AT391947B - Tauchpyrometer - Google Patents

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    • G01K1/08Protective devices, e.g. casings
    • G01K1/12Protective devices, e.g. casings for preventing damage due to heat overloading
    • G01K1/125Protective devices, e.g. casings for preventing damage due to heat overloading for siderurgical use

Description

Nr. 391 947
Die Erfindung betrifft ein Tauchpyrometer mit einer Umhüllung für ein Temperaturmeßelement, dessen Umhüllung ein einseitig geschlossenes Metallrohr aufweist, auf dem mehrere Schutzschichten angeordnet sind und mindestens zwei Schutzschichten Keramik-Metall-Gemische enthalten, welche aus Aluminiumoxid-Chromoxid-Molybdän bestehen, wobei die Konzentration des Molybdäns in den Keramik-Metall-Gemisch-5 Schichten von den inneren zu den äußeren Schichten hin abnimmt, wobei eine Keramikschicht von im wesentlichen reinem Aluminiumoxid-Chromoxid die äußerste Keramik-Metall-Gemisch-Schicht bedeckt, und wobei jede der Keramik-Metall-Gemisch-Schichten und die Keramikschicht eine Porosität von ca. 4 % bis ca. 33 % aufweist, wobei ferner eine verlierbare Schutzhülle vorgesehen ist, die mindestens einen Teil der Umhüllung abdeckt und eine Zirkonoxid-Schicht aufweist. 10 Derartige Tauchpyrometer werden insbesondere für das Messen der Temperaturen flüssiger Metalle verwendet
Bei vielen industriellen und wissenschaftlichen Verfahren ist eine Messung und Kontrolle extrem hoher Temperaturen nötig. So ist beispielsweise die Messung der Temperatur geschmolzener Metalle für eine geeignete Verfahrensführung bei der Metallherstellung wesentlich. Zwei der am meisten verwendeten Geräte für die Bestimmung der Temperaturen flüssiger Metalle sind das optische Pyrometer und die entfembare Thermoelement-15 Lanze. Das optische Pyrometer arbeitet nicht so genau, wie dies wünschenswert ist und kann lediglich die Oberflächentemperatur des flüssigen Metalls messen. Die bewegliche Thermoelement-Lanze ist ungenau. Sie erlaubt nicht die kontinuierliche Messung der Temperatur des flüssigen Materials und ihr Gebrauch wirft verschiedene Sicherheitsprobleme für die Bedienungsperson, welche sie benutzt, auf.
Als Folge der Nachteile sowohl des optischen Pyrometers als auch der jeweils einsetzbaren Thermoelement-20 Lanze sind erhebliche Anstrengungen zur Entwicklung eines Tauchpyrometers gemacht worden, das langzeitig ständig Meßwerte liefern soll. Bei einem Tauchpyrometer ist ein Thermoelement in einem Rohr aus Metall mit hohem Schmelzpunkt eingeschlossen, welches mit einem keramischen Material, beispielsweise Aluminiumoxid AI2O3 oder einer Mischung aus Aluminiumoxid und Chromoxid (C^Oj) beschichtet ist. Die Schichten schützen das Metallrohr gegenüber der flüssigen Metallumgebung. Die Verwendung einer oder mehrerer 25 keramischer Schichten ist jedoch nicht befriedigend, da eine einfach oder mehrfach vorgesehene Keramikschicht zum Absplittem neigt mit der Folge, daß das flüssige Metall die Metallhülse erreichen und angreifen kann. Die innere Metallhülse kann dem Angriff durch die Schlacke und/oder das flüssige Metall nicht standhalten und wird zusammen mit dem eingeschlossenen Thermoelement schnell zerstört. Das Meßelement, üblicherweise ein Edelmetall-Thermoelement, ist teuer und es ist wünschenswert, dieses vielfach benutzen zu können. 30 Umhüllungen, welche für einen Schutz der Thermoelemente entwickelt sind, haben zu einem langsamen thermischen Meßverhalten geführt und dies macht die Entwicklungen für zahlreiche Anwendungszwecke ungeeignet
In der US-PS 4 721 534 wird eine Schutzhülle für ein Thermoelement beschrieben, welche schweren thermischen Schocks widerstehen kann und welche eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion und 35 Erosion durch geschmolzene Metalle aufweist. Obwohl die Standzeit dieser Schutzhülle bereits relativ lang ist, ist es wünschenswert, die Standzeit noch weiter zu verbessern.
