DE1261344B - Zweigeteilte Kokille fuer aus einem Metallbad, vorzugsweise einem Stahlbad, zu entnehmende Proben - Google Patents

Description

• Zweigeteilte Kokille für aus einem Metallbad, vorzugsweise einem Stahlbad, zu entnehmende Proben Das Erschmelzen von Stahl wird laufend durch die analytische Ermittlung der chemischen Zusammensetzung und deren Änderung überwacht, wozu in gewissen Zeitabständen dem Stahlbad eine Probe entnommen wird. Dies erfolgt in der Regel mit einem Schöpflöffel, aus dem der flüssige Stahl entweder in geeignete Kokillen abgegossen oder in ein bestimmtes Probenahmegerät eingesaugt wird.
• Beim Abgießen in Kokillen erhält man je nach deren Ausbildung stabförmige, quadratische, zylindrische oder scheibenförmige Proben, aus denen noch die eigentliche Analysenprobe gefertigt wird. Bereits bekannt ist eine zweiteilige Probenkokille, die unterhalb der trichterförmigen Eingießöffnung einen scheiben- bzw. zylinderförmigen Formraum und neben dem Eingießtrichter einen Schlitz für das Einführen eines Blechstreifens zur Kennzeichnung der Probe und eine Bohrung zur Entlüftung der Kokille enthält, um den Stahl besser und möglichst porenfrei einfüllen zu können.
• Beim Einsaugen in ein dünnes Rohr aus Quarz oder feuerfestem Glas oder in eine evakuierte Metallkokille fallen völlig blanke Probestäbe an, die keiner weiteren Vorbereitung mehr bedürfen.
• Die Wahl der Probenahmeart richtet sich nach dem anzuwendenden Untersuchungsverfahren oder nach der durchzuführenden Bestimmung.
• In den letzten Jahren erfolgt die chemische Untersuchung wegen der wesentlich kürzeren Analysendauer und der dadurch bedingten erhöhten Treffsicherheit in der chemischen Zusammensetzung der zu erschmelzenden Stahlqualität in immer stärkerem Maß spektralanalytisch. Dabei werden bestimmte Anforderungen an die äußere Abmessung der Probe sowie an deren Gefügeausbildung gestellt. Diese Forderungen sind am besten mit zylindrischen oder scheibenförmigen Proben zu erfüllen. Außerdem erlaubt die Größe der Oberfläche ein mehrmaliges Abfunken ohne erneute Probenvorbereitung, was eine wesentliche Zeitersparnis bedeutet. Aus diesen Proben können auch in einfacher Weise Bohrspäne für naßchemische Analysen entnommen werden.
• Andererseits benötigt man aber z. B. für die Bestimmung des Sauerstoffs im Stahl kleine stiftförmige Proben, die sich aus den scheibenförmigen oder zylindrischen Proben nur mit großem Arbeits- und Zeitaufwand herausarbeiten lassen.
• Für die Bestimmung aller Begleitelemente des Stahles einschließlich der Gase ist man daher gezwungen, zwei verschiedene Probenahmen vorzunehmen. Diese erfordern gegenüber einer einzigen einen größeren Arbeits-, Zeit- und Materialaufwand und bringen eine erhöhte Verwechslungsgefahr mit sich.
• Bei Ausfall der einen Probenahme ist man gezwungen, auch die zweite zu wiederholen, sollen alle Elemente zum gleichen Zeitpunkt des Schmelzprozesses bestimmt werden.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kokille zur Entnahme von Proben aus Metallbädern, vorzugsweise einem Stahlbad, zu schaffen, die sowohl einen scheibenförmigen bzw. zylindrischen Gußkörper für die spektralanalytische oder naßchemische Untersuchung als auch ein stabförmiges, zunderfreies Gußstück für die Bestimmung von Gasen, beispielsweise Sauerstoff und Stickstoff, mit einem einzigen Abguß liefert.
