SU1411612A1

SU1411612A1 - Apparatus for sampling melts

Info

Publication number: SU1411612A1
Application number: SU864077940A
Authority: SU
Inventors: Михаил Викторович Князев; Сергей Вениаминович Сухарев; Галина Степановна Лапаева
Original assignee: Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина
Priority date: 1986-06-16
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1988-07-23

Abstract

Изобретение относитс к цветной металлургии и может быть иснользовано дл онеративного отбора проб раснлава через горизонтальные фурмы нлавильных агрегатов и контрол за ходом технологического процесса. Цель - возможность отбора проб из реакционной зоны по ходу продувки независимо от дутьевого режима работы фурмы и упрощение устройства. Устройство состоит из пробоотборника, выполненного в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми KpbmjKaMii, одна из которых снабжена газоотвод ци1м патрубком. Дл сопр жени пробоотборника с фурмой служит нола штанга, установленна одним концом внутри камеры консольно. Внутри штанги без зазора установлен пробоотбор- ный патрубок с возможностью перемещени его в нол.ости фурмы. 5 ил. SThe invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used for on-line sampling of a rasflav through horizontal tuyeres of smelting units and monitoring the progress of the technological process. The goal is the possibility of sampling from the reaction zone during purging, regardless of the blowing mode of the tuyere and simplifying the device. The device consists of a sampler made in the form of a cylindrical cyclone chamber with end KpbmjKaMii, one of which is equipped with a gas outlet with a ci1m pipe. To match the sampler with the tuyere, a bar is used, which is mounted at one end inside the camera console. A sampling nozzle is installed inside the boom without clearance, with the ability to move it to the bottom of the tuyere. 5 il. S

Description

О5 N5O5 N5

Изобретение относитс к цветной металлургии и может быть использовано дл онеративного отбора проб расплава через горизонтальные фурмы плавильных агрегатов и контрол за ходом технологического процесса.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used for on-line sampling of the melt through the horizontal tuyeres of the melting units and monitoring the progress of the technological process.

Цель изобретени - возможность отбора проб из реакционной зоны по ходу продувки независимо от дутьевого режима работы фурмы при упрощении устройства.The purpose of the invention is the possibility of sampling from the reaction zone during purging, regardless of the blowing mode of the tuyere while simplifying the device.

На фиг. 1 показано устройство дл отбора проб жидких расплавов, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - общее положение фурмы под дутьем; на фиг. 4 - рабочее положепие пробоотборника (конец пробоотборного патрубка в расплаве); на фиг. 5 - то же, конец пробоотборного патрубка с пробой в фурме).FIG. 1 shows a device for sampling liquid melts, a general view in section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 - the general position of the tuyere under blast; in fig. 4 - working position of the sampler (the end of the sampling pipe in the melt); in fig. 5 - the same, the end of the sampling pipe with a sample in the tuyere).

Устройство содержит пробоотборник 1, выполненный в виде циклонной цилиндрической камеры 2 со съемными торцовыми крыщками 3 и 4 и с отверстием 5 в верхней части камеры 2, удаленном на рассто ние 20 мм от торцовой крышки 4 и размещенном эксцентрично ос м цилиндра.The device comprises a sampler 1, made in the form of a cyclone cylindrical chamber 2 with removable end flaps 3 and 4 and with an opening 5 in the upper part of chamber 2, separated by a distance of 20 mm from the end cover 4 and placed eccentrically with the cylinder axis.

В отверстии 5 жестко закреплена пола гитанга 6 внутренним диаметром 25,5 мм и длиной 200 мм, при этом один конец щтанги 6 заглублени в полость камеры 2 так, что часть этого конца сопр жена с внутренней поверхностью цилиндра и закреплена сваркой, а друга часть заглубленного конца 1птанги 6 образует консоль 7, равную 30 мм. Все это обеспечивает, с одной стороны, создание центробежного движени потока пробы, а с другой - качественное крепление 6 к камере 2.In the hole 5, the floor of the guitar 6 is rigidly fixed with an internal diameter of 25.5 mm and a length of 200 mm, with one end of the pole 6 recessing into the cavity of chamber 2 so that part of this end is mated with the inner surface of the cylinder and fixed by welding, and the other part of the recessed the end of the flange 6 forms a console 7, equal to 30 mm. All this provides, on the one hand, the creation of a centrifugal movement of the sample flow, and on the other hand, high-quality mounting 6 to the chamber 2.

