Термоэлектрический преобразователь для контроля температуры внутренних плит кристаллизаторов

 

Полезная модель относится к термометрии и может быть использована при измерении температур в черной металлургии для контроля состояния кристаллизатора и предотвращения его разрушения, ведущего к прорыву жидкой стали. Предложен термоэлектрический преобразователь для контроля температуры внутренних плит кристаллизаторов, выполненный из термопарного кабеля, с монтажными элементами, последовательно расположенными на нем в направлении от рабочей части: упор, пружина и подвижный фиксатор, предназначенный для крепления преобразователя на опорной стенке кристаллизатора, наружная поверхность упора выполнена ступенчатой и обращена меньшим размером в сторону подвижного фиксатора, с возможностью частичного размещения упора внутри пружинного элемента. Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что рабочий спай размещен внутри оболочки преобразователя, а упор закреплен на оболочке при помощи лазерной сварки так, что сварной шов расположен со стороны меньшего размера. 2 з.п. ф-лы, 2 илл.

Полезная модель относится к термометрии и может быть использована при измерении температур в черной металлургии для контроля состояния кристаллизатора и предотвращения его разрушения, ведущего к прорыву жидкой стали.

Известны термоэлектрические преобразователи фирмы Vatron GmbH г.Линц, Австрия /MoldExpert НЛМК СС6 Двухручьевая МНЛЗ, Встройка термопар, vatron GmbH, 2008, с.3-7/, предназначенные для слежения за процессом кристаллизации и предотвращения розлива жидкой стали из кристаллизатора. Известный термоэлектрический преобразователь выполнен из термопарного кабеля, с монтажными элементами, последовательно расположенными на нем в направлении от рабочей части: упор, пружина и подвижный фиксатор, предназначенный для крепления преобразователя на опорной стенке кристаллизатора. Наружная поверхность упора выполнена ступенчатой и обращена меньшим размером в сторону подвижного фиксатора, с возможностью частичного размещения упора внутри пружинного элемента. Упор закреплен на оболочке при помощи механического обжатия, а рабочий спай выведен за пределы оболочки преобразователя и изолирован от оболочки при помощи компаунда. Данное техническое решение выбрано за прототип. Прототипу присущи два недостатка. Во-первых, недостаточная надежность, связанная с тем, что при монтаже термоэлектрического преобразователя необходимо обеспечить гарантированный контакт рабочего спая с медной плитой кристаллизатора. Выполнение этого требования зачастую приводит к нарушению изоляции термоэлектродов и, следовательно, к их электрическому контакту с кристаллизатором, что запрещено условиями эксплуатации, или к механическому разрушению рабочего спая. Снижает надежность прототипа и то обстоятельство, что упор закреплен на оболочке при помощи механического обжатия. При наличии вибрации, присущей условиям эксплуатации

кристаллизатора, такое крепление со временем ослабевает, и контакт рабочего спая с медной плитой кристаллизатора ухудшается. Во-вторых, прототип работоспособен в небольшом интервале температур до 300°С (кратковременно 350°С), что обусловлено применением компаунда для изоляции рабочего спая.

Авторы решали задачу по созданию термоэлектрического преобразователя, лишенного указанных недостатков. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и расширение температурного диапазона.

Для решения поставленной задачи и достижения поставленного технического результата предлагается термоэлектрический преобразователь для контроля температуры внутренних плит кристаллизаторов, выполненный из термопарного кабеля, с монтажными элементами, последовательно расположенными на нем в направлении от рабочей части: упор, пружина и подвижный фиксатор, предназначенный для крепления преобразователя на опорной стенке кристаллизатора, наружная поверхность упора выполнена ступенчатой и обращена меньшим размером в сторону подвижного фиксатора, с возможностью частичного размещения упора внутри пружинного элемента.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что рабочий спай размещен внутри оболочки преобразователя, а упор закреплен на оболочке при помощи лазерной сварки так, что сварной шов расположен со стороны меньшего размера.

Дополнительно предлагается подвижный фиксатор выполнить в виде колпачка с байонетным пазом.

Также дополнительно предлагается подвижный фиксатор выполнить в виде болта с внутренним отверстием и с высотой головки болта не менее 1,5 наружного диаметра резьбы.

Размещение рабочего спая внутри оболочки преобразователя позволяет, во-первых, защитить его от механических нагрузок и, тем самым, повысить надежность термоэлектрического преобразователя и, во-вторых, расширить температурный диапазон измерений до 900°С.

То, что упор закреплен на оболочке при помощи лазерной сварки так, что сварной шов расположен со стороны меньшего размера, позволяет предотвратить постепенное «сползание» упора по оболочке кабельной термопары под действием циклических температурных напряжений.

Выполнение подвижного фиксатора в виде колпачка с байонетным пазом позволяет сократить время на монтаж и демонтаж датчиков на опорной стенке кристаллизатора.

Выполнение подвижного фиксатора в виде болта с внутренним отверстием и с высотой головки болта не менее 1,5 наружного диаметра резьбы позволяет добиться надежной фиксации датчиков в гнездах опорной плиты и их последующего демонтажа без применения специальных гаечных ключей.

Таким образом достигается заявленный технический результат.

На фиг.1 представлено заявляемое устройство с подвижным фиксатором, выполненным в виде колпачка с байонетным пазом, на фиг.2 - устройство с подвижным фиксатором, выполненным в виде болта с внутренним отверстием, где 1 - термопарный кабель, 2 - упор, 3 - пружина, 4 - подвижный фиксатор, 5 - рабочий спай, 6 - сварной шов, 7 - байонетный паз, 8 - отверстие болта.

Причем H1,5D.

Устройство работает следующим образом. Термоэлектрический преобразователь при помощи подвижного фиксатора крепят в опорной стенке кристаллизатора так, чтобы рабочая часть термоэлектрического преобразователя касалась дна отверстия в медной плите кристаллизатора. При работе кристаллизатора термоэлектрические преобразователи в случае уменьшения толщины медной плиты, создающего угрозу прорыва жидкой стали, фиксируют повышение температуры медной плиты, что особенно важно при скоростной разливке металла.

1. Термоэлектрический преобразователь для контроля температуры внутренних плит кристаллизаторов, выполненный из термопарного кабеля, с монтажными элементами, последовательно расположенными на нем в направлении от рабочей части: упор, пружина и подвижный фиксатор, предназначенный для крепления преобразователя на опорной стенке кристаллизатора, наружная поверхность упора выполнена ступенчатой и обращена меньшим размером в сторону подвижного фиксатора с возможностью частичного размещения упора внутри пружинного элемента, отличающийся тем, что рабочий спай размещен внутри оболочки преобразователя, а упор закреплен на оболочке при помощи лазерной сварки так, что сварной шов расположен со стороны меньшего размера.

2. Термоэлектрический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что подвижный фиксатор выполнен в виде колпачка с байонетным пазом.

3. Термоэлектрический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что подвижный фиксатор выполнен в виде болта с внутренним отверстием и с высотой головки болта не менее 1,5 наружного диаметра резьбы.



 

Похожие патенты:

Устройство для вертикального литья слитков из алюминия и алюминиевых сплавов относится к металлургии и может быть использовано, например, при отливке слитков из алюминия и его сплавов, преимущественно высоколегированных сплавов.
Наверх