49522-12: OPTICAST Системы непрерывного измерения температуры расплавленного металла

Назначение

Системы непрерывного измерения температуры расплавленного металла OPTICAST (далее по тексту — системы OPTICAST) предназначены для непрерывного бесконтактного измерения температуры расплавов различных металлов, необходимого для корректировки в режиме реального времени скорости литья в зависимости от температуры стали, позволяя оптимизировать качество готового изделия (слябов, блюмсов) и снизить опасность разрыва изложницы вследствие несоответствующей скорости литья и другие аварийные ситуации.

Описание

Принцип действия системы OPTICAST основан на зависимости температуры от количества теплового электромагнитного излучения, полученного от объекта измерения.

Система состоит из устройства измерения и обработки сигналов (процессора), подключаемого к нему инфракрасного пирометрического преобразователя (пирометра), системы охлаждения пирометра, а также сменных погружаемых зондов для установки в них пирометра при проведении измерений.

Процессор предназначен для измерения аналоговых выходных сигналов в виде напряжения постоянного тока, поступающих от пирометра, и преобразования их в значения температуры, и конструктивно выполнен в прямоугольном корпусе из нержавеющей стали, предназначенного для щитового монтажа, внутри которого размещены измерительный модуль и платы релейных и аналоговых выходов, а также коммуникационных портов RS232, RS485. На лицевой панели корпуса расположен 4-х сегментный жидкокристаллический дисплей и пять управляющих кнопок для установки и корректировки системных параметров системы. В процессе измерений кнопки закрыты защитной дверцей. На нижней части корпуса расположены отверстия для ввода/вывода сигнальных кабелей и кабеля питания.

Пирометр представляет собой оптико-электронное устройство, состоящее из объектива, фокусирующего излучение объекта на фотоэлектрический приемник, и электронного блока измерения. Электронный блок пирометра преобразовывает поток инфракрасного излучения, переданного через оптическую систему и инфракрасный фильтр на фотоэлектрический приемник, в электрические сигналы напряжения постоянного тока.

Система охлаждения пирометра является автоматической и предохраняет пирометр от перегрева окружающим воздухом.

Погружаемый зонд изготавливается из алюмографита и состоит из внутренней трубки посаженной во внешнюю трубку с закрытым концом в нижней и открытым в верхней части. Данная трубка соединяется с пирометром при помощи конусного соединения. Зонды имеют несколько исполнений, различающихся конструкцией и сроком службы при непрерывной эксплуатации.

Общий вид системы OPTICAST в сборе представлен на рисунке 1.

Процессор

Пирометрический

преобразователь

ГХПЕ

Погружаемый зонд

Фотография процессора системы OPTICAST в условиях эксплуатации представлена на

рисунке 2.

Рис. 2 — Процессор системы OPTICAST

Программное обеспечение

Метрологически значимое программное обеспечение (ПО) системы OPTICAST состоит только из встроенного ПО.

Встроенное ПО находится в ПЗУ, размещенном в неразборном корпуса процессора системы OPTICAST, и не доступно для внешней модификации.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А». Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО средства измерений.

Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения

Наименова-ние программного обеспечения	Идентификационное наименование программного обеспечения	Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения	Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода)	Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения
ПО для системы OPTICAST	OPTICAST	BCT-V-V1	не определяется	—

Технические характеристики

Диапазон измеряемых температур, °С: . …………………….от плюс 800 до плюс 1600

Разрешающая способность ж/к дисплея системы, °С: …………………………………….0,1; 1

Пределы допускаемой абсолютной погрешности системы, °С:

—    в диапазоне температур от плюс 800 до плюс 1400 °С: ……………………………±7;

—    в диапазоне температур свыше плюс 1400 до плюс 1600 °С: ……………………..±3

Пределы допускаемой абсолютной погрешности пирометра (в диапазоне температур

свыше плюс 1400 до плюс 1600 °С), °С: ……………………………………………………..±2

Пределы допускаемой абсолютной погрешности процессора (в диапазоне температур

свыше плюс 1400 до плюс 1600 °С), °С: ……………………………………………………..±1

Зависимость выходного сигнала процессора системы OPTICAST (в °С) от входных сигналов в виде напряжения постоянного тока описывается формулой (1)():

t(V) = a0+a1 -V+a2-V2+a3-V3 (1) где: а0=1235,53; а1=264,791; а2=-55,9632; а3=5,71193.

Зависимость выходного сигнала пирометрического преобразователя системы OPTICAST (в виде сигналов напряжения постоянного тока в В) от измеряемой температуры описывается формулой (2):

V(t) = a0+a1 t+a2 t2+a3 t3, где: а0=-55,6528; а1=0,116418; а2=-8,37904 10-5; а3=2,09985 10-8.

Время отклика системы (в зависимости от измеряемой температуры), с: ..от 75 до 240

Напряжение питания процессора системы, В: …………………от 100 до 240 (50/60 Гц)

Напряжение питания пирометра, В: …………………………………5 (постоянный ток)

Габаритные размеры основных компонентов системы, мм:

—    процессор: …………………………………………………………………400*356*142

—    пирометр: ………………………………………………………………..060*306*177

Минимальная глубина погружения зонда в расплав, мм: ……………………………300

Длина соединительного кабеля, мм: …………

’ — при температуре свыше плюс 50 °С включается автоматическая система охлаждения пи-

рометра.

(***)

— процессор

может применяться при температуре от минус 50 °С при использовании специального защитного контейнера с регулируемым подогревом, поставляемого по дополнительному заказу.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации и монтажу (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус устройства измерения и обработки сигналов системы с помощью наклейки.

Комплектность

Система в составе:

—    устройство измерения и обработки сигналов — 1 шт.;

—    пирометрический преобразователь — 1 шт.;

—    автоматическая система охлаждения — 1 шт.;

—    погружаемые зонды — кол-во в соответствии с заказом;

—    кабели связи — 1 комплект;

—    кабели для поверки/калибровки пирометрического преобразователя и устройства измерения и обработки сигналов — 2 шт.

Руководство по эксплуатации (на русском языке) — 1 экз.

Методика поверки — 1 экз.

Свидетельство о первичной поверке — 1 экз.

По дополнительному заказу: большой дисплей, специальный защитный контейнер с регулируемым подогревом, монтажные приспособления для установки системы на объекте измерений.

Поверка

осуществляется по документу МП 49522-12 «Системы непрерывного измерения температуры расплавленного металла OPTICAST. Методика поверки», разработанному и утверждённому ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 03.11.2011г.

Основные средства поверки:

—    излучатель эталонный МЧТ с апертурой 30 мм из состава рабочего эталона радиационной температуры ВЭТ 34-31-06;

—    калибратор-вольтметр универсальный В1-28, диапазон воспроизведения (измерения) напряжения постоянного тока: ±(0,1 мкВ -1000В) (±(1мкВ — 1000В)), пределы допускаемой основной погрешности ±(0,0003 + 0,0003% от U).

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации на системы.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам непрерывного измерения температуры расплавленного металла OPTICAST

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования.

Техническая документация фирмы SIDERMES S.p.A. (Италия).

ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта, выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.

Исследование температуры брызг (капель) расплавленного металла при РДС

Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive. tpu.ru/handle/11683/53082

Title:	Исследование температуры брызг (капель) расплавленного металла при РДС
Authors:	Саранчин, А. А.
metadata.dc.contributor.advisor:	Ильященко, Дмитрий Павлович
Keywords:	температура; брызги; капли; расплавленные металлы; ручная дуговая сварка; покрытые электроды; поверхностные слои; дуговая наплавка
Issue Date:	2019
Citation:	Саранчин А. А. Исследование температуры брызг (капель) расплавленного металла при РДС / А. А. Саранчин ; науч. рук. Д. П. Ильященко // Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении : сборник трудов X Всероссийской научно-практической конференции для студентов и учащейся молодежи, 4-6 апреля 2019 г., Юрга. — Томск : Изд-во ТПУ, 2019. — [С. 16-17].
Abstract:	Температура капли в момент контакта и последующее её изменение по времени оказывают существенное влияние на характер взаимодействия капли расплавленного металла с поверхностью свариваемого изделия. Экспериментально определена температура брызг (капли диаметром более 1,6 мм, рисунок 2,3) в момент контакта электродного металла с твердой поверхностью детали, которая лежит в пределах от 1750 °С до 500 °С на расстоянии от оси шва 10-60 мм соответственно, что вызывает не только прилипание брызг, но и изменение структуры поверхностных слоев металла в месте контакта.
URI:	http://earchive.tpu.ru/handle/11683/53082
Appears in Collections:	Материалы конференций

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Способ и установка для измерения температуры расплавленного металла

Изобретение относится к области измерения температуры. Технический результат — повышение точности измерения. Измерение температуры расплава осуществляется оптическим волокном, которое подается в расплав через одноразовую направляющую трубку. При этом оптическое волокно и погружной конец одноразовой направляющей трубки погружаются в расплав со скоростями подачи, независимыми друг от друга. Установка для измерения температуры расплава, в частности расплавленного металла, содержит оптическое волокно и одноразовую направляющую трубку, имеющую погружной конец. При этом оптическое волокно частично расположено в одноразовой направляющей трубке, причем внутренний диаметр одноразовой направляющей трубки больше, чем наружный диаметр оптического волокна. При этом упругая заглушка расположена на втором конце или внутри одноразовой направляющей трубки и оптическое волокно подается через упругую заглушку. При этом упругая заглушка уменьшает зазор между оптическим волокном и одноразовой направляющей трубкой. Установка содержит катушку волокна и механизм подачи для подачи оптического волокна и одноразовой направляющей трубки, при этом механизм подачи содержит по меньшей мере два независимых подающих двигателя, один — для подачи оптического волокна и один — для подачи одноразовой направляющей трубки. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к способу, устройству и установке с оптическим волокном для измерения температуры расплава, в частности расплавленного металла, например расплавленной стали.

Процесс электродуговой печи (ЭДП) для производства расплавленной стали представляет собой периодический технологический процесс, состоящий из следующих операций: загрузки печи металлическими компонентами, плавления, рафинирования, удаления шлака, выпуска плавки и повторной подготовки печи. Каждая партия стали, называемая плавкой, удаляется из плавильной печи в процессе так называемого выпуска плавки и, отсюда, ссылка на циклическую интенсивность производства партии стали является, как правило, единицей времени, называемой временем от выпуска до выпуска плавки. Работа современной ЭДП нацелена на периодичность от выпуска до выпуска плавки менее чем за 60 минут, а более того порядка 35-40 минут.

Многие успехи, достигнутые в производительности ЭДП, которые способствуют быстрому времени от выпуска до выпуска плавки, возможно, связаны с повышенной потребляемой электрической мощностью (в диапазоне 350-400 кВтч/т), и альтернативными формами потребляемой энергии (продувкой кислородом, кислородно-топливными горелками) внутри печи.

Работа самой современной ЭДП потребляет порядка 18-27 Nm³/t дополнительного кислорода, который обеспечивает 20-32% от общей потребляемой мощности. Кроме того, улучшение компонентов, которые позволяют ускорить быстродействие печи, сокращают количество времени, в котором печь простаивает. Производственная цель операторов ЭДП заключается в том, чтобы максимизировать время работы печи под током, приводящее к максимальной производительности, в целях сокращения фиксированных затрат, в то же время получить максимальную выгоду от потребляемой электрической мощности. Большая часть времени, расходуемого в выпуске одной плавки стали в ЭДП, приходится на этап процесса плавления.

Период плавления является сердцевиной работы ЭДП, и в большинстве современных ЭДП осуществляется в процессе двух этапов. Электрическая энергия подается через графитовые электроды и вносит наибольший вклад в ход плавки.

Для плавления стального лома принимается теоретический минимум — 300 кВтч/т. Для обеспечения расплавленного металла температурой выше, чем точка плавления стали, требуется дополнительная энергия. Для типичных требований к температуре выпуска требуемая полная теоретическая энергия обычно находится в интервале 350-400 кВтч/т. Тем не менее сталеплавильные ЭДП являются только на 55-65% энергосберегающими, и, как результат, полная эквивалентная потребляемая энергия находится, как правило, в диапазоне от 650 кВтч/т для большинства современных операций с 60-65% поставляемой электроэнергии, остальная потребность поставляется сжиганием ископаемого топлива и химической энергией окисления в процессе рафинирования.

В течение первого этапа плавки металлической шихты обычно выбирается промежуточное напряжение, пока электроды смогут в достаточной степени проникнуть в металлолом. Положение нерасплавленного металлолома между электродной дугой и боковой стенкой плавильного конвертера защищает структуру печи от повреждений, таким образом, что длинная дуга (высокое напряжение) плавки может быть использована после проникновения. Примерно 15% металлолома расплавляется во время первоначального периода проникновения. Сжигаемое ископаемое топливо добавляется через специальные форсунки в стенке печи, способствуя нагреву металлолома и тепловой однородности. Когда атмосфера печи разогревается, дуговой разряд стремится к стабилизации, средняя потребляемая мощность может быть увеличена. Длинная дуга максимизирует передачу энергии металлолому, жидкая лужа металла начинает формироваться в поде печи. Для некоторых конкретных видов ЭДП это предпочтительная практика, чтобы начинать процесс плавления партии с небольшой лужи, оставшейся от предыдущей плавки, называемой «горячим остатком».

Когда достаточно металлолома расплавлено для размещения объема второй загрузки, процесс загрузки повторяется. Когда лужа расплавленной стали образуется в печи, химическая энергия теперь обеспечивается через несколько источников, таких как кислородно-топливные горелки и продувка кислородом. Кислород может вдуваться непосредственно в ванну, как только высота расплавленного металла достаточна и свободна от препятствующего металлолома.

При приближении времени, когда последняя загрузка металлолома полностью расплавлена, боковые стенки печи могут подвергаться высокому излучению от дуги. В результате напряжение должно быть уменьшено или образоваться вспененный шлак, который обволакивает электроды. Шлаковый слой может иметь толщину более чем метр во время вспенивания. Дуга теперь закрыта и будет предохранять корпус печи. Кроме того, большее количество энергии будет удерживаться в шлаке и передаваться в ванну, приводя к большей энергетической эффективности. Этот процесс создаст большее количество тепла в слое шлака, покрывающего сталь, приводя к температурам, которые до 200°С выше, чем температура стали, создавая самые исключительные и сложные условия для процесса контрольных измерений по причинам, изложенным ниже.

Для сокращения времени нагрева от выпуска до выпуска плавки, во многих случаях, и особенно в работе современных ЭДП, работающих с горячим остатком, кислород может продуваться в ванну на протяжении всего теплового цикла. Этот кислород будет вступать в реакцию с несколькими компонентами в ванне, включающими алюминий, кремний, марганец, фосфор, углерод и железо. Все эти реакции являются экзотермическими (т.е. они генерируют тепло) и будут поставлять энергию, содействуя в плавлении металлолома. Оксиды металлов, которые образуются, в конечном счете, будут находиться в шлаке.

Когда последняя загрузка металлолома и сырья существенно расплавлена, достигается состояние спокойной ванны. На этой стадии температура ванны и химическая проба для анализа будут взяты для определения приблизительного периода рафинирования кислородом и вычисления оставшегося времени работы печи под током до выпуска.

Независимо от конкретных локальных этапов обработки, которые могут изменяться в зависимости от использования имеющегося сырья, конструкции печи, местных технологических режимов и местной экономики производства, очевидно, что многие виды потребляемой энергии, вводимой в печь, могут быть использованы в различных стратегиях в целях минимизации времени от выпуска до выпуска плавки и повышения энергоэффективности во время превращения твердого металлолома и шлаковых компонентов в расплавленную сталь и шлак с правильным химическим составом и требуемой температурой для выпуска плавки.

Как и в других сталеплавильных процессах, производственный процесс в ЭДП от выпуска до выпуска плавки руководствуется математическими моделями, которые учитывают количество и качество сырья для того, чтобы спрогнозировать момент окончания процесса подачи энергии и тепловыделения. Перечень таких переменных можно найти в патенте ЕР 0747492. Многие из моделей процесса, используемых для управления и прогнозирования эффективности ЭДП, хорошо известны в данной области техники. По сравнению с классическим процессом производства стали в доменной печи для конвертера, расхождение в сырье, используемом в процессе ЭДП, намного выше, и по этой причине требуются постоянные корректировки. Одним из нескольких информационных входов для этих моделей, нуждающихся в корректировке и направлении процесса, является температура расплавленного металла.

