PL178499B1 - Sposób pomiaru temperatury likwidusu stopionego kriolitu i układ pomiarowy do pomiaru temperatury stopionych substancji - Google Patents

Abstract

1. Sposób pomiaru temperatury likwidusu sto- pionego kriolitu w zbiorniczku, w którym wyznacza sie krzywa chlodzenia stopionego kriolitu, znamien- ny tym, ze w trakcie chlodzenia stopionego kriolitu zbiorniczek (1) wprawia sie w drgania. 4. Uklad pomiarowy do pomiaru temperatury stopionych substancji, ze zbiorniczkiem, który ma przynajmniej jeden wspornik w ksztalcie paska lub drutu i na swej górnej powierzchni otwór, oraz z umie- szczonym w zbiorniczku termoelementem, przy czym zbiorniczek jest wykonany z metalu, znamienny tym, ze zbiorniczek (1), zawierajacy umieszczony w nim termoelement (2), ma przynajmniej jeden wspornik (3) polaczony sztywno z wibratorem (10). F ig 1 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru temperatury likwidusu stopionego kriolitu i układ pomiarowy do pomiaru temperatury stopionych substancji.

Znane są sposoby wyznaczania temperatury likwidusu stopionych substancji, polegające na tym, że wyznacza się krzywą chłodzenia znajdującej się w zbiorniczku stopionej substancji. Na podstawie temperatury likwidusu można uzyskać informacje na temat składu stopionej substancji.

Stosowane do wykonywania tych pomiarów, znane układy pomiarowe zawierają zbiorniczek, który ma przynajmniej jeden wspornik w kształcie paska lub drutu i na swej górnej powie178 499 rzchni otwór. W zbiorniczku umieszczonyjest termoełement, przy czym zbiorniczek może być wykonany z metalu.

Znanyjest ponadto przyrząd do pomiaru temperatury likwidusu stopionego kriolitu, który zawiera tygiel grafitowy do pobierania próbek, w którym to tyglu umieszczony jest termoelement. Tygiel grafitowy jest zamocowany na uchwycie przy pomocy metalowego pręta. Tygiel grafitowy jest, w celu pobrania próbki, zanurzany w stopionym kriolicie i po osiągnięciu stanu równowagi termicznej wyciągany zeń z próbką o objętości ok. 3 cm³. Następnie rejestruje się krzywą chłodzenia i najej podstawie wyznacza temperaturę likwidusu. Uzyskane przy pomocy tego przyrządu pomiarowego wartości temperatury likwidusu wykazują wahania rzędu kilku stopni, są zatem bardzo niedokładne, w związku z czym wyniki pomiarów w zasadzie nie nadająsię do praktycznego wykorzystania.

Znanyjest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 3,643,509 inny przyrząd do pomiaru temperatury, który umożliwia dokonywanie pomiarów temperatury likwidusu w stali. Termoełement jest tu umieszczony w rurce kwarcowej w kształcie litery U znajdującej się wewnątrz zbiorniczka. Zbiorniczek jest osadzony w typowy sposób na wierzchołku głowicy pomiarowej i ma kilka bocznych otworów wlewowych dla stopionej stali. Przyrząd ten jest stosowany po zanurzeniu w stopionej stali do pomiaru temperatury kąpieli, a po wyciągnięciu ze stopionej stali do pomiaru temperatury likwidusu. Tego rodzaju układy nie nadająsię jednak do substancji o niskim cieple topnienia i złej przewodności cieplnej, takiej jak np. stopiony kriolit.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu pomiaru temperatury likwidusu stopionego kriolitu oraz układu pomiarowego do jego realizacji, które umożliwią dokładny pomiar i których wykonywanie będzie korzystne pod względem ekonomicznym.

Sposób pomiaru temperatury likwidusu stopionego kriolitu w zbiorniczku, w którym wyznacza się krzywą chłodzenia stopionego kriolitu, według wynalazku polega na tym, że w trakcie chłodzenia stopionego kriolitu zbiorniczek wprawia się w drgania.