В полости штанги 6 установлен съемный пробоотборный патрубок 8, герметичное примыкание наружной поверхности которого к внутренней поверхности полой штанги обеспечиваетс минимальной разницей их диа.метров, а фиксаци пробоотборного патрубка 8 в штанге 6 и ограничение глубины его проникновени за кра штанги в полость цилиндра обеспечиваетс замком, выполненным по типу артиллерийского (не показано).In the cavity of the rod 6, a removable sampling pipe 8 is installed, the tight connection of the outer surface of which to the inner surface of the hollow rod is ensured by the minimum difference of their diameters, while fixing the sample pipe 8 in the rod 6 and limiting the depth of its penetration beyond the edge of the rod into the cylinder cavity is provided with a lock made by the type of artillery (not shown).

Длина пробоотборного патрубка должна слагатьс из длины полости фурмы, рассто ни максимального углублени патрубка в расплав и длины патрубка дл свободного его удержани с камерой за пределами конвертера. В опытно-промышленном образце длина пробоотборного патрубка составл ет 1900 мм. Максимальное погружение патрубка в расплав обозначено риской на патрубке, совмещение которой с краем фурмы показывает необходимое максимальное заглубление патрубка в расплав.The length of the sampling pipe must be made up of the length of the lance cavity, the distance of the pipe’s maximum recess into the melt and the length of the pipe to keep it free with the chamber outside the converter. In the pilot sample, the length of the sampling pipe is 1900 mm. The maximum immersion of the nozzle into the melt is indicated by a risk on the nozzle, the combination of which with the edge of the tuyere shows the required maximum depth of the nozzle into the melt.

На торцовой крьнике 3 выполнен газо- отвод щий патрубок 9.On the end plate 3, there is a gas outlet pipe 9.

Дл креплени камеры 2 и съемных торцовых крышек 3 и 4 служат крепежные элементы в виде болтов 10 и проу- щин 11.The fastening elements in the form of bolts 10 and 10 are used to fasten the chamber 2 and the removable end covers 3 and 4.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Перед отбором проб внутреннюю поверхность съемного пробоотборного патрубка 8 промывают раствором известкового молока, враща патрубок вокруг своей оси, что позвол ет равномерно покрыть его внутреннюю поверхность известковым молоком. Это предотвращает адгезию расплава к поверх- ности патрубка 8 при его транспортировке.Before sampling, the inner surface of the removable sampling pipe 8 is washed with a solution of milk of lime, rotating the pipe around its axis, which allows it to evenly cover its inner surface with lime milk. This prevents the adhesion of the melt to the surface of the nozzle 8 during its transportation.

Затем пробоотборный патрубок 8 вставл ют в полую штангу 6 собранной циклонной камеры, фиксируют его с помощью замка. Такое состо ние устройства вл етс исходным. Устройство полностью подго- товлено к работе.Then, the sampling tube 8 is inserted into the hollow rod 6 of the assembled cyclone chamber and secured with a lock. This device state is original. The device is fully prepared for operation.

Дл отбора пробы свободный конец пробоотборного патрубка 8 ввод т в полость фурмы 12, при этом клапан 13 фурмы 12 отжимаетс в карман 14, и дутьевой газ 0 поступает по зазору между полостью фурмы и пробоотборным патрубком 8 в расплав . Патрубок 8 продвигают по полости фурмы до совмещени одной из нанесенных на нем рисок с наружным торцом фурмы 12. Врем пребывани патрубка 8 в расплаве составл ет 1-2 с. Глубина его погружени зависит от условий эксперимента .In order to take a sample, the free end of the sampling pipe 8 is introduced into the cavity of the tuyere 12, while the valve 13 of the tuyere 12 is pressed into the pocket 14, and the blast gas 0 flows through the gap between the tuyere cavity and the sampling pipe 8 into the melt. The pipe 8 is advanced along the lance cavity until one of the scratches applied on it is aligned with the outer end of the tuyere 12. The residence time of the pipe 8 in the melt is 1-2 s. The depth of its immersion depends on the experimental conditions.

При погружении патрубка 8 в расплав последний заполн ет полость патрубка. Затем пробоотборный натрубок 8 вывод т из расплава, и при обратном прохождении патрубком по полости фурмы 12 отобранна проба расплава транспортируетс дутьевым газом по патрубку 8 с большой скоростью в полость камеры 2, попадает на сопр женную с патрубком стенку цилиндра, закручиваетс под действием центробежной силы по внутренней поверхности камеры 2, двига сь вниз по спирали, и одновреме,н- но охлаждаетс , отдава тепло стенка.м цилиндра и уменьша свои линейные разме- 0 ры, и измельчаетс .When the nozzle 8 is immersed in the melt, the latter fills the nozzle cavity. The sampling wire 8 is then withdrawn from the melt, and when the pipe reverses through the cavity of the tuyere 12, the melt sample is transported by the blowing gas through the pipe 8 at high speed into the cavity of the chamber 2, gets onto the cylinder wall that is adjacent to the pipe, and is twisted by centrifugal force. the inner surface of chamber 2, moving downward in a spiral, and at the same time, it is cooled, giving off heat to the wall of the cylinder and reducing its linear dimensions, and is ground.

Отход щие газы вывод тс через газо- отвод щий патрубок 9. Клапан 13 фурмы 12 возвращаетс в исходное положение при выходе патрубка 8 из полости фурмы.The waste gases are discharged through the gas outlet pipe 9. The valve 13 of the tuyere 12 returns to its original position when the nozzle 8 leaves the cavity of the tuyere.

После приема пробы в цилиндр циклонной камеры 2 пробоотборный патрубок 8 разъедин ют с полой штангой 6, снимают торцовую крышку 4 камеры 2 и высыпают пробу в виде хрупких мелких пластин, толпдина сло которых составл ет 1-2 мм, Q вес всей пробы достигает 15-60 г.After receiving the sample into the cylinder of the cyclone chamber 2, the sampling nozzle 8 is disconnected from the hollow rod 6, the front cover 4 of chamber 2 is removed and the sample is poured out in the form of fragile small plates, the tolpdin layer of which is 1-2 mm. 60

Физико-химический состав фаз отобранной пробы вследствие быстрого отбора и резкого ее охлаждени соответствует составу фаз расплава в реакционной зоне 5 плавильного агрегата в момент отбора.The physico-chemical composition of the phases of the sample taken due to rapid sampling and its sharp cooling corresponds to the composition of the melt phases in the reaction zone 5 of the melting unit at the time of sampling.

Измельчение пробы в нроцессе отбора уменьшает врем , необходимое дл подготовки пробы к анализу.Grinding the sample in the sampling process reduces the time required to prepare the sample for analysis.

00

5five

После изъ ти пробы внутреннюю поверхность пробоотборного патрубка 8 вновь промывают раствором известкового молока, фиксируют патрубок 8 в полой штанге 6, креп т торцовую крышку 4 камеры 2, и пробоотборник вновь пригоден дл использовани .After sampling, the inner surface of the sampling pipe 8 is again washed with a solution of milk of lime, the pipe 8 is fixed in the hollow rod 6, the end cover 4 of the chamber 2 is fixed, and the sampler is again suitable for use.

Устройство позвол ет сократить врем на отбор и подготовку пробоотборника к следующему отбору до 5-8 мин, дает воз- м-ожность отбирать пробы из жидкой ванны конвертера по ходу продувки кислородсодержащим газом независимо от технологического режима дуть фурмы, существенно упростить конструкцию пробоотбор10The device allows to reduce the time for sampling and preparing the sampler for the next sampling up to 5-8 minutes, makes it possible to take samples from the liquid bath of the converter during the purge with oxygen-containing gas regardless of the process mode to blow the tuyeres, to significantly simplify the design of the sampling 10

Размещение отверсти в верхней части цилиндра позвол ет не только удлинить путь потока пробы и увеличить площадь дл ее приема, но и распределить ее при движении сверху вниз по всей внутренней поверхности цилиндра, что способствует ско- рейщему охлаждению пробы и по влению множественных разрывов на поверхности пленки в результате резкого охлаждени расплава и уменьшени его линейных размеров.Placing a hole in the upper part of the cylinder allows not only extending the sample flow path and increasing the area for receiving it, but also distributing it from top to bottom over the entire inner surface of the cylinder, which contributes to quicker cooling of the sample and the appearance of multiple breaks on the film surface. by quenching the melt and reducing its linear dimensions.

