DE1573310B1

DE1573310B1 - Eintauch-Thermoelement

Info

Publication number: DE1573310B1
Application number: DE19651573310
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe des Forges et Ateliers du Creusot
Current assignee: Societe des Forges et Ateliers du Creusot
Priority date: 1964-11-23
Filing date: 1965-11-19
Publication date: 1970-07-23
Also published as: US3398027A; BE672262A; FR1423845A; ES319677A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Eintauch- dehnungen der einzelnen Schutzhüllenschichten sich Thermoelement zum Messen der Temperatur von nicht nachteilig auf die Dichtigkeit des Abschlusses Metallschmelzen, bei dem die heiße Lötstelle im der Thermoelementdrähte gegenüber der Metall-Inneren einer in die Metallschmelze eintauchenden, schmelze auswirken können. Soweit sich solche jedoch dagegen dicht abgeschlossenen mehrschichti- 5 unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen zeigen Schützhülle angeordnet ist, deren innere Schicht gen, können ihnen die einzelnen Schichten der aus einem die heiße Lötstelle umschließenden Rohr Schutzhülle ohne weiteres frei · nachgeben, und es aus Sillimanit besteht. kann nicht zur Ausbildung innerer Spannungen

Die Qualität von Metallschmelzen wird in hohem kommen, welche die Dichtigkeit der Schutzhülle und Maße von der Einhaltung bestimmter Temperatur- io ihrer Verbindungsstellen in Frage stellen könnten, bedingungen bei ihrer Erschmelzung bestimmt. So Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nunhängt beispielsweise die Qualität von Gußeisen, des- mehr ein mögliches Ausführungsbeispiel für ein sen Gattierung in einem Heißwind-Kupolofen erfolgt, erfindungsgemäßes Eintauch-Thermoelement von sehr stark von den Temperaturschwankungen ab, stabförmiger Gestalt näher beschrieben, das in der denen die Schmelze beim Austritt aus dem Kupol- 15 Zeichnung veranschaulicht ist. Es zeigt ofen unterliegt. F i g. 1 eine Darstellung des Thermoelementstabes

Im Interesse einer gleichbleibenden Güte der als Ganzes und

jeweiligen Metallschmelze ist also eine möglichst F i g. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie H-II

fortlaufende Überwachung der einzuhaltenden Tem- der Fig. 1, der die Schutzhülle des Thermopaares

peraturen dringend erwünscht, wenn nicht überhaupt 20 und dessen Halterung in größerem Maßstab zeigt,

zwingend notwendig. Wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, sind die beiden

In der Praxis hat sich nun leider gezeigt, daß die Drähte 1 des Thermopaares miteinander über eine bisher für die Messung der Temperatur von Metall- Schweißstelle verbunden, die in der Nähe des kuppelschmelzen verfügbaren Eintauch-Thermoelemente förmig gewölbtenBodens eines aus Sillimanit besteheninsofern nicht zufriedenstellen können, als sie einem 25 den Rohres 2 liegt, das seinerseits frei verschiebbar Dauerbetrieb unter ständigem Eintauchen in die zu in einem koaxialen Rohr 3 aus Quarz zentriert ist. überwachende Schmelze nicht gewachsen sind. Dies Die Isolierung eines der beiden Drähte 1 im liegt im wesentlichen an Mangeln, die sich bei der Innern des Rohres 2 wird durch Röhrchen 4 gebilelektrischen Isolierung der Verbindungsleitungen det, die aus gesintertem Aluminiumoxyd bestehen; zwischen der heißen Lötstelle des Thermoelements 30 oberhalb des Rohres 2 sind die beiden Drähte 1 einerseits und dem elektrischen Meßinstrument ande- jeweils einzeln durch solche Aluminiumoxydröhrrerseits ergeben. Bei allen bekannten Eintauch- chen geschützt; die Drähte 1 können in diesen Röhrelementen ist nämlich rund um die heiße Lötstelle, chen 4 gleiten.

die im Inneren der zu überwachenden Schmelze lie- Das Quarzrohr 3 ist durch eine Schmelzverbingen muß, eine Schutzhülle angeordnet, die ent- 35 dung 5 aus hochtemperaturfestern Oxyd od. dgl. an weder nur aus einer einzigen Materialschicht oder ein vertikales Rohr 6 aus Stahl angeschlossen, das bei mehrschichtiger Ausführung aus einem in sich mit seinem oberen Ende an einem T-förmigen Aneinheitlichen Körper besteht. Derartige Schutzhüllen schlußstück 7 befestigt ist, das wiederum am Ende erweisen sich jedoch in der Praxis den hohen ther- eines horizontalen Tragrohres 8 aus Stahl sitzt mischen und mechanischen Belastungen nicht ge- 40 (Fig. 1). Das andere Ende des Tragrohres 8 ist fest wachsen, denen sie bei einer dauernden Über- an einem Gehäuse 9 befestigt, das mit Halteorganen wachung einer Metallschmelze ausgesetzt werden. für den gesamten Thermoelementstab versehen sein Die bisher bekannten Thermoelemente eignen sich kann und in dem Reserven für die Thermoelementalso nur für einen intermittierenden Betrieb, bei dem drähte und die Anschlußklemmen angeordnet sind, sie immer wieder von neuem in die Schmelze einge- 45 die in Fig. 1 nicht sichtbar sind. Im Inneren des taucht und daraus entfernt werden müssen, was Tragrohres 8 können die Thermoelementdrähte in in selbstverständlich eine laufende Temperaturiiber- der Zeichnung nicht dargestellten isolierenden Hülwachung ausschließt. len gleiten, die vorzugsweise aus geklöppelten Glas-Ausgehend von diesem bekannten Stand der Tech- fäden bestehen.

nik Hegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, 50 Die gesamte Baugruppe, die aus dem Schutzrohr 6, ein Eintauch-Thermoelement anzugeben, das eine dem Verbindungsstück 7 und dem diesem benachkontinuierliche Messung und Überwachung, der Tem- harten Endabschnitt des Tragrohres 8 besteht, ist peratur von Metallschmelzen ermöglicht. von einer äußeren Umhüllung 10 umgeben, die bei-Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Thermo- spielsweise durch dichtes Nebeneinanderwickeln element der eingangs erwähnten Art erfindungs- 55 einer Asbestschnur erzeugt ist. Auf die Umhüllung gemäß dadurch gelöst, daß die äußere Schicht der 10 ist eine Außenschicht 11 aufgebracht, etwa ein Schutzhülle aus einem zu dem Sillimanitrohr koaxia- Überzug oder eine Deckschicht aus feuerfestem len Quarzrohr besteht, welches das Sillimanitrohr Lehm oder ähnlichem Material, die ein Auflösen mit Spiel umschließt und gegen dieses in axialer Rieh- oder Zerbröckeln der Asbestschicht verhindert, tung frei verschiebbar ist. 60 Von der T-Verbindung 7 ist die Öffnung, die der Die Bezeichnung Sillimanit ist dabei vorstehend Anschlußstelle des Tragrohres 8 gegenüberliegt, und im folgenden als mineralogische Bezeichnung zu normalerweise durch einen Stopfen 12 verschlossen; verstehen und bezeichnet ein natürliches Aluminium- nach Entfernen dieses Stopfens 12 ist das Innere silikat der Formel Al₂SiO₅ von orthorhombischer der Rohre für eine etwaige Überprüfung zugänglich. Kristallform. 65 Die Eintauchtiefe ist so groß, daß das untere Ende Durch die erfindungsgemäße Bauweise für die des Stahlschutzrohres 6 in einem bestimmten AbSchutzhülle des Thermoelements ist auf jeden Fall stand oberhalb des Niveaus N des flüssigen Gußgewährleistet, daß unterschiedliche thermische Aus- eisens bleibt.

Der Thermoelcmentstab kann mit seinem unteren Ende in eine geeignete Aufnahme oder Tasche eingetaucht werden, die zwischen einer am Austritt des flüssigen Gußeisens aus dem eigentlichen Kupolofen vorgesehenen Entschlackungsrinne und der Mischtasche bzw. einem Vorherd angeordnet sein kann; das untere Ende kann sich auch unmittelbar in einem Ablaufkanal des Kupolofens befinden; im letzteren Fall wird das Stabende gegen unmittelbaren Kontakt mit der aus dem Kupolofen abfließenden Schlacke durch einen Zylinder oder Rohrschuß aus feuerfestem Material geschützt, der auf dem Gußeisen schwimmt.

Die Drähte des Thermopaares können an ein Galvanometer oder an ein elektronisches, registrierendes Spannungsmeßgerät angeschlossen werden, das — wenn es mit einem Umschalter versehen ist — auch die Registrierung der Temperaturen der Schmelze vor dem Auslauf gestattet, wobei ein zweiter Thermoelementstab benutzt wird; auf diese Weise läßt sich der Temperaturabfall zwischen der Austrittsstelle aus dem Kupolofen und der Abzugsstelle der Tasche bzw. des Vorherdes erfassen.

Claims

Patentansprüche:

1. Eintauch-Thermoelement zum Messen der Temperatur von Metallschmelzen, bei dem die heiße Lötstelle im Inneren einer in die Metallschmelze eintauchenden, jedoch dagegen dicht abgeschlossenen mehrschichtigen Schutzhülle angeordnet ist, deren innere Schicht aus einem die heiße Lötstelle umschließenden Rohr aus Sillimanit besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht der Schutzhülle aus einem zu dem Sillimanitrohr (2) koaxialen Quarzrohr

(3) besteht, welches das Sillimanitrohr (2) mit Spiel umschließt und gegen dieses in axialer Richtung frei verschiebbar ist.

2. Thermoelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Drähten (1) des Thermoelements innerhalb der in die Metallschmelze eintauchenden Schutzhülle der eine und außerhalb davon beide von Isolationsröhrchen

(4) aus gesintertem Aluminiumoxyd umgeben sind.

3. Thermoelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Quarzrohr der Schutzhülle oberhalb des Schmelzpegels (N) dicht mit einem Ende eines dazu koaxialen Tragrohres (6) verbunden ist, dessen anderes Ende wiederum mit einem dazu senkrechten Tragrohr (8) verbunden ist, das auf einer Seite in einem Gehäuse (9) endet, das eine Reserve für die Thermoelementdrähte (1) enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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