Es ist insbesondere wünschenswert, die Fähigkeit des Pyrometers zu verbessern, einen Vorheizzyklus in einer oxidierenden Atmosphäre zu überstehen und die Schutzhülle in einer festen Position zu montieren, sodaß sie im flüssigen Metall und außerhalb der Berührung mit Schlacke bleibt, solange die Wanne befahren wird. 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tauchpyrometer mit einer Umhüllung zu schaffen, welche für eine möglichst lange Zeitdauer in einer Umgebung aus geschmolzenem Metall eingesetzt werden kann. Dabei soll die Schutzeinrichtung für das Thermoelement so ausgebildet sein, daß sie thermischen Schocks widerstehen kann und dazu in der Lage ist, aufeinander folgende Zyklen schneller Aufheizung und Abkühlung zu überstehen. Das Tauchpyrometer soll in die Seitenwand oder den Boden einer flüssiges Metall enthaltenden Wanne einbaubar 45 sein.
Die Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Zirkonoxid-Schicht von einer Schicht aus faserförmigem Aluminiumoxid bedeckt ist.
Das erfindungsgemäße Tauchpyrometer ist gut zum Einbau in die Seitenwand oder den Boden eines trichterförmigen Behälters geeignet. Diese Anordnung erlaubt eine Verringerung der Länge des Geräts und damit 50 der Kosten. Außerdem verringert das kürzere Gerät die durch das flüssige Metall auf das Meßsystem ausgeübten Kräfte. Eine in der Seitenwand oder im Boden erfolgende Montage erleichert die Instrumentierung und läßt die Oberseite des Behälters frei von außenliegenden Drähten und Befestigungen.
Darüber hinaus ist die Anordnung des Thermoelements vor dessen Einbau bekannt Dies erlaubt eine größere Genauigkeit für das Extrapolieren der Temperaturen in anderen Bereichen der Schmelze. Es besteht ein direkter 55 Kontakt zwischen der Schutzhülle und dem geschmolzenen Material. Hierdurch wird ein schneller Wärmetransport und eine schnelle Ansprechzeit erreicht
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 - einen Längsschnitt durch eine Umhüllung mit innenliegendem Thermoelement, 60 Fig. 2 - einen Teilschnitt durch das vordere Ende des Tauchpyrometers mit verschiedenen aufgebrachten Schutzschichten,
Fig. 3 - eine zu Figur 2 analoge Darstellung mit zusätzlichen Außenschichten, -2-
Nr. 391 947
Fig. 4 - einen Schnitt durch einen feuerfesten Ziegel, der zum Einsatz in den Boden oder die Seitenwand eines Behälters vorgesehen ist
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß ein endseitig geschlossenes Metallrohr (12) einen Innenraum (13) bildet, welcher das Thermoelement (54) bzw. die Verbindungsstelle des Thermoelements enthält. Die Thermoelementendrähte (50) und (52) verbinden den Anschlußkopf (52) mit der Verbindungsstelle (54) des Thermoelements und werden in der Umhüllung (11) mittels einer nicht dargestellten, zwei Bohrungen aufweisenden Isolierung gehalten. Der Anschlußkopf (62) kann mit nicht dargestellten Dichtungen versehen sein.
