СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ РАСПЛАВОВ МАГНИЯ И СОЛИ В РАФИНИРОВОЧНЫХ ПЕЧАХ С СОЛЕВЫМ ОБОГРЕВОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR DETERMINING BOUNDARY LINE OF UNMIXIBLE MOLTEN MAGNESIUM AND SALT IN PURIFICATION FURNACES WITH SALT HEATING, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Предлагаемое изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к определению границы раздела жидкого магния и солевого расплава в рафинировочных печах с солевым обогревом.
Известны печи для рафинирования магния с солевым обогревом (патент РФ 2320944 или патент РФ 2283886), в которых слой жидкого магния плавает в расплаве соли. Иногда появляется необходимость проконтролировать толщину слоя магния, т.е. определить границу раздела магний-соль. Промышленного способа и инструмента до настоящего времени для этой цели нет.
Из литературы (Вяткин И.П. и др. Рафинирование и литье первичного магния. М.: Металлургия, 1974, с.40) известно, что в промышленности применяют неточный способ определения границы металл-соль по различной степени нагрева стального стержня.
Целью технического решения является стабилизация измерительного процесса и уменьшение ошибки измеряемой величины.
Для достижения цели погруженный в расплав измерительный щуп выдерживают до выравнивания температур расплава и поверхности, а затем поверхность щупа принудительно охлаждают хладагентом до температуры ниже кристаллизации хотя бы одного из компонентов расплава, извлекают щуп и по шкале измеряют границу раздела.
Выравнивание температур необходимо для того, чтобы на погруженной в расплав поверхности щупа исключить намерзшую корочку. При последующем охлаждении, например пропусканием сжатого воздуха, поверхность охлаждается и на ней кристаллизуется хотя бы один из компонентов расплава или оба компонента. После извлечения поверхности из расплава граница раздела проявляется достаточно четко и может быть измерена измерительным инструментом, например линейкой, рулеткой и т.п. Вся операция определения границы раздела (процесса измерения) занимает 5-8 минут и соответствует производственному процессу.
Цель достигается тем, что щуп выполнен в виде стальной U-образной трубки со шкалой, а в качестве хладагента используют сжатый воздух. Стальная трубка является достаточно прочным и жестким материалом, все устройство становится надежным инструментом, а в трубку легко подать, например резиновым шлангом, сжатый воздух.
На чертеже изображено устройство для определения границы раздела несмешивающихся расплавов. Цифрами обозначены: 1 - печь, 2 - расплав соли, 3 - расплав магния, 4 - щуп в виде U-образной трубки, 5 - шкала. Через трубку пропускается сжатый воздух.
Устройство работает следующим образом: в находящуюся в печи смесь расплавов магния и соли погружается щуп на 2-3 минуты, после прогрева в щуп подается сжатый воздух на 3-5 минут; извлекается щуп и по границе закристаллизовавшихся расплавов производится измерение по шкале. Шкала наносится насечками по трубке или наваренными штырьками. В качестве трубки может быть использована нержавеющая сталь Х12Н10Т.
Устройство изготовлено, испытано на действующей печи, показало свою надежность и применимость. Точность измерения составляет ±0,5 см.