Основное лабораторное оборудование

Для выполнения лабораторных исследований требуются разнообразные приборы и оборудование, в том числе плавильные и нагревательные установки, средства для изменил и регулирования температуры и других величин, калоримегры. вакуумные устройства, аппараты для получения вых сред, весо- измерительная и дозирующая техника различные модели, приборы для анализа и др.

Для проведения большинства лабораторных металлургических исследований необходимы в первую очередь высокотемпературные установки, в которых осуществляются нагрев плавление металлов. Из них наиболее простыми являются пламенные печи, в рабочем пространстве которых при использовании кислорода можно получить температуру до 2000 С Однако им свойственны такие недостатки, как трудность регулировки окислительного потенциала газовой фазы, не равномерность распределения температуры в объеме печи сложность поддержания температурного режима, поэтому их нецелесообразно применять для точных экспериментов.

. Большое распространение в практике лабораторного эксперимента получили печи сопротивления, температура в рабочем пространстве может достигать 2500 С, температурный режим легко регулируется. В качестве нагревателей используют различные металлы и неметаллические материалы.

Нагреватели из платины, сплавов платины с родием могут работать в окислительной атмосфере, они обеспечивают рабочие температуры до 1600 С. Нагреватели из тантала, молибдена, вольфрама позволяют получать температуры 2000, 2100, 2500 С и могут длительное время работать в нейтральной, восстановительной атмосфере или в вакууме. Металлические нагреватели имеют форму проволоки, прутков, пластин. Для защиты от окисления их обмазывают смесями, не содержащими оксидов железа и кремнезема. Из неметаллических нагревателей распространены стержни силитовые и из дисилицида молибдена, графитовые. Последние позволяют получить в рабочем пространстве температуры до 2500 ^СС. Графитовый нагреватель - трубу диаметром 50-100 мм и длиной
300-350 мм - имеет, в частности, печь Таммаиа. Торцы трубы крепятся в медных или латунных водоохлаждаемых токосъемниках. Вокруг нее засыпают криптол. Пространство между корпусом печи и нагревателем теплоизолировано. В печи Таммаиа за счет окисления углерода нагревателя создается восстановительная атмосфера. При работе в окислительных
срезах для защиты от их воздействия нагреватель покрывают обмазкой, устанавливают внутри него алундовую трубу, подают в печь нейтральные газы и др. Для плавления металла в кислых или основных тиглях вместимостью до 100 кг используют высокочастотные индукционные печи, работающие при частоте до 10 000 Гц. Индуктор печи изготовляют из медной
трубки, по котрой циркулирует вода. Шлакообразуюшие материалы расплавляют на поверхности жидкого металла. Существуют индукционные печи без футеровки, в которых металл плавится во взвешенном состоянии. Индуктор в виде кольца или спирали, питающийся от высокочастотного генератора, создает магнитное поле в форме «корзинки», в котором подвешивается расплавляемый образец массой 0.1—30 г. Достоинство метода — отсутствие контакта металла с футеровкой. В лабораторной практике часто используют также дуговые печи с различной мощностью трансформатора.

Распространенными датчиками для измерения температуры рабочих сред являются термопары. Платиновая термопара имеет наиболее стабильную характеристику и считается эталонной Она может длительно работать при температурах до 1300 "С и кратковременно до 1600 °С. Термопары на основе сплавов платины с родием пригодны для замеров температуры до 1800 °С. Стабильную характеристику имеют вольфрам-рениевые термопары, которыми можно пользоваться в области температур до 2000 "С. Для низкотемпературных измерений применяют хромель-копелевые (до 600 °С) и хромель-алюмелевые (до 1300 °С) термопары. Термопары используются в комплекте с измерительными приборами, наиболее простыми из которых являются милливольтметры. Обычно применяются электронные (ЭПП,ПCP, КСП и др.) или переносные потенциометры (ПП-63) и др.

Для бесконтактного измерения температуры используют пирометры: оптические (ЭОП и ОП), фотоэлектрические (ФЭП-3. ФЭП-4), радиационные (ТЭРА-50), цветовые (ЦЭП-ЗМ.ЗДЭП-4). Недостаток этого метода состоит в том, что показания прибора зависят от прозрачности среды, через которую производится замер, степени черноты поверхности, наличия шлаковых пленок на поверхности металла н т.д. Для физического моделирования
технологических процессов используют различные приспособления. При моделировании на жидком металле агретат имитируют огнеупорным тиглем. Одна из стенок тигля может быть сделана из кварцевого стекла, что позволяет наблюдать за процессами в титле, вести фото- и киносъемку.

Поиск по сайту: