Измерение температуры расплавленного металла
Обновлено: 04.10.2024
Все, что нужно знать об определении температуры плавления
Определения, принцип измерения, советы и рекомендации, нормативные требования и многое другое
Температура плавления — характеризующее свойство твердых кристаллических веществ. Это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое. Измерение температуры плавления — метод термического анализа, часто применяемый для определения свойств твердых кристаллических веществ. Метод используется в научных и прикладных исследованиях, в лабораториях контроля качества на производстве для идентификации твердых кристаллических веществ и для проверки их чистоты.
На этой странице приведена важная информация о методах измерения температуры плавления. Также даны практические советы для повседневной работы.
Выберите тему
1. Что такое температура плавления?
Температура плавления — характеризующее свойство твердого кристаллического вещества. Это температура, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое. Такой переход происходит при нагревании. В процессе плавления вся энергия, подводимая к веществу, расходуется на плавление, а температура остается постоянной (см. график ниже). Во время фазового перехода две физические фазы вещества существуют одновременно.
Кристаллические вещества отличаются наличием упорядоченной трехмерной структуры — кристаллической решетки. Частицы вещества удерживаются в этой структуре за счет образования связей определенного типа. Когда твердое кристаллическое вещество нагревается, энергия частиц увеличивается, и они начинают двигаться более интенсивно, пока, наконец, не разрываются структурные связи. Когда кристаллическая структура разрушается, твердый материал переходит в жидкое состояние.
Чем сильнее связи между частицами, тем больше энергии требуется для их преодоления. Чем больше требуется энергии, тем выше температура плавления. Таким образом, температура плавления вещества является показателем прочности его кристаллической решетки.
При температуре плавления изменяется не только агрегатное состояние: существенно меняются и многие другие физические характеристики. Среди них — термодинамические свойства, например удельная теплоемкость и энтальпия, а также реологические свойства, такие как объем и вязкость. Что не менее важно, изменяются двойное лучепреломление и светопроницаемость. По сравнению с другими физическими величинами изменение светопроницаемости легко регистрировать и использовать для определения точки плавления.
2. Для чего измеряют температуру плавления?
Температуру плавления часто используют для идентификации органических и неорганических кристаллических соединений и для определения степени их чистоты. Чистые вещества плавятся при четко определенной температуре (в очень узком диапазоне 0,5–1 °C), тогда как вещества, содержащие примеси, обычно имеют широкий температурный интервал плавления. Температура, при которой загрязненное вещество полностью плавится, обычно ниже температуры плавления чистого вещества. Эту особенность называют депрессией температуры плавления. Ее можно использовать для качественной оценки чистоты вещества.
Определение температуры плавления используется как в научных исследованиях, так и в лабораториях контроля качества для идентификации веществ и проверки их чистоты.
3. Принцип определения температуры плавления
В процессе плавления изменяется светопроницаемость вещества. По сравнению с другими физическими величинами изменение светопроницаемости легко регистрировать и использовать для определения точки плавления. Порошки из кристаллических материалов непрозрачны, но прозрачны их расплавы. Этого явного различия в оптических свойствах достаточно, чтобы определять температуру плавления, измеряя интенсивность света, проходящего через вещество в капилляре, по мере нагревания печи.
Расплавление твердого кристаллического вещества происходит в несколько этапов. При температуре разрушения вещество остается в основном твердым и содержит небольшую долю расплава. Следующий этап — температура образования мениска, при которой вещество в основном расплавлено, но с некоторой долей твердой фазы. При температуре прозрачности вещество полностью расплавлено.
