Спосіб визначення температури заготовок у високотемпературних печах

Спосіб визначення температури заготовок у високотемпературних печах, що включає вимір температури по поздовжній осі графітового тепловоду циліндричної форми з осьовим каналом, встановленого таким чином, щоб один кінець контактував із заготовкою, а другий був спрямований до стінки печі, який відрізняється тим, що вимір 3 25052 В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу визначення температури заготовок у високотемпературних печах, при якому вимір температури одночасно в кількох точках осі тепловоду і використання нової залежності при розрахунку температури дозволить спростити його і підвищити точність визначення температури заготовок. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення температури заготовок у високотемпературних печах, який включає вимір температури по поздовжній осі графітового тепловода циліндричної форми з осьовим каналом, установленого таким чином, щоб один кінець контактував з заготовкою, а другий був спрямований до стінки печі, відповідно до корисної моделі, вимір температури роблять одночасно щонайменше в трьох проміжних точках поздовжньої осі тепловода, а температуру заготовок, визначають як величину відповідну коефіцієнту Т0 по наступній залежності: (1) T (x ) = T0e-Ax де Т0 - температура заготовок, °С х - відстань від першого кінця тепловоду до проміжної точки, мм; Т(х) - виміряне значення температури в точці х, °С А - коефіцієнт, який визначається з регресійного аналізу Вимір температури одночасно в кількох проміжних точках поздовжньої осі тепловода дозволив установити, що розподіл температури по довжині тепловоду, який є циліндром, має характер близький до експоненціального. Експериментальне визначено: якщо обрати залежність виду (1), установлену розрахунковим шляхом, як таку, що визначає апроксимацію розподілу температури вздовж осі циліндру, то коефіцієнти залежності (1) у кожний момент часу будуть визначатися граничними умовами тепловоду. Пропонований спосіб базується на визначенні коефіцієнтів залежності (1) по значенню температури щонайменше в трьох проміжних точках поздовжньої осі тепловоду для кожного моменту часу. Після цього можна визначити температуру для ци х моментів часу в будьякій точці тепловоду, в тому числі і на його першому кінці (х=0). Таким чином, температура в місці контакту з заготовкою визначається, як величина коефіцієнту Т0 залежності (1). Збільшення кількості точок виміру температури підвищує точність апроксимації, тобто точність визначення коефіцієнта А, і, тим самим, підвищує точність обчислення коефіцієнту Т 0, величина якого відповідає температурі заготовки. Тому що спосіб, що заявляється, базується на використанні нової залежності при визначенні температури заготовок, виведеної завдяки вимірам температури одночасно в декількох точках осі тепловода, підвищується точність визначення температури заготовки і відпадає необхідність у технологічно складній операції по примусовому охолодженню одного з його кінців, що істотно спрощує застосування способу. Вимірювання температури менш ніж у трьох точках осі тепловода є не достатнім для забезпечення необ 4 хідної достовірності апроксимації при експоненціальному розподілу температури у тепловоді, тому не забезпечує задовільну точність визначення температури. Таким чином, сукупність ознак, що заявляється, є необхідною і достатньою для досягнення поставленої задачі. Приклад визначення температури торця електродної заготовки. Здійснення способу, що заявляється, пояснюється за допомогою Фіг.1, на якому зображено поздовжній розріз тепловоду та характер розподілу температури вздовж його осі. Для визначення температури торця електродної заготовки в печі графітації виготовляють з графіту циліндричний тепловід 1 довжиною, що дорівнює товщині шару бічної теплоізоляції. Вздовж осі тепловоду висвердлюють не наскрізний канал 2, в який закладають термопарний пакет так, щоб "гарячі" спаї термопар З розташувалися на заданих відстанях (х1, x2 , ..., хn, де n - кількість термопар) від "глухого" кінця 4 тепловоду. Під час формування керна печі графітації встановлюють тепловід так, щоб його "глухий" кінець 4 перебував в контакті з торцем електродної заготовки, а другий кінець 5 розташувався біля пічної стіни, через отвір в якій виводять дроти термопар. Під час кампанії графітації в точках встановлення термопар 3 для поточного моменту часу вимірюють температуру тепловоду (T(х1), T(x2), ..., T(хn)). По отриманим даним методом логарифмування визначають коефіцієнти То и А залежності (1). При цьому коефіцієнт То має фізичний зміст температури першого ("глухого") кінця 4 тепловоду і цю величину можна вважати значенням температури заготовки для поточного моменту часу. Пропонований спосіб був випробуваний на ВАТ "Укрграфіт", отримані результати представлені у вигляді графіків на Фіг.2 і 3. На рисунках показані температурні лінії, отримані в результаті визначення температури за пропонованим способом (2) і температурні лінії за способом по прототипу (1). Точка 3 на Фіг.2 відповідає температурі заготовки, яка виміряна контрольною термопарою, закріпленою на торці заготовки, а на Фіг.3 - контрольній температурі заготовки, яка виміряна за допомогою пірометра. Лінії 1 і 2 у точці х=0 відображають температуру гарячого кінця тепловода, що відповідає температурі заготовки. З приведених даних видно, що в точці х=0, яка відповідає температурі заготовки, пропонований спосіб дозволяє одержати результати більш близькі до реальних температур, так на Фіг.2 (при рівнях вимірюваних температур до 1000°С) розбіжність реальної температури з температурою по прототипу вище 25°С, а з температурою по способу, що заявляється, не більше 10°С. На Фіг.3 (при рівнях вимірюваних температур вище 1000°С) розбіжність реальної температури з температурою по прототипу ви ще 100°С, а з температурою по способу, що заявляється, ~ 40°С. З вищесказаного видно, що спосіб, що заявляється, дозволяє підвищити точність визначення температури заготовок у високотемпературних 5 25052 печах, що призводить до поліпшення якості готової продукції. Крім того, удосконалення способу, що призводить до виключення необхідності використання Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 6 примусового охолодження і теплоізоляції тепловода не тільки спрощує його, але і дозволяє знизить витрати на його впровадження. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601