DE7329884U

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Publication number: DE7329884U
Application number: DE7329884U
Authority: DE
Original assignee: Stahlwerke Suedwestfalen AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Publication date: 1973-12-06

Description

Stahlwerke Süduestfalen, Aktiengesellschaft 593 Hüttental-Geisweid, Geisueider Straße 13 / I Stahlwerke Süduestfalen, Aktiengesellschaft 593 Hüttental-Geisweid, Geisueider Strasse 13 / I

Vorrichtung zur Herstellung einer von Sekundäroxidation möglichst freien Schöpfprobe aus einer MetallschmelzeDevice for the production of a secondary oxidation as free a scoop sample as possible from a metal melt

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer von Sekundäroxidation möglichst freien Schöpfprobe aus einer Metallschmelze, bestehend aus einer mit einem Löffel befüllbaren, zweiteiligen Kokille mit trichterförmiger Einfüllöffnung.The innovation relates to a device for production a scoop sample free of secondary oxidation from a metal melt, consisting of a two-part mold with a spoon fillable funnel-shaped filling opening.

Um Aussagen über den Zustand und die Zusammensetzung einer Metallschmelze machen und gegebenenfalls deren Zusammen-SBtzung entsprechend vorgegebenenXl/ferten berichtigen zu können, werden Proben aus der Metallschmelze entnommen, die nach ihrer Erstarrung durch cfoWnische oder spektrographische Untersuchungen analysiert werd/en. Für eine einwandfreie Analyse ist es erforderlich, daß die erstarrte Probe eine für öVbs Untersuchung geeignete Größe aufweist, homogen und möglichst frei vonjkrrch die Probenahme bewirkten Verunreinigungen ist.To make statements about the condition and composition of a molten metal and, if necessary, its composition Correct according to the given Xl / supplied samples are taken from the molten metal, which after their solidification by CFWN or spectrographic Investigations are analyzed. For a flawless Analysis requires that the solidified sample be a size suitable for public transport, homogeneous and as free as possible from contamination caused by the sampling is.

Unter anderem soll der in der Schmelze vorhandene Sauerstoff in der Probe identisch, das heißt möglichst unverändert vorliegen. Uürde während der Probenahme eine stärkere Durchmischung de's flüssigen Metalles mit der Luft eintreten, so folgte eine Sekunda" ro x'IdTert lon",' 'daß heißt ein erhöhter Sauerstoff gehalt. Dieser kann wiederum die Gehalte an sauerstoffaffiren Elementen wie Silizium, Mangan, Aluminium, hercbsatzen und somit dj.e metallischen/ Gehabte der Probe g9ge(;über der Schmelze verfälschen. f} Among other things, the oxygen present in the melt should be identical in the sample, i.e. be present as unchanged as possible. If more thorough mixing of the liquid metal with the air would occur during sampling, a secondary "ro x'IdTert lon" followed, which means an increased oxygen content. This, in turn, can increase the content of oxygen-affine elements such as silicon, manganese, aluminum, and thus falsify the metallic / had the sample g9ge (; above the melt. F}

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Zur Herstellung einer Schöpfprobe aus einer Metallschmelze wird ein eiserner Probelöffel durch eine geeignete Öffnung, beispielsweise Fine Ofentür, in den Schmelzofen eingeführt und "eingeschlackt", das heißt durch Hin- und Kerbeuegen in der Schlackendecke mit einer dünnen, gleich erstarrenden Schlacionschicht überzogen, die ihn vor dem Angriff der Schmelze schützt. Der eingeschlackte Probelöffel uird dann mit der Höhlung nach unten in die Mitte des Schmelzbades eingeführt, dort aufwärts gedreht und gefüllt herausgezogen, worauf der Inhalt unter Zurückhaltung der darüber snhuimdienden Schlacke in eine sogenannte Probekokille gegossen wird.For the production of a scoop sample from a molten metal an iron test spoon is inserted into the melting furnace through a suitable opening, for example the Fine furnace door and "slagged", that is, by bending back and forth in the slag cover with a thin, equally solidified one Schlacionschicht covered him from the attack of the Melt protects. The slagged test spoon is then used inserted with the cavity down into the middle of the melt pool, turned up there and pulled out filled, whereupon the contents are poured into a so-called test mold, with the slag snucking over it with restraint will.