Das Metallrohr (12) wird durch bekannte Verfahren aus einem Metall oder einer Metallegierung hergestellt, welche die erforderlichen Eigenschaften aufweist, nämlich einen hohen Schmelzpunkt und hohe Festigkeit gegenüber hohen Temperaturen. Molybdän ist das Metall der Wahl zur Verwendung bei sehr hohen Temperaturen, und zwar wegen seiner exzellenten mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen. Die thermische Leitfähigkeit und die spezifische Wärme des Metalls des Metallrohres steuern die Temperaturerhöhung im Inneren des Metallrohrs und das Ergebnis sind milde Umgebungsbedingungen für das Thermoelement. Es kann auch Molybdän verwendet werden, welches geringe Anteile von Titan und Zirkon enthält. Die entsprechende Legierung hat den Vorteil, daß ein stärkeres Metallrohr entsteht als wenn es ausschließlich aus Molybdän besteht, weil die Legierung eine Rekristallisation bei den interessierenden Temperaturen verhindert.
Auch Metallrohre aus rostfreiem Stahl sind relativ befriedigend zur Verwendung als innere Schutzhülle oder als Bestandteil der inneren Schutzhülle, wenn Temperaturen von niedrigerschmelzenden Materialien gemessen werden sollen, beispielsweise Aluminium oder Messing. Rostfreier Stahl hat einen Kostenvorteil gegenüber Molybdän und aus diesem Grund kann er in einigen Anwendungsfällen das Metall der Wahl für das Metallrohr sein. Obwohl auch andere Metalle als Molybdän oder Molybdän-Legierungen für das Metallrohr verwendet werden können, wie dies vorstehend erläutert wurde, wird das Metallrohr (12) nachstehend zur Vereinfachung als Molybdänrohr angesprochen. Es ist selbstverständlich möglich, auch andere geeignete Materialien anstelle von Molybdän vorzusehen.
Obwohl Molybdän einen sehr hohen Schmelzpunkt aufweist, oxidiert es bei hohen Temperaturen sehr rasch.
Molybdän wird auch durch chemisch aggressive Gase angegriffen, welche in der Umgebung einer Metallschmelze vorhanden sind. Aus diesem Grund muß eine Schutzschicht verwendet werden, um das Molybdänrohr gegenüber der Umgebung zu schützen.
Die entsprechende Beschichtung umfaßt eine Vielzahl von porösen Schichten aus Keramik-Metall-Gemischen, welche auch als "Cermet"-Schichten bezeichnet werden. Solche Keramik-Metall-Gemisch-Schichten sind Aluminiumoxid-Chromoxid-Molybdän, welche über ein Plasma-Sprühverfahren auf das Metallrohr aufgebracht werden.
Fig. 2 zeigt den Aufbau der Beschichtung (14), welche aus einer porösen Molybdän-Unterschicht (16) besteht, auf die poröse Keramik-Metall-Gemisch-Schichten (18), (20) und (22) aufgebracht sind, welche eine Mischung aus Aluminiumoxid-Chromoxid-Molybdän enthalten. Dabei nimmt der Molybdängehalt von der inneren zur äußeren Oberfläche in der Konzentration ab. Die äußere Schicht (24) besteht nahezu hundertprozentig aus Aluminiumoxid-Chromoxid.
Das Aluminiumoxid-Chromoxid kann Chromoxid in einer Konzentration von ca. 10 bis 30 Mol% enthalten und vorzugsweise enthält das Aluminiumoxid-Chromoxid-Pulver Chromoxid im Bereich von ca. 20 Mol%.
Aluminiumoxid-Chromoxid, welches ca. 20 Mol% Chromoxid enthält, hat einen thermischen Expansionskoeffizienten von ca. 8 Teilen pro Million pro °C.
Das Molybdän hat einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von annähernd 5,4 Teilen pro Million pro °C. Dies führt zu einem Unterschied von 45 % in den thermischen Expansionskoeffizienten zwischen Keramik und Molybdän.
