Защитная засыпка — SU 738438 (original) (raw)
, .7384 5 ц 6 01 У 5 сеЬ ОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМ/18-258З,Бюл. Р 5ов и, Е.Г.Чугунныйт проблем литья АН ра 88.8) тША 5/08, Австр к 1/1 Р 3745834,опублик. 1973и У 280650,,опублик. 19 л ЗАЩИТНА вого с ЗАСЫПКА длятоводного устройГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) (57) 1лейкосапфиро ства иэ порошка, содержащего А 120 З о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения динамической вязкости и коэффициента линейного расширения, а также повышения термической стойкости, в состав засыпки введены 5102 и НЗВОЗ,причем комйоненты засыпки взяты одинаковой дисперсности: 0,05-0,1 мм.2. Защитная засыпка по п.1, о ти ч а ю щ а я с я тем, что компоненты взяты в следующем соотношении вес.ч: А 10 50-60,502 39-49, НЗВ Оз1-1,5.Однако известная засыпка плохо спекается в рабочем температурном диапазоне и сплавляется с лейкосапФиром. В силу этого она не обеспечивает надежную работу лейкосапфирового световода, так как при температурах и условиях выплавки черных металлов имеет большую динамическую 60 65 Изобретение относится к техникеизмерений и может быть применено дляизмерения температуры жидких металлов в металлургии и литейном производстве.Известны световодные устройства,н которых для армирования световодовприменяются защитные засыпки на основе алкминия 11.Изнестна также защитная засыпкадля лейкосапфирового световодного 10устройства из порошка, содержащегоА 120(.2 . В известном решении световод устройства защищен засыпкойиз тугоплавких свободных от щелочиокислов. 15Защитная засыпка является составной частью световодного устройства,используемого для передачи теплового излучения расплава через футеровку металлургического агрегата наружу,на пирометр излучения. Световодноеустройство, кроме защитной засыпки,включает снетовод, огнеупорную трубку и узел стыковки с пирометром.Защитной засыпкой заполняется промежуток между лейкосапфировым световодным стержнем и внутренней поверхностью огнеупорной трубки световодного устройства.Световодное устройство стационарно устанавливается в футеронке метал лургического агрегата одним торцомзаподлицо с внутренним срезом тигля,в контакт с распланом, а другой выво-.дится наружуТаким образом, устройство работает в условиях тепловых 35ударов и изменяющегося высокого градиента температуры по его длине, Поэтому защитная засыпка не должнасплавляться с лейкосапфировым свето-водом при спекании и в процессе ра Оботы или иметь с ним одинаковые теплофизические свойства для предотвращения разрушения снетонода. В процессе работы засыпка должна плотноприлегать к боковой поверхности световода для предотнращения подтека-.45ния расплава вдоль световода и обладать достаточной термостойкостью.Иначе при теплоных ударах образуютсярадиальные трещины, что приводит. кпроникновению расплава и разрушениюустройства,ВТребования к защитной засыпкеповышаются с уменьшением толщиныфутеровки и повышением температурырасплава в металлургическом агрегате, так как увеличинается температурный градиент. вязкость, низкую термостойкость,коэффициент литейного расширения, отличающийся от коэффициента лейкосапфира, с ориентацией 60 , которыйприменяется для световодов, плохоспекается, что обуславливает недостаточную стойкость к воздействиюрасплава, сплавляется с лейкосапфиром.Комплекс таких характеристикприводит к тому, что в процессе работы световодного устройстна н Футеронке агрегата с лейкосапфирамисветовод разрушается при измененииградиента температуры по его длине.Плохо спеченная засыпка размыкается циркулирующим распланом, возникает опасность прорыва расплава изагрегата через световодное устройство. При тепловых ударах иммерсионныйторец устройства растрескиваетсяи выкрошивается, расплав проникаетк боковой поверхности световодаи разрушает его при кристаллизации,это в итоге также приводит к прорыву расплава.Цель изобретения - уменьшение динамической вязкости и коэффициенталинейного расширения, а также повышение термической стойкости,Укаэанная цель достигается тем,что в состав засыпки введены 5102 иНЬО, причем компоненты засыпки взяты одинаковой дисперсности ; 0,050,1 мм,Состав засыпки взят при следующимсоотношении компонентов, вес.ч.:А 120 з 50-60, 5102 39-49, н ВО 1-1,5.