Es ist nun eine metallische Probekokille bekannt, die sine kegelige, sich nach unten verjüngende Aussparung besitzt, in die der Inhalt des Probelöffels gefüllt uird. Der erstarrte Prcbekörpar waist dann die Form eines an seiner Spitze abgerundeten Kegels euf, aus der dann im mittleren Bereich eine Scheibe, die eigentliche Probe, herausgeschnitten wird, das heißt es ist ein verhältnismäßig aufwendiger Arbeitsgang erforderlich. Ueiterhin muß die scheibenförmige Probe plan bearbeitet werden» Darüber hinaus uird beim Einfüllen der Schmelze in die Kokille Sauerstoff mitgerissen, der die Analyse in ungünstiger Weise beeinträchtigt. Die Erstarrung der Probe dauert verhältnismäßig lange, und die Abkühlung ist schlecht kontrollierbar.A metallic test mold is now known which sine has a conical recess, tapering downwards, into which the contents of the sample spoon are filled. The frozen sample waist then took the shape of one on his Pointed rounded cone euf, from which a disc, the actual sample, is then cut out in the central area, that is, a relatively complex operation is required. Furthermore, she must disk-shaped specimen can be machined flat »In addition When the melt is poured into the mold, oxygen is entrained, which adversely affects the analysis. The solidification of the sample takes a relatively long time long, and the cooling is difficult to control.

Durch den "Internationalen Ausschuß für die Untersuchung und die Rationalisierung der Gasbestimmung in Stahl und Roheisen" ist für die Herstellung von Schöpfproben aus der Metallschmelze eine Kokille vorgeschlagen und bekanntgemacht worden, die aus zuei gleich ausgebildeten und spiegelbildlich zueinander angeordneten Teilen aus Kupfer besteht, die durch Stifte zusammengehalten werdon. Im Bereich der Trennfuge ist ein zylindrischer, verhältnismäßig langer Kanal eingearbeitet, der an seinem unteren Ende in eine EntlUftungsbohrung übergeht und an seinem oberen Ende eine trichterartige, den Einfüllvorgang erleichternde ErweiterungBy the "International Committee for Inquiry." and the rationalization of gas determination in steel and pig iron "is for the production of scoop samples from the Molten metal a mold has been proposed and made known, which consists of zuei identically designed and mirror-inverted parts made of copper, which are held together by pens. In the field of Parting line is a cylindrical, relatively long channel incorporated into a Ventilation hole passes over and at its upper end a funnel-like expansion that facilitates the filling process

aufweist. Bsi dieser Kokille kommt es vor, daß die Schmelze bereite böiin Einfüllen im oberen Bereich des .anales erstarrt, wodurch der anzufertigende Probestab unbrauchbar wird. Die Erstarrung eines einwandfrei gefüllten Kanales erfolgt in kurzer Zeit; die Abkühlung ist j&doch schlecht . kontrollierbar. Das Öffnen der Kokille zur Herausnahme des Probekörpers ist umständlich und zeitraubend. Aue dem stabartigen Teil des Proöekörpers wird dann ein scheiben- bzw. walzenförmiges Stück, die eigentliche Probe, herausgetrennt, die ebenfalls noch an ihren Trennflächen plan bearbeitet werden muß.having. In this mold it happens that the melt, which is ready to be poured in, solidifies in the upper region of the .anal, making the test rod to be manufactured unusable will. The solidification of a perfectly filled canal takes place in a short time; the cooling is still bad. controllable. Opening the mold to remove the Test specimen is cumbersome and time consuming. On the rod-like part of the proof body, a disc or cylindrical piece, the actual sample, separated out, which also still has to be machined flat at their interfaces.

De? Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung einur Schöpfprnbe aus einer Metallschmelze zu schaffen, die möglichst frei von durch die Probenahme verursachten Verunreinigungen ist, die nach der Erstarrung eine glatte und möglichst wenig verzunderte Oberfläche aufweist,und die ohne aufwendige Bearbeitung, insbesondere Planbearbeitung für eine Analyse verwendbar ist.De? The object of the innovation is therefore to create a device for the production of a scoop sample from a metal melt, which is as free as possible of impurities caused by the sampling, which has a smooth and as little scaled surface as possible after solidification, and which does not require complex machining, in particular Plan editing can be used for an analysis.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Neuerung vorgeschlagen, daß die Kokille als durch mindestens eine Hülse zusammengehaltener Blech-Formkörper mit Einfüllstutzen ausgebildet ist, deren Einfüllstutzen ein eingestecktes und geringfügig über denselben hinausragendes, hitzebeständiges Zuführrohr besitzt und die sich zusammen mit einem das Zuführrohr umschließenden Kokillenträger auswechselbar in einer Aussparung eines Halfcekörpers abstützt, der an seiner Deckfläche einen abnehmbaren Einfülltrichter trägt, dessen AuslaufÖffnung in das Zuführrohr übergeht.To solve this problem it is proposed according to the innovation that the mold as by at least one sleeve held together sheet metal body is formed with filler neck, the filler neck an inserted and has a heat-resistant feed pipe that protrudes slightly beyond the same and which, together with a das The mold carrier surrounding the feed tube is supported interchangeably in a recess of a Halfce body, which at its Top surface carries a removable filling funnel, the outlet opening of which merges into the feed pipe.

Die mit dieser Vorrichtung erzielbsre Probe, die in einfacher Ueiee, beispieleweise durch Abschlagen, von dem trichterartigen Eingußatück befreit werden kann, weist ohne Bearbeitung bereits die für die Untersuchung erforderliche Größe auf, stimmt mit der Schmelze Uberein und erstarrt schnell, so daß ein rasches Auspacken möglich ist. FUr Jede Probe wird eine neue und damit von Rückständen freie KokilleThe sample achieved with this device, which in a simple Ueiee, for example by knocking off, from the funnel-like insert can be freed, already has the necessary for the investigation without processing Size increases, coincides with the melt and solidifies fast, so that it can be unpacked quickly. For every The sample becomes a new mold that is free of residues

verwendet. Diese Einmalbenutzung schaltet eine bei herkömmlichen Probenahmen irrichtungen bestehende Fehlermöglichkeit aus, nämlich die Verfälschung des Analysenergebnisses durch metallische oder oxidische Rückstände der vorhergehenden Proben. Uaiterhin ergibt die neuartige Vorrichtung bei geringen Herstellungskosten eine einwandfreie Probe, daran Abkühlung leicht kontrollierbar ist.used. This single use activates a possibility of error that exists with conventional sampling devices out, namely the falsification of the analytical result due to metallic or oxidic residues of the previous samples. Among other things, the novel results Device with low manufacturing costs a perfect sample, because cooling is easily controllable.

Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further features and advantages of the innovation are described below using an exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail.

In dieser Zeichnung ist eine Vorrichtung 1 zur Herstellung einer Schöpfprobe aus einer Metallschmelze dargestellt, die in ihrem unteren Bereich einen Haltekörper 2 aus Stahl mit einer Grundfläche 3 besitzt. In einem prismatischen Teil 4 dos Haltekörpers 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine zylindrische Aussparung 5 eingearbeitet, die mit Abstand oberhalb der Grundfläche 3 endet. Von dem Boden 6 der Aussparung 5 führt mindestens ein Durchlaß 7 bis zur Grundfläche 3, wahrend in der Deckfläche 8 des Haltekörpers 2 ein e umlaufende., die Aussparung 5 umgebende Ausnehmung 9 vorgesehan ist.In this drawing there is an apparatus 1 for manufacturing a scoop sample from a molten metal shown, which has a holding body 2 made of steel in its lower area has a base 3. In a prismatic part 4 dos holding body 2 is in this embodiment Cylindrical recess 5 incorporated, which ends at a distance above the base 3. From the bottom 6 of the recess 5 leads at least one passage 7 to the base 3, while in the top surface 8 of the holding body 2 a circumferential recess 9 surrounding the recess 5 is provided.