Aluminiumoxid und Chromoxid können durch eine mechanische Mischung von Aluminiumoxid- und Chromoxid-Pulver hergestellt werden. Das bevorzugte Material ist jedoch ein Pulver, welches durch ein zusätzliches Brennen (secondary firing) entsteht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Umhüllung besteht die erste poröse Schicht auf dem Molybdän-Träger aus Molybdän-Pulver. Nachfolgende Schichten haben eine abnehmende Konzentration von Molybdän und eine zunehmende Konzentration des Keramikanteils. Die äußere Schicht besteht zu 100 % aus Keramik. Da das Ausmaß der Veränderungen in den Zusammensetzungen von Schicht zu Schicht nicht kritisch ist, erfolgt bei einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Tauchpyrometers die Konzentrationsänderung des Molybdäns in einem geradzahligen Volumen/Prozent-Verhältnis von der inneren Schicht zu den äußeren Schichten. Während die Anzahl der Schichten aus Keramik-Metall-Gemisch von 2 bis 10 betragen kann und vorzugsweise 3 bis 9, erweist es sich jedoch, daß es nur geringe Vorteile mit sich bringt, wenn man über fünf Schichten verwendet. Außerdem steigen die Kosten zur Herstellung der inneren Hülle mit der Anzahl der verwendeten Lagen.
Bei einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung der Umhüllung besteht die Schutzschicht (14) aus fünf Schichten, beginnend mit 100 Vol% Molybdän in der ersten Schicht, gefolgt von 75 bis 25 Vol% Keramik für die zweite Schicht, 50 Vol% Molybdän-50 Vol% Keramik für die dritte Schicht, 25 Vol% Molybdän-75 Vol% Keramik für die vierte Schicht und 100 Vol% für die fünfte Schicht -3-
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Die gesamte Dicke der verschiedenen Schichten kann von ca. 0,5 mm bis ca. 1 mm variieren.
Bei einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Tauchpyrometers hat die poröse Molybdänschicht, die auf dem Molybdänrohr liegt, ebenso wie jede der folgenden porösen Keramik-MetaU-Gemisch-Schichten eine Dicke von ca. 0,05 mm bis 0,1 mm. Die äußere keramische Schicht hat eine Dicke von ca. 0,40 mm bis 0,60 mm. Eine genaue Kontrolle der Dicken der verschiedenen Schichten ist nicht wesentlich zur Erzeugung einer inneren Hülle, welche keramischen Schocks widerstehen kann. Bei einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Tauchpyrometers hat jedoch jede der Schichten aus Molybdän und Keramik-Metall-Gemisch annähernd die gleiche Dicke, beispielsweise ca. 0,07 mm.
Es ist wesentlich, daß die Keramik-Metall-Gemisch-Schichten eine Porosität von ca. 4 bis ca. 33 % haben.' Der bevorzugte Bereich der Porosität beträgt ca. 15 bis 30 % und das Optimum liegt in der Größenordnung von 20 bis 25 %. Die Wirkung der Poren ist nicht vollständig geklärt, es ist anzunehmen, daß die Poren die Ausdehnung des Materials in den Schichten begünstigen, wenn diese einer Umgebung mit hoher Temperatur ausgesetzt werden. Die Bestimmung der angegebenen Porosität erfolgt durch optische Mikroskopie mit Hilfe üblicher stereologischer Technik.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Erzeugung der gewünschten Porosität besteht darin, daß man die Molybdän-Schicht, die Keramik-Metall-Gemisch-Schichten und die Keramik-Schichten mittels eines Plasma-Lichtbogen-Sprühverfahrens aufbringt. Dieses Verfahren hat sich als besonders günstig erwiesen, weil es die Kontrolle der kritischen Parameter, nämlich der Oberflächenstruktur und der Porosität der Schichten, erlaubt. Der Porositätsgrad einer metallischen, keramischen oder Keramik-Metall-Gemisch-Schicht beim Plasmasprühen wird in erster Linie durch die Verfahrensparameter bestimmt
Hierzu gehören die eingesetzte Energie für den Lichtbogen, die zugeführte Pulvermenge, der Abstand und der Winkel der Trägeroberfläche von dem Sprühstutzen und die Bewegungsgeschwindigkeit des Sprühstutzens über die Trägeroberfläche.
