RU2448199C1 - Устройство для отбора проб расплава в электролизере - Google Patents
Устройство для отбора проб расплава в электролизере Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448199C1 RU2448199C1 RU2010134131/02A RU2010134131A RU2448199C1 RU 2448199 C1 RU2448199 C1 RU 2448199C1 RU 2010134131/02 A RU2010134131/02 A RU 2010134131/02A RU 2010134131 A RU2010134131 A RU 2010134131A RU 2448199 C1 RU2448199 C1 RU 2448199C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- sampling
- melt
- cavities
- housing
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 23
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
Устройство относится к металлургии, а именно к средствам контроля химического состава расплава электролизера, в частности алюминиевого. Устройство состоит из корпуса, выполненного из огнеупорного материала, к которому прикреплен металлический держатель, снабженный горизонтальным уровнемером. Корпус выполнен в виде пластины, на которой расположены изолированные друг от друга полости для расплава. Для герметизации полостей предусмотрено запирающее устройство, выполненное в виде металлической задвижки, приводимое в движение при помощи червячной передачи. Устройство позволяет произвести отбор проб электролита и металла по всей высоте расплава, а также в любой точке по периметру электролизера с фиксацией высоты отбора пробы. Обеспечивается упрощение конструкции и повышение точности контроля технологических параметров. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к средствам контроля химического состава расплава электролизера, в частности алюминиевого.
Известно «Устройство для измерения уровня металла и электролита в ванне алюминиевого электролизера» (патент на п.м., RU №19835, опубл. 27.09.2006), включающее в себя термостойкий стержень, снабженный хомутом, к которому жестко прикреплен полукруглый диск с вилкой, шарнирно прикрепленный к диску, в прорези вилки свободно установлен фиксатор, контактирующий с одной стороны с диском, а с другой со стержнем, пропущенным в трубке, снабженной уровнемером и связанной одним концом с вилкой, а другим резьбовым соединением с ручкой, жестко связанной со стержнем.
Недостатком данного устройства является низкая функциональность, так как не возможен отбор проб металла и электролита. Это приводит к увеличению трудозатрат и повышению износа инструментария, в результате чего ухудшается качество производимого металла.
Известен «Способ отбора проб электролита из электролизера для производства алюминия» (патент RU №2284377, опубл. 27.09.2006), заключающийся в отборе пробы электролита предварительно нагретым пробоотборником, заливке пробы жидкого электролита в изложницу и ее кристаллизации. Рабочую емкость пробоотборника предварительно нагревают до 200-250°С, а затем до температуры не менее температуры кристаллизации щелочной составляющей электролита, помещая ее в расплавленный электролит, находящийся в данном электролизере. Заливку жидкой пробы электролита из рабочей емкости пробоотборника в изложницу производят без остатка.
Недостатком данного способа является отсутствие возможности контроля уровня расплава, с которого производится отбор проб, поэтому существуют проблемы правильного определения технологического состояния процесса электролиза.
Известен «Способ отбора проб и устройство для его осуществления» (патент RU №2026545, опубл. 09.01.1995), принятый за прототип и включающий герметизацию изолированных друг от друга систем устройства с приемниками проб, размещенными на различных уровнях, погружение устройства в расплав, разгерметизацию, заполнение приемников, повторную герметизацию систем и извлечения из расплава. Осуществляется при помощи устройства для отбора проб расплава, содержащего корпус с приемниками проб расплава, средства герметизации полостей, которые выполнены в изолированных системах в нижней части вертикальных каналов ниже уровня их пересечения с горизонтальными каналами, в которые вставлены корундовые трубки.
Недостатком данного способа и устройства для отбора проб является, во-первых, сложное конструктивное исполнение, во-вторых, низкая точность определения уровня, с которого происходит отбор пробы расплава.
К конструктивным недостаткам данного устройства стоит отнести средства герметизации, которые выполнены автономными и расположены вне зоны расплава. Так как герметизация производится за счет создания избыточного давления, отбор проб расплава производится после достижения равновесия давления путем разгерметизации внутренних объемов, при этом время начала отбора проб определяют по срабатыванию предохранительного клапана. Это приводит к увеличению продолжительности операции отбора проб, повышенному износу устройства для отбора проб.
Точность отбор проб с определенного уровня осуществляется путем строго вертикальной установки карбидокремниевой пластины в расплав и последовательной разгерметизации приемников за счет создания избыточного давления. Так как каждый электролизер имеет свои особенности движения расплава, при этом скорость движения на определенных участках ванны может сильно различаться, определение уровня отбора проб по созданию избыточного давления не может быть достоверным.