Diese Ausnehmung 9 dient zur zentrischen Aufnahme eines parallel zur Längsachse geteilten, abhebbaren Einfülltrichters 10, beispielsweise aus Kupfer, der mit einen Vorsprung 11 in die Ausnehmung 9 ragt und sich auf der Deckfläche 8 des Haltekörpars 2 abstützt. Im Bereich seiner Auslauf öffnung 12 weist t'er Einfülltrichter 10 wahlweise eine umlaufende Ausnehmung 12 auf_o This recess 9 serves to centrally accommodate a liftable filling funnel 10, for example made of copper, which is split parallel to the longitudinal axis and projects into the recess 9 with a projection 11 and is supported on the top surface 8 of the holding body 2. In the area of its outlet opening 12, the filling funnel 10 optionally has a circumferential recess 12 _o

Die Aussparung 5 im Haltekörper 2 dient zur Aufnahme einer auswechselbaren, an sich bekannten Kokille 14 zur Herstellung einer Probe. Diese Kokille 14 besteht dabei aus zwei Blech-FormkÖrnern 15, die gleich ausgebildet und spiegelbildlich zueinander angeordnet sind. Jeder Blech-Formkörper 15 weistThe recess 5 in the holding body 2 is used to accommodate a replaceable, known per se mold 14 for production a sample. This mold 14 consists of two shaped sheet metal grains 15, which are of the same design and are arranged in mirror image to one another. Each sheet metal body 15 has

732Ö884-6.1Z73732Ö884-6.1Z73

• I Mil• I mil

I I II I I

-S--S-

elnen ovalen Formraum auf, an den sich ein halbrohrfürmiger Einfüllstutzen 16 anschließt. Die beiden Blech-Formkörpar werden beispielsweise durch zwei HUlsen 17- 18 aus dehydrierter Pappe zusammengehalten, von denen die Hülse 17 im Bereich des Formraumes an den Blech-Farmkörpern 15 anliegt, während die Hülse 18 die beiden halbrohrförmigen Einfüllstutzen 16 umschließt.An oval shape space to which a semi-tubular Filler neck 16 connects. The two sheet metal bodies are dehydrated for example by two sleeves 17-18 Cardboard held together, of which the sleeve 17 rests against the sheet metal farm bodies 15 in the region of the mold space, while the sleeve 18, the two semi-tubular filler necks 16 encloses.

Die Kokille 14 ist in einem Kokillenträger 19 durch Klemmung angeordnet, der in diesem AusfUhrungsbeiapiel aus einem Rohr mit einer Deckplatte 21 besteht. Rohr 20 und Deckplatte 21 sind aus dahydrierter Pappe gefertigt und füllen die Aussparung des Haltekörpers 2 fast vollständig aus.The mold 14 is arranged by clamping in a mold carrier 19, which in this embodiment consists of a tube with a cover plate 21. Tube 20 and cover plate 21 are made of cardboard that has dried out and fill the recess of the holding body 2 almost completely.

Derartige Kokillen in einem Kokillenträger sind an sich bekannt, z.B. zur Entnahme von Gießstrahlproben.Such molds in a mold carrier are known per se, e.g. for taking casting stream samples.

