Главная | Обратная связь

Теоретичне введення

 

Перед проведенням лабораторної роботи студент зобов'язаний вивчити основні методи визначення вмісту вуглецю в сталі і бути готовим відповісти на контрольні питання.

Варто знати, що правильне і швидке визначення вмісту вуглецю у ході процесу сталеваріння забезпечує високопродуктивну роботу сталеплавильного агрегату, дозволяє майстрові і сталеварові активно впливати на хід процесу, сприяє підвищенню якості виплавлюваної сталі.

Необхідно знати, що існуючі методи аналізу сталі на вуглець підрозділяються на хімічні та фізичні.

З хімічних методів найбільш розповсюджений газометричний метод, який є досить точним і не вимагає спеціальної методики добору проб. На сучасному обладнанні спалювання двох навішень металу й аналіз газової суміші виконують за 5 – 7 хвилин, не враховуючи час на доставку й оброблення проб. При радіофікованому зв'язку у цеху результат аналізу надходить сталеварові не раніш, ніж через 10 хвилин після добору проби.

З фізичних методів широке поширення одержали термоелектричний і спектральний методи.

Термоелектричний метод заснований на вимірі е.р.с. (електрорухаючої сили), що виникає між двома електродами, притиснутими до

скрапини металу. Один з електродів нагрітий і сила виникаючого струму залежить від різниці температур у місцях контакту і вмісту вуглецю у скрапині. Метод дозволяє визначити вміст вуглецю в металі за 3 – 4 хвилини, однак дуже чуттєвий до змін у структурі металу і вимагає особливої уваги до стабільності добору проб.

В останні роки усе ширше використовується спектральний аналіз металу на вуглець, чому сприяє поява приладів, що міряють з високою точністю інтенсивність спектральних ліній в ультрафіолетовій частині спектру, де розташовані лінії вуглецю, сірки і фосфору. У нашій країні за цим принципом працює прилад ДФС-31, що аналізує пробу металу на кілька компонентів за 2 – 3 хвилини.

Для виконання роботи необхідно вивчити конструкцію карбометра "ALPHA", керуючись рисунками 5.1 і 5.2.

 

 

1 – отвір для проби; 2 – ручка для заводу годинникового механізму; 3 – кнопка пуску в хід годинникового механізму; 4 – кнопка включення гальванометра; 5 – перемикач чутливості гальванометра; 6 – гальванометр.

Рисунок 5.1 — Загальний вид карбометра "ALPHA"

Схема вимірювального вузла карбометра "ALPHA" приведена на рисунку 5.2. В основі принципу роботи карбометра "ALPHA" лежить залежність магнітної проникності заліза від вмісту в ньому домішок.

Відомо, що феромагнітними властивостями, тобто самостійною намагніченістю, що не залежить від зовнішнього поля, володіють залізо, кобальт і нікель.

5 4 2 1

 

 

 

 

 

1 – постійний магніт; 2 – якір; 3 – індукційна котушка; 4 – замикаючі пластини; 5 – проба; 6 – полюсні наконечники.

Рисунок 5.2 — Вимірювальний вузол карбометра "ALPHA"

 

При внесенні цих елементів у магнітне поле вони, відповідно до магнітної проникності, одержують додаткову напруженість магнітного поля, яка сумується з наявною напруженістю. Магнітна проникність заліза залежить, в основному, від вмісту вуглецю і кисню в ньому. Тому при намагнічуванні проби металу (5), поміщеної в індукційну котушку (3), у ній виникає визначене магнітне поле напруженістю Н₁, якому відповідає потік магнітної індукції В₁. Для цього за допомогою годинникового механізму якір (2) приводиться в обертання у полі постійного магніту (1), а наявні на якорі пластинки (4) замикають постійний магніт і пробу через полюсні наконечники (6) у момент зупинки якоря.

При зміні напруженості магнітного поля до Н відповідно змінюється потік магнітної індукції до В, а в котушці виникає індукційний струм, величина якого залежить від вмісту вуглецю в сталі.