Verfahren zur spektroskopischen;Prüfung des Metallbades in Schmelz-
und Frisch-, vorzugsweise Elektroöfen. Es ist bekannt, beim Bessemerverfahren durch
Beobachtung der aus dem Birnenhalse aufsteigenden leuchtenden Dämpfe und Verbrennungsgase
mittels eines Spektroskopes den Reinheitsgrad des Eisens und insbesondere dessen
Kohlenstoffgehalt zu bestimmen. Erfahrungsgemäß verschwinden mit fortschreitender
Entkohlung des flüssigen Eisens gruppenweise mehr und mehr Linien aus den von den
glühenden Gasen herrührenden Spektren, und die Erfahrung hat gelehrt, daß aus der
Art des jeweils beobachteten Spektrums sehr genaue Schlüsse auf den Kohlenstoffgehalt
des Bades gezogen werden können.Procedure for the spectroscopic; testing of the metal bath in melting
and fresh, preferably electric, ovens. It is known to use the Bessemer method
Observation of the glowing vapors and combustion gases rising from the neck of the pear
the degree of purity of the iron and in particular its purity by means of a spectroscope
Determine carbon content. Experience has shown that they disappear with advancing
Decarburization of the molten iron in groups more and more lines from the by the
glowing gases, and experience has shown that from the
Type of spectrum observed in each case very precise conclusions about the carbon content
of the bath can be pulled.
Von besonderer Wichtigkeit wäre die Anwendung einer ähnlichen spektroskopischen
Prüfungsmethode bei der Verfolgung des Schmelz- und Frischvorganges im Elektroofen,
weil es bei den in diesen Ofen zu behanclelnden Chargen entweder auf eine weitgehende
Entkohlung oder eine sehr genaue Einstellung des Kohlenstoffgehaltes ankommt, um
Eisen oder Legierungen von großer Reinheit oder von ganz-besonderen Eigenschaften
zu erzeugen, eine derartig genaue Einstellung des Bades aber nur möglich ist, wenn
eine schnell ausführbare und genaue Prüfungsmethode zur Verfügung steht.The application of a similar spectroscopic method would be of particular importance
Test method when tracking the melting and refining process in the electric furnace,
because in the case of the batches to be treated in this furnace, either an extensive one
Decarburization or a very precise adjustment of the carbon content is important
Iron or alloys of great purity or of very special properties
to produce, but such a precise setting of the bath is only possible if
a quickly executable and accurate test method is available.
Nun versagt aber im Falle des Elektroofen; die spektroskopische Prüfung
der im-Ofen vorhandenen oder aus einer Öffnung im Deckel aufsteigenden Gase und
Dämpfe, weil infolge der @-Ardampfung der zur Beheizu-ig des Ofens dienenden Kohlenelektroden
eine Anreicherung der aufsteigenden Gase und Dämpfe mit KohlenstQffdampf und dessen
Verbrennungserzeugnissen stattfindet und die Verdampfung im Metallbade bei Ausschaltung
des Lichtbogens nicht immer so lebhaft vor sich geht, daß eine genügend genaue Prüfung
der Dämpfe mit dem Spektroskop möglich ist. Man hat deshalb bisher zur Prüfung der
Schmelze von Elektroöfen entweder das auch beim Siemens-Martin-Ofen übliche Verfahren
der Beobachtung des Verhaltens einer dem Bade entnommenen Schmelzprobe oder die
bekannten chemischen Schnelluntersuchungsmethoden benutzt. Auch die beim Siemens-Martin-
und Bessemer-Prozeß bereits angewandte spektroskopische Untersuchungsmethode, bei
der das Spektroskop auf die Dampfzone eines außerhalb des Ofens hocherhitzten Gußprobestückes
gerichtet wird, wäre hier anwendbar, teilt aber den Nachteil der chemischen Untersuchungsmethode,
zu umständlich und zeitraubend zu sein.But now it fails in the case of the electric furnace; the spectroscopic examination
the gases present in the oven or rising from an opening in the lid and
Vapors, because of the @ -vaporization of the carbon electrodes used to heat the furnace
an enrichment of the rising gases and vapors with carbon vapor and its
Combustion products takes place and the evaporation in the metal bath when switched off
of the arc is not always so vivid that a sufficiently precise examination
the vapors with the spectroscope is possible. One has therefore so far to examine the
Melting from electric furnaces is either the same procedure used for Siemens-Martin furnaces
the observation of the behavior of an enamel sample taken from the bath or the
known chemical rapid investigation methods are used. The Siemens-Martin
and the Bessemer process already used spectroscopic investigation method
which the spectroscope on the steam zone of a highly heated cast specimen outside of the furnace
would be applicable here, but shares the disadvantage of the chemical investigation method,
too cumbersome and time consuming to be.
