SU738438A1 - Protective filling - Google Patents
Protective filling Download PDFInfo
- Publication number
- SU738438A1 SU738438A1 SU782569275A SU2569275A SU738438A1 SU 738438 A1 SU738438 A1 SU 738438A1 SU 782569275 A SU782569275 A SU 782569275A SU 2569275 A SU2569275 A SU 2569275A SU 738438 A1 SU738438 A1 SU 738438A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- backfill
- light guide
- protective
- filling
- sapphire
- Prior art date
Links
Abstract
1. ЗАЩИТНАЯ ЗАСЫПКА дл лейкосапфирового световодного устрой-. ства из порошка, содержащего Al2Oj отличающа с тем, что, с целью уменьшени динамической в зкости и коэффициента линейного расширени , а также повышени термической стойкости, в состав засыпки введены 5i02 и HjBpg,причем KOMrtoненты засыпки вз ты одинаковой дисперсности: 0,05-0,1 мм. 2. Защитна засыпка по п.1, о тличающа с тем. Что компоненты вз ты в следующем соотношении вес.ч: Al20 50-60, SiO, 39-49, Н ,В О, 1-1,5..1. PROTECTIVE BACKGROUND for a sapphire light guide device-. Powder containing Al2Oj, characterized in that, in order to reduce dynamic viscosity and linear expansion coefficient, as well as to increase thermal stability, 5i02 and HjBpg were added to the backfill, whereby the backfill components for the same dispersion were: 0.05-0 1 mm. 2. Protective backfill according to claim 1, similar to that. What components are taken in the following weight.h ratio: Al20 50-60, SiO, 39-49, H, B O, 1-1.5.
Description
(Л(L
с:with:
со ооwith oo
4four
СОWITH
00 Изобретение относитс к технике измерений и может быть применено дл измерени температуры жидких металлов в металлургии и литейном производстве . Известны световодные устройства, в которых дл армировани световодов примен ютс защитные засыпки на основе алюмини 1. Известна также защитна засыпка дл лейкосапфирового световодного устройства из порошка, содержащего А12ОзС2. В известном решении световод устройства защищен засыпкой из тугоплавких свободных от щелочи окислов. . Защитна засыпка вл етс составной частью световодного устройства, используемого дл передачи теплового излучени расплава через футеровку металлургического агрегата наружу На пирометр излучени . Световодное устройство, кроме защитной засыпки, вкг.ючает световод, огнеупорную трубку и узел стыковки с пирометром. Защитной засыпкой заполн етс пр межуток мехсду лейкосапфиррвым свето водным стержнем н внутренней поверх ностью огнеупорной трубки световодн го устройства. Световодное устройство стационар но устанавливаетс в футеровке метал лургического агрегата одним торцом заподлицо с внутренним срезом тигл в контакт с расплавом, а другой выв дитс наружу,,Таким образом, устрой ство работает в услови х тепловых ударов и измен ющегос высокого гра диента температуры по его длине. По этому защитна засыпка не должна |сплавл тьс с лейкосапфировым свето ВОДОМ при спекании и в процессе ра боты или иметь с ним одинаковые теп лофизические свойства дл предотвра щени разрушени световода. В процессе работы засыпка должна плотно прилегать к боковой поверхности све товода дл предотвращени подтека ни расплава вдоль световода и обладать достаточной термостойкостью. Иначе при тепловых ударах образуютс радиальные трещины, что приводит, к проникновеник расплава и разрушению устройства. Требовани к защитной засыпке повышаютс с уменьшением толщины футеровки и повышением температуры расплава в металлургическом агр(эгате , так как увеличиваетс температурный градиент. Однако известна засыпка плохо спекаетс в рабочем температурном диапазоне и сплавл етс с лейкосапфиром . В силу этого она не обеспечивает надежную работу лейкосапфиро вого световода, так как при темпера турах и услови х выплавки черных метЕШлов имеет большую динамическую зкость, низкую термостойкость, коэффициент литейного расширени , отичающийс от коэффициента лейкосапфира , с ориентацией 60°, который примен етс дл световодов, плохо спекаетс , что обуславливает недостаточную стойкость к воздействию расплава, сплавл етс с лейкосапфиром . Комплекс таких характеристик приводит к тому, что в процессе работы световодного устройства в футеровке агрегата с лeйJ ocaпфиpaми световод разрушаетс при изменении градиента температуры по его длине. Плохо спеченна засыпка размыкаетс циркулирующим расплавом, возникает опасность прорыва расплава из агрегата через световодное устройство . При тепловых ударах иммерсионный торец устройства растрескиваетс и выкрошиваетс , расплав проникает к боковой поверхности световода и разрушает его при кристаллизации, это в итоге также приводит к прорыву расплава. Цель изобретени - уменьшение динамической в зкости и коэффициента линейного расширени , а также повышение термической стойкости. Указанна цель достигаетс тем, что в состав засыпки введены Si02 и HjBOji причем компоненты засыпки вз ты одинаковой дисперсности : 0,050 ,1 мм. Состав засыпки вз т при следующим соотношении компонентов, вес.ч,: А1гОз 50-60, SiOa 39-49, Н,ВОз1-1,5. Соотношение AljO и 5i02определ ет температуру плавлени засыпки - 1800°С. В силу того, что засыпка охлаждаетс локально за счет Истока тепла излучением через лейкосапфировый световод, толщина ее незначительна (до 8 мм , по толщине футеровки, начина от внутренней ее поверхности, температура резко падает, засыпка может примен тьс дл измерени температуры расплавов до 1750°С. Дл понижени температуры пластической деформации спеченной засыпки введена , Большое содержание HjBOj в засыпке приводит к интенсивной ее реакции с боковой поверхностью лейкосапфирового световода (нагрев борной кислоты сопровождаетс выделением борного ангидрида, который вследствие актов диссоциации и ассоциации с лейкосапфиром способствует ускорению в нем необратимых процессов . Борна кислота вл етс сильным спекающим агентом. При спекании засыпки она плавитс и обеспечивает спекание массы, приобретающей необходимую дл эксплуатации механическую прочность, завис щую от количества кислоты и температуры спекани . С увеличением содержани HjBOj увеличиваетс прочность и спекание засыпки. Исход из этих соображении и учитыва .