Обеспечение оператора ЭДП лучшей и самой последней информацией о температуре расплавленного металла должно удовлетворять следующим требованиям:

— точное представление температуры массы металла,

— фиксированная глубина погружения, не зависящая от наклона печи,

— непрерывная или почти непрерывная доступность,

— определение уровня ванны для корректировки глубины погружения.

Обычно измерение температуры расплавленного металла осуществляется с использованием хорошо известных одноразовых термопар, таких как описаны в патенте США 2993944. Эти термопары могут быть погружены вручную оператором с использованием стального шеста с адаптированной электрической проводкой и соединением для передачи сигнала термопары к соответствующей аппаратуре. Кроме того, многие автоматические термопары погружных механических систем в настоящее время используются для обеспечения погружения термопар, такие как те, что публично доступны из www.more-oxy.com или описаны в литературе Metzen et al., MPT International 4/2000, pp.84.

После того как накопление расплавленного металла устанавливается, температура ванны постепенно увеличивается.

Чем выше содержание нерасплавленного металлолома, тем ниже интенсивность повышения температуры будет для данной потребляемой энергии. После того как весь металлолом расплавлен, температура ванны будет возрастать очень быстро, порядка 35-70°C в минуту к концу процесса. Для того чтобы предсказать оптимальное время окончания процесса, когда металл готов к выпуску, модели управления процессом необходимо иметь информацию о температуре, которая является точной и при достаточно высокой частоте измерений, для создания точного прогноза лучшего момента для прекращения различных энергозатрат. Процесс измерения с использованием роботизированных погружных устройств требует, чтобы смотровой люк, как правило шлаковая дверца, общее описание представлено в заявке США 2011/0038391 и в патенте США 7767137, открывалась, позволяя введению механической руки, поддерживающей одноразовую термопару. В большинстве современных операций эта дверца также используется для обеспечения доступа к печи для кислородно-топливных горелок и кислородных фурм, которые вводятся на место аналогичным манипулятором для погружения фурмы. В последнее время несколько дополнительных портов также может быть предусмотрено по окружности корпуса печи для горелок, как описано в патенте США 6749661.

Открытие шлаковой дверцы с целью получения температуры в конце процесса позволяет большому количеству воздуха войти в печь. Последствием этого открытия является охлаждение ограниченного района и обеспечение источника для азота. Во время горения дуги азот превращается в окись азота, которая является нежелательным отходом процесса в ЭДП. Хотя необходимо удалять шлак из печи через это отверстие, использовать аппаратуру роботизированного погружения, также использующую это отверстие для получения температуры, подвергая внутреннюю область печи к ненужному попаданию азота и непреднамеренной зашлакованности во время, когда требуются повторные измерения температуры.

С быстрым повышением температуры во время последних этапов процесса рафинирования металла время обновления данных для модели управления процессом, при самых благоприятных обстоятельствах, не может поспевать за современными высокомеханизированными печами. В идеале, быстрое обновление температуры во время конца рафинирования и непрерывная информация о температуре во время последних минут перед выпуском обеспечивают лучшее сочетание для модели точности прогнозирования и определения момента окончания. Реалистичное время от замера до замера 1 минута для обычных робототехнических систем ограничивает полезность точечных замеров такого динамичного процесса. Обычные одноразовые термопары и оборудование роботизированного погружения страдают от ряда дополнительных ограничений, помимо низкой частоты дискретизации, что, в конечном счете, снижает прогнозный успех моделей процесса, используемых для точного определения момента окончания.

Во время процессов плавки и рафинирования ванна будет иметь температурный градиент, в то время как поверхность ванны будет иметь значительно более высокую температуру, чем у большей части расплавленного металла. Горячие и холодные пятна металла расположены по всей внутренней области печи, что требует использования специализированных горелок и направленных обогревателей на ископаемом топливе для помощи гомогенизации внутренней области. Как показано в патенте ЕР 1857760, одно холодное пятно находится в районе шлаковой дверцы, где обычно происходит погружение одноразовых термопар, обусловленное высокими требованиями к доступу обычного оборудования роботизированного погружения. Уже имеются ЭДП с возможностью «качания» печи, то есть наклона печи в горизонтальное положение, спереди назад, в целях дальнейшей гомогенизации ванны, удаления шлака и выпуска печи, как описано в патенте США 2886617.

Практически все устройства роботизированного погружения смонтированы в зоне шлаковой дверцы и смонтированы на рабочем полу и, таким образом, не наклоняются на угол наклоненной печи.

Из-за этого эти манипуляторы не могут позиционировать одноразовые термопары внутри ванны в любой момент времени и при любых обстоятельствах. Кроме того, глубина погружения термопары связана с шарнирно-механической рукой роботизированного устройства, и как таковой не могущей легко приспосабливаться к изменению уровня ванны из-за угла наклона печи. В то же время имеет важное значение повторное измерение в месте, которое отражает объемную температуру для цели операционных моделей процесса ЭДП, фактические измерения температуры, полученные или ручным, или автоматическим копьем, показывают затруднения в отношении стабильности глубин погружения, отсутствующей в то время, как положение погружения копья не совпадает с качанием печи и фактическим уровнем ванны, и не в месте, способствующем точности температуры.

Настоящее изобретение измеряет температуру в металлургическом конвертере, использующем расплавленный металл, погруженным расходуемым оптическим волокном и погружным оборудованием, допускающим вставку температурного устройства через боковую стенку ЭДП на предсказуемую глубину погружения в расплавленную сталь с частотой измерения от температуры до температуры менее 20 секунд. Возможность проводить дискретизацию по требованию, по отдельности или в быстрой последовательности, позволяет стратегия измерения, которая может обновлять математическую прогнозирующую модель для операций ЭДП в ключевые моменты времени в течение процесса, с возможностью измерения в быстрой последовательности, предоставляя аналоговые данные о температуре по низкой стоимости.

Есть множество устройств измерения температуры по предшествующему уровню техники, устанавливаемых в разнообразных конвертерах для производства стали, которые используют постоянные оптические световоды для фокусировки излучения в направлении оптических детекторов. Примеры такого известного уровня техники можно найти в патентах JP-A 61-91529, JP-A-62-52423, США 4468771, США 5064295, США 6172367, США 6923573, WO 98/46971 и WO 02/48661. Общностью этого уровня техники является то, что оптические световоды являются постоянными и поэтому должны быть защищены от повреждений с использованием сложного оборудования. Эти средства защиты могут содержать продувку газом, либо для охлаждения узла, либо для удаления металла от физического контакта с оптическим элементом, слои защитной оболочки, которые являются относительно постоянными или незначительно разрушаемыми с обкладкой сталеплавильного конвертера и сложной лучепоглощающей способностью длины волны и интенсивности света для определения точной температуры.

Раскрытие патента JP-A-08-15040 описывает способ, при котором расходуемое оптическое волокно подается в жидкий металл. Расходуемое оптическое волокно, например, раскрыто в патенте JP-A-62-19727, когда погруженное в расплавленный металл на заданную глубину принимает излучение света, испускаемого из расплавленного металла в условиях абсолютно черного тела таким образом, что интенсивность излучения с помощью фотоэлектрического воспринимающего элемента, установленного на противоположном конце погруженного расходуемого оптического волокна, может быть использована для определения температуры расплавленного металла. Научным принципом предшествующего уровня техники, лаконично детализированного в P. Clymans, «Применение погружного типа оптоволоконного пирометра», является то, что оптическое волокно должно быть погружено на глубину для достижения условий абсолютно черного тела. Непрерывные измерения расплавленных металлов с использованием расходуемого оптического волокна и оборудования, необходимого для подачи большой длины намотанного материала на заданную глубину, хорошо известны в данной области техники, такой как патенты ЕР 0806640 и JP-B-3267122. В жесткой промышленной среде, где расходуемое оптическое волокно погружается в металлы с повышенной температурой или в металлы с присутствием покрытия шлаком, поддерживать заданную глубину в течение периода времени, когда измерение должно иметь место, оказалось трудным из-за присущей слабости оптического волокна, когда его температура увеличивается. Стало необходимым защитить уже покрытое металлом волокно дополнительной защитой, такой как охлаждающий газ, патент JP-A-2000-186961, многослойные дополнительные композиционные материалы поверх покрытого металлом волокна, патент ЕР 655613, изоляционное покрытие, патент JP-A-06-058816, или дополнительные металлические покрытия, патенты США 5163321 и JP-B-3351120.

Вышеприведенные усовершенствования для высокотемпературного использования имеют недостаток резко увеличивающейся стоимости узла расходуемого волокна для обеспечения непрерывного считывания температуры. Хотя совсем не одинаковые условия встречаются при измерении более высоких температур в ЭДП, патент JP-B-3351120, полезно иметь представление о скорости расходования оптического волокна. В раскрытом примере использования очень сложное механическое устройство используется для подачи оптического волокна с катушки. Катушка состоит из покрытого металлом оптического волокна, покрытого еще раз дополнительной 3 мм толстой трубкой из нержавеющей стали. Раскрытые расчеты рекомендуют для повышенной точности температуры при непрерывных измерениях температуры в железе выпускного потока доменной печи удивительные 500 мм/с. Стоимость оптического волокна и окружающей его наружной трубки из нержавеющей стали является дорогой для расхода с этой рекомендованной скоростью подачи.

Практическая экономия непрерывных измерений температуры зависит от потребления возможно меньшего количества волокна, в то же время получения преимущества от непрерывной информации. Приведение оптического волокна до точки измерения с наименьшим количеством открытого волокна описано в патентах США 5585914 и JP-A-2000-186961, где отдельное покрытое металлом волокно подается через постоянную форсунку, которая может быть установлена в стенке печи и через которую вдувается газ. В то время как эти устройства могут успешно доставлять волокно к точке измерения, они становятся помехой из-за засорения и длительного технического обслуживания. На этапах в режиме подачи требуется вибрация для предотвращения сваривания волокна с форсункой. Если отверстие заблокировано или закрыто из-за недостаточного давления газа, измерение прекращается без возможности восстановления, пока форсунка ремонтируется. Патент EP 0802401 решает проблему заблокированного отверстия в печи рядом пробивочных стержней и направляющих трубок, установленных на подвижной тележке, обеспечивающей набор инструментов для устранения какой-либо из проблем, препятствующих прохождению волокна через форсунку. Тем не менее это является стратегией для разблокировки закрытого отверстия доступа, из которого никакие измерительные данные не могут быть получены. Как только эти отверстия заблокированы, нет возможности получить данные о температуре, что может быть критическим моментом в процессе производства стали.

Дополнительная проблема возникает для непрерывной подачи оптических волокон, что дополнительно увеличивает стоимость измерений и сложность погружного оборудования. Только погружной тип оптического волокна сохраняет свое оптическое качество и, таким образом, отражает точную температуру, если оно остается защищенным от жара и загрязнения или заменяется новым с более высокой скоростью, чем скорость его разрушения. Оптический сигнал о температуре ванны получается точно в условиях абсолютно черного тела в части, погруженной в жидкую сталь. Тем не менее остающийся участок выше не погруженной части должен оставаться идеальным световодом. При повышенных температурах будет происходить расстеклование оптического волокна, пропускаемость света уменьшается и ошибка в температуре, как зависимость от уменьшенной интенсивности, увеличивается. Патенты JP-A-09-304185 и США 7891867 раскрывают способ интенсивности подачи, где скорость расходования волокна должна быть больше, чем интенсивность расстеклования, обеспечивая, тем самым, что новая поверхность оптического волокна всегда доступна. Простые лабораторные испытания показывают, что оптический сигнал остается стабильным в течение очень короткого промежутка времени, около 1,0 с при температуре ниже 1580°С и только 0,1 с при погружении при 1700°С. Несмотря на решение для пониженной температуры металлов, скорость подачи оптического волокна со скоростью большей, чем интенсивность расстеклования для тестирования повышенной температуры, является дорогостоящей для простого покрытого металлом оптического волокна. В случае измерения повышенных температур в жестких условиях ЭДП, предшествующий уровень техники раскрывает особые способы защиты, также расходуемые с той же интенсивностью, что и оптическое волокно. Это становится непозволительно дорого для вышеупомянутых с двойным покрытием оптических волокон.

Настоящее изобретение отталкивается от предыдущих идей, предпочитая обеспечить точечный замер вместо непрерывного измерения. Изобретенное является недорогим решением для измерения температуры, подходящей для использования, с достаточно высокой частотой дискретизации, для удовлетворения обновляемых параметров математических моделей процесса плавления ЭДП при решении проблем, связанных с погруженным оптическим волокном в жестких условиях. Настоящее изобретение обеспечивает почти непрерывное измерение выходной температуры, содержащее погружение оптического волокна в расплавленный металл через шлаковое покрытие без предварительного контакта со шлаком, поддержание заданной глубины погружения в течение периода измерения путем регулируемой подачи, защиту не погруженного участка от расстеклования в высокой окружающей жаре внутренней области ЭДП, удаление и повторное сворачивание неиспользованного волокна после измерения, измерение уровня ванны в момент повторного сворачивания и погружение оборудования для повторения измерительных процессов, всегда дублирующих начальные стартовые условия.

Проблема, решенная изобретением, является улучшением известных способов и устройств. Обеспечение оператора ЭДП лучшей и самой последней информацией о температуре расплавленного металла должно удовлетворять следующим требованиям:

— точное представление температуры массы металла,

— фиксированная глубина погружения, не зависящая от наклона печи,

— непрерывная или почти непрерывная доступность,

— определение уровня ванны для корректировки глубины погружения.

Способ измерения температуры расплава, в частности расплавленного металла, оптическим волокном, отличающийся тем, что оптическое волокно подается в расплав через одноразовую направляющую трубку, при этом оптическое волокно и погружной конец одноразовой направляющей трубки погружаются в расплав, оба имеющие скорость подачи, причем обе скорости подачи являются независимыми друг от друга. Предпочтительно, в первой фазе погружения одноразовая направляющая трубка и оптическое волокно погружаются в расплав, а во второй фазе оптическое волокно погружается с более высокой скоростью и глубже в расплав, чем одноразовая направляющая трубка. Предпочтительно, что вторая фаза начинается после того, как погружной конец одноразовой направляющей трубки погружен в расплав. Также предпочтительно, чтобы в третьей фазе погружения оптическое волокно было остановлено или извлечено из расплава. Это имеет то преимущество, что после третьего этапа наружная одноразовая направляющая трубка выбрасывается в расплав.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения скорость одноразовой направляющей трубки и/или оптического волокна различна во время погружения. Также это выгодно, что оптическое волокно и одноразовая направляющая трубка перемещаются с разной скоростью. Предпочтительно, чтобы в дополнение к температуре также определялась и верхняя поверхность расплава.

Разработанное устройство измерения температуры расплава, в частности расплавленного металла, содержащее оптическое волокно и одноразовую направляющую трубку, имеющую погружной конец и второй конец, противоположный погружному концу, отличающееся тем, что оптическое волокно является частично расположенным в одноразовой направляющей трубке, при этом внутренний диаметр одноразовой направляющей трубки больше, чем наружный диаметр оптического волокна, причем упругая заглушка расположена на втором конце или внутри одноразовой направляющей трубки, и оптическое волокно подается через упругую заглушку, при этом упругая заглушка уменьшает зазор между оптическим волокном и одноразовой направляющей трубкой. Желательно, чтобы площадь зазора уменьшалась до менее 2 мм², более предпочтительно менее чем 1 мм².

Изобретение также относится к установке для измерения температуры расплава оптическим волокном, в частности расплавленного металла, содержащей устройство, как описано выше, содержащее оптическое волокно и одноразовую направляющую трубку, имеющую погружной конец и второй конец, противоположный погружному концу, при этом оптическое волокно частично расположено в одноразовой направляющей трубке, при этом внутренний диаметр одноразовой направляющей трубки больше, чем наружный диаметр оптического волокна, причем упругая заглушка расположена на втором конце или внутри одноразовой направляющей трубки, и оптическое волокно подается через упругую заглушку, при этом упругая заглушка уменьшает зазор между оптическим волокном и одноразовой направляющей трубкой, дополнительно содержащее катушку волокна и подающий механизм для подачи оптического волокна и одноразовой направляющей трубки, при этом подающий механизм содержит, по меньшей мере, два независимых подающих двигателя, один — для подачи оптического волокна и один — для подачи одноразовой направляющей трубки. Предпочтительная установка отличается тем, что каждый подающий двигатель объединен с отдельным регулятором скорости.

