可檢測鐵水錳含量的熱分析設備的製作方法
2023-10-05 03:36:04
專利名稱：可檢測鐵水錳含量的熱分析設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種爐前鐵水熱分析設備，尤其是一種可檢測鐵水錳含量的熱分析設備。
背景技術：
在鑄造生產過程中，對鑄造合金熔體的主要化學成分進行現場快速、準確的測定，是對鑄件質量進行控制的重要環節，而爐前鐵水熱分析技術則是最適用於鑄造工藝質量監控的方法之一。爐前鐵水熱分析技術是取待測鐵水澆入樣杯，在樣杯特定的散熱條件下，記錄下樣杯內鐵水的凝固溫度曲線，通過對凝固溫度曲線的解析，找出鐵水凝固過程的各種相變特徵參數，將相變特徵參數值帶入溫度一成分含量的數學模型後，即可以計算出相應成分的含量。現有鐵水熱分析方法所取相變特徵參數為初晶溫度(I；)及共晶溫度(τΕ)，主要是為分析鐵水中碳和矽的含量而設計，為此在鐵水凝固過程中加入激冷劑是必不可少的。激冷劑是由碲、硒、鉍等元素組成，其中的碲是極強烈的反石墨化元素，它抑制石墨的析出，促使鐵液無論是亞共晶還是過共晶，也無論是否經過孕育處理，都按白口結晶。凝固溫度曲線上不會顯示過冷現象，而是顯示出較長的共晶停歇平臺，使所測得的共晶溫度穩定，具有較好的重複性。因此，目前用於鐵水熱分析的樣杯是用自硬樹脂砂製成由杯壁及杯底構成的杯體，有的在杯壁內表面塗一層激冷劑塗層(由碲、硒、鉍等組成)，有的在杯體內底部粘接塊狀激冷劑，同時在樣杯杯體內置有熱電偶，熱電偶外有保護套，熱電偶依次通過溫度補償導線、溫控器與主處理器相接，熱電偶所感應的電勢信號經溫度補償導線、溫控器及主處理器處理後形成相應的鐵水凝固溫度曲線。然而，鐵水中的錳含量也直接影響到鑄件的質量，如果不能檢測出錳的含量，將對鑄件的生產質量造成重大的影響。
發明內容本實用新型是為了解決現有技術所存在的上述技術問題，提供一種可檢測鐵水錳含量的熱分析設備。本實用新型的技術解決方案是:一種可檢測鐵水錳含量的熱分析設備，有用自硬樹脂砂製成的樣杯杯體，在樣杯杯體內置有熱電偶，熱電偶外有保護套，熱電偶依次通過溫度補償導線、溫控器與主處理器相接，所述樣杯杯體的杯壁高度Hl為50mm、外徑Rl為42mm、內徑R2為31mm ;所杯杯體的杯底由上杯底和下杯底構成，上杯底高度H2為3mm，外徑R3為43mm,下杯底高度H3為17mm,外徑R4為41mm。所述溫控器通過轉化器與主處理器相接，所述轉化器設有ARM晶片，與ARM晶片相接有R232及R485通訊接口。本實用新型可以記錄鐵水在無激冷劑的散熱條件下自然冷卻的凝固溫度曲線，不抑制鐵水石墨析出，可在溫度曲線中顯示過冷現象，相變特徵參數除初晶溫度及共晶溫度夕卜，還有共晶生核溫度(Tu，石墨生核溫度)。因鐵水中錳含量直接影響鐵水的初晶溫度、共晶溫度及共晶生核溫度，可以建立鐵水中錳當量與初晶溫度、共晶生核溫度及共晶溫度關係的數學模型，將初晶溫度、共晶生核溫度及共晶溫度帶入此數學模型，即可計算出待測鐵水中的錳含量(測量範圍0.2 1.5%)，可有效控制鑄件的生產質量。本實用新型在初晶溫度、共晶溫度及共晶生核溫度點都可以顯示出較長的停歇平臺，使所測得的溫度數據更加穩定，具有較好的重複性。在溫控器與主處理器之間所設置的轉化器，能把各個溫控器的命令/響應格式轉換為所需格式，無需針對命令/響應格式另行編制軟體，使用方便。
圖1是本實用新型實施例所用樣杯結構示意圖。圖2是本實用新型實施例生成的凝固溫度曲線示意圖。圖3、4是本實用新型實施例的電路原理框圖。
具體實施方式
如圖1、3、4所示:與現有技術相同，所用設備有用自硬樹脂砂製成的樣杯杯體1，在樣杯杯體I內置有熱電偶2，熱電偶2外有保護套3，熱電偶2依次通過溫度補償導線、溫控器與主處理器相接，與主處理器還相接有顯示屏、印表機及鍵盤，與現有技術所不同的是所用樣杯杯體I不含激冷劑塗層或激冷劑塊，樣杯杯體I的杯壁4高度Hl為50mm、外徑Rl為42mm、內徑R2為31mm ;所杯杯體I的杯底5由上杯底和下杯底構成，上杯底高度H2為3mm,外徑R3為43mm,下杯底高度H3為17mm,外徑R4為41mm,其他部位與現有杯體相同。溫控器通過轉化器與主處理器相接，所述轉化器設有ARM晶片，與ARM晶片相接有R232及R485通訊接口。能把各個溫控器的命令/響應格式轉換為所需格式，無需針對命令/響應格式另行編制軟體，使用方便。使用本實用新型的樣杯所測得的鐵水凝固溫度曲線如圖2所示，不僅可以得到待測鐵水的初晶溫度、共晶溫度及共晶生核溫度，而且在這三個溫度點都可以顯示出較長的停歇平臺，使所測得的溫度數據更加穩定，具有較好的重複性。
權利要求1.一種可檢測鐵水錳含量的熱分析設備，有用自硬樹脂砂製成的樣杯杯體(1)，在樣杯杯體(I)內置有熱電偶(2)，熱電偶(2)外有保護套(3)，熱電偶(2)依次通過溫度補償導線、溫控器與主處理器相接，其特徵在於:所述樣杯杯體(I)的杯壁高度Hl為50mm、外徑Rl為42mm、內徑R2為31mm;所杯杯體(I)的杯底由上杯底和下杯底構成，上杯底高度H2為3mm,外徑R3為43mm,下杯底高度H3為17mm,外徑R4為41mm。
2.根據權利要求1所述的一種可檢測鐵水錳含量的熱分析設備，其特徵在於:所述溫控器通過轉化器與主處理器相接，所述轉化器設有ARM晶片，與ARM晶片相接有R232及R485通訊接口。
專利摘要本實用新型公開一種可檢測鐵水錳含量的熱分析設備，可檢測鐵水錳含量的熱分析設備，有用自硬樹脂砂製成的樣杯杯體(1)，在樣杯杯體(1)內置有熱電偶(2)，熱電偶(2)外有保護套(3)，熱電偶(2)依次通過溫度補償導線、溫控器與主處理器相接，其特徵在於所述樣杯杯體(1)的杯壁高度H1為50mm、外徑R1為42mm、內徑R2為31mm；所杯杯體(1)的杯底由上杯底和下杯底構成，上杯底高度H2為3mm，外徑R3為43mm，下杯底高度H3為17mm，外徑R4為41mm，可有效控制鑄件的生產質量。
文檔編號G01N25/14GK203025128SQ201220385308
公開日2013年6月26日 申請日期2012年8月6日 優先權日2012年8月6日
發明者熊天平, 單浩宇 申請人:大連潤恆科技有限公司