4. Капиллярный метод
Для измерения температуры плавления обычно используют тонкие стеклянные трубки (капилляры) с внутренним диаметром 1 мм и толщиной стенки 0,1–0,2 мм. Капилляр заполняют мелко измельченным веществом таким образом, чтобы получился столбик высотой 2–3 мм, и помещают его в нагревательное устройство (водяную баню или металлический блок) как можно ближе к точному термометру. Температура нагревательного устройства поднимается с постоянной скоростью, которую задает пользователь. Температуру плавления определяют визуально, наблюдая за процессом расплавления вещества. В современных приборах, таких как Melting Point Excellence МЕТТЛЕР ТОЛЕДО, температура и диапазон плавления определяются автоматически с помощью видеокамеры. Капиллярный метод определения температуры плавления считается стандартным. Он описан во многих национальных Фармакопеях.
В приборах Melting Point Excellence МЕТТЛЕР ТОЛЕДО можно размещать одновременно до шести капилляров.
5. Фармакопейные правила определения температуры плавления
Требования Фармакопеи к определению температуры плавления относятся как к конструкции прибора, так и к процедуре измерения.
Краткий обзор требований:
- Используются капилляры с внешним диаметром 1,3–1,8 мм и толщиной стенок 0,1–0,2 мм.
- Постоянная скорость нагрева 1 °C в минуту.
- Если не указано иное, в большинстве Фармакопей требуется регистрировать температуру в точке C, когда твердая фаза отсутствует (соответствует температуре прозрачности).
- Регистрируемая температура — это температура нагревательной установки (масляной бани или металлического блока), в которой размещена термопара.
Дополнительная информация о международных нормах и стандартах доступна по ссылке
6. Надлежащая подготовка образцов
Для точного определения температуры плавления необходима надлежащая подготовка образцов.
В процессе подготовки образца сухое порошкообразное вещество измельчается в ступке. Им наполняют капилляры, которые затем помещают в печь. В комплект дополнительных принадлежностей для определения температуры плавления входят 150 специальных капилляров, агатовая ступка с пестиком, пинцет, лопатка (b) и пять приспособлений для заполнения капилляров (a). Кроме того, в комплект входят три стандартных образца: либо эталоны температуры плавления МЕТТЛЕР ТОЛЕДО (бензофенон, бензойная кислота, сахарин), либо эталоны температуры плавления согласно Фармакопее США (кофеин, ванилин, ацетанилид).
Порядок подготовки образцов с использованием принадлежностей МЕТТЛЕР ТОЛЕДО:
Шаг 1. Сначала необходимо высушить образец в эксикаторе. Затем разотрите небольшую порцию вещества в ступке.
Шаг 2. Заполните несколько капилляров, пользуясь специальным приспособлением МЕТТЛЕР ТОЛЕДО. Зажим приспособления надежно удерживает капилляр во время заполнения. С его помощью удобно набирать небольшие порции порошка из ступки.
Шаг 3. Для перемещения столбика образца вниз по капилляру следует освободить зажим и осторожно постучать по столу нижним концом капилляра. При постукивании по твердой поверхности порошок уплотняется в нижнем конце капилляра. При этом из него удаляются воздушные промежутки.
Шаг 4. На приспособление нанесены деления для проверки высоты столбика вещества в капилляре. Как правило, высота столбика не должна превышать 3 мм.
7. Настройка прибора
Настройка прибора, наряду с правильной подготовкой образца, имеет большое значение для точного определения температуры плавления. Правильный выбор начальной и конечной температуры, а также скорости нагрева необходим для уменьшения погрешностей, связанных с неравномерным или слишком быстрым накоплением тепла в образце.
а) Начальная температура
Измерение температуры плавления начинается при заданной температуре, близкой к предполагаемой температуре плавления. Нагрев до начальной температуры происходит относительно быстро. По достижении начальной температуры капилляры помещаются в печь, где начинается подъем температуры с заданной скоростью.
Начальную температуру обычно рассчитывают так:
Начальная Т = предполагаемая Т плавления – (5 мин × скорость нагрева)
b) Скорость нагрева
Скорость нагрева от начальной до конечной температуры постоянна.
Результаты сильно зависят от скорости нагрева — чем она выше, тем выше будет измеренная температура плавления.
