SU320127A1 - УСТРОЙСТВО дл НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПЛАВИЛЬНЫХ И РАФИНИРОВОЧНЫХПЕЧАХ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  непрерывного измерени  температуры металлической ванны в плавильных или рафинировочных нечах, особенно в тигл х или конверторах , которые можно вводить в раснлав сверху.

Известны устройства дл  измерени  температуры жидких сред, содержащие термопару, например платиново-радиево-нлатиновую, заключенную в трубу из высокоогнеупорного материала .

Такие устройства примен ютс  дл  непрерывного измерени  температуры в рафинировочных конверторах, в которых изменени  температуры характеризуют процесс рафинировани . Пирометры такого типа ввод тс  сбоку через кожух тигл  и кладку в расплавленную ванну, нричем гор чий спай термонары находитс  на одном уровне с кладкой тигл  или несколько углубл етс  внутрь тигл . При длительных измерени х точность показаний не всегда  вл етс  удовлетворительной, так как на показани  вли ет температура кладки. Кроме того, термопары, выступающие из кладки внутрь печного пространства, могут быть повреждены нри загрузке щихты.

защитную трубу из высокоогнеупорного материала , а труба с термонарой находитс  на острие водоохлаждаемой фурмы, которую можно поднимать и опускать. Так как при

введении сверху измерительное устройство проходит плавающий над расплавом слой шлака, то необходимо часть измерительного устройства, расположенную в гплаке, изготовл ть особенно стойкой, потому что щлак агрессивнее металлического расплава. Дл  защиты части прибора, наход щейс  в шлаке, практически можно использовать только один очень стойкий высокоогнеупорный материал на керамической основе. Поэтому, например, в известном устройстве фурмы с несущей трубкой выполн ют с нижним выступом в виде заплечиков дл  укреплени  наружного кожуха из огнеупорного защитного кирпича. При этом острие защитной трубы, головку фурмы и кожух из защитного кирнича неподвижно скрепл ют набивной керамической массой (раствором ).

Предлагаемое устройство не имеет этих недостатков и отличаетс  от известных тем, что

термопара снабжена съемным защитным наружным кожухом, охватывающим наружную защитную трубу и выполненным из огнеупорного материала в виде двух нолуцилиндрических подвесных кирпичей, соединенных по продольному шву, а защитна  труба сделана составной из стали и металлокерамического материала с соотношением длин этих частей соответственно 2:1. Заш,итна  труба образует с термопарой конструктивно единый узел, съемно закрепленный на головке зонда и соединенный штеккером с компенсационным проводом, который кончаетс  в головке зонда. Штеккер может содержать пружин щий элемент, способствующий длительному прижатию гор чего спа  термопары к закрытому концу защитной трубы и обеспечивающий теплопередачу к гор чему спаю. Дл  достижени  высокой точности показаНИИ необходимо задать определенные размеры измерительной части фурмы и съемного кожуха и примен ть дл  защитного кожуха материал с определенными свойствами. Согласно этому продольный размер не охлаждаемой водой части кожуха составл ет более 250 мм, выходит за точку измерени  измерительной части съемного кожуха не менее чем на 40 мм, и тепловое сопротивление съемного нарул ного кожуха 5Д более 0,03 м час°С1ккал, где X - коэффициент теплопроводимости , 5 - толщина стенки съемного огнеупорного кожуха. Предпочтительно, чтобы кожух состо л из магнезитового или высокоглиноземистого кирпича или раствора с толщиной стенки 60-80 мм. Указанные меры относительно минимальной длины измерительной части, выбор огнеупорного материала с определенным минимальным тепловым сопротивлением и размеры кожуха с определенной толщиной подобраны дл  улавливани  и сохранени  необходимого большого перепада температур между точкой измерени  в устройстве и присоединением измерительной части к водоохлаждаемой фурме. Когда точка измерени , т. е. место гор чего спа  термопары, нагреваетс  до температуры , соответствующей температуре ванны, например до 1600-1800°С, то выведенный на верхнем конце измерительной части и введенньш в водоохлаждаемую часть измерительной фурмы компенсационный провод нагреваетс  до температуры не более 50°С. Размещение точки измерени  на определенном минимальном рассто нии от огнеупорного кожуха, т. е. когда защитна  труба с термопарой длиннее кожуха не менее чем на 40 мм (внизу), способствует тому, что на результаты замеров не вли ет отвод тепла от места гор чего спа  и инерционность в показани х отсутствует. Благодар  выбранным размерам стенок огнеупорного кожуха тепловой поток не превышает 25000 KKUAJM H. Если, например, толщина стенки кожуха 60 мм и при достижении6 стационарного температурного пол  наружна  том теплопроводности ,65 ккал м-час-°С тепловое сопротивление 5Д получаетс  равным 0,0365 м час°С/ккал и тепловой поток по формуле - -равным 22000 ккал/м -час. Если огнеупорный кожух измерительного устройства при длительной работе становитс  более тонким из-за разъедани  шлаком (толщина его стенок становитс  менее 60 мм), то нанесением ремонтной массы кожух следует довести до исходной толщины. На фиг. 1 показан конвертор, в котором установлено предлагаемое измерительное устройство; на фиг. 2 - вертикальный разрез его измерительной части. В конверторе находитс  жидка  ванна 2, покрыта  слоем шлака 3. Выше уровн  металла ввод т фурму 4 дл  продувки кислородом . Водоохлаждаемый измерительный зонд 5, соединенный со стрелочным прибором 6, установлен так, что его можно поднимать и опускать. Зонд состоит из трех концентричных труб 7, S и 9. Во внутренней трубе 7 находитс  компенсирующий провод, а именно два проводника 10, заключенные в гильзу 11, которые служат дл  соединени  с поверхностью колена термопары, расположенного в измерительной части. Труба 9 зонда соединена с внутренней трубой 7 и образует головку 12 зонда. Труба 8 кончаетс  на некотором рассто нии от головки зонда и дл  циркул ции охлаждающего агента (на чертеже показано стрелками). Измерительна  часть 13 устройства может быть соединена с головкой зонда и состоит из защитной трубы 14 в которой заключен гор чий спай 15 термопары 16, и из окружающего защитную трубу кожуха 17 из огнеупорного материала. Защитна  труба 14 состоит из огнеупорного металлокерамического материала (но всей длине или по крайней мере на конце, не защищенном кожухом). Длина кожуха, т. е. его осевой размер, такова, что измерительна  часть устройства не разъедаетс  шлаком. Внутри защитной трубы 14 может быть предусмотрена герметична  труба 18, в которой наход тс  колена термопары. Они могут располагатьс  в изолирующей трубе с двум  отверсти ми . На верхнем конце защитной трубки имеетс  гильза 19, сквозь которую проходит устройство со штеккером 20. Дл  обеспечени  длительного контакта гор чего спа  15 с защитной трубой 14 или герметичной трубой 18 предусмотрена пружина 21. 17 состоит из полуцилиндрических одвесных кирпичей 22, подвешиваемых на аружной трубе 9 зонда и стыкуемых по шву 3 (см. фиг. 1). Труба 14 состоит на две треи длины из стали, а на одну треть из металокерамического материала.