SU829682A1 - Устройство дл отбора проб жидкогоМЕТАллА - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

1

Устройство относитс  к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и предназначено , в первую очередь, дл  контрол  химического состава жидкого металла в металлургических агрегатах

Известно устройство дл  отбора проб металла, предназначенное дл  экспрессивного анализа химического состава жидкого чугуна перед заливкой его в конвертор, и стали, после выпуска ее из печи. Устройсгво состоит из двух концентрически расположенных труб, защищенных огнеупорным кожухом, инжектораj образованного кольцевым зазором в центральной трубе, и огнеупорным засасывающим патрубком, изготовленным из кварцевого стекла. Крепление засасывающего патрубка осуществл етс  уплотнением из огнеупорной ваты 1.

Недостатки этого устройства, следующие .

Во-первых, частички метаппа, будучи еще гор чими и пластичными, удар ют по внутренним стенкам устройства , в результате чего на стенках довсвтьно быстро по вл ютс  настыли, которые значительно нарушают режим распылени ,что может привести к полному выходу из стро  всего устройства .

Во-вторых, на скорость образовани  и величину настылей вли ет точность установки засасывающего патрубка . Осуществить правильную установку патрубка в заводских услови « бэз длительной настройки весьма сложно, а в некоторых случа х прак0 тически невозможно.

В-третьих, значительные трудности возникают при организации транспортировки газа с частицами металла к стенду дл  анализа, причем опреде5 ление содержани  углерода в порошке металла требует особого внимани  к чистоте газовых трубок и плотности соединений.

Наиболее близким по технической

0 сущности  вл етс  устройство дл  отбора проб жидкого металла, состо щего из защитного корпуса с засасывающим патрубком в торце, концентрически расположенных в корпусе

5 труб дл  подачи сжатого газа, причем в центральной трубе расположен поршень, а сама центральна  труба снабжена вентилем дл  сообщени  ее полости с атмосферой. Проба

0 отбираетс  в специальную кварцевую

емкость, имеющую в верхней части пористую пробку, через которую выход т газы, выдел ющиес  при кристаллизации , и имеет вид слиточка.

Современные средства спектрального анализа, использующие в качестве спектроскопического источник плазменно-дуговой разр д, позвол ют получить точность выше, чем при обычном 1 вантометрическом анализе. Причем повышение точности обеспечиваетс  использованаем порошкообраной пробы, при сжигании которой в плазменно-дуговом разр де испарение элементов значительно более равномерно, нежели дл  плотной проб Кроме того, высокие скорости кристализации при образовании порошка предотвращают выделение растворенных в расплаве газов, что дает возможность анализировать металл на содержание в нем газов 2,

Недостатком этого устройства  вл етс  возможность получени  толь плотной пробы, котора  может быть использована только дл  обычного квантометрического анализа.

Цель изобретени  - получение более качественной пробы, повышение точности анализа.

Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено кольцевой шайбой, установленной ниже торца центрально трубы и концентрично засасывающему патрубку и с зазором к его наружной поверхности, и втулкой, установленной с возможностью перемещени  в центральной трубе, при этом в кольцевой шайбе по периферии выполнены .отверсти , поршень установлен с возможностью перемещени  во втулке, котора  имеет в верхней части ограничители хода поршн , а в нижней конусообразную наружную поверхность , контактирующую с конусообразной поверхностью паза, выполненного в кольцевой шайбе.

На внешней поверхности юбки поршн  выполнены вертикальные пазы.

Ка чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство дл  отбора проб жидкого металла состоит из защитного корпуса 1 с укрепленным в его торце з асасывающим патрубком 2 и концентрично расположенных в защитном корпусе труб 3 и 4 дл  подачи сжатого газа. Кольцева  шайба 5 расположена ниже торца центральной трубы 4, концентрично всасывающему патрубку 2 и с зазором б к его наружной поверхности. По периферии шайбы 5 выполнены отверсти  7. В центральной трубе 4 установлена втулка 8. Поршень 9 установлен во втулке 8. В верхней части втулки 8 имеютс  ограничители 10 хода поршн  9. Нижн   наружна  конусообразна  часть 11 втулки 8 контактирует

конусообразной поверхностью паза 12, выполненного в кольцевой Центральна  труба 4 соединена с атмосферой с помощью вентил  (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

Газ малого расхода подают в зазор между трубами 3 и 4 и в центральную трубу 4. Проход  по кольцевому зазору между трубами 3,4 и по отверсти м 7 в шайбе 5 , газ попадает в пространство под шайбой 5, откуда по кольцевому зазору б инжектирует, в подпоршневос пространство. Давление газа на поршень .снизу компенсируетс  давлением газа, поступающего по центральной трубе 4, и газ из подпоршневого пространства через засасывающий патрубок 2 выходит в распла преп тству  попаданию последнего в засасывающий патрубок 2.

