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DE1648957B2 - Samplers for molten metal with means for determining the temperature - Google Patents

Samplers for molten metal with means for determining the temperature

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DE1648957B2
DE1648957B2 DE1648957A DE1648957A DE1648957B2 DE 1648957 B2 DE1648957 B2 DE 1648957B2 DE 1648957 A DE1648957 A DE 1648957A DE 1648957 A DE1648957 A DE 1648957A DE 1648957 B2 DE1648957 B2 DE 1648957B2
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DE
Germany
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tube
cap
thermocouple
sampler
quartz
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DE1648957A
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German (de)
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DE1648957A1 (en
DE1648957C3 (en
Inventor
Rolf 5850 Hohenlimburg Kuenzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuenzer & Co Mess-Pruef- und Regeltechnik 5850 Hohenlimburg
Original Assignee
Kuenzer & Co Mess-Pruef- und Regeltechnik 5850 Hohenlimburg
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Publication date
Application filed by Kuenzer & Co Mess-Pruef- und Regeltechnik 5850 Hohenlimburg filed Critical Kuenzer & Co Mess-Pruef- und Regeltechnik 5850 Hohenlimburg
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Publication of DE1648957B2 publication Critical patent/DE1648957B2/en
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

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.The invention relates to a sampler for immersion in a liquid metal bath to below a slag cover or oxide layer with a sampling chamber that has a thermocouple in one Quartz tube contains, inside a tube made of highly heat-resistant material, such as cardboard, attached to your The end immersed in the melt is closed by a lid.

Es ist bekannt, die Entnahme von Proben aus flüssigen. Eisen-, Stahl- und sonstigen Metallbädern mit Hilfe eines Löffels vorzunehmen.It is known to take samples from liquid. Iron, steel and other metal baths with With the help of a spoon.

Die Erfassung der Temperatur in flüssigen Metallbädern mittels Thermoelemente enthaltendem Meßkopf ist z. B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster t 957 075 bekannt.The detection of the temperature in liquid metal baths by means of a measuring head containing thermocouples is z. B. from the German utility model t 957 075 known.

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.From the literature: Dr. Alan T. Gorton and 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 March 15-17, 1967) it is known to make rapid determinations of the carbon content in liquid steel with the help of the determination of the liquidus point perform.

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.According to FIG. 7 a an immersion thermocouple, which is contained in a quartz tube, which in turn is carried by a holding body surrounded by a cardboard tube. The dipping end of the cardboard tube is made of a wooden disc covered, which must first be burned off when immersed.

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.xo In the older applications of German Offenlegungsschrift 1,798,054, 1,698,177, 1,648,964 and 1,598,830 is also the field of analysis of Melting, especially metal melting, treated, and it is with the help of sampling and Irermo element measurement a temperature curve of the Melt added, which is particularly useful for the evaluation with regard to the carbon content suitable. In the constructions according to the earlier applications, the penetration opening "£" for the Melt closed, and the thermocouple is not the one in the area of the immersion end (cap base) lying penetration opening for the molten metal penetrating from below.

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.In the metal-producing industry, there is a general requirement for more and more accurate temperature measurement and chemical analysis. At the same time, the wish comes more and more to the fore, the times required for measurement process and analysis in previously known devices to reduce.

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.The object of the invention is therefore to provide a largely universally usable device create, which takes a sample from the weld pool, measures the temperature and a chemical one at the same time Analysis of carbon content is permitted.

Probenahme, Messung und Analyse sollen in einem Meßkopf durchgeführt und die hierfür erforderliche Zeil verkürzt werden.Sampling, measurement and analysis should be carried out in one measuring head and the necessary for this Zeil can be shortened.