Korzystnie, stosuje się częstotliwość drgań wynoszącą 20 do 1000 Hz, zwłaszcza 150 do 400 Hz.

Korzystnie, stosuje się amplitudę drgań wynoszącą około 0,01 do 0,5 mm, zwłaszcza 0,08 do 0,15 mm.

Układ pomiarowy do pomiaru temperatury stopionych substancji, ze zbiorniczkiem, który ma przynajmniej jeden wspornik w kształcie paska lub drutu i na swej górnej powierzchni otwór, oraz z umieszczonym w zbiorniczku termoelementem, przy czym zbiorniczek jest wykonany z metalu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zbiorniczek, zawierający umieszczony w mm termoełement, ma przynajmniej jeden wspornik połączony sztywno z wibratorem.

Korzystnie, zbiorniczek ma ścianki o grubości mniejszej niż 0,5 mm.

Korzystnie, grubość ścianek jest mniejsząniż 0,2 mm.

Korzystnie, zbiorniczek jest wykonany z miedzi.

Korzystnie, zbiorniczek ma falistą powierzchnię.

Korzystnie, termoełement jest umieszczony w rurce kwarcowej, którajest pokryta nie podlegającą utlenianiu warstwą ochronną.

Korzystnie, termoełement jest umieszczony w rurce kwarcowej zamkniętej zjednej strony.

Korzystnie, warstwa ochronna jest wykonana z materiału odpornego na temperaturę.

Korzystnie, warstwa ochronna jest wykonana z nie podlegającej utlenianiu ceramiki.

Korzystnie, termoełement jest umieszczony w środku zbiorniczka.

Korzystnie, wsporniki są wykonane z drutów metalowych.

Korzystnie, chropowatość wewnętrznej powierzchni zbiomiczkajest większa niż 1,25 pm.

Korzystnie, chropowatość wewnętrznej powierzchni zbiorniczka wynosi od 2,5 do 15 pm.

Dzięki temu, że w trakcie pomiaru krzywej chłodzenia stopionego kriolitu w zbiorniczku zbiorniczek ten podlega wibracji, zapewnione jest homogeniczne krzepnięcie stopionego kriolitu, począwszy od powierzchni zbiorniczka. Wibracja stopionego kriolitu w trakcie chłodzenia zapobiega wystąpieniu zjawiska przechładzania stopionej substancji, przy czym zbiorniczek wy4

178 499 konany z metalu ma stosunkowo niewielką pojemność cieplną i wysoką przewodność cieplną dzięki czemu pobiera ze stopionego kriolitu jedynie niewielką ilość ciepła.

Przy zanurzaniu zimnego układu w stopiony lniolit krzepnie on natycłrniiast na elementach o niższejrearpeeaturze.jednakpo ooiąmycm rtanu równowag zaokitonykriolit ulega ponownemu stopieniu.Najszy^r ziaa ła joonswne topraeme następuj g w crnnkotoisnnyrn zbioanicatoi p usy^pokied przewodności aieplnej, ponⁱdwo^p pe ^dinarze abtowuczek sno^pn ^p schłama¹ bardzo mah: itoś ^dic^łe^ppaⁱ a pn dlengie u.ege 0Ρ^ρ oa rkołek wyr okiej .repwoddnto' eiaptoea, baton szybk^e emu da^grzapie.

