Заглибний зонд

1 Погружной зонд, содержащий измерительную головку, чувствительный элемент, размещенный в измерительной головке, и выводной провод, один конец которого электрически соединен с чувствительным элементом, а второй его конец выходит наружу, отличающийся тем, что измерительная головка выполнена по существу цилиндрической формы и первый осевой конец ее сужен в виде конуса, обращенного внутрь в направлении к оси, причем головка изготовлена из комбинации материалов, имеющих в сочетании плотность, превышающую плотность расплавленного металла, чувствительный элемент выходит наружу из первого осевого конца измерительной головки вдоль ее оси и предусмотрен защищающий от шлака колпачок, закрывающий первый конец измерительной головки и чувствительный элемент 2 Зонд по п 1, отличающийся тем, что измерительная головка изготовлена из материала, имеющего плотность, превышающую 7,0 граммов на кубический сантиметр 3 Зонд по п 2, отличающийся тем, что измерительная головка изготовлена из стали 4 Зонд по п 3, отличающийся тем, что сталь представляет собой прутковую заготовку 5 Зонд по п 1, отличающийся тем, что чувствительный элемент представляет собой датчик для измерения температуры 6 Зонд по п 1, отличающийся тем, что чувствительный элемент представляет собой датчик температуры и активности кислорода 7 Зонд по п 1, отличающийся тем, что защищающий от шлака колпачок имеет наружную поверхность, покрытую материалом, который предотвращает прилипание шлака к защищающему от шлака колпачку 8 Зонд по п 7, отличающийся тем, что защищающий от шлака колпачок покрыт абляционным материалом 9 Зонд по п 8, отличающийся тем, что измерительная головка покрыта абляционным материалом 10 Зонд по п 1, отличающийся тем, что внутренние полости внутри измерительной головки заполнены порошкообразным материалом для повышения эффективной плотности головки 11 Зонд по п 1, отличающийся тем, что защищающий от шлака колпачок по существу плавно сужен в виде конуса внутрь в направлении оси головки, так что измерительная головка и защищающий от шлака колпачок вместе имеют по существу снарядообразную форму 12 Зонд по п 1, отличающийся тем, что выводной провод выходит наружу из второго осевого конца измерительной головки 13 Зонд по п 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит опорную трубку для выводного провода, которая контактирует со вторым осевым концом измерительной головки и частично охватывает последнюю, причем часть выводного провода, выходящая наружу из головки, спирально намотана на опорную трубку 14 Зонд по п 1, отличающийся тем, что выводной провод содержит другой конец, электрически подсоединенный к соединительному элементу 15 Зонд по п 1, отличающийся тем, что часть выводного провода, выходящая наружу из головки, закрыта защитным рукавом из термостойкого материала 16 Зонд по п 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит удлиненный опорный элемент, выходящий наружу из измерительной головки и предназначенный для того, чтобы служить опорой измерительной головке перед введением измерительной головки в расплавленный металл 17 Зонд по п 16, отличающийся тем, что опорный элемент представляет собой трос, имеющий заранее определенную длину и имеющий первый конец, прикрепленный к измерительной головке, и второй конец, содержащий опорную петлю 18 Зонд по п 17, отличающийся тем, что длина опорного троса такова, что второй конец опорного троса проходит за опорную трубку О ю 44275 Настоящее изобретение относится в целом к погружным зондам, предназначенным для измерения параметров расплавленного металла, и, в частности, к опускаемому погружному зонду, предназначенному для измерения параметров расплавленной стали в кислородной печи Предшествующий уровень техники Измерение температуры ванны расплавленного металла, такого как расплавленная сталь, в кислородном конвертере имеет существенное значение для переплава и последующей обработки жидкой стали в кислородной печи Один широко используемый способ измерения температуры расплавленной стали заключается в том, что процесс переплава временно прерывают, кислородную печь наклоняют по существу в горизонтальное положение и вручную