предельную рабо ую- температуру засыпки, введено 1-1, 5 вес HjBO /благодар чему засыпка пластична в рабочем диапазоне температур выплавки большинства металло Размер частиц засыпки в значите ной степени определ ет плотность.00 The invention relates to a measurement technique and can be applied to measure the temperature of liquid metals in metallurgy and foundry. Fiber optic devices are known in which aluminum based shieldings are used to reinforce light guides. Protective backfill is also known for a sapphire light guide device made of powder containing Al 12 O 3 C 2. In the known solution, the light guide of the device is protected by filling of alkali-free refractory oxides. . The protective charge is an integral part of the light guide device used to transfer heat radiation from the melt through the lining of the metallurgical unit to the outside of the radiation pyrometer. The light guide device, in addition to the protective filling, includes a light guide, a refractory tube, and a docking station with a pyrometer. The protective filling is filled with a right interstice between a light sapphire light rod and the inner surface of the refractory tube of the light guide device. The light guide device is permanently installed in the lining of the metallurgical unit with one end flush with the inner crucible slice in contact with the melt, and the other is taken out, thus, the device operates under conditions of thermal shock and a variable high temperature gradient along its length . Therefore, the protective backfill should not fuse with leucosapphire light with WATER during sintering and during operation or have the same thermophysical properties with it to prevent destruction of the light guide. During operation, the backfill must fit snugly to the side surface of the light guide to prevent melt flow along the fiber and to have sufficient heat resistance. Otherwise, during thermal shock, radial cracks are formed, which leads to penetration of the melt and destruction of the device. Requirements for protective backfill increase with decreasing lining thickness and increasing melt temperature in metallurgical aggr (egate, as the temperature gradient increases. However, the known backfill does not bake well in the operating temperature range and alloy with leucosapphire. Because of this, it does not ensure reliable operation of leucosapphire the light guide, since at temperatures and conditions of smelting black metals there is a high dynamic viscosity, low temperature resistance, a coefficient of foundry expansion, The 60 ° orientation coefficient of leuco-sapphire, which is used for optical fibers, does not bake well, which results in insufficient resistance to the effect of the melt, and is fused with leuco-sapphire. The combination of such characteristics leads to the fact that during operation of the light-guiding device in the unit lining with leu-ja the fiber breaks down when the temperature gradient changes along its length, poorly sintered backfilling is opened by the circulating melt, and there is a danger that the melt from the unit will break through the light guide device. During thermal shock, the immersion end of the device cracks and crumbles, the melt penetrates to the side surface of the optical fiber and destroys it during crystallization, which eventually also leads to the breakthrough of the melt. The purpose of the invention is to reduce the dynamic viscosity and the coefficient of linear expansion, as well as to increase thermal stability. This goal is achieved by the fact that Si02 and HjBOji are added to the composition of the filling, and the components of the filling are of the same dispersion: 0.050, 1 mm. The composition of the charge is taken at the following ratio of components, weight.h ,: A1gOz 50-60, SiOa 39-49, H, VOS1-1.5. The ratio of AljO to 5i02 determines the melting point of the backfill - 1800 ° C. Due to the fact that the backfill is cooled locally due to the Source of heat by radiation through a sapphire light guide, its thickness is insignificant (up to 8 mm, the thickness of the lining, starting from its inner surface, the temperature drops sharply, the backfill can be used to measure the melt temperature to 1750 ° C. To lower the temperature of plastic deformation of the sintered backfill introduced, the high content of HjBOj in the backfill leads to its intense reaction with the lateral surface of the sapphire light guide (heating of boric acid is accompanied By extracting boric anhydride, which, due to acts of dissociation and association with sapphire, accelerates irreversible processes in it. Boric acid is a strong sintering agent. When sintering backfill, it melts and provides sintering to the mass, which acquires the mechanical strength necessary for operation, depending on the amount of acid and sintering temperature. With increasing HjBOj content, the strength and sintering of the backfill increase. Based on these considerations and taking into account the limiting working temperature of the backfill, 1–1,5 weight HjBO is introduced / because of which the backfill is plastic in the working range of the melting temperatures of most metals. The size of the backfill particles largely determines the density.