Кроме того, изобретение относится к способу использования установки, которая описана выше, к способу, определенному вышеизложенным описанием.

Изобретение используется для получения замеров температуры, необходимых для управления конечными технологическими операциями производства стали в ЭДП. Чтобы быть полезным для этой цели устройство должно:

— Обеспечивать точные измерения температуры с частотой дискретизации, которая обеспечивает точное обновление модели процесса и информацию оператору к выпуску плавки.

— Промежуточное измерение, обеспечивающее самую низкую стоимость.

— Место измерения металла, представляющее температуру металла.

Это выполняется устройством:

Элемент непрерывного измерения температуры, волокно, всегда подключенное к контрольно-измерительному прибору.

— Является всегда доступным.

— Без снижения эксплуатационной готовности, ожидающей соединения.

— Высокое быстродействие — низкое время контакта с металлом и шлаком.

— Низкая стоимость.

Внешняя металлическая трубка

— Поддерживает волокно во время быстрого ускорения к ванне — предотвращает изгибание от металла.

— Гарантирует, что волокно входит в металл — предотвращает отклонение вверх к шлаку.

— Сохраняет волокно от контактирования с жидким шлаком — предотвращает загрязнение.

— Сохраняет не погруженный участок волокна охлажденным — предотвращает расстеклование.

— Имеет направляющую, которая сохраняет прямолинейность удаления оптического волокна — подготавливает волокно для последующего использования.

— Является одноразовой — новая прямая часть используется каждый раз — гарантированного размера.

Газовая заглушка

— Замыкает трубку — позволяет созданию противодавления внутри трубки.

— Гибкая, для размещения неидеального конца волокна.

Погружение оптического волокна в стальную ванну на значительную длину за счет использования механизма, который:

— Установлен на боковой стенке ЭДП.

— Имеет предпочтительное время цикла 20 с.

— Контролирует расположение конца волокна в любое время — прямо и косвенно, используя датчики и индуктивные устройства положения.

— Обновляет наружную трубку и газовую заглушку и позиционирует волокно внутри и через обе.

— Выбрасывает использованную наружную трубку и газовую заглушку в ЭДП во время наматывания неиспользованного волокна.

— Способен подавать + 2000 мм/с, с практически мгновенным торможением.

— Вводит волокно и наружную трубку внутрь ЭДП с различными скоростями.

— Обладает характеристиками реверсивного и независимого реверсивного привода (движущегося в противоположных направлениях).

— Импульсные компенсирующие приводы для разматывания и наматывания волокна.

— Дистанционные контрольно-измерительные приборы для выявления температуры и уровня ванны.

Патент США 5585914 признает, что прерывистая подача оптического волокна обеспечивает дискретность температур. Когда запрос температуры по требованию является достаточным для управления металлургическим процессом, тогда потребность в непрерывной температуре становится неподкрепленной техническими потребностями в таких данных.

В приведенном выше раскрытии подача 10 мм/с в течение 10 секунд с 20 с нерабочего времени была описана как отвечающая требованиям кислородно-конверторного процесса. В нерабочее время волокно должно быть вибрирующим, чтобы предотвратить внешнюю оболочку от сваривания с форсункой. Во время подачи и времени ожидания газ продувается через форсунку, чей диаметр фиксируется наружным диаметром наружной оболочки волокна, находящимся между 1,8 мм и 4,2 мм. Через эту форсунку течет продувочный газ, сдерживаемый рядом резиновых заглушек, содержащихся в корпусе, снабженном смазкой.

Патент EP 802401 также предусматривает запрос температурных показаний с периодом времени 2-3 с, используя оптическое волокно, подаваемое через газовую, продуваемую направляющую трубку или «удлиненное средство» с целью защиты вытянутого (но не погруженного), участка оптического волокна. Обе эти наружные трубки являются не расходуемыми. Погружной механизм оборудован для отрезания расстеклованного участка оптического волокна так, чтобы новая поверхность присутствовала каждые 4-5 погружений.

Патент JP-B-3351120 раскрывает непрерывную подачу покрытого металлом оптического волокна с дополнительной расходуемой наружной металлической трубкой, оба подаются в металл одновременно. Подающий механизм также описан. Расходная защитная трубка из патента JP-B-3351120 непрерывно присутствует снаружи волокна, как если бы она была неотъемлемой частью волокна.

Настоящее изобретение использует одноразовую наружную трубку, отдельную от оптического волокна. Она не может подавать наружную металлическую трубку, патент JP-B-3351120, без также подачи волокна. Отделение дополнительной внешней металлической трубки от оптического волокна является отличием в данном изобретении. Оно также обеспечивает решение других проблем. В то время как патент ЕР 802401 признает необходимость в удлинительной или направляющей трубке для помощи погружения волокна, направляющая трубка не продолжается полностью к поверхности металла. Она не погружная и не одноразовая и поэтому оптическое волокно никогда полностью не защищено.

На практике мы можем относиться к ней так же, как к форсунке, и обе страдают от проблем с блокировкой. В самом деле, как описано, форсунка и направляющие трубки имеют дополнительные механизмы, чтобы избежать закупорки их отверстий от проникновения материала. Предыдущий уровень техники ясно признает важность продувочного газа для предотвращения от поступления шлака/стали в форсунку, через которую подается волокно. Так как эти форсунки не одноразовые, способ уплотнения продувочным газом между направляющей трубкой и погружным концом является типичным постоянным уплотнением со смазкой.

В настоящем изобретении одноразовая наружная трубка с одноразовой газовой заглушкой обеспечивают хорошую удерживающую систему. Эта система может использовать расширение газа вместо продувочного газа. В патенте ЕР 802401 направляющая или удлинительная трубка не контактирует с металлом. Ее открытый конец не может обеспечить герметизацию при расширении нагретого газа. В постоянном замкнутом пространстве, патент США 5585914, после того как газ расширился, он не может долго обеспечить вытеснение от проникновения металла извне. В патенте JP-B-3351120 пространство между наружной трубкой и волокном является, конечно, длинным и из-за сжимаемости газа не может быть использовано для обеспечения расширения нагретого газа в конце погружения. Уникальность самостоятельной очистки наружной трубки может быть, возможно, только с концепцией одноразовости наружной трубки. Это является уникальным среди всего предшествующего уровня техники. Это не очевидно потому, что предшествующий уровень техники был решением проблем, связанных с поддержанием непрерывного измерения, непрерывно подаваемым оптическим волокном.

В дальнейшем изобретение будет описано в качестве примера.

Фиг.1 показывает предшествующий уровень техники расходуемого оптического волокна.

Фиг.2 показывает направляющий участок оптического волокна с металлическим покрытием.

Фиг.3а показывает погружное устройство перед погружением оптического волокна.

Фиг.3b показывает погружное устройство после погружения оптического волокна.

Фиг. 3c показывает погружное устройство в соответствии с Фиг.3b с другим контейнером расплава, таким как ковш расплавленного металла или промежуточное разливочное устройство.

Фиг.4 показывает вид положения погружного конца наружной трубки и погружного конца оптического волокна во время погружения.

Устройство описано ниже в качестве примера.

Фиг.1 показывает предшествующий уровень техники расходуемого оптического волокна 10, как правило, используемого при измерениях жидких металлов, содержащего оптическое волокно, оболочку, покрывающую оптическое волокно и защитную металлическую трубку, покрывающую поверхность пластмассовой оболочки. Оптическое волокно 10, как правило, многомодовое волокно с переменным показателем преломления, изготовленное из кварцевого стекла с внутренней жилой 11 диаметром 62,5 мкм и внешней оболочкой 12, диаметром 125 мкм, покрытой полиимидом или подобным материалом 13. Защитная металлическая трубка 14, как правило, из нержавеющей стали, с наружным диаметром (НД) 1,32 мм и толщиной стенки 0,127 мм. Хотя оптическое волокно с металлическим покрытием является предпочтительным, дополнительные варианты осуществления, где позиции 14 и/или 13 заменены особым пластмассовым материалом, не отступающим от предлагаемого изобретения.

Фиг.2 показывает направляющий участок 10′ оптического волокна 10 с металлическим покрытием, которое подается из катушки 20 через упругую, удерживающую газ заглушку 30, прикрепленную к противоположному погружному концу 50 наружной одноразовой направляющей трубки 40. Волокно 10 и наружная одноразовая направляющая трубка 40 находятся не в фиксированном положении и, по этой причине, могут двигаться независимо друг от друга и, следовательно, могут быть независимо вставлены через слой шлака 51 внутрь ванны расплава 52 с различными скоростями, в то же время сохраняя газонепроницаемое уплотнение 30 на противоположном конце. Одноразовая направляющая трубка 40 предпочтительно из низкоуглеродистой стали с толщиной стенки от 0,8 до 1 мм, но может быть выбрана из различных металлических материалов, а также керамики и стекла, картона и пластмассы или комбинации материалов. В случае, когда одноразовая направляющая трубка 40 выбрана из материала, который вступает в реакцию с ванной расплава, желательно, чтобы погружной участок 50 подготавливался таким образом, чтобы он не забрызгивался расплавленным металлом на внутренней части одноразовой направляющей трубки 40 применением покрытия или покрытий из материалов, известных в данной области техники, с целью уменьшения брызг.

Погружение открытого наружного конца одноразовой направляющей трубки 40 в сталь через слой шлака 51 без заглушки 30 приведет к попаданию шлака и стали в эту трубку. Расплавленный шлак, получающийся в результате процесса рафинирования, имеет высокое содержание оксидов, таких как оксид железа, который легко абсорбируется в структуру оптического волокна. Волокно 10, поступающее через наружную одноразовую направляющую трубку 40, содержащую шлак и сталь, будет повреждено до достижения открытого конца наружной одноразовой направляющей трубки 40. Для предпочтительной наружной одноразовой направляющей трубки 40, с длиной 2 м и с глубиной погружения 30 см и открытой с обоих концов, подъем расплавленного материала внутрь наружной одноразовой направляющей трубки 40 будет 30 см. В случае с закрытым концом наружной одноразовой направляющей трубки 40, подъем будет примерно 16 см. Это вычислено, пренебрегая расширением газа в закрытом воздушном пространстве, который будет претерпевать расширение, обусловленное увеличением его температуры. Испытания показывают, что проникновение стали может быть сведено к минимуму за счет уменьшения воздушного зазора между внутренним диаметром (ВД) наружной одноразовой направляющей трубки 40 и НД металлического покрытия оптического волокна 10. Это очень предпочтительно, чтобы уменьшить этот зазор до минимума, однако практически для трубок с ВД 10 мм этот зазор должен быть менее чем 2 мм², предпочтительно менее чем 1 мм². Трубки с меньшим ВД допускают больший зазор за счет более быстрой интенсивности нагрева закрытого воздушного пространства.

Одним из предпочтительных признаков настоящего изобретения является устранение попадания расплава использованием расширения газа, содержащегося в одноразовой направляющей трубке 40. Использование упругой заглушки 30 для эффективного уплотнения конца, противоположного погружному концу, будет гарантировать, что газ будет пузыриться наружу из погружного конца во время погружения, таким образом, сохраняя одноразовую направляющую трубку 40 чистой. Тем не менее любое средство создания избыточного давления в одноразовой направляющей трубке 40 во время погружения также предотвращает проникновение стали, как, например, внутреннее покрытие из быстро испаряющегося материала при минимальных температурах. Это является заметной концепцией по созданию избыточного давления в наружной одноразовой направляющей трубке 40 для предотвращения подъема и проникновения металла, шлака или других загрязнений внутрь одноразовой направляющей трубки 40, что может препятствовать свободной подаче оптического волокна 10.

Заглушка 30 должна быть соответственно упругой для того, чтобы выравнивать не идеальный конец оптического волокна, являющийся результатом предыдущего погружения. В предпочтительном варианте осуществления, заглушка 30 заменяется с каждой наружной одноразовой направляющей трубкой 40. Каждая замена обеспечивает надлежащее уплотнение, однако эта заглушка 30 может быть сконструирована таким образом, чтобы повторно использоваться с несколькими наружными одноразовыми направляющими трубками и заменяться с целью технического обслуживания. Предпочтительное расположение заглушки 30 на наконечнике наружной одноразовой направляющей трубки 40 выбрано для легкости применения. Однако размещение заглушки 30 ближе к погружному концу в равной степени приемлемо и будет достигать превосходного избыточного давления во время погружения, помогая безошибочному погружению оптического волокна 10. Конструкция заглушки 30 облегчает ее размещение на оконечности одноразовой направляющей трубки 40, представляя упорный выступ, который упирается на конец трубки. Возможны и другие конфигурации. Точный вариант осуществления заглушки 30 должен отражать легкость позиционирования и размещения в ее месте без отклонения для основной цели заглушки, чтобы ограничить утечку воздуха в наружной трубке, таким образом, обеспечивая нарастание внутреннего давления.

Проникновение стали в стальную трубку во время погружения стальной трубки увеличивается с:

— Увеличением глубины погружения.

— Увеличением длины трубки.

— Увеличением воздушного зазора (на другом конце).

— Более низкой температурой ванны.

— Толстой толщиной стенки.

— Более высоким содержанием кислорода в сталеплавильной ванне.

Погружное устройство описано на Фиг. 3.

Механизм 100 соответствующим образом сконструирован и оборудован инструментами таким образом, что узел заглушки 30 наружной одноразовой направляющей трубки 40 выровнен так, что оптическое волокно 10 может быть вставлено через заглушку 30 внутрь внутренней области наружной одноразовой направляющей трубки 40. И наружная одноразовая направляющая трубка 40, и оптическое волокно 10 подаются приблизительно 2000 мм/с через боковую стенку ЭДП через соответствующие панели доступа 80. Эти панели 80 не являются частью механизма 100. Механизм 100 имеет на 100% независимый реверсивный привод или подающие двигатели 25, 45. Двигатель 25 приводит в движение оптическое волокно 10, а двигатель 45 приводит в движение одноразовую направляющую трубку 40 так, что скорость наружной одноразовой направляющей трубки 40, в любом направлении, не зависит от скорости оптического стекловолокна 10, в любом направлении.

Механизм 100 способен независимо подавать оптическое волокно 10 в ванну со скоростью, меньшей, равной или большей, чем скорость наружной одноразовой направляющей трубки 40. Предпочтительно, оптическое волокно 10 подается быстрее, так чтобы и погружной конец 50 наружной одноразовой направляющей трубки 40 и головной участок 10′ оптического волокна 10 достигали заданной поверхности металла примерно в одно и то же время. После того как положение уровня ванны достигнуто, наружная одноразовая направляющая трубка 40 замедляется до почти неподвижного положения в расплавленном металле 52. Головной участок 10′ оптического волокна 10 продолжает двигаться медленно глубже в сталь приблизительно 200 мм/с в течение примерно 0,7 с.

И наружная одноразовая направляющая трубка 40, и оптическое волокно 10 постоянно перемещаются с неравными скоростями, чтобы избежать сварки двух металлических поверхностей вместе, решая проблему, изложенную в предшествующем уровне техники.

Проблема ускорения и замедления оптического волокна 10 сложнее, чем перемещение наружной одноразовой направляющей трубки 40. Оптическое волокно 10 постоянно наматывается и разматывается с катушки или бобины 20, при этом вес катушки постоянно меняется за счет расходования волокна. Подающий механизм должен быть адаптирован с дополнительной механикой для предотвращения себя от упругого пружинного обратного эффекта от катушки или бобины 20, а также веса пирометра, подключенного к катушке. Это решается использованием 2 серводвигателей или подающих двигателей 25, 45 для контроля движения волокна. Один подающий двигатель 25 заботится о разматывании и наматывании волокна 10 и предварительно подает волокно 10 таким образом, что подающий двигатель 25 может ускоряться очень быстро.

Расходуемое оптическое волокно 10 принимает излучение света, испускаемого от расплавленного металла, передает так, чтобы фотоэлектрический преобразующий элемент, установленный на противоположном конце намотанного расходуемого оптического волокна и объединенный с соответствующими контрольно-измерительными приборами, измерял интенсивность излучения, используя его для определения температуры металла. Катушка оптического волокна или бобина 20 и контрольно-измерительные приборы расположены на расстоянии и отдельно от ЭДП, но, соответственно, устойчиво, чтобы выдержать суровые условия эксплуатации производства стали. Расположение погружного конца оптического волокна 10 постоянно известно и контролируется контрольно-измерительными приборами механизма на всех участках цикла погружения, измерения и извлечения. Механизм оснащен кодовыми датчиками положения, которые определяют прохождение длины волокна и индуктивными переключателями, которые регистрируют конец волокна.