Im inneren Bereich der Einfüllstutzen 16 der beiden Blech-Formkörper 15 ist jeweils eine Nasa 22 vorgesehen, die zur Abstützung eines in die Einfüllstutzen 16 einsteckbaren Zuführtohres 23 aus hitzebeständigem Material dienon. Die Nasen 22 befinden sich nahe dem Formraum der Kokille 14, so daß sich das Zuführrohr 23 bis kurz vor den Formraum erstreckt. Die Lynge das Zuführrohres 23 beträgt aus wärmetechnischen Gründen etwa das 2- bis 4-fache des Innendurchmessers. Das Zuführrohr 23 ragt durch die Deckplatte 21 des Kokillenträgers 19 und endet, wie die Zeichnung erkennen läßt, in der Ausnehmung 13 des Einfülltrichters 10. Der Durchmesser der Auslauföffnung 12 des Einfülltrichters 10 ist in vorteilhafter Ueise gleich dem Innendurchmesser des Zuführrohres 23 ausgebildet.In the inner area of the filler neck 16 of the two sheet-metal molded bodies 15, a NASA 22 is provided in each case, which for Support of an insertable into the filler neck 16 Feed tube 23 made of heat-resistant material dienon. The lugs 22 are located near the mold space of the mold 14, so that the feed pipe 23 is just before the mold space extends. For thermal reasons, the length of the feed pipe 23 is approximately 2 to 4 times the inner diameter. The feed pipe 23 protrudes through the cover plate 21 of the Mold support 19 and ends, as the drawing shows, in the recess 13 of the hopper 10. The Diameter of the outlet opening 12 of the filling funnel 10 is advantageously equal to the inner diameter of the Feed pipe 23 formed.

Die mit einem Löffel aus dem Schmelzbad entnommene SchmelzeThe melt removed from the weld pool with a spoon

uird in dan Einfülltrichter 10 gegossen. Dabei wird sofort die Auslauföffnung 12 des Trichters 10 abgeschlossen, so daß kein Sauerstoff von der Schmelze mitgerissen werden kann. Dies hat di6 oben angeführte, gegenüber anderen Probenahmevorrichtungen verbesserte, nämlich von Sekundäroxidation möglichst freie Proba zur Folge.uird poured into the funnel 10. Doing so immediately the outlet opening 12 of the funnel 10 closed so that no oxygen can be carried away by the melt. This has improved the above-mentioned sampling devices, namely secondary oxidation as free probation as possible.

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Dee kurze Zuführrohr 23 stellt plohtr» daQ die Schmelz« auf ihrem Ueg in die Kokille 14 nicht eretartt, to daO die Kokille 14 volletöndig mit Schmelze ausgefüllt uird. Der KokillentrMger 19 verhindert eine zu etarke Uärmeebfuhr. und damit eine zu rasche Abkühlung der Schmelze· Noch dem Erstarren der in die Kokille 14 eingefüllten Schmelze uird der Einfülltrichter 10 von dem Haltekörper 2 entfernt und die Kokille 14 mit dem verkohlten Kokillenträger 19 aus der Aueöparung 5 entfernt, die nun für die Aufnahme einer neuen Kokille 14 'frei ist.The short feed pipe 23 puts up "daQ die Schmelz" their Ueg in the mold 14 not eretartt, to daO the Mold 14 is completely filled with melt. Of the Mold carrier 19 prevents excessive heat transfer. and This results in too rapid cooling of the melt Filling funnel 10 removed from the holding body 2 and the mold 14 with the carbonized mold carrier 19 removed from the Aueöparung 5, which is now for receiving a new one Mold 14 'is free.