В Фармакопеях указана постоянная скорость нагрева 1 °C/мин. Для достижения максимальной точности используйте скорость нагрева 0,2 °C/мин, если вещество не подвержено разложению. Если в диапазоне измерения вещество разлагается, используйте скорость нагрева 5 °C/мин. Для предварительного анализа можно использовать скорость нагрева 10 °C/мин.
c) Конечная температура
Максимальная температура, достигаемая в процессе анализа.
Конечную температуру обычно рассчитывают так:
Конечная Т = предполагаемая Т плавления + (3 мин × скорость нагрева)
d) Режимы измерения температуры плавления
Для измерения температуры плавления можно применять один из двух режимов: Фармакопейный или термодинамический. В Фармакопейном режиме не учитывается то, что температура печи в ходе нагрева отличается (в большую сторону) от температуры образца, то есть измеряется температура печи, а не температура образца. Вследствие этого Фармакопейные значения температуры плавления сильно зависят от скорости нагрева. Результаты измерений сопоставимы только в тех случаях, когда используется одинаковая скорость нагрева.
Чтобы рассчитать термодинамическую температуру плавления, нужно из значения Фармакопейной температуры плавления вычесть произведение термодинамического коэффициента f и квадратного корня из скорости нагрева. Термодинамический коэффициент определяется для каждого прибора опытным путем. С физической точки зрения корректной является термодинамическая температура плавления. Ее значение не зависит от скорости нагрева и других факторов. Это очень удобно, так как позволяет сравнивать температуры плавления различных веществ, измеренные в разных экспериментальных установках.
Автоматическое измерение температуры плавления и каплепадения
В этом руководстве по измерению температуры плавления и каплепадения описана автоматизированная процедура анализа, даны рекомендации по методикам измерения и подтверждения рабочих характеристик.
ООО «Техноцентрприбор»
Прибор ПЭККМ-3м предназначен для оперативного определения процентного содержания кремния, марганца и углерода. Позволяет проводить анализ в режиме реального времени на рабочей площадке в непосредственной близости от плавильного агрегата. Read more.
Многоканальная система контроля температуры СКТР-П4к
Высокоточная многоканальная система контроля температуры СКТР-П4к предназначена для непрерывного измерения температуры технологического оборудования, рабочих сред (пар, вода, газ, сыпучие материалы, химические реагенты и т.п.), а так же кратковременного измерения температуры расплавов металлов. Индикация температуры происходит на цифровом табло. Сигнальные лампы оповещают о номере рабочего канала. Система контроля состоит из термоэлектрического преобразователя (термопары) с НСХ типа К (ХА) , измерительного блока в металлическом корпусе с сигнальными лампами, встроенного интерфейса RS485, цехового табло и комплекта кабелей-соединителей. Программное обеспечение дает возможность архивировать данные на ПК, получать данные в графическом и табличном виде. Read more.
Одноканальная система контроля температуры КТ-5.2
Высокоточная одноканальная система контроля температуры КТ-5.2 предназначена для непрерывного измерения температуры технологического оборудования, рабочих сред (пар, вода, газ, сыпучие материалы, химические реагенты и т.п.), а так же кратковременного измерения температуры расплавов металлов. Индикация температуры происходит на цифровом табло. Сигнальные лампы оповещают о достижении заданного температурного порога. Система контроля состоит из термоэлектрического преобразователя (термопары) с НСХ типа К (ХА) , измерительного блока в металлическом корпусе с сигнальной лампой, встроенного интерфейса RS485, цехового табло и комплекта кабелей-соединителей. Программное обеспечение дает возможность архивировать данные на ПК, получать данные в графическом и табличном виде. Read more.
