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DE1598177A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren von geschmolzenen Materialien,insbesondere von geschmolzenem Stahl - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren von geschmolzenen Materialien,insbesondere von geschmolzenem Stahl

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DE1598177A1
DE1598177A1 DE19671598177 DE1598177A DE1598177A1 DE 1598177 A1 DE1598177 A1 DE 1598177A1 DE 19671598177 DE19671598177 DE 19671598177 DE 1598177 A DE1598177 A DE 1598177A DE 1598177 A1 DE1598177 A1 DE 1598177A1
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lance
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British Iron and Steel Research Association BISRA
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Description

- ..II..I..I.III 11.,....., 1.1 1 1U ..1.!1I1I1H
Karl A. Br
Dipl.-Ing.
vRa/Do Mtfaölieii-Äliiaöii, den 14* Apfil Ί96?
The British ϊτοη attd Öteii Hösöı>öfl Association, 24· Buckingham Gate, JJQildön, Ö»tM»
TerfsLh±*en und "forriohtung zum Analysieren gesöhraol^onen Materialien, insbesondere ■ton fjjejgchinöiaeiiam Stahl·
Die Brfiliduilir. betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Analysieren iron ceschrnoIrenen Materialien, insbesondere von tr schmolz«neni
Beim Analystoron von Schmelzen 1st es bekannt, eine Probe mit Hilfe eines sich duroh die ffchmelze bewegenden Drahtes zu entnehmen, einen Öenntreht zu dar Qborfläoho einor Schmelze zu leiten und airwii Bo^on zwißohon der Öasdüse und der So^malae zu erzeugen, uns die Beschaffenheit dor durch don Gasstrom niitn-enommonon Röllchen ζυ bnstimmen und einen StroTp auo f-esehmolTo Material a"in oiner SchmolSie abzuziehen und den erstarrten Strom zu analysieren. Die Techniken sind mit Nachteilen bohaftot. Geeif-netes M'itorinl «u**» Tronnnortieron einer P^ob" Stahl von einer1 Schmelze ist vorhältnisaäsnip teuer und muß entweder weggeworfen odfir volliWindip; nach Entfernung einer Probe ^oreinipft werdnn0 Die KR/eiimir} oinos Bn-^nn im Tnno"en den Schaohtofonn ist schwierig -mi beobachten und die Erstarrung nines Sohmelzenstromea zum Zwocke rir>r Analyno int la
wird ein Verfahren zum Analysieren von irn-Mnfcoriol f-eich'iff'nn, in wc Lchom v.n untornuchond ) '!Viii von der Schmelze durch --inen Gn π st rom entfernt werden, zu oiner
BAD ORIGINAL
109812/0263 .
- 2 Analysestation transportiert und dort analysiert werden.
Die Analyse kann fortlaufend, mit Unterbrechungen oder beliebig durchgeführt werdeno
Nach der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zum Analysieren von e-eschmolzenera Material geschaffen, bestehend aus einer Lanze, Mitteln zum Zuführen eines Gases unter Druck in der Nähe des Lanzenendes, um Teile des geschmolzenen Mat^iales von der Schmelze zu entnehmen, wenn das Lanzenende sich in dor Nähe derselben befindet und um die Teile in der Lanze zu bewegen, einem Analy^ogerät und Mitteln zum Transportieren der vor dor Lan^.e aufgenommenen Teile zu dem. Analyse f?e rät.