Der Energieeinsatz liegt üblicherweise im Bereich von ca. 15 bis 45 kW, das bevorzugte Energieniveau der eingesetzten Energie beträgt ca. 30 bis 40 kW. Eine Absenkung der eingesetzten Energiemenge führt zu einer Vergrößerung der Porosität in der aufgebrachten Schutzschicht
Die zugeführte Pulvermenge kann im Bereich von ca. 2,5 kg bis 4,5 kg Pulver pro Stunde betragen. Eine Verminderung der Pulverzuführrate verringert die Porosität der aufgesprühten Schicht
Der Sprühstutzen wird vorzugsweise in einem Abstand von ca. 5 cm bis ca 16 cm von der Oberfläche des Trägers gehalten. Die Porosität der aufgebrachten Schicht wächst mit einem Anwachsen der Distanz zwischen Sprühstutzen und Träger.
Der Winkel der aufgesprühten Teilchen beträgt, bezogen auf eine senkrecht zu dem zu besprühenden Teil liegende Achse, bis zu 30°, der bevorzugte Winkelbereich liegt zwischen 0° bis ca. 10°. Die Porosität wächst mit dem Auftragswinkel. Die Auftragsgeschwindigkeit des Sprühstutzens auf der Trägeroberfläche kann von ca. 10 cm bis ca. 30 cm pro Sekunde betragen. Die Porosität wächst mit der zunehmenden Auftragsgeschwindigkeit.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird der Träger beim Besprühen gedreht. Eine typische Drehgeschwindigkeit beträgt ca. 600 Umdrehungen pro Minute für einen rohrförmigen Träger von ca. 1,25 cm.
Zum Ausführen des Beschichtungsverfahrens sollte der Träger aufgeheizt werden, vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von ca. 90 °C bis ca. 260 °C. Obwohl eine Änderung der Trägertemperatur den Porositätsgrad verändern kann, erscheint dieser Einfluß eher gering.
Auch die Art und Stärke der Plasmagase haben geringe Auswirkungen auf die Steuerung des Porositätsgrades. Übliche Gase sind ein Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff im Volumen-Verhältnis Stickstoff zu Wasserstoff von ca. 4 : 1 bis ca. 8 : 1. Typische zweckmäßige Ausströmraten betragen 70 bis 100 Liter pro Minute für Stickstoff und 8,6 bis 17 Liter pro Minute für Wasserstoff.
Die Behälter zur Aufnahme flüssigen Metalls können durch einen gasbefeuerten Vorheizzyklus ohne Metall im Behälter gehen. Wenn keine Schutzhülle für die Umhüllung vorgesehen ist, könnte die Oxidationswirkung der Gasflamme die Umhüllung beschädigen und die Standzeit in der Schmelze verkürzen. Damit die Keramik-Metall-Gemisch-Schicht und die Keramik-Schicht geschützt werden, umfaßt der äußere Bereich als aufzuarbeitende oder zu opfernde Blättchen eine innere Schicht aus gieß- oder schmelzfähigem Zirkonoxid und eine abdeckende äußere Schicht (34) aus faserförmigem Aluminiumoxid.
Die Dicke dieser Schichten ist nicht kritisch und eine Schicht von ca. 0,25 mm Dicke ist geeignet. Nach Aufbringen der Deckschichten aus Zirkonoxid und Aluminiumoxid wird die gebildete Schutzhülle (26) für ca. 12 Stunden auf ca. 200 °C gehalten.
Dieses System kann auch lange Eintauchzeiten bei hohen Temperaturen aushalten, weil die Umhüllung (11) nicht in einem Vorheizzyklus beschädigt wird und nicht einer Schlackenschicht ausgesetzt ist. Die zu opfernden Schichten (32) und (34) sind üblicherweise am Ende des Vorheizzyklus zerstört, werden zu dieser Zeit aber auch nicht länger benötigt.