После завершения измерения и расходуемое оптическое волокно 10, и наружная одноразовая направляющая металлическая трубка 40 извлекаются из стали с разной скоростью таким образом, что оптическое волокно 10 остается относительно глубже в ванне. Во время этого движения оно способно определить уровень ванны, обусловленный изменением интенсивности света, когда сопоставляется с длиной оптического волокна 10, извлеченного между заданными положениями. Постоянное измерение определения уровня ванны впоследствии используется для следующего погружения. Также предполагается, что уровень ванны может быть определен во время погружения с использованием различных методик, хорошо описанных в литературе, не отступая от способа настоящего изобретения.

После того как оптическое волокно 10 освобождено из внутренней области ЭДП, в этот момент направление наружной одноразовой направляющей трубки 40 обращено к внутренней области печи. Наружная одноразовая направляющая металлическая трубка 40 затем выбрасывается, удаляясь и расходуясь во внутренней области печи. Новая наружная одноразовая направляющая трубка 40 и газовая заглушка 30 располагаются так, чтобы получить оптическое волокно 10 для следующего измерения. Оставшееся оптическое волокно 10 повторно наматывается во время удаления и возвращается в исходное положение.

Ключевыми возможностями изобретения являются:

— Точная выдача и обратный ход волокна.

— Обнаружение конца волокна.

— Подача наружной одноразовой направляющей трубки.

— Подача и позиционирование газовой заглушки.

— Направление волокна в исходное положение внутри газовой заглушки.

— Полностью реверсивные приводы, как для волокна, так и для наружной одноразовой направляющей трубки.

— Независимые скоростные параметры для волокна и наружной одноразовой направляющей трубки.

— Регистрация оптоволоконного выхода для обнаружения уровня.

— Прикрепление к оболочке печи для компенсации наклона уровня ванны.

Способ описан в качестве примера описания полного цикла.

Эта концепция должна позволить оператору свободное управление ЭДП. Предполагается, что лучшей операцией является многократное температурное погружение в быстрой последовательности (около 5). Каждое погружение длится приблизительно 2 с, общее время цикла должно быть менее чем 20 с в течение однократного нагрева.

Схема на Фиг.4 приводит вид как положения погружного конца 50 наружной одноразовой направляющей трубки 40, так и погружного конца или головного участка 10′ оптического волокна 10 в течение 2 погружений измерительного цикла. Для движения волокна мы отслеживаем конечное положение волокна.

При движении трубки мы указываем положение погружного конца одноразовой направляющей трубки 40. Напротив погружного конца 50 наружной одноразовой направляющей трубки 40 находится газовая заглушка 30. Для целей этой схемы наружная одноразовая направляющая трубка 40 находится уже в готовом к погружению положении. Газовая заглушка уже прикреплена к заднему концу и оптическое волокно 10 находится только внутри газовой заглушки 30. Относительная размерность показана для описательных целей понимания, что абсолютные расстояния основываются на фактическом размере печи, который является величиной переменной в зависимости от сталеплавильного цеха.

Исходное положение 1 в момент времени 0, волокно внутри наружной металлической трубки, установленной на 350 см выше расплавленного металла/уровня ванны. Исходное положение 1 в момент времени 0, погружной конец наружной металлической трубки расположен на 150 см выше уровня ванны. Оптическое волокно 10 подается от положения 1 к положению 2, в то время как наружная одноразовая направляющая трубка 40 остается практически в неподвижном состоянии. Между временем 0,8 с и 1,2 с, охватывающим положения от 2 до 4, и оптическое волокно 10, и наружная одноразовая направляющая трубка 40 продвигаются к месту чуть выше расплавленного шлака 51. С 1,2 с и положения 4 волокно продвигается немного быстрее, чем наружная одноразовая направляющая металлическая трубка 40, проходя через шлак 51 в расплавленный металл 52. Наружная направляющая одноразовая металлическая трубка 40 замедляется, в то время как оптическое волокно 10 продвигается примерно 200 мм/с, достигая максимального погружения в положении 6 и 1,5 с в погруженном состоянии. Оба, оптическое волокно 10 и наружная одноразовая направляющая трубка 40, извлекаются в пределах 0,1 с. Оптическое волокно 10 продолжает извлекаться и отходит, возвращаясь в исходное положение 8, в то время как остатки наружной одноразовой направляющей металлической трубки 40 направляются обратно в положение 7 и выбрасываются. Оптическое волокно 10 все еще защищено оставшейся частью выбрасываемой наружной одноразовой направляющей трубки 40.

1. Способ измерения температуры расплавленного металла, включающий в себя подачу оптического волокна в расплав через направляющую трубку и определение температуры расплава по интенсивности излучения от расплавленного металла с помощью установленного на конце оптического волокна фотоэлектрического преобразующего элемента, отличающийся тем, что в качестве направляющей трубки используют одноразовую направляющую трубку, погружной конец которой совместно с оптическим волокном с независимыми друг от друга скоростями погружают в расплав.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первом этапе одноразовую направляющую трубку и оптическое волокно погружают в расплав, а на втором этапе оптическое волокно погружают с более высокой скоростью и глубже в расплав, чем одноразовую направляющую трубку.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что второй этап начинается после погружения погружного конца одноразовой направляющей трубки в расплав.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что на третьем этапе оптическое волокно останавливают или извлекают из расплава.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что скорость одноразовой направляющей трубки и/или оптического волокна изменяют во время погружения в расплав.

6. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что оптическое волокно и одноразовую направляющую трубку перемещают с различными скоростями.

7. Устройство для измерения температуры расплавленного металла, содержащее оптическое волокно, фотоэлектрический преобразующий элемент, установленный на конце оптического волокна, и направляющую трубку с погружным концом, при этом оптическое волокно частично расположено в направляющей трубке и внутренний диаметр направляющей трубки выполнен большим, чем наружный диаметр оптического волокна, отличающееся тем, что оно снабжено упругой заглушкой, расположенной на конце, противоположном погружному концу направляющей трубки, или внутри нее, а направляющая трубка выполнена одноразовой, причем упругая заглушка выполнена с возможностью подачи через нее оптического волокна и предназначена для уменьшения зазора между оптическим волокном и одноразовой направляющей трубкой.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что площадь зазора между оптическим волокном и одноразовой направляющей трубкой установлена менее чем 2 мм², предпочтительно менее чем 1 мм².

9. Установка для измерения температуры расплавленного металла, содержащая устройство по п. 7 или 8, оптическое волокно и механизм подачи оптического волокна и одноразовой направляющей трубки в расплав, выполненный с по меньшей мере двумя независимыми подающими двигателями, один — для подачи оптического волокна, а второй — для подачи одноразовой направляющей трубки.

10. Установка по п. 9, отличающаяся тем, что она снабжена регуляторами скорости, при этом каждый из подающих двигателей соединен с отдельным регулятором скорости.

11. Установка для измерения температуры расплавленного металла способом по любому из пп. 1-6, характеризующаяся тем, что она выполнена в соответствии с п. 9 или 10.

Измерение температуры жидкого металла | ЗАО «Росприбор»

Плавление (плавка, выплавка) — это тепловая обработка руды для выделения из неё металла. Процесс плавления используется для извлечения многих металлов из их руд, в том числе чугуна, стали, меди и других неблагородных металлов. В ходе плавления используется тепло и химический восстановитель для разложения руды, удаления других элементов в виде газов или шлака, в результате чего остаётся металлическая основа. 

Использование пирометров для измерения температуры жидкого металла рекомендуется для постоянного контроля за температурой и позволяет минимизировать расход одноразовых термопар.  Наиболее точно пирометр измеряет температуру расплава металла в струе. Но также этот метод возможно использовать для измерения температуры в ковше с необходимостью освобождения поверхности металла в ковше от шлака. Предлагаемые нами пирометры серии Термоскоп используются на многих  ведущих металлургических предприятиях РФ.

Для измерения температуры  расплава жидкого металла можно использовать следующие пирометры:

Стационарный пирометр:

• Диапазон измерения температуры до 2000 С
• Показатель визирования до 240:1
• Аналоговый выходной сигнал 4-20 мА
• Цифровой выходной сигнал RS-485

 

Переносной  (портативный) пирометр: 

• Диапазон измерения температуры до 2000 С
• Показатель визирования до 240:1
• Объем встроенной памяти до 5000 значений
• Цифровой выходной сигнал RS-232

 

 

Подробнее  о технических характеристиках пирометрах можно узнать в каталоге

Рекомендации по применению пирометров 

Для консультации связывайтесь с нашими специалистами по телефону 8(495) 960-28-32 или отправляйте запрос на  электронную почту  [email protected]

Прогнозирование параметров расплавленного металла в дуговой сталеплавильной печи

Направления деятельности

Приём откликов

до 30 октября 2019

Сроки работы

2 дня

В чем суть проекта?

В рамках хакатона участникам предлагается решить задачу по прогнозированию ряда параметров расплавленного металла в дуговой сталеплавильной печи с учетом динамики их изменения

Расскажите о задаче подробнее

Плавка металла достаточно сложный и трудоемкий процесс, требующий большого количества материальных ресурсов, таких как электроэнергия и ферроматериалы. Данный процесс начинается в дуговой сталеплавильной печи (ДСП-120), и чем лучше можно его контролировать, тем эффективнее производство Во время плавки ряд параметров (температура, окисленность, химический состав стали) меняется динамически в зависимости от процесса выплавки. У сталеваров есть данные по химическому составу, температуре и окисленности в данный момент времени (но с небольшим временным лагом, требуемым для получения результатов из лаборатории). Вам необходимо предложить решение, позволяющее прогнозировать ряд параметров в реальном времени

Что предстоит сделать?

Работа будет проходить в рамках хакатона — 2-дневного соревнования разработчиков программного комплекса. В течение 2 дней (16-17 ноября) каждая команда, допущенная к хакатону, должна будет самостоятельно проанализировать предоставленную Заказчиком информацию и на ее основе разработать модель для прогнозирования указанных параметров расплавленного металла в дуговой сталеплавильной печи: • Температура • Окисленность • Химический состав стали после выпуска из дуговой сталеплавильной печи Для отборочного этапа вам нужно будет представить свое описание предполагаемого решения, а в ходе самого хакатона — воплотить решение в программном коде, продемонстрировать его работу на тестовых данных и защитить результат

Каким должен быть результат работы?

1) Для отборочного этапа: описание предполагаемого решения задачи в свободной форме. Вы можете описать, к примеру, какие шаги планируете реализовать, какие вопросы задать автору задачи, какие технологии использовать, в каком виде продемонстрировать результат 2) По итогам хакатона: решение для прогнозирования параметров, указанных в задаче

В каком формате нужно представить результат?

• Программное решение или модель. Наличие интерфейса не является для этой модели обязательным

По каким критериям будут оценивать результат?

Основной метрикой качества в задаче является минимальный показатель средней абсолютной ошибки

Понадобится ли команда?

Да, проект рассчитан на выполнение командой (3-5 человек). Вы можете собрать ее самостоятельно или найти единомышленников в группе «ВКонтакте» — https://vk.com/prohackcroc — и в Телеграм-чате — https://t.me/prohack4_0

