SU859857A1 - Liquid metal sampler - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам дл  одновременного отбора нескольких проб по высоте жидкого металлического расплава, например из сталеплави.г1ьной ванны, ковша, из ложницы- с целью исследовани  ликви дации элементов и распределени  неметаллических включений. Известно устройство дл  отбора проб жидкого металла по высоте жидкой ванны, состо щее из термостойкого держател  с наклонными  чейкам дл  кварцевых ампул, дерев нной крышки, металлической скобы, прижимающей крышку к держателю. При погружении устройства в расплав скоба расплавл етс , дерев нна  крышка, закрывающа  входные отверсти  ампул . всп.чывает, и жидкий металл одновреме но заполн ет все ампулы, расположен ные друг под другом Ц. Недостатки устройства - перемеши ние и науглероживание металла при заполнении ампул вследствие обугливани  и всплыти  крышки, а также газова  пористость проб из-за налич воздуха в ампулах и отсутстви  кана лов дл  его удалени . Известен пробоотборник жидкого металла, содержащий кварцевую трубку, разделенную на секции с боковыми пробозаборными отверсти ми, снабженными заглушками. Заполнение секций жидким металлом происходит последовательно через боковое отверстие после расплавлени  фольги, закрывающей его, причем воздух, вытесненный металлом из объема одной секции, переходит в следующую с помощью капилл рного канала 2. Недостатками данного пробоотборника  вл ютс  сложность конструктивного выполнени  кварцевой пипетки с переходными каналами различных диаметров, трудность подбора толщины медной фольги, перекрывающей входные отверсти  секций с таким расчетом, чтобы она расплавл лась последовательно , начина  с нижней секции. При непоследовательном плавлении фольги возможно незаполнение некоторых секций металлом. Кроме того-, при отборе проб, из сердцевины затвердевающего слитка, где металл переохлажден, на фольгу намораживаетс  корка и пробница вообще не заполн етс  металлом .The invention relates to a measurement technique, namely, devices for simultaneous sampling of several heights of liquid metal melt, for example, from a steelmaking bath, a ladle, from a spit, in order to study the elimination of elements and the distribution of non-metallic inclusions. A device for sampling a liquid metal along the height of a liquid bath is known, consisting of a heat-resistant holder with inclined cells for quartz ampoules, a wooden cover, and a metal bracket that presses the cover to the holder. When the device is immersed in the melt, the bracket melts, the wooden cap covering the inlets of the ampoules. then the liquid metal simultaneously fills all the ampoules located one above the other. The device’s disadvantages are metal mixing and carburization when the ampoules are filled due to charring and the caps float up, as well as the gas porosity of the samples due to the presence of air in the ampoules and the absence of channels for its removal. A liquid metal sampler is known, which contains a quartz tube divided into sections with side sampling holes provided with plugs. The sections are filled with liquid metal successively through the side opening after the foil melts, closing it, and the air displaced by the metal from the volume of one section passes into the next one using capillary channel 2. The disadvantages of this sampler are the complexity of the design of the quartz pipette with transition channels diameters, the difficulty of selecting the thickness of the copper foil that overlaps the inlet openings of the sections so that it melts sequentially, and from the bottom section. In the case of inconsistent melting of the foil, some sections may not be filled with metal. In addition, when sampling, from the core of the solidified ingot, where the metal is supercooled, the crust is frozen on the foil and the test probe is not filled at all with metal.

Цель изобретени  - повышение представительности пробы.The purpose of the invention is to increase the representativeness of the sample.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пробоотборнике жидкого металла, содержащем герметичную кварцевую трубку, разделенную на секции с боковыми пробоэаборными отверсти , ми, снабженными заглушками, кварцева  трубка выполнена вакуумированной и снабжена перегородками, выполненными из огнеупорного газопроницаемого материала, а заглушки выполнены из неметаллического легкоплавкого газонепроницаемого материала, целесообразно заглушки выполнить из термостойкого стекла.The goal is achieved by the fact that, in a liquid metal sampler containing a sealed quartz tube, divided into sections with side sampling holes, fitted with plugs, the quartz tube is made evacuated and equipped with partitions made of a refractory gas-permeable material, and the caps are made of non-metallic alloy. material, it is advisable to make plugs of heat-resistant glass.

.Газопроницаемость перегородок между секци ми необходима дл  создани  начального вакуума в устройстве. The permeability of the partitions between the sections is necessary to create an initial vacuum in the device.

