Устройство для отбора проб жидких расплавов

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть иснользовано для онеративного отбора проб раснлава через горизонтальные фурмы нлавильных агрегатов и контроля за ходом технологического процесса. Цель - возможность отбора проб из реакционной зоны по ходу продувки независимо от дутьевого режима работы фурмы и упрощение устройства. Устройство состоит из пробоотборника, выполненного в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми KpbmjKaMii, одна из которых снабжена газоотводяци1м патрубком. Для сопряжения пробоотборника с фурмой служит нолая штанга, установленная одним концом внутри камеры консольно. Внутри штанги без зазора установлен пробоотборный патрубок с возможностью перемещения его в нол.ости фурмы. 5 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4!

13,", 1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@ggg130

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4077940/23-26 (22) 16.06.86 (46) 23.07.88. Бюл. № 27 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А. П. Завенягина (72) M. В. Князев, С. В. Сухарев и Г. С. Лапаева (53) 543.053 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 697859, кл. G 01 Х 1/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 783627, кл. G 01 N 1/10, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ

ЖИДКИХ РАСПЛАВОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для

„„SU„„1411612 А 1 оперативного отбора проб расплава через горизонтальныс фурмы плавильных агрег 1тов и контроля за ходом технологического процесса. Цель -- возможность отборы проб из реакционной зоны по ходу продувки независимо от дутьевого режимы работы фурмы и упрощение устройства. Устройство состоит из пробоотборника, выполненного в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми крышками, одна из которых снабжена газоотводящим патрубком.

Для сопряжения пробоотборника с фурмой служит полая штанга, установленная одним концом внутри камеры консольно. Внутри штанги без зазора установлен пробоотборный патрубок с возможностью перемещения его в полости фурмы. 5 пл.

141!612

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для оперативного отбора проб расплава через горизонтальные фурмы плавильных агрегатов и контроля за ходом технологического процесса.

Цель изобретения — возможность отбора проб из реакционной зоны по ходу про-! ! дувки независимо от дутьевого режима ра, боты фурмы при упрощении устройства.

На фиг. 1 показано устройство для отбора проб жидких расплавов, общий вид в разрезе; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1;, на фиг. 3 — общее положение фурмы под дутьем; на фиг. 4 — рабочее положение пробоотборника (конец пробоотборного патрубка в расплаве); на фиг. 5 — то же, конец пробоотборного патрубка с пробой B фурме) .

Устройство содержит пробоотборник 1, выполненный в виде циклонной цилиндрической камеры 2 со съемными торцовыми крышками 3 и 4 и с отверстием 5 в верхней части камеры 2, удаленном на расстояние 20 мм от торцовой крышки 4 и размещенном эксцентрично осям цилиндра.

В отверстии 5 жестко закреплена полая штанга 6 внутренним диаметром 25,5 мм

l и длиной 200 мм, при этом один конец штанги 6 заглубления в полость камеры 2 ! так, что часть этого конца сопряжена с внутренней поверхностью цилиндра и закреп лена сваркой, а другая часть заглублен ного конца птанги 6 образует консоль 7, равную 30 мм. Все это обеспечивает, с одной стороны, создание центробежного движения потока пробы, а с другой — качественное крепление штанги 6 к камере 2.

В полости штанги 6 установлен съемный пробоотборный патрубок 8, герметичное примыкание наружной поверхности которого к внутренней поверхности полой штанги обеспечивается минимальной разницей их диаметров, а фиксация пробоотборного патрубка 8 в штанге 6 и ограничение глубины его проникновения за края штанги в полость цилиндра обеспечивается замком, выполненным по типу артиллерийского (не показано).

Длина пробоотборного патрубка должна слагаться из длины полости фурмы, расстояния максимального углубления патрубка в расплав и длины патрубка для свободного его удержания с камерой за пределами конвертера. В опытно-промышленном образце длина пробоотборного патрубка составляет 1900 мм. Максимальное погружение патрубка в расплав обозначено ряской на патрубке, совмещение которой с краем фурмы показывает необходимое максимальное заглубление патрубка в расплав.

На торцовой крышке 3 выполнен газоотводящий патрубок 9.

Для крепления камеры 2 и съемных торцовых крышек 3 и 4 служат крепеж10

50 ные элементы в виде болтов 10 и проушин 11.

Устройство работает следующим образом.

Перед отбором проб внутреннюю поверхность съемного пробоотборного патрубка 8 промывают раствором известкового молока, вращая патрубок вокруг своей оси, что позволяет равномерно покрыть его внутреннюю поверхность известковым молоком. Это предотвращает адгезию расплава к поверхности патрубка 8 при его транспортировке.

Затем пробоотборный патрубок 8 вставляют в полую штангу 6 собранной циклонной камеры, фиксируют его с помощью замка. Такое состояние устройства является исходным. Устройство полностью подготовлено к работе.

Для отбора пробы свободный конец пробоотборного патрубка 8 вводят в полость фурмы 12, при этом клапан 13 фурмы 12 отжимается в карман 14, и дутьевой газ поступает по зазору между полостью фурмы и пробоотборным патрубком 8 в расплав. Патрубок 8 продвигают по полости фурмы до совмещения одной из нанесенных на нем рисок с наружным торцом фурмы 12. Время пребывания патрубка 8 в расплаве составляет 1 — 2 с. Глубина его погружения зависит от условий эксперимента.