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.This object is achieved according to the invention with a sampler of the type described at the outset in that the sampling chamber is turned away at the end immersed in the melt End of a sampling tube made of a highly heat-resistant material, such as quartz, with one on hers free end to the atmosphere open capillary and limited at the immersion end by a cap is, with the removal tube and cap being embedded in the cardboard tube by means of an investment material, that the cap base from the investment material and the cardboard tube protrudes and the cap in its side wall near the cap base has an unlocked, preferably has capillary-like penetration opening for the melt, and between the Cap and the open end of the extraction tube. which faces the immersing end of the sampler is, in the sampling chamber, a thermocouple is arranged so that the hot soldering point of the Thermocouple of the penetration opening for the metal bath to be examined is adjacent.

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 durchThe advantages of the invention are obvious: the sampling is carried out in such a way that the penetration of slag inclusions in the sample is prevented. In the sampler according to the invention, the cools Sample quickly, and the sample obtained is large in diameter. The temperature measurement occurs as soon as it is immersed in the molten metal, and the measured values can pass through

i 648 957i 648 957

elektrische Anzeigegeräte angezeigt oder durch elek- legt. Das Einlegen des ^α&η Jffiiebelectrical display devices indicated or by elec- tric. The insertion of the ^ α & η Jffiieb

trische Schreibgeräte registriert werden. Die Meß- der Herstellung ^s ^"SSr 1 einen bestimm-tric writing instruments are registered. The measuring of the manufacture ^ s ^ "SSr 1 a determin-

werterfassung kann digital erfolgen. Es ist nicht mehr mers derart, dall aas w»»* aufweist und, wievalues can be recorded digitally. It is no longer the case that aas w »» * and how

erforderlich, jeden Meß- bzw. Analysenvorgang ge- ten Abstand zum B*m^:[ Jl der Einbettmasse e necessary, every measurement or analysis process gives a distance to B * m ^: [Jl of the investment material e

trennt vorzunehmen, sondern alle Arbeitsvorgänge 5 der Fig. 1 zu ^"f" onarz-U-Robr 1 »st ein Tber-separate to make, but all operations 5 of Fig. 1 to ^ "f" onarz-U-Robr 1 »st a Tber-

sind zu einem einzigen zusammengefaßt. Es ist auch eingebettet ist. in aas w Di Thermoelementare combined into a single one. It's also embedded. in aas w di thermocouple

praktisch nicht mehr erforderlich, die Probe von der moelementm eingBoracm. ^- Legierun-practically no longer necessary, the sample from the moelementm eingBoracm. ^ - alloy

Ofenbühne weg einem Laboratorium zuzuleiten, nur kann aus den vcrscbieoensien SB Tem .The furnace platform can only be transferred to a laboratory, only from the vcrscbieoensien SB Tem .

um den Kohlenstoffgehalt zu bestimmen. gen bestehen, die nach^ den zu^m .^^,^ m to determine the carbon content. gen, which after ^ the to ^ m. ^^, ^ m

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den » türen ausgewählt werten. απ Mosstn Das Further refinements of the invention are selected for the doors. απ Mosstn Das

Unteransprüchen zu entnehmen. wird eine Ausgleichsleitung η Jg^ wirkendeQ Refer to subclaims. a compensating line η Jg ^ actingQ

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Entnahmerohr α nut dem W ^ ThermoelementeOne embodiment of the invention is in the extraction tube α nut the W ^ thermocouples

nachfolgenden Beschreibung an Hand der Schema- Quarz-U-Rohr 1, welcbeι ein r eichsleitungfollowing description on the basis of the scheme quartz U-tube 1, welcbeι a r eichsleitung "

zeichnung erläutert. E, zeigt enthält, ist ^^f^Ä^tzebeständigendrawing explained. E, shows contains, is ^^ f ^ Ä ^ etch-resistant

F ig. leinen Längsschnitt durch den erfindungsge- i5 und der Kapped rat."1Je aer dnet Die Fig. linen longitudinal section through the erfindungsge- i 5 and the Kapped rat. "1 dnet Depending The aer

mäßen Probenehmer, Einbettmasse in dem .W1™^ ^ dargestel!-appropriate sampler, investment material in the .W 1 ™ ^ ^ shown! -