Система контроля расплавов металлов СКТР – ПР(S)
D L1 L2 10, 16 700 ÷ 2000 1000÷3000 Система контроля температуры СКТР-ПР(S) предназначена для контактного измерения температуры расплавов чугуна, стали, цветных металлов путем кратковременного погружения сменного термоэлектрического преобразователя с НСХ типа S (П/ПР10) в расплав металла. Система состоит из жезла специальной конструкции с контактным блоком на рабочем конце для крепления термоэлектрического преобразователя, соединительного кабеля и четырёхразрядного цифрового табло, которое служит для индикации температуры. Измерительный жезл предназначен для погружения термоэлектрического преобразователя в расплав металла и выполнен в виде штанги специальной конструкции, стандартная длина жезла составляет 1500 мм, длина и количество штанг могут меняться по желанию заказчика. Табло стационарно закрепляется в удобном для обозрении месте плавильного участка. Read more.
Термоизмеритель ТЦП-1800П
Термоизмеритель ТЦП-1800П-переносной прибор, предназначенный для измерения температуры расплавов металла при помощи сменного термоэлектрического преобразователя с НСХ типа В (ПР30/ПР6). Применяется для контроля температуры стали, чугуна, сплавов цветных металлов путем кратковременного погружения в расплавленный металл (в ковшах, копильниках, индукционных печах и т.д.). Read more.
Термоизмеритель ТЦП-1800В
Термоизмеритель ТЦП-1800В - переносной прибор, предназначен для измерения температуры расплавов металлов при помощи термоэлектрического преобразователя из вольфрам-рениевых сплавов (ВР5/ВР20). Применяется для контроля температуры жидкого чугуна, стали, сплавов цветных металлов путем кратковременного погружения в расплавленный металл: в ковшах, копильниках, индукционных печах и т.д. Read more.
Измерение температуры жидкой стали в металлургическом производстве
Измерение температуры жидкой стали в металлургическом производстве производиться чаще всего платиновыми термопарами градуировки В и S. В России наибольшее распространение получили термопары градуировки В, в европейских странах в основном используется градуировка S Термопара (или как ее еще называют пакет, зонд, термопреобразователь) представляет собой картонную трубку, на одном конце которой находиться чувствительный элемент – собственно сама термопара. Чувствительный элемент состоит из керамического основания, платиновой термопары, расположенной внутри кварцевой трубочки и контактной группы. Контактная группа выполнена из полипропилена и двух медных контактных проводников, к которым приварена платиновая проволока. Чувствительный элемент на клею с натягом посажен с торца в картонную гильзу пакета.
Кварцевая трубочка с проволокой защищена стальным колпачком, который может быть дополнительно защищен картонным колпачком. Пакет надевается на жезл или манипулятор и погружается в расплавленную сталь. Измерение длиться от 3 до 6 секунд – именно за такое время при благоприятных условиях термопара успевает прогреться до температуры жидкой стали. Вторичный прибор фиксирует факт установления показаний температуры и термопара извлекается из стали. Пакет является одноразовым изделием и после извлечения снимается с жезла и выбрасывается. Погрешность измерения применяемых термопар составляет 0…+3 °С. В качестве компенсационных проводов для термопар градуировки В используется обычный медный провод. В той части жезла или манипулятора где возможно воздействие высоких температур используется специальный кабель КМЖ (кабель медный жаростойкий) способный работать при температурах до 500 °С. Как правило, при штатном протекании процесса измерения та часть жезла или манипулятора, которая закрыта картонной гильзой пакета не нагревается.
За 10 секунд нахождения пакета в расплавленной стали картонная гильза обгорает примерно на половину своей толщины, но ни металлический контактный блок, ни металлический жезл под пакетом не нагреваются. Нагреваются лишь те части жезла или манипулятора (за счет налипания брызг шлака и металла и теплового излучения), что не защищены пакетом. Это и обуславливает необходимость применения КМЖ.