Материалы

ГПН_КРОК-Приложение (QA_Хакатон).docx

42.7 Кб

расплавленный — English translation – Linguee

Заявитель поясняет, […] что на него капали расплавленный пластик, и на его ногах […] и руках до сих пор видны шрамы1 . daccess-ods.un.org	The complainant explains […] that the officials dropped melting plastic on his legs and […] arms; the scars are still visible1 . daccess-ods.un.org
Давление паров выталкивает расплавленный металл, таким образом […] возникает полость – каверна. linde-gas.ru	The vapors […] pressure pushes out the melted metal, which leads to a […] cavity formation. linde-gas.ru
Убедитесь, что расплавленный клей выступает из обоих концов […] термоусадочных трубок. techdocs.shimano.com	Check that melted adhesive is protruding from both ends […] of the heat shrinking tubes. techdocs.shimano.com
В случае пожара расплавленный свинец поступает в расширительный […] сосуд и при этом заполняет выходной канал и расширительный сосуд. vega.com	In case of fire, the molten lead can expand to the expansion […] tank and hence fills the exist channel and the expansion tank. vega.com
Технология защитного колпачка, охлаждаемого жидкостью, […] позволяет отбрасывать расплавленный металл в ходе прожига. hypertherm.com	Liquid cooled […] shield technology repels molten metal during piercing. hypertherm.com
При дальнейшем воздействии пламени полоска загорается, горит медленно и с нее капает расплавленный полимер. www2.dupont.com	If the flame is made to follow the strip, it will catch fire, burn slowly and drip melted polymer. www2.dupont.com
Ключевые слова: […] контроль, положение ковша, расплавленный металл, литейные формы, […] качества отливок, машиностроительная продукция, […] температура металла; время заливки; весовая скорость, спектр излучения. crism-prometey.ru	Key words: […] control, ladle position, molten metal, molds, casting quality, […] machinery, metal temperature, pouring time, mass flow rate, emission spectrum. crism-prometey.ru
При добавлении […] оставшихся наполнителей в уже расплавленный материал происходит […] охлаждение расплава, что значительно помогает […] поддерживать низкую температуру сырья. busscorp.com	When the remaining fillers are […] added to the now molten material, the resultant cooling […] of the melt contributes significantly […] to keeping the stock temperature low. busscorp.com
Не заходя слишком […] далеко в детали процесса, расплавленный флюс охлаждается, измельчается […] и отсеивается по предварительно […] рассчитанному распределению размера, подходящему для инжектирования порошка в расплав. improvingperformance.com	Without going too deep into […] the process, the melted flux is cooled down, crushed […] and sieved to a predetermined size distribution […] suitable for powder injection into the melt. improvingperformance.com
Пенополистирол, расплавленный над лежащим образом, был подвергнут 50 циклам замораживания/размораживания в […] 4%-ном растворе хлорида натрия. simja.ua	Styrofoam, melted properly, was subjected to 50 cycles of freeze / thaw in 4% solution of sodium chloride. simja.ua
Сначала производится […] дезинфекция рук, которые затем несколько раз погружаются в расплавленный тёплый косметический парафин. marienbad.cz	It starts with disinfecting the hands which are then immersed in melted paraffin several times. marienbad.cz
В частности, это бензол сырой […] каменноугольный, кокс пековый […] электродный, пек каменноугольный электродный (расплавленный или твердый в виде гранул), кислота серная техническая, […] аммония […] сульфат, масла каменноугольные, феноляты, нафталиновая фракция, сырье коксохимическое для производства высокоструктурного технического углерода и др. akhz.metinvestholding.com	In particular they are coal raw benzene, electrode pitch coke, electrode coal tar pitch (molten or hard as granules), […] technical sulfur acid, […] ammonium sulfate, coal oil, phenolates, naphthalene faction, coke raw material for high-structural technical carbon production, etc. akhz.metinvestholding.com
Расплавленный жидкий металл растекается […] по активированной нагревом поверхности твердого металла, смачивает ее и приближается […] на расстояние, достаточное для установления общих связей. svarshik.kz	The molten liquid metal spreads over the […] surface of activated heating the solid metal, wets it and come on far enough to establish common bonds. svarshik.kz
Использование нержавеющей стали погружения инструмент тщательно пальто каждый […] Marashino Черри центр крем мяч в расплавленный белый шоколад. gdiy.com	Use a stainless steel dipping tool to carefully coat each […] Marashino Cherry Cream Center ball in melted white chocolate. gdiy.com
Стандарт ASTM D 1238 предусматривает […] измерение скорости экструзии расплавленных смол через стандартный […] фильер (2.095 x 8 мм) при заданной […] температуре, нагрузке и положении поршня в цилиндре в течение заданного промежутка времени. instron.ru	ASTM D1238 covers the measurement of […] the rate of extrusion of molten resins through a standard […] die (2.095 x 8 mm) under prescribed […] conditions of temperature, load, and piston position in the barrel as the timed measurement is being made. instron.com
Расплавленные породы могут легко прорваться […] из земной мантии через этот тонкий слой и привести к образованию вулканических […] островов, таких как Исландия или Азорские острова в Атлантическом океане. unesdoc.unesco.org	Molten mantle rocks can easily push through […] this zone of weakness and give birth to islands like Iceland or the Azores in the Atlantic Ocean. unesdoc.unesco.org
35 На диаграмме представлены три стадии образования минерального кристалла в […] процессе постепенного охлаждения расплавленного вещества. nysedregents.org	35 The diagram below shows magnified views of three stages of […] mineral crystal formation as molten material gradually cools. nysedregents.org
Новшеством для всех типоразмеров разъединителей нагрузки силовых плавких предохранителей является исполнение со световой сигнализацией состояния плавких вставок в качестве составной части прибора с обозначением OPVA…-S. […] Каждая фаза имеет собственный […] светодиод, который в случае расплавленной плавкой вставки светит […] красным светом, так что обслуживающий […] персонал сразу информирован о состоянии плавкой вставки. oez.com	The news for all sizes of the switch-disconnectors of HRC cylindrical fuse-links fuse-switch is the version with light signalling of the fuse-link state as part of the device with designation OPVA…-S. Each phase […] has a separate LED, which in […] case of fuse-links blowing lights red so that the operator […] can see the state of the fuse-link immediately. oez.com
Печи этого типа хорошо применять […] для плавки большого количества одного металла или сплава, а также […] для поддержания температуры уже расплавленного металла. energyonline.ge	Furnaces of this type are well used to melt large amounts of one metal or alloy, as well […] as to maintain the temperature of already molten metal. energyonline.ge
Чохральский изобрел гениальный метод выращивания монокристаллов и полупроводников совсем случайно в 1916 г. Ученый по рассеянности засунул ручку в тигель с расплавленным оловом вместо того, чтобы положить ее в чернильницу. ru.poland.gov.pl	It was in 1916 and by pure chance that Czochralski discovered the ingenious method of growing large crystals of metals and semi-conductors. The scientist absent-mindedly placed his fountain-pen in a container with liquid tin, instead of in an inkpot. en.poland.gov.pl
Активная защита нагретого и расплавленного металла – вакуум, высокая […] удельная мощность в пучке электронов (до 106 Вт/см2 […] ) позволяют сваривать металлы и сплавы, имеющие высокие коэффициент линейного расширения и теплопроводность, большое сродство к кислороду, водороду, азоту (алюминий, магний, медь, титан и др.). mpei.ru	An active […] protection of heated and molten metal is vacuum; high power density […] in the bunch of electrons (up to106W/cm2 ) […] allow to weld metals and alloys with high linear expansion coefficient and thermal conductivity; high affinity to oxygen, hydrogen, nitrogen aluminium, magnesium, copper, titanium etc.). mpei.ru
Битумирование радиоактивных отходов — отверждение жидких […] концентрированных или сухих радиоактивных отходов […] путем смешения их с расплавленным битумом и термического […] обезвоживания полученной смеси. vpvb.gov.lv	Bituminization of radioactive wastes — hardening of liquid […] concentrated or dry radioactive wastes by […] mixing them with fused bitumen and thermal dehydration […] of the resulted mixture. vpvb.gov.lv
Например, розовое золото требует температуры […] 1000 ° C.» В то время как […] внутренний магнетизм приносит расплавленного металла, Пауло и Николя […] можете следить за процессом плавления. ru.horloger-paris.com	Example, rose gold requires a temperature of 1000 ° C.» While the internal […] magnetism brings the molten metal, Paulo and Nicolas can follow […] the melting process. en.horloger-paris.com
Очевидно, что расплавленная сталь и содержащиеся в ней […] жидкие оксидные включения находятся либо в равновесии, либо в состоянии […] движения к равновесию. steelmaker.ru	It is evident that molten steel and liquid oxide inclusions […] are in equilibrium state or in a motion to equilibrium. steelmaker.ru
Расплавленная стеклянная поверхность, подвергшаяся […] воздействию огня, защищает находящуюся под ним ячеистую структуру материала, […] действуя в качестве тепловой перегородки. foamglas.ru	Comparable as a thermal […] protection shield the melted glas surface of […] the flame treated area is protecting the lower cell structure. foamglas.ae
Что касается кислородно-топливных горелок и оборудования […] электронагрева, то их характеристики необходимо оценивать только по […] удельным выбросам массы (кг/т расплавленной стекломассы). daccess-ods.un.org	For oxy-fuel burners and electrical […] heating it is necessary to evaluate the performances only in terms […] of specific mass emissions (kg/tonne of glass melted). daccess-ods.un.org
В том удачном (для нынешних учёных) извержении первая порция лавы уже застыла (запомнив направление геомагнитного […] поля), но через год вновь была […] разогрета вторым выбросом расплавленных каменных пород, перезаписав […] в верхнем своём слое новое […] направление, отличающееся на 53 градуса от старого. kubarev.com	In that successful (for present scientists) eruption the first portion of a lava has already stiffened (having remembered a direction of a geomagnetic field), but in […] a year again was to heat the […] second emission of the fused stone breeds, having rewritten […] in the top layer the new direction […] distinguished on 53 degrees from old. kubarev.com
4) циркуляционное вакуумирование, RH-процесс, разработан […] немецкими фирмами «Ruhrstahl AG» и «Heraeus» — […] вакуумная обработка расплавленного металла путем его непрерывного […] поступления из ковша […] в вакуумную камеру по одному патрубку и обратного слива в ковш по другому патрубку. partneriat.ibdk.ru	4) RH-process, is developed by German firms […] «Ruhrstahl AG» and «Heraeus» — […] vacuum processing of the fused metal by its continuous receipt […] from a ladle in the vacuum chamber […] on one branch pipe and the return plum in a ladle on other branch pipe. partneriat.ibdk.ru
Затем, пока сварочный стержень расплавлен, процарапайте по расплавленному сварочному стержню абразивным стержнем из нержавеющей стали, чтобы пройти через слой окисления, образовавшийся под расплавленным швом. dremeleurope.com	Then, while the bead of welding rod is still molten, abrade through the molten welding rod with a stainless steel abrading rod to break through the oxidation formed underneath the molten bead of weld rod. dremeleurope.com
Технология группы SORG охватывает полностью процессы варки и […] кондиционирования стекломассы, начиная с доставки сырьевых материалов и […] заканчивая поступлением расплавленной стекломассы на формование. sorg.de	SORG group technology covers the complete melting and conditioning […] process, beginning with the arrival of raw materials and continuing […] until the molten glass is supplied to the forming process. sorg.de

расплавленного — English translation – Linguee

Летучие и слабо летучие радионуклиды (например, […] благородные газы, йод, теллур и цезий) […] обычно выделяются из расплавленного топлива в виде газа или […] очень мелких аэрозолей, которые […] легко уходят в окружающую среду через бреши в ЗО. scienceandglobalsecurity.org	Volatile and semi-volatile radionuclides, such as the noble gases, iodine, […] tellurium and cesium, are usually […] released from melted fuel in the form of gases or very fine […] aerosols that can easily escape […] into the environment through a breach in the containment. scienceandglobalsecurity.org
Согласно ISO 1133 и ASTM 1238, […] показатель текучести расплава […] (ПТР) – скорость течения расплавленного полимера через капилляр […] стандартных размеров (2,095 х […] 8 мм) при заданной температуре и стандартном давлении на поршень. instron.ru	According to ISO 1133 and ASTM D1238, […] the MFI is the weight of polymer melt flowing out from a […] standard die (2.095 x 8 mm) at a […] given temperature and with a standard weight applied to the piston, which pushing the sample. instron.com
Пайка мягким припоем – это метод, при котором с помощью расплавленного припоя соединяются цепочки из оправ в бижутерийные […] изделия. preciosa.com	Soldering […] (also soft soldering) is a traditional method for joining cup chains using a molten solder (i.e. a soldering wire), thus […] forming them into final fashion jewellery products. preciosa.com
Из-за высокой текучести данного типа материала рекомендуется […] блокировать выходное отверстие капилляра специальным аксессуаром- […] заглушкой для предотвращения подтека расплавленного образца. instron.ru	Due to the high fluidity of this type of material, we […] recommend blocking the die exit with a Die Plug accessory, […] to prevent drool of the molten sample before starting to […] measure. instron.com
С помощью специально подобранных рецептур можно получить самые разнообразные […] эффекты: Оптические эффекты […] варьируются от хромированной поверхности с зеркальным отражением до эффекта расплавленного серебра. eckart.ru	Formulations can be tailored to achieve effects from molten metal to chrome like mirror appearances. eckart.net
Высокая чистота керамического системы Al203 содержанием 99,9% по сравнению с керамическими материалами, из-за температуры спекания до 1650-1990 ℃, […] передачи длиной волны ~ 1 6μm, как […] правило, изготовлены из расплавленного стекла заменить платиновом […] тигле: использование его […] пропускания коррозионной стойкостью и могут быть использованы как натрия щелочных металлической трубы, в электронной промышленности могут быть использованы как высокочастотные схемы комплексного подложки и изоляционных материалов. coffeemugceramic.com	High purity alumina ceramic system Al203 content of 99.9% over the ceramic materials, due to its sintering temperature up to 1650-1990 ℃, the […] transmission wavelength of 1 ~ 6μm, […] generally made of molten glass to replace the platinum crucible: […] the use of its transmittance […] corrosion resistance and can be used as a sodium alkali metal tube; in the electronics industry can be used as high-frequency integrated circuit substrate and insulating materials. coffeemugceramic.com
Лазерная сварка в Казахстане обеспечивает высокую прочность сварных соединений и минимальные деформации сварных конструкций в Алматы благодаря некоторым […] особенностям теплового […] воздействия, таких как: малый объем расплавленного металла, небольшие размеры пятна […] нагрева и высокие скорости […] нагрева и охлаждения металла. svarshik.kz	Laser welding in Kazakhstan provides high strength welds and minimal deformation of welded structures in Almaty due to some […] peculiarities of heat, such […] as a small amount of molten metal, the small spot size and high heating rate […] of heating and cooling of the metal. svarshik.kz
35 На диаграмме представлены три стадии образования минерального кристалла в […] процессе постепенного охлаждения расплавленного вещества. nysedregents.org	35 The diagram below shows magnified views of three stages of […] mineral crystal formation as molten material gradually cools. nysedregents.org
При пожаре горящие капли расплавленного материала падают вниз, […] таким образом вызывая распространение огня. foamglas.ru	While the fire processes drip off material residues, which likewise burn. foamglas.ae
В последующем мы […] […] представим оценки радиуса полости после того, как полость перестанет расти во всех направлениях, кроме направления вверх (т.е., после разрежения), температуры, с которой газы будут вырываться в атмосферу, и количества грунта, испаренного и расплавленного в течение ранней фазы периода 2. scienceandglobalsecurity.org	In what follows we present estimates of the cavity radius after the cavity stops growing in any direction but upwards (i.e., upon rarefaction), the temperature when the cavity vents to the atmosphere, and the amount of rock/soil vaporized and melted during the early part of Period 2. scienceandglobalsecurity.org
Мелкий порошок мгновенно плавится без […] комков. 1 объем порошка = 1/2 объема расплавленного воска. ru.pebeo.com	In the form of very fine powder, it melts quickly without […] clumping. 1 volume of powder = 1 / 2 volume of melted wax. en.pebeo.com
Вырабатываемые с помощью оборудования «Премиум Инжиниринг» азот и водород будут использоваться в […] технологическом цикле производства стекла, […] препятствуя окислению расплавленного металла, на котором конечный […] продукт остывает и принимает форму. premen.ru	Nitrogen and hydrogen, generated by the supplied equipment will be used in the […] technological cycle of glass production to prevent […] oxidation of molten metal on which the final product is cooled […] and shaped. premen.ru
Видны следы воды, попавшей во […] время тушения этого пожара, в […] том числе следы капель расплавленного серебра; заплатки на […] прожженных местах, пришитые в 1534 […] году; и более древние отверстия в виде буквы «Г», прожженные в ткани еще до пожара 1532 года. anpal.net	Traces of water trapped during […] quenching this fire, including […] traces of drops of molten silver patches on the ground burns, […] sewn in 1534, and the older […] holes in the form of a letter «G», hardened the tissue before the fire in 1532. anpal.net
NINGXIN огнеупорной ткани […] фильтры предназначены для извлечения шлаков, шлаков, огнеупорных […] частиц и неметаллических включений из расплавленного металла. chinatrader.ru	NINGXIN refractory cloth filters are designed to extract dross, slag, refractory […] particles, and non-metallic inclusions from molten metals. chinatrader.ru
Печи этого типа хорошо применять […] для плавки большого количества одного металла или сплава, а также […] для поддержания температуры уже расплавленного металла. energyonline.ge	Furnaces of this type are well used to melt large amounts of one metal or alloy, as well […] as to maintain the temperature of already molten metal. energyonline.ge
Активная защита нагретого и расплавленного металла – вакуум, высокая […] удельная мощность в пучке электронов (до 106 Вт/см2 […] ) позволяют сваривать металлы и сплавы, имеющие высокие коэффициент линейного расширения и теплопроводность, большое сродство к кислороду, водороду, азоту (алюминий, магний, медь, титан и др.). mpei.ru	An active […] protection of heated and molten metal is vacuum; high power density […] in the bunch of electrons (up to106W/cm2 ) […] allow to weld metals and alloys with high linear expansion coefficient and thermal conductivity; high affinity to oxygen, hydrogen, nitrogen aluminium, magnesium, copper, titanium etc.). mpei.ru
В случае, если все эти системы полностью выйдут из строя и произойдет расплав активной зоны реактора, ловушка […] радиоактивных […] материалов служит для улавливания и непрерывного охлаждения расплавленного материала до того, как он сможет достигнуть фундамента. siempelkamp.com	In the event that all of these systems fail completely and there is […] a meltdown of the […] reactor’s core, the core catcher is used to catch and permanently cool the molten material before it can reach the foundation. siempelkamp.com
Например, розовое золото требует температуры […] 1000 ° C.» В то время как […] внутренний магнетизм приносит расплавленного металла, Пауло и Николя […] можете следить за процессом плавления. ru.horloger-paris.com	Example, rose gold requires a temperature of 1000 ° C.» While the internal […] magnetism brings the molten metal, Paulo and Nicolas can follow […] the melting process. en.horloger-paris.com
4) циркуляционное вакуумирование, RH-процесс, разработан […] немецкими фирмами «Ruhrstahl AG» и «Heraeus» — […] вакуумная обработка расплавленного металла путем его непрерывного […] поступления из ковша […] в вакуумную камеру по одному патрубку и обратного слива в ковш по другому патрубку. partneriat.ibdk.ru	4) RH-process, is developed by German firms […] «Ruhrstahl AG» and «Heraeus» — […] vacuum processing of the fused metal by its continuous receipt […] from a ladle in the vacuum chamber […] on one branch pipe and the return plum in a ladle on other branch pipe. partneriat.ibdk.ru
Затем расплавленные частицы напыляются на аккуратно […] очищенную и подготовленную поверхность. sulzer.com	The molten particles are then sprayed on a carefully […] cleaned and prepared surface. sulzer.com
После шума многолюдного […] мегаполиса, пыльных улиц и расплавленного асфальта стоит немного […] подправить здоровье, восстановить […] душевное равновесие и восстановить силы для будущей работы. ua-traveling.com	After spending years in a crowded metropolis in the […] dusty streets on the melted asphalt it’s essential to have […] a proper rest to refresh the body […] and soul and prepare for a new working season. ua-traveling.com
Убедитесь, что расплавленный клей выступает из обоих концов […] термоусадочных трубок. techdocs.shimano.com	Check that melted adhesive is protruding from both ends […] of the heat shrinking tubes. techdocs.shimano.com
Битумирование радиоактивных отходов — отверждение жидких […] концентрированных или сухих радиоактивных отходов […] путем смешения их с расплавленным битумом и термического […] обезвоживания полученной смеси. vpvb.gov.lv	Bituminization of radioactive wastes — hardening of liquid […] concentrated or dry radioactive wastes by […] mixing them with fused bitumen and thermal dehydration […] of the resulted mixture. vpvb.gov.lv
Что касается кислородно-топливных горелок и оборудования […] электронагрева, то их характеристики необходимо оценивать только по […] удельным выбросам массы (кг/т расплавленной стекломассы). daccess-ods.un.org	For oxy-fuel burners and electrical […] heating it is necessary to evaluate the performances only in terms […] of specific mass emissions (kg/tonne of glass melted). daccess-ods.un.org
Используются как пусковые насосы трубопроводов, разгрузочные насосы, насосы системы мойки емкостей, зачистные, циркуляционные, бустерные насосы, насосы перекачки, смесительные насосы или насосы откачки для всехжидкостей,например,мультифазныхжидкостей,сырой нефти, добываемой воды, неочищенной водонефтяной эмульсии, горючих масел, битума, гудрона, […] асфальта, консистентных смазок, остаточных […] нефтепродуктов, парафина, расплавленной серы, некондиционных […] продуктов и дренажа. leistritz-turbom…chinentechnik.de	Use as pipeline start-up, unloading, tank cleaning, stripping, transfer and booster, circulating, blending and export pumps for all kinds of fluids, e.g. multiphase liquids, crude oils, produced water, crude […] oil/water emulsions, fuel oils, bitumen, tar, asphalt, […] grease, residues, paraffin, molten sulphur, kerosene, slops […] and drains. leistritz-turbom…chinentechnik.de
Ключевые слова: […] контроль, положение ковша, расплавленный металл, литейные формы, […] качества отливок, машиностроительная продукция, […] температура металла; время заливки; весовая скорость, спектр излучения. crism-prometey.ru	Key words: […] control, ladle position, molten metal, molds, casting quality, […] machinery, metal temperature, pouring time, mass flow rate, emission spectrum. crism-prometey.ru
При добавлении […] оставшихся наполнителей в уже расплавленный материал происходит […] охлаждение расплава, что значительно помогает […] поддерживать низкую температуру сырья. busscorp.com	When the remaining fillers are […] added to the now molten material, the resultant cooling […] of the melt contributes significantly […] to keeping the stock temperature low. busscorp.com
Эксперименты проводятся с процессами отвердевания, конвекции, диффузии и кристаллизации, в частности с целью получить более полное представление о различных механизмах перемещения в расплавленном веществе. oosa.unvienna.org	The experiments deal with processes of solidification, convection, diffusion and crystallization, with the aim, inter alia, of gaining a deeper understanding of various transport mechanisms in a melt. oosa.unvienna.org
Не заходя слишком […] далеко в детали процесса, расплавленный флюс охлаждается, измельчается […] и отсеивается по предварительно […] рассчитанному распределению размера, подходящему для инжектирования порошка в расплав. improvingperformance.com	Without going too deep into […] the process, the melted flux is cooled down, crushed […] and sieved to a predetermined size distribution […] suitable for powder injection into the melt. improvingperformance.com
Стандарт ASTM D 1238 предусматривает […] измерение скорости экструзии расплавленных смол через стандартный […] фильер (2.095 x 8 мм) при заданной […] температуре, нагрузке и положении поршня в цилиндре в течение заданного промежутка времени. instron.ru	ASTM D1238 covers the measurement of […] the rate of extrusion of molten resins through a standard […] die (2.095 x 8 mm) under prescribed […] conditions of temperature, load, and piston position in the barrel as the timed measurement is being made. instron.com

