Устройство для определения глубины залегания подорковых пузырей в слитке кипящей стали

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 496408 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 24.07. 72 (21) 1813925/26-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25 10 76,Бюллетень №39 (45} Дата опубликования описания 28.12.76 (51) M. K;. -

C О1К 2М18 ф i M с с1 4/ f Y

Гасударственный комнтет

Сааата Мнннстроа СССР оо делам нзооретеннй н открытий (53} У Ч1(620. 179,152 (О88.8 ) Н. П. Валуев, В. К. Латышев и В. В. Лындин (72) Авторы изобретения центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И, П. Бардина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕН11Я ГЛУБ!:1НЫ

ЗАЛЕГАНИЯ СОТОВЫХ ПУЗЫРЕЙ R СЛИТКЕ ПР11 НЕПРЕРЫВНОЙ

РАЗЛИВКЕ КИПЯЩЕЙ СТАЛИ р р„е(7 г z.

Изобретение относится к испытаниям материалов без разрушения, в частности, к радиационным дефектоскопам, и может использоватыя для определения глубины залегания подкорковых пузырей в слитке при 5 непрерывной разливке кипяшей стали.

Известно устройство для определения глубины залегания сотовых пузырей в слитке при непрерывной разливке кипящей стали содержащее коллимированный источник !О проникающего излучения, снабженный приводом для его возвратно-поступательного перемещения относительно поверхности слитка, и коллимир ованный детектор „пер емешаюшийся синхронно с источником излучения. 15

Однако такое устройство имеет невысокую точность измерения глубины залегания сотовых пузырей в слитках большого сечения (300x2000 мм), обусловленную большой поглощающей способностью слитка, а 20 следовательно, высокой статистической погрешностью измерения. Это практически исключает применение устройства для определения глубины залегания сотовых пузырей, расположенных под широкой гранью слитка 2 прямоугольного сечения больших размеров.

Так как глубина залегания сотовых пузырей под широкой гранью является более обьективным критерием оценки качества слитка, чем глубина залегания пузырей, расположенных под узкой гранью, то это значительно ограничивает применение известного устройства для регулирования процесса непрерывной разливки кипящей стали.

Цель изобретения — повышение точности измерения при контроле слитков большого

"ечения.

Это достигается тем, что источник и детектор расположены таким образом, что оси их коллимационных каналов взаимно перпендикулярны и пересекаются, причем расстояние между осью коллимационного канала детектора и ребром слитка больше, чем (р — p o J Jdh где U — плотность корки слитка;

90408

4 ние обусловлено увеличением интенсивности пучка излучения в зоне регистрации, так как интегральная плотность массива пузырей меньше плотности твердой корки. Вели6 чина линейного перемещения х Х источника 1 вдоль узкой грани 7, для которой наблюдается рост интенсивности до значения Л,, определяется размерами массива пузырей 6 и шириной коллимационного канала источника 1. Этот участок кривой ф соответствует части зоны пузырей в слитке, где их обьем максимален.

Расстояние h между осью коллимационгде

У 3< Fz

exp(h )ъ(Р, или

Р1

É» (р„-р,) у»

4 р — интегральная плотность зоны сотовых пузырей;

М. — линейный коэффициент ослабления потока первичного излучения.

На фиг 1 показана схема устройства, вид сверху„ на фиг-. 2 — то же, вид сбоку; на фи. 3 - вид сщ нала с детектора (зависимость между перемещением X вдоль узкой грани слитка и интенсивностью рассеяния излучения J, зарегистрированного детектором).

Устройство содержит источник 1 с приводом 2 и детектор 3, которь е размещают в нескольких точках вокруг технологической оси установки непрерывной разливки стали.

Ось коллимационного канала источника перпендикулярна к технологический оси и параллельна глоскости широкой грани 4 слитка 5, в котором на определенной глубине залегают сотовь;е пузыри 6. Источник расположен с возможностью перемещения параллельно плоскости узкой грани 7. Ось коллимационного канала. детектора сме:пена от ребра слитка на расстояние и и образует прях::ой угол с осью коллимационного канала источника.

