Устройство для измерения температуры жидкого металла

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) 1. Тищенко В.Т. Пирометрия жидких ме таллов. М 1964. 0128-129. 2. Авторское свидетельство СССРИзобретение относится к конструкциям устройств для измерения температуры жидкого металла с использованием пирометров излучения и может быть использовано в черной и цветной металлургии.Цель изобретения повышение надежности при дискретном измерении.Поставленная цель достигается тем. что в устройстве для измерения температуры жидкого металла. содержащем визирную трубу. соединенную с патрубком подачи нейтрального газа, насадкой и пирометром при выполнении рабочего элемента с капиллярным каналом визирования на расплав,рабочий элемент выполнен в виде огнеупорной трубки. соединенной с насадкой и выступающей за торец насадки на величину 05-20 наружного диаметра трубки. причемВыполнение рабочего элемента в виде огнеупорной трубкинапример кварцевой. позволяет. в отличие от прототипа. при дискретном режиме измерений исключить настылеобразрвание на выходном отверстии благодаря быстрому прогреву стенок трубки до температуры расплава и. следовательно.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА(57) Использование в области черной и цветной металлургии. Сущность в устройстве. содержащем пирометр с пиковым детектором и визирную трубку с капиллярным каналом. трубка выполнена огнеупорной и выступающей за торец насадки на величину 05-20 наружного диаметра трубки. 1 ил.обеспечить высокую надежность измереНИИ.При установке огнеупорной трубки в устройстве с выступом за торец насадки на величину менее 0.5 своего наружного диаметра с барботирующей ванной будет контактировать и насадка. настыпеобразование на которой заволакивает маловыступающий торец трубки. что нарушает визирование на расплав и снижает надежность устройства в работе.При установке огнеупорной трубки с выступом за торец насадки на величину более 20 своих наружных диаметров она теряет жесткость из-за большого удлинения. Барботирующая ванна в этом случае вызывает вибрацию конца трубки. что не только осЛОЖНЯЕТ ЮСТИрОВКУ на расплав, НО И СПОСОБ ствует разрушению трубки. что в конечном итоге. снижает надежность устройства в работе.Благодаря применению в устройстве ПИКОВОГО детектора. СОЕДИНЭННОГО С ПИВО МВТООМ. ЗНЗЧИТВПЬНО ПОВЫШЭВТСЯ НЗДЕЖ НОСТЬ И ТОЧНОСТЬ ИЗМЕЕОЭНИЙ. ЭТО ООЬЯСНЯВТСЯ ТЕМ, ЧТО измерения производятся в условиях моделирования выходя эоотш) (о) 21 (61)щим из визирной трубки пузырем газа абсолютно черного тела, для которого характерна максимальная излучательная способность г 1 1. В связи с тем, что отрыв пузыря от трубки происходит хаотически,такой же характер имеет и процесс образования модели абсолютно черного тела, что на текущих показаниях пирометра отражается в виде колебания выходного сигнала. Пиковый детектор, по своему назначению,фиксирует максимальный из всех входящих в него сигналов, следовательно, осуществляет в данном случае регистрацию представительного сигнала пирометра, т.е. в момент образования модели абсолютно черного тела. Так как максимальный (представительный) сигнал пирометра возникает с момента образования первого пузыря,резко сокращается потребное время на осуществление достоверного замера. Поэтому отпадает необходимость в длительном контакте огнеупорной трубки с расплавом, благодаря чему она в меньшей степени подвергается агрессивному воздействию расплава, обеспечивается многократность замеров, что способствует повышению надежности измерений.На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит визирную трубу 1 соединенную с патрубком 2 подачи нейтрального газа. насадкой 3 и пирометром 4. Насадка 3 соединена с рабочим элементом огнеупорной трубкой 5, у которой канал визирования на расплав выполнен капиллярным. Огнеупорная трубка 5 выступает за торец насадки 3 на величину 05-20 своих наружных диаметров. Пирометр соединен с пиковым детектором б, который снабжен кнопкой Сброс замера. Подвод нейтрального газа к устройству осуществляется через кран 7.Сопряжение насадки 3 с трубой 1 осуществляется по центрирующему конусу 8. имеющему малый угол, благодаря чему насадка 3 удерживается на визирной трубе без дополнительного укрепления за счет силы трения. тем самым обеспечивается в случае необходимости удобство ее замены в комплекте с огнеупорной трубкой 5.Результаты измерений регистрируются на самописце 9 температуры, электрически связанном с пиковым детектором б. Во время измерений расход нейтрального газа поддерживается постоянным.Устройство работает следующим образом. Непосредственно перед измерением нацентрирующий конус В насаживается насадка З с заранее установленной огнеупор 1005ной. например кварцевой, трубкой 5. Через кран 7 к устройству подается защитный нейтральный газ (аргон, азот. углекислота) с заранее подобранным расходом.Для замера температуры жидкого металла необходимо кратковременно погрузить трубку 5 в расплав. При этом пиковые,т.е. представительные значения сигнала пирометра 4. будут зафиксированы пиковым детектором 6 и удерживаться на данном уровне по времени столько, сколько необходимо оператору, производящему замер.Таким образом, измеренная температура жидкого металла будет зафиксирована на самописце 9 до момента принудительного сброса сигнала, который осуществляется кнопкой Сброс.В случае необходимости насадка 3 вместе с огнеупорной трубкой 5 легко снимается с устройства. их комплект может быть оперативно (за 3-5 с) заменен на новый.П р и м е р. Испытания предлагаемого устройства производили с использованием высокочастотной индукционной печи ЛПЗ 67, в тигле нагревательного контура которой расплавляли чугун состава, 36 С 3.8 Мл 1,2 5 0.7 5 0.05 Ре остальное. В устройстве использовали огнеупорные (кварцевые) трубки с внутренним диаметром 2, 4 и 5 мм,что обеспечивало капиллярный эффект на выходном отверстии. Толщина стенок трубок составляла 0,5 мм. Насадка была изготовлена из графита. В качестве защитного нейтрального газа использовали аргон. азот, углекислоту с расходом 3-5 л/мин, диапазон измеряемых температур чугуна составил 13 О 01700 С.В ходе испытаний опробовывалось устройство с различными диапазонами соотношения огнеупорной трубки в ее выступающей части за торец насадки к величине наружного диаметра трубки. Было установлено, что при соотношении, равном 05-20, и количестве дискретных измерений 35 обеспечивалась надежная работа устройства.При соотношении менее 0,5 происходило настылеобразование на выходном отверстии канала визирования, а при соотношении более 20 огнеупорная трубка разрушалась под действием барботирующей ванны.Оценку точности измерения температуры жидкого чугуна предлагаемым устройством производили в сравнении с термопарой погружения ТВР 299. Среднеквадратичная погрешность измерений составила 1 ОС. что вполне достаточно для контроля технологического процесса.Надежная работа устройства подтверж дена промышленными испытаниями на заводе Актюбинсксельмаш.Устройство для измерения температуры жидкого металла. содержащее визирную трубу. соединенную с патрубком подачи нейтрального газа. насадкой и пирометром при выполнении рабочего элемента с капил 1005лярным КЭНЗЛОМ ВИЗИРОВЗНИЯ на ОЗСППЭВ. О тличающеесятецчтцсцелыо повышения надежности при дискретном измерении. рабочий элемент выполнен в виде огнеупорной трубки. соединенной с несадкой и выступающей за торец насадки не величину 05-20 наружных диаметров трубки. причем пирометр соединен с пиковымВерстка Казпатент, Исполнитель Г.Р.Фалалеева Ответственный за выпуск Э.З.ФаИ 3 ова