Claims (2)
Изобретение относитс к области физико-химического анализа металлов и сплавов. Известно устройство дл определени содержани углерода в сталеплавильной ванне по температуре кристал лизации, содержащее охлаждаемый квар цевый баллон, в который встроены термопара и алюминиева проволока. Термопара помещаетс в кварцевой трубке а все устройство закрепл етс в водо охлаждаемой фурме, которую с помощью лебедки погружают в сталеплавильную ванну 1. Недостаток устройства - высока . стоимость кварцевых деталей, сложность изготовлени , погрешность определени из-за нестабильности охлаждени образцов. Наиболее близким техническим решением вл етс устройство дл термического анализа металлов, выполненное в виде двух термостойких стаканов, вставленных друг в друга с зазором. В зазор между боковыми стенками введен змеевик дл прокачки теплоносител , например.газа, что позвол ет в известных пределах регулировать скорость затвердев-ани образца. Достижение стабильной скорости охлаждени образца позвол ет повысить точность термического анализа 2. Однако зто устройство не может эффективно примен тьс при высокотемпературном термическом анализе, так как в этом случае необходимо обеспечить скорость охлаждени образца не более 80 С/мин. Достижение такой скорости охлаждени требует прокачки теплоносител с температурой не менее . Применение в последнем случае змеевика дл регулировани скорости охлаждени образца технически и экономически нецелесообразно. Целью изобретени вл етс повышение точности айализа жидкой стгши при высоких температурах. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл термического анализа металлов, содержащем два коаксиально расположенных термостойких стакана с зазором между ними и помещенный во внутренний стакан датчик температуры, в зазор между стаканами помещена экзотермическа смесь, а стаканы выполнены из высокоогнеупорного материала с коэффициентом теплопроводности 6-8 , Это может быть корунд, муллит или кварц. При более низкой теплопроводности ухудшаетс термостойкость стаканов, более высока приводит к весьма кратковременным температурным остановкам рри затвердевании образца и увеличени погрешности при расшифровке терморграм . Схема предлагаемого устройства показана на чертеже. Устройство содержит экзотермическую смесь 1, электрозапал 2, пробу 3 анализируемого металла, внутренний стакан 4, подставки 5 из огнеупорного материала, наружный стакан б, тер мопару 7 в чехле. Устройство работает следующим образом . В зазор между огнеупорными стаканами помещаетс экзотермическа смесь 1, например окалина железа с алюминиевым порошком и наполнителем, котора поджигаетс электрозапалом 2 за 1-2 мин до заливки пробы жидкой стали 3, В результате горени смеси выдел етс теплота в количестве 800 кал/ при температуре 1400-1600С (темпера тура горени регулируетс наполнителем , выполненным, например, из магне зита) . За 1-2 мин температура устройств Достигает. 1200-1400с. Затем во внут ренний стакан 4, установленный на подставках 5, зашиваетс проба метал ла массой 200-400Г, котора кристаллизуетс со скоростью 20-80°С/мин, в зависимости от массы смеси и образ ца. Слой гарниссажа, образующийс в результате сгорани смеси, служит хеГрошим теплоизол тором, а наружный стакан б вл етс тепловым экраном. Крива озслаждени образца регистрируетс термопарой 7, подключенной к узкопредельному электронному потенциометру . Процесс сн ти кривой охлаждени длитс 1-2 мин, а обща продолжительность определени содержани углерода составл ет 3-5 мин. Точность определени содержани углерода в стали составл ет 0,01%, что вполне достаточно дл оперативного контрол процесса выплавки металла . Предложенное устройство позвол ет сократить врем анализа углерода в среднем на З-б мин по сравнению с . известными техническими решени ми, что дает возможность сократить длительность плавки стали на 2-3 мин. Формула изобретени 1. Устройство дл термического анализа металлов, содержащее два коаксиально расположенных термостойких стакана с зазором между ними и помещенный во внутренний стакан датчик температуры, отличающеес тем, что, с целью повышени точности анализа при высоких температурах, в зазор между стаканами помещена экзотермическа смесь. 