DE3541806C1 - Appliance for determining physicochemical characteristics of metal melts, especially of steel melts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung physikalisch- chemischer Kenngrößen von Metall-, insbesondere Stahlschmelzen. Unter physikalisch-chemischen Kenngrößen werden dabei insbesondere die Temperatur, der freie Sauerstoffgehalt und der Kohlenstoffgehalt einer Schmelze verstanden.

Für die Sauerstoffbestimmung bestehen derartige Vorrichtungen aus einem keramischen, in ein Tragrohr einsteckbaren Meßkopf, an dessen Stirn Meßfühler, wie Thermoelement, Kontaktelektrode und eine elek­ trochemische Zelle (EMK-Meßzelle) angeordnet sind. Zum Schutz gegen mechanische Einwirkungen und beim Eintauchen in die Schmelze durch die Schlackenschicht, sind die Meßfühler mit einer metallischen Schutzkappe geschützt.

Zur Ermittlung des Gehaltes an aktivem oder freiem Sauerstoff in Metallschmelzen werden Meßköpfe eingesetzt, die am Ende des Trag­ rohres einer Lanze befestigt sind. Die Lanzen werden in das flüssige Schmelzbad eingetaucht. Bei diesen Messungen, auch EMK-Messung ge­ nannt, wird eine Zirkonoxyd-Zelle mit einem Referenzmaterial bestimm­ ter Sauerstoffaktivität benutzt. Als Kontaktelektrode dient z. B. ein Molybänstift. Das Thermoelement dient der Temperaturbestimmung der Schmelze. Ihre Kenntnis ist zur Ermittlung des tatsächlichen Sauer­ stoffgehaltes erforderlich. Mit diesen Sonden läßt sich der O₂-Ge­ halt, z. B. von Stahlschmelzen in einer Gießpfanne mit hinreichender Sicherheit bestimmen. Die Sonden, die in Kurzzeitmessungen eingesetzt werden - die Eintauchzeit der Sonden liegt dabei zwischen 6 und 10 Sekunden - sind für den einmaligen Gebrauch bestimmt.

Aus der DE-PS 28 42 136 ist eine Sonde für die Sauerstoffbestimmung bekannt, bei der die Meßfühler für Temperatur und Sauerstoff in der Stirn eines keramischen Grundkörpers in einer Ebene nebeneinander liegend angeordnet sind. Die elektro-chemische Zelle ist dabei mit einem dichtanliegenden, metallischen Schutzschirm umgeben.

Aus der DE-OS 29 00 069 ist es bekannt, die an der Stirnseite des Meßkopfes angeordneten Meßfühler durch eine Schutzkappe abzuschirmen. Beim Eintauchen in das flüssige Metallbad schmilzt nach etwa 0,3-5 Sekunden die Schutzkappe. Die Meßfühler haben dann direkten Kontakt zur Schmelze. Benutzt man derartige Vorrichtungen zur Sauerstoffbe­ stimmung einer Stahlschmelze während des Schmelzprozesses, also z. B. im Konverter, so schmelzen die Schutzkappen zu einem Zeitpunkt auf, in dem das Schmelzbad starken Bewegungen unterworfen ist.

Es hat sich in der betrieblichen Praxis gezeigt, daß die mit den be­ kannten Einrichtungen erhaltenen Meßergebnisse häufig unstetig und damit nicht eindeutig reproduzierbar sind, da auf dem Meßprotokoll starke Ausschläge zu verzeichnen sind. Vergleichsmessungen haben ge­ zeigt, daß im bewegungsfreien Schmelzbad die o. g. Unregelmäßigkeiten nicht auftreten.

Ein weiterer Nachteil der bisherigen Meßtechnik ist, daß zusätzliche Kenngrößen des Schmelzbades, wie z. B. der Kohlenstoffgehalt oder andere Begleitelemente nicht gleichzeitig mit der Sauerstoffbestim­ mung erhalten werden können, da hierzu gesonderte Probenahmesonden erforderlich sind, die ebenfalls mit der Lanze in das Bad eingetaucht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, mit einfachen Mitteln die Meßsicherheit physikalisch-chemischer Kenngrößen einer Metall- bzw. Eisen- oder Stahlschmelze zu verbessern.