Дл  предотвращени  поглощени  воздуха пробами и образовани  за счет этого нитридных и оксидных включений оказывающих вли ние на результаты последующего исследовани , вакуум в пробоотборнике должен быть не ниже рт.ст. Вакуумирование выше 10 MIV1 рт.ст. не требуетс ,так как оставшийс  газ не может существенно повли ть на состо ние пробы/ в то врем  как создание более высокого вакуума требует применени  сложной аппаратуры.In order to prevent air from being absorbed by samples and the formation of nitride and oxide inclusions due to this affecting the results of the subsequent investigation, the vacuum in the sampler should be no lower than Hg. Pumping out above 10 MIV1 Hg. is not required, since the remaining gas cannot significantly affect the state of the sample / while creating a higher vacuum requires the use of sophisticated equipment.

На чертеже представлен пробоотборник , общий вид.The drawing shows the sampler, a general view.

Вакуумированна  кварцева  трубка укреплена в цилиндрическом стальном переходнике 2 посредством огнеупорно обмазки 3. В трубку вставлены огнеупорные газопроницаемые перегородкиA vacuum quartz tube is fixed in a cylindrical steel adapter 2 by means of refractory coating 3. Refractory gas-permeable partitions are inserted into the tube

4(из пеношамота), раздел ющие трубку на секции. Пробозаборные отверсти4 (from foam chamfer), dividing the tube into sections. Sampler holes

5запа ны легкоплавким, неметаллическим , газонепроницаемым материалом например термостойким стеклом.5Sapped with low-melting, non-metallic, gas-tight material, for example, heat-resistant glass.

Пробоотборник работает следующим образом.The sampler works as follows.

Пробоотборник погружаетс  в метал с помощью металлического прута или трубки. Заглушки, закрывающие пробозаборные отверсти  расплавл ютс , и металл за 1-2 с, заполн ет секции пробоотборника, после чего пробоотборник извлекаетс  из расплава. Процесс отбора проб длитс  3-5 с.The sampler is immersed in the metal using a metal rod or tube. The plugs covering the sampling holes are melted, and the metal takes 1-2 s to fill the sampler sections, after which the sampler is removed from the melt. The sampling process lasts 3-5 seconds.

Пробоотборник не требует применени  вакуумного насоса на рабочей площадке, так как вакууМирование производитс  при изготовлении устройства . Применение газопроницаемых - перегородок Между секци ми обеспечивает одновременное вакуумирование всех секций. Выполнение оконных заглушек секций из наплавленного неметаллического материала обеспечивает надежную герметизацию устройства и исключает намораживание металлической корки (в случае металлических заглушек) при отборе проб из переохлажденного расплава.The sampler does not require the use of a vacuum pump at the working site, since vacuuming is carried out during the manufacture of the device. The use of gas permeable - partitions Between the sections provides simultaneous evacuation of all sections. Performing the window plugs of the sections of the deposited nonmetallic material ensures reliable sealing of the device and eliminates the freezing of the metal peel (in the case of metal plugs) when sampling from the supercooled melt.

Пробоотборник дает возможностьThe sampler allows

5 одновременно отбирать несколько плотных проб по глубине расплава, причем исключаетс  перемешивание и окисление металла, что позвол ет с большей точностью определ ть расплавление5, at the same time, several dense samples are taken from the depth of the melt, and the mixing and oxidation of the metal are eliminated, which makes it possible to determine melting

0 химических элементов, неметаллических включений и растворенных газов в металле.0 chemical elements, non-metallic inclusions and dissolved gases in the metal.

Claims (2)

1.Пробоотборник жидкого металла, содержащий герметичную кварцевую трубку, разделенную на секции с боковьлми пробозаборными отверсти ми, снабженнь 1и заглушками, отличающийс  тем, что, с целью повышени  представительности проб, кварцева  трубка выполнена.вакуумированной И снабжена перегородками, выполненными из огнеупорного газопроницаемого материала, а заглушки выполнены из неметаллического легкоплавкого газонепроницаемого материала.1. The liquid metal sampler, containing a sealed quartz tube, divided into sections with lateral sampling holes, is provided with 1 and plugs, characterized in that, in order to increase the representativeness of the samples, the quartz tube is made and evacuated And equipped with baffles made of a refractory gas-permeable material, and the plugs are made of non-metallic low-melting gas-tight material. 2.Пробоотборник по п. 1, о т л и0 чающийс  тем, что, заглушки2. The sampler according to claim 1, of which is stubs выполнены из термостойкого стекла.made of heat-resistant glass. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 252371, кл. С 21 С 5/52, 1969.Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate 252371, cl. C 21 C 5/52, 1969. 2. Труды Ленинградского Политехнического института Нова  техника в сталеплавильном производстве , Q М., Металлурги , 1965, № 253, с. 95.2. Proceedings of the Leningrad Polytechnic Institute of Nova Technique in steelmaking, Q M., Metallurgists, 1965, No. 253, p. 95