DE2605365C3

DE2605365C3 - Vorrichtung zur Entnahme von Proben bzw. zur Durchführung einer Messung in einem metallurgischen Gefäß, insbesondere bei einem Konverter

Info

Publication number: DE2605365C3
Application number: DE19762605365
Authority: DE
Inventors: Guenter Ing. Linz Poferl (Oesterreich)
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1976-02-11
Publication date: 1980-10-23
Also published as: ES445642A1; IT1056784B; AT336318B; FR2302519B1; FR2302519A1; DE2605365A1; ATA154075A; DE2605365B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme einer Probe bzw. zur Durchführung einer Messung in einem metallurgischen, eine Metallschmelze enthaltenden Gefäß, imsbesondere bei einem Konverter, mit einer auf einer fahrbaren Halteeinrichtung in einer Führung in einer bestimmten Richtung festgelegten Lanze, an deren Ende eine in das Metallbad eintauchbare Probenahme- bzw. Meßsonde lösbar befestigt ist.

Bei metallurgischen Gefäßen, wie Konvertern, Siemens-Martin- und Elektrolichtbogenofen, müssen zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung des Metallbades Proben entnommen werden; es ist auch erforderlich, vor dem Abstich der Schmelze die Temperatur des Metallbades zu messen. Ebenso besteht das Bedürfnis, besondere Proben zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes von Stahlbädern zu ziehen.

Es ist bekannt, für diese Zwecke an Lanzen befestigte Probenahme- bzw. Meßsonden durch die Schlackenschicht hindurch in das Metallbad einzutauchen und zwar entweder mechanisch oder von Hand aus. Die Sonden bestehen aus einem Halterohr aus Pappe, in dem sich die eigentliche Einrichtung zur Probenahme bzw. zur Durchführung der Messung befindet. Nach beendeter Probenahme bzw. Messung wird das Papprohr weggeworfen und durch ein neues für die nächste Schmelze ersetzt. Solche in einem sogenannten Einwegbehälter angeordneten Sonden sind im Handel in verschiedenen Ausführungsformen erhältlich.

Es besteht das Problem, diese Sonden gegen den Widerstand von Schlacke und Metall (Auftrieb) rasch in eine stets gleichbleibende Tiefe des Metallbades unter Einhaltung einer vorgegebenen Verweilzeit einzutauchen, um optimale — also reproduzierbare — Meßergebnisse zu erhalten. Außerdem soll die Bedienung der Lanze einfach sein, d. h. subjektive Fehler des Bedienungsmannes vollkommen ausschalten. Mit von Hand einzuführenden Lanzen wird das Meßergebnis jedoch verfälscht, weil der Meßpunkt im Metallbad seine Lage von Messung zu Messung verändert und außerdem die Verweilzeit variiert

Mechanisch, beispielsweise von oben in einen Konverter einfahrbare Lanzen müssen unbedingt wassergekühlt sein. Außerdem ist eine teure Heb- und Senkeinrichtung erforderlich, wodurch die Kosten einer Probenahme sehr hoch sind, abgesehen davon, daß solche Lanzen eine erhebliche Baulänge aufweisen.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus Research Disclosure Nr. 126, Seite 58, Oktober 1974 bekannt Bei dieser wird die Sonde in axialer Richtung in ein Metallbad eines in Schräglage gekippten Konverters getaucht Ein rasches Eintauchen ist mit dieser Sonde nicht zu bewerkstelligen.

Aus der US-PS 36 38 500 und der DE-OS 23 55 322 sind Sondenträger bekannt, die in ihrem Auflager in einer vertikalen Ebene schwenkbar gelagert sind. An dem Ende der Sondenträger ist jeweils die Probenahme- bzw. Meßsonde starr befestigt. Die Probenahme- bzw. Meßsonden sind daher nur mit den Sondenträgern gemeinsam verschwenkbar, was den Nachteil hat, daß zur Entnahme einer Probe bzw. Durchführung einer Messung der Sondenträger in die Metallschmelze eingetaucht werden muß, wenn die Probe aus einer großen Tiefe eines Metallbades entnommen werden soll. Ein Eintauchen des Sondenträgers ließe sich nur dann vermeiden, wenn die Probenahme- bzw. Meßsonde selbst eine große Länge aufweist, was jedoch infolge des begrenzt zur Verfügung stehenden Raumes im metallurgischen Gefäß nicht ohne weiteres verwirklicht werden kann.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine einfache, billige und betriebssichere Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die Probenahme- bzw. Meßsonde rasch in eine stets gleichbleibende Tiefe des Metallbades unter Einhaltung einer vorgegebenen Verweilzeit einzutauchen. Auch soll die Länge der Vorrichtung kürzer als die der bekannten mechanisch einfahrbaren Lanzen sein. Außerdem soll eine Probenahme bzw. Messung auch in großer Tiefe der Metallschmelze möglich sein.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß darin, daß die Lanze in der Führung der Halteeinrichtung in horizontaler Richtung festgelegt ist und daß die Probenahme- bzw. Meßsonde am Ende der Lanze aus der horizontalen Einführungsrichtung in die vertikale Probenahme- bzw. Meßposition und zurück schwenk-sowie feststellbar ist.

Dabei ist vorteilhaft die Lanzenführung heb- und senkbar an der Halteeinrichtung angeordnet. Durch diese Ausführungsform kann die Probenahme- bzw.

Meßsonde unabhängig von der Metallschmelzenmenge in eine stets gleichbleibende Tiefe des Metallbades getaucht werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die in an sich bekannter Weise in einem Einwegbehälter angeordnete Probenahme- bzw. Meßsonde an einem Arm eines mit dem Lanzenende gelenkig verbundenen Winkelhebels angesetzt wobei der andere Arm mit einer die Lanze durchsetzenden Betätigungsstange gelenkig vr.rbunden ist ι ο

Dabei ist zweckmäßig die Betätigungsstange durch einen Druckmittelzylinder, vorzugsweise einen Druckluftzylinder, betätigbar, dessen Endstellungen einerseits der horizontalen und anderseits der vertikalen Stellung der Probenahme- bzw. Meßsonde entsprechen. Durch Verwendung eines Druckluftzylinders wird ein besonders rasches Eintauchen der Sonde in das Metallbad bewirkt wodurch die Berührungszeit der Sonde mit der Schlacke und mit dem Metallbad vor üiid nach der Probenahme bzw. Messung überaus kurz gehalten wird.

Weiter ist es von Vorteil, daß die Verweilzeit der Probenahme- bzw. Meßsonde in Probenahme- bzw. Meßposition mit einem den Druckmitlelzylinder steuernden Relais einstellbar ist.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert, wobei

Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit an Probenahme- bzw. Meßposition befindlicher Sonde bei geschnittenem Konverter und

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung in teilweise geschnittenem Zustand zeigt.

