專利名稱：測量熔融熔池高度的測量桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為熔融液體熔池的高度的測量桿。
這樣的桿用于評價在熔爐中難于觀測的非常熱的材料熔池的高度。該測量在于將固定流量的氣體通過使該氣體流入該測量桿的導(dǎo)管注入到液體熔池中，在液體熔池中該測量桿的下自由端開口，該測量還在于測量必須對該氣體施加的壓力，以便使氣體以所期望的流量注射。
如果熔池溫度太大，則將出現(xiàn)測量桿的一個限制，即在某些玻璃化的應(yīng)用中就如此，因為構(gòu)成該測量桿的通常的金屬材料失去其耐高溫的能力。另外，諸如含有硫酸鹽，氯化物或者鉬的某些液體熔池特別具有腐蝕性。因此經(jīng)常要替換該測量桿。
本發(fā)明的目標是改進這樣的測量高度的測量桿的結(jié)構(gòu)，即使測量桿可以抵抗液體熔池，該液體熔池使得通常的該測量桿處于非常惡劣的條件中。
所考慮的解決辦法在于通過冷卻液體流動的內(nèi)部管路冷卻該測量桿。對于躲避腐蝕和防止抵抗力的損失來說，該方法是有效的，但是必須防止在該氣體導(dǎo)管的出口前面，由于從測量桿噴射氣體是不可能的，因此導(dǎo)致熔池的固化。而在熔融熔池和非常冷的冷卻劑之間的熱量的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了靠近該測量桿的熔融熔池的極度冷卻。
在本文中提出了用于滿足這些要求、該高度的測量桿改進了的結(jié)構(gòu)，包括一在該測量桿的一自由端向液體熔池中注射氣體的導(dǎo)管，和以新穎的方式包括一環(huán)繞冷卻液體管道的橫向外殼，和一具有自由端的接頭，該接頭比橫向外殼厚并且為實心的。該厚的和實心的接頭局部降低了熱量的傳遞并且?guī)椭３衷诮宇^之前的該熔池具有比環(huán)繞該橫向外殼的熔池具有更高的溫度。這個設(shè)計可以保持圍繞該接頭的自由端的熔池在液體狀態(tài)，不是特別粘并且因此保持以期望的流量注入測量高度的氣體。
優(yōu)選地，該外殼為金屬制成，并且包括與其共中心的、且使一冷卻液體供給管道與一冷卻液體排出管道分開的套管，該接頭具有一個在一具體實施例中為35毫米的配合的厚度，更廣泛地說為幾個毫米厚度，冷卻液體具有一控制流量以便在該接頭之前冷卻具有略微高于固化溫度(1000℃)的溫度的液體熔池。
現(xiàn)在將通過附圖
詳細描述本發(fā)明。
測量桿2插入其中的熔融熔池1可以為玻璃化的在高溫下具有腐蝕性的產(chǎn)品。本申請人已經(jīng)研發(fā)了一種稱為冷卻熔爐技術(shù)，其中玻璃化的產(chǎn)品沒有通過含有這些產(chǎn)品的該熔爐被加熱，而是通過電磁感應(yīng)現(xiàn)象進行加熱，而該熔爐被冷卻并且一沒有腐蝕性的該熔池的材料的固化層覆蓋該熔池。本發(fā)明通常將發(fā)現(xiàn)用于這樣的冷卻熔爐中，但是并不排除其它的應(yīng)用。
該測量桿2包括一在一具有該測量桿2的自由端的接頭5上結(jié)束的圓筒形外部外殼4，一沿外殼4的軸線延伸，穿過該接頭并且以一個開口7結(jié)束的氣體注射導(dǎo)管6，和一在該外殼4和導(dǎo)管6中間并且與它們平行的套管，該套管在距該接頭一些距離處終止。該接頭5被配合在該外殼4的端部中(如圖所示)或者延長該接頭。冷卻液體的供給和排放管道系統(tǒng)9和10分別在該套管8和該外殼4的頂部。一些冷卻液體通過該套管8流向該接頭5，在該接頭前面冷卻液體離開該套管8以便開始在該套管和外殼4之間產(chǎn)生對流循環(huán)直到導(dǎo)管10為止。
該外殼4較薄以便該測量桿2不會太重，而該接頭5為實心的并且較厚，其厚度(或者高度)為例如35毫米，但是該厚度選擇用來在該接頭5的端部獲得該熔融熔池的溫度，該溫度足夠用于允許噴射射由于熔池的充足的流動性導(dǎo)致測量所必須的氣體流量，但是溫度相當?shù)鸵员隳鼙ＷC該測量桿2的端部的良好的機械性能和對腐蝕的穩(wěn)定性。
在熔融材料的約1200℃-1300℃的熔池并且由例如鉻鎳鐵合金金屬材料構(gòu)成一測量桿的情況下，該測量桿插入大約0.5米深度，使用20℃水流以便提取出5.3KW的熱量；沿著該外殼4獲得該熔池大約冷卻600℃，因此固化了通常的熔池。然而，盡管該冷卻噴射指向該外殼，由于該接頭5的厚度而受到更溫和的冷卻在接頭5的下表面或者自由表面11上溫度為1000℃，以至于熔池1在此處保持液體并且沒有堵塞該開口7。該熔池1的高溫腐蝕性較小。只要該熔池1位于該接頭5的前面，則該接頭5的稍微大一些的冷卻是可能的。
權(quán)利要求
1.測量熔融的液體熔池(1)的高度的測量桿(2)，包括一種在該液體熔池中注射氣體并且具有一自由端(11)的導(dǎo)管(6)，其特征在于，該測量桿包括一圍繞該冷卻液體的管道的橫向外殼(4)，和一具有自由端的實心接頭(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量桿，其特征在于，該測量桿為金屬制成，包括與該橫向外殼(4)同心且將冷卻液體的供給管道與該冷卻液體的排出管道分開的套管(8)。
全文摘要
測量液體熔池(1)的高度的測量桿(2)被冷卻，但是裝備一實心接頭(5)以便在插入到該熔池(1)并且測量熔池(1)的壓力的測量氣體的開口(7)的前面，該熔池沒有固化的危險。
文檔編號G01F23/14GK1474936SQ01818759
公開日2004年2月11日 申請日期2001年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月13日
發(fā)明者C·拉迪拉特, J·－L·毛林, P·布蘭德, G·梅爾曼, C 拉迪拉特, っ, 嫉 申請人:核燃料公司, 法國原子能委員會