SU649965A1 - Устройство дл определени температуры и состава жидкого металла - Google Patents

Description

печить измерение температуры ликвидуса с точностью ±1,5°С, а при определении углерода с точностью ±0,01% требуетс  определ ть температуру ликвидуса с точностью около ±0,8°С. Эти требовани  вызывают существенные сложности как при разработке подобных датчиков, особенно промышленных, так и при проведении измерений (создании оптимальных условий кристаллизации пробы металла). Кроме того, врем  комплексного контрол  относительно велико (около 30 с).

Целью изобретени   вл етс  упрощепие и ускорение процесса измерени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что перва  из термопар размещена в огнеупорном колпачке, установленном с выходом из охлаждаемого корпуса, соединение же концов электродов второй термопары осуществлено через высокотеплопроводное тело вне огнеупорного колпачка. При этом электроды первой термопары выполнены разомкнутыми с выводом одного из них через отверстие огнеупорного колпачка.

На чертеже показано предлагаемое устройство в продольном разрезе.

Оно содержит две термопары, образованные электродами 1, 2, 3, 4. Перва  термопара размещена в огнеупорном колпачке 5, имеющем отверстие 6 и установленном с выходом из охлаледаемого корпуса 7, расположенного в торце измерительного зонда 8. Соединение концов электродов 3, 4 второй термопары осуществлено через высокотеплопроводное тело 9 вне огнеупорного колпачка, а электроды первой термопары выполнены разомкнутыми, и электрод 1 выведен через отверстие 6 этого колпачка . Высокотеплопроводное тело 9 выполнено полым из низкоуглеродистой стали (или из меди), в полости которого установлен огнеупорный колпачок 5 и закреплен уплотнением 10 из шнурового асбеста. Электроды 1, 2 разомкнутой термопары электрически изолированы и зафиксированы в огнеупорном колпачке 5 двухканальными огнеупорными бусинками И. Электроды 3, 4 второй термопары размещены в глухих отверсти х высокотеплопроводпого тела и закреплены в них огнеупорными электроизол торами 12, причем дл  повышени  точности измерений донышки глухих отверстий выполнены толщиной не более 1 мм. В корпусе 7 размещена фишка 13 (асбоцемент или текстолит) с контактными гнездами 14, в которые вставлены вторые концы электродов 1, 2, 3 и 4. При помощи проводов 15, 16, 17 и 18 гнезда фишки подключены к регистрирующим приборам. Металлический колпачок 19 предназначен дл  предохранени  от механического повреждени  огнеупорного (кварцевого) колпачка 5 и от загр знени  торцовой поверхности 20 высокотеплопроводного тела, а также дл  предохранени  их от шлака при погружении устройства в сталеплавильную ванну. Так как высокотеплопроводное тело  вл етс  и электропровод щим и находитс  в контакте с измерительным зондом 8, то последний изолирован от «земли наличием диэлектрических прокладок в месте его креплени . Устройство работает следующим образом .

Дл  определени  температуры жидкого металла и содержани  углерода в нем устройство погружают в сталеплавильную ванну при помощи измерительного зонда 8. После расплавлени  металлического колиачка 19 жидкий металл подходит к электроду 1 и поверхности 20 и электрически замыкает их между собой. Образовавшийс  при этом сигнал поступает по проводам 17 и 18 в потенциометр № 1, на диаграммной

ленте которого пишетс  величина термоэлектродвижущей силы (т.э.д.с. мВ). Примерно за 2-4 с тонкие кромки отверсти  6 и кончик электрода 1 подилав тс  и увеличитс  вход дл  жидкого металла, который , заполнив объем колпачка 5, замкнет электроды 1 и 2 разомкнутой термопары, подключенной проводами 16 и 17 к потенциометру Яо 2, на диаграммной ленте которого пишетс  величина температуры

жидкого металла (i). Втора  термопара (электроды 3 и 4) подключена проводами 15 и 18 к потенциометру Я 3, на диаграммной ленте которого пишетс  температура поверхности 20, практически имеюща 

температуру затвердевшей корки металла (/а). На выполнение измерени  этих трех параметров уходит около 5 с без учета времени на ввод и вывод измерительного зонда 8 из конвертора. После вывода зонда 8

высокотеплопроводное тело 9 из его головки вынимают, устанавливают новое, и устройство подготовлено дл  следующего измерени . По измеренным трем величинам (т.э.д.о.,

t и /а) определ ют содержание углерода в жидком металле, использу  следующую методику. Электрическа  цепь, в которой возникает термо-э.д.с., состоит из электрода 1 - «гор чий электрод, жидкого металла , твердого металла, намерзшего на поверхности 20, высокотеплопроводного тела 9, электрода 3 - «холодный электрод. Так как металл в местах контакта его с электродами имеет различную температуру (жидкий и твердый), то возникает термо-э .д.с., завис ща  от состава металла и градиента температуры. Величина этой термо-э.д.с. определ етс  по известной физической формуле

,.э.д. а(,-,),

где т.э.д.с. - термо-э.д.с., регистрируетс 

на потенциометре № 1, мВ; 1 - температура контакта (спа ) электрода 1 с жидким метал