В основу изобретения положена задача разработать устройство для отбора проб расплава в алюминиевом электролизере, которое бы позволило производить отбор проб металла и электролита на заданном уровне и являлось бы простым в использовании, что позволит повысить точность контроля технологических параметров алюминиевого электролизера.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что в устройстве для отбора проб расплава в электролизере, включающем в себя корпус с изолированными друг от друга полостями, расположенными по всей его высоте, и средства герметизации полостей, корпус выполнен из огнеупорного материала и прикреплен к металлическому держателю, снабженному горизонтальным уровнемером, при этом средства герметизации полостей выполнены в виде металлической задвижки, соединенной с металлическим держателем при помощи червячной передачи.
Корпус из огнеупорного материала может быть выполнен в виде пластины, к которому прикреплен металлический держатель под прямым углом.
Металлическая задвижка может быть выполнена в виде металлических пластин, закрепленных на направляющих.
Выполнение корпуса из огнеупорного, стойкого к химическому воздействию фторидных расплавов, материала с изолированными друг от друга полостями, расположенными по всей его высоте, обеспечивает отбор проб расплава с заданной высоты. В результате сниженной реакционной способности огнеупорного, стойкого к химическому воздействию фторидных расплавов, материала корпуса, отбираемые пробы сохраняют свой химический состав. Стойкий к агрессивному воздействию расплава фторидов съемный корпус позволяет использовать устройство с минимальным износом.
Жесткое металлического держателя к корпусу под прямым углом, которое позволяет более точно с наименьшими трудозатратами фиксировать вертикальное положение карбидокремниевой пластины в расплаве, обеспечивается за счет резьбового соединения, выполненного на противоположном от уровнемера конце держателя и в верхней части корпуса.
Уровнемер, закрепленный на держателе, позволяет вертикально выставить пробоотборник в расплаве и производить отбор проб с известного расстояния от подины электролизера
Выполнение средств герметизации полостей в виде металлической задвижки, соединенной с металлическим держателем при помощи червячной передачи, обеспечивает подвижность металлической задвижки, герметизацию полостей и позволяет отбирать пробы расплава после установки устройства в рабочее положение. Герметизация позволяет предотвратить смешивание расплава с различных уровней. Оператор, производящий отбор проб, находится на удаленном расстоянии от открытой поверхности расплава, что минимизирует температурное и токсическое воздействие на его организм.
Сущность технического решения поясняется чертежом. Устройство для отбора проб расплава состоит из корпуса 3, изготовленного из огнеупорного, стойкого к химическому воздействию фторидных расплавов, материала в виде пластины, к которому прикреплен металлический держатель 1 с горизонтальным уровнемером 2. По всей высоте корпуса расположены изолированные друг от друга полости 4. Металлический держатель жестко прикреплен противоположным к уровнемеру концом к верхней части корпуса 3 под прямым углом при помощи резьбового соединения. Для герметизации полостей 4 предусмотрено средство герметизации, выполненное в виде металлической задвижки 5, приводимой в движение при помощи червячной передачи 6.
Устройство для отбора проб расплава работает следующим образом. Металлический держатель 1 закрепляют на корпусе 3 под углом в 90° при помощи резьбового соединения. Изолированные друг от друга полости 4 корпуса 3 герметизируют металлической задвижкой 5. Металлическая задвижка 5 приводится в движение вручную, с помощью червячной передачи 6 за счет перемещения горизонтальной части задвижки. Отбор проб производится собранным устройством после строго вертикальной установки корпуса 3 в расплав алюминиевого электролизера. Вертикальное положение контролируют при помощи уровнемера 2. Затем вручную с помощью горизонтальной части задвижки 5 и червячной передачи 6 поднимают металлическую задвижку, для герметизации полостей, 5 на 3-5 сек. После забора проб металлическую задвижку 5 вновь опускают и герметизируют полости 4, корпус 3 извлекают из расплава. Фиксация уровня отбора проб проводится измерением высоты полостей до погружения устройства в расплав. После охлаждения устройства пробы извлекают из полостей 4 корпуса 3 и отправляют на химический анализ.
Устройство для отбора проб позволяет произвести отбор проб металла и электролита по всей высоте расплава и в любой точке по периметру алюминиевого электролизера, с фиксацией высоты отбора пробы расплава, что позволяет повысить точность контроля технологических параметров алюминиевого электролизера.