In Fig. 1 ist ein umgelegter Konverter 1 am Ende eines Frischprozesses dargestellt; das Stahlbad ist mit 2 und die Schlackenschicht mit 3 bezeichnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besieht aus einem auf der Arbeitsbühne 4 verfahrbaren Wagen 5, einer mit einer auf dem Wagen angeordneten Lanzenführung 14 starr und horizontal befestigten Lanze 6, wobei die Lanze als Führungsrohr für eine in ihr axial verschiebbare Betätigungsstange 7 zum Schwenken des Winkelhebels 8 dient. Der freie Arm des Winkelhebels trägt die aus dem Papprohr 9 und dem Meßkopf 10 bestehende Probenahme- bzw. Meßsonde; 10 bezeichnet also gleichzeitig auch die Lage der Probenahmestelle bzw. des Meßpunktes im Stahlbad 2. Der Winkelhebel 8 ist an einem gekröpften Tragarm 11 der Lanze 6 schwenkbar gelagert; die gelenkige Verbindung mit der Betätigungsstange 7 ist mit 12 bezeichnet. Die Lanzenführung 14, die die Lanze in horizontaler Richtung festlegt, ist am Wagen 5 heb- und senkbar angeordnet; die Verstellrichtung ist durch einen Doppelpfeil 13 in der Fig.2 angedeutet. Eine Wasserkühlung der Lanze 6 und des Winkelhebels 8, die beide vorzugsweise aus Stahl hergestellt sind, erübrigt sich. Am wagenseitigen Ende der Lanze 6 ist ein Druckluftzylinder 15 befestigt, dessen Kolbenstange mit der Betätigungsstange 7 verbunden ist. Ein Hebel 16 dient zur Betätigung des Druckluftzylinders 15, der über die Betätigungsstange 7 die mit dem Winkelhebel 8 verbundene Sonde 9, 10 aus ihrer horizontalen Einführungsrichtung rasch durch die Schlacke 3 hindurch in Richtung des Doppelpfeiles 17 tief in das Metallbad 2 in die vertikale Probenahmebzw. Meßposition einschwenkt.

Die Verweilzeit der Sonde im Metallbad, die je nach der durchzuführenden Messung bzw. Probenahme zwischen 4 und 30 Sekunden liegt, ist an einem nicht dargestellten Relais einstellbar. Dieses Relais wird durch einen Endschalter 18, der bei Schalten des Hebels 16 ebenfalls betätigt wird, angesteuert. Nach Ablauf der am Relais eingestellten Zeit steuert das Relais eine Hupe 20 über ein Steuerkabel 19 ab, worauf der Hebel 16 vom Bedienungsmann zur Umsteuerung des Druckluftzylinders 15 zu betätigen ist, wodurch die Sonde 9,10 wieder in die horizontale Lage geschwenkt wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steuert das Relais ein im Druckluftzylinder 15 eingebautes Magnetventil an, wodurch die Umsteuerung des Druckluftzylinders automatisch vor sich geht.

Es sind auch andere Steuerungsmöglichkeiten denkbar, so daß die Vorrichtung entweder halbautomatisch oder vollautomatisch betreibbar ist, ebenso wie es leicht möglich ist, für das Verfahren des Wagens 5 und das Heben und Senken der Lanze 6 einen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb vorzusehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Entnahme einer Probe bzw. zur Durchführung einer Messung in einem metallurgischen, eine Metallschmelze enthaltenden Gefäß, insbesondere bei einem Konverter, mit einer auf einer fahrbaren Halteeinrichtung in einer Führung in einer bestimmten Richtung festgelegten Lanze, an deren Ende eine in das Metallbad eintauchbare Probenahme- bzw. Meßsonde lösbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanze (6) in der Führung (14) der HaJteeinrichiung (5) in horizontaler Richtung festgelegt ist und daß die Probenahme- bzw. Meßsonde (9, 10) am Ende der Lanze aus der horizontalen Einführungsrichtung in die vertikale Probenahme- bzw. Meßposition und zurück schwenk- sowie feststellhar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanzenführung (14) heb- und senkbar an der Halteeinrichtung (5) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise in einem Einwegbehälter (9) angeordnete Probenahme- bzw. Meßsonde an einem Arm eines mit dem Lanzenende gelenkig verbundenen Winkelhebels (8) angesetzt ist, wobei der andere Arm mit einer die Lanze (6) durchsetzenden Betätigungsstange (7) gelenkig verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstange (7) durch einen Druckmittelzylinder (15), vorzugsweise einen Druckluftzylinder, betätigbar ist, dessen Endstellungen einerseits der horizontalen und andererseits der vertikalen Stellung der Probenahme- bzw. Meßsonde entsprechen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Probenahme- bzw. Meßsonde in Probenahme- bzw. Meßposition mit einem den Druckmittelzylinder (15) steuernden Relais einstellbar ist.