вводят расходуемый (потребляемый) зонд, содержащий датчик температуры или другие датчики, на определенную глубину в жидкую сталь Несмотря на то, что этот способ эффективен при определении температуры и других параметров расплавленной стали, он занимает много времени и является нетехнологичным при производстве стали В середине 60-х годов были внедрены так называемые "вбрасываемые" измерительные устройства на основе термопар, обеспечивающие возможность измерения температуры расплавленной стали, не прибегая при этом к дорогостоящей и отнимающей много времени операции наклона и проведение измерений вручную Типовые вбрасываемые измерительные устройства, применяемые в тот период времени, описаны в патентах США1 No3 374 122 и 3 497 398 В измерительных устройствах, показанных в этих патентах, используются стандартный датчик на основе термопары, прикрепленной к опорной трубке, выполненный из бумаги или тонкого картона, и отдельный утяжеляющий элемент, который охватывает, по меньшей мере, часть опорной трубки, чтобы заставить измерительное устройство погрузиться в расплавленную сталь Печь будет оставаться в вертикальном положении, а измерительное устройство будет погружено в расплавленную сталь в кислородной печи приблизительно на 60 - 70 футов (18,288-21,336м) Выводной провод (проволочный вывод) соответствующей длины соединяет датчик, выполненный на основе термопары, с измерительной аппаратурой, расположенной вне кислородной печи для регистрации замеренной датчиком температуры расплавленной стали Такие измерительные устройства несовершенны, поскольку они стремились всплыть и плавать на ПЭверхности раздела шлак - металл, что часто приводило к неточным измерениям температуры Проблема флотации в первую очередь возникла из-за параметров самих измерительных устройств, имеющих фактическую плотность, которая, несмотря на дополнительный утяжеляющий элемент, была меньше плотности жидкой стали Кроме того, у подобных датчиков центр тяжести располагался высоко, что приводило к значительным погрешностям в измерениях При альтернативном способе выполнения измерений температуры в кислородной печи использовалась механизированная трубка (для введения газа) или зонд с универсальными датчиками для измерения температуры и/или другими датчиками, которые также не требовали наклона кислородной печи или прерывания процесса переплава Такие механизированные системы, обеспечивая в целом хорошие результаты измерений температуры, требовали многомиллионных затрат в долларах на приобретение и установку подобных систем, а, кроме того, их эксплуатация и обслуживание были связаны со значительными расходами Более поздние разработки вбрасываемых измерительных устройств для кислородных печей раскрыты в патентах США No4 881 824 и 5 275 488 В патенте США No5 275 488 раскрывается зонд, имеющий фактическую плотность, которая больше плотности расплавленной стали Однако решение по данному патенту не учитывает дополнительные факторы, такие как плавучесть, вызванная захваченным газом, и высокое расположение центра тяжести, которые оба отрицательно влияют на эффективность измерения температуры Зонд, который имеет плотность, превышающую плотность расплавленной стали, необязательно будет погружаться в расплавленную сталь, особенно в низкоуглеродистую сталь, выплавляемую с применением большого объема кислорода, которая, как правило, находится в кислородной печи Газовыделение вследствие реакции углерода с кислородом на поверхности такого анода происходит тогда, когда сравнительно холодная измерительная головка зонда контактирует с высокооксигенированной сталью в ванне расплавленной стали Выделение газа на поверхности раздела измерительная головка/жидкая сталь приводит к образованию выталкивающей силы, приложенной к измерительной головке, которая выталкивает зонд вверх из зоны, в которой необходимо выполнить измерение температуры Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является опускаемый погружной зонд, известный из патента США N4 881 824 (кл G 01 К 7/02, G 01 К 1 /08, 1989) Известный погружной зонд содержит измерительную головку, чувствительный элемент, размещенный в измерительной головке, и выводной