Пристрій для вимірювання температури розплавів

Пристрій для вимірювання температури розплавів, який має стаціонарно встановлений у футерівку печі армований вогнетривкий світлопрозорий елемент, оболонку охолодження та пірометричний перетворювач, який відрізняється тим, що захисна циліндрична труба світлопрозорого елемента виконана у вигляді товстостінного покриття або окремого елемента з вогнетривкого щільного матеріалу, який не спікається та є сумісним з світлопрозорим елементом або армуванням, яке його ущільнює, додатково армована низькопо 37520 В основу запропонованого винаходу поставлена задача підвищення точності вимірювання шляхом збереження цілісності світлопрозорого елементу. Поставлена задача вирішена тим, що у пристрої для вимірювання температури розплавів, який має стаціонарно встановлений у футерівку печі армований вогнетривкий світлопрозорий елемент, оболонку охолодження та пірометричний перетворювач, згідно винаходу, захисна циліндрична труба світлопрозорого елементу, виконана у вигляді товстостінного покриття або окремого елементу з вогнетривкого щільного матеріалу, який не спікається та є сумісним з світлопрозорим елементом та армовкою, яка його ущільнює, додатково армована низькопористим вогнетривким силовим елементом з протипригарним покриттям, який не спікається і є сумісним з футерівкою; з зовнішньою потовщеною циліндричною або сферичною та внутрішньою конічною частинами, причому, потовщена частина силового елементу розміщена у буферному зовнішньому і перехідному середньому шарах футерівки, а конічна - в залишковій частині перехідного шару та внутрішньому металізованому шарі футерівки, при цьому зовнішній торець силового елементу відокремлений шаром вогнетривкого волокнистого матеріалу від кожуха печі, а направляюча втулка візирної трубки пірометричного перетворювача, встановлена на зовнішньому кінці захисної циліндричної труби, причому світлопрозорий елемент ущільнений у напрямній втулці, волокнистим вогнетривким матеріалом та підтискною шайбою з центральним отвором, діаметр якого перевищує діаметр світлопрозорого елементу на величину його зміщення. На фіг. 1 зображена принципова схема пристрою. До пристрою, який пропонується, входить світлопрозорий елемент 1, армований циліндричною трубою 2 та силовим елементом 3, зазори між котрими заповненні армованим матеріалом 4. Елемент 1 стаціонарно встановлений у контакт з термометруючим розплавом 5 у футерівці 6, яка під впливом температурного градієнту та продуктів плавки розділена на три шари: І. Вн утрішній найбільш щільний, металізований, який спікся. ІІ. Перехідний, який менше спікся. III. Буферний зовнішній, який практично не спікся. Із-за різних теплофізичних характеристик та нагріву на межі цих шарів має місце максимальне відносне їх змішання. Силовий елемент 3 має протипригарне покриття 7, а його зовнішній торець відокремлений від кожуха печі 8 вогнетривким волокнистим матеріалом 9. На зовнішньому кінці захисної труби 2 встановлена направляюча втулка 10, візирна трубка 11 з термоізолюючим вузлом 12 та пірометричним перетворювачем 13. Світлопрозорий елемент 1 ущільнений у направляючій втулці 10 вогнетривким волокнистим матеріалом 14 та підтискною шайбою 15 з центральним отвором 16. Пристрій працює наступним чином. Теплове випромінювання, яке формується світлопрозорим елементом, виводиться через футерівку на перетворювач. Захисна труба виконана у вигляді товстостінного покриття або окремого елементу, які можуть бути виготовлені шляхом плазмового напилювання, гарячого пресування, спікання або по іншій технології, яка забезпечує низьку, близьку до нульової, пористість. Низька пористість виключає насичення продуктами плавки та наступне руйнування захисної труби і світлопрозорого елементу. Матеріал захисної труби не спікається та є сумісним з світлопрозорим елементом або армовкою, яка його ущільнює, наприклад, для лейкосапфірового прозорого елементу - корунд, бакор, алюмомагнезіальна шпінель, карбід кремнію, нітрид алюмінію, муліт, мулітокремнезем, виключають руйнування світлопрозорого елементу. Захисна труба армована силовим елементом з зовнішньою потовщеною циліндричною або сферичною та внутрішньою конічною частинами, які, відповідно, перекривають межі, між шарами футерівки ІІІ-ІІ та ІІ-І найбільш напружені із-за відносного їх зміщення та виключають її руйнування і руйнування світлопрозорого елементу. Силовий елемент виконаний з низькопористого матеріалу, який є сумісним та не спікається з футерівкою, наприклад, плавленого бакору, нітриду кремнію, нітриду алюмінію, карбіду кремнію. Протипригарне покриття, наприклад, на основі графіту, додатково зменшує взаємодію та спікання силового елементу з футерівкою, забезпечує їх відносне зміщення і таким чином, виключає руйнування силового та світлопрозорого елементу. Конус та відсутність взаємодії та спікання з футерівкою перешкоджають зруйнуванню силового елементу та світлопрозорого елементу на межі шарів І та II. Низька пористість перешкоджає насиченню силового елементу продуктами плавки і таким чином, наступному його руйнуванню. Амортизуючий шар 9 із вогнетривкого волокнистого матеріалу, наприклад, із корундової або каолінової вати, забезпечує зміщення силового елементу при зміщеннях футерівки та виключає його зруйнування. Розміщення напрямної втулки на більш міцній захисній трубі виключає руйнування термостійких світлопрозорих елементів з малими діаметрами та необхідність використання габаритних світлопрозорих елементів з низькою стійкістю до теплозмін. Ущільнення світлопрозорого елементу волокнистим вогнетривким матеріалом та притискною шайбою у направляючій втулці, наприклад, корундовою або каоліновою ватою, виключає висипання армованого матеріалу світлопрозорого елементу, особливо при його вертикальному розміщенні, запилення світлопрозорого елементу перетворювача 11 та простору між ними та похибки, які виникають у результаті цього. Визначений діаметр центрального отвору у шайбі виключає руйнування світлопрозорого елементу при його зміщеннях відносно захисної труби і відповідно направляючої втулки та шайби має значення при спіканні армованого матеріалу та змінах температури розплаву. Використання запропонованого пристрою дозволяє підвищити точність вимірювання шляхом виключення руйнування світлопрозорого елементу, а також запилення пірометричного перетворювача, зовнішнього торця світлопрозорого елементу 2 37520 та проміжного простору між ними. Крім того, застосування запропонованого пристрою знижує вартість вимірювань, за рахунок зменшення діамет ру, а відповідно, і вартість потрібних світлопрозорих елементів. Фіг. 1 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3