F i g. 2 einen Teilschnitt des Probenehmer:= gemäß Ausgleichsleitung η endet an einem ment aargF i g. 2 a partial section of the sampler: = according to the compensation line η ends at a ment aarg

F i g. 1 mit um 90° versetzter Kappe, ten Kontaktstück. „,,_„_ ίςί weist die Kap-F i g. 1 with cap offset by 90 °, th contact piece. ",, _" _ ίςί we i s t the Cape

Fi g. 3 einen Teilschnitt durch ein abgewandeltes Wie der F ιg. 2 a>lenttdun .n *,* ««d ^ ^Fi g. 3 shows a partial section through a modified version of FIG. 2 a> lenttdun .n *, * «« d ^ ^

Ausführungsbeispiel. »«, pe d eine ^'""P^SSende Medium> z. B. einEmbodiment. »«, Pe d a ^ '"" P ^ SSend medium> z . B. a

Der in Fi g. 1 dargestellte Probenehmer weist ein zu messende bzw. zu anal>sie cu eindrin«tThe in Fi g. 1 shows a sampler to be measured or to an al > sie cu e indrin «t

Entnahmerohr a mil einer Kapillare b auf, deren flüssiges Metall, in das tn. ^ enthahe-Withdrawal tube a mil a capillary b , whose liquid metal, into the tn. ^ contain-

Ende verengt ist. Das Entnahmerohr α besteht aus Der Innendurchmesser des in^-er^ WFThe end is narrowed. The sampling tube α consists of the inside diameter of the in ^ -er ^ WF

einem hochhitzebeständigem Werkstoff wie Quarz. nen Hohlraums ergibt s,ch ^^^ ή Ρ; Er a highly heat-resistant material such as quartz. nen cavity results in s, ch ^^^ ή Ρ ; He

Das Ende c der Kapillare b ist offen. Auch das ent- ^5 ten Wandstarke/ von dem Aubendu dgm The end c of the capillary b is open. Also corresponds ^ 5 th wall thickness / of the Aubendu dgm

geeengesetzte Ende des Entnahmerohres α ist offen. ist, wie der F ι g. 1 zu entnehmen isi, ^ ^ _^^ Approved end of the extraction tube α is open. is like the figure. 1 to be found isi, ^ ^ _ ^^

Das offene Ende des Entnahmerohres ist von einer nenaurchmesser ^des bntilanm · Sackloche,The open end of the extraction tube is of a nominal diameter ^ of the bntilanm · blind hole ,

Kappe d verschlossen. Kappe d besteht aus einem Hohlraum der Kappe d ist nach απ eiCap d closed. Cap d consists of a cavity of the cap d is according to απ ei

Material, welches beim Schmelzen der Probe die Er- durchgeführt »»d bcsittt ^ «„^ E„^J^ Material during melting of the sample, ER carried out »» d bcsittt ^ "" ^ e "^ J ^

gebnisse der Temperaturmessung bzw. der Analyse 30 stumpfformige Flache, »e»cne ei o Results of the temperature measurement or the analysis 30 frustum-shaped surface, » e » cne ei o

Sicht verfälscht. Als Material für die Kappe korn- Außenkante der ^^^KapVrf eine dieView falsified. As a material for the cap grain outer edge of the ^^^ KapVrf a die

men, je nach Verwendungszweck, d.h. aus welchem weiter zu entnehmen ist, besitzt α e: jvapF.men, depending on the intended use, i.e. from which further information can be found, has α e: jvapF.

f.üssigen Metallbad die Probe entnommen werden Wandstärke / durchdnnge deFor the liquid metal bath, the sample is taken Wall thickness / penetration de