• Dies wird dadurch erreicht, daß eine zweiteilige Kokille, die unterhalb der trichterförmigen Eingießöffnung einen scheiben- bzw. zylinderförmigen Formraum und neben dem Eingießtrichter liegende, in den Formraum einmündende Ausnehmungen runden und/oder rechteckigen Querschnittes aufweist, erfindungsgemäß mit einer zusätzlichen, gegenüber der Waagerechten schwach geneigten, etwa in mittlerer Höhe des Formraumes einmündenden Bohrung versehen ist. Die Bohrung ist kurz hinter der Einmündung nach außen hin erweitert zur Aufnahme eines über die äußere Kokillenwand hinausreichenden, beispielsweise aus Quarz bestehenden Rohres. Die Erweiterung der Bohrung soll in etwa der Wandstärke des eingeschobenen Quarzrohres entsprechen. Das eingeschobene Quarzrohr kann durch ein aufgeschobenes Metallrohr gegen die im Betrieb bestehende Bruchgefahr geschützt werden. Dieses Schutzrohr sollte perforiert sein, um die Abkühlungsgeschwindigkeit nicht zu verringern, weil sonst das Ende des Probenstabes stark anläuft. Die Länge des Rohres richtet sich nach der Zahl der aus dem Probenstab zu entnehmenden Einzelproben.
• Die auf diese Weise erhaltene stiftförmige Stahlprobe ist in ihrem Gasgehalt gleich dem der scheibenförmigen Hauptprobe. Auf Grund des eingesetzten Quarzrohres hat sie eine blanke Oberfläche, die nicht mehr bearbeitet zu werden braucht. Dieses Ergebnis ist insofern überraschend, als Versuche, die verhältnismäßig steil aufwärts geführte Entlüftungsbohrung zu erweitern und den dabei anfallenden Stab für die Sauerstoffbestimmung zu verwenden, fehlschlugen.
• Der Stab mußte, da er mit einer Gußhaut überzogen war, vor der Analyse noch abgedreht werden. Die an diesem Stab durchgeführten Untersuchungen ergaben, daß der Stab nicht lunkerfrei war und der Sauerstoffgehalt nicht mit demjenigen der Scheibenprobe übereinstimmte.
• An Hand der Zeichnung soll der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.
• F i g. 1 zeigt eine Hälfte der Probenkokille in einer Innenansicht; F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht der Gesamtkokille im Schnitt nach der Linie A-A nach F i,g. 1.
• Der Kokillenkörper 1 besitzt eine trichterförmige Eingießöffnung 2 mit dem darunter angeordneten scheiben- bzw. zylinderförmigen Formraum 3. Neben dem Eingießtrichter 2 befindet sich eine nach oben gerichtete und in den Formraum 3 einmündende schlitzförmige Ausnehmung 4 zur Einlegung eines kennzeichnenden Probestreifens und eine Entlüftungsbohrung 5. Die erfindungsgemäß in den Formraum 3 in mittlerer Höhe desselben einmündende Bohrung 6 ist kurz vor der Einmündung anschlagartig verengt (Verengungsstelle 7). Die Verengung entspricht der Wandstärke des einzuführenden Rohres 8. Durch die schwache Neigung der Bohrung 6 gegenüber der Horizontalen ist es möglich, ein über die äußere Begrenzung der Kokillel hinausragendes Rohr 8 einzusetzen, das vollständig und gleichmäßig mit dem Probengut ausgefüllt wird, bis zu einer Höhe, die der oberen Begrenzung der Kokille a entspricht.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Zweigeteilte Kokille für aus einem Metallbad, vorzugsweise einem Stahlbad, zu entnehmende Proben, die unterhalb der trichterförmigen Eingießöffnung einen scheiben- bzw. zylinderförmigen Formraum und neben dem Eingießtrichter liegende, in den Formraum einmündende Ausnehmungen runden undloder rechteckigen Querschnittes aufweist, gekennzeichnet durch eine zusätzliche, gegenüber der Waagerechten schwach geneigte, etwa in mittlerer Höhe des Formraumes (33 einmünde Bohrung (6).
2. 2. Zweigeteilte Kokille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (6) kurz hinter der Einmündung nach außen hin zur Aufnahme eines über die äußere Kokillenwand hinausreichenden, beispielsweise aus Quarz bestehenden Rohres (8) erweitert ist.
3. 3. Zweigeteilte Kokille nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (8) mit einem Metallrohr überzogen ist.
4. 4. Zweigeteilte Kokille nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Metallrohres mit Durchbrechungen versehen ist.