноло гических параметров конверторной плавки. Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и повышение производительности за счет сокращени  вре мени пробоотбора. На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - вид, А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 . Устройство содержит центральную трубу 1 с полостью 2 и сменный теплостойкий (бумажный или картонный) блок 3 (термопарный блок типа ТПР2075 ), который размещен коаксиально на трубе 1 и образует с ним кольцевой канал 4; Нижний конец трубы сна жен контактным узлом 5, который содержит Контактные кольца б и провод 7, отход щие- от них. В стенке трубы 1 выше узла 5 выполнено отверстие 8, над которым ус тановлено кольцо 9 с нрорезью 10 и жест1со закреплено на трубе. В сменк блока 3 выполнен огнеупорный.канал 11, образуемый кварцевой трубкой 12 выход которой внутри блока 3 находи с  в непосредственной близости над прорезью 10 (фиг. 1 и 2) Сменньп теплостойкий блок 3 (тер мопариый блок типа ТПР-2075) состои собственно из блока 3 (гильзы) и ог неупорной термопарной головки 13, котора  содержит термопару 14 и -кон тактный хвостовик 15, предназначенный дл  размещени  на -нем контактньтх выводов 16 от термопары 14, а последн   заключена в защитную V-o6 разную кварцевую трубку 17 и закрыт колпачком 18 от механических пов реждений и шлака при погружении бло ка в металлургический агрегат. Теплостойкий блок 3 зафиксирован в определенном положении и удерживаетс  на трубе 1 при помощи штифта 19, ус тановленного в наружной труб 20 зонда, и байонетной прорези 21, выполненной на. конЦе блока (фиг. 3). Зонд (показан только нижний торе его) представл ет собой две коаксиально установленные трубы 20 и 22, образующие кольцевой 23 и центральный 24 каналы, к которым стыкуютс  соответствующие каналы 4 и 2 устрой 82 ства. В верхней части зонда (не показана ) центральна  труба 22 соединена с сепаратором, предназначенным дл  отделени  металлического.порошка от несущего газа. Последний уходит в атмосферу через выход в сепараторе , перекрываемый заслонкой. Наружна  труба зонда вверху закрыта и снабжена подводом дл  газа. Перенесение огнеупорного канала,d торца (прототип) в стенку теплостойкого блока позволило использовать в качег стве теплостойкого блока сменный термопарный блок типа ТПР-2075, «е наруша  его конструкции, т.е. беретт с  готовый серийно вьтускаемый датчик температуры (термопарный блок типа ТПР-2075) и снабжаетс  огне--упорным каналом (фиг. 1) и прорезью (фиг. 3) дл  байонетного креплени  блока к зонду. Кроме того, такое расположение огнеупорного канала позвол ет отбирать порошкообразную пробу металла при более низкой температуре расплайа, не занижа  надежности отбора пробы, за счет исключени  охлаждающего эффекта эжектирующим газом стенок огнеупорного канала,, той части его длины, котора  находи,тс  в эжекторе (по прототипу), а также чза счет значительного сокращени  пути -прохождени  жидким металлом до момента его распыленид (до внутреннего торца канала), так как длина огнеупорного канала практически приблизилась к толщине стенки теплостойкого блока и составила .всего лишь 10-12 мм (толщина стенки теплостойкого блока 7-8 мм). Устройство работает следуюш м образом . Перед проведением измерени  на трубку I надвигают сменный термопарный блок 3 (ТПР-2075) и ориентируют его так, чтобы штифт 19 попал в байонетную прорезь 21 (фиг. 1 и 3) и небольшим поворотом устанавливают его в фиксированное положение. При этом хвостовик 15 входит в койтактный узел 5 и проволочные контактные вьшоды 16 от термопары 14 оказываютс  в плотном соприкосновении с контактными кольцами 6 узла 5, тем самым происходит электрическое подключение термопары 14 к проводам 7, которые после выхода из зонда подключаютс  к регистрирующему прибору (не показан). Одновременно с этим выхйд канала 11 располагаетс  над прорезью 10 (фиг. 1). Дл  выполнени  отбора