PaltsSa ⁿ eoderzchma oⁿ rocmczlgi ^r^^gaaemttwiękez^u tokładnoś¹ parni ani, ^egy^e eagrlrme jest wówczas powierzchnia krzepnięcia stopionego kriolitu. Po wyciągnięciu układu pomiarowego z to.srnh toaepmęcte zeatoitó ^jp^na on ter jaawierochm, po ezyre ^p^as^^^eujo rówuomiers nid w gł^ ⁿeπpoeⁱemenł umteszczony w surce ^orneuzuweł, nwtoszcza w jetoostamme namtori.lc nurca kwarców er, która pokryta jest nie podlegającą utlenieniu warstwą ochronną jest odporny na działame ^ιρ^^ totohte ⁿ może ^te^g wałąpłpemuość, ^s iawzⁿ odpcowatoemecnepto .rced. tełmea^łamegtgcst o^sezneenne. ^idieł^ena^lt ecłiOnnn wykenassc z materiałn żaradd^me^ bib nie pnd¹egająceł uttestomu ceaami^pi zapewnił ewptezenin odpnwsośai en datoema stopo ecgo kriotou. Uzunsezdema tesmoetomensuw śrotou zbiomtooka umo^w¹. de ktodmnjsae w\^o anaczante krzywe^t chloilnema.

Wykoncmiz ws^emtow z dontów' ιρ^^οι.⁰^ eepawme n^tab-^mgab^wug^a ok^yniu^pomi arowego, zheratoeryzują się one wysoką odpornością na działanie stopionego kriolitu.

Presdrmnt: wyntttonku υοΜο. uggoddczniooy ^h obśeśrnony w ^gClyk^tada-c wyknnema aa cywn^^u, no któym ^On· 1 ^u^zi^e^riors^tpr okhto pom^łaonw^g .o ponnaru teryjnarasury onipRinych sebstancji, w rnitokn łe^aemeg^ceg^dm, fW·ⁿ ae kornysto^oniać wykpiiami! ςΗκ^τι^⁰.. wa^o^c^u s boku, fig. 2ⁿ - zbmmiczek wudhiⁿ fi^ga 2a, m wtootoj zg.ry z ^yg. ^u - ^denyyząd dopotenenr tem^rnhary ^opros^h tntoueeA e układem pcsmarowym w^s^h^^ w.nstoeku Iz nchwytari^w en witoku rchematy cea.m.

Figura .preedstewie ntoad pomkirowyto pomimu temⁿoratnr^y stn^gionye^h suⁿuladcj^ł, aawterający z^dsorhⁱcze^d 1, w którym umieszczonyjest termoelement 2. Zbiorniczek 1 jest wykonany z micdzt.e gsubośⁿ jegn wyn—. 04 mm. Deom telnnda^-emen-n 2 sąpmⁱeseozonewnwnąisz rurki taeereawei, toóraieł⁰ samto-ii ętz eatomen enaldająz^iz^n zb ώηύοηίαι 1 .Runka llwesecowe mzpowlok⁰ e^^tktlit ^η^ρχΙΚ.^ΤΌςΙ u-l2niDl^-uceram^idl, zip. ^oew .nb BN. WarwUno ie może b^uSnał^uadcna nsutouląo^ową .dezmewątob motem. staparow^owama. Μοζϋη rótvoieetUłs —we⁰ ^iwtotome ζ-,·^/™¹,^'. tobmne eakłedania pawtok.

Obra^sowo-syn2z^JryaHcy nbtonu eaek ^{z p}asł zarnc.cowo^ na tm.eatowy kooan^yc^g a meialowe^e rieate wspomtone¹¹. Włpo:m^tk^łnmożnap^p . do n^.eipotomka 1. Jako materiał na wspoamkt^γ ptosawuny^ąns¹ toto skatowy o ^rsudy^{Wg e} rne^. Zbsomteoak ^j ζορϊη. serze^towo Uractotewtouy na fig. 2. Fig. 2 ukanu.e przy iym nbi ermczek ^ł w wi toku tocznym zżtwasem ^y, w któptmjża. zsmocowan^u wrpomds S.tog. 2^{n n}P-te^esUlmm ztoaemcee¹. w wtoodue gór. oa .tórymiewt dobnzewido zzoa fahstepn ⁱPcąszchdⁱnp^tasz.een. Chamowato ść wewn^tmuał po\zie^a w ahm e^ziozni czkz 1 p^ips. od oto 2,^p do^tc pm.

