Устройство для измерения электропроводности расплавленного шлака

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<«,957081 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.07.80 (21) 2961082/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

G 01 N 27/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 0709.82, Бюллетень ¹ 33 (j3) УДК 543 ° 257 (088.8) Дата опубликования описания 0709.82

\, (72) Авторы изобретения

В. Н.Колиснык, С.В.Усиков и С.A Øoío < .

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Зйамени институт электросварки им. Е.О.Патона и Краматорский индустриальный институт (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ

РАСПЛАВЛЕННОГО ШЛАКА

Изобретение относится к физикохимическому анализу и может быть использовано для определения электропроводности ионных жидкостей, преимущественно расплавленных шлаков при высоких температурах.

Известно устройство для определения электропроводности ионных жидкостей, содержащее электроды, соединенные с источником переменного тока и регистратором 31j.

Недостатком устройства является нестабильность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство для измерения электропроводности расплавленного шлака, содержащее электроды, соединенные с измерительным блоком, расположенные в тигле с расплавом l21.

Недостатком известного устройства является малая точность измерения из-за ошибок, которые могут превышать более 100% измеряемой величины. Ошибки вызываются влиянием на измерения активных составляющих сопротивлений приэлектродных слоев„ зависящих от природы и химического состава расплава, материала электродов, а так же плотности и частоты измерительного тока..

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве,.содержащем электроды, соединенные с измерительным блоком, расположенные в тигле с расплавом, выполнено три электрода, расположенных в вершинах неравностороннего треугольника, вписанного .в окружность, диаметр которой составляет 0,55+0,15 внутреннего ди-, аметра тигля, концентричную со стенками тигля.

Электропроводность шлака опреде-, ляется по формуле

«аА

20 о2 где аА — разность постоянных устройств для разных пар электродов, определенная по расплаву с известной электропроводностью;

25 hZ — разность -измеренных межэлектродных сопротивлений для тех же пар электродов в..расплавленном шлаке.

Из формулы видно как обеспечивается самокомпенсация методических

957081 ошибок, вызываемых зависимостью процессов в приэлектродных слоях от химического состава шлака и электрода, а также от характеристик иэмери- тельного тока.

На фиг.1 приведена схема предла- 5 гаемого кондуктометра;. на фиг.2 тигель с электродами, вид сверху (держатель снят).

Устройство состоит из электродов

1,2 и. 3 и электроизмерительного 10 блока 4. Устройство снабжено переключателем 5, пбзволяющим попеременно подключать электроды 1,2 и 3 парами 1-2 или 1-3 в.измерительную цепь. Электроды 1-3 заключены в держатель 6 из огнеупорного электроизоляционного материала,. например из алюмонитрида бора или карбонитрида бора.

Материалом электродов 1-3 могут служить тугоплавкие металлы — вольф- 20 рам, молибден, платина или иридий.

В качестве измерительного блока предпочтительно использовать быстродействующий автоматический цифровой мост переменного тока.

Электроды 1-3 помещены в расплавленный шлак 7, находящийся в тигле 8.

Тигель, как и электроды, изготовлен из тугоплавкого металла, например вольфрама, молибдена, платины или 30 иридия. Держатель 6 зафиксирован на тигле 8 и одновременно служит его . крышкой. Электроды 1,2 и 3 в держателе 6 расположены по вершинам неравностороннего треугольника, вписан- 31 ного в окружность диаметром 1 =(0,55+

+0,15)D, где D — - внутренний диаметр отверстия тигля 8. Окружность диаметром d концентрична по отношению к стейкам (отверстию) тигля 8. Соотно- 4р шение расстояний 2 и Р между электродами 1,2 и 3 находится в пределах (1:1 5)- (1:5), предпочтительно в пределах (1:2) — (1:3). При указанном расположении электродов достигается наименьшая методическая ошибка.

В держателе 6 электродов 1-3 имеется отверстие 9, через которое в тигель 8 может вводиться термопара или щуп для контроля уровня расплавленного шлака 7.

Устройство работает следующим образом.

Перед определением электропроводности расплавленного шлака устанавливают зависимость аА от уровня расплава и глубины погружения электродов 1-3. Это делают с помощью расплава с хорошо известной электропроводностью, обычно хлористого калия. Эатем тигель 8 наполняют исследуемым шлаком, нагревают его и производят измерения, контролируя температуру шлака 7 и глубину погружения электродов 1-3 в расплавленный шлак 7.

Испытания кондуктометра показали, что обладая простой конструкцией, он обеспечивает снижение (более чем в 10 раз). систематической ошибки измерений электропроводности шлака за счет ее самокомпенсации.

Формула изобретения

Устройство для измерения электропроводности расплавленного шлака, содержащее электроды, соединенные с измерительным блоком и расположенные в тигле с расплавом, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, количество электродов выбрано равным трем, при этом электроды расположены в вершинах неравностороннего треугольника, вписанного в окружность, „диаметр котброй составляет 0,55 0,16 внутреннего диаметра тигля, концентричную со стенками тигля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента. М., "Металлургия", 1967, с.246.

2..Там же, с.249 (прототип).

957081 и1

Р ею г

Заказ 6586/31 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"

Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Составитель М Кривенко

Редактор Н.Егорова ТехредЛ.П

° екарь Корректор О. Билак