Соотношение А 10 и 3102 определяет температуру йлавления засыпки - 1800 С. В силу того, что засыпка охлаждается локально за счет1 стока тепла излучением через лейкосапфировый снетовод, толщина еенезначительна (до 8 мм ), по толщине футеронки, начиная от внутреннейее поверхности, температура резкопадает, засыпка может применятьсядля измерения температуры распланон до 1750 С.Для понижения температуры пластической деформации спеченной засыпкивведена НЗВО, Большое содержаниеНзВО в засыпке приводит к интенсивной ее реакции с боковой поверхностью лейкосапфирового световода (нагрев борной кислоты .сопронождаетсяныделением борного ангидрида, который вследствие актов диссоциациии ассоциации с лейкосапфиром способствует ускорению в нем необратимыхпроцессов ),Барная кислота является сильным спекающим агентом. При спекании засыпки она плавится и обеспечивает спекание массы, приобретающей необходимую для эксплуатации механическую прочность, зависящую738438 от количества кислоты и температуры спекания. С увеличением содержания НЗВО 3 увеличивается прочность и спекание засыпки.Исходя из этих соображений и учитывая. предельную рабочую температуру засыпки, введено 1-1,5 вес.ч. НАВОЗ,благодаря чему засыпка пластична в рабочем диапазоне температур выплавки большинства металлов.Размер частиц засыпки в значитель ной степени определяет плотность, 1тч шиш т еФ Глубинаспеканисм Температура плавления,Пористость Температура начала Температураспекания, С Состав вес.ч. азмягенияодагруэой при 1450-1550 С Кгс 2 прототи Л 12 О 3400 17-19 1,6-2 180 9 1400 более100 а н и е: известная. засыпка сплавляется с лейкосапфиром притемпературе до 1600 С, предлагаемый состав да температур 1600 ОС с лейкосапфиром не сплавляется. Приме ь засыпки в рабочем ератур, незначительтеплофиэических косапфира и то, что авляется с лейкосапащают разрушение лейстержня при изменении толщинеи светосыпки испыройстве,трубки, по змещен Пластичност диапазоне темп ное отличие ее свойств от лей засыпка не спл фиром предотвр косапфирового СреднийкозФфициентлинейногорасширениясм 10град " Термостойкость(850-25) С прочность и температуру спекания. Удовлетворительные характеристики спеченной засыпки, с учетом верхнего предела рабочей температуры 1750 ОС, получаются, если все компоненты засыпки имеюФ одинаковый размер частиц 0,05-0,1 мм. В таблице приведены 3 примера и физико-механические показатели предлагаемого состава засыпки по сравнению с известным.1 градиента температуры по футеровки в зоне установ водного блока.Предлагаемый состав з тывался в световодном ус состоящем из огнеупорной продольной оси которой р738438 Составитель Н.ДроздоваТехред М, Надь Корректор М. Демчик Редактор М.Кузнецова Тираж 871 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д. 4/5 Заказ б 283/1 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 лейкосапфировый световод. Промежуток между световодом и внутренней поверхностью трубки засыпался предлагаемой ", защитной засыпкой.В качестве световодов использовались лейкосапфировые стержни ( д - 6-8 мм и Р = 200 мм ), толщина засыпки не превышала 10 мм, Световодные устройства устанавливались стационарно в футеровку печей, одним концом заподлицо с внутренним срезом 10 футеровки в контакт с расплавом, другой конец выводился наружу. Тепловое излучение расплава выводилось через футеровку и анализировалось пирометром излучения. Состояние лей косапфировых световодов контролировалось визуально и по показаниям пирометра, сравниваемым с термопарой. Температура расплава (садки ) в печи изменялась в пределах 900-1500 С.Испытания показали, что лейкосапфировые световоды световодных устройств не разрушались в течение всей кампании футеровки печей ( до 2 месяцев )и обеспечивали непрерывный конт 25 роль температуры расплава(садки) в печи на всех этапах плавки: загрузка шихты и наплавление металлом печи, перегрев и выдержка расплава.Засыпка плотно облегала лейкосапфировый световод, но не сплавлялась с ним. Подтекания расплава вдоль боковой поверхности отсутствовали. Засыпка не растрескивалась и изнашивалась равномерно с футеровкой печи. Предпосылок к прорыву расплава иэ печи не было.Положительный эффект заключается в том, что засыпка предлагаемого состава обеспечивает надежную работу лейкосапфирового световода и предотвращает прорыв расплава через свето- водный блок, что повышает точность измерения температуры расплавов и обеспечивает безопасность при измерении температуры пирометрии излучения, работающими в комплекте с лейкосапфировыми световодными блоками, стационарно установленными в футеровке металлургических агрегатов.