Bei einer Vorrichtung gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1 wird die Aufgabe im Hinblick auf die Sauerstoffbestimmung in Metallschmelzen, insbesondere bei Stahlschmelzen im Konverter während des Stahlher­ stellungsprozesses erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßfühler, also die elektro-chemische Zelle, die Kontaktelektrode und das Thermoelement innerhalb eines Ringelementes am Meßkopf angeordnet sind. Das Ringelement erstreckt sich in axialer Richtung über die Meßfühler hinaus und bildet einen Meßraum. Dieser Meßraum ist mit Entlüftungskanälen versehen, die sich von der Stirnfläche des Meßkopfes durch diesen hindurch in das Papprohr erstrecken. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß im bewegten Schmelzbad die sich darin befindenden Verunreinigungen, insbesondere Schlacke, mitgerissen und an der Meßsonde vorbeigeführt werden. Diese im wesentlichen oxydischen Verunreinigungen bewegen sich in unregelmäßigen Zeitabständen in unterschiedlicher Menge durch die Meßstrecke und verfälschen die Meßwerte bezüglich des zu ermittelnden, gelösten Sauerstoffgehaltes des Stahles. Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung schafft im Meßbereich einen Meßraum, in der die Schmelze an ihrer Bewegung gehindert wird. Die ruhende Schmelze in dem Meßraum verhindert die Zufuhr von Verunreinigungen von außerhalb zu der im Bereich der Meßfühler be­ findlichen Schmelze.

Bei einem Hindurchführen der Vorrichtung durch auf dem Metallbad be­ findliche Schlacke ist das Ringelement mit einer metallischen, den Meßraum verschließenden Kappe versehen. In vereinfachter Ausführung kann diese Kappe auch durch ein ebenes metallisches Blech bestehen, das auf die Öffnung des Ringelementes aufgesetzt ist. Diese metal­ lische Kappe bzw. Abdeckung bewirkt, daß während des Durchstoßens der Schlackenschicht keine Schlacken in den Meßraum eindringen. Erst beim Eintauchen in die Stahlschmelze schmilzt diese metallische Abdeckung auf und der Meßraum wird frei für die Metallschmelze. Kurze Zeit nach dem Aufschmelzen der Metallabdeckung und Eindringen der Schmelze beruhigt sich die Schmelze innerhalb des Meßraumes und im Stahl enthaltene Schlackenteilchen haben Gelegenheit sich an der Stirnwand des Meßkopfes abzusetzen ohne die Messung zu beeinträch­ tigen. Das aus keramischem Material bestehende Ringelement, das, einem Deich vergleichbar, den Meßraum gegen das Eindringen weiterer Schlackenbestandteile aus der übrigen Schmelze schützt, kann in konstruktiv einfacher Weise entweder auf den Grundkörper axial auf­ geschoben oder bei der Herstellung des Grundkörpers als Rohrfortsatz vorgesehen sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Sauerstoffbestimmung dadurch verbessert werden, daß das den Meßraum bildende Ringelement mit einem Deckel aus keramischem Werkstoff geschlossen und der Deckel mit Öffnungen für den Schmelzeneintritt versehen ist. Herstellungs­ technisch empfiehlt es sich, das Ringelement mit dem Deckel als ein­ stückiges Bauteil zu fertigen und mit dem Meßkopf fest zu verbinden. Die Öffnungen sollen sich bevorzugt in axialer Richtung des Meßkopfes erstrecken. Sie können nach innen konisch erweitert sein. Der Durch­ messer der Öffnungen sollte bevorzugt an der Eintrittseite 1-3 mm betragen. Eine Abwandlung ist dahingehend möglich, daß in den Deckel bevorzugt zwei größere Ausnehmungen vorgesehen sind, in die vorzugs­ weise zylindrische, keramische Einsätze mit einer entsprechenden An­ zahl von Öffnungen für den Schmelzeneintritt eingesetzt und befestigt werden. In diesem Fall kann auf die metallische Kappe verzichtet werden und es verbleibt nur die äußere Schutzkappe als Sicherheit gegen mechanische Einwirkungen. Diese keramische Kappe ist darüber hinaus mit Vorteil bei Probenahmesonden oder kombinierten Sonden, z. B. Sonden, wie sie in der DE-OS 30 39 027 beschrieben sind, zur Probenahme und Kohlenstoffbestimmung bei legierten Stahlschmelzen einsetzbar, da sich der Fortfall der metallischen Abdeckung in einer Verbesserung der Analysengenauigkeit der Stahllegierungselemente, wie Chrom und Nickel, bemerkbar macht. Es wurde gefunden, daß die ansonsten vorhandene metallische Kappe beim Aufschmelzen die erste in die Sonde eindringende Probenahmemenge "verdünnt", da diese metalli­ sche Kappe üblicherweise aus einem weichen, von Legierungselementen freien Stahlblech besteht. Durch diese Ausgestaltung der Vorrichtung wird verhindert, daß feinste, in der Schmelze befindliche Schlacken­ teilchen in den Meßraum eindringen können. Die Sauerstoffbestimmung wird damit noch sicherer. Diese Ausgestaltung der Meßeinrichtung ge­ stattet ferner die Durchführung der Kohlenstoffbestimmung für be­ ruhigte Stahlschmelzen nach der thermischen Analyse. Nach dem Ein­ dringen der Schmelze in den Meßraum durch die feinen Öffnungen der keramischen Abdeckung ist das Wärmeaufnahmevermögen der keramischen Abdeckung groß genug, um bei der Ausfahrt der Sonde aus dem Konverter das Auslaufen der Schmelze aus dem Meßraum zu verhindern. Während der Ausfahrt der Sonde aus dem Konverter und der fortschreitenden Er­ starrung der Schmelze in dem Meßraum kann der dabei auftretende Tem­ peraturverlauf aufgezeichnet werden und aus dem Temperaturverlauf in an sich bekannter Weise der Kohlenstoffgehalt der Schmelze ermittelt werden. Diese Kohlenstoffbestimmung liegt dann zeitlich nach der vorangegangenen EMK-Messung.

Mit dieser Meßtechnik ist es daher möglich, den Sauerstoffgehalt und den Kohlenstoffgehalt sowie die Badtemperatur des Stahles an einer Stelle des Bades gewissermaßen zeitgleich zu bestimmen.

Bei all den vorbeschriebenen Ausführungen ist der Meßraum mit einer Entlüftungsbohrung verbunden, die sich durch den Meßkopf erstreckt.

Eine weitere Erhöhung der Meßgenauigkeit ist gegeben, wenn in weite­ rer Ausgestaltung der Erfindung diese Entlüftungsbohrung zu einem Durchlaufkanal für die in dem Meßraum eindringende Schmelze erweitert ist und im Anschluß an den Meßraum ein Hohlraum für die Aufnahme einer geringen Schmelzenmenge vorgesehen ist, der dann gleichzeitig als Probenraum für eine aus dem Stahlbad zu entnehmende Stahlprobe zur spektrometrischen oder naßchemischen Bestimmung weiterer Stahl­ begleitelemente Verwendung finden kann. Die Entlüftungsbohrungen sind dann in den die Probenahmekamer abschließenden Materialteil des Meßkopfes vorgesehen und finden ihre Ausgangsöffnung innerhalb des die Meßvorrichtung tragenden Tragrohres. Diese Ausführungsform erhöht nicht nur die Sicherheit hinsichtlich der Sauerstoffbestimmung, da in dem Meßraum selbst absolut schlackenfreie Schmelze behalten wird, sondern erhöht auch die Treffsicherheit der Temperaturmessung, da eine genügende Materialmenge durch den Meßraum strömt und ein unver­ fälschtes Bild der Temperatur der umgebenden Schmelze liefert. Das bei dieser Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich eine massive Mate­ rialprobe gewonnen wird, ist ein weiterer Vorteil der Erfindung ins­ gesamt.

Hinsichtlich der Anordnung des Thermoelementes ist es als von Vorteil gefunden worden, die Lötstelle der Thermodrähte im geometrischen Mittelpunkt des Meßraumes anzuordnen.

Dazu wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, das Thermoelement innerhalb der EMK-Zelle in bestimmter Weise anzuordnen, so daß mit ein und demselben Thermoelement sowohl die Badtemperatur gemessen und auch die Kohlenstoffbestimmung durch thermische Analyse durchgeführt werden kann. Bei einer EMK-Meßzelle, bestehend aus einem einseitig geschlossenen Rohr aus Zirkonoxid, darin deponiertem Refe­ renzmaterial mit bekanntem Sauerstoffpotential, in dem Referenzmate­ rial angeordneten metallischen Leiter sowie einem in dem Rohr be­ findlichen Thermoelement, wird die Anordnung erfindungsgemäß derart getroffen, daß in das Rohr ein mit Längskanälen versehener Stift eingesetzt ist, daß durch zwei der Längskanäle die Drähte eines Thermoelementes geführt sind, dessen Lötstelle außerhalb des Stiftes liegt und an dem Boden des Rohres anliegt und der Zwischenraum zwi­ schen Stift und Rohrboden mit feuerfestem, elektrisch isoliertem Material verfüllt ist und daß ferner der Stift mit einem zur Ober­ fläche offenen Kanal versehen ist, daß der Kanal mit dem Referenz­ material bekannten Sauerstoffpotential gefüllt ist und gleichzeitig den metallischen Leiter aufnimmt.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Meßkopf zur EMK-Messung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß A-A nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß B-B nach Fig. 4 als Draufsicht eines Meßkopfes für die Sauerstoff-, Kohlenstoff- und Temperatur­ bestimmung,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß C-C nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine EMK-Zelle zur gleichzeitigen Temperaturbestimmung und

Fig. 6 einen Schnitt gemäß D-D nach Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt durch die einteilige Kappe mit den Schmelzeneintrittsöffnungen,

Fig. 8 eine Draufsicht nach Fig. 7.

In Fig. 1 und 2 ist der Meßkopf in ein Tragrohr 1 aus Pappe einge­ steckt, und zwar bis zu einer Schulter 2 des Meßkopfes 3. In der Stirnfläche 4 des Meßkopfes 3 sind in an sich bekannter Weise eine übliche EMK-Meßzelle 5, die dazugehörende Kontaktelektrode 6 und ein Thermoelement 7 angeordnet. Ferner sind in der Stirnfläche 4 die Öffnungen von Entlüftungskanälen 8 gelegen, die sich durch den Meß­ kopf 3 erstrecken und im Inneren des Tragrohres 1 münden. Der Meßkopf 3 erstreckt sich mit einem Außendurchmesser entsprechend der Schulter 2 als Ringelement 3′ in axialer Richtung über die Meßfühler 5, 6, 7 hinaus und bildet einen offenen Meßraum K. Der Meßkopf 3 ist nach Fig. 2 durch eine Schutzkappe 9 aus Stahlblech geschützt, die am Tragrohr 1 befestigt ist und diesen vor mechanischen Zerstörungen, z. B. beim Transport oder beim Auftreffen auf nicht gelöste Schlacken­ bildner auf der Stahlschmelze schützt. Um das Eindringen von flüssi­ ger Schlacke in den Meßraum K zu vermeiden, ist es von Vorteil, eine zusätzliche metallische Kappe 10 (Fig. 2) auf das Ringelement 3′ aufzustecken. Die Kappe 10 wird nach Durchstoßen der Schlackenschicht und dem Eintauchen in das Schmelzbad von flüssigem Stahl aufge­ schmolzen und gibt den Meßraum K frei. Diese Kappe 10 ist bei Mes­ sungen von schlackefreien Schmelzen, z. B. in Gießpfannen, nicht er­ forderlich.

In Fig. 3 und 4 sind Weiterentwicklungen der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 dargestellt. Diese Weiterentwicklung kann mit Vorteil bei der einfachen EMK-Messung von Schmelzen im blasenden Konverter, insbesondere jedoch zur EMK-Messung und zusätzlicher gleichzeitiger Kohlenstoffbestimmung durch thermische Analyse wie auch der Badtem­ peraturmessung und Probenahme verwendet werden. Auch hier nimmt das Tragrohr 1 einen Meßkopf 3 bis zu dessen Schulter 2 auf. In der Stirnfläche 4 des Meßkopfes 3 sind die Kontaktelektrode 6 und mittig, jedoch in einer Erhebung 16 der Stirnfläche 4 eine EMK-Meßzelle 11 mit innerhalb der Meßzelle 11 gelegenem Thermoelement 12 (s. Fig. 5) angeordnet. Der Meßraum K wird in diesem Fall gebildet von dem Ring­ element 3′ und einem Deckel 3′′. Die Schmelze kann in diesem Fall durch Öffnungen 13 des Deckels 3′′ in den Meßraum K eintreten. Wie dargestellt, ist das Ringelement 3′ und der Deckel 3′′ in einem Stück aus einer Feuerfestkeramik gefertigt und auf den Meßkopf 3 aufge­ schoben und die Berührungsflächen miteinander verkittet bzw. zemen­ tiert. Die Öffnungen 13 weisen einen Durchmesser von 1 bis 3 mm auf, so daß einerseits ein Füllen des Meßraumes K mit Metallschmelze unter Zurückhalten auch von feinen Schlackenteilchen in der Schmelze gege­ ben ist und andererseits ein Leerlaufen des Meßraumes beim Ausfahren der Lanze vermieden wird. Dies ist wichtig im Hinblick auf die durchzuführende Kohlenstoffbestimmung während der Abkühlung des Me­ talls in dem Meßraum K. Es ist von Vorteil, im Hinblick auf die EMK-Messung, da auch feinste Schlackenteilchen die Sauerstoffbestim­ mung nicht beeinträchtigen können.