При погружении патрубка 8 в расплав последний заполняет полость патрубка. 3атем пробоотборный патрубок 8 выводят из расплава, и при обратном прохождении патру бком по полости фурмы !2 отобранная проба расплава транспортируется дутьевым газом по патрубку 8 с большой скоростью в полость камеры 2, попадает на сопряженную с патрубком стенку цилиндра, закручивается под действием центробежной силы по внутренней поверхности камеры 2, двигаясь вниз по спирали, и одновремеHно охлаждается, отдавая тепло стенкам цилиндра и уменьшая свои линейные размеры, и измельчается.

Отходящие газы выводятся через газоотводящий патрубок 9. Клапан 13 фурмы 12 возвращается в исходное положение при выходе патрубка 8 из полости фурмы.

После приема пробы в цилиндр циклонной камеры 2 пробоотборный патрубок 8 разъединяют с полой штангой 6, снимают торцовую крышку 4 камеры 2 и высыпают пробу в виде хрупких мелких пластин, толщина слоя которых составляет 1 — -2 мм, вес всей пробы достигает 15 — 60 г.

Физико-химический состав фаз отобранной пробы вследствие быстрого отбора и резкого ее охлаждения соответствует составу фаз расплава в реакционной зоне плавильного агрегата в момент отбора.

Измельчение пробы в процессе отбора уменьшает время, необходимое для подготовки пробы к анализу.

1411612

После изъятия пробы внутреннюю поверхность пробоотборного патрубка 8 вновь промывают раствором известкового молока, фиксируют патрубок 8 в полой штанге 6, крепят торцовую крышку 4 камеры 2, и пробоотборник вновь пригоден для использования.

Устройство позволяет сократить время на отбор и подготовку пробоотборника к следуюц1ему отбору до 5 — 8 мин, дает возможность отбирать пробы из жидкой ванны конвертера по ходу продувки кислородсодержащим газом независимо от технологического режима дутья фурмы, существенно упростить конструкцию пробоотборника, а также осуществить оперативный контроль за ходом технологического процесса по ходу плавки за счет следующих особенностей.

Съемный пробоотборный патрубок из нержавеющей стали в сочетании с остальными признаками предназначен для ввода расплава в полый цилиндр циклонной камеры и распределения подаваемого расплава по стенкам цилиндра камеры за счет дутья фурмы, а также для размещения его рабочей части в полости фурмы на необходимую глубину погружения в расплав по ходу продувки кислородом жидкой ванны.

Циклонная камера в сочетании с остальными признаками обеспечивает создание центробежного движения поступающей в нее жидкой пробе и распределение ее в виде тонкой пленки по внутренней поверхности камеры с одновременным резким охлаждением и измельчением пробы B процессе отбора.

Выполнение камеры в виде цилиндра обусловлено необходимостью создания центробежного движения потока пробы.

Размещение отверстия не эксцентрично осям цилиндра, например по осям, не позволяет получить центробежного движения потока пробы, так как ее поток направлен на противоположную стенку в виде компактной «толстой» струи, что приводит к локальному ее распределению, более медленному охлаждению слитка пробы и затрудняет, тем самым, извлечение пробы из пробоотборника.

Размещение отверстия в верхней части цилиндра позвол яет не только удлинить путь потока пробы и увеличить площадь для ее но и распределить ее при движении сверху вниз по всей внутренней поверхности цилиндра, что способствует скорейшему охлаждению пробы и появлению множественных разрывов на поверхности пленки в результате резкого охлаждения расплава и уменьшения его линейных размеров.

Сопряженная часть конца полой штанги с цилиндром в совокупности с остальными признаками обеспечивает создание центробежной силы, а консольная часть служит для поддержания пробоотборного патрубка в неподвижном положении и повышает качество крепления штанги к цилиндру.

15

Выполнение диаметра отверстия штан20 ги и наружного диаметра сьемного пробоотборного патрубка так, что обеспечено их плотное примыкание друг к другу, предотвращает выброс пробы за пределы пробоотборника, исключает возможность ее потери и обеспечивает безопасность проведения работ.

Формула изобретения

Устройство .ьля отбора проб жидких

30 расплавов, включающее пробоотборник. отверстие и полую штангу для сопряжения пробоотборника с фурмой и пробоотборный патрубок, отличающееся тем, что, с целью возможности отбора проб из реакционной зон.1 по ходу продувки независимо от ду35 тьевого режима работы фурмы и упрощения устройства, пробоотборник выполнен в виде цилиндрической циклонной камеры с торцовыми крышками, одна из которых снабжена газоотводящим патрубком, отверстие размещено в верхней части камеры эксцентрично, полая цгганга установлена в отверстии так, что один конец ее размещен внутри камеры консольно, а пробоотборный патрубок выполнен с.ьемным и установлен внутри штанги без зазора с

45 возможностью перемещения его в полости фурмы.

1411612

1411612

Составитель Л. Нечипоренко

Релактор H. Тупица Текред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 3646/38 Тираж 847 Полписное

ВНИГ!Г!И Государств< нного комитета СССР по 1< .Ià÷ изобретений и открытий ! 3035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., л. 4 5

Пр<>изнолствснно-иолигоафическос прслприятие, I . Ужгорол, <,l. Пр<>сктная. 4