2. Устройство по П.1, от л ичающе ее тем, что стаканы выполнены из высокоогнеупорного материала с коэффициентом теплопроводности 6-8 В1/1л°С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 415545, кл. G 01 N 1/10, 19Т2. This invention relates to the field of physico-chemical analysis of metals and alloys. A device is known for determining the carbon content in a steel-smelting bath from the crystallization temperature, which contains a cooled quartz cylinder, in which a thermocouple and aluminum wire are embedded. A thermocouple is placed in a quartz tube, and the entire device is fixed in a water cooled lance, which is winch immersed in a steel-smelting bath 1. The drawback of the device is high. cost of quartz parts, manufacturing difficulty, determination error due to instability of sample cooling. The closest technical solution is a device for thermal analysis of metals, made in the form of two heat-resistant glasses, inserted into each other with a gap. A coil is introduced into the gap between the side walls for pumping coolant, for example, gas, which makes it possible to regulate the rate of solidification of the sample within certain limits. Achieving a stable cooling rate of the sample makes it possible to increase the accuracy of thermal analysis 2. However, this device cannot be effectively used in high-temperature thermal analysis, since in this case it is necessary to provide a sample cooling rate of not more than 80 C / min. Achieving such a cooling rate requires pumping a heat transfer fluid with a temperature of at least. The use of the coil in the latter case to control the rate of cooling of the sample is technically and economically impractical. The aim of the invention is to improve the accuracy of liquid hardening at high temperatures. The goal is achieved by the fact that in a device for thermal analysis of metals, containing two heat-resistant glasses coaxially arranged with a gap between them and a temperature sensor placed in the inner cup, an exothermic mixture is placed in the gap between the glasses, and the glasses are made of high-refractory material with a thermal conductivity of 6 8, It can be corundum, mullite or quartz. With a lower thermal conductivity, the heat resistance of the cups deteriorates, a higher one leads to very short-term temperature stops when the specimen solidifies and the error increases when deciphering the thermograms. The scheme of the proposed device is shown in the drawing. The device contains an exothermic mixture 1, an electrosolve 2, a sample 3 of the metal being analyzed, an inner cup 4, supports 5 of refractory material, an outer cup b, and a thermocouple 7 in a case. The device works as follows. An exothermic mixture 1 is placed in the gap between the refractory cups, for example iron scale with aluminum powder and filler, which is ignited by electric fuse 2 1-2 minutes before pouring the sample of liquid steel 3. - 1600 ° C (the combustion temperature is regulated by a filler made, for example, from magnesite). For 1-2 minutes, the temperature of the devices reaches. 1200-1400s Then, a sample of metal weighing 200-400G, which crystallizes at a rate of 20-80 ° C / min, is sutured into an internal cup 4 mounted on supports 5, depending on the mass of the mixture and the sample. The layer of garnish resulting from the combustion of the mixture serves as a good thermal insulator, and the outer cup is a heat shield. The cooling curve of the sample is recorded with a thermocouple 7 connected to a narrow electronic potentiometer. The process of removing the cooling curve lasts 1-2 minutes, and the total duration of determining the carbon content is 3-5 minutes. The accuracy of determining the carbon content in the steel is 0.01%, which is quite enough for the operational control of the smelting process. The proposed device makes it possible to shorten the time of carbon analysis by an average of 3 min from in comparison with. known technical solutions, which makes it possible to shorten the duration of steel melting by 2-3 minutes. Claim 1. Device for thermal analysis of metals, containing two coaxially arranged heat-resistant glasses with a gap between them and a temperature sensor placed in the inner cup, characterized in that, in order to improve the analysis accuracy at high temperatures, an exothermic mixture is placed in the gap between the glasses. 2. The device according to claim 1, from which it is justified by the fact that the glasses are made of a highly refractory material with a thermal conductivity coefficient of 6-8 V1 / 1L ° C. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate 415545, cl. G 01 N 1/10, 19T2.
2.Авторское свидетельство СССР 482635, кл. G 01 N 25/30, 1974 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 482635, cl. G 01 N 25/30, 1974 (prototype).
//
-/- /