Claims (3)
1. Устройство для отбора проб расплава в электролизере, содержащее корпус с изолированными друг от друга полостями, расположенными по всей его высоте, и средство герметизации полостей, отличающееся тем, что корпус выполнен из огнеупорного материала и прикреплен к металлическому держателю, снабженному горизонтальным уровнемером, при этом средство герметизации полостей выполнено в виде металлической задвижки, соединенной с металлическим держателем при помощи червячной передачи.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус из огнеупорного материала выполнен в виде пластины и прикреплен к металлическому держателю под прямым углом.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что металлическая задвижка выполнена в виде металлических пластин, закрепленных на направляющих.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010134131/02A RU2448199C1 (ru) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Устройство для отбора проб расплава в электролизере |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010134131/02A RU2448199C1 (ru) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Устройство для отбора проб расплава в электролизере |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2448199C1 true RU2448199C1 (ru) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010134131/02A RU2448199C1 (ru) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Устройство для отбора проб расплава в электролизере |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2448199C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2026545C1 (ru) * | 1991-05-12 | 1995-01-09 | Харлашин Петр Степанович | Способ отбора проб расплава и устройство для его осуществления |
| US5577841A (en) * | 1995-02-06 | 1996-11-26 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Molten metal immersion probe |
| EP0930494A2 (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-21 | Kawaso Electric Industrial Co., Ltd. | Molten metal probe |
| JP2003240684A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-08-27 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | 融解生成物（特に溶融金属上にあるスラグ）のための試料採取装置 |
| US20050069018A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Hosler Robert B. | Molten cryolitic bath probe |
-
2010
- 2010-08-13 RU RU2010134131/02A patent/RU2448199C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2026545C1 (ru) * | 1991-05-12 | 1995-01-09 | Харлашин Петр Степанович | Способ отбора проб расплава и устройство для его осуществления |
| US5577841A (en) * | 1995-02-06 | 1996-11-26 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Molten metal immersion probe |
| EP0930494A2 (en) * | 1998-01-20 | 1999-07-21 | Kawaso Electric Industrial Co., Ltd. | Molten metal probe |
| JP2003240684A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-08-27 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | 融解生成物（特に溶融金属上にあるスラグ）のための試料採取装置 |
| US20050069018A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Hosler Robert B. | Molten cryolitic bath probe |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116296611B (zh) | 一种在线快速水质采样检测装置及其使用方法 | |
| CN105136841A (zh) | 一种新型原油凝点测量装置及其测量方法 | |
| RU2448199C1 (ru) | Устройство для отбора проб расплава в электролизере | |
| CN107764586A (zh) | 垂直冷冻采样装置及其使用方法 | |
| CN102380610A (zh) | 一种金属熔体的定量浇注方法与装置 | |
| CN204116163U (zh) | 浇注式沥青混合料硬度试验仪 | |
| CN202291377U (zh) | 金属熔体的定量浇注装置 | |
| CN105890929B (zh) | 一种液体分层取样装置及对液体进行分层取样的方法 | |
| JP6390351B2 (ja) | 分析装置 | |
| RU183559U1 (ru) | Переносное устройство для отбора пробы жидкого металла | |
| CN216560376U (zh) | 一种具有填充功能的自动标定离子计装置 | |
| RU174042U1 (ru) | Устройство для отбора пробы жидкого металла | |
| RU132449U1 (ru) | Устройство для послойного отбора проб расплава в алюминиевом электролизере | |
| CN117782690A (zh) | 一种水质取样装置及使用方法 | |
| CN203811560U (zh) | 一种凝固点降低法测定摩尔质量的实验装置 | |
| CN103434000A (zh) | 伸缩管式体积计量注浆装置 | |
| KR101143401B1 (ko) | 도금액 채취장치 및 성분 분석방법 | |
| SU778481A1 (ru) | Способ отбора проб жидкого металла и устройство дл его осуществлени | |
| RU120772U1 (ru) | Устройство для отбора пробы жидкого металла | |
| CN219434417U (zh) | 一种用于量取不同深度锌液的锌液取样器 | |
| CN223841695U (zh) | 一种混凝土吸水率实验仪器 | |
| CN112485149A (zh) | 用于土壤冲刷深度连续测定的试验装置 | |
| CN217404279U (zh) | 平流沉淀池在线自动静沉实验装置 | |
| RU166581U1 (ru) | Установка для исследования модифицирующей способности лигатур | |
| RU2482467C2 (ru) | Способ и устройство измерения химического состава жидкого металла, предназначенного для покрытия стальной полосы |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120814 |