Die bekannten Probenahmekokillen, z.B. zur Entnahme von Gieöatrahlprcben, sind einerseits aus ähnlichen Blechformkörpern 15 aufgebaut und u/erden auch nur einmal verwandt. Die damit entnommenen Proben entsprechen den Anforderungen neuzeitlicher Schmelzanalysen-l/erfahren. Andererseits eind diese zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtungen für die Entnahme von Schöpfprober nicht geeignet· Zunächst ist die Zuführung des flüssigen Metalls, souohl uae das Prinzip als auch die Konstruktionsdetails betrifft und dadurch bedingt die Abführung der Schmolzuärme für die Herstellung von Probekörpern aus Schöpfproben, ungeeignet. Weiterhin sind aber auch die Anforderungen an den Kokillenträger bei der vorliegenden Neuerung geringer, da er in dem Haltekörpor aufgenommen und abgestützt wird. Er kann deshalb leichter und mit geringerem Aufwand hergestellt werden als bei den bekannten Vorrichtungen.The known sampling molds, e.g. for taking Gieöatstrahlprcben, are on the one hand made up of similar shaped sheet metal bodies 15 and are only used once. The samples taken with it meet the requirements of modern melt analyzes. On the other hand, a these prior art devices are not suitable for taking a scoop sampler. · First of all, is the supply of the liquid metal, soohl uae the principle as well as the construction details and thus the dissipation of Schmolzuärme for the production of Specimens from scoop samples, unsuitable. Furthermore, the requirements for the mold support are also in the present innovation lower because it is in the holding body is picked up and supported. It can therefore be produced more easily and with less effort than with the known devices.

SchutzansprücheProtection claims

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung einer von Sekundäroxidation möglichst freien Schöpfprobe aus einer Metallschmelze, bestehend aus einer mit einem Löffel befUllbaren, zweiteiligen Kokille mit trichterförmiger Einfüllöffnung, dadurch gekennzeichnet,1. Device for the production of a scooped sample from a metal melt that is as free as possible of secondary oxidation, consisting of a two-part mold with a funnel-shaped filling opening that can be filled with a spoon, characterized,

daß din Kokille (1<&) als durch mindestens eine Hülse (17, 18) zusammengehaltener Blech-Formkörper (15) mit Einfüllstutzen (16) ausgebildet ist, deren Einfüllstutzen (16) ein eingestecktes und geringfügig über denselben hinausragendes, hitzebeständiges Zuführrohr (23) besitzt und die sich zusammen mit einem das . Zuführrohr (23) umschließenden Kukillenträger (19) auswechselbar in einer Aussparung (5) eines Haltekörpers (2/ abstützt, der an seiner Deckfläche (8) einen abnehmbaren Einfülltrichter (10) trägt, dessen Auslauföffnung (12) in das Zuführrohr (23) übergeht.that din mold (1 <&) than through at least one sleeve (17, 18) held together sheet metal molding (15) is formed with filler neck (16), the filler neck (16) is an inserted and slightly over the same protruding, heat-resistant feed pipe (23) and which together with a the. Feed pipe (23) enclosing chute carrier (19) exchangeable in a recess (5) of a holding body (2 / supported, which carries a removable filling funnel (10) on its top surface (8), the outlet opening (12) of which merges into the feed pipe (23).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1, characterized,

daß der KokillentrMger (19) aus einem Rohr (20) mit einer Deckplatte (21) gebildet ist.that the KokillentrMger (19) from a tube (20) with a cover plate (21) is formed.

3. Vorrichtung.nach Anspruch 2, . dadurch gekennzeichnet,3. Apparatus according to claim 2, . characterized,

daß das Rohr (20) und die Deckplatte (21) aus dehydriertsr Pappe gebildet sind.that the tube (20) and the cover plate (21) made of dehydriertsr Cardboard are formed.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,4. Apparatus according to claim 1, characterized,

daß der Einfülltrichter (10) air.e die Auslauf öffnung (12) umgebende Ausnehmung (13) zur Aufnahme des Zuführrohres (23) besitzt.that the funnel (10) air.e the outlet opening (12) surrounding recess (13) for receiving the feed pipe (23).

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5. Device according to claim 1 and / or 2, gekennzaichnet characterized in that the hopper (10) is constructed in two parts.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the holding body (2) in the Bsreich of the recess (5) has a circumferential recess (9) for receiving the filling funnel (10).

7. Device according to claim 1 and / or 2, characterized in that the holding body (2) on the bottom surface (6) of the recess (5) has at least one continuous opening (7) having.

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the length of the feed tube (23) is about 2- to 4 times the inner diameter.

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outlet opening (12) without a change in cross-section merges into the feed pipe (23).