Bei dem Analysefjerät kann es sich η τη ein Gerät handeln, das mit Röntgenstrahlen arbeitet, wobei aber z«, Zt. ein Spektrometer oder eine SriektrofT'-wnvorrichtung vorgezogen wird, die 3US einem Plasma- Düsen-Gerät bestehen kann, in dessen Du3ο die entnommenen Tjile mitgerissen werden wobei die Herkunft und die Bestandteile der Teilchen aus dem Plasma- Düsenbogen-Spektrum erkennbar sind«,
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung Rind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfiriu:i~ anhand von AusfüarunsjKibuicjiielen veranschaulicht ißt* Es '.oijfcj
Pin;. 1 ;iiv r.choinatische Ansicht einen Probon^nalyπορ:ρrät^s für ßoachmoliionen S^ihl;
FLv0 ?. üüit» !'ohemntinche Ansicht 'los Lfnr'.onr'nd.cfj <'er Fi( ·ο Ί ; FIfTo ? ^inc yohorinti.scho Ansicht oin^n and ο ro η Lnnseneni>ii
dor Fi.^ο Λ ; und
Fif« 4 oinon A:ri ίI schnitt durch v>iti Plnoina- JJiuujn-Goräb zmn
SAD ORIGiNAI
109812/0263
In Fig. 1 ist ein Teil einer Stahlschmelze 1 dargestellt, die sich "beispielsweise zur Veredelung in einem Schachtofen befinden kanne Auf dem Stahl befindet sich eine Sohlackenschicht 2, Um die Anzahl der verschiedenen Elemente, die sich in tier Schmelze befinden, zu bestimmen, wird eine Lanze 3 mit seinem freien Ende durch die Schlackenschicht in die Stahlschmelze hindurchstoßerd angeordnete Ein Strom aus inertem Gas wird durch das Rohr 4- und durch das entsprechend aerodynamisch konstruierte Lanzen^nde ir^it dem Ergebnis hindurcheeführt, dass Teilchen von der Schneise entfernt werden, die mit Hilfe des Gasstromes durch die L nze gefördert werden0 Diese Teilchen erstarren und
werden von der Schmelze weg zu einem Analysegerät 5 in Form von b p;o führt *
D?r Staub kann mit Hilfe der Spektralanalyse beispielsweise durch' Mitreissen in einer Plasmadüse untersucht werden» In Figo 4 ist eine solche Vorrichtung mit einer Düse dargestellte Der Staub wird von einer Leitung 6 aufgenomaen, die mit der Lanze in Verbindung steht und strömt zwischen einer ringförmigen Anode 7 und einer ringförmigen Kathode 8 hindurch, zwischen denen ein Bogen aufrecht erhalten wird. Der Bogen kann durch eine Kathodengegene-lektrode stabilisiert werden,, Ein Plasma- Düsen-Gea? rät und Gegenelektroden sind bekannt und stellen keinen Gegenstand der Erfindung dar. Die durch den Plasma- Düsen-Bogen aus gestählten Spektren sind kennzeichnend a) für die Bogenzustände und b) für den mitgerissenen Staube Bei Aufzeichnung der Spektren von dem Bogen in einem Spektrometer oder einem Spektrographen kann der Gehalt der verschiedenen Elemente in dem Staub, wie z, B, Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor und Magnesium ebenso wie Legierungsbestandteile, wie beispielsweise Nickel und öhrom bestimmt werden. Das Nehmen der Probe kann fortlaufend oder in . ausgewählten Intervallen durchgeführt werden, während eine Analyse einer jeden Probe nur wenige Sekunden bei Verwendung einer
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automatischen Aufzeichnung der Spektrallinien-Intensität ■beansprucht.
In alternativer Weise zu der Zuführung der Stautrnrobe unmittelbar zu der Plasmaäuse kann der Staub in einem geschlossenen Behälter gesammelt werden und von dort durch ein Plasma- Düse-Gerät zum Zwecke der Analyse geblasen werden.
In den Fig» 2 und 3 sind zwei mögliche aerodynamische Anordnungen an dein Lanäenendo veranschaulicht, welche durch die Schlacke hindurchgehen.
In Figo 2 ist das Lanzenende im wesentlichen wie dasjenige in Fig. 1 ausgeführt und ragt bei 1o über das Einlaßrohr 11 hervoro In Fig. 3 ist die Lanze mit einer hohlen Aussenwand 12 versehen, durch welche das Gas einen ringförmigen Auslass 13 zugeführt wird,- der das innere Ende eines durchbohrten Verschlusses umgibt, dessen äußeres Ende mit der Schmelze in Berührung stehtβ Das Gas wird den STahl oder die Stahlteilchen durch den durchbohrten Verschluss nach oben ziehen und diese werden dann durch den Gasstrom zu dem Analysegerät getragen.
Es kann in beiden Fällen notwendig sein, eine geeignete Wasserkühlung für die Lanze vorzusehen.
Eine Staubprobe zum Analysieren kann durch Zerstäubung eines fortlaufenden oder unterbrochenen Metallstromes bereitgestellt werden, der aus einem Schachtofen abgezogen wird oder durch jedes andere geeignete Mittel. Die Analysetechnik ist auf andere Metalle außer auf Stahl anwendbar, wobei es sich z. B. um Gußeisen, Aluminium oder Kupfer handeln kann.
Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.