провод, один конец которого электрически соединен с чувствительным элементом, второй его конец выходит наружу Зонд имеет также противовес и поплавок, который предназначен для того, чтобы удерживать датчик температуры на заранее 44275 установленной глубине с целью надлежащего измерения температуры расплавленной стали Описанный зонд имеет фактическую (результирующую) плотность, которая меньше плотности жидкой стали, и имеет высоко расположенный центр тяжести, что приводит к тому, что зонд сохраняет по существу вертикальное положение в расплавленной стали только до тех пор, пока слой шлака над сталью имеет достаточно малую толщину Зонд также включает жесткую металлическую трубку, надетую на выводной провод у конца измерительной головки, чтобы увеличить срок службы выводного провода в ванне расплавленной стали Несмотря на то, что жесткая металлическая трубка защищает выводной провод от расплавленного металла, она приводит к тому, что центр тяжести зонда расположен на большей высоте, а это, в свою очередь, приводит к вертикальной неустойчивости зонда, когда он погружен в жидкую сталь Форма измерительной головки зонда выполнена такой, что она особенно не способствует глубокому погружению зондов в расплавленный металл Кроме того, использование металлических опорных стоек в зоне чувствительного элемента приводит к погрешностям при измерении температуры вследствие температурных градиентов, возникающих из-за затвердевания жидкой стали на опорных стойках, а также к описанному выше выделению газа, которое происходит в процессе погружения изначально холодного зонда в ванну расплавленной стали На основе вышеизложенного было установлено, что силы, противодействующие проникновению измерительной головки зонда в расплавленную сталь, представляют собой силы, возникающие из-за вязкостного сопротивления газовой среды внутри кислородной печи, шлака и жидкой стали, тормозящего усилия заднего выводного провода зонда, результирующей плотности зонда по сравнению с плотностью жидкой стали, поскольку эффективная плотность уменьшается в результате прилипания шлака к датчику в процессе погружения его в расплавленную сталь, и выделения газа у измерительной головки вследствие затвердевания металла Кроме того, циркуляция расплавленной стали в кислородной печи или способствует проникновению измерительной головки в расплавленную сталь или замедляет этот процесс Если все эти факторы приводят к образованию результирующего направленного вниз усилия, измерительная головка продолжает погружаться до тех пор, пока выводной провод измерительного устройства не будет туго натянут, или до тех пор, пока зонд не войдет в контакт с дном кислородной печи Если эти силы приводят к образованию результирующего направленного вверх усилия, зонд поднимается к поверхности раздела шлак/металл или в шлак В основу изобретения положена задача создать опускаемый погружной зонд, конструкция которого была бы выполнена такой, чтобы увеличить проникновение зонда в жидкую сталь экономичным образом, одновременно минимизируя тормозящие и выталкивающие усилия, при повышении точности измерения температуры расплавленного металла Поставленная задача решается тем, что в опускаемом погружном зонде, содержащем измерительную головку, чувствительный элемент, размещенный в измерительной головке, и выводной провод, один конец которого электрически соединен с чувствительным элементом, а второй его конец выходит наружу, согласно изобретению, измерительная головка выполнена по существу цилиндрической формы и первый осевой конец ее сужен в виде конуса, обращенного внутрь в направлении к оси, причем головка изготовлена из комбинации материалов, имеющих в сочетании плотность, превышающую плотность расплавленного металла, чувствительный элемент выходит наружу из первого осевого конца измерительной головки вдоль ее оси и предусмотрен защищающий от шлака колпачок, закрывающий первый конец измерительной головки и чувствительный элемент Рекомендуется измерительную головку изготовить из материала, имеющего плотность, превышающую 7,0 граммов на кубический сантиметр, например из стали, которая представляет собой прутковую заготовку Желательно, чтобы