DE1648957B2 - Probenehmer für Metallschmelzen mit Mitteln zur Feststellung der Temperatur - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Probenehmer zum Eintauchen in ein flüssiges Metallbad bis unterhalb einer Schlackendecke oder Oxidschicht mit einer Probenahmekammer, die ein Thermoelement in einem Quarzrohr enthält, innerhalb eines Rohres aus hochhitzebeständigem Material, wie Pappe, die an ihrem in die Schmelze eintauchenden Ende von einem Dekkel verschlossen ist.

Es ist bekannt, die Entnahme von Proben aus flüssigen. Eisen-, Stahl- und sonstigen Metallbädern mit Hilfe eines Löffels vorzunehmen.

Die Erfassung der Temperatur in flüssigen Metallbädern mittels Thermoelemente enthaltendem Meßkopf ist z. B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster t 957 075 bekannt.

Aus der Literatur: Dr. Alan T. Gorton und Dr. Erich F. W ο η d r i s »Rapid determination of the carbon content in liquid steel by liquidus point determination« (17th ISA Tron and Steel Instrumentation Conference 15. bis 17. März 1967) ist es bekannt, schnelle Bestimmungen des Kohlenstoffgehaltes in flüssigem Stahl mit Hilfe der Bestimmung des Liquidus-Punktes durchzuführen.

Hierzu dient gemäß F i g. 7 a ein Tauchthermoelement, welches in einem Quarzrohr enthalten ist, welches seinerseits von einem Haltekörper getragen wird, der von einem Papprohr umgeben ist. Das Eintauchende des Papprohres ist von einer Holzscheibe abgedeckt, welche beim Eintauchen erst abgebrannt werden muß.

xo In den älteren Anmeldungen deutscher Offenlegungsschriften 1 798 054, 1 698 177, 1 648 964 und 1 598 830 ist ebenfalls das Gebiet der Analyse von Schmelzen, insbesondere Metallschmelzen, behandelt, und es wird mit Hilfe von Probenahme und Irermoelementmessung eine Temperaturkurve der Schmelze aufgenommen, die sich insbesondere für die Auswertung bezüglich des Kohlenstoffgehaltes eignet. Bei den Konstruktionen gemäß den älteren Anmeldungen ist jeweils die Eindringöffiiu"£ für die Schmelze verschlossen, und das Thermoelement ist nicht der im Bereich des Eintauchendes (Kappenboden) liegenden Eindringöffnung für die von unten eindringende Metallschmelze benachbart.

In der metallerzeugenden Industrie wird allgemein die Forderung nach immer genauerer Temperaturmessung und chemischer Analyse erhoben. Gleichzeitig tritt der Wunsch immer mehr in den Vordergrund, die bei bisher bekannten Vorrichtungen erforderlichen Zeiten für Meßvorgang- und -analyse zu reduzieren.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine weitgehend universell verwendbare Vorrichtung zu schaffen, welche zugleich aus dem Schmelzbad eine Probe entnimmt, die Temperatur mißt und eine chemische Analyse hinsichtlich des Kohlenstoffgehaltes durchzuführen gestattet.

Probenahme, Messung und Analyse sollen in einem Meßkopf durchgeführt und die hierfür erforderliche Zeil verkürzt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Probenehmer der eingangs beschriebenen Gcutung erfindungsgemäß dadurch, daß die Probenahmekammer an dem in die Schmelze eintauchenden Ende abgekehrten Ende von einem Entnahmerohr aus hochhitzebeständigem Material, wie Quarz, mit einem an ihrem freien Ende zur Atmosphäre hin offenen Kapillare und an dem Eintauchende von einer Kappe begrenzt wird, wobei Entnahmerohr und Kappe mittels einer Einbettmasse in dem Papprohr so eingebettet sind, daß der Kappenboden aus der Einbettmasse und dem Papprohr herausragt und die Kappe in ihrer Seitenwand in der Nähe des Kappenbodens eine unverschlossene, vorzugsweise kapillarartige Eindringöffnung für die Schmelze aufweist, und zwischen der Kappe und dem offenen Ende des Entnahmerohrs. welches dem Eintauchende des Probenehmers zugekehrt ist, in der Probenahmekammer ein Thermoelement so angeordnet ist, daß die heiße Lötstelle des Thermoelements der Eindringöffnung für das zu untersuchende Metallbad benachbart ist.

Die Vorteile der Erfindung sind offensichtlich: Die Probenahme erfolgt derart, daß das Eindringen von Schlackeneinschlüssen in die Probe verhindert wird. Im erfindungsgemäßen Probenehmer kühlt die Probe schnell ab, und die gewonnene Probe weist einen großen Durchmesser auf. Die Temperaturmessung erfolgt bereits beim Eintauchen in die Metallschmelze, und die gemessenen Werte können durch

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elektrische Anzeigegeräte angezeigt oder durch elek- legt. Das Einlegen des ^α&η Jffiieb

trische Schreibgeräte registriert werden. Die Meß- der Herstellung ^^s ^"SSr 1 einen bestimm-

werterfassung kann digital erfolgen. Es ist nicht mehr mers derart, dall aas w»»* aufweist und, wie

erforderlich, jeden Meß- bzw. Analysenvorgang ge- ten Abstand zum ^B*^m^:[ Jl _der Einbettmasse e

trennt vorzunehmen, sondern alle Arbeitsvorgänge 5 der Fig. 1 zu ^"f" onarz-U-Robr 1 »st ein Tber-

sind zu einem einzigen zusammengefaßt. Es ist auch eingebettet ist. in aas w _Di Thermoelement

praktisch nicht mehr erforderlich, die Probe von der moelementm eingBoracm. ^- Legierun-

Ofenbühne weg einem Laboratorium zuzuleiten, nur kann aus den vcrscbieoensien SB _Tem .

um den Kohlenstoffgehalt zu bestimmen. gen bestehen, die nach^ den zu^m .^^,^ _m

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den » türen ausgewählt werten. απ _{Mosstn Das}

Unteransprüchen zu entnehmen. wird eine Ausgleichsleitung η Jg^ _wirkendeQ

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Entnahmerohr α nut dem W ^ Thermoelemente

nachfolgenden Beschreibung an Hand der Schema- Quarz-U-Rohr 1, welcbeι ein r _eichsleitung „

zeichnung erläutert. E, zeigt enthält, ist ^^f^Ä^tzebeständigen

F ig. leinen Längsschnitt durch den erfindungsge- i₅ und der Kapped rat."¹Je aer _{dnet Die}

mäßen Probenehmer, Einbettmasse in dem .W¹™^ ^ dargestel!-

F i g. 2 einen Teilschnitt des Probenehmer:= gemäß Ausgleichsleitung η endet an einem ment aarg

F i g. 1 mit um 90° versetzter Kappe, ten Kontaktstück. „,,_„_ _{ίςί we}i_st die Kap-

Fi g. 3 einen Teilschnitt durch ein abgewandeltes Wie der F ιg. 2 a>lenttdun .n *,* ««d ^ ^

Ausführungsbeispiel. »«, pe d eine ^'""P^SSende _{Medium> z}. _B. ein

Der in Fi g. 1 dargestellte Probenehmer weist ein zu messende bzw. zu an^al>sie cu _eindrin«t

Entnahmerohr a mil einer Kapillare b auf, deren flüssiges Metall, in das tn. ^ enthahe-

Ende verengt ist. Das Entnahmerohr α besteht aus Der Innendurchmesser des in^-er^ WF

einem hochhitzebeständigem Werkstoff wie Quarz. nen Hohlraums ergibt s,ch ^^^ _ή ^Ρ; _Er

Das Ende c der Kapillare b ist offen. Auch das ent- ^₅ ten Wandstarke/ von dem Aubendu _dgm

geeengesetzte Ende des Entnahmerohres α ist offen. ist, wie der F ι g. 1 zu entnehmen isi, ^ ^ _^^

Das offene Ende des Entnahmerohres ist von einer nenaurchmesser ^des bntilanm · _Sackloche,

Kappe d verschlossen. Kappe d besteht aus einem Hohlraum der Kappe d ist nach απ ei