Bei einem bevorzugten Verfahren zum Herstellen des Tauchpyrometers ist mindestens eine Schicht aus Bomitrid zwischen der Keramikschicht (24) und den zu opfernden Schichten (32) und (34) vorgesehen. Fig. 3 zeigt Bomitiid als Schichten (28) und (30). Das Bomitrid kann dadurch aufgebracht werden, daß man eine wäßrige Suspension des Bomitrids bei Raumtemperatur auf die Keramikschicht aufsprüht, die Beschichtung -4-

Claims (3)

  1. Nr. 391 947 lufttrocknet und dann bei einer Temperatur von ca. 370 °C trocknet Bei einem bevorzugten Verfahren zum Aufbringen eines Bomitrid-Überzugs wird eine Vielzahl von dünnen Schichten mit Lufttrocknung zwischen jeder dünnen Schicht aufgebracht, wobei der endgültig beschichtete Träger bei Temperaturen von ca. 370 °C getrocknet wird. So können beispielsweise fünf Schichten von jeweils 0,05 mm Dicke verwendet werden, um auf diese 5 Weise eine Gesamtdicke der Bomitrid-Beschichtung von 0,25 mm zu erhalten. Geeignete wäßrige Suspensionen von Bornitrid, welche anorganisches Bindemittel wie beispielsweise Aluminiumoxid enthalten, sind handelsüblich. Bei einem bevorzugten Verfahren zum Aufbringen von Bomitrid werden mindestens zwei Schichten aus Bomitrid auf die äußeren porösen Schichten mit einer Zwischenschicht von Aluminiumoxid-Chromoxid zwischen 10 den Bomitridschichten aufgebracht Die Schichten können aufgebracht werden, indem man zunächst eine Suspension aus Bomitrid über die Aluminiumoxid-Oberschicht aufsprüht, um damit eine dünne Schicht aus Bomitrid auf der Aluminiumoxid-Chromoxid-Schicht zu bilden. Das Bomitrid wird luftgetrocknet und erhitzt und dann wird eine dünne Schicht aus Aluminiumoxid-Chromoxid im Plasma-Lichtbogen-Verfahren auf das Bomitrid aufgesprüht. Wie vorstehend 15 erläutert wurde, ist das Bomitrid so behandelt worden, daß die nachfolgende Beschichtung von im Plasma-Sprühverfahren aufgebrachtem Aluminiumoxid-Chromoxid darauf haften wird. Auf diesen Schritt folgt das Aufbringen einer weiteren Bomitridschicht. Es können auf diese Weise so viele Schichten aufgebracht werden, wie dies nötig erscheint Das Bomitrid erlaubt offensichtlich den benachbarten Keramik-Schichten, sich bei ihrer Expansion in Längsrichtung zu bewegen. Hierdurch entstehen Gleiteffekte, welche keine größeren 20 Beanspruchungen der benachbarten Keramikschichten zur Folge haben. Da die äußeren Schichten infolge ihrer Erosion in der Schmelze zerstört werden, übernehmen die inneren Schichten die Schutzaufgabe. Dieser Vorgang verläuft, bis zu die opfernde Schicht verbraucht ist. Nachdem die zu opfernden Schichten entfernt sind, wirkt die Schutzumhüllung mit ihren darunter befindlichen porösen Schichten, die intakt bleiben, weiterhin. Andere Materialien, wie Aluminiumoxid-Chromoxid haften nicht gut auf einem Träger aus Bomitrid, ohne 25 daß die Bomitrid-Schicht zur Verbesserung der Haftung behandelt worden ist. Bei einer solchen Behandlungsart ist das Bomitrid mit einer Schicht aus nassem Bomitrid versehen und Aluminiumoxid-Chromoxid-Pulver wird auf die nasse Bomitrid-Schicht aufgesprüht oder aufgebürstet Danach wird Aluminiumoxid-Chromoxid im Plasma-Sprühverfahren auf den erhaltenen Träger aufgesprüht An dieses Verfahren kann sich das Aufbringen jeweils einer Lage von Aluminium-Chromoxid auf eine Bomitrid-30 