чувствительный элемент представлял собой датчик для измерения температуры или в альтернативном варианте выполнения представлял собой датчик температуры и активности кислорода Целесообразно наружную поверхность защищающего от шлака колпачка покрыть материалом, который предотвращает прилипание шлака к ней, например, аблативным материалом 7 Можно измерительную головку покрыть аблативным материалом Предпочтительно внутренние полости внутри измерительной головки заполнить порошкообразным материалом для повышения эффективной плотности головки Конструктивно защищающий от шлака колпачок по существу плавно сужен в виде конуса внутрь в направлении оси головки, так что измерительная головка и защищающий от шлака колпачок вместе имеют по существу снарядообразную форму Далее выводной провод выходит наружу из второго осевого конца измерительной головки, при этом предусмотрена опорная трубка для выводного провода, которая контактирует со вторым осевым концом измерительной головки и частично охватывает последнюю, причем часть выводного провода, выходящая наружу из головки, спирально намотана на опорную трубку, а другой конец выводного провода электрически подсоединен к соединительному элементу Нужно часть выводного провода, выходящего наружу из головки, закрыть защитным рукавом из термостойкого материала Рекомендуется предусмотреть дополнительно удлиненный опорный элемент, выходящий наружу из измерительной головки и предназначенный для того, чтобы служить опорой измерительной головке перед введением измерительной головки в расплавленный металл Указанный опорный элемент представляет собой трос, имеющий заранее определенную длину и имеющий первый конец, прикрепленный к 44275 измерительной головке, и второй конец, содержащий опорную петлю, причем длина опорного троса такова, что второй конец опорного троса проходит за опорную трубку Такое конструктивное выполнение зонда, согласно изобретению, обеспечивает быстрое погружение зонда в расплавленный металл за счет минимизации тормозящего и выталкивающего усилий и получение точного значения температуры расплавленного металла Усилие, способствующее погружению зонда по настоящему изобретению, увеличено за счет того, что увеличена эффективная плотность зонда вследствие использования стали для изготовления измерительной головки, и за счет того, что сведены к минимуму внутренние полости благодаря использованию миниатюрной термопары и заполнению всех оставшихся пустот в измерительной головке порошкообразным материалом, имеющим высокую плотность Дополнительное уменьшение тормозящих сил осуществлено за счет того, что зонду придана форма снаряда, которая способствует глубокому проникновению зонда в расплавленную сталь Форма снаряда позволяет уменьшить захват газа, а также силу сопротивления, действующую на зонд со стороны шлака и расплавленной стали в процессе погружения Защищающий от шлака колпачок зонда, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, а также стальная измерительная головка предпочтительно выполнены с аблятивным покрытием, чтобы еще более замедлить налипание шлака Коническая форма измерительной головки зонда также приводит к уменьшению температурных градиентов в зоне датчика температуры, в результате чего получают более точные данные измерений температуры расплавленной стали И в завершение, предусмотрен термостойкий защитный рукав вокруг по меньшей мере части выводного провода датчика, подвергающейся воздействию расплавленной стали, чтобы увеличить срок службы выводного провода при погружении зонда в расплавленную сталь Краткое описание чертежей Вышеизложенное краткое описание изобретения, а также нижеследующее подробное описание предпочтительного варианта исполнения изобретения будут лучше поняты при рассмотрении их совместно с приложенными чертежами В целях иллюстрации изобретения на чертежах показан вариант исполнения, который в настоящее время является предпочтительным, однако следует понимать, что изобретение не ограничено конкретными раскрытыми способами и средствами На чертежах фиг 1 представляет собой вертикальный вид предпочтительного варианта исполнения опускаемого погружного