109812/0263 BA^ original

Claims (1)

  1. Pat e nt an st) rüo h e
    Verfehreaa mum Analysieren iron geschmolzenem Material, in welchem eine Ä?obe vom der Bchntelae entnommen und analysiert wird, dadurch er @ k t η η ζ, © i ο h η e t , dass die Probe in Form von Teilchen durch einen Gasstrom von der Schmelze (1) 3nt»QW!ien und einem Analysegerät (5) zugeführt wird·
    2e Yerfahren nach Arispruah 1, dadurch gekennzeichnetT dass die Teilchen von der Schmelze(1) durch einen Gasstrom au dem Analyse;^rät (5) getragen werden·
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Toiiohon durch don Gasstrom au einer Lagerstation getrafren werden, von welcher sie dann zu dem Analysegerät (5) transportiert werden.
    4. Yerfahren der vorotoh^nden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dann die Anelyso d^rch Hiηdurchführung der Teilchen duroh eine PlasHBdür>e h^v/irkt und dio Analyse der Tnilchen mit Hi Ifο der ,Düsen- Boe-on-Spektren durchgeführt
    4. Vorfahren noch einem dnr vorBtehend'.T Arnnrüche, dadurch "•ok^nn/i^iohriet, dίr>~ .lioh c\nr, re9ohr"olzone Material nnfcorhni b ^in-'Γ BchlncVo (2) in "inorn ßchnchtofon befindobc
    Vr^fnhi'^n nach oine'T dor Ansprüche 1 bi" 4, dadurch "- '/>.]ohr>nt, daf'H di" ΒοΗ^οΙ'ό al^ Sbrom vnr*lio"-b, flor von der
    BAD
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    "Verfahren, nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch · gekennzeichnet, dass es sich bei dem geschmolzenen Material (1) "n Q-erchTnolzenes Eisen in einer1 Prischungs- oder1 Verfeinerung np ro ζ ess handelte
    P. Vorrichtung nur Durchführen" dos Vorfahren'": rr.ch 3Z1"":" dor vorstehenden Ansprüche, ^ekenmeichuet durch ein1? Lan-:-o (3)5 Mittel (4) "51T1"! Zuführen eine? Gar;^r: unter Drue1-- in der Fähe den Lauzenendes, um die Teilchen aus d^m foncbpolzenor. Material von der Schmelze (1) abzusondern, wenn das Lanriononde (1o) an doroalben anlieft und υπ die Teilchen d^rch die Lanze (3) zn t^ri^en, ein Analese-?orät (f>) "^d Mittel ζην tiberführung der τηη d^r La1I1Ti (^) i.^fpro^o^^^nen Teilchen ^11 dem Analyseferät (?)■>
    Vorrichtun-j rvioh Ann-pruoh 8, dadurch SGltonn^eicirnot, dasn die Mittel zur Zuführnr.^ dan G.mor bxig eine'n Rohr* (4) rit
    offenen Endo iri^.orhalb d>-:r rit einor" offenen Ετ·Ηο v Lnnao (5) bestehen ,n^. ^^" Gas ^" rOr Ob or f. I^ c V1O
    z'.: C1) :·—" leite·", wenn dns offono End^ (Ίο) der (3) r-line Oberfläche dor Schmolzt (1) ^
    Vorri oht^nf n^oh Anτ>t*1 ich H, d
    'iar' Fittol rvr ^iifiT.-run·/ do α Gr ο ■■?'■> "1^" ei » - Rohr (11) ^ ■ir ^ A1Ir1Iasn bosteht, dor mit A- ^>vi Inneren dor Lar.";"1 (3) rherh'1!1"' 'vin^^ off nun·* (Ίο) in div\ LgnzenondD in g
    ."teht, um i™. ?:triob oine AbSOn7^m;=* oder oino Mm ld-j ob ο rh ρ Ib <·';:α offcnon E"cior: dor off run;"1' (Ίο) zu οττ,ρίηϊπ, vod^reb, wenn dienen o.ff">n··· Fn/ij (Ίο) in Bor^nt11"1^1" mit fi-^r F-'>t"ll0C11VeIiO (i) ^t.»Mt, ojn προη di.'v^or nunc-oh^ndΛτι Sfcrovi «iurih ü"1 öf.fnurii" (Ίο) !^".COn, r'.ornchl'u^o'r uni'/'-inV fm 'υτοη die T^n^e ";etrnp;on irlrda
    OR/GINAL 109812/0263
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 1o, dadurch p-ekennzeichnet, dass das Analyeegerät (5) ein eine Plasma Düse erzeugendes Gerät zur Aufnahme der (Teilchen in der Bopjenlinie derselben darstellte
    12«, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine TeilOhen-Lagerstation zur Aufnahme der Teilchen von der Lanze(3) und Mittel vorgesehen nind, um die Teilchen von der Lager station ?,\x dem rät (5) zu überführen«.
    BAD 109812/0263
    ^' ■ ' ■— J
    L e e r s e i t e
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