Дл  осуществлени  отбора пробы подают одновременно газ с бо.льшим расходом в зазор между трубами 3 и 4, а центральную трубу соедин ют с атмосферой при помощи вентил . Газ через отверсти  7 в шайбе поступает в пространство под шай-. бой, а оттуда по кольцевому зазору 6 инжектирует в подпоршневое пространство. Поршень 9 пойдет вверх, а газ, инжектйру сь из кольцевого зазора б, засасывает металл через патрубок 2, дроб  его на мелкие капельки и напыл   на нижню поверхность -поршн  9. Напыление осуществл етс  до тех пор, пока поршень 9 не достигает верхнего ограничител 10. Тогда под действием давлени  газа втулка 8 начинает скользить по центральной трубе 4, поднима сь вверх и нес  с собой поршень с напыленной пробой. Как то.пько .нижн   наружна  часть 1 втулки 8 начинает выходить из контакта с конусообразной поверхность паза 12 шайбы 5, газ поступает из зазора между трубами 3 и 4 в центральную трубу 4, мину  кольцевой . зазор 6. При этом избыток г-аза сбрасывает в расплав через засасывщий патрубок 2, осуществл   отдув расплава от нижнего среза патрубка 2, а втулка с поршнем поднимаютс  верхнюю часть устройства.

Можно без извлечени  из расплав устройства отобрать необходимое количество проб. Дл  этого достаточно сменить втулку 8 или поршень 9, затем подать газ в центральную трубу 4 и уменьщить расход газа в зазоре труб 3 и 4 устройства. Втка 8, опустившись под собственнь весом, занимает исходное по южение Устройство снова готово к отбору пробы.

Дл  предотвращени  выскальзывани  поршн  9 из втулки 8 во врем  смены последней на нижнем торце втулки имеютс  ограничители. Дл  обеспечени  возможности извлечени  поршн  9 с пробой втулка 8 выполнена разъемной.

Увеличени  массы пробы можно добитьс , выполнив на внешней .повености юбки поршн  9 вертикгшьные пазы и снабдив втулку 8 фиксатором удерживающим последнюю в нижнем положении на врем  отбора пробы.

(Шлифованна  нижн   поверхность поршн  9 дает возможность получить хорошую поверхность пробы, так что пробу можно использовать дл  спектрального анализа без предварительной подготовки. Дл  того, чтобы исключить приваривание металла к поршню предпочтительно выполн ть его из меди или латуни.

Высокие скорости кристаллизации капелек расплава и нейтральна  атмосфера позвол ют отобрать пробы из любых металлургических расплавов (сталь, в том числе легированна , чугун, ферросплавы и др.), что значительно расшир ет область применени  предложенного устройства. Особенно эффективно применение этого устройства дл  контрол  хода скоротечного кислородно-конвертерного процесса, так как цикл плавки в кислородном конверторе снижаетс  на 2-5 мин за счет сокращени  числа додувок и устранени  затрат времени на вз тие пробы ложкой.

Claims (2)

1.Устройство дл  отбора проб жидкого металла, содержащее защитный корпус с засасывающим патрубком в торце, концентрично расположенные в корпусе две трубы дл  подачи сжатого газа, причем в центральной трубе расположен поршень , а сама труба снабжена вентилем дл  сообщени  ее полости с атмосферой , отличающеес 

o тем, что, с целью получени  более качественной пробы и повышени  точности анализа, устройство снабжено кольцевой шайбой, установленной ниже торца центральной трубы,

5 концентрично засасывающему патрубку и с зазором к его наружной поверхности , и втулкой, установленной с возможностью перемещени  в центральной трубе, при этом в коль0 цевой шайбе по периферии выполнены отверсти , поршень установлен с возможностью перемещени  во втулке, котора  имеет .в верхней части ограничители хода поршн , а в нижней конусообразную наружную поверх5 ность, контактирующую с конусообразной поверхностью паза, выполненного в кольцевой шайбе.

2.Устройство по п. 1, о т л и-. ч ающее с   тем, что на внеш0 ней поверхности юбки поршн  выполнены вертикальные пазы.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.SteeEreseacfi. 1971, р. 13-14.

5

2.Авторское свидетельство СССР № 532030, кл. С 21 С Ь/30, 1975.