3-43-4
10,610.6
18501850
Пример 1 Example 1
9,19.1
50 60 145050 60 1450
SiO,SiO,
3939
8080
8,08.0
14201420
8,7 более 1400 1008.7 more than 1400 100
, 1 Примечание: , 1 Note:
Пластичность засыпки в рабочем диапазоне температур, незначительное отличие ее теплофизических свойств от лейкосапфира и то, что засыпка не сплавл етс с лейкосапфиром предотвращают разрушение лейкосапфирового стержн при измененииThe ductility of the charge in the operating temperature range, the slight difference in its thermophysical properties from sapphire and the fact that it is not fused with sapphire prevent the sapphire rod from breaking when changing
20-2320-23
1750185017501850
18301830
15-17 3-3,115-17 3-3,1
14001400
16-18 2,3-2,8 182016-18 2.3-2.8 1820
14001400
17-19 1,6-2,5 180017-19 1.6-2.5 1800
14001400
градиента температуры по толщине футеровки в зоне установки световодного блока.temperature gradient across the thickness of the lining in the installation area of the light guide block.
Предлагаемый состав засыпки испытывалс в световодном устройстве, состо щем из огнеупорной трубки, по продольной оси котосюй размещен известна ., засыпка сплавл етс с лейкосапфиром при температуре до 1600°С, предлагаемый состав до температур с лейкосапфиром не сплавл етс . прочность и температуру спекани . Удовлетворительные характеристики спеченной засыпки, с учетом верхнего предела рабочей температуры , получаютс , если все компоненты засыпки имею одинаковый размер частиц О;05-0,1 мм. В таблице приведены 3 примера и физико-механические показатели предлагаемого состава засыпки по сравнению с известным. лейкосапфировый световод. Промежуток между световодом и внутренней поверх ностью трубки засыпалс предлагаемой защитной засыпкой. В качестве световодов использовались лейкосапфировые стержни (d 6-8 мм и В 200 мм ), толщина засы ки не превышала 10 мм. Световодные устройства устанавливались стационарно в футеровку печей, одним концом заподлицо с внутренним срезом футеровки в контакт с расплавом, Другой конец выводилс наружу. Тепло вое излучение расплава выводилось через футеровку и анализировалось йирометром излучени . Состо ние лейкосапфировых световодов контролировалось визуально и по показани м пирометра, сравниваемым с термопарой Температура расплава (садки ) в печи измен лась в пределах 900-1500°С. Испытани показали, что лейкосапфировые световоды светоиодных устройств не разрушались в течение всей кампании футеровки печей ( до 2 мес цев )и обеспечивали непрерывный конт роль температуры расплава(садки7 в печи на всех этапах плавки: загрузка шихты и наплавление металлом печи, перегрев и выдержка расплава.; Засыпка плотно облегала лейкосапфировый световод, но не сплавл лась с ним. Подтекани расплава вдоль боковой поверхности отсутствовали. Засыпка не растрескивалась и изнашивалась равномерно с футеровкой печи . Предпосылок к прорыву расплава из печи не было. Положительный эффект заключаетс в том, что засыпка предлагаемого состава- обеспечивает надежную работу лейкосапфирового световода и предотвращает прорыв расплава через световодный блок, что повышает точность измерени температуры расплавов и обеспечивает безопасность при измерении температуры пирометрии излучени , работающими в комплекте с лейкосапфировыми световодными блоками, стационарно установленными в футеровке металлургических- агрегатов.The proposed filling composition was tested in a light guide device consisting of a refractory tube, the longitudinal axis of which was placed is known. The filling is fused with synthetic sapphire at a temperature of up to 1600 ° C, and the proposed composition does not fuse with a temperature of sapphire. sintering strength and temperature. Satisfactory characteristics of the sintered backfill, taking into account the upper limit of the operating temperature, are obtained if all components of the backfill have the same particle size O; 05-0.1 mm. The table shows 3 examples and physico-mechanical parameters of the proposed composition of the filling in comparison with the known. sapphire light guide. The gap between the light guide and the inner surface of the tube was filled with the proposed protective filling. Leucosapphire rods (d 6–8 mm and 200 mm) were used as light guides; the gauge thickness did not exceed 10 mm. The