Schicht anschließen. Die vorbeschriebene Technik führt zu einem Tauchpyrometer, welches lange Eintauchzeiten überstehen kann, weil es die einzelnen Schichten schützt Die Standzeit eines Tauchpyrometers kann noch weiter dadurch verlängert werden, daß man das Innere des Metallrohrs (12) mit einer nicht dargestellten, einerseits geschlossenen Keramikröhre ausfüllt welche in den 35 Zeichnungen nicht dargestellt ist Dabei ist das Thermoelement innerhalb der Keramikröhre angeordnet. Der Vorteil dieses Aufbaus liegt darin, daß das Thermoelement selbst dann geschützt wird, wenn die Schmelze das innere Metalliohr erreicht und angreift. Zwar kann das Keramikrohr keine rauhen Behandlungen oder ein zusätzliches Eintauchen vertragen, und zwar wegen des direkten Thermo-Schocks nachdem sich das innere Rohr in der Schmelze auflöst, es kann jedoch für 40 lange Zeiten in bestimmten Schmelzen überleben. Fig. 4 zeigt das Tauchpyrometer mit den zu opfernden Außenhüllen aus Zirkonoxid (32) und faserförmigen Aluminiumoxid (34), welche in einer konischen röhrenförmigen Hülle (38) angeordnet sind, welche wiederum innerhalb eines feuerfesten Steins (41) befestigt ist. Das Tauchpyrometer wird mit Aluminiumoxid-Vergußmasse (39) in der rohrförmigen Hülle (38) fixiert, welche vorzugsweise aus rostfreiem Stahl besteht. 45 Das gießfähige oder schmelzbare Aluminiumoxid wird in die Hülle um das Thermoelement eingebracht und bei Temperaturen von 200 °C bis 350 °C für 12 bis 40 Stunden gebrannt. Der feuerfeste Stein (41) wird in der Seitenwand oder im Boden eines Behälters unter Verwendung bekannter Einsetztechniken angebracht und es werden elektrische Verbindungen zu dem Anschlußkopf (62) hergestellt. 50 PATENTANSPRÜCHE 55 1. Tauchpyrometer mit einer Umhüllung für ein Temperaturmeßelement, dessen Umhüllung ein einseitig geschlossenes Metallrohr aufweist, auf dem mehrere Schutzschichten angeordnet sind und mindestens zwei Schutzschichten Keramik-Metall-Gemische enthalten, welche aus Aluminiumoxid-Chromoxid-Molybdän -5- Nr. 391 947 bestehen, wobei die Konzentration des Molybdäns in den Keramik-Metall-Gemisch-Schichten von den inneren zu den äußeren Schichten hin abnimmt, wobei eine Keramikschicht von im wesentlichen reinem Aluminiumoxid-Chromoxid die äußerste Keramik-Metall-Gemisch-Schicht bedeckt, und wobei jede der Keramik-Metall-Gemisch-Schichten und die Keramikschicht eine Porosität von ca. 4 % bis ca. 33 % aufweist, wobei ferner eine verlierbare 5 Schutzhülle vorgesehen ist, die mindestens einen Teil der Umhüllung abdeckt und eine Zirkonoxid-Schicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zirkonoxid-Schicht (32) von einer Schicht (34) aus faserförmigem Aluminiumoxid bedeckt ist. v
  2. 2. Tauchpyrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es innerhalb einer rohrförmigen Hülse 10 (38) mit feuerfestem Vergußmaterial (39) festgelegt ist und daß die rohrförmige Hülse (38) innerhalb eines feuerfesten Steins (41) montiert ist. 0
  3. 3. Tauchpyrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Hülse (38) konisch ausgebildet ist und aus rostfreiem Stahl besteht 15 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen y f -6-
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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