Влияние температуры расплавленного металла на заполнение формы при отливке по образцу испарения

1.

Ф. Зонненберг, Простая отливка из пеноматериала (Американское литейное общество, Шаумбург, 1992)

Google ученый

2.

Кобаяси Т., Касуя Ю., ИМОНО 64 , 318–324 (1992)

Google ученый

3.

W. Sun, H.E. Литтлтон, С.Э. Бейтс, Int.J. Cast Met. Res. 16 , 549–553 (2003)

Артикул Google ученый

4.

Т.Н. Чахерлов, Ю.В. Махдиния, А. Акбари 32 , 162–169 (2011)

Google ученый

5.

C.E. Tseng, D.R. Аскеланд, Пер. Являюсь. Foundry Soc. 111 , 519–527 (1992)

Google ученый

6.

X. Яо, С. Шивкумар, Mater. Sci. Technol. 13 , 841–846 (1997)

Артикул Google ученый

7.

J. Zhu, I. Ohnaka, T. Ohmichi, K. Mineshita, Y. Yoshioka, J. Jpn. Foundry Eng. Soc. 72 , 715–719 (2000)

Google ученый

8.

Лю Ю., Бахтияров С.И., Р.А. Overfelt, J. Mater. Sci. 37 , 2997–3003 (2002)

Артикул Google ученый

9.

Дж. Куо, Дж. Чен, Ю. Пан, В. Хван, Mater. Пер. 44 , 2169–2174 (2003)

Артикул Google ученый

10.

Д.А. Колк, М. Бароне, Int. J. Metalcast. 2 , 29–45 (2008)

Google ученый

11.

Д.А. Caulk, Int. J. Metalcast. 3 , 7–25 (2009)

Артикул Google ученый

12.

S. Koroyasu, J. Jpn. Foundry Eng. Soc. 81 , 377–383 (2009)

Google ученый

13.

С. Короясу, А. Икенага, Матер. Пер. 53 , 224–228 (2012)

Артикул Google ученый

14.

S. Koroyasu, J. Jpn. Foundry Eng. Soc. 86 , 447–453 (2014)

Google ученый

15.

S. Koroyasu, J. Jpn. Foundry Eng. Soc. 88 , 192–197 (2016)

Google ученый

16.

М. Ходаи, Н. Парвин, J. Mater. Процессы. Technol. 206 , 1–6 (2008)

Статья Google ученый

17.

S.M.H. Мирбагери, Х. Ашури, Н. Варахрам, П. Давами, Int. J. Cast Met. Res. 16 , 554–565 (2003)

Артикул Google ученый

18.

Т. Маруяма, К. Кацуки, Т. Кобаяси, J. Jpn. Foundry Eng. Soc. 78 , 53–58 (2006)

Google ученый

19.

J. Kang, Int. J. Mater. Prod. Technol. 47 , 188–199 (2013)

Артикул Google ученый

20.

Т. Маруяма, Г. Накамура, М. Тамаки, К. Накамура, Int. J. Metalcast. 11 , 77–83 (2017)

Статья Google ученый

21.

Т. Кобаяси, Ю. Касуя, ИМОНО 64 , 192–197 (1992)

Google ученый

Точное и безопасное считывание температуры расплавленного металла обеспечивает рентабельность инвестиций

Заработать деньги стоит денег, независимо от отрасли. Секрет повышения производительности литья металла заключается в поддержании или повышении стандартов производительности процесса при одновременном увеличении объема производства. Таким образом, большее количество разлитого металла не приводит к большему расходу металла. Число переменных, которые необходимо отслеживать при этом, огромно, но технологии помогают литейным предприятиям сделать изменения немного проще.

В Коимбаторе, центре литья металлов в Индии, по некоторым описаниям, компания PSG Foundries установила портативный бесконтактный термометр для измерения температуры жидкого чугуна во время разливки. Ametek Land Cyclops 055L-2F Meltmaster измеряет температуру с надежной точностью и повышает безопасность операторов, одновременно обеспечивая значительную экономию расходных материалов.

PSG Foundries была основана в 1974 году для поставки чугунных деталей и компонентов для автомобилестроения, тяжелого оборудования и машиностроения в Индии и за рубежом.Это полностью интегрированная операция по литью металла, основанная на формовании под высоким давлением, изготовлении стержней в холодном ящике и электроиндукционной плавке, с дополнительными возможностями, такими как проектирование и разработка CAD / CAM / CAE, быстрое прототипирование, обработка штампов и пресс-форм и спектроскопические испытания. Завод производит около 600 тонн в месяц серого чугуна, чугуна с шаровидным графитом и высокопрочного чугуна, а также отливок из твердого никеля.

Операторам завода нужен был эффективный способ точного, но при этом эффективного измерения жидкого металла.Компания закупала более 10 000 расходных материалов для термопар DIP каждый год и искала более безопасный, а также более экономичный подход к оптимизации качества расплавленного металла.

Компания Ametek Land рекомендовала Cyclops 055L-2F Meltmaster, высокоточное портативное бесконтактное устройство, которое измеряет температуру жидких металлов в диапазоне от 1000 до 2000 ° C (1832–3632 ° F). При использовании на плавильной платформе оператор стоит на расстоянии 3-4 метров от расплавленного металла и направляет Cyclops Meltmaster на жидкость, нажимая на спусковой крючок, чтобы произвести измерение.

Затем измерение отображается в четырех одновременных режимах, включая непрерывный, пиковый, минимальный и расширенный режим измерения Meltmaster, настроенный в соответствии с конкретными требованиями пользователей.

Четкое широкоугольное поле зрения и небольшая, четко определенная область измерения помогают обеспечить точное прицеливание. Все обработанные значения температуры постоянно отображаются на дисплее при нажатии на спусковой крючок.

С момента принятия Cyclops 055L-2F литейные цеха PSG добились ежегодной экономии на термопарах DIP, стоимость расходных материалов составляет около 6000 долларов в год.Таким образом, с окупаемостью менее шести месяцев, Meltmaster окупил стоимость покупки.

Кроме того, по словам разработчика продукта, Meltmaster получит большую ценность, поскольку литейный цех оптимизирует и поддерживает постоянную стоимость своих формованных деталей с помощью термометра.

Но Ametek Land также отметила другие преимущества Cyclops 055L-2F Meltmaster, начиная с здоровья и безопасности оператора. Кроме того, существует высокая точность термометра и процесса, даже при измерении температуры заливки последней формы.Этот прибор известен своей способностью измерять реальные температуры жидкого металла, независимо от высокотемпературных искр, низкотемпературных водяных паров, пыли и дыма, которые могут вызывать ошибки при измерении температуры.

Прибор имеет четыре триггерных рабочих режима для регистрации данных. Доступны режимы от регистрации измерения для каждого срабатывания триггера до точно выполненных предварительно сконфигурированных маршрутов для последовательных, повторяющихся долгосрочных показаний. Устройство может хранить до 9999 показаний.

Компенсация коэффициента излучения отображается в меню в виде значков. Рабочий диапазон волн выбирается таким образом, чтобы минимизировать ошибки из-за неопределенности коэффициента излучения и влияния компонентов атмосферного пара, таких как пар или горячие искры.

Со встроенным хранилищем Cyclops 055L-2F обеспечивает быструю и простую регистрацию данных через Bluetooth® и USB-соединение для загрузки этих данных на ПК или мобильное устройство для анализа и определения тенденций.

Кейс для переноски инструмента рассчитан на длительное время работы в условиях литья под давлением, а устройство оснащено защитной насадкой для линз, которая поддерживает оптику в хорошем состоянии.

Кроме того, устройство эргономично и разработано для работы одной рукой, с бесконтактным измерением для большей безопасности и упрощения использования в опасных средах.

«Инфракрасный бесконтактный термометр Cyclops Meltmaster от Ametek Land — это высокоэффективное решение для точного измерения температуры расплавленного металла», — прокомментировал С. Куппусами, вице-президент PSG Foundries. «Он обеспечивает легкое и точное измерение температуры. С момента своего появления наш завод значительно сократил наши расходы на одноразовые термопары типа DIP.”

Измерение температуры при транспортировке и разливке жидкой стали | Process Sensors Corp

В зависимости от размера и назначения стана сталелитейный завод может выполнять все стадии выплавки стали от выплавки железной руды до проката. Или он может плавить полуфабрикаты отливок, такие как блюмы, слитки, слябы и заготовки, сделанные из расплавленного чугуна или лома.

Есть два типа сталелитейных заводов: интегрированные и мини. Комплексные заводы обычно производят большие конструкционные элементы, такие как толстый лист, полосу, катанку, железнодорожные рельсы, а иногда и длинную продукцию, такую ​​как стержни и трубы.Мини-завод традиционно является вторичным производителем стали, при этом большая часть используемого железа поступает из переработанного стального лома.

Измерение и контроль температуры на протяжении всего процесса производства стали помогает повысить безопасность работников, защитить оборудование и сохранить качество продукции.

Расплавленные потоки разлива

Потоки жидкого расплава находятся в нескольких местах на сталелитейном заводе. В дуговых и доменных печах плавится железная руда, образуя потоки расплава, которые заполняют ковши и торпедные вагоны, которые перемещают жидкую сталь в промежуточные разливочные устройства, которые заполняются потоками расплавленного металла из транспортных емкостей.Жидкий металл необходимо постоянно контролировать, чтобы обеспечить его идеальную температуру. В противном случае жидкий металл может остыть слишком быстро, что приведет к повреждению оборудования и созданию дефектного конечного продукта.

Тепловизионные камеры и инфракрасные (ИК) датчики температуры от Process Sensors Corporation (PSC) обычно используются для контроля жидкой стали.

Предотвращение прорывов ковшей и торпедных вагонов

Ковши и торпедные вагоны являются критически важным компонентом процесса производства стали, используемого для транспортировки расплавленного металла из дуги или доменной печи в другое место внутри завода для дальнейшей обработки.

Огнеупорная футеровка этих сосудов со временем подвержена повреждениям из-за высоких температур расплавленной стали. Корпуса ковшей и торпедных вагонов требуют регулярного контроля температуры и горячих точек для определения риска прорыва.

Инспектор тепловизионная камера серии из Process Sensors Corporation позволяет точного обнаружения дефектов или уменьшения в огнеупорной футеровки через большой камеры области просмотра. С помощью тепловизионной камеры Surveyor можно создать профиль всей оболочки для автоматического обнаружения горячих точек до того, как может произойти прорыв, что защитит безопасность рабочих и предотвратит повреждение объекта.Несколько тепловизионных камер также можно использовать для контроля целостности всей оболочки и выявления дефектов до того, как они станут критическими.

Для транспортировки ковшей или торпедных вагонов, которые не следуют по фиксированному пути, можно использовать портативные портативные ИК-термометры от PSC для регулярного обнаружения единичных пятен на корпусе или поверхности автомобиля.

Камера непрерывного литья и напыления

Обычно на металлургических комбинатах непрерывная разливка представляет собой процесс, при котором расплавленный металл выливается из ковша в промежуточный ковш.Промковщик подает расплавленный металл в вибрационную изложницу с водяным охлаждением, где он начинает затвердевать в заготовки или слябы. Затем его протягивают через матрицу, создавая желаемую форму. После формовки металлическая отливка попадает в распылительную камеру, где струи воды разбрызгивают металл для охлаждения и упрочнения.

Перед тем, как отливка из расплавленного металла охлаждается водой, на ней образуется тонкий слой охлажденной корки, достаточно прочный, чтобы сохранять форму, но подверженный «прорыву», если не охладить должным образом. Скорость охлаждения металла необходимо тщательно контролировать, иначе это может засорить промежуточный ковш, вызвать вырыв дорогостоящего расплавленного металла или отрицательно повлиять на качество продукта.

Специально разработанные оптоволоконные двухцветные пирометры от PSC могут использоваться для предоставления важных данных о температуре операторам, которые контролируют скорость охлаждения, предотвращая любые повреждения, производственные потери и простои.

Чтобы узнать больше о том, как PSC может оптимизировать погрузочно-разгрузочные работы и разливку жидкой стали, заполните контактную форму ниже.

---

Рекомендуемые решения

• Тепловизионные камеры серии PSC Surveyor

  Серия камер Process Sensors Surveyor предлагает широкий спектр систем визуализации и линейного сканирования для непрерывного мониторинга и управления производственными процессами.Измеряет температуру от -20 до 1800 ° C

• Пирометр Metis M3

  Датчики процесса Пирометры серии Metis M3 доступны в версиях с одной и двумя длинами волн и отличаются усовершенствованной конструкцией и набором функций. Диапазон температур начинается с 50 ° C и заканчивается при 3300 ° C.

• Серия PSC-56

  Богатые функциями автономная двухцветная модель PSC-SR56N и одноцветные пирометры PSC-G56N / PSC-S56N предлагают на выбор четыре метода визирования.Имеет пять температурных диапазонов от 500 до 3000 ° C

Расскажите о своем приложении. Заполните форму ниже, и мы свяжем вас с IR-экспертом.

Hauser & Miller — Советы по литью

Hauser & Miller — Советы по литью

Температура плавления

Обычно рекомендуется отливать при температуре на 100 ° F выше точки текучести металла, чтобы он полностью расплавился. Всегда следует проявлять осторожность, чтобы избежать перегрева.Как правило, температура в форме должна быть на 800-1000 ° F ниже точки плавления металла во время отливки. Колба будет охлаждаться примерно на 100 ° F в минуту после извлечения из духовки. Подготовьте все и проверьте оборудование перед тем, как начать таять, чтобы убедиться, что оно будет работать правильно. Металл тщательно расплавить и сразу же отлить. Перегрев часто является результатом неисправности оборудования.