Material, welches beim Schmelzen der Probe die Er- durchgeführt »»d bcsittt ^ «„^ E„^J^

gebnisse der Temperaturmessung bzw. der Analyse 30 stumpfformige Flache, »^e»cne ei _o

Sicht verfälscht. Als Material für die Kappe korn- Außenkante der ^^^KapVrf eine die

men, je nach Verwendungszweck, d.h. aus welchem weiter zu entnehmen ist, besitzt α e: jvapF.

f.üssigen Metallbad die Probe entnommen werden Wandstärke / durchdnnge de

f i d Kf i Bht hmung welche in ^R ^^"

f.üssigen Metallbad die Probe entnommen jg^

soll. Stahl, Kupfer, Messing oder Kupfer in Betracht. nehmung, welche in ^R ^^"f ^fl« H P_{11 Zi}: _t il i hhhibädi Kpe d ver auf«J* «™ ^^ί S a

Die Kappe d ist mit Hilfe einer hochhitzebeständigen 35 Kappe d ^f^^S^ so gestalt t.d^

Einbettmassee in einem Papprohr/ eingebettet. Die ist die schlitzförmige ^Ausnel™^{ung s}° ^h

Kapillare b des Entnahmerohres α ist. wie der F i g 1 in ihr das Quarz-U-B-°^hr J ¹^- _{auch das}

zu entnehmen ist, noch von einem Kupfermanteig Wie der .Fg 3 zu entn«.nme _Thermoele_

umgeben. Dieser Kupfermantel hat den Vorteil einer Q^rz-U-Rohr emfaIlen so ü _{hr a}

guten Wärmeleiteigenschaft. Besonders bewährt hat 40 ment/» ohne besonderen ^nut _{beUmasse e}

sich diese Ausführung bei der Untersuchung von Me- so ^^^'Vohres /eingebettet ist. Im übrigen

dien, die extrem hohe Temperatur aufweisen. In das -nnerhalb des Fappronres; em_fc

Entnahmerohr α ist ein Quarz-U-Rohr aus einem an- sind die gleichen Bezüglichen v.e «a F . _B.

deren hochhitzebeständigen Isolationsmaterial einge- wendet, da es s.ch um gle_1Chc Teile ..anaeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Probenehmer zum Eintauchen in ein flüssiges Metallbad bis unterhalb einer Schlackendecke oder Oxidschicht mit einer Probenahmekammer, die ein Thermoelement in einem Quarzrohr enthält, innerhulb eines Rohres aus hochhitzebes'tändigem Material, wie Pappe, die an ihrem in die Schmelze eintauchenden Ende von einem Deckel verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenahmekammer an dem in die Schmelze eintauchenden Ende abgekehrten Ende von einem Entnahmerohr (α) aus hochhitzebeständigem Material, wie Quarz, mit einem an ihrem freien Ende (c) zur Atmosphäre hin offenen Kapillare (b) und an dem Eintauchende von einer Kappe (ίί) begrenzt wird, wobei Entnahmerohr («) und Kappe (d) mittels einer Einbettmasse (e) in dem Papprohr (/) so eingebettet sind. daß der Kappenboden aus der Einbettmasse (e) und dem Papprohr (/) herausragt und die Kappe (d) in ihrer Seitenwand in der Nähe des Kappenbodens eine unverschlossene, vorzugsweise kapillarartige Eindringöffnurig (k) für die Schmelze aufweist, und zwischen der Kappe (d) und dem offener. Ende des Entnahmerohrs (a), welches dem Eintauchende des Probenehmers zugekehrt ist, in der Probenahmekammer ein Thermoelement (tn) ^o angeordnet ist, daß die heiße Lötstelle des Thermoelements der Eindringöffnung (A) für dss zu uriersuc! ;nde Metallbad benachbart is...

2. Probenehmer nach Ansprucu 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entnahmerohr (a) mit einer Kappe (d) versehen ist, die zur Aufnahme der Schenkel des Thermoelements (m) geschlitzt ist.

3. Probenehmer nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Quarz-U-Rohr (1) in Schlitzen der Kappe (d) für das Entnahmerohr («) eingelegt ist.