Сопр женна часть конца полой щтаи- ги с цилиндром в совокупности с остальными признаками обеспечивает создание центробежной силы, а консольна частьThe conjugate part of the end of the hollow shtaigi with the cylinder, together with the other signs, provides for the creation of centrifugal force, and the cantilever part

ника а также осуществить оперативный 5 служит дл поддержани пробоотборногоNick and also implement operational 5 serves to maintain the sampling

контроль за ходом технологического про-патрубка в неподвижном положении и поцесса по ходу плавки за счет следующихвыщает качество креплени штанги к циособенностей .линдру.monitoring the progress of the technological pro-nozzle in a stationary position and the process along the course of melting due to the following exposes the quality of fastening the rod to the characteristics of the cylinder.

Съемный пробоотборный патрубок изRemovable sampling pipe from

нержавеющей стали в сочетании с ос-Выполнение диаметра отверсти щтантальными признаками предназначен дл вво-20 ги и наружного диаметра съемного пробода расплава в полый цилиндр -циклоннойотборного патрубка так, что обеспеченоstainless steel in combination with wasps. Making the diameter of the hole with schantal signs is intended for the inlet-20 g and the outer diameter of the removable melt probe in the hollow cylinder of the cyclone sampling nozzle so that

камеры и распределени подаваемого рас-их плотное примыкание друг к другу,the chambers and the distribution of the feed are their close abutment to each other,

плава по стенкам цилиндра камеры запредотвращает выброс пробы за пределыwater on the cylinder walls of the chamber prevents the sample from being thrown out

счет дуть фурмы, а также дл разме-пробоотборника, исключает возможность ееthe expense of blowing the tuyeres, as well as for the size of the sampler, eliminates the possibility of its

щени его рабочей части в полости фур-95 потери и обеспечивает безопасность промы на необходимую глубину погружени в расплав по ходу продувки кислородом жидкой ванны.This means that the working part in the cavity of the fur-95 is lost and ensures the safety of the flush to the required depth of immersion into the melt during the course of the oxygen bath purge.

Циклонна камера в сочетании с остальными признаками обеспечивает создание центробежного движени поступающей в нее 30 расплавов, включающее пробоотборник, отведени работ.The cyclone chamber, in combination with the other features, provides for the creation of a centrifugal movement of 30 melts entering it, including the sampler, for the discharge of work.

Claims

The invention of the device for sampling liquid

the liquid sample and its distribution in the form of a thin film on the inner surface of the chamber with simultaneous rapid cooling and grinding of the sample during the sampling process.

A version and a hollow rod for interfacing the sampler with a tuyere and a sampling nozzle, characterized in that, in order to be able to take samples from the reaction zone during the course of the purge independently of the chamber in the form of a cylinder of the 35th mode of operation, the tuyere device, the sampler is made

the flow of the sample flow.

Placing a hole that is not eccentric to the cylinder axes, for example along the axes, does not allow centrifugal movement of the sample flow, since its flow is directed to the opposite wall in the form of a compact thick jet, which leads to its local distribution, slower cooling of the sample ingot and for 40

In the form of a cylindrical cyclone chamber with end caps, one of which is equipped with a gas outlet pipe, the hole is placed in the upper part of the chamber eccentric, the floor bar is installed in the hole so that one end is placed inside the camera console, and the sampling pipe is removable and installed inside the rod no gap with

thus, it is difficult to extract the sample from g by the possibility of moving it in the cavity of the sampler.

Placing a hole in the upper part of the cylinder allows not only extending the sample flow path and increasing the area for receiving it, but also distributing it from top to bottom over the entire inner surface of the cylinder, which contributes to quicker cooling of the sample and the appearance of multiple breaks on the film surface. by quenching the melt and reducing its linear dimensions.

The conjugate part of the end of the hollow shtaigi with the cylinder, together with the other signs, ensures the creation of losses and ensures the safety of pro-alloys, including the sampler, of the work being diverted.

The invention of the device for sampling liquid

A version and a hollow rod for interfacing the sampler with a tuyere and a sampling nozzle, characterized in that, in order to be able to take samples from the reaction zone during the purge course, regardless of the tuyere operation mode and simplify the device, the sampler is made

0

/ 5-A

/;

/five

/ J

J2