DE2139051C3 - Schutzanordnung für eine in der Wandung einer Stranggießkokille angeordnete radioaktive Strahlenquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzanordnung für eine in der Wandung einer Stranggießkokille angeordnete radioaktive Strahlenquelle während der Gießpause, bei der in der Kokillenwandung parallel zur Kokillenachse ein Kanal für die Strahlenquelle vorge^ sehen ist

Wie aus der Fachliteratur (berg- und hüttenmännisehe Monatshefte, 107, 1962, S. 79) bekann! ist, eignen sich radioaktive Isotope gut zur Füllstandsmessung in Stranggießkokillen; ihre Verwendung ist jedoch mit der Möglichkeit einer Strahlengefährdung verbunden. Um den Strahlenschutzverordnungen zu genügen, mußte bei der bekannten Anordnung das Präparat bei Nichtgebrauch, d. h. auch während der Pause zwischen zwei Güssen, allseitig von einem 100 mm dicken Bleimantel umgeben sein, wodurch die Strahlenquelle während jeder Gießpause nicht in Arbeitsstellung dicht an der Kokille verbleiben konnte, sondern in eine Ruhestellung zurückgezogen werden mußte, in der das Präparat zusätzlich noch von einem Käfig von 1 m Durchmesser umgeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzanordnung für eine in der Wandung einer Stranggießkokille angeordnete radioaktive Strahlenquelle anzugeben, die es ermöglicht, die Strahlungsquelle gefahrlos aus ihrer Ruhestellung in den Gießpausen in die Meßstellung zu bringen und umgekehrt.

Dies wird bei einer Schutzanordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Strahlenquelle als Schwimmer ausgebildet ist, der durch Auftrieb oder Strömung eines Strömungsmittels durch den Kanal bis zu einem Anschlag bis in Höhe des tu messenden Metallbadspiegels anhebbar ist.

Vorteilhaft ist der Kanal auf einer Seite offen und steht mit einem Abschirmbehälter zur Aufnahme der Strahlenquelle in den Gießpausen in Verbindung.

Da in den meisten Fällen die Kokillenhöhe ungefähr 1000 bis 1200 mm beträgt und eine Gammastrahlenquelle »Co-60« verwendet wird, wird beim Herabfahren dieser Strahlenquelle längs des senkrechten Kokillenkanals die Strahlungsdosis in der Zone, in der die Vorbereitungsarbeiten durchgeführt werden, um mehr ⁶S als das 200fache vermindert, und zwar ohne Berück· sichtigung der abschirmenden Wirkung des Kaltstrangs, der vor dem Gießen in die Kokille eingeführt wird. Wie eingehende Untersuchungen ergeben haben, verringert sich z.B. bei einer Stranggießkokille von 1000 mm Höhe und einem Innendurchmesser von 250 mm bei einem Kanalquerschnitt von 20 mm in einer 70 mm starken Wandplatte die oberhalb dieser Wandplatte gemessene Strahlungsintensität von 2,24 mR/h beim Herabfahren der Strahlenquelle auf 0,0 mR/h. An dem gleichen Punkt auf der gegenüberliegenden Seite ergibt sich eine Verringerung von 3.36 mR/h auf 0,1 mR/h. Dadurch ist ein gefahrloses Durchführen der Vorbereitungsarbeiten gewährleistet.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. t die Schutzanordnung mit hochgefahrener Strahlenquelle,

F i g. 2 eine Ausführungsform der Strahlenquelle. F i g. 3 eine Draufsicht auf diese Strahlenquelle,

Fig.4 eine als Schwimmer ausgeführte Strahlenquelle,

F i g. 5 eine Schutzanordnung mit einem Abschirmbehälter zur Aufnahme der Strahlenquelle in den Gießpausen.

Die Kokille der Stranggießanlage besteht aus Gehäuse 1 (F i g. I) und gekühlter, am Gehäuse befestigter Wand 2. In der Kokillenwand 2 ist ein Kanal 3 ausgeführt, in dem die ionisierende Strahlenquelle 4 untergebracht iit, welche im Kanal 3 verschieblich ist. Der Kanal 3 ist oben und unten durch Pfropfen 5 und 6 verschlossen. Die Strahlenquelle 4 kann beispielsweise durch einen Flüssigkeits- oder Gasstrom verschoben werden.

Die Strahlenquelle kann sowohl in einem speziell zu diesem Zweck ausgeführten Kanal als auch in einem der Kanäle der Kokillenkühlanlage untergebracht werden. Aus der Zeichnung sind Kanäle 7 und 3 dieser Anlage ersichtlich, welche oben und unten durch Pfropfen 5 und 6 verschlossen sind. Wenn der Kanal 3, in dem die Strahlenquelle 4 untergebracht ist, zur Kühlanlage gehört, hat dies zur Folge, daß die Strahlenquelle in ihm durch die Kühlflüssigkeit verschoben wird.

Während der Vorbereitungsarbeiten, die auf der (aus der Zeichnung nicht ersichtlichen) Gießbühne ausgeführt werden, befindet sich die Strahlenquelle 4 im Unterteil des Kanals 3, nimmt die Stellung 4' ein und liegt mit ihrem unteren Ende auf dem Pfropfen 6 auf.

Vor Beginn des Gießens und vor dem Einleiten von flüssigem Metall in die Kokille wird die Strahlenquelle 4 in die obere Stellung und zwar in die Zone gebracht, welche der Lage des Spiegels 8 des Metalls 9 in der Kokille entspricht. Hierbei liegt das obere Ende der Strahlenquelle 4 am Pfropfen 5 an. Bei dieser Stellung der Strahlenquelle 4 kann die Lage des Spiegels 8 des Metalls 9 überwacht und geregelt werden. Nach Beendigen des Gießens wird die Strahlenquelle 4 längs des Kanals 3 herabgefahren, bis sie wiederum die Stellung 4'einnimmt.

Die Strahlenquelle besteht aus einem Gehäuse, welches in Form eines Rohres 10 (F i g. 2) ausgeführt ist, in dem Ampullen 11 mit radioisotoper Substanz und Einsatzstücke 12 untergebracht sind.

Mit Hilfe der letzteren wird die Lage der Ampullen 11 im Rohr 10 fixiert. Die Quelle besitzt eine Einrichtung, um sie mittels in Bewegung befindlicher Flüssigkeit längs des Kanals3 (Fig. 1) zu verschieben. Diese Einrichtung ist in Form von Sternen 13 (F i g. 2 und 3) ausgeführt, welche am Rohr 10 befestigt sind. Die Sterne 13 gewährleisten ein Zentrieren der Strahlenquelle 4

(Fig. 1) im Kanal3 und erhöhen auch ihren Widerstand gegen den Flüssigkeits- oder Gasstrom.

Die Strahlenquelle besitzt, um sie in der gewünschten Stellung festzuhalten, Anschläge 14 und 15, die sich an beiden Enden des Rohres 10 befinden.

Die Verschiebung der Strahlenquelle geht im Kokillenkanal 3 (F i g. 1) folgendermaßen vonstatten.

Die Strahlenquelle 4 nimmt, wenn sich die Flüssigkeit oder das Gas im Kanal 3 nicht in Bewegung befindet, in dessen Unierteil die Stellung 4' ein und wird in dieser Stellung durch den unteren Anschlag 15 (F i g. 2) festgehalten. Im Kanal 3 wird! wenn die Strahlenquelle 4 (Fig. 1) in die Zone-, weiche der Lage des Spiegels8 des Metalls 9 entspricht, gebracht werden soll, ein Flüssigkeits- oder Gasstrom in Richtung dieser Zone erzeugt. Hierbei beginnt die dynamische Druckkraft der Flüssigkeit oder des Gases auf das Gehäuse der Strahlenquelle einzuwirken, unter deren Einfluß die Strahlenquelle 4 längs des Kanals 3 verschoben und in der Zone, die der Lage des Spiegels 8 des Metalls 9 entspricht, mittels des oberen Anschlags 14 (F i g. 3) festgehalten wird Beim Abschalten des Flüssigkeits- oder Gasstroms kehrt die Strahlenquelle 4 (F i g. 1) unter der Einwirkung der Schwerkraft in die Stellung 4' zurück.

In F i g. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer als Schwimmer ausgebildeten Strahlenquelle abgebildet. Diese besteht ebenfalls aus einem in Form eines Rohres 10 ausgeführten Gehäuse. Das Rohr selbst besteht aus Leichtmetall oder Kunststoff, ist luftdicht durch Deckel 16 verschlossen und enthält Ampullen 11 mit radioisotoper Substanz sowie Einsatzstücke 17, die beispielsweise aus Schaumstoff gefertigt sind.

Eine solche, in den Kanal der Kokillenwand eingesetzte Strahlenquelle wird in diesem beim Einfüllen von Flüssigkeit oder deren Ablassen durch Auftrieb nach oben bzw. nach unten bewegt. Der Kanal wird, um die Strahlenquelle in der Zone, die der Lage des Metalispiegels entspricht, festzuhalten, vollkommen mit Flüssigkeit gefüllt. Hierbei liegt die Strahlenquelle mit ihrem oberen Deckel 16 am Pfropfen 5 (F i g. 1) des Kanals 3 an.

In F i g. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schutzanordnung gezeigt. An das Gehäuse 1 und die Wand 2 schließt sich nach unten ein Abschirmbehälter 18 zur Aufnahme der Strahlenquelle 4 an. Ein in diesem ausgeführter Kanal 19 steht mit dem Kokillenkanal 3 in Verbindung.

Der Oberteil des Kanals 3 ist außerdem mit einem Behälter 20 verbunden, während der Unterteil des Kanals 19 des Abschirmbehälters 18 mit einer Pumpe 21 in Verbindung steht. Beim Abnehmen der Kokille 22 von der Metallstranggießanlage ist die Pumpe 21 ausgeschaltet, und die Strahlenquelle 4 befindet sich im Kanal 19 des Abschirmbehälters 18. Die Kanäle 19 und 3 des Abschirmbehälters 18 und der Kokille 22 stehen, wenn die Kokille aufgesetzt ist, miteinander in Verbindung. Es wird vor dem Eingießen von Metall in die Kokille 22 die Pumpe 21 eingeschaltet und die Strahlenquelle 4 in den Kanälen 19 und 3 nach oben in die Zone, die der Lage des Metallspiegels 8 entspricht, gefahren. Nach Beendigen des Gießens wird die Pumpe 21 abgeschaltet, und die Strahlenquelle 4 senkt sich in den Kanal 19 des Abschirmbehälters 18 ab.

Eine solche Schutzanordnung erleichtert die Wartung, da beim Auswechseln der Kokille der Metallstranggießanlage die Strahlenquelle nicht aus dem Kokillenkanal herausgezogen zu werden braucht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schutzanordnung für eine in der Wandung einer Stranggießkokille angeordnete radioaktive S Strahlenquelle während der Gießpause, bei der in der Kokillenwandung parallel zur Kokillenachse ein Kanal für die Strahlenquelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (4) als Schwimmer ausgebildet ist, der durch Auftrieb oder Strömung eines Strömungsmittels durch den Kanal (3) bis zu einem Anschlag (5) bis in Höhe des zu messenden Metallbadspiegels anhebbar ist.

2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (3) auf einer Seite offen ist und mit einem Abschirmbehälter (18) zur Aufnahme der Strahlenquelle in den Gießpausen in Verbindung steht.

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