Слабым местом КМЖ является высокая гигроскопичность изолирующей засыпки кабеля. В результате насыщения засыпки кабеля влагой сопротивление между жилами резко падает, что ведет к увеличению погрешности измерения (причем измеренное значение температуры становиться существенно больше реального). Сопротивление между жилами КМЖ в случае необходимости контролируется с помощью мегомметра или мультиметра с пределом измерения сопротивления не менее 200 МОм. Сопротивление между жилами должно быть не менее 50 МОм, в противном случае КМЖ следует заменить. Это же касается и гибких соединительных компенсационных проводов, идущих к вторичному прибору.
Большое влияние на качество замера оказывает количество влаги, содержащейся в картонной гильзе пакета. В случае ее большого содержания при погружении пакета в сталь возникают биения из-за испарения этой влаги. Поэтому перед применением пакеты желательно просушить. При поставке зондов с завода-производителя содержание влаги в них составляет от 7 до 10% по массе. При их транспортировке и хранении до использования содержание влаги в может измениться. Рекомендуется хранить зонды в теплых и сухих помещениях. Опыт показывает, что при хранении при температуре 20°C и относительной влажности 50 - 70 % содержание влаги в зондах стабилизируется на уровне 7 - 9%.
Также качество замера зависит от глубины погружения пакета в жидкую сталь. Недопустимо, чтобы при измерении термопара пакета находилась в зоне разделения двух сред – шлака и металла. Так как из-за существенной разницы в температурах шлака и металла может возникнуть такая ситуация, когда при трех последовательных замерах с интервалом в несколько минут показания будут следующими: 1705°, 1560°, 1648°. При том, что реальные значения температуры стали в это же время были равны 1540°, 1550°, 1565° соответственно.
Наибольшее распространение на уральских металлургических заводах нашло оборудование отечественного предприятия ООО «Теплоприбор-ЭкспрессАнализ» и бельгийской компании Heraeus Electro-Nite. Рассмотрим основной комплект оборудования и расходных материалов компании Electro-Nite.
С чувствительного элемента (термопары) сигнал термоЭДС снимается посредством контактного блока Positherm или Celox. Контактный блок Positherm имеет два вывода: Т+ и Т-. Контактный блок Celox имеет четыре вывода: кроме тех же температурных контактов Т+ и Т- он дополнительно имеет два вывода на окисленность О+ и О- для работы с комбинированными зондами (пакетами) Celox. Выводы Т- и О- соединены соеденены между собой внутри контактного блока. Выводы контактных блоков имеют ту же цветовую и символьную маркировку, что и КМЖ. Сигнал с термопары посредством внутреннего и внешнего компенсационного провода передается на вторичный показывающий прибор Digitemp или MultiLab.
Пакеты (термопреобразователи) фирмы Electro - Nite выпускаются нескольких модификаций. Для жезлов ручного замера в основном применяют пакеты Positherm и Celox под наконечник жезла Celox , который имеет наружный диаметр 16 мм . Наконечник жезла Celox комплектуется контактным блоком Positherm или Celox .
Автоматические манипуляторы замера температуры MORE Catfis комплектуются наконечниками жезла BSE или MORE . Наконечник жезла BSE с внешним диаметром 39 мм комплектуется стандартным контактным блоком Positherm или Celox и ориентирован под пакеты Positherm и Celox типа BSE . Наконечник жезла More комплектуется контактным блоком EN -3 и имеет наружный диаметр 27 мм . Этот наконечник жезла и контактный блок были разработаны итальянской компанией More – производителем автоматических манипуляторов для замера температуры расплавленных металлов в металлургических печах. Пакеты под наконечник жезла и контактный блок More также выпускаются фирмой Electro - Nite . Выбирая тот или иной наконечник жезла ( BSE или More ) для применения на автоматическом манипуляторе необходимо учитывать их достоинства и недостатки.