зонда, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, фиг 2 представляет собой сечение 2 - 2 части зонда ка фиг 1, и фиг 3 представляет собой увеличенное сечение 3 - 3 на фиг 2 Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения Как показывают чертежи, на которых одинако 8 вые номера позиций используются для обозначения одинаковых элементов, на фиг 1 изображен предпочтительный вариант исполнения опускаемого погружного зонда 1 , выполненного в соответствии с настоящим изобретением Опускаемый погружной зонд 1 представляет собой зонд такого типа, какой предпочтительно предназначен для'использования при измерении одного или более параметров расплавленной стали, подвергающейся переплаву в кислородной печи BOF (BOF - basic oxygen furnace) Более точно, приведенный в данной заявке вариант исполнения зонда 1 используется для измерения температуры расплавленной стали в ванне расплавленной стали Естественно, специалистам в данной области ясно, что настоящее изобретение не ограничено зондом, который применяется только для выполнения измерений температуры, а также не ограничено зондом, предназначенным для использования при измерении только параметров расплавленной стали или даже расплавленной стали в кислородной печи Таким образом, следует ясно понимать, что зонд, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, можно использовать для измерения других параметров другого расплавленного металла, кроме стали, по существу при любом типе обработки расплавленного металла В представленном варианте исполнения опускаемый погружной зонд 1 состоит из двух главных узлов - измерительной головки 2 и удлиненной, в основном цилиндрической опорной трубки 3 для выводного провода, часть которой охватывает измерительную головку 2 Как лучше всего видно на фиг 2, измерительная головка 2 имеет по существу цилиндрическую форму, в основном симметрична относительно своей вертикальной оси и содержит первый осевой конец 4, который по существу сужен в виде конуса внутрь в направлении оси, так что первый осевой конец 4 имеет по существу коническую форму Предпочтительно измерительная головка 2 выполнена из материалов, имеющих в комбинации результирующую плотность, которая больше плотности расплавленного металла, внутрь которого зонд 1 должен быть погружен Как правило, расплавленная сталь, получаемая в кислородном конвертере, имеет плотность приблизительно 7,0г/см (граммов на кубический сантиметр) В представленном в настоящей заявке варианте исполнения измерительная головка 2 также имеет плотность, превышающую 7,0г/см3 Естественно, очевидно, что плотность измерительной головки 2 будет изменяться в зависимости от конкретного вида расплавленного металла, от конкретного вида используемого процесса, а также от других параметров расплавленного металла В предпочтительном в настоящий момент варианте исполнения измерительная головка 2 выполнена главным образом из стали и, предпочтительно, из стальной прутковой заготовки, имеющей высокую плотность, а не из стальной отливки Кроме того, измерительная головка 2 имеет в основном цилиндрическое отверстие 5, проходящее по существу через центральную ось измерительной головки 2 от первого осевого кон 44275 ца 4 к второму осевому концу 6 Чувствительный элемент, в настоящем варианте исполнения представляющий собой термопару из сплава платины, имеющую калибровку типа В, такого типа, который, как правило, используется при производстве стали, заключен по существу в U-образную кварцевую трубку 7, концы которой закреплены с помощью огнеупорного цемента или любого другого пригодного огнеупорного материала в керамическом корпусе 8 В настоящем варианте исполнения керамический корпус 8 имеет по существу цилиндрическую форму и выполнен с такими размерами, чтобы входить по плотной посадке в отверстие 5 измерительной головки 2 Кольцевой буртик 9 с диаметром, по меньшей мере, немного превышающим диаметр остальной части керамического корпуса 8, упирается в первый осевой конец 4 измерительной головки 2 для правильного позиционирования кварцевой трубки 7 Керамический корпус 8 может быть закреплен внутри осевого отверстия 5, используя огнеупорный цемент или другой пригодный материал