Auch bei dieser Ausbildung der Vorrichtung ist die metallische Kappe 10 vorgesehen, die den Deckel 3′′ mit Abstand überdeckt und auf dem äußeren Rand des Ringelementes 3′ aufgeschoben ist. Die Schutzkappe 9 wiederum umgibt den aus dem Tragrohr 1 herausragenden Teil des Meß­ kopfes 3 mit Abstand und ist am Tragrohr 1 befestigt.

Soll die Einrichtung für beruhigte, hochlegierte Stahlschmelzen zum Einsatz kommen, ist es von Vorteil, die metallische Kappe 10 fortzu­ lassen und dafür den Deckel mit den eingesetzten, die Eintrittsöff­ nungen enthaltenden Zylindern zu verwenden, wie in Fig. 7 und 8 dar­ gestellt. Nach Fig. 7 und 8 besteht also die Kappe aus dem Ringele­ ment 3′ und dem Deckel 3′′. In den Deckel 3′′ sind zwei Ausnehmungen 24 eingearbeitet, die mit je einem zylinderischen Einsatz 25 ausge­ füllt sind. In den zylinderischen Einsatz sind dann die Öffnungen 13 für den Schmelzeneintritt enthalten.

Mit dieser Grundausführung kann der Sauerstoffgehalt der Schmelze, als auch der Kohlenstoffgehalt von bereits im Stahlschmelzofen be­ ruhigten Schmelzen mittels thermischer Analyse bestimmt werden. Bei entsprechender Größe des Meßraumes K kann gleichzeitig die Badtempe­ ratur der Schmelze ermittelt werden. Von Vorteil ist es jedoch für die Temperaturbestimmung des Bades innerhalb des im Tragrohr befind­ lichen Teiles des Meßkopfes 3 einen Hohlraum 14 vorzusehen, der die erste durch den Meßraum K strömende Metallmenge aufnimmt. Der Hohl­ raum 14 ist mit dem Meßraum K durch einen der zum Schmelzendurch­ flußkanal 15 im Durchmesser erweiterten Entlüftungskanäle 8 verbun­ den. Die in den Hohlraum 14 strömende Schmelzenmenge erwärmt auf ihrem Weg durch den Meßraum K dessen Begrenzungswände, so daß die mit der EMK-Meßzelle 11 ermittelte Temperatur die tatsächliche Badtem­ peratur angibt.

Der Hohlraum 14 kann natürlich in bekannter Weise so gestaltet sein, daß eine gewünschte Form eines Probenkörpers der Schmelze erhalten wird. Ebenso ist es möglich, den Hohlraum 14 mit einem Thermoelement zu versehen und in dem Raum ein Desoxidationsmittel für die einlau­ fende Schmelze zu deponieren, um die Vorrichtung für die Sauerstoff­ bestimmung, Kohlenstoffbestimmung und Probenahme unberuhigter Schmel­ zen, z. B. aus dem LD-Konverter während des Blasens, geeignet zu machen.

In den Fig. 5 und 6 ist die elektro-chemische Zelle bzw. EMK-Meßzelle 11 dargestellt, wie sie in einer Vorrichtung gemäß Fig. 4 eingesetzt ist oder aber auch gemäß Fig. 2 eingesetzt werden kann. Die EMK-Meß­ zelle 11 besteht demgemäß aus einem einseitig geschlossenen Rohr 17 aus Zirkonoxid, in das ein Stift 18 eingesetzt ist. Der Stift 18 weist zwei in Achsrichtung verlaufende Längskanäle 19 auf, durch die die Drähte des Thermoelementes 12 geführt sind. Der Stift 18 besteht aus einem feuerfesten, elektrisch nicht leitenden Material. Die Löt­ stelle des Thermoelementes 12 liegt außerhalb des Stiftes 18 und an dem Boden des Rohres 17 an. Der Zwischenraum zwischen dem Stift 18 und dem Boden des Rohres 17 ist mit feuerfestem, elektrisch nicht leitendem Material ausgefüllt. Außerdem ist der Stift 18 mit einem zu seiner Oberfläche offenen Kanal 21 versehen. Dieser Kanal ist mit einem Referenzmaterial 22 mit bekanntem Sauerstoffpotential, z. B. aus Chrom-Chromoxid, gefüllt. In dieses Referenzmaterial 22 ist der metallische Leiter 23 eingebettet.