Пористость — причины

Есть два типа пористости: газовая пористость и усадочная пористость.Пористость газа обычно вызывается либо перегревом металла, либо воздействием воздуха на расплавленный металл. Это также может быть вызвано двуокисью серы из переработанного металла, загрязненной паковочной массой. Усадочная пористость является наиболее распространенной пористостью. Это происходит, когда горячий расплавленный металл не может подаваться в отливку, поскольку он остывает и сжимается.

Предотвращение пористости

Размер литника — убедитесь, что литник не меньше веса самой тяжелой части отливки. Металл сжимается по мере затвердевания, и если не дать дополнительному расплавленному металлу заполнить его, образуется пустота.Если литник слишком тонкий, он затвердеет до того, как отливка прекратит подачу расплавленного металла к еще расплавленным внутренним частям отливки. Распространенной ошибкой является наличие большого литника, который сужается вниз, когда он прикрепляется к отливке. Это ограничение действует как сопло, и расплав распыляется в форму. Литник должен быть однородным по толщине до точки, в которой он прикрепляется к детали. В этот момент он должен быть расширен, чтобы металл плавно перетекал в отливку.Поток металла в изделие должен быть максимально прямым.

Spure Location

Всегда прикрепляйте литник к самой тяжелой части отливки. Это позволяет подавать более тяжелую секцию после затвердевания более тонкой секции. Иногда требуется несколько литников, если у отливки более одной тяжелой секции.

Размещение отливки на дереве

Всегда кладите самые тяжелые предметы ближе к кнопке, а самые легкие — на другой конец, где есть большее давление для лучшего наполнения.Кроме того, отливки нельзя ставить на дереве слишком близко друг к другу. Когда детали расположены слишком близко, локальный нагрев паковки приводит к плохому отбору тепла, т. Е. К возникновению «горячих точек».

Плавильный завод

Очень важно защитить металл от окисления и поглощения нежелательных газов. Защита металла от контакта с воздухом может быть достигнута несколькими способами: с помощью газового пламени, защитного инертного газа, такого как аргон, азот, или с помощью флюса.

Нагрев металла

Правильная температура является критическим фактором для получения хороших отливок.Когда металл слишком холодный, он замерзает в форме, прежде чем полностью заполнить ее. Когда металл слишком горячий, усадочная пористость возникает в более тяжелых участках или непосредственно рядом с ними. Перегрев металла вызывает «выгорание» или испарение неблагородных металлов (в первую очередь цинка). По мере потери цветных металлов процентное содержание золота (в каратах) увеличивается. Каждый раз, когда сплав используется повторно, некоторые специальные раскислители теряются. Чтобы минимизировать потери, внимательно следите за температурой металла и всегда используйте не менее 50–75% нового сплава.Мы настоятельно не рекомендуем добавлять чистый цинк или сплав для компенсации потерь.

Температура литья

Температуры литья, указанные в таблице, являются рекомендуемыми начальными температурами. Эти температуры приводят к хорошему литью для большинства людей. Возможно, вам придется немного увеличить или уменьшить их. (Обычно не более 50 ° F)

Температуры вспышки

В зависимости от размера отливаемых деталей и количества мелких деталей, которые они содержат, необходимо регулировать температуру.Для больших простых изделий требуется более низкая температура колбы от 800 ° F до 950 ° F, в то время как для изделий с мелкими деталями или филигранью требуется более высокая температура колбы от 900 ° F до 1150 ° F. Еще одно практическое правило — когда опоки используются в литейной машине с вакуумным приводом; они должны быть на 75–100 ° F горячее, чем при отливке тех же деталей в центробежной машине.

Расплавленные металлы — Rolled Alloys, Inc.

Время от времени используется тот или иной жаропрочный сплав для контакта с металлом с низкой температурой плавления в его расплавленном состоянии.В зависимости от того, какие металлы задействованы, температура и состояние напряжения, этот расплавленный металл может растворить или расколоть жаропрочный сплав.

Общий

Никель — в отношении сплавов никель-хром-железо или никель-хром, чем выше содержание никеля, тем быстрее твердый металл растворяется в расплаве. Как грубое практическое правило, когда речь идет о контакте с легкоплавкими металлами, предпочтительны сплавы с низким содержанием никеля или даже ферритные нержавеющие.Сплавы с высоким содержанием никеля, такие как RA600 (76% Ni), имеют тенденцию к более сильному разрушению.

Молибден — в противодействии коррозии, вызванной расплавленными цинковыми сплавами, добавка молибдена, по-видимому, улучшает аустенитные нержавеющие или никелевые сплавы. Одним из примеров является 316L, который при 2% Mo, кажется, работает лучше, чем 304, в контакте с расплавленным цинком для операций гальванизации или литья под давлением. Сплав AL-6XN®, 6,3% Mo, показал лучшие характеристики, чем 316L, при 1000 ° F (538 ° C) для 26% алюминия, 7% свинца, 67% цинка. Сплав C-276, 15% Mo, использовался для непрерывного цинкования при температуре около 850 ° F (454 ° C).

Разнородные металлы — нельзя использовать в контакте с расплавленными металлами. Явление, известное как массоперенос ¹ , может предпочтительно растворять сплав с более высоким содержанием никеля. Одним из известных нам примеров был свинцовый бак, изготовленный из толстой пластины из сплава RA330. Его сваривали с 72% никелем 19% хромом 2,7% колумбием (ниобием) присадкой 82, ERNiCr-3. Это не удалось, когда сварной валик отделился от основного металла. Анализ сварного шва показал, что теперь это свинцовый сплав с примерно 5% колумбия (ниобия) и следами хрома и никеля.

Охрупчивание — охрупчивание жидким металлом может происходить чуть ниже точки плавления легкоплавкого металла. Один и тот же расплавленный металл может растворять или раскалывать жаропрочный сплав ² , в зависимости от уровня напряжения и количества присутствующего расплавленного металла.

Алюминий — расплавленный алюминий растворяет любой сплав Fe, Fe-Cr, Ni-Cr-Fe или Ni-Cr, также как и кобальтовые сплавы. Тем не менее, пруток из сплавов, таких как RA446 (25% Cr, остальное Fe), использовался для стопоров в алюминиевых ковшах с нижней разливкой.Срок службы непостоянен, в зависимости от того, сколько времени потребуется алюминию, чтобы уменьшить и / или смыть окалину при горячей прокатке со стержня. RA330 (35% Ni, 19% Cr, 1,2% Si, остальное Fe) охлаждающие трубы диаметром 11 мм / стенкой 3 мм использовались в печи для плавления алюминия, прямо над металлом. Если расплавленный алюминий попадает на RA330, он проходит сквозь него, как горячая вода сквозь снег. Титановые трубки использовались для откачивания расплавленного алюминия. То, что это вообще удалось, полностью связано с прочной оксидной пленкой на титане.

Сурьма — однозначного опыта нет. Есть признаки того, что свинцовые ванны, загрязненные сурьмой из-за использования свинцового лома, вызывают коррозию сплавов Ni-Cr-Fe.

Висмут — Чтобы удовлетворить требования OSHA, один американский производитель напильников перешел с расплавленного свинца на висмут в ваннах для аустенизации при температуре 1450 ° F (788 ° C). Свинцовые, а теперь и висмутовые ванны изготовлены из пластины RA330, сваренной с присадочным материалом RA330-04 (35% Ni, 19% Cr% Si 5% Mn 0,25% C). Эти горшки имеют две петли из 2-дюймовой трубы Sch 40 RA330, приваренные ко дну.Индукционная катушка проходит через петли и нагревает висмут. Когда прикладывается слишком много тепла, петли подвергаются атаке. При поддержании температуры 1450 ° F (788 ° C) нам не сообщалось о каких-либо проблемах.

Кадмий — У нас нет опыта воздействия Cd на аустенитные сплавы. Однако считается, что кадмий охрупчивает сталь при таких низких температурах, как 450 ° F (232 ° C), что примерно на 160 ° F (90 ° C) ниже его точки плавления ³ .

Кальций — Расплавленный кальций может раскалывать RA330, а также, предположительно, сплавы с более высоким содержанием никеля.Пример здесь взят из реторт RA330, используемой для обработки ферритов в электронной промышленности. Это делается при высокой температуре в атмосфере водорода. Карбонат кальция был использован как часть смеси. Водород восстанавливает его до металлического кальция. Пары металлического кальция не были проблемой. По направлению к основанию реторты становится холоднее, и расплавленный кальций конденсируется на стенке реторты. В этом месте реторта треснет.

Поверхность излома RA330, кальций LME. Около 6X

Эта поверхность излома внешне очень похожа на рис. 12, стр. 60, том 10, 8-е издание, Справочник по металлам (ASM).На этом рисунке показан алюминий 2024 года — T4 с трещинами под действием ртути.

Медь — расплавленная медь и сплавы на ее основе проникают через границы зерен любого аустенитного железа, сплава никель-хром-железо или никель-хром. Даже углеродистая сталь, аустенитизированная погружением в расплавленную медь, может иметь границы зерен аустенита, четко очерченные металлической медью.

Лотки для работы с расплавленной медью успешно изготовлены из ферритного сплава с высоким содержанием хрома RA446 (25% Cr, остальное Fe).Сифоны для перекачки расплавленной меди выполнены из 446 бесшовных труб.

Скиммеры для удаления шлака из ковшей из расплавленной латуни или меди — это низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь 430 (16,5% Cr, остальное Fe) и, что более вероятно, RA446. Все аустенитные сплавы быстро разрушаются при контакте с расплавленной медью или медными сплавами.

Было сказано, что старый бельгийский сплав UMCo — 50, 50% Co, 28% Cr, 22% Fe, хорошо работает при контакте с расплавленной медью. У нас нет опыта, подтверждающего это. Компания Haynes® International выпустила этот сплав под собственной торговой маркой HS 150.

Атака расплавленной меди — проблема муфелей, используемых для пайки меди. В конце концов на дно муфеля просачивается медная припоя. В экзотермической атмосфере пайки на муфеле из сплава Ni-Cr-Fe (обычно RA330) образуется накипь, которая может быть достаточно защитной, чтобы предотвратить фактическое смачивание дна муфеля небольшими количествами меди. При достаточном количестве меди в окалине может произойти повреждение муфеля. Мы видели около 15 фунтов меди, выглядящих как литые стержни, снятые с гофрированного дна муфеля RA333 размером 11 мм / 3 мм.Один производитель сообщил о более длительном сроке службы, когда для днища муфелей использовался RA85H, а не RA330 или RA601. Эта марка 15% Ni и 3,5% Si больше не доступна. В качестве замены можно было бы рассмотреть сплав 11% никеля и 1,7% кремния RA 253 MA. Однако имейте в виду, что все аустенитные сплавы в конечном итоге не выдерживают воздействия расплавленной меди.

Сухая водородная или водородно-азотная атмосфера для пайки не позволяет муфелю образовывать защитную оксидную пленку. Даже небольшое количество пролитой меди полностью проникает через дно никелевого сплава по границам зерен.Затем водород выходит через отверстие и горит, как факел, локально перегревая, а иногда и плавя окружающую среду. Одним из практических решений является установка листа ферритной нержавеющей стали, такой как 409 или 430, на дне муфеля, чтобы расплавленная медь не контактировала с муфелем из аустенитного сплава.

Этот лоток RA 253 MA® с просечно-вытяжным металлом RA330® использовался для обработки долот горных инструментов при температуре 2000 ° F на воздухе. Избыток латунного переплета расплавился и треснул поднос. Содержание цинка в желтом металле составляет от 20 до 40%, остальное — медь.Можно было бы ожидать, что некоторое количество цинка будет удалено окислением на воздухе при этой температуре. Жизнь измеряется днями. Нет аустенитного сплава, который выдержал бы такую ​​работу. Предлагаемые подходы — нанесение оксидного покрытия или футеровка лотка ферритной нержавеющей сталью.

Микроструктура области трещин сверху. Обратите внимание на проникновение медного сплава в основной металл RA 253 MA. Серая фаза слева — оксид.

Муфель для спекания RA330 с трещинами от расплавленной бронзы

После того, как пять муфелей RA330, используемых для спекания порошкового железа, вышли из строя, нас попросили посмотреть на один из них.По бокам образовались трещины длиной в фут. Этот муфель предназначен только для спекания порошкового железа. Присутствие примерно 30 грамм бронзы, выходящей из этой трещины, указывало на то, что некоторые бронзовые подшипники были случайно спечены в том же муфеле. Когда в муфеле накапливалось несколько подшипников или подшипникового порошка, он плавился, когда его использовали для изготовления металлических деталей. Железо спекается при температуре выше 2000 ° F (1150 ° C), бронза плавится, возможно, 1850 ° F (1010 ° C).

Свинец — Ванны для термообработки расплавленного свинца или свинцовые ванны изготавливаются из мягкой стали, RA309, RA310, RA 253 MA и иногда RA330.Сам по себе свинец не вызывает сильной коррозии этих сплавов, хотя более низкие марки никеля могут быть предпочтительнее. Другое дело — сплав 600 — этот сплав с высоким содержанием никеля растворяется расплавленным свинцом.

В случае других сплавов это оксид свинца на поверхности, который сильно воздействует на металлические стороны на границе раздела свинец-воздух. Расплавленный свинец обычно покрывают так называемым древесным углем, более вероятно, серосодержащим коксом какого-либо сорта, чтобы уменьшить выбросы свинца и окисление. Свинец по-прежнему окисляется. Сульфидирование и науглероживание также происходят на границе раздела свинец-воздух, вызванные этим защитным покрытием.

Самый прямой путь к этой локальной коррозии — сделать металлическую стенку вдвое толще на границе раздела свинец — воздух.

Следует использовать чистый свинец. Сурьма, вносимая при использовании свинцового лома, усиливает агрессивность самого расплавленного металла.

Литий — сосуд, изготовленный в 1970-х годах для RA333 для жидкого металла ВМС США, охрупченный и растрескавшийся от остаточного напряжения в формованной головке при работе с расплавленным литием при температуре 1650 ° F (900 ° C). Если бы нас спросили, мы бы предложили сначала отжигать головку, чтобы снять напряжение формования.Коррозия RA333 происходит в основном за счет избирательного выщелачивания никеля. Аналогичным образом ведет себя сплав X. На основании лабораторных испытаний молибден TZM и чистое железо (до 1000 ° C) обладают хорошей устойчивостью к коррозии расплавленного лития. Считается, что ферритные красители подвержены выщелачиванию хрома. Однако E-Brite оказался более устойчивым к расплавленному литию, чем сплавы на основе никеля или кобальта. Это результаты лабораторных испытаний, не обязательно подтвержденные в эксплуатации.

Магний — используемый для восстановления TiCl 4, обычно содержится в емкостях из мягкой стали или стальных емкостях с покрытием из нержавеющей стали 430.При плавлении при 1202 ° F (650 ° C) магний имеет тенденцию выщелачивать никель из сплавов Ni-Cr-Fe. Поскольку углеродистая сталь накапливается снаружи (у камина) плавильного котла, было опробовано несколько экспериментальных плакированных котлов. Это были либо RA 253 MA, либо RA330 со взрывоопасной оболочкой из мягкой стали. Сплав никель-хром-железо снаружи обеспечивает высокую термостойкость и стойкость к окислению, в то время как углеродистая сталь внутри более совместима с расплавленным магнием.

Rare Earth — тот же производитель ферритов, у которого были проблемы с растрескиванием расплавленного кальция, RA330 также имел трещины как в литых, так и в изготовленных решетках из сплава Ni-Cr-Fe.Отложения на литой сетке проанализированы 34% самария, 10% празеодима и 1% неодима. По-видимому, соединения редкоземельных элементов, используемые при производстве ферритов, были восстановлены до металлической формы в атмосфере водорода. Они капали на решетку охладителя в нижнем конце реторты. Для этих решеток, вероятно, лучше подошел бы сплав с более низким содержанием никеля.

Селен — В 1970-х годах RA330 использовался в качестве изготовленных трубчатых нагревательных элементов диаметром 1 дюйм (25 мм) в пяти селене и селениде мышьяка чистотой 9 при температуре 500 и 600 ° F (260 и 316 ° C) соответственно.Сообщений о снижении чистоты продукта не поступало, тем не менее, мы призываем всех, кто планирует использовать RA330 для такого приложения, запустить свою собственную программу тестирования.

