DE1798448C3 - Probenehmer für geschmolzene Materialien - Google Patents

Description

3 4

gcnde Strukturen dar und sind nach Vereinigung ge- 10, das den Körper 11 umfaßt, auf eine Tiefe unter-

cignet, die geschmolzene Metallprobe zu empfangen. halb der Oberfläche in den geschmolzenen Stahl un-

Schalcnformen dieser Type sind besonders vorteil- terhalb des Schlackenniveaus eingetaucht. Die Me-

haft, da sie wenig kosten. tallkappe 31 schmilzt in zwei oder drei Sekunden

Die Formstücke besitzen die wünschenswerte 5 und gestattet dem umgebenden geschmolzenen Me-Eigenschaft, gasdurchlässig zu sein, so daß sie Ent- tall in die kleine Durchflußpassage 11b im Körper weichen von eingeschlossener Luft aus der Kavität 11 einzutreten. Der hydraulische Überdruck des gebei Eintritt der Probe des geschmolzenen Materials schmolzenen Stahls drückt dann eine Stahlprobe in gestatten und daß sie gleichzeitig eine Hitzefalle bil- die Kavität 11 α gegen den wesentlich geringeren den, die den größten Teil der Probe unterhalb der io Druck der Luft in der Kavität 11a und in Berührung Temperatur des Bades bis zu seiner Erstarrungs- mit einem Desoxydierungsmittel, das in der Zeichtemperatur abkühlen, während der Körper 11 noch uung als ein Stück Aluminiumfolie 32 dargestellt ist. im Bad untergetaucht ist. Die Aluminiumfolie 32 vermischt sich mit der ein-

Am rückwärtigen oder geschlossenen Ende der dringenden Stahlprobe und desoxydiert sie. Die Luft Kavität 11a befindet sich eine Temperaturfühlern- 15 in der Kavität 11a wird durch die durchlässigen richtung in der Gestalt eines Thermoelementes. Das Wände des geformten Sandkörpers 11 herausge-Thermoelement umfaßt Schenkel 13 und 14, deren drückt, wenn sich die Kavität 11 α mit desoxydiertem Enden zu einer Meßverbindung 15 vereinigt sind in geschmolzenem Stahl füllt. Die heiße Verbindung 15 einem dünnwandigen Rohr 16 aus hitzebeständigem des Thermoelementes spricht auf die Temperatur der Material, wie geschmolzenem Siliziumdioxyd, Quarz 20 Stahlprobe innerhalb der Kavität 11a an und infolge oder Glas mit hohem Siliziumdioxydgehalt, einge- der durch die Wände des Körpers 11 gebildeten Hitschlossen sind. Die freien Enden des Rohres 16 sind zeableitung kühlt sich die Probe ab, wobei mittels in Durchlässen des Körpers 11 mit Zement 18 versie- des Thermoelementes die sich ändernde Temperatur gelt. der sich abkühlenden Stahlprobe aufgezeichnet wird.

Die freien Enden der Thermoelementschenkel 13 25 Bei Entfernung des Probenehmers 10 vom Bad und 14 sind durch Zuleiter 19 bzw. 20 mit einem wird die Probe im Durchlaß 11 b sowie ein Teil anhohlen, rohrförmigen elektrischen Steckverbinder 21 schließend an die Wandung der Kavität 11a erstarrt verbunden. Die zurückgebogenen Teile 19 λ und 20 a sein. Die gesamte Probe erstarrt innerhalb einer kurder Zuleitungen 19 und. 20 bilden elektrische Kon- zen Zeit nach Entfernung der Einrichtung vom Bad. takte und treten mit den entsprechenden Kontaktrin- 30 Ein Teil der erstarrten Stahlprobe kann zur Bestimgen 23 bzw. 24 eines Hohlverbindungsblockes 25 in mung der Sauerstoff- und Wasserstoffgehalte des Eingriff. Der Block 25 wird seinerseits im unteren Stahles verwendet werden, und sie kann auch in Ver-Ende des Manipulators 26, wie eines Stahlrohres, bindung mit einem Spektograph verwendet werden, durch das sich Verbindungsdrähte 27 bzw. 28 er- um das Vorhandensein oder die Konzentration von strecken, getragen. Die Drähte 27, 28 dienen zum 35 kleineren metallischen Bestandteilen des Stahles zu Anschluß an ein Temperaturmeß- und/oder Aufzei- bestimmen. Der Körper kann in bezug auf seine Gecheninstrument. stalt modifiziert werden, um erstarrte Proben oder

Der Körper 11 ist an einem Ende eines Schutzroh- Probenteile irgendeiner gewünschten Gestaltung zu

res 30, vorzugsweise aus Pappe oder dickem Papier, schaffen.

angeordnet. Das Eintauchende des Rohrs 30, das den 4° Die Erfindung ist anwendbar sowohl für metalli-

Körper 11 enthält, ist mit einer schmelzbaren Metall- sehe als auch für nichtmetallische Materialien, die

kappe 31 zum Verschließen der Duichflußöffnung Phasenwechseltemperaturen, einschließlich des Li-

116 versehen, so daß Eintritt von Schlacke während quidus und/oder des Solidus aufweisen, obgleich sie

des Eintauchens der Einrichtung verhindert wird. vorangehend für Stahl als geschmolzenes Material

Im Betrieb wird das Eintauchende der Einrichtung 45 beschrieben worden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Materials dienende, die Kavität und die Öffnung aufPatentanspruch: weisende Körper aus porösem, gasdurchlässigem und

somit das Einweichen der Luft gestattendem Mate-Probenehmer mit einem eine Kavität und eine rial besteht.

Öffnung aufweisenden Körper zur Entnahme 5 Die erfindungsgemaße Ausbildung nat nicht nur einer Probe geschmolzenen Materials von einer den Vorteil, daß sie das Eindringen des flüssigen Stelle unterhalb der Oberfläche eines Bades von Materials gestattet, sondern daß sie zu erfolgreichen geschmolzenem Material, dadurch gekenn- Messungen durch besonders schnelles Eindringen des zeichnet, daß der Körper (11) aus porösem, Materials beiträgt, wodurch bei den Temperaturmeßgasdurchlässigem Material besteht, um das Ent- ίο einrichtungen versehenen Probenehmer eine Tcmweichen der Luft zu gestatten. peraturmessung ermöglicht wird, ehe sich das Metall

in der Kavität bereits etwas abgekühlt hat.

Ein die Erfindung erläuterndes Ausführungsbeispiel ist nachfolgend beschrieben und in der Zeich-

15 nung veranschaulicht.

Die Zeichnung zeigt eine Schnittansicht des Eintauchendes eines erfindungsgemäß ausgebildeten Die Erfindung bezieht sich auf einen Probeneh- Probenehmers.

mer mit einem eine Kavität und eine Öffnung auf- Der in der Zeichnung veranschaulichte Probeneh-

weisenden Körper zur Entnahme einer Probe ge- 20 mer 10 dient zur Entnahme einer Probe geschmolzeschmolzenen Materials von einer Stelle unterhalb der nen Materials von einer unterhalb der Oberfläche lie-Oberfläche eines Bades von geschmolzenem Material. genden Stelle eines Bades des geschmolzenen Mate-Bei der Erzeugung von Materialien, wie beispiels- rials, wie z.B. Stahl. Der Probenehmer 10 umfaßt weise Metallen und insbesondere Stahl, ist es wün- einen Körper 11 mit einer Kavität 11 α, die an einem sehenswert, verschiedene Tests des Materials des ge- 35 Ende geschlossen und am anderen Ende offen ist, um schmolzenen Bades durchzuführen, ehe es gegossen die Probe des geschmolzenen Metalls aufzunehmen, wird. Zu diesen Tests gehören: Bestimmung der Eine Durchfluß-Passage lift verbindet das offene Temperatur des Bades, Bestimmung des Prozentge- Ende der Kavität 11a mit dem offenen Ende des haltes an Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Körpers 11, um den Eintritt der Probe in die Kavität Stickstoff sowie auch die Bestimmung des Vorhan- 30 zu gestatten und das Herausfallen der Probe aus der denseins oder der Konzentration von kleineren Be- Kavität in einer später zu beschreibenden Weise zu standteilen des Stahles. Hierfür dienen Einrichtungen verhindern. Die Kavität 11 α und der Durchflußkanal zur Entnahme einer Probe geschmolzenen Materials 11 b haben zweckmäßigerweise kreisförmigen Quervon einer unterhalb der Oberfläche liegenden Stelle schnitt und der Durchflußkanal 11 b eine Quereines geschmolzenen Bades zur nachfolgenden Ver- 35 schnittsfläche, die wesentlich kleiner ist als die wendung für chemische und spektographische Ana- Querschnittsfläche der Kavität 11a. Die Probe wird lyse. im Körper 11 unterhalb der Temperatur des ge-

Eine Schwierigkeit bei der Probenahme besteht schmolzenen Bades abgekühlt, während der Körper darin, daß in der Kavität des Probenehmers befind- 11 in dem Bad untergetaucht ist, so daß das Material liehe Luft das Eindringen des flüssigen Materials in 40 im Durchlaß 11 b und anschließend an die Wände die Kavität ganz oder teilweise verhindert. Der der Kavität 11 α erstarrt und Verlust der Probe aus Zweck der Erfindung ist, diese Schwierigkeit zu der Kavität 11« verhindert wird,
überwinden. Gemäß einer bevorzugten Ausbildung besteht der

Nun ist schon eine Reihe von Vorschlägen zur Körper 11 aus einem aus harzüberzogenem Sand Überwindung der genannten Schwierigkeit bekannt. 45 hergestellten Formstück, wobei das Formstück vor-So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, in den zugsweise aus zwei Abschnitten besteht und die in Probenehmer einen im Inneren luftleer gemachten der Zeichnung veranschaulichte Gestalt aufweist, Glaskörper einzufügen, der beim Eintauchen in hei- und wobei die Abschnitte längs einer Trennfläche ßem Stahl schmilzt, worauf dann letzterer in den luft- zusammenstoßen, die sich längs des Probenehmers leeren Raum eingesaugt wird. Ein solcher Vorschlag 50 10 erstreckt. Nur einer der Abschnitte des Körpers ergibt sich beispielsweise aus dem Artikel von 11 ist gezeigt. Beim Zusammenbau werden die bei-J. G. Bassett: »Sampling Liquid Steel for Hydro- den Abschnitte miteinander verzementiert. Der Körgen« of »The Metallurgical Society of the American per 11 kann durch sogenannte Schalenformung her-Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum gestellt sein. Beim Schalenformen wird eine dünne Engineers«, Bd. 41, S. 80 ff., insbesondere S. 81, 55 Schalenform erzeugt durch Bedecken eines heißen Fig. 1. Diese und andere bekannte Einrichtungen Metallmusters oder Gesenkes mit Sand, der mit sind aufwendig und kompliziert und wären kaum an- einem Kunstharz-Bindemittel überzogen ist. Das wendbar, wenn im Inneren der Kavität auch noch Kunstharz-Bindemittel ist hitzeerstarrend, wie ein eine temperaturfühlende Einrichtung angeordnet Phenol-Formaldehyd-Kunstharz-Bindemittel. Die werden sollte. 60 Schalenform kann in verschiedenen Weisen erzeugt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die werden, von denen eine darin besteht, den mit aufwendigen komplizierten Ausbildungen der vorbe- Kunstharz überzogenen Sand in die Gesenkhöhle zu kannten Einrichtungen zu vermeiden und eine Aus- blasen, worauf die so gebildete Form durch Erhitbildung zu schaffen, die sich preislich, wenn über- zung während ungefähr 30 Sekunden bei 232° C gehaupt, nur wenig von einem einfachen hohlen, tiegel- 65 härtet werden kann. Nach dem Backen wird die förmigen Probenehmer unterscheidet. Sandschale vom Muster oder dem Gesenk abgehoben

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch oder automatisch ausgeworfen,
eelöst. daß der zur Aufnahme des geschmolzenen Die Abschnitte des Körpers 11 stellen sclbsttra-