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

f.üssigen Metallbad die Probe entnommen jg^f.liquid metal bath the sample is taken jg ^

soll. Stahl, Kupfer, Messing oder Kupfer in Betracht. nehmung, welche in R ^^"f fl« H P11 Zi: t il i hhhibädi Kpe d ver auf«J* «™ ^^ί S atarget. Steel, copper, brass or copper can be considered. taking, which in R ^^ "f fl « HP 11 Zi : t il i hhhibädi Kpe d ver on «J *« ™ ^^ ί S a

Die Kappe d ist mit Hilfe einer hochhitzebeständigen 35 Kappe d ^f^^S^ so gestalt t.d^The cap d is designed with the help of a highly heat-resistant 35 cap d ^ f ^^ S ^ so td ^

Einbettmassee in einem Papprohr/ eingebettet. Die ist die schlitzförmige Ausnelung s° h Investment in a cardboard tube / embedded. This is the slot-shaped opening 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 Capillary b of the extraction tube is α. like Fig. 1 in it the quartz UB- ° hr J 1 ^ - also that

zu entnehmen ist, noch von einem Kupfermanteig Wie der .Fg 3 zu entn«.nme Thermoele_can be seen from a copper clad dough like the .Fg 3 .nme thermocouples _

umgeben. Dieser Kupfermantel hat den Vorteil einer Q^rz-U-Rohr emfaIlen so ü hr a surround. This copper jacket has the advantage of Q ^ rz U-pipe emfaIlen so hr above a

guten Wärmeleiteigenschaft. Besonders bewährt hat 40 ment/» ohne besonderen ^nut beUmasse e good thermal conductivity. 40 ment / »without special ^ groove beUmasse e has proven particularly effective

sich diese Ausführung bei der Untersuchung von Me- so ^^^'Vohres /eingebettet ist. Im übrigenThis execution is embedded in the investigation of Me- so ^^^ 'Vohres /. Furthermore

dien, die extrem hohe Temperatur aufweisen. In das -nnerhalb des Fappronres; emfc media that are extremely high in temperature. In the -within the Fappronre; em fc

Entnahmerohr α ist ein Quarz-U-Rohr aus einem an- sind die gleichen Bezüglichen v.e «a F . B.Sampling tube α is a quartz U-tube made from an an- are the same references ve «a F. B.

deren hochhitzebeständigen Isolationsmaterial einge- wendet, da es s.ch um gle1Chc Teile ..anaeit.Their highly heat-resistant insulation material is used, as s.ch is all about 1C hc parts ..anaeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 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...1. Sampler for immersion in a liquid metal bath to below a slag cover or oxide layer with a sampling chamber that contains a thermocouple in a quartz tube, inside a tube made of highly heat-resistant material, such as cardboard, with a lid at its end that is immersed in the melt is closed, characterized in that the sampling chamber at the end facing away from the melt immersed in the end of a sampling tube (α) made of highly heat-resistant material such as quartz, with a capillary open at its free end (c) to the atmosphere (b) and on the immersion end is limited by a cap (ίί), with the extraction tube («) and cap (d) being embedded in the cardboard tube (/) by means of an investment material (e). that the cap base protrudes from the investment material (e) and the cardboard tube (/) and the cap (d) has an unsealed, preferably capillary-like penetration opening (k) for the melt in its side wall near the cap base, and between the cap (d ) and the more open. At the end of the extraction tube (a) facing the immersion end of the sampler, a thermocouple (tn) ^ o is arranged in the sampling chamber so that the hot soldering point of the thermocouple of the penetration opening (A) for dss to uriersuc! ; nde metal bath is adjacent ... 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.2. Sampler according to Ansprucu 1, characterized in that the sampling tube (a) is provided with a cap (d) which is slotted to receive the legs of the thermocouple (m). 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.3. Sampler according to claim 1 or 2, characterized in that the quartz U-tube (1) is inserted into slots in the cap (d) for the extraction tube («).
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Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E771 Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences