"Monstername-inrichting voor vloeibare metalen"
I
Deze uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het nemen van monsters uit een vloeibaar metaal.
Men kent reeds verscheidene inrichtingen voor het nemen van monsters uit vloeibare metalen, waarbij een bekende inrichting
in hoofdzaak bestaat uit een kartonnen buis die bedoeld is om op een draaglans aangebracht te worden, waarbij deze kartonnen buis, op één vrij uiteinde, een monsternamekamer bevat die, via een instroomopening die uitgeeft aan de buitenzijde van de voornoemde buis of een op deze buis bevestigde stop in vuurvast materiaal waarin de voornoemde monsternamekamer is aangebracht, via geschikte openingen, verbonden is met het inwendige van de draaglans ten einde aldus, tijdens de monstername, de afvoer van gassen te verzekeren.
In een eerste inrichting, die bekend is uit het Frans oktrooi nr 1.526.144, wordt de voornoemde monsternamekamer, minstens aan één uiteinde, begrensd door een metalen koelplaat.
Een eerste hoofdzakelijk nadeel van deze bekende monsternameinrichting is dat speciale voorzieningen moeten getroffen worden
om de voornoemde gasdoorgangen te vormen, zoals daar zijn het vormen van een gedeelte in vuurvast materiaal of metalen koelelement met daarin een doorgang, met andere woorden het verwezenlijken
van een gietstuk met kern en/of het boren van één of meer gaten
in één of meer metalen koelelementen wat bijkomende behandelingen vergt bij de vervaardiging van deze onderdelen.
Een tweede nadeel van deze bekende monstername-inrichtingen
is dat het samenvoegen van de verschillende onderdelen een vrij omslachtig en sekuur werk is wat de kostprijs van zulke monsternameinrichtingen met éénmalig gebruik eveneens zeer nadelig beïnvloedt.
Nog een zeer groot nadeel van de voornoemde bekende monstername-inrichtingen is dat de gaten voor de afvoer van gassen voldoende groot moeten. zijn om deze afvoer, over het zeer kort tijdstip van monstername, doeltreffend te verzekeren, één en ander zodanig dat de dikte van de elementen waarin zulke afvoerdoorgang voorzien is relatief groot moet gekozen worden om te beletten dat langs deze afvoer metaal kan wegvloeien tot in het bovenliggend gedeelte van de draaglans.
Men heeft reeds getracht hiervoor een oplossing te bieden 1
(U.S.A. oktrooi nr 3.455.164) door een inrichting voor het nemen van monsters uit vloeibaar materiaal voor te stellen waarbij de gasafvoer verzekerd wordt doorheen de poreuse wanden van de voornoemde stop in vuurvast materiaal.
Deze ontluchting geschiedt bij deze bekende monstername-inrichting echter doorheen de kartonnen buis wat als hoofdzakelijk nadeel geeft dat de gassen uit de monsternamekamer moeten ontsnappen langs de holle kartonnen buis waarin zich, door opwarming, expanderende lucht bevindt.
In deze bekende uitvoering moet dus, naar boven toe, via kanalen een vrij groot volume lucht ontsnappen zodat, wanneer dit, bijvoorbeeld door vervuiling, niet of onvoldoende gebeurt, men
een overdruk bekomt waardoor de monsternamekamer zich niet voldoende vult.
Deze uitvinding heeft betrekking op een monstername-inrichting die de voornoemde en anderen nadelen van de bekende monsternameinrichtingen totaal uitsluit doordat, onder andere de ontluchting geschiedt via het metaalbad.
Deze monstername-inrichting volgens de uitvinding is van het type dat bestaat uit een stop in vuurvast materiaal die bevestigd is op een kartonnen buis en waarbij één vlakke wand van de eigenlijke monsternamekamer gevormd wordt door een metalen koelelement, waarbij volgens de uitvinding de voornoemde stop een poreuze gasdoorlatende struktuur bezit waarin, axiaal, twee opeenvolgende koncentrische, in hoofdzaak cylindrische ruimten zijn voorzien waarvan de aan het dompeluiteinde van de stop gelegen ruimte een diameter vertoont die enigszins groter is dan deze van de van het dompeluiteinde afgewende ruimte, waarbij zowel de bodem van laatstgenoemde ruimte, als de kraag gevormd tussen beide voornoemde ruimten, als steun dienen voor een metalen koelelement en waarbij de stop voorzien is van een radiaal gerichte instroomopening die uitmondt tussen de voornoemde metalen koelelementen.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin :
figuur 1 een buitenaanzicht weergeeft van een monstername-
I
inrichting volgens de uitvinding; figuur 2 een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur l; figuur 3 een doorsnede weergeeft volgens lijn III-III in figuur 2.
Zoals weergegeven in de tekeningen, wordt de inrichting volgens de uitvinding in hoofdzaak gevormd uit een stop 1 in vuurvast poreus materiaal, bijvoorbeeld vormzand, waarbij deze stop
<EMI ID=1.1>
en een gedeelte 3 met kleinere diameter, teneinde aldus een kraag 4 te vormen die als doel heeft zulke stop op geschikte wijze te
<EMI ID=2.1>
lijke draaglans vormt.
Bij voorkeur is minstens het gedeelte 3 uitwendig enigzins konisch uitgevoerd teneinde, al dan niet met tussenkomst van lijm, de klemmende bevestiging van de stop 1 op de buis 5 te bewerkstelligen.
In het gedeelte 2 van de voornoemde stop 1 zijn, koncentrisch, twee ruimten voorzien, respektievelijk 6 en 7, die bij voorkeur cylindrisch en enigzins konisch zijn verwezenlijkt, waarbij de kleinste diameter van de ruimte 7 groter is dan de grootste diameter van de ruimte 6 teneinde aldus een kraag 8 te vormen.
Op deze wijze kan men, op de bodem van de ruimte of kamer 6 een metalen koelelement 9 plaatsen, terwijl op de kraag 8 een metalen koelelement 10 kan aangebracht worden.
De aldus gevormde kamer 11 staat in verbinding met de buitenwand van de stop 1 via een instroomopening die gevormd wordt door een gedeelte met kleinere diameter 12 en gedeelte met grotere diameter 13 waarbij, in de bodem van dit gedeelte 13 een metalen vertragingsscherm of afsluitelement 14 is voorzien dat vertragend werkt op de toevoer van metaal tot in de kamer 11, terwijl de opening 13 eveneens is afgesloten door een vertragingsscherm 15, bijvoorbeeld in de vorm van een papierschijfje.
De hiervoor beschreven uitvinding kan uitgebreid worden door het voorzien, in het gedeelte 3 van de stop 1, van een doorgang
<EMI ID=3.1>
de ruimte 6, een en ander zodanig dat, na het plaatsen van het f
<EMI ID=4.1>
middel bijvoorbeeld vuurvast cement, 17 kan aangebracht worden met de bedoeling het plaatje 9 op deze wijze op zijn plaats te houden in de stop 1.
Boven het metalen koelement 10 kan, zoals weergegeven in de tekeningen, een kwartsbuisje 18 voorzien worden waarvan de lengte gelijk is aan de plaatselijke diameter van de voornoemde ruimte
<EMI ID=5.1>
de stop 1 aangebrachte instroomopening die gevormd wordt door een gedeelte 19 met kleinere diameter en een gedeelte 20 met grotere diameter, waarbij in de bodem van het gedeelte 20 een vertragingsscherm 21, bijvoorbeeld in metaal, is aangebracht, terwijl de opening 20 zelf is afgesloten door een vertragingsscherm 22, bijvoorbeeld in papier.
<EMI ID=6.1>
bijvoorbeeld vuurvaste cement 23.
Het is duidelijk dat men op deze wijze een monstername-inrichting verkrijgt die uitermate eenvoudig is zowel wat betreft vormgeving als samenstellende onderdelen en waarbij de bewerkingen aan de verschillende onderdelen evenals de montage ervan uiterst eenvoudig zijn en tot een minimum beperkt.
Tevens krijgt men met de monstername-inrichting volgens de uitvinding, wat het hoofdvoorwerp van de uitvinding is, dat tijdens de monstername, de ontwikkelde gassen op eenvoudige wijze doorheen de poreuze gasdoorlatende struktuur van het materiaal, waaruit stop 1 is uitgevoerd, rechtstreeks via het metaalbad kunnen ontwijken zodat een doeltreffende en volledige vulling wordt verkregen, enerzijds, van de kamer 11 teneinde een schijfmonster te bekomen en, anderzijds, van het kwartsbuisje 18 teneinde aldus een staafmonster te verkrijgen.
Een ander belangrijk voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is de flexibiliteit ervan om verschillende types monstername-inrichtingen die zich onderscheiden in de dikte van het ermede te bekomen monster.
Inderdaad volstaat het de afstand van de kraag 8 tot de bo-
"Liquid metal sampling device"
I
This invention relates to an apparatus for taking samples from a liquid metal.
Various devices for taking samples from liquid metals are already known, one of which is a known device
consisting essentially of a cardboard tube intended to be mounted on a support lance, this cardboard tube, on one free end, containing a sampling chamber which, through an inflow opening opening on the outside of the aforementioned tube or one on this tube attached stopper in refractory material in which the aforementioned sampling chamber is arranged, is connected, via suitable openings, to the interior of the carrying lance so as to ensure, during sampling, the discharge of gases.
In a first device, which is known from French patent no. 1.526.144, the aforementioned sampling chamber is bounded, at least at one end, by a metal cooling plate.
A first main drawback of this known sampling device is that special provisions must be made
to form the aforementioned gas passages, as there are forming a section in refractory material or metal cooling element with a passage therein, in other words realizing
of a casting with core and / or drilling one or more holes
in one or more metal cooling elements, which requires additional treatments in the manufacture of these parts.
A second drawback of these known sampling devices
is that the joining of the different parts is a rather cumbersome and laborious work, which also has a very negative effect on the cost price of such single-use sampling devices.
Another very great drawback of the aforementioned known sampling devices is that the holes for the discharge of gases must be sufficiently large. In order to effectively ensure this discharge over the very short time of sampling, all this in such a way that the thickness of the elements in which such a discharge passage is provided must be chosen relatively large in order to prevent metal from draining down this discharge into the upper part of the lance.
Attempts have already been made to offer a solution for this 1
(U.S.A. Patent No. 3,455,164) by proposing a liquid material sampling device whereby gas discharge is ensured through the porous walls of the aforementioned refractory plug.
In this known sampling device this venting takes place, however, through the cardboard tube, which has as a main drawback that the gases have to escape from the sampling chamber along the hollow cardboard tube in which expanding air is heated.
In this known embodiment, a relatively large volume of air must therefore escape upwards through channels, so that when this is not or insufficiently done, for example due to contamination,
an overpressure is obtained, as a result of which the sampling chamber does not fill up sufficiently.
This invention relates to a sampling device which completely eliminates the aforementioned and other disadvantages of the known sampling devices because, among other things, the venting takes place via the metal bath.
This sampling device according to the invention is of the type consisting of a stopper in refractory material which is mounted on a cardboard tube and in which one flat wall of the actual sampling chamber is formed by a metal cooling element, whereby according to the invention the aforementioned stopper is porous gas permeable structure in which, axially, two successive concentric, substantially cylindrical spaces are provided, the space of which is situated at the immersion end of the plug has a diameter slightly larger than that of the space remote from the immersion end, with both the bottom of the latter space, if the collar formed between the two aforementioned spaces, serve as support for a metal cooling element and wherein the plug is provided with a radially directed inflow opening opening between the above-mentioned metal cooling elements.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, a preferred embodiment is described below, by way of example without any limitation, with reference to the accompanying drawings, in which:
figure 1 shows an external view of a sampling
I
device according to the invention; figure 2 represents a section according to line II-II in figure 1; figure 3 represents a section according to line III-III in figure 2.
As shown in the drawings, the device according to the invention is mainly formed from a plug 1 in refractory porous material, for example molding sand, this plug
<EMI ID = 1.1>
and a portion 3 of smaller diameter, so as to form a collar 4, the object of which is to suitably fit such a stopper
<EMI ID = 2.1>
lance.
Preferably, at least the portion 3 is slightly conical on the outside in order to effect the clamping fastening of the plug 1 on the tube 5, with or without the use of glue.
In the part 2 of the aforementioned plug 1, two spaces are provided, concentrically, respectively 6 and 7, which are preferably cylindrical and somewhat conical, the smallest diameter of the space 7 being greater than the largest diameter of the space 6 so as to form a collar 8.
In this way, a metal cooling element 9 can be placed on the bottom of the space or room 6, while a metal cooling element 10 can be placed on the collar 8.
The chamber 11 thus formed communicates with the outer wall of the plug 1 via an inflow opening formed by a portion of smaller diameter 12 and portion of larger diameter 13, wherein in the bottom of this portion 13 is a metal retarding screen or closure element 14 provided that it retards the supply of metal into the chamber 11, while the opening 13 is also closed by a retardation screen 15, for example in the form of a paper disc.
The above-described invention can be extended by providing a passage in the part 3 of the plug 1
<EMI ID = 3.1>
space 6, all this in such a way that, after the f
<EMI ID = 4.1>
for example refractory cement, 17 can be applied with the intention of holding the plate 9 in this way in the plug 1.
Above the metal cooling element 10, as shown in the drawings, a quartz tube 18 can be provided, the length of which is equal to the local diameter of the aforementioned space
<EMI ID = 5.1>
the inflow opening provided in the stop 1, which is formed by a part 19 of smaller diameter and a part 20 of larger diameter, wherein a retardation screen 21, for instance in metal, is arranged in the bottom of the part 20, while the opening 20 itself is closed by a delay screen 22, for example in paper.
<EMI ID = 6.1>
for example refractory cement 23.
It is clear that in this way a sampling device is obtained which is extremely simple in terms of design as well as constituent parts and wherein the operations on the different parts as well as their assembly are extremely simple and kept to a minimum.
Also, with the sampling device according to the invention, which is the main object of the invention, during the sampling, the generated gases are obtained in a simple manner through the porous gas-permeable structure of the material, from which stopper 1 is made, directly via the metal bath. can escape so that an effective and complete filling is obtained, on the one hand, of the chamber 11 in order to obtain a disc sample and, on the other hand, of the quartz tube 18 in order thus to obtain a rod sample.
Another important advantage of the device according to the invention is its flexibility to obtain different types of sampling devices that differ in the thickness of the sample.
Indeed, the distance from the collar 8 to the top is sufficient.