Устройство работает следующим образом.

Источник излучения непрерывно перемешается возвратно-поступательно вдоль узкой грани 7 слитка 5, сканируя ее поверхность проникаюп им излучением, Одновременно регистрируется рассеянное излучение детектором 3, который дает информац1по в виде излучения 3 в зависимости от перемещения х источника 1 (фиг. 3) .

При переь ешении источника 1 от ребра слитка 5, ближайшего к детсктору 3, в направлении противоположного ребра интенсивность регистрируемого излучения 3:.1оноточно возрастает от значения q, определяемого фоновым излучением, до значения определяемого рассеивающей и поглошающей способностью материала слитка, Величина линейного перемещения х„-хz источника 1 вдоль узкой грани 7, для которой наблюдается рост интенсивности до значения 3, определяется шириной пучка.

При дальнейшем перемещении источника вдоль узкой грани 7 наблюдается экспонснциальный спад интенсивности излучения до значения 3, он обусловлен ослаблением интенсивности рассеянного излучения в материале слитка 5, Этот участок кривой соответствует концу плотной корки слитка, После перехода пу-чком излучения границы сотовых пузырей 6 интенсивность регистрируемого излучения возрастает от значения л, до значения Л, . Это возрастаного канала детектора до ребра слитка можно определить следующим образом.

Щ

1р и с ка пир овании пучком излучения узкой грани слитка в момент перехода пучком границы сотовых пузырей поток регистрируемого рассеянного в слитке излучения претерпевает изменения, вызванные

2Î двумя факторами. Первый фактор — увеличение потока регистрируемого излучения за счет роста интенсивности пучка первичногс излучения, проходящего через зону с меньшей плотностью, чем зона плотной

И корки. Второи фактор — уменьшение потока излучения, рассеянного в зоне регистрации (зоне сотовых пузь.рей) за счет меньшей плотности зоны пузырей (меньшей рассеивающей способности среды), В результате

З@ величина относительно изменения интенсивности регистрируемого излучения 2 3

4 3 определяется ка к

Ло,.„= ЕХР (P h ), — плотность плотной корки слитка; интегральная плотность зоны подкорковых пузырей; — линейный коэффициент ослабления потока первичного излучения;

- расстояние от оси коллимационного канала детектора до ребра слитка.

Поэтому для надежной регистрации глубины залегания подкорковых пузырей под широкой гранью слитка необходимо выпслнить условие

6©

Таким образом, интенсивность регистри

66 руемого излучения по мере перемещения ис»

490408 точника 1 вдоль узкой грани 7 изменяеч ся в зависимости от изменения структуры слитка по его глубине.

Глубину залегания сотовых пузырей определяют по интервалу х „— (, соответствующему линейному перемещению источника ка излучения в единицах длины.

Формула изобретения

Устройство для определения глубины залегания сотовых пузырей в слитке при непрерывной разливке кипящей стали, содержащее коллимированный источник проникающего излучения, снабженный приводом для его возвратно-поступательного перемещения относительно поверхности слитка, и коллимированный детектор излучения о т— личающееся тем, что,сцелью повышения точности измерений, источник и детектор расположены таким образом, что оси их коллимационных каналов взаимно перпендикулярны и пересекаются, причем расстояние между- осью коллимационного канала детектора и ребром слитка. больше, чем

Р1

Р,gn (Z

1р,-р )p. где Р— плотность корки слитка; а - интегральная плотность зоны

Г 2. сотовых пузыреи;, п. — линейный коэффициент ослабления потока первичного излучения.

490408

Составитель Г. Карабекян

Редактор Г. Рыбалова Техред Н. Андрейчук Корректор В. Куприянов

Заказ 5419/183 Тираж 1О29 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4