Устройство для отбора проб жидкого металла

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-«11) 558 I 96

Союз Советских

Социалистмческих

Респубпмк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлен< 04.03.76 (21) 2330800/02 ()1) I(. Кл. - G О! I )1 1 10 с присоединением заявки ¹

Государственный комите1

Совета Министров СССР

Ао делам иэаоретений и откры1ии () )) Приоритет

001б)ликов;)иг) 15).0,).77. Г)юл.)етсиь Л . 18 (Г);)1 У. (К ()21.131,30.j (08(:. 8 ) Дата ()it), б) I III1()i)IIIIIIII t)il ltc t tilt)1 > .О(). > / (72) Авторы

ИЗООР ЕТЕ- 1.1 t t)1

В. Ф. Пилипенко, В. Б. Гаврилов, А. С. Харитонов, А. Ф. Букина и Г. А. Чикаленко

Ждановский ордена Ленина завод тяжелого машиностроения им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Ждановский металлургический институт (71) 311 ..11)и 1 ели (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОГО

МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для отбора проб, например, стали для определения в них неметаллических включений и распределения их по глубине ванны.

Известно устройство для отбора проб жидкого металла, состоящее из термостойкого держателя с наклонными ячейками для кварцевых ампул, деревянной крьпики, металлической скобы, прижимающей крышку к дер>кателю. При погружени11 устройства в расплав скоба расплавляется, деревянная крышка, закрывающая входные отверстия ампул, всплывает и жидкий металл одновременно заполняет все ампулы, расположенные друг иод другом (1).

Недостатком данного устройства является исремсшивание металла при заполнении ампул вследств 1е всплытия крышки и выхода вытесняемоlo металлом воздуха из ампул.

Извсстио устройство для отбора проб жидкого металла, состоящее из кварцевой пииетI«II, выполненной в виде отдельных секций.

3аиолиеиис секций жидким металлом происiopttt iiocлсдовательио через боковое отверстие после расплавления фольги, закрывающей его, причем воздух, вытесненный металлом из объема одной секции, переходит в следу)ощую с помощью капиллярного кана ла (2).

Недостатками данного устройства являются сложность конструктивного выполнения

5 кварцевой пипетки с переходными каналами различны.;. диаметров, трудность подбора толщины медной фольги, перекрывающей входные отверстия секций с таким расчетом, чтобы она расплавлялась последовательно, начи10 ная с нижней секции. При непоследовательном плавлении фольги возможно незаполнеItIte некоторых секций металлом.

Известно устройство для отбора проб жидкого металла, пршгятое за прототип, состоя15 щсе из нескольких иробоотборных трубок различной длины, закрепленных в головке водоох,заждаемоl О держaтeая, 1с,аакда)1 прОбоотборная трубка, заключенная снаружи в тегловую изоляцию, на нижнем конце имсст

)0 металлическ,ttt патрон, внутри которого находится мсталлоприемиик, выполненный в виде труоочки с двумя отверст11ями: н)жиим, закрытым 11л Омilнttet3013 проокой, и верхним, выиолнеи1 ым в 1311. (å каииллярного капала.

2) П(аи пОГр> > же>и ив ItpooooToop t toit труОки в сплав алюминиевая пробка, закрывающая входное отверстие, расплавляется и жидкий металл под действием гидростатичсского да558196

l5

45 влепия заполняет кварцевую трубочку. Воздух, вытесненный металлом из объема металлоприемника, удаляется черс" капиллярный канал 3).

Недостатками прототипа являются существенное иеремешивание металла ири заполнении им металлоприемника под действием гпдростатического давления, что не позволяет судить о распределении химических элементов, пеметаллических включений и растворенных газов по глубине ванны, слабый теплоотвод от кристаллизующейся пробы за счет металлоприемника lI металлического патрона, что может вызвать ири увеличении диаметра мсталлоприемника неполную кристаллизацию пробы к моменту извлечения устройства из расплава JI вытекание при этом ес жидкой сердцевины.

В предложенном устройстве устранены перечисленные выше недостатки за счет того, что кварцевый металлоприемник в нем выполнен в виде трубки с открытыми концами, а между трубкой и теплоизоляцией выполнена полость, заполненная твердой охлаждающей средой. В качестве охлаждающей среды применяют соли галогенов, например хлорид натрия, с температурой испарс|шя ниже температуры расплавленного металла.

На чертеже показано описываемое устройство. Оно содержит кварцевый металлоприемник 1, заключенный в металлический корпус 2, покрытый снаружи теплоизоляцией

3, и полость 4, заполненную твердой охлаждающей массой.

При плавном вертикальном погружении предварительно прогретого до 300 — 400 С устройства в расплав его верхний конец все время находится над уровнем металла. Кварцевый металлоприемник постепенно заполняется жидким металлом, причем уровень металла в металлоприемнике все время соответствует уровню окружающего расплава, а вытесненный из металлоприемника воздух свободно выходит в атмосферу через верхнюю часть последнего, При погружении устройства в крайнее нижнее положение дается выдержка в течение

3 — 5 с (в зависимости от диаметра металлоприемника), .во время которой прилегающий к стенке слой охлаждающей массы расплавляется и закипает за счет тепла, выделяемого кристаллизующейся по всему объему пробой металла. В качестве охлаждающей массы используют соли галогенов, например хлорид

03трия.

Устройство дает возможность отбирать непрерывные пробы металла на глуоине жидкого расплава, причем перемешивание металла при заполнении металлоприемника минимально. Кристаллизация пробы происходит до .извлечения устройства из расплава, Iòо зи и чител ьно повышает прсдставител нос гь пробы, дает возможность зафиксировать в пробе распределение немсталлических включений, растворенных газов и химических элементов по глубине, характерное для окружающего расплава.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб жидкого металла, содержащее кварцевый металлоприемник, заключенный в теплоизоляцию, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения непрерывной по глубине ванны металла пробы с максимальным соответствием распределения неметаллических включений и растворенных газов в пробе и в расплаве, металлоприемник выполнен с открытыми концами, а между металлоприемником и теплоизоляцией выполнена полость, заполненная твердой охлаждающей средой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве охлаждающей среды применены соли галогенов с температурой испарения ниже температуры расплавленного металла, например хлорид.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Хе 252371, кл.

С 21С 5/52, 1967.

2. Труды ЛПИ «Новая техника в сталеплавильном производстве», «Металлургия», 1965, N 253, с. 95.

3. Авторское свидетельство М 106258, кл.

G 01N 1/10, 1965.

558196

Гостввитель Л. Шмырев! скрсд М. Семенов

1 с:(вк.гор T. Юрчиковн

Коррск гор О. Т)ориг»(Т»»осI) Iô»ll, »1). Сll»(»0!1;1, 2

1166)/1-! 11:11(. Л -Ш Тириж 1106 Поди»синг

I I I Il 111П11 Гocy;(»pc) I)c»»010 комитет» Гл)вст» II» истров (.(.ГР

Ilo дел 1и »30()1)ст »»II и ОткР»»1 »II

113035, /(1оскв)1, уК-ЗО, Рll)(»сквя Illlo д. 4/5