DE1773710A1 - Schutzrohr - Google Patents
SchutzrohrInfo
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- H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
Description
Τπο Curuurundum Company
λΰ2^ Buffalo Avenue
Miaoara Falls, New York
U.U.A. 24. Juni I90Ü
Schutzrohr
Die Erfindung betx'ifft ein Schutzrohr, insbesondere
zum Scnutz von Temperaturmeßelementen beim Eintauchen
in eine Metallschmelze. Das Schutzrohr soll eine Verwendung von Temperaturmeßelementen unter höchsten
Temperaturen und unter schwierigsten Betriebsbedingungen ermöglichen.
Obwohl die Erfindung innerhalb der verschiedenen Verfahren zur Herstellung von Metall anwendbar ist, erscheint
es zweckmäßig, sich besonders auf ihre Anwendung in Verbindung mit Stahlherstellungsverfahren
zu beziehen. Unter den verschiedenen Verfahren zur Herstellung von Stahl wird neuerdings ein Sauerstoffblasverfahren
zeitgenössischer Entwicklung in steigendem Maße vorgezogen und kommt anstelle des Siemens*
Martin«- Verfahrens zur Herstellung von Stahl zur Anwendung,
In diesem Verfahren zur Herstellung von Stahl mittels Sauerstoff wird Sauerstoff hoher Reinheit auf
die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Stahl aufgeblasen, um ein Erzeugnis herzustellen, daß mind.stens
mit dem zu vergleichen ist, oder besser ist, als das in einem Siemens-Martin-Ofen erhaltbare. Außerdem
beträgt die zum Prischen der Schmelze erforderliche Z'jit nur etwa j>0 Minuten im Gegensatz zu einer Zeit
von 10 Stunden im Siemens-Martin-Verfahren.
Eines der kritischen Probleme des Sauerstoffaufblasverfahrens
ist in der Messung der Badtemperatur zu
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R/Wie.
-Z-
seheri, deren Kenntnis erforderlich ist, um beurteilen
zu Können, ob die geeignete Gießtemperatur, die in
der Mühe von 1 yjfv bis 1649°C liegt, erreicht ist.
Wegen der, Ln Gegensatz, zum Siemens-Martin-Verfahren,
relativ kurzen zur Verfügung stehenden Zeit können
die im Siemens-Martin-Prozess angewandten Techniken
zur Messung der Temperatur des Schmelzbades nicht
übernommen weraen, da im Sauerstoffaufblasverfahren
nur unbefriedigende Ergebnisse mit diesen Meßmethoden erreicht werden, ßine allgemein angewandte Temperaturaießvorrichtung
enthalt ein Thermoelement, das sich in einer Umhüllung befindet, die in das Schmelzbad abgesenkt
wird. Die Temperatur wird schnell gemessen, bevor die Vorrichtung innerhalb des Schmelzbades verbraucht
ist. Da die Lebensdauer dieser Ternperaturmeßvorrichtungen
nur annäriernd ρ Sekunden beträgt, erfordert
jede gemessene Temperatur unterhalb oder obernalb der Gießtemperatur eine erneute Temperaturmessung nach der
entsprechenden Behandlung des Schmelzbades. Dadurch wird sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch der Wirkungsgrad
una die Herstellung stark beeinträchtigt aufgrund der übermäßigen Kosten.
-öv
Es ist Hauptaufgabe der Erfindung, dieses Problem au
lösen. Dazu ist ein zusammengesetztes Schutzrohr zur Aufnahme einer Temperaturmeßvorrichtung vorgesenen, das
in ein Metallschmelzbad für relativ lange Zeitperioden eingetaucht werden kann, um eine kontinuierliche Messung
der Badtemperatur zu ermöglichen.
Demgemäß bezweckt die Erfindung, ein neues und verbessertes Schutzrohr zu schaffen. Das Schutzrohr soll
insbesondere zur Aufnahme einer Temper a tum.eß vor rieh"
tung geeignet sein. Insbesondere bezweckt die Erfindung, Thermoelemente für relativ lange Zeiträume bei sehr ,
hohen Temperaturen und unter schwierigen Umgebungsbedingungen zu schützen. Das Schutzrohr soll dauerhaft
109883/0S31 «ΛΛ_ . , .
0H
una f'iot .j· in, kompakt und einfach im AuJ'b.-'u unci <. s
soll unter V:rwendung einer <_■'.-ringen Anzahl von Teilen
herstellbar : (.in und zuverlässig in: Betr'ieb sein.
Gem.:ii3 uoi' r"rfinu'uno besteht dao Schutzrohr pus zwei
konzentrisch ,:u< inander angeordneten Rohren, die
.,wischen sjc.i (inen radialen Abstand aufweisen, der
einen Riiir.;rauni oildet, der i.iit eint in feuerfesten Fallmaterial gefüllt xst. Das feuerfeste Füllmaterial
stellt i.ine Zwiücnerischioht zwischen den b<-ioen Hehren
dar, uiKi uient der Aufnahme des Ten,peraturschec.is· und
verhinae-rt d .n An riff des Scnmelzbaaes hoher Temperatur
durcii iLoi'i'osion auf das empfindliche Thermoelement.
In der Zeicnnun; ist ein Ausführung bei spiel der J.cfindan,,
dca'i.cstellt:
Fit.;. 1 Zci,;t einen LärioSschnitt eines zusai..l,cn5e-
tct.;tt.n Schutzrohrs ^eriiäß aer r.rfinuuiit,
mit liiiLi· TemperaturiiieiBvorricntun^,
Fit,· 2 ^'-:-iijt eine vergrößerte, ίra^i
Lan cschnittansicht des Schutzrohrs
Fig. 1 und verdeutlicht das Ausgehen
Roars vor der Inbetriebnahme und
'J ^ei^t tine ver^i-oßerte, fragmentarische
Län^süohnittansicht d^s Schutzrohrs ^
Fie,. 1 und verdeutlicht aas Aussehen des
ochutzrohrs, nachdem es in ein Metallscnmelz
bad eingetaucnt worden ist.
Das in aer Zeichnung dargestellte, zusammengesetzt j
Schutzrohr ist mit aem Eezugs^eichen 10 bezeichnet und
enthält ein langgestrecktes, undurchlässiges, feuerfestes,
inneres Rohr 12 aus oxidischem Material, vorzugsweise aus Tonerde. Das innere Rohr ist en seinem
einen linde \~i>
ge-scnlossen und innerhalb eines äußeren
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EAD ORIGINAL
langgestreckten, metallischen Rohrs 14 angeordnet. Das
äußere Rohr 14 besteht vorzugsweise aus Stahl oder Gußeisen. Das äußere Rohr 14 hat einen wesentlich
größen Durchmesser als das innere Rohr 12, so daß zwischen der äußeren Wandfläche des inneren Rohres 12
und der inneren Wandfläche des äußeren Rohres 14 ein Ringraum 16 gebildet ist,· der mit einem Material 18
gefüllt ist, das dem Angriff von Schlacke und Metall widerstehen kann. Als Material 18 kann beispielsweise
körnige , kohlenstoffimprägnierte Magnesia verwendet werden, dessen außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit
gegen korrodierenden Angriff der meisten Metalle und gegenüber hochkalkhaltigen Schlacken bekannt ist.
In Fig. 1 nimmt das Schutzrohr 10 in seinem Inneren eine Temperaturmeßvorrichtung - ein Thermoelement 20 auf.
Das Thermoelement enthält zwei Metalldrähte 22 und 24 mit einer isolierenden Zwischenschicht 26. Die
Drähte 22 und 24 sind an einem Ende, beispielsweise durch Schweißen, miteinander verbunden, um eine heiße
Lötstelle 28 zu bilden.
Das Schutzrohr 10 ist an einem Ende bei 30 geschlossen
und weist an dem anderen Ende ein mit einem Gewinde versehenes Teil j52 auf. Mittels des Gewindes ist das
Schutzrohr 10 an eine Kupplung 34 angeschraubt, die eine,
mit einem Gewinde 36 versehene Bohrung an ihrem einen
Ende und eine mit einem Gewinde versehene Gegenbohrung J-S an ihrem anderen Ende aufweist, an dem ein ebenfalls
mit einem Gewinde versehenes Hohlteil 4o befestigt ist. Die Verbindungen dieser einzelnen Teile miteinander
sind lösbar. An dem Hohlteil 40 ist ein Anschlußstück 42 lösbar befestigt, das ein Gehäuse hat, das aus einer
metallischen Ummantelung 44 und einem Bund 46 aus einem Dielektrikum besteht, der in axialer Richtung auf der
Ummantelung 44 mittels Schrauben 48 befestigt ist. von der Außenfläche 50 des Bundes 46 erstrecken sich ein
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Paar Anschlußklemmen 52 und 54, die mit je einem Paar
Schrauben 56 und 58 versehen sind. Die Drähte 22 und
24 des Thermoelements sind an die Schrauben 56 der Anschlußklemmen 52 und 54 angeschlossen. Die Schrauben
58 der Anschlußklemmen 52 und 54 sind für elektrische
Leitungen vorgesehen, die eine Verbindung zu einem nicht dargestellten Anzeigeinstrument in üblicher Weise
herstellen.
Das erfindungsgemäße Schutzrohr in der oben beschriebenen
bevorzugten Ausführungsform wird in folgender Weise hergestellt:
Das innere Rohr 12 hat ein geschlossenes Ende und wird in eine langgestreckte Eisenröhre eingesetzt, deren
eines Ende mit einem Gewinde versehen ist. Das offene Ende des inneren Rohrs 12 ragt über den mit dem Gewinde
versehenen Bereich der äußeren Röhre hervor. Das innere Rohr 12 ist koaxial in der Rohre angeordnet und wird
durch ein Putter oder ähnlichem Mittel in seiner Stellung gehalten.
Ein geeignetes kornförmiges, feuerfestes Material, beispielsweise trockene MgO-Körner wird in den Ringraum eingeschüttet, der durch die äußere Wandfläche
des inneren Rohrs 12 und die innere Wandfläche des äußeren Rohrs 14 gebildet wird. Das körnige, feuerfeste
Material wird dann vibrationsverdichtet, um eine optimale Dichte zu erhalten. Durch die Anwendung von
verschiedenen Teilchengrößen kann die Dichtheit des Fertigproduktes gesteigert werden. Ein geeigneter,
verkohlbarer Binder, wie beispielsweise Pech, wird bis zur Verflüssigung erhitzt und in das äußere Rohr
eingegossen, um in das körnige, feuerfeste Material einzudringen oder es zu imprägnieren. Das sich daraus
ergebene^ Gemisch wird langsam auf eine Temperatur von
8000C erhitzt, um den Binder zu verkohlen und die
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flüchtigen Bestandteile auszutreiben. Um die.Dichte des Gemisches weiter zu steigern und die Poren in
und rund um das feuerfeste Material vollständiger zu füllen, wird der obige Prozess wiederholt, mit
der Änderung, daß das Gemisch nicht mit Pech, sondern mit einem geeigneten Kunstharz erneut imprägniert wird.
Als Kunstharz kommt beispielsweise flüssiges Furfuryl Alkohol - Polymer in Betracht. Das Verfahren wird ein
drittes Mal wiederholt, um die Dichte weiter zu steigern und die Hohlräume in dem Gemisch zu füllen und
den Kohlenstoffertrag zu steigern. Der Kohlenstoff dient nicht nur als wirksames Bindemittel für die
dfc feuerfesten Partikel, sondern verbessert die Widerstandsfähigkeit
des feuerfesten Körpers gegenüber dem - chemischen Angriff von Schlacken, die während des
Verfahrens zur Herstellung von Stahl in dem Tiegel vorhanden sind. Obwohl es nicht notwendig ist, ist es
zweckmäßig, den Aufbau einer Vakuumbehandlung vor jeder Imprägnierung zu unterwerfen, um die Aufnahme des
Imprägniermittels durch die feuerfesten Teilchen zu
erleichtern. Das Bindemittel kann vor dem Eingießen bereits mit dem feuerfesten Korn vermischt werden.
Um ein optimales Schüttgewicht des feuerfesten Gemisches
zu erhalten, wurden verschiedene Gemenge von P MgO Korn verschiedener Größe präpariert und unter
Vibration in eine Eisenröhre geschüttet. In den Versuchsgemischen war es eingerichtet, daß die MgO Gemische
verschiedene Prozentgehalte sortierterGrößen enthielten, die von - I96 bis 6, Siebnummer des amerikanischen
Standardsiebsatzes (mesh)reichen. Mit diesen Gemischen konnte bei der Herstellung von feuerfesten
Körpern eine befriedigende Dichte erreicht werden. Eine typische, bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen
Schutzrohrs verwendete Korngrößenverteilung ist im folgenden angegeben:
- 7 -109883/0531 ;
Siebnummer (mesh) | Prozent |
-10+16 | 60 |
- bo + 100 | 10 |
- 200 | 30 |
Im folgenden Ausführungsbeispiel werden Mischungen und Verfahrensstufen vorgeschlagen, mit denen optimale
Ergebnisse erreichbar sind und die im Einklang mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindungen
stehen.
Ein zusammengesetztes Schutzrohr wurde durch Einsetzen eines inneren Rohrs aus Tonerde in ein langgestrecktes
Eisenrohr hergestellt, das an seinem einen Ende ein Außengewinde aufweist. Das Aluminiumoxidrohr wurde
koaxial innerhalb der Eisenröhre angeordnet. Die Eisenröhre ist langer als das innere Rohr, so daß das geschlossene
Ende des inneren Rohres in einem gewissen Abstand von dem Ende des äußeren Rohres angeordnet ist,
das dem mit dem Gewinde versehenen Ende entgegengesetzt ist. Ein Abstandhalter oder eine ähnliche Vorrichtung
kann angewendet werden, um das Aluminiumoxidrohr in der erwünschten Position in Bezug zu dem äußeren Rohr
zu halten. Ein größenscrtiertes MgO Gemisch der folgenden
Siebanalyse, 6o p minus 10 plus 1o (mesh) SiebnumiTier,i0
% minus oO plus 100 (mesh) Siebnummer und 30 \3 minus <ίϋθ (mesh) Siebnummer wurde in den Ringraum
zwischen dem Tonerderohr und dem Eisenrohr eingeschüttet. Das Gemisch und das Rohr wurden geschüttelt, nachdem
das Gemisch eingeschüttet war, um ein optimales Schüttgewicht des Gemisches zu erhalten. Nach dem Einfüllen
wurde der Abstandhalter entfernt, das Rohr umgekehrt und der Rest des Ringraumes mit dem feuerfesten
Korn gefüllt. Die Anordnung wurde dann in eine Autoklave hereingestellt und einer Vakuumbehandlung unterzogen,
um die Aufnahme eines Imprägniermittels durch das
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körnig© Material zu erleichtern. Ein verkohlbarer
Binder, beispielsweise ein erhitzter, flüssiger Teerbinder, von annähernd 11,5 Gew.;S des feuerfesten
Materials wurde unter Druck in den Ringraum der Anordnung gegossen, um in das MgO Gemisch einzudringen
und dieses zu imprägnieren. Die Anordnung wurde dann langsam auf eine Temperatur von 300°C erhitzt, um
die Verkohlung herbeizuführen und die flüchtigen Bestandteile auszutreiben. Zur Vervollständigung der
Verkohlung wurde die Anordnung dann abgekühlt und die Stufen der Imprägnierung und der Verkohlung zweimal
wiederholt, mit der Ausnahme, daß ein flüssiges Furfuryl-Alkohol-Polymer, das mit -j% Maleinsäureanhydrid
als Imprägniermittel anstelle des Teers verwendet wurde. Die wiederholten Imprägnierung- und Verkohlungszyklen
verfestigen die Kohlenstoffbindung zwischen den feuerfesten Teilchen dadurch, daß die Poren in und an
dem feuerfesten Material vollständiger gefüllt werden.
Obwohl festgestellt worden ist, daß ein gesteigerter Kohlenstoffanteil aus den Imprägnier- und Aufheizzyklen
bei der Verwendung jedes verkohlbaren Bindemittelzusatzes gemäß der Erfindung resultiert, wird
es vorgezogen, daß ein solcher verflüssigter Bindemittelzusatz etwa 1-20 Gew. % des verwendeten feuerfesten
Materials aufweist. Obwohl in dem besonderen Ausführungsbeispiel drei Imprägnierungen als zweckmäßig
angegeben sind, können auch weniger oder mehr als drei Imprägnierungen zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Schutzrohres angewandt werden. Ebenfalls können die beiden verkohlbaren Bindemittelzusätze,
die oben genannt sind, gegeneinander in den einzelnen der drei Imprägnierungsstufen ersetzt werden. Es
können auch andere Imprägniermittel, wie Phenol-Formaldehyd Sorten,verwendet werden, die an die Stelle
der oben genannten Bindemittelsorten treten können.
BAD ORIGINAL, g _ 109883/0531 Γ
Qtwonl das geschlossene Ende des inneren Rohres vorzugsweise
innerhalb des unteren Endes des äußeren Rohrs angeordnet ist, liegt eine Anordnung des gescnlossenen
Endes des inneren Rohrs in der Ebene des unteren Endes des äußeren Rohrs oder über dieses
Ende herausstehend innerhalb des Bereichs der Erfindung.
Weiter können die Länge und der Durchmesser des Scnutzrohres in Abhängigkeit von der besonderen Anwendung
oder aus Gründen der Wirtschaftlichkeit verändert werden.
Es wurden Versuche an erfindungsgemäßen zusammengesetzten
Schutzrohre durchgeführt, um ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Temperaturbeanspruchungen, korrodierende
Beanspruchungen und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischem Angriff durch das Metall
und die Schlacke zu bestimmen.
Unter Laborbedingungen wurde ein erfindungsgemäßes Schutzrohr in ein schmelzflüssiges Stahlbad eingeführt,
aas in einem Reduktionsofen erschmolzen wurde. Der Teil des stählernen Außenrohres, der in das Metall
nereinragte, schmolz schnell und legte das kohlenstoffimprägnierte
MgO-Korn frei, das Schutz an der Schlackenschicht gewährt. Das Rohr verblieb kontinuierlich für
eine S'cunde in dem Metallbad,und während dieser Zeit
änderte sich die Temperatur des Stahls im Bereich von 65 C bis 17320C. Das Rohr widerstand der Er^osion
und den WarmeSchockbedingungen dieses Versuchs außerordentlich
gut. Keine Anzeichen eines Bruchs oder einer Rissbildung oder eines Springens aufgrund eines
Wärmescnooks konnten gefunden werden. Ein kleines erodiertes Bana 15 wurde in Höhe der Schlackenlinie
an dem Scnutzrohr beobachtet, aber ein Aufschneiden des Rohrs zeigte, daß weder Schlacke noch Stahl in das
innsre Aluminiumoxidrohr eingedrungen sind und wies
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^D ORiGlNAL " 1o "
nach, daß die gewöhnliche Lebensdauer des Rohrs nicht
verringert wurde. Auch für längere Zeitperioden ist ein Eintauchen des Schutzrohrs in eine Schmelze möglich.
Das: durch das Scnutzrohr umschlossene Thermoelement aus Platin und Platinrodium hat ebenfalls gehalten
und konnte erneut verwendet werden.
Ein weiterer Test wurde unter Betriebsbedingungen mit Hilfe eines Stahlherstellers durchgeführt. In diesem
Versuch wurde das Schutzrohr in einer Rinne befestigt, durch die schmelzflüssiges Eisen von dem Stichiauf-
A loch eines Hochofens zu einem Pfannenwagen fließt. Die
Temperatur des schmelzflüssigen Eisens, das durch die
Abflußrinne strömt, betrug etwa 14Bp0C bis 15300C.
Das in das schmelzflüssige Metall eintauchende Eisenrohr schmolz schnell und legte das kohlenstoffimprägnierte MgO-Korn in der fließenden Schmelze frei. Die
Geschwindigkeit des Eisens in der Abflußrinne wurde mit 0,3 bis 0,6 m pro Sekunde festgestellt. Das Schutzrohr
und das darin enthaltene Thermoelement verblieben in dem Schmelzfluß für 52 Minuten. Nach der Entfernung
wurde keine Erosion oder Korrosion an dem Rohr, das dem Eisen und der Schlacke ausgesetzt war, festgestellt,
Ss wurde auch kein Riss oder Bruch festgestellt, der
P durch Wärmeschock entstanden sein könnte. Das äußere
Rohr ist bis zu einer Höhe von annähernd 0,05 m über
dem Niveau des Schmelzstromes weggeschmolzen worden und ein Anteil an Kohlenstoff ist an der hinteren
Seite des Schutzrohrs über der Schlackenlinie oxidiert worden und bewirkte einen geringen Verlust an MgO-Korn.
wi der
Das Thermoelement e-afestand diesem Eintauchungsversuch
Das Thermoelement e-afestand diesem Eintauchungsversuch
und konnte wieder verwendet werden. Das Schutzrohr war ebenfalls für eine weitere nochmalige Anwendung in
geeignetem Zustand.
Ein dritter Versuch wurde in dem Versuchslaboratorium eines großen Stahlherstellers in Verbindung mit einem
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Aufblasverfahren zur Herstellung von Stahl durchgeführt»
Das Schutzrohr wurde 0,0p in unterhalb der Schlackenlinie in ein Bad von scnmelzflüssigexn Stahl
für die Dauer eines 30 Minuten Blasschrittes eingetaucht,
und die Temperatur wurde gemessen. Die Temperatur lag im Bereich von 145^0C zu Beginn bis zu
16900C am Ende. Nach der Entfernung des Schutzrohrs
wurde eine geringfügige Erosion oder Korrosion festgestellt, jedoch keine Risse oder Zerklüftungen. Das
Thermoelement ist durch diesen Eintauchtest nicht angegriffen worden und konnte wieder verwendet werden.
B3X diesem Test lag eine basische Schlackenzusammensetzung nät einem CaO/ 3i0p Verhältnis von annähernd
2/1 vor. Diese Scnlacke entsprach somit der unter normalen Betriebsbedingungen vorliegenden Schlacke.
Der Betrag der Oberflächenatttx'agung von der MgO-Sehicht
des Schutsrohres in Höhe der Schlackenlinie betrug Ο,003 m pro Sekunde, und es wurde keine Oberflächenabtragung der MgO-Schicht in dein Teil des
Rohres festgestellt, der der Schmelze ausgesetzt war.
Es ist festzustellen, daß jedes geeignete feuerfeste
oxidische Korn wie Zirkonerde, Tonerde, Mullit und Dolomit verwendet werden kann, daß jedoch MgO-Korn
vorzuziehen ist. Zusätzlich zu den Oxiden können andere Karbide, Boride und Nitride wie Zirkon,-Karbid,
Zirkoniumdiborid, Zirkoniumkarbonitrid und Aluminiumnitrid
verwendet werden, wobei jedes mit Kohlenstoff in der oben mit Bezug auf die feuerfesten Oxide beschriebenen
"Weise imprägniert sein soll. In der Beschreibung des zusammengesetzten Schutzrohrs wurde
auf die Verwendung von Tonerde zur Herstellung des inneren Rohres Bezug genommen. Jedoch umfaßt die Erfindung auch die Anwendung von Zirkonerde, Thorerde,
Beryllerde, Mullit, einer Tonerde-Zirkonerde-Mischung und anderer feuerfester Materialien, die widerstandsfällig
gegenüber dem Angriff von schmelzflüssigem
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- 12 -
Metall sind zur Herstellung des inneren Rohrs, Das äußere Rohr oder Gehäuse braucht nicht auf Gußeisen-Zusammensetzungen
beschränkt zu sein, sondern kann auch aus demselben Material hergestellt sein, aus
dem die Schmelze besteht, in die das Rohr eingetaucht
wird, beispielsweise Nickel, rostfreiem Stahl, Kupfer und Aluminium.
Das erfindungsgemäße Schutzrohr kann auch für andere Zwecke verwendet werden, als ausschließlich für den
Schutz von Temperaturmeßvorrichtungen. Zum Beispiel kann das Schutzrohr über seine gesamte Länge hohl
sein und als Gießrohr oder als Lanze für Sauerstoff in den entsprechenden Metallherstellungsverfahren
dienen, die das Einsetzen einer Lanze durch die Schlackenlinie hindurch in die Schmelze hinein erfordern.
Als Ergebnis der vorliegenden Erfindung ist ein neues und verbessertes Schutzrohr geschaffen worden, das
zur Aufnahme von Temperaturmeßvorrichtungen in verbesserter und zweckmäßigerer Weise geeignet ist.
Ein streckbares, äußeres, metallisches Rohr oder Gehäuse ist zur Bereitstellung der erforderlichen
mechanischen Festigkeit verwendet worden, um das halbschmelzflüssige Material in Höhe der Schlackenlinie
zu durchstoßen und die Hitze gerade während des Einsetzens zu verteilen, um eine Wirkung des Wärmesohocks
zu vermeiden. Weiter ist ein inneres feuerfestes Rohr vorgesehen, das gegenüber chemischen Angriffen des
schmelzflüssigen Metalles widerstandsfähig ist und das die Temperaturmeßvorrichtung umgibt. Außerdem
ist gemäß der Erfindung eine Zwischenschicht aus kohlenstoffimprägniertem, feuerfestem Korn vorgesehen,
das das innere feuerfeste Rohr umgibt und die Widerstandsfähigkeit
gegenüber korrodierender Be/anspruchung gegenüber Schlacke beim Schmelzen des streckbaren
r* O 109883/0531 ;fc?\iJ^-4- - Ό -
äußeren Gehäuses verbessert. Es wird angenommen, daß
der Hauptfaktor in der Widerstandsfähigkeit dieses Materials gegenüber dem Wärmesehook zu sehen ist,
und daß keine Korn- zu Kornbindung vorliegt, wie sie vorhanden wäre, wenn die Zwischenschicht gesintert
wäre. Dadurch endet ein Bruch in einem oder in mehreren Teilchen an der Oberfläche der Teilchen und erstreckt
sich nicht über den Rest der Partikel.
Patentansprüche:
- 14 -
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Claims (10)
1. Aus mehreren Werkstoffschichten bestehendes Schutzrohr
mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Metallschmelzen beim Eintauchen in diese, insbesondere
für Thermoelemente, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rohre (12,14) konzentrisch mit radialem Abstand
voneinander angeordnet sind und der Ringraum (16) mit Teilchen feuerfesten Materials (18) gefüllt ist.
2. Schutzrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, α daß das äußere Rohr (14) aus einem während der Anwendung
durch das Schmelzbad verzehrbaren Material besteht.
3. Schutzrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Rohr aus einem Metall wie Gußeisen, rostfreiem.Stahl, Nickel, Kupfer und
Aluminium besteht.
4. Schutzrohr nach ÄHspFHeh einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material (18) kohlenstoffimprägnierte, körnige Oxide, Boride,
Karbide und/oder Nitride sind.
5· Schutzrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das oxidische feuerfeste Material aus der Gruppe der Magnesia- und Zirkonerden, Dolomite und Mullite
ausgewählt ist, vorzugsweise aus Magnesia besteht.
6. Schutzrohr nach einem der Ansprüche 1 - b, dadurch
gekennzeichnet, daß das innere Rohr (12) aus einem feuerfesten oxidischen Material besteht.
7· Schutzrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das innere Rohr (12) aus Aluminiumoxid, Zirkonerde, Tharerde oder Beryllerde, vorzugsweise aus
Aluminiumoxid besteht.
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8. Scnutzrohr nach einem der Ansprüche 1 - 7* dadurch
gekennzeichnet, daß das innere Rohr (12) an einem Ende (15) geschlossen ist und eine Thermoelement-"lötstelle
an diesem Ende (15) angeordnet ist, und daß das feuerfeste Material (18) das Ende (15)
des inneren Rohrs (12) vollständig uniaibt.
°. οολ itrirohr nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (H) über das geschlossene Ende des inneren Rohrs (12) hinaus ragt.
10. Schutzrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feuerfeste Material (18) Magnctinööire- ist und
das innere Rohr (12) aus Aluminiumoxid besteht.
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Lee rseite
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