Устройство для термического анализа металлов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

gi>871047 (61) Дополнительное к ввт. свмд-ву (22) Заявлено 060979 (21) 2820429/18-25 с присоединением заявки Йо с (23) Приоритет (51)М. Кл з

G 01 N 25/06

Гостдарствениый комитет

СССР

00 делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.1081. Бюллетень Н9 37 (53) УДК 536.532 (088. В) Дата опубликования описания 07, 10. 81

С.Л.Макуров, Е.A.Êàçà÷êoâ и В.И.Ши анов,, ь (72) Авторы изобретения

Ждановский металлургический инсй тут— (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА МЕТАЛЛОВ

Поставленная цель достигается тем, 20 что в устройстве для термического анализа металлов, содержащем два коаксиально расположенных термостойких стакана с зазором между ними и помещенный во внутренний стакан датчик температуры, в зазор между стаканами помещена экэотермическая смесь, а стаканы выполнены из высокоогнеупорного материала с коэффициентом теплопроводности,6-8 Вт/моС, Это может быть

30 корунд, муллит или кварц.

Изобретение относится к области физико-химического анализа металлов и сплавов.

Известно устройство для определения содержания углерода в сталеплавильной ванне по температуре кристаллизации, содержащее охлаждаемый кварцевый баллон, в который встроены термопара и алюминиевая проволока. Термопара помещается в кварцевой трубке, а все устройство закрепляется в водоохлаждаемой фурме, которую с помощью лебедки погружают в сталеплавильную ванну (1).

Недостаток устройства - высокая . стоимость кварцевых деталей, сложность изготовления, погрешность определения из-за нестабильности охлаждения образцов.

Наиболее близким техническим решением является устройство для термического анализа металлов, выполненное в виде двух термостойких стаканов, вставленных друг в друга с зазором.

В зазор между боковыми стенками введен змеевик для прокачки теплоносителя, например .газа, что позволяет визвестных пределах регулировать скорость затвердевания образца, Достижение стабильной скорости охлаждения образца позволяет повысить точность термического анализа (21.

Однако это устройство не может эффективно применяться при высокотемпературном термическом анализе, так как в этом случае необходимо обеспечить скорость охлаждения образца не более

80 С/мин. Достижение такой скорости охлаждения требует прокачки теплоносителя с температурой не менее

1500оC Применение в последнем случае змеевика для регулирования скорости охлаждения образца технически и экономически нецелесообразно. !

5 Целью изобретения является повышение точности анализа жидкой стали при высоких температурах.

87 1047

При более низкой теплопроводности ухудшается термостойкость стаканов, более высокая приводит к весьма крат" ковременным температурным остановкам

1при затверЬевании образца и увеличению погрешности при расшифровке термоД;) ам °

Схема предлагаемого устройства показана на чертеже.

Устройство содержит экзотермическую смесь 1, электроэапал 2, пробу 3 анализируемого металла, внутренний стакан 4, подставки 5 из огнеупорного материала, наружный стакан 6, термопару 7 в чехле.

Устройство работает следующим о6разом.

В зазор между огнеупорными стаканами помещается экзотермиче кая смесь 1, например окалина железа с алюминиевым порошком и наполнителем, которая поджигается электрозапалом 2 за 1-2 мин до заливки пробы жидкой стали 3.

B результате горения смеси выделяется теплота в количестве 800 кал/г при температуре 1400-1600 С (темпера-. тура горения регулируется наполнителем, выполненным, например, из магнезита).

За 1-2 мин температура устройства достигает. 1200-1400 С. Затем во внутренний стакан 4, установленный на подставках 5, заливается проба металла массой 200-400r которая кристаллизуется со скоростью 20-80 С/мин, в зависимости от массы смеси и образца. Слой гарниссажа, образующийся в результате сгорания смеси, служит хОрошим теплоизолятором, а наружный стакан 6 является тепловым экраном.

Кривая охлаждения образца регистрируется термопарой 7, подключенной к уэкопредельному электронному потенциометру. Процесс снятия кривой охлаждения длится 1-2 мин, а общая продолжительность определения содержания углерода составляет 3-5 мин.

Точность определения содержания углерода в стали составляет 1 0,01%, что вполне достаточно для оперативного контроля процесса выплавки металла.

Предложенное устройство позволяет сократить время анализа углерода в среднем на 3-6 мин по сравнению с известными техническими решениями, что дает возможность сократить длительность плавки стали на 2-3 мин.

Формула изобретения

1. Устройство для термического анализа металлов, содержащее два коаксиально расположенных термостойких стакана с эаэором между ними и помещенный во внутренний стакан датчик температуры, о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности анализа при высоких температурах, s .зазор между стаканами помещена. экзотермическая смесь.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стаканы выполнены иэ высокоогнеупорного материала с коэффициентом теплонроводности 6-8 BT/м С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 415545, кл. G 01 N 1/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 482635, кл. G 01 N 25/30, 4О 1974. (прототип).

871047

Заказ 8425/15

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Беловодченко

Редактор О. Филиппова Техред А.Савка

Корректор Г.Orap