К недостаткам наконечника жезла BSE можно отнести его более низкую изломостойкость, по сравнению с наконечником жезла More . В случае если при перемещении манипулятора наконечник жезла во что-то упрется (заросший порог печи, нерасплавленный тяжеловесный лом в ванне печи и т.п.) то он может сломаться. Применяемый контактный блок Celox также является слабым местом, так как он имеет существенную длину ни чем не защищенной выступающей части. Но высокая технологическая дисциплина персонала может сделать эти недостатки несущественными. Наконечник жезла BSE с контактным блоком Celox так же более требователен к остаточной влажности пакетов Celox – комбинированных зондов для одновременного измерения температуры жидкой стали и ее окисленности. Наружная металлическая поверхность контактного блока Celox является плюсовым выводом окисленности. При большом выделении влаги из непросушенного пакета в процессе его погружения в горячий металл плюс окисленности через пленку воды электрически соединяется с заземленным наконечником жезла. Это приводит к непредставительному замеру окисленности с сильными колебаниями показаний. Избавиться от этого недостатка можно только применяя предварительно просушенные пакеты. Кроме того, влага вместе со смольным компонентом (выделяющимся при горении пропитанной клеем картонной гильзы пакета) через зазор между корпусом контактного блока и наконечником жезла BSE проникает внутрь наконечника жезла и постепенно впитывается гигроскопичной засыпкой КМЖ. Это приводит к уменьшению сопротивления изоляции кабеля КМЖ и завышению (. ) показаний измеренной температуры. Данный недостаток можно устранить герметизацией зазора намоткой изоляционной ПВХ ленты.
К достоинствам наконечника жезла BSE можно отнести все же более высокий ресурс работы применяемого контактного блока Celox по сравнению с контактным блоком EN -3. Но, пожалуй, в большинстве случаев определяющим фактором применения BSE является более низкая стоимость пакетов.
К достоинствам наконечников жезла More можно отнести то, что их труднее сломать. При ударе о препятствие они, как правило, гнуться, но не ломаются. Выпрямить погнутый наконечник жезла More можно даже не демонтируя его с манипулятора. Применяемый контактный блок EN -3 защищен от механических повреждений, так как полностью находиться внутри наконечника жезла. Кроме того наконечник жезла More имеет меньшую стоимость и более ремонтопригоден, так как имеет более простую конструкцию.
К недостаткам наконечников жезла More можно отнести то, что применяемые в них контактные блоки EN -3 требуют более частой очистки и чаще выходят из строя при попадании на них горячего металла или шлака. Кроме того пакеты под данный тип наконечника жезла имеют более высокую стоимость.
На машинах непрерывного литья заготовок нашла применение система постоянного измерения температуры с многоразовыми пакетами Contitherm. В процессе работы эти пакеты погружаются в расплавленную сталь и осуществляют непрерывное измерение ее температуры. Ресурс пакета рассчитан приблизительно на 24 часа работы. При смене промковша Contitherm извлекается из него с помощью манипулятора и при постановке нового промковша в позицию разливки вновь погружается в жидкую сталь.
По своей сути Contitherm является все той же термопарой градуировки В, но имеет усиленную жаропрочную оболочку из алюмографита. Термопару размещают так, чтобы её нижний конец находился на глубине примерно 510 мм в зоне выпускного отверстия пром. ковша. Контактный блок Contitherm и компенсационный кабель имеют несколько иную конструкцию – это связано с тем, что зона контакта в процессе работы может нагреваться до 400°С, что является допустимым нагревом. Термопара Contitherm прогревается от комнатной температуры до до температуры 1540 °С за 1 – 2 мин. После этого она реагирует на изменение температуры со скоростью ±10 °С/мин.
Для увеличения времени работы постоянного замера на некоторых предприятиях термопару Contitherm дорабатывают. На то место термопары, которое будет находиться в слое шлака одевают керамическую втулку подходящего диаметра. Как правило, для этих целей используют обрезок керамического сталеразливочного стакана машины непрерывного литья заготовок. Втулку крепят к термопаре с помощью футеровочной массы, используемой для заливки промковшей и стальковшей. Чаще всего термопара постоянного замера температуры Contitherm выходит из строя при ее извлечении из промковша из-за врастания ее в слой шлака. Поэтому при извлечении Contitherm рекомендуется сначала еще немного глубже погрузить ее в ковш, а уже потом поднимать.