Wrpontito 3 i łaamoetoment^y e.ubsadzons ^pany ocy eeomeio l w Juld 6 z materiału ^cątond^ąacgcgeⁱ W tulaiⁿ totoy tesmael eroentu 2 są połączone ze stykami elementu łączeniowego 7. Tnlc.aó.sctjak pd^gaaado na fig. ^p, ds^lnisnzzons w kd^gen eztoyie 8 . Tam styki 2^-smesin ^aąGaeniewn^po 7 2. po^Jącynce w rpzoóti ^nwoto.ey z pąanwn^ddmi sonatowym e , którn prazclrodząpies z 8^p aapstoe dm łtwem lznp^d 9 e.toWczone dn umieszczanz^dd tolej etoklnonrcepngo układu preetweianłąca go.⁰¹ uchwytom 8 . tonc^p9jewt połączony sat^rno wibralor W, letórn w .ratone wyunaczama ⁿaz.ywa^ł zhtotoems wprawia w drgznis ^ebRn'^dt^mr.^aSⁱ U wraz z ⁿadącym ⁿazs^omκlizm ^mtoni stopi mym itens.

Częc^sot^itwo^łs tonto meżsa tobrare⁰ a tortoo wzerotoego zatonną ^ηΆ ze-yMu wyne sń ^apo mnętoy ^{i plw} 40^{p m p},«? ^sc- obe^tc^p wd-^tapowan^-u zjawiska przechładzania chłodzonej substancj⁰ Am^hwdadrgcńw^oni okoto Oto 8 to n45 mm.

178 499

Fig. 2 b

Fig.2a

a

178 499

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (16)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób pomiaru temperatury likwidusu stopionego kriolitu w zbiorniczku, w którym wyznacza się krzywą chłodzenia stopionego kriolitu, znamienny tym, że w trakcie chłodzenia stopionego kriolitu zbiorniczek (1) wprawia się w drgania.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się częstotliwość drgań wynoszącą 20 do 1000 Hz, korzystnie 150 do 400 Hz.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się amplitudę drgań wynoszącą około 0,01 do 0,5 mm, korzystnie 0,08 do 0,15 mm.
4. 4. Układ pomiarowy do pomiaru temperatury stopionych substancji, ze zbiorniczkiem, który ma przynajmniej jeden wspornik w kształcie paska lub drutu i na swej górnej powierzchni otwór, oraz z umieszczonym w zbiorniczku termoelementem, przy czym zbiorniczek jest wykonany z metalu, znamienny tym, ze zbiorniczek (1), zawierający umieszczony w nim termoelement (2), ma przynajmniej jeden wspornik (3) połączony sztywno z wibratorem (10).
5. 5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że zbiorniczek (1) ma ścianki o grubości mniejszej niż 0,5 mm.
6. 6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że grubość ścianekjest mniejsza niż 0,2 mm.
7. 7. Układ według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że zbiorniczek (1)jest wykonany z miedzi.
8. 8. Układ według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że zbiorniczek (1) ma falistąpowierzchnię.
9. 9. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że termoelement (2) jest umieszczony w rurce kwarcowej, która jest pokryta nie podlegającą utlenianiu warstwą ochronną.
10. 10. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że termoelement (2) jest umieszczony w rurce kwarcowej zamkniętej z jednej strony.
11. 11. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że warstwa ochronna jest wykonana z materiału odpornego na temperaturę.
12. 12. Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że warstwa ochronna jest wykonana z nie podlegającej utlenianiu ceramiki.
13. 13. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że termoelement (2) jest umieszczony w środku zbiorniczka (1).
14. 14. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że wsporniki (3) są wykonane z drutów metalowych.
15. 15. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że chropowatość wewnętrznej powierzchni zbiorniczka (1) jest większa niż 1,2 pm.
16. 16. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że chropowatość wewnętrznej powierzchni zbiorniczka (1) wynosi od 2,5 do 15 pm.

    * * *