Тонкий металлический защитный элемент 10, имеющий форму наперстка, первоначально окружает и по существу защищает (содержит внутри себя) U-образкую кварцевую трубку 7 Защитный элемент 10 защищает хрупкую кварцевую трубку 7 и заключенную в ней термопару в процессе исходного введения зонда 1 в ванну расплавленного металла до тех пор, пока защитный элемент 10 не расплавится после его контакта с жидкой сталью в течение заранее определенного перида времени Противоположный осевой конец керамического корпуса 8 содержит пару металлических контактов ц, которые электрически соединены с термопарой, заключенной в U-образную кварцевую трубку 7 Два соединительных выводных провода 12, как правило марки AWG (American wire gage Американский сортамент проводов и проволок), образующие двухжильный кабель с резиновой изоляцией и рубашкой, прикреплены к контактам и и проходят через отверстие 5 и наружу из второго осевого конца б измерительной головки 2 Удаленный конец выводного провода 12 заканчивается стандартным электрическим соединительным элементом 13, таким, как модифицированный узел контакта Electro-Nite EN-3 или любой другой тип соединителя, по существу хорошо известный, промышленно изготавливаемый и предназначенный для использования при присоединении выхода датчика к стандартной или типовой измерительной аппаратуре (непоказанной) для получения и обработки результатов измерений температуры, полученных термопарой Срок службы выводного провода 12 составляет приблизительно от шести до восьми секунд в жидкой стали Срок службы может быть увеличен путем использования защитного рукава 14, надеваемого, по меньшей мере, на часть выводного провода 12, которая подвергается воздействию жидкой стали Защитный рукав 14 который предпочтительно изготовлен из резиконодобной смеси, обеспечивает тепловую изоляцию для открытой части выводного провода 12, когда зонд 1 погружен в расплавленную сталь Защитный рукав 14 проходит за измерительную головку 2 на заранее 10 определенную длину, задаваемую, по меньшей мере, для максимальной ожидаемой глубины погружения зонда 1 в жидкую сталь В предпочтительном в настоящий момент варианте исполнения часть защитного рукава 14, выходящая за измерительную головку 2, составляет приблизительно 6 футов (1,83м) Однако защитный рукав 14 может быть длиннее или короче для конкретного случая применения в зависимости от глубины, на которую измерительное устройство 1 должно быть погружено в расплавленную сталь Таким образом защитный рукав 1 4 -продлевает срок службы выводного провода 12, соответственно увеличивая продолжительность периода времени, в течение которого можно выполнять измерения температуры в жидкой стали Срок службы выгодного провода 12 с защитным рукавом 14 увеличивается приблизительно до шестнадцати секунд Предпочтительно, как лучше показано на фиг 1, защитный рукав 14 и заключенный в нем выводной провод 12 спирально намотаны вокруг опорной трубки 13 для выводного провода В альтернативном варианте защитный рукав 14 и выводной провод 12 могут быть намотаны или сложены внутри опорной трубки З В опорной трубке з предусмотрено отверстие или паз 15 для вывода защитного рукава 14 и выводного провода 12 к наружной поверхности опорной трубки 3 Предпочтительно часть выводного провода 12 неплотно прикреплена к удаленному концу опорной трубки 3, используя промышленно изготавливаемый эластичный оберточный материал 16, который покрывает небольшую часть спирально намотанного выводного провода 12 Прочность оберточного материала 16 достаточна для того, чтобы удерживать выводной провод 12 на спорной трубке 3 в процессе изготовления, транспортировки и выполнения различных операций с зондом 1, но достаточно мала для того, чтобы обеспечить возможность разматывания выводного провода 12 и его легкого отделения от опорной трубки 3, когда зонд 1 используется для выполнения измерений температуры описываемым ниже способом Предусмотрен отдельный удлиненный опорный элемент, предназначенный для того, чтобы служить опорой зонду 1 перед введением зонда 1 в расплавленную сталь В предпочтительном в настоящий момент варианте исполнения опорный элемент представляет собой стальной опорный