В удобное для восприятия человеком числовое значение температуры измеренная термоЭДС преобразуется вторичными приборами Digitemp или MultiLab III Celox. Прибор Digitemp имеет всего один вход для подключения термопары. Он имеет встроенную плату Profibus для передачи данных в PLC и релейную плату для формирования световых сигналов на светофоре. Digitemp может быть настроен на работу с термопарами разового замера или с термопарами постоянного замера. Прибор Multilab III Celox имеет расширенные коммуникационные возможности (Profibus, COM, TTY), сенсорный ЖК дисплей, на котором в графическом и цифровом виде отображается процесс измерения температуры и окисленности жидкой стали, а также релейные карты переменного и постоянного тока для формирования световых сигналов на светофоре или других целей.
В случае применения термопар разового замера действительное значение температуры определяется по факту выделения прибором так называемой площадки. При погружении пакета в расплавленную сталь первоначально показания термопары растут очень быстро, затем их рост замедляется и наконец останавливается. Заданные пользователем характеристики площадки позволяют прибору определить, что рост показаний остановился и измеренное значение температуры равно действительному. Площадка описывается двумя параметрами: длительностью площадки (в секундах) и изменением температуры (дельты) в пределах границ площадки (в градусах). Например, задана площадка с параметрами 0,8 сек и 10°С. То в момент времени когда скорость роста значения измеренной температуры станет меньше 10°С за 0,8 секунд прибор завершит измерение, так как посчитает, что измеренное значение достигло действительного значения температуры.
Уменьшение времени выделения площадки и увеличение дельты температуры приводит к снижению точности измерения, но время измерения при этом уменьшается, что является положительным фактором. Идти на ухудшение параметров площадки приходиться в случае если процесс замера не стабилен, наблюдаются значительные колебания температуры, например, из-за сырых пакетов. Увеличение времени площадки и уменьшение дельты приводит к повышению точности замера, но существенно повышает его продолжительность.
На стабильность получения результатов замеров влияет и то, с помощью чего они производяться. Применяя ручные жезлы трудно обеспечить хорошие замеры, так как при погружении надетого на жезл пакета в жидкую сталь начинаются сильные биения. Появление биений связано с бурно протекающими процессами испарения влаги из пакета и сгорания верхних слоев картонной оболочки. При большом количестве влаги пакет может даже сорвать с жезла. Лучшие результаты обеспечивает применение автоматических манипуляторов для замера температуры жидкой стали. Большая масса манипулятора и жесткость его конструкции позволяет снизить влияние биений.
Самой распространенной маркой автоматических манипуляторов для дуговых сталеплавильных печей на уральских заводах является итальянская MORE. В выдвижной водоохлаждаемый зонд с одного торца вкручивается наконечник жезла, на который и надевается одноразовый пакет. Недостатком стандартной конструкции манипулятора MORE Catfis является заклинивание резьбового соединения наконечник жезла - водоохлаждаемый зонд из-за попадания шлака или жидкой стали. Так как наконечник жезла приходиться довольно часто менять, то это доставляет массу проблем. Данная проблема устраняется установкой шайбы из нержавеющей стали между наконечником жезла и торцом водоохлаждаемого зонда. Толщина диска 3…5 мм, диаметр диска чуть менее диаметра плоской части торца зонда.
В целом, измерение температуры жидкой стали является достаточно сложным процессом как с технической так и с технологической точек зрения, предьявляющим серьезные требования к бесперебойной и качественной работе оборудования КИП. Процесс проведения замеров регламентируется технологическими и рабочими инструкциями.
Читайте также: