Устройство для определения газов в металлах и сплавах

 

иота

Государственный ордена Октябрьской Рев чноисследовательский и проектный институт редкометаллическои промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕ,ЛЕНИЯ ГАЗОВ

В МЕТА,Л,ЛАХ И СПЛАВАХ

Недостаток устройства — невысокая производительность анализа (6 — 10 определений за 9 ч), которая ограничена длительностью дегазации экрана и тигля, составляющей для высокочастотного графита

2 — 3 ч. Однако применяемый на практике графит для тигля и экрана содержит значительное количество примесей, в результате чего требуется большое время дегазации (3 — 5 ч) . Такое длительное время опреде20 ляется временем дегазации графитового экрана, температура которого в период дегазации и анализа изменяется мало и значительно ниже температуры тигля.

Цель изобретения — повышение производительности анализа.

Недостатком печи является то, что ее конструкция очень сложна и ее графитовые части имеют большую массу. Это требует длительного времени дегазации печи (4—

6 ч). что ограничивает производительность анализа до 4 — 6 определений за 8 ч.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения газов в металлах и сплаИзобретение относится к физико-химическим методам анализа материалов, в частности, к анализу материалов и сплавов на содержание газообразующих примесей с применением высокотемпературного нагрева.

Известна установка для определения газов в металлах и сплавах, имеющая печь сопротивления с графитовыми нагревателями. Печь оборудована металлическим корпусом, в котором на изоляторах вмонтирована графитовая тонкостенная спираль в виде двух цилиндров, соединенных в верхней час ти. Внутри нагревателя подвешен тигель на уступе в верхней части тигля, а над тиглем установлена графитовая воронка (1) . вах вакуум-плавлением с использованием индукционного нагрева, содержащее водоохлаждаемую кварцевую колбу, внутри которой в нижней части имеется цилиндрический выступ, на котором установлен графитовый экран в виде трубки, имеющей один продольный разрез и один выступ внутри, графитовый тигель, над которым подвешена кварцевая воронка (2).

940029

5 0

Формула изобретения

Эо з

50

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения газов в металлах и сплавах, содержашее водоохлаждаемую кварцевую колбу с цилиндрическим выс тупом внутри нее, графитовый экран в виде трубки с уступом на внутренней ее поверхности, графитовый тигель и кварцевую воронку, дополнительно содержит кварцевую втулку, выполненную из двух трубок разного диаметра с коническим переходом между ними и надетую на выступ, в боковой стенке которого выполнено отверстие, и держатель втулки, установленный в отверстии выступа, воронка в нижней части имеет расширение, причем в расширении воронки и коническом переходе втулки зажат экран, выполненный разъемным и снабженный дополнительным уступом, расположенным ниже первого уступа.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого устройства в период дегазации, общий вид; на фиг. 2 — то же, во время анализа.

Устройство для определения газов в металлах и сплавах состоит из водоохлаждаемой кварцевой колбы 1, внутри которой в нижней части имеется цилиндрический выступ 2 с отверстием 3 в боковой стенке.

На выступ 2 надета кварцевая втулка 4.

В отверстии 3 установлен держатель втулки в виде молибденовой проволоки 5 со стальным наконечником 6, перемещаемым с помощью магнита.

Внутри втулки 4 установлен графитовый экран 7 с тиглем 8, помещенным на верхний уступ 9 экрана. Над экраном 7 расположена кварцевая воронка 10 с коническим переходом в нижней ее части, соприкасающаяся с экраном 7. Экран 7 снабжен вторым нижним уступом 11.

Устройство работает следующим образом.

Держатель из молибденовой проволоки

5 со стальным наконечником 6 удерживает втулку 4 на выступе 2 в верхнем положении, на коническом переходе которой находятся две половинки экрана 7 в соединенном положении. Тигель 8 находится на верхнем уступе 9 экрана 7. Вверху экран 7 также сжимается коническим переходом воронки 10. Кварцевая колба 1 откачивается на высокий вакуум. Включается индукционный нагрев экрана 7 и тигля 8. При этом верхняя и нижняя часть экрана 7 разогревается примерно до 1300 — 1500 С, а тигель

8 и средняя часть экрана 7 до 2000 С. Дегазацию проводят до достижения поправки контрольного опыта 0,5- / н.см за 5 мин.

Время дегазации составляет примерно 15—

20 мин. После этого из отверстия 3 выступа 2 за стальной наконечник 6 с помощью магнита вынимается молибденовая проволока 5, в результате чего втулка 4 вместе с экраном 7 опускается на цилиндрический выступ 2, который разжимает две половинки экрана 7. Причем верхняя часть экрана

7 попадает в расширенную часть кварцевой воронки IO, а тигель 8 опускается на второй нижний уступ 11 экрана 7 и соприкасается с ним только нижней частью тигля 8.

В результате разжатия двух половинок экрана 7 размыкается замкнутый контур высокочастотных токов, проходящих по нему и температура экрана 7 понижается до 300 — 600 С. В известном устройстве температура экрана при дегазации и анализе изменяется мало (примерно с 1000 до 800 С), что не обеспечивает эффективной его дегазации.

Предлагаемое устройство позволяет сок ратить время дагазации с 2 — 5 ч до 15—

20 мин, что, в свою очередь, позволяет повысить производительность анализа с 6—

10 до 12 в 15 определений за 8 ч.

Устройство для определения газов в металлах и сплавах, содержащее водоохлаждаемую кварцевую колбу с цилиндрическим выступом внутри нее, графитовый экран в виде трубки с уступом на внутренней ее поверхности, графитовый тигель и кварцевую воронку, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности анализа, оно дополнительно содержит кварцевую втулку, выполненную из двух трубок разного диаметра с коническим переходом между ними и надетую на выступ, в боковой стенке которого выполнено отверстие, и держатель втулки, установленный в отверстии выступа, воронка в нижней части имеет расширение, причем в расширении воронки и коническом переходе втулки зажат экран, выполненный разъемным и снабженный дополнительным уступом, расположенным ниже первого уступа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Клячко Ю. А. и др. Анализ газов и включений в стали. «Металлургиздат, 1973, с. 174 — !76.

2. Определение газов в металлах на установке. «Гиредмет 9-911M!». М., Цветметинформация, 1970 с. 4 (прототип) .

940029 фиг. 7

Соста в ител ь С. Бело водч ен ко

Редактор М. Голоковски Техред A. Бойкас Корректор Н.Швыдкая

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! |3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4