Серебро — Серебряные припои давно известны тем, что вызывают растрескивание или растворение аустенитных сплавов. Холоднодеформированные нержавеющие стали серии 300 нельзя паять серебром без опасности растрескивания. Одна из причин заключается в том, что серебряный припой, в отличие от медного припоя, плавится значительно ниже температуры отжига или даже температуры снятия напряжения аустенитного сплава, подлежащего пайке.В ретортах для пайки в атмосфере водорода расплавленный серебряный припой, капающий на дно реторты RA330, проникает в этот аустенитный сплав на границах зерен и вызывает утечки водорода.

Припой (свинец — олово) — О воздействии расплавленного металла не сообщалось. Температуры низкие, и используемые хлоридные флюсы вызывают большую коррозию, чем сам припой. Сплав RA333 использовался при пайке жестяных банок, опять же, в большей степени, чтобы выдерживать поток хлорида аммония, чем сплав Pb-Sn.

Олово — и пластина RA446 3/16 дюйма (4,8 мм), и лист RA 253 MA использовались для боковых экранов в процессе производства листового стекла в процессе производства листового стекла. Сообщается, что олово при температуре 600 ° C (1112 ° F) в атмосфере водорода растворяет, а затем повторно осаждает нержавеющую сталь 304 и имеет рябую углеродистую сталь в той же ванне в процессе обеззараживания почвы.

Цинк — Цинк и цинковые сплавы используются как для гальваники, так и для горячего цинкования стали.Цинк, который плавится при температуре 787 ° F (419 ° C), может охрупчивать сталь в виде жидкого металла при температурах примерно 7 50 ° F (400 ° C) ³ . Это может происходить как с болтами с цинковым покрытием, так и с гальванизированной конструкционной сталью. Расплавленный цинк может растворяться либо в хрупких аустенитных сплавах жидкого металла, в зависимости от конкретных условий.

Цинк — это наиболее часто используемый легкоплавкий металл, который может повредить сталь или никелевые сплавы. По этой причине данные и опыт применения доступны для Zn более широко, чем для других легкоплавких металлов.

Расплав цинка и цинк-алюминиевые сплавы используются для цинкования и литья под давлением. Наши наблюдения показали, что коммерчески чистое железо, нержавеющая сталь 316L, RA85H, 309, AL — 6XN и сплав C — 276 — все они использовались в расплавленном сплаве цинк / цинк с некоторой степенью успеха. RA330 вообще не годится для расплавленного цинка, и кажется разумным предположить, что другие сплавы никель-хром-железо, такие как 800H или 600, так же плохи или хуже.

Цинк для литья под давлением нагревается с помощью иммерсионных газовых трубок, изготовленных из RA309.Для увеличения срока службы трубки обычно напыляют диоксидом циркония в плазме, но это покрытие может быть повреждено в результате механического воздействия. Сварной шов 309 подвергается разрушению в большей степени, чем основной металл. Одна вышедшая из строя трубка 309, в которой произошла утечка цинкового сплава для литья под давлением, была быстро нагрета кислородно-ацетиленовой горелкой для расплавления цинка. Высокое термическое напряжение в сочетании с цинком, смачивающим металл 309 внутри, привело к растрескиванию трубки. Поверхность излома была типичной для охрупчивания жидким металлом, то есть имела вид RA330, растрескавшийся расплавленным кальцием, или алюминий 2024-T4, растресканный ртутью.

Когда в одном проекте по утилизации металлолома из сплава цинка, литого под давлением, использовались круглые прутки диаметром 1 дюйм (25 мм) из нержавеющей стали RA330 и нержавеющей стали, 35% никелевый сплав был сильно разъеден, а хром селективно выщелочен. На стержнях из 316 стержней просто нанесено оцинкованное покрытие без заметных потерь металла. Температура была около 1000 ° F (540 ° C)

Мы заметили, что одна сталелитейная компания, занимающаяся непрерывным горячим цинкованием листа, сделала цинковую ванну и опускные рычаги при температуре 850 ° F (454 ° C) из почти чистого железа с низким содержанием углерода, марганца и кремния.На границе раздела цинк — атмосфера бак был защищен нержавеющей сталью 316. Приварной валок утюга был покрыт нержавеющей сталью 316, как и цапфы. Подшипники скольжения для установки на этих 316 накладных шейках были изготовлены из листа C-276 (UNS № N10276). Желоб, через который стальной лист проходит в цинк, имел наконечник из C-276, где он входил в ванну с расплавленным цинком.

Мы достигли определенного успеха со сплавом AL — 6XN для малых опорных валков и подшипников для гальванической проволоки.Первоначально компания использовала 316, затем компания Rolled Alloys убедила их попробовать RA85H, что было улучшением. На тесте AL — 6XN выглядел даже лучше. Это было подтверждено в эксплуатации, и последние 3-4 года они использовали A L — 6XN. Они пробовали использовать 316 вместо цапф AL — 6XN, и 316 прослужили недолго. Теперь AL — 6XN используется как для цапфы и втулка подшипника, а также для самого валка.

Лабораторные испытания катаных сплавов на погружение в расплавленный цинк оценили эти сплавы так же, как они ведут себя при эксплуатации:

Испытание на 250 часов в расплавленном цинке, 850 ° F (454 ° C)
сплав	толщина оригинала		средняя потеря металла		потери металла, коэффициент
	дюйма	(мм)	дюйма	(мм)	к AL-6XN®
AL-6XN	0.120	(3,05)	0,0056	(0,142)	1,00
556 ™	0,110	(2,79)	0,0034	(0,086)	0,6
1008	0,1328	(3,37)	0,0104	(0,264)	1,9
RA309	0.118	(3,0)	0,017	(0,432)	3,0
RA85H®	0,1164	(2,96)	0,0226	(0,574)	4,0
RA446	0.2008	(5,10)	0,0234	(0,594)	4,2
316	0.1188	(3,02)	0,044	(1,12)	7,9

Ссылки

1. Дэвид Х. Гурински, Поведение материалов в агрессивных жидких металлах, страницы 5-20, Ядерная металлургия, Симпозиум по поведению материалов в среде реактора, 20 февраля 1956 г., Институт металлов Отделения Американского института горного дела и Инженеры-металлурги, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США
2. Дж.Э. Кантуэлл, Р. Брайант, Как избежать отказов сплавов в: 1. Трубопроводе от воздействия жидкого металла, 2. На концах факела при сильном растрескивании, страницы 114–117, Обработка углеводородов, май 1973 г.
3. Semih Genculu, Охват жидким металлом — Часть I, Характеристики материалов, стр. 65, январь 1993 г., Национальная ассоциация инженеров по коррозии, Хьюстон, Техас,

Непрерывное измерение температуры жидкой стали

Одной из наиболее важных переменных, которые должен контролировать сталеплавильный завод, является температура.Для достижения наилучшего качества и выхода конкретной стали существует оптимальная температура выпуска, но для достижения правильной температуры одновременно с проведением анализа выпуска требуется больше контроля, чем можно дать с помощью стандартной погружной термопары время от времени. время на протяжении всего актерского состава. Либо необходимо выполнять несколько погружений, либо необходимо сконструировать держатель для удержания пары в ванне в течение длительного времени (1).

Кроме того, с дуговой печью можно передавать информацию о температуре металла на устройство управления вводом мощности и, таким образом, значительно экономить электроэнергию и время, как было показано при использовании автоматического управления вводом мощности (A.P.I.C.) (2). В настоящее время A.P.I.C. используется для управления периодом плавления в дуговых печах, но возможность постоянной температуры металла дает возможность использовать этот метод на протяжении всего рафинирования. В Steel Peech and Tozer обсуждается схема использования температуры металла в каждой печи в качестве одной из переменных в схеме управления максимальной потребляемой мощностью с помощью компьютера. Эта схема охватит весь новый плавильный цех SPEAR.

Пара

В первоначальной работе в 120-тонной мартеновской печи использовалась обычная платина: 13% родий-платиновая пара.Однако вскоре выяснилось, что после длительного погружения — скажем, тридцати минут — пара отклонялась от калибровки. Контрольные погружения были сделаны в печи как можно ближе к испытательному щупу, но были обнаружены значительные перепады температур. Предполагалось, что это во многом связано с миграцией родия. Чтобы преодолеть эту трудность, с гораздо большим успехом была использована пара 5% родий-платина: 20% родий-платина. Изменения только от 2 до 3 ° C теперь регистрируются при 1700 ° C после 20 минут погружения.Этот прибор сразу показал, насколько важно хорошо промыть ванну перед купанием и как часто необходимо проверять калибровку самописца. Для экспериментальных целей, и особенно для измерения температуры во время прохождения кислородного прохода, был изготовлен зонд, в котором установлены стандартная термопара и иридий: 40-процентная пара иридий-родий рядом в защитном покрытии. Ранее сообщалось об успехе этой пары в одноразовом картридже для быстрого погружения при 1960 ° C (3).Эти высокотемпературные картриджи в настоящее время производятся компанией Amalgams из Шеффилда, и если при этой температуре можно будет производить непрерывные записи температуры, они будут иметь большую ценность.

Оболочка

Пара защищена металлокерамической оболочкой из молибдена и оксида алюминия. Он имеет высокую теплопроводность и может быть погружен непосредственно в сталь. Эта оболочка имеет отличную стойкость к тепловому удару, но медленно разрушается шлаками с высоким содержанием оксида железа. Анализ оболочки был изменен, но это примерно 50% глинозема, 50% молибдена с футеровкой из чистого глинозема.Футеровка защищает термопару от загрязнения, которое в противном случае было бы важным из-за длительных периодов работы при высокой температуре. Для защиты от окисления оксидом железа в стали были опробованы различные покрытия на оболочке, общий принцип заключается в том, что толстый слой не нужен, а достаточен только для предотвращения окисления молибдена. Материал также не должен вступать в реакцию с оксидом алюминия или молибденом, поскольку рабочая температура, при которой они контактируют, может составлять 1700 ° C или даже выше.Поэтому очевидным выбором являются цементы на основе глинозема.

Еще предстоит проделать большую работу по разработке металлокерамических материалов для высоких температур в сталелитейной промышленности.

Зонд с водяным охлаждением

Зонд, используемый в мартеновской печи, показанной ниже, был установлен на тележке и вставлен через торцевую дверцу печи. При регулярном использовании это будет прямое копье, закрепленное через заднюю стенку; таким образом, это было бы невозможным для нормальной работы печи.

Конструкция вспомогательного оборудования фурмы на стороне восьмитонной дуговой печи показана на фотографии над страницей. Зонд с водяным охлаждением прямой и проходит через пятидюймовое отверстие в печи.

Использование в мартеновской печи

Пара непрерывного погружения была первоначально разработана для мартеновской печи, где было получено увеличенное время погружения. Техника теперь доступна для регулярного использования в открытом очаге в качестве рабочего предложения.

Зонд с водяным охлаждением, разработанный для использования в 100-тонной мартеновской печи.

Зонд с водяным охлаждением, установленный в дуговой печи. Вход и выход, управляемые электродвигателем, осуществляются через предварительно отлитое отверстие диаметром 5 дюймов в одном из доломитовых блоков, используемых для футеровки боковой стенки печи

Обстоятельства, которые стимулировали его развитие, возникли в результате использования кислородных фурм в мартеновских печах и от внедрения современных методов анализа.Во многих плавильных цехах окончательный анализ образца ванны занимает от пятнадцати до двадцати минут, и в этот период обычно регулируют температуру металла до нужного уровня выпуска. Теперь, когда есть возможность получить точный результат менее чем за пять минут, в печи может быть отложен выпуск выпускного отверстия из-за неправильной температуры. Если температура металла известна постоянно, плавильная печь имеет больше шансов достичь правильного анализа металла и температуры вместе. В наши дни автоматического управления было бы вполне возможно использовать информацию от датчика для контроля подачи топлива в топку.Нечто подобное уже делается во многих работах, контролируя подачу топлива с пирометра излучения крыши.

Прежде всего, независимо от метода производства стали, постоянное знание температуры стали улучшит наше понимание реакций при производстве стали.

Использование в дуговой печи

Работа в мартеновской печи доказала, что такая технология практична, и первоначальной задачей в дуговой печи было создание зонда, который оставался бы в печи в течение любого необходимого периода времени и давал точное считывание температуры металла.Также необходимо было найти место входа в печь, которое не мешало бы нормальной работе печи. Эта последняя особенность означала, что в боковой стенке вырезали новое отверстие, и, поскольку используются сборные доломитовые блоки, это означает, что изготовители оставили отверстие в блоке специально для этой работы.

Для первых испытаний использовалась 8-тонная дуговая печь. Первоначальные погружения были сделаны для уменьшения количества шлаков, поскольку считается, что они с меньшей вероятностью разрушат оболочку, а также дают возможность для высоких температур.Пришлось разработать методы нанесения покрытия на фурму, чтобы фурму можно было свободно извлекать из печи, а на оболочку также были нанесены покрытия для продления срока службы. Это было особенно необходимо, когда начиналось погружение окисляющих шлаков. Это оказалось успешным, хотя погружение во время кислородной прокалывания применялось не очень часто.

В обычном режиме зонд вводится в печь вскоре после прозрачного плавления и удаляется для продувки и удаления шлака.Затем фурма будет повторно введена после того, как восстановительный шлак будет приготовлен, и не будет выведена до выпуска. Расплавитель будет знать температуру стали на протяжении всей разливки, и в конце концов оболочка должна быть полностью пригодна для дальнейшей разливки.

Настоящая работа основана на иридий: иридий-родиевой термопаре и ее разработке для работы при высоких температурах. Принимаются меры для использования этого метода на новых дуговых печах мощностью 120 – тонн на Steel Peech и Tozer, что приведет к значительно более длительному времени погружения.Также можно будет использовать температуру стали для управления подводимой мощностью в печь.

Благодарности

Выражается благодарность за разработку зондов с водяным охлаждением Отделу исследований топлива и печей Департамента исследований и разработок United Steel Companies Limited. Автор благодарит г-на Т. С. Килпатрика, генерального директора Steel Peech and Tozer, за разрешение опубликовать эту работу.

Термопара с керамической оболочкой из расплавленного металла

Серия NEP-TX

Термопара с керамической оболочкой из расплавленного металла

^TWD 36055 NEP-TX-K-PTRS-1628-475

• Диапазон температур до 1250 ° C (2282 ° F)
• Для использования в расплавленных цветных металлах
• Соединительная головка с клеммной колодкой
• Доступны специальные длины зондов
• Доступен в Dual Element
• Устойчивость к высокотемпературным тепловым ударам
• Устойчивость к коррозии
• Стандартная монтажная резьба 1¼ NPT

Термопары — Просмотр сопутствующих продуктов

Описание

OMEGATITE ™ 650 представляет собой керамическую оболочку из сплава кремния. нитрид и оксид алюминия.Этот превосходный огнеупорный материал имеет комбинированные свойства нитрида кремния (высокая прочность, твердость, вязкость разрушения и низкое тепловое расширение) и оксида алюминия (коррозионная стойкость, химически инертный, высокотемпературный и стойкий к окислению). Нет рекомендуется для щелочных растворов и плавиковой кислоты.

Большинство огнеупорных материалов можно использовать только при высоких температурах. приложения, в которых требуется одно или два из следующих свойств: термостойкость, механическая прочность, коррозионная стойкость, сопротивление истиранию или электрическая изоляция.ОМЕГАТИТ ™ 650 сочетает в себе все эти свойства в одном огнеупорного материала. Предварительный нагрев процесс не нужен.

OMEGATITE ™ 650 уникален для работы с расплавом цветных металлов. применения в металле, а также в условиях сильного износа или сильных ударов до 1250 ° C (2282 ° F).

OMEGATITE ™ 650 не смачивает большинство цветных металлов. это газонепроницаемые, химически инертные, устойчивые к коррозии и воздействию металлов, обладают высокой прочностью, твердостью и устойчивостью к тепловому удару.

Оболочки термопар OMEGATITE ™ 650 широко используются для непрерывные измерения в цветных металлах. OMEGATITE ™ 650, изготовленный из расплавленного алюминия, устойчив к термическому удару, не смачивает, не загрязняет расплав, обеспечивает непрерывное и надежное измерение температуры и устойчив к разрушению даже в агрессивных алюминиево-литиевых сплавах.

.