порошкообразной пробы и замера температуры металла устройство ввод т в конвертер при помощи зонда и одновременно подают инертный газ по центральному каналу 24 зонда в полость 2 трубы Из полости 2 через отверстие 8 газ попадает под,кольцо 9 и в его прорезь 10, и вдоль торца трубки 12 создает в канале 11, в зависимости от заданного режима, эжекцию или, наоборот, часть газ по нему выходит наружу, создава  отдув. Из прорези 10 газ попадает в кольцевые каналы 4 и 23 соответственно устрой ства и зонда. Из зонда (верхн   часть зонда ,с сепаратором не показана ) газ попадает в сепаратор, из которого выход газа в атмосферу регулируетс  заслонкой. До момента погружени  устройств в металл необходима работа его в ре жиме Отдув, при котором йанал 11 предохран етс  выход щим из него газом из шлака при погружении устройства в конвертерную ванну. Режим Отдув осуществл ют следующим образом. При помощи заклонки прикрывают выход газа из сепаратора на столько чтобы создалс  подпор газа в кольцевом канале 4 и над прорезью 10. Газовый подпор над прорезью 10 создает сопротивление потоку газа, выход щему из прорези, и снижает его скорость на столько, что эжекции в канале 11 не будет, а наоборот, час газа по каналу начинает выходить из ;устройства наружу, создава  Отдув Как только устройство достигнет заданного положени  в жидком металле , автоматически или вручную, заслонку , котора  до этого момента прикрьтапа выход газа из сепаратора , резко сдвигают, открыва  полнос тью выход дл  газа. Газ быстро уходит в атмосферу, снима  тем самым газовый подпор над прорезью 10. При этом газ, выход щий из прорези ТО, приобретает максимальную скорость И, проход  вдоль торца огнеупорной трубки 12, начинает эжектировать жидкий металл по каналу 11 и на выходе из него, срыва  жидкий металл с торца трубки 12, начинает дробить и распыл ть его на частички (поро684 шок), которые, увлека сь потоком газа по кольцевым каналам 4 и 23 соответственно устройства и зонда, будут доставлены наверх к анализатору , предварительно отделившись в-сепараторе от газа. Одновременно с началом процесса отбора порошкообразной пробы металла, «ак только устройство погрузили в жидкий металл, колпачек I8 начинает плавитьс  и термопара 14 через 1 с начинает измер ть температуру металла и еще через 2-3 с выдержки устройство начинают выводить из конвертера. С момента начала вывода устройства из металла можно осуществить два варианта режима работы: либо прекратить эжекцию и перевести устройство в режим Отдув, прикрыв заслонкой выход газа из сепаратора, либо продолжить эжекцию (отбор пробы по ходу движени  устройства вверх в металле, шлаке и газовой фазе). Осуществление первого варианта целесообразно в практике конвертерного производства стали, второго - в исследовательских цел х дл  изучени  конвертерного процесса. После выхода устройства из конвертера снимают отработанный блок 3 и устанавливают новый, после чего устройство готово дл  выполнени  следующего измерени . Формула изобретени.  Устройство дл  отбора проб и замера температуры жидкого металла, содержащее сменный полый блок из теплостойкого материала с термоэлементом и огнеупорньм каналом дл  отбора жидкого металла и размещенных в полости блока центральной трубой И контактным узлом, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повьш1ени  производительности путем сокращени  времени отбора, контактный узел установлен на нижнем торце центральной трубы , центральна  труба выполнена с отверстием в боковой стенке, расположенным над контактным узлом, устройство снабжено разрезным уплотнительным кольцом, установленным над отверстием снаружи Д1;ентральной трубы, при этом огнеупорный канал дл  отбора жидкого металла расположен в стенке полого блока над уплотнительным кольцом , а осева  лини  огнеупорного каала перпендикул рна осевой линии рорези и пересекаетс  с ней.

   Bu9fl

   Фиг. 2

   Фиг.з