трос 17, тлеющий первый конец 18, который закреплен рядом со вторым осевым концом б измерительной головки 2 В настоящем варианте исполнения первый конец 18 опорного троса 17 и выводной провод 12 закреплены внутри отверстия 5 измерительной головки 2i используя промышленно изготавливаемый зажим 19 для троса, который имеет вид угла, образованного неразрезанным листовым материалом, и имеет наружный диаметр, который по существу такой же, как внутренний диаметр отверстия 5 Зажим 19 для троса входит в контакт с проходящим внутрь кольцевым буртиком 20, расположенным рядом со вторым осевым концом 6 измерительной головки 2 Герметизирующий заливочный компаунд, например, затвердевшая эпоксидкая смола, огнеупорный 44275 11 12 герметизирующий цемент или другой пригодный кой стали материал (непоказанный) может быть использоВнутренняя полость, образованная частью отван для крепления зажима 19 для троса, первого верстия 5 между керамическим корпусом 8 и законца 18 опорного троса 17 и выводного провода жимом 19 для троса, а также любые другие пусто12 к измерительной головке 2 Второй конец 21 ты (непоказанные) внутри измерительной головки стального опорного троса 17 выполнен в виде по 2 заполнены порошкообразным материалом 26 существу круглой петли 22 Таким образом, петлю для увеличения эффективной плотности измери22 можно прикрепить к крюку или другому элементельной головки 2 В настоящем варианте исполту, который служит опорой зонду 1 над ванной нения порошкообразный материал 26 представрасплавленной стали перед погружением зонда 1 ляет собой материал с очень высокой плотностью, Предпочтительно стальной опорный трос 17 иметакой как цирконовый песок Однако порошкообет длину, которая, по меньшей мере, немного разный материал 26 при желании может предбольше общей длины опорной трубки 3, так что, ставлять собой обладающий большой плотностью по меньшей мере, часть опорного троса 17 прохометаллический материал или какой-либо другой дит за удаленный конец опорной трубки 3 Для тип порошкообразного материала Порошкообразоблегчения манипулирования зондом 1 при трансный материал более предпочтителен по сравнепортировке второй конец 21 опорного троса 17 нию со сплошным (твердым) отливаемым матеприкреплен к удаленному концу опорной трубки з риалом, поскольку использование полоской липкой ленты 23 или каким-либо иным порошкообразного материала позволяет уменьподходящим способом Зонд 1 может быть извлешить нагрузки, действующие на элементы измеричен из картонной коробки, предназначенной для тельного устройства, когда происходит погружеего транспортировки, путем захвата опорной трубние зонда 1 в расплавленную сталь, и ки 3 или путем захвата петли 22 опоробеспечивает возможность ограниченного смещеного троса 17 ния выводного провода 12 между керамическим корпусом 8 и зажимом 19 для троса Защищающий от шлака колпачок 24 закрывает первый конец 4 измерительной головки ЗащиПри использовании зонда 1 для измерения щающий от шлака колпачок 24, который изготовтемпературы стали внутри ванны расплавленной лен из стали с толщиной 0,030 дюйма (0,762мм), стали применяют соответствующий механизм имеет по существу форму усеченного конуса и опускания для захвата петли 22 на удаленном используется для закрывания и защиты Uконце стального опорного троса 17, и соединиобразной кварцевой трубки 7, содержащей термотельный элемент 13 вставляют в соответствуюпару, в процессе пропускания зонда 1 через слой щий дополняющий соединительный элемент (нешлака, когда происходит погружение зонда 1 в показанный), связанный с измерительной расплавленную сталь Как лучше показано на фиг аппаратурой, расположенной снаружи ванны рас1, форма защищающего от шлака колпачка 24 в плавленного металла Зонд 1 поднимают с помосочетании с измерительной головкой 2 и опоркой щью опускающего механизма на соответствуютрубкой 3 придает зонду 1 снаряд ообразный (пущую высоту над ванной расплавленной стали по леобразный) вид В предпочтительном в настоясуществу в вертикальном положении, при этом щий момент варианте исполнения наружная поизмерительная головка 2 и защищающий от шлака верхность защищающего от шлака колпачка 24 колпачок 24 направлены