Nach der Erfindung wird nun zur spektroskopischen Untersuchung der
Beschaffenheit der Chargen von Elektroöfen so vorgegangen, daß an einer Stelle der
Badoberfläche durch eine zusätzliche Wärmequelle die Hitze bis zum Eintritt starker
Verdampfung gesteigert und die sich über dieser Stelle bildende dichte Dampfschicht
durch eine Öffnung in der Ofenwandung mit dem Spektroskop beobachtet wird.According to the invention, the spectroscopic investigation of the
Condition of the batches of electric furnaces proceeded so that at one point the
Bath surface by an additional heat source the heat until it enters
Increased evaporation and the dense layer of vapor that forms over this point
is observed through an opening in the furnace wall with the spectroscope.
Als für den vorliegenden Zweck besonders
geeignete
zusätzliche Wärmequelle dient nach der weiteren Erfindung ein elektrischer Lichtbogen,
der vorzugsweise zwischen einer Hilfselektrode und der zu erhitzenden Stelle der
Badoberfläche erzeugt wird, wobei die Hilfselektrode aus einem gegenüber .der Badtemperatur
genügend hitzebeständigen und hinsichtlich seines Dampfspektrums bekannten Stoffe
besteht. Diese Hilfselektrode, die zweckmäßig drahtförmig gestaltet und am einen
Ende mit einem wärmeisolierenden Griffe versehen ist, kann in einfacher Weise durch
eine Öffnung in der Ofenwandung eingeführt werden. Der mit dem Metallbade in Verbindung
stehende Pol der `Stromquelle wird zweckmäßig geerdet.As special for the present purpose
suitable
additional heat source is used according to the further invention, an electric arc,
which is preferably between an auxiliary electrode and the point to be heated
Bath surface is generated, the auxiliary electrode from an opposite .the bath temperature
substances that are sufficiently heat-resistant and known in terms of their vapor spectrum
consists. This auxiliary electrode, which is expediently designed in the form of a wire and on one
The end is provided with a heat-insulating handle, can easily be through
an opening can be introduced in the furnace wall. The one in connection with the metal bath
The standing pole of the `power source is suitably earthed.
Man erblickt im Spektroskop neben dem für das betreffende Hilfselektrodenmaterial
charakteristischen Linienspektrum die für die Verunreinigungen oder Zusätze im Metallbade
eigentümlichen Linien, und es können so leicht auf Grund der bereits vorliegende
i Erfahrungen in der Auswertung solcher überdeckenden Linien- oder Bandenspektren
Schlüsse auf die Zusammensetzung des Bades gezogen werden. Der störende Einfluß
der von dem Heizlichtbogen ausgehenden Gase und Dämpfe ist bei diesem Verfahren
durch die tiefe Lage des Hilfslichtbogens und durch die in diesem stattfindende
energische Verdampfung vermieden, durch die fremden Dämpfen der Zutritt gesperrt
wird. Das Verfahren hat gegenüber den bisher bekannten den Vorteil, mit einfachsten
Mitteln und gleichzeitig schnell ausführbar zu sein. Bei sehr genauen Untersuchungen
wird zweckmäßig der Heizlichtbogen während der Messung ausgeschaltet, um dessen
störendes Licht und jede Störung der Messung durch dessen Dämpfe und Gase auszuschließen.
Ferner dürfte es sich empfehlen, den Einfluß der Schlacke auf die Messung durch
geeignete Hilfsmittel auszuschließen. -Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist nicht auf Elektrolichtbogenöfen beschränkt, sondern erfolgt mit gleichem Vorteil
bei den Elektroinduktionsöfen, gegebenenfalls auch bei Siemens-Martin- und ähnlichen
Ofen.One sees in the spectroscope next to that for the auxiliary electrode material in question
characteristic line spectrum for the impurities or additives in the metal bath
peculiar lines, and it can be so easily due to the already present
i Experience in the evaluation of such overlapping line or band spectra
Conclusions can be drawn about the composition of the bath. The disturbing influence
of the gases and vapors emanating from the heated arc is in this process
by the deep position of the auxiliary arc and by the one taking place in it
Vigorous evaporation avoided, access blocked by the foreign vapors
will. The method has the advantage over the previously known ones, with the simplest
Medium and at the same time quickly executable. With very precise examinations
the heated arc is expediently switched off during the measurement in order to reduce it
to exclude interfering light and any interference with the measurement by its vapors and gases.
It is also advisable to examine the influence of the slag on the measurement
exclude suitable aids. -The application of the method according to the invention
is not limited to electric arc furnaces, but takes place with the same advantage
with the electric induction furnaces, possibly also with Siemens-Martin and the like
Oven.