• Bezugszeichenliste K Meßraum
  1 Tragrohr
  2 Schulter
  3 Meßkopf
  3′ Ringelement
  3′′ Deckel
  4 Stirnfläche
  5 EMK-Meßzelle/11 elektro-chemische Zelle
  6 Kontaktelektrode
  7/12 Thermoelement
  8 Entlüftungskanäle
  9 Schutzkappe
  10 Kappe
  11 siehe 5
  12 siehe 7
  13 Öffnungen
  14 Hohlraum
  15 Schmelzendurchlaufkanal
  16 Erhebung
  17 einseitig geschlossenes Rohr
  18 Stift
  19 Längskanäle
  20 Feuerfest-Material
  21 Kanal
  22 Referenzmaterial
  23 metallischer Leiter
  24 Ausnehmungen
  25 zylindrischer Einsatz

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Ermittlung physikalisch-chemischer Kenngrößen von Metall- oder Stahlschmelzen, mit einem in ein Trag­ rohr einsteckbaren, aus einem keramischen Material bestehenden Meßkopf, in dessen Stirn eine elektro-chemische Zelle, eine Kontaktelektrode und ein Thermoelement als Meßfühler vorgesehen sind, die von einer Schutzkappe überdeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sauerstoffbestimmung von Stahlschmelzen während des Stahlherstellungsprozesses die Meßfühler (5, 6, 7), also die elektro-chemische Zelle (5), die Kontaktelektrode (6) und das Thermoelement (7), innerhalb eines von einem diese in axialer Richtung überragendem Ringelement (3′) am Meßkopf (3) gebil­ deten Meßraum (K) angeordnet sind und der Meßraum (K) mit im Meßkopf (3) gelegenen, in der Stirnfläche (4) mündenden Entlüf­ tungskanälen (8) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (3′) mit einem Deckel (3′′) aus keramischem Werkstoff geschlossen und der Deckel (3′′) mit Öffnungen (13) für den Schmelzeneintritt ver­ sehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (3′) mit einer metallischen, den Meßraum (K), ggf. einschließlich des keramischen Deckels ( 3′′) über­ deckenden Kappe (10) versehen ist und die Kappe allseitig einen Abstand zur Schutzkappe (9) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (13) im Deckel (3′′) in axialer Richtung des Meßkopfes (3) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Öffnungen (13) nach innen konisch erweitern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Entlüftungskanal (8) des Meßraumes (K) im freien Querschnitt zu einem Schmelzendurchlaufkanal (15) erweitert ist und zu einem im Tragrohr (1) befindlichen Hohlraum (14) des Meßkopfes (3) führt und die Entlüftungskanäle (8) von dem Hohlraum (14) in den freien Querschnitt des Tragrohres (1) geführt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer EMK-Meßzelle, be­ stehend aus einem einseitig geschlossenen Rohr aus ZRO ₂, darin deponiertem Referenzmaterial mit bekanntem Sauerstoffpotential, in dem Referenzmaterial angeordnetem metallischen Leiter sowie einem in dem Rohr befindlichen Thermoelement, dadurch gekennzeichnet, daß in das Rohr (17) ein mit Längskanälen (19) versehener Stift (18) eingesetzt ist, daß durch zwei der Längskanäle (19) die Drähte eines Thermoelementes (12) geführt sind, dessen Lötstelle außerhalb des Stiftes (18) liegt und an dem Boden des Rohres (17) anliegt und der Zwischenraum zwischen Stift und Rohrboden mit feuerfestem, elektrisch isolierendem Material (20) verfüllt ist und daß ferner der Stift mit einem zur Oberfläche offenen Kanal (21) versehen ist, daß der Kanal mit dem Referenzmaterial (22) bekannten Sauerstoffpotentials gefüllt ist und gleichzeitig den metallischen Leiter (23) aufnimmt.

8. Verwendung einer aus Ringelement (3′) und Deckel (3′′) bestehenden einstückigen Kappe mit Eintrittsöffnungen (13) im Deckel (3′′) als Abschirmung für Meß- und/oder Probenahmesonden für insbesondere legierte Stahlschmelzen.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Deckel (3′′) mindestens eine Ausnehmung (24) vorge­ sehen ist, die mit einem Einsatz (25) verschlossen ist, der die Öffnungen (13) enthält.