light-guiding devices were permanently installed in the furnace lining, one end flush with the internal lining cut, in contact with the melt. The other end was brought out. The heat radiation of the melt was removed through the lining and analyzed with a radiation irometer. The state of sapphire light guides was monitored visually and by the indications of the pyrometer compared with the thermocouple. The temperature of the melt (set) in the furnace varied from 900 to 1500 ° C. Tests have shown that leucosapphire light guides of light-diode devices did not break down during the whole furnace lining campaign (up to 2 months) and ensured continuous monitoring of the melt temperature (charges 7 in the furnace at all stages of smelting, furnace heating, overheating and melting. The backfill tightly encircled the sapphire light guide, but did not fuse with it. There was no melt leakage along the side surface. The backfill did not crack and weared evenly with the furnace lining. There was no melt flow from the furnace. The positive effect is that the filling of the proposed composition ensures reliable operation of the sapphire light guide and prevents the melt from breaking through the light guide block, which improves the accuracy of measuring the temperature of the melts and provides a safe way to measure the radiation pyrometry temperature Sapphire fiber optic blocks, permanently installed in the lining of metallurgical aggregates.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782569275A SU738438A1 (en) | 1978-01-10 | 1978-01-10 | Protective filling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782569275A SU738438A1 (en) | 1978-01-10 | 1978-01-10 | Protective filling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU738438A1 true SU738438A1 (en) | 1983-02-07 |
Family
ID=20744354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782569275A SU738438A1 (en) | 1978-01-10 | 1978-01-10 | Protective filling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU738438A1 (en) |
-
1978
- 1978-01-10 SU SU782569275A patent/SU738438A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент US № 3745834, кл G 01 J 5/08, опублик. 1973. 2. Патент Австрии 280650, кл. G 01 к 1/16,опублик. 1970 (прототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3709040A (en) | Lances for taking samples of molten metal | |
US4059996A (en) | Molten metal sample cup containing blob for promoting carbide formation | |
AU2004256175A1 (en) | Method and device for measuring a melt cooling curve | |
US3530716A (en) | Device for continuously measuring the temperature of metal baths in melting or refining furnaces,particularly in converters | |
US5302027A (en) | Refractory sight tube for optical temperature measuring device | |
AP589A (en) | Sensor array for measuring temperature | |
US3221559A (en) | Immersion sampler | |
US2102955A (en) | Temperature measuring installation | |
US4919543A (en) | Molten metal temperature probe | |
SU738438A1 (en) | Protective filling | |
Klug et al. | Crystallization control in metallurgical slags using the single hot thermocouple technique | |
US3813944A (en) | Molten metal sampling device | |
DK150996B (en) | DIGEL FOR THERMAL ANALYSIS OF ALUMINUM ALLOYS UNDER THEIR STRENGTH | |
US3577886A (en) | Device for immersion in molten material to sample and/or measure temperature | |
Alkemper et al. | Solidification of aluminium alloys in aerogel moulds | |
US4355907A (en) | Apparatus for picking up a molten test sample of metal or metal alloys and measuring the cooling curve of said sample | |
Snow et al. | MECHANISM OF EROSION OF NOZZLES IN OPEN‐HEARTH LADLES | |
US3364745A (en) | Apparatus and method of measuring molten metal temperature | |
JP2000505549A (en) | Method and apparatus for measuring temperature of molten metal in molten metal container | |
US2071531A (en) | Temperature regulation | |
KR101797740B1 (en) | Method for measuring molten iron temperature, and the device | |
KR100992514B1 (en) | Sampler for ultra low carbon steel | |
JP3932612B2 (en) | Continuous temperature measuring device for molten metal | |
KR890005503Y1 (en) | Checking machine of measurement of temprature | |
JPH04329323A (en) | Temperature measuring apparatus for high temperature molten body |