становлюють в кладці зводу або стін печі, з кільцевим різцем 4 для очищення поверхні шомпола занурюють у кладку до внутрішньої його поверхні або висувають у робочий простір. У відміну від станціонарних тепломірів чутливий елемент приладу висуває разом з шомполом в робочий простір печі тільки на час вимірювання, а потім прибирають до наступного заміру всередину фурми. В результаті короткочасного занурення шомпола в піч поверхні чутливого елемента забруднюється незначно, точність вимірювання не знижується. Слабкий наліт плавильної пилу, бризок металу і шлаку, який встиг утворитися на циліндричній поверхні чутливого елемента під час вимірювання, очищають кільцевим різцем 4. Таким чином усувається основна перешкода, що заважало успішному застосуванню водоохолоджуючих приладів напівсферичні випромінювання в сталеплавильних печах. У прийнятій компановке термозонда жорстке з'єднання пневмоциліндра з фурмой повністю звільняє кладку печі від зусиль, розвиваються на штоку поршня при очищенні шомпола.
Шомпол 1 охолоджується водою, що надходить до його штецерам по гнучких шлангах. Чутливим елементом шомпола служить диференціальна батарея мініатюрних хромель-алюмелеві термопар 5, гарячі і холодні спаї яких розташовані на різних відстанях від зовнішньої поверхні шомпола в глухих кінцях відповідно похилих і прямих отворів 6, висвердлених з торця термоціліндра 7 по всій його окружності. Таким чином, термобатарея фіксує температурний перепад по товщині циліндричної стінки термоціліндра між заданими її перетинами. Цей перепад температури О”t визначається питомою тепловим потоком, що проходить через стінку теплоприемника, який у свою чергу пов'язаний з величиною падаючого теплового потоку. Торець термоціліндра 7 закрито мідним наконечником 8, зовнішній буртик якого захищає кільцевої паз 9, з'єднує всі отвори 6 з трубками 10, службовцями для виведення решт термобатареи.
В
Рис. 9. Схема шомпольного термозонда.
Принципи дії
У температурних умовах робочого простору сталеплавильної печі власним випромінюванням шомпала, температура зовнішньої поверхні якої не перевищує 500 В° С, можна знехтувати. Тому температур перепад темпертура О”t між перетинами термоціліндра в яких розташовані гарячі і холодні спаї термопар визначається рівнянням:
В
О» ш - Коефіцієнт теплопровідності стінки термоціліндра;
Оґ - відстань між перетинами термоціліндра, в яких розташовані гарячі і холодні спаї;
П† - коефіцієнт, що враховує кривизну стінки, вплив свердлінь і термобатареи на поширення теплового потоку;
О± ш - поглощательная здатність поверхні термоціліндра;
q пад ш ; q кон ш - падаючі на поверхню термоціліндра питомі променистий і конвективний теплові потоки.
З рівняння Теплового балансу ділянки внутрішньої поверхні футеровки, розташованого поблизу шомпола
В
можна отримати вираз для її абсолютної температури:
В
Оґо - Константа чорного випромінювання;
Оµ ф, О± ф - ступінь чорноти по випромінюванню і поглощательная здатність поверхні футеровки;
q пад ф , q кон ф - теплові потоки, що падають на поверхню футеровки (променистий і конвективний);
q піт ф , q акк ф - тепловий потік, що втрачається в навколишнє середовище, і потік акумульованих кладкою;
q пр ф - тепловий потік, що проходить через внутрішню поверхню футеровки, рівний
q піт ф + q акк ф
тепловоспрінімающіе поверхні чутливого елемента шомпола і ділянки футеровки поблизу термозонда орієнтовані просторі неоднакові, так що відповідні кутові коефіцієнти між цими поверхнями і факелом, дугами, кладкою, водоохолоджуваними конструкціями та іншими елементами робочого простору, сильно відмінними за температурі різні. У зв'язку із зазначеними особливостями успішно в метрологічному відношенні застосування шомпольний термозондів вимагає дотримання основних умов випливають з аналізу визначальних рівнянь теплообміну, що відносяться до шомполу і футеровке
перше, так само як у випадку застосування торцевих датчиків півсферичного випромінювання, необхідно, щоб конвективні теплові потоки q пад ш ; q кон ш потік (q піт ф + q акк ф ) проходить через внутрішньо поверхню кладки, були дуже малі в порівнянні з променистими потоками q пад . По-друге, необхідна досить висока ступінь ізотропності променистого поля печі поблизу футерування, що забезпечує рівність теплови...
