Защитная засыпка

 

1. ЗАЩИТНАЯ ЗАСЫПКА для лейкосапфирового световодного устрой-. ства из порошка, содержащего Al2Oj отличающаяся тем, что, с целью уменьшения динамической вязкости и коэффициента линейного расширения , а также повышения термической стойкости, в состав засыпки введены 5i02 и HjBpg,причем KOMrtoненты засыпки взяты одинаковой дисперсности: 0,05-0,1 мм. 2. Защитная засыпка по п.1, о тличающаяся тем. Что компоненты взяты в следующем соотношении вес.ч: Al20 50-60, SiO, 39-49, Н ,В О, 1-1,5..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3@у IG 01 У 5 08 с

»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2569275/18-25 (22) 10.01.78 (46) 07.02.83. Бюл. Р 5 (72) Л.Ф.Жуков и, E.Ã.×óãóííûé (71) Институт проблем литья AH Украинской CCP (53) 536.51(088.8) (56) 1. Патент » ША 9 3745834, кл С» 01 J 5/08, опублик. 1973.

2. Патент Австрии 9 280650, кл. G 01 к 1/16,опублик. 1970 (прототип). (54)(57) 1. ЗАЩИТНАЯ ЗАСЫПКА для лейкосапфирового световодного устрой„„SU„„.738438 ства иэ порошка, содержащего А1 0З отличающаяся тем, что, с целью уменьшения динамической вязкости и коэффициента линейного расширения, а также повышения термической стойкости, в состав засыпки введены 5» 0 и НЗВОЗ,причем комйоненты засыпки взяты одинаковой дисперсности: 0,05-0,1 мм.

2. Защитная засыпка по п.i, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что компоненты взяты в следующем соотношении аес ч: А1гОз 50 60, S»O2 39-49, НЗВ Оз

1-1,5.

738438

Однако известная засыпка плохо спекается в рабочем температурном диапазоне и сплавляется с лейкосапфиром. В силу этого она не обеспечивает надежную работу лейкосапфирового световода, так как при температурах и условиях выплавки черных металлов имеет большую динамическую

65

Изобретение относится к технике измерений и может быть применено для измерения температуры жидких металлов в металлургии и литейном производстве.

Известны световодные устройства, н которых для армирования световодов применяются защитные засыпки на основе алкминия(1 1.

Изнестна также защитная засыпка для лейкосапфирового световодного 10 устройства из порошка, содержащего

А120 (2 ). В известном решении световод устройства защищен засыпкой из тугоплавких свободных от щелочи окислов ° 15

Защитная засыпка является составной частью световодного устройства, используемого для передачи теплового излучения расп.чана через футеровку металлургического агрегата наружу, на пирометр излучения. Световодное устройство, кроме защитной засыпки, вкпб.ючает снетовод, огнеупорную трубку и узел стыковки с пирометром.

Защитной засыпкой заполняется промежуIок между лейкосапфировым световодным стержнем и внутренней поверхностью огнеупорной трубки световодного устройства.

Световодное устройство стационарно устанавливается в футеронке метал-3О лургического агрегата одним торцом заподлицо с внутренним срезом тигля, в контакт с распланом, а другой выво-. дится наружу..Таким образом, устройство работает в условиях тепловых 35 ударов и изменяющегося высокого гра диента температуры по его длине. Поэтому защитная засыпка не должна сплавляться с лейкосапфировым свето- водом при спекании и в процессе ра- 40 боты или иметь с ним одинаковые теплофизические свойства для предотвращения разрушения снетонода. В процессе работы засыпка должна плотно прилегать к боковой поверхности световода для предотнращения подтека-.

45 ния расплава вдоль световода и обладать достаточной термостойкостью.

Иначе при теплоных ударах образуются радиальные трещины, что приводит. к проникновению расплава и разрушению устройства.

Требования к защитной засыпке повышаются с уменьшением толщины футеровки и повышением температуры расплава в металлургическом агрега- 55 те, так как увеличинается температурный градиент. вязкость, низкую термостойкость, коэффициент литейного расширения, отличающийся от коэффициента лейкосапфира, с ориентацией 60, который применяется для световодов, плохо спекается, что обуславливает недостаточную стойкость к воздействию расплава, сплавляется с лейкосапфиром.

Комплекс таких характеристик приводит к тому, что в процессе ра боты световодного устройстна н Футеронке агрегата с лейкосапфирами световод разрушается при изменении градиента температуры по его длине.

Плохо спеченная засыпка размыкается циркулирующим распланом, возникает опасность прорыва расплава из агрегата через световодное устройство. При тепловых ударах иммерсионный торец устройства растрескивается и выкрошивается, расплав проникает к боковой поверхности световода и разрушает его при кристаллизации, это в итоге также приводит к прорыву расплава.

Цель изобретения — уменьшение динамической вязкости и коэффициента линейного расширения, а также повышение термической стойкости, Укаэанная цель достигается тем, что в состав засыпки введены 5 Ог и

И 80, причем компоненты засыпки взяты одинаковой дисперсности : 0,050,1 мм.

Состав засыпки взят при следующим соотношении компонентов, вес.ч.:

А1гОз 50-60, Si Ог 39-49, Н ВОз1-1,5.

Соотношение А1 >О> и 510> orrpe деляет температуру йлавления засыпки — 1800 С. В силу того, что засыпка охлаждается. локально за счет

1стока тепла излучением через лейкосапфировый снетовод, толщина ее незначительна (до 8 мм ), по толщине футеронки, начиная от внутренней ее поверхности, температура резко падает, засыпка может применяться для измерения температуры распланон до 1750 С.

Для понижения температуры пластической деформации спеченной засыпки введена НЗВО, Большое содержание

Н ВО в засыпке приводит к интенсивной ее реакции с боковой поверхностью лейкосапфирового световода (нагрев борной кислоты .сопронождается ныделением борного ангидрида, который вследствие актов диссоциации и ассоциации с лейкосапфиром способствует ускорению в нем необратимых процессов ).

Барная кислота является сильным спекающим агентом. При спекании засыпки она плавится и обеспечивает спекание массы, приобретающей необходимую для эксплуатации механическую прочность, зависящую

738438 от количества кислоты и температуры спекания. С увеличением содержания НАВОЗ увеличивается прочность и спекание засыпки.

Исходя из этих соображений и учитывая. предельную рабочую температуру засыпки, введено 1-1, 5 вес.ч.

H во,благодаря чему засыпка пластична в рабочем диапазоне температур выплавки большинства металлов.

Размер частиц засыпки в значитель- fO ной степени определяет плотность, 1

«Ф

1прочность и температуру спекания.

Удовлетворительные характеристики спеченной засыпки, с учетом верхнего предела рабочей температуры

1750ОС, получаются, если все компоненты засыпки имеюФ одинаковый размер частиц 0,05-0,1 мм.

B таблице приведены 3 примера и физико-механические показатели предлагаемого состава засыпки по сравнению с известным.

Порис- Глубина тость,% спекани см

Температура спекания, С

Температура плавления, ОС

Средний коэффициент линейного расширения а 10 град "

Температура начала размягчения под нагрузкой

Состав, вес.ч. при 1450-1550 С

Krc

2----см>

Ос прототип

2 3

17501850

20154-15

20-23

3-4

10,6

1850

1830

15-17 3-3,1

1400

9,1

1820

16-18 2,3-2,8

1400

8,0

1400

17-19 1,6-2,5 1800

8,7 более

100

П р и м е ч а н и е: известная. засыпка сплавляется с лейкосапфиром при температуре до 1600 С, предлагаемый состав да температур 1600ОC с лейкосапфиром не сплавляется.

Пластичность засыпки в рабочем диапазоне температур, незначительное отличие ее теплофиэических свойств от лейкосапфира и то, что засыпка не сплавляется с лейкосапфиром предотвращают разрушение лейкосапфирового стержня при изменении

Пример 1

А1203 60 1450

51О2 39 нзвоз1

Пример 2

А120 55 1420

5102 44

НЗВО3 1,2

Пример 3

А1 оз

5 01 49 1400

Термостойкость (кол-во) стандарт-. ных теплосмен (850-25) С градиента температуры по толщине футеровки в зоне установки световодного блока.

- Предлагаемый состав засыпки испытывался в световодном устройстве, состоящем из огнеупорной трубки, по ф5 продольной оси которой размещен

738438

Составитель Н.Дроздова

Техред М. Надь Корректор М. Демчик

Редактор М.Кузнецова

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ б283/1

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лейкосапфировый световод. Промежуток между световодом и внутренней поверхностью трубки засыпался предлагаемой защитной засыпкой.

В качестве световодов использовались лейкосапфировые стержни (4 — 6-8 мм и Р = 200 мм ), толщина засыпки не превышала 10 мм. Световодные устройства устанавливались стационарно в футеровку печей, одним концом заподлицо с внутренним срезом 30 футеровки в контакт с расплавом, другой конец выводился наружу. Тепловое излучение расплава выводилось через футеровку и анализировалось пирометром излучения. Состояние лейкосапфировых световодов контролировалось визуально и по показаниям пирометра, сравниваемым с термопарой.

Температура расплава (садки ) в печи изменялась в пределах 900-1500 С.

Испытания показали, что лейкосапфировые световоды световодных устройств не разрушались в течение всей кампании футеровки печей (до 2 месяцев )и обеспечивали непрерывный конт25 роль температуры расплава(садки) в печи на всех этапах плавки: загрузка шихты и наплавление металлом печи, перегрев и выдержка расплава.

Засыпка плотно облегала лейкосапфировый световод, но не сплавлялась с ним. Подтекания расплава вдоль боковой поверхности отсутствовали.

Засыпка не растрескивалась и изнашивалась равномерно с футеровкой печи. Предпосылок к прорыву расплава иэ печи не было.

Положительный эффект заключается в том, что засыпка предлагаемого состава. обеспечивает надежную работу лейкосапфирового световода и предотвращает прорыв расплава через световодный блок, что повышает точность измерения температуры расплавов и обеспечивает безопасность при измерении температуры пирометрии излучения, работающими в комплекте с лейкосапфировыми световодными блоками, стационарно установленными в футеровке металлургических. агрегатов.

Защитная засыпка Защитная засыпка Защитная засыпка Защитная засыпка 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а точнее - к оптическим пирометрам для замера излучения от рабочей лопатки турбины газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а именно к оптическим пирометрам для замера излучения от рабочей лопатки турбины газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области измерения температуры, а именно к оптической пирометрии, и может использоваться для бесконтактного измерения температуры объектов в диапазоне, близком к температуре окружающей среды

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам стабилизации температуры фотодиодных приемников лучистой энергии оптико-электронных приборов, и может быть использовано в фотометрических устройствах

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве

Изобретение относится к методам и средствам для определения температуры нагретых тел и расплавленных металлов

Изобретение относится к устройствам обнаружения электромагнитного, в частности, инфракрасного излучения
Наверх