вниз Как правило, зонд 1 покрыта слоем 25 материала, который замедляет поднимают на высоту приблизительно от пятидеили предотвращает прилипание шлака к защисяти до семидесяти футов (от 15,24 до 21 336м) щающему от шлака колпачку 24 в процессе пронад расплавленной сталью После этого с помохода зонда 1 через слой шлака В настоящем ващью опускающего механизма зонд 1 опускают, рианте исполнения слой 25 материала выполнен чтобы он опустился вниз в расплавленную сталь из абляционного материала, хотя специалистам в По мере того как зонд 1 опускается к поверхности данной области ясно, что альтернативно могут расплавленной стали, защитный рукав 14 и выбыть использованы и другие материалы Как лучводной провод 12 разматываются с опорной трубше всего показано на фиг 2, слойваблятивного ки а Потенциальная энергия и снарядообразная материала также покрывает наружную поверхформа зонда 1 в сочетании с высокой результиность измерительной головки 2 Слой 25 аблятиврующей плотностью измерительной головки 2 и ного материала в настоящем варианте исполнеслоем 25 аблятивного материала ка защищающем ния состоит из органического соединения, которое от шлака колпачке 24 и измерительной головке 2 разлагается при контакте с высокотемпературным приводят к надлежащему проникновению (прохошлаком, образуя газовый слой, который предотду) зонда 1 через слой шлака к в расплавленную вращает или замедляет прилипание шлака к засталь ка соответствующую глубину для выполнещищающему от шлака колпачку 24 Защищающий ния измерения температуры Сочетание облаот шлака колпачок 24, помимо защиты измеридающей высокой плотностью измерительной готельной головки 2 от повреждения В момент соловки 2 и низкого раз- положения центра тяжести ударения зонда со шлаком, предотвращает призонда 1 способствует поддержанию вертикальной липание шлака к защитному элементу 10 или к Uустойчивости зонда 1 когда он проходит через образной кварцевой трубке 7, в которой размещеслой шлака и в расплавленную сталь Коническая на термопара Защищающий от шлака колпачок форма защищающего от шлака колпачка 24 в со24 также может иметь отверстие на своем осевом четании со слоем 25 аблятивного материала на конце, которое способствует быстрому расплавзащищающем от шлака колпачке 24 к на наружной лению защищающего от шлака колпачка 24 в жидповерхности измерительной головки 2 способст 13 44275 вует быстрому перемещению зонда 1 через слой шлака и предотвращает или сводит к минимуму накопление шлака ка защищающем от шлака колпачке 24 или на измерительной головке 2, которое могло бы привести к возникновению сопротивления, замедляющего движение зонда 1 вниз, а также могло бы привести к уменьшению результирующей плотности зонда 1 Когда защищающий от шлака колпачок 24 растворится, по существу коническая форма первого осевого конца 4 измерительной головки 2 будет способствовать минимизации захватывания газа, чтобы уменьшить выталкивающие силы, действующие на зонд 1 и чтобы свести к минимуму температурные градиенты в зоне U-образной кварцевой трубки 7, которая содержит термопару, тем самым обеспечивая более точное измерение температуры расплавленной стали Защитный рукав 14 защищает выводной провод 12 от отрицательного воздействия расплавленной стали в течение существенного 14 периода времени, обеспечивая возможность выполнения более длительного измерения параметров расплавленной стали Из вышеприведенного описания предпочтительного варианта исполнения можно видеть, что настоящее изобретение представляет собой опускаемый погружной зонд, предназначенный для введения в расплавленный металл с целью измерения одного или более параметров расплавленного металла Специалистам в данной области ясно, что могут быть выполнены модификации или изменения вышеописанного варианта исполнения, не отходя от широкой изобретательской идеи изобретения Таким образом, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретным вариантом исполнения, раскрытым в описании, но предусматривает охват всех вариантов исполнения в рамках объема или идеи приложенных пунктов формулы изобретения Фиг. 2 Фиг. 1 Фиг. 3 15 44275 16 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90