DE8101697U1

DE8101697U1 - Meßsonde zur Entnahme einer Probe aus einem Metallbad und zum Messen der Temperatur des Bades

Info

Publication number: DE8101697U1
Application number: DE8101697U
Authority: DE
Original assignee: Electro Nite NV
Current assignee: Electro Nite NV
Publication date: 1981-06-04

Description

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Keßsonde zur Entnähme einer Probe alls einem Metallbad Und zürn Messen der" Temperatur des Bades

Die Neuerung betrifft eine Meßsonde zur gleichzeitigen Entnähme einer Probe aus einem schmelzflüssigen Metallbad und zum Messen der Temperatür des Bades*, die in das Ende einer Lanze einschiebbar ist und die aus einem Probenbehäiter und einer Meßvörrichtüng besteht j die an einem gemeinsamen Kopfstück angeordnet sind ^ das aus einem mit einem überstehenden Kragen versehenen zylindrischen Körper zur teilweisen Aufnahme des Probenbehälters be-" steht und in das eine Ende eines Verbindungsrohres eingesetzt ist; in dem anderen Ende des Verbindungsrohres ist ein ein Kupplungsstück enthaltender und an der Außenseite mit Längsrinnen versehener zylindrischer Stopfen zum Verschließen des Verbindungsrohres befestigt _i der an seinem anderen Ende einen zylindrischen Ansatz zum Aufschieben eines Zwischenrohres hat. Auf beide Rohre und den Stopfen ist ein Schutzrohr, das wie die beiden anderen Rohre aus Pappe bestehen kann, bis zur Anlage an dem Kragen des zylindrischen Körpers aufgeschoben, wobei der Innendurchmesser des Schutzrohres etwa den Außendurchmessern des Stopfens und des KupplungsStückes entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage und den Aufbau einer derartigen bekannten Meßsonde zu verbessern und insbesondere das Kopfstück der Sonde so auszubilden, daß die Befestigung der Einrichtung zum Messen der Temperatür.und gegebenenfalls!einer züsätzlichenjEinrichtung bekannter Bauart zum Bestimmen ^;des Sauerstoffgehältes der flüssigen Metallschmelze mit einfachen Mitteln ermöglicht wird.

Ausgehend von einer Meßsonde der eingangs beschriebenen $0 Art besteht die Erfindung darin, daß der das Kopfstück bildende zylindrische Körper außer einer mittleren Boh-

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rung ZÜ3? AüfnähMe des" Züleitungsrohres des zweiteiligen PrObenbehälters iäit wenigstens einer Weiteren Bohrung versehen ist ^ die an einem dem Ec'ägen gegenüberliegenden Endabschnitt des zylindrischen Körpers endet j der einen kleineren Durchmesser hat als der mittlere Teil des zylindrischen Körpers und mit einem durchgehenden Schlitz von der Stärke des Probenbehälters versehen ist und daß die Wandung des mittleren Teils des zylindrischen Körpers im Bereich des unteren Endes der Bohrung mit einer die Bohrung Ϊ0 zur Außt^wandüng öffnenden Ausnehmung versehen ist.

Erfindungsgemäß kann der das Kopfstück "bildende zylindrische Körper mit zwei auf beiden Seiten der mittleren Bohrung angeordneten Bohrungen, die vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt haben, versehen sein.

Die Erfindung sieht ferner*· vor, daß in eine der außer der mittleren Bohrung vorhandenen Bohrungen eine ihrem Querschnitt angepaßte Halterung, vorzugsweise aus Kunststoff, eingesetzt ist, an der die Einrichtung zum Messen der Temperatur befestigt ist. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich in der zweiten Bohrung eine Meßsonde bekannter Bauart zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes der Schmelze angeordnet, die ebenfalls auf einer, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Halterung befestigt ist. Die beiden Halterungen mit den daran befestigten Meßeinrichtungen und den daran angebrachten Verbindungsleitungen können in einfacher Weise von oben in die entsprechenden Bohrungen eingefünrt werden und sind dadurch, daß die Hälterungen dem Querschnitt der Bohrungen angepaßt sind und im Bereich der Ausnehmungen auf

3Ö dem Boden der Bohrung aufliegen, in ihrer Lage fixiert.

Die Erfindung sieht vor, die elektrischen Verbindungsleitungen durch die Ausnehmungen in dem mittleren Teil des zylindrischen Körpers und längs der Außenfläche und des Verbindungsrohres zu d^n entsprechenden Kontakten des

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« 6 Kupplungsstückeε zu führen.

Es hat sich ferner als zWeßkmMßig erwiesen^ den die mittlere öffnung umgebenden Bereich der Oberfläche des zylindrischen Körpers mit einer Vertiefung zu Versehen, die £ sich bis an die daneben angeordneten Bohrungen erstreckt. Diese Vertiefung kann nach dem Einsetzen der Meßeinrichtung bzw. Meßeinrichtungen mit feuerfestem Zement öder einem anderen geeigneten Material Gusgefüllt werden.

Zur Aufnahme der Probe dienen im allgemeinen verhältnismäßig dünne zweiteilige Probenbehälter bekannter Bauart, die in den zylindrischen Körper eingeschoben werden kön^ nen. Zu diesem Zweck setzt sich der in dem Endäbschnitt des zylindrischen Körpers vorgesehene Schlitz bis in dessen mittleren Teil fest.

Die Erfindung sieht jedoch auch vor, einen Probenbehälter mit einer größeren Stärke oder Dicke zu verwenden, der nur im Bereich des entsprechend breit ausgebildeten Schlitzes in den zylindrischen Hohlkörper hineinragt und mit einem sich durch die mittlere Querachse des Behälters erstreckenden Thermoelement versehen ist, das zur Aufzeichnung der Abkühlungskurve der gezogenen Probe dient. Auf diese Weise ist es möglich, gleichzeitig drei Messungen durchzuführen.

Die Meßsonde gemäß vorliegender Erfindung ist äußerst einfach konstruiert. Sie kann ohne-große Schwierigkeiten durch Zusammenstecken einzelner Teile montiert und dem gewünschten Verwendungszweck angepaßt werden.

Auf der Zeichnung sind Aüsführungsbeispiele der- Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figuren
*>0 1 und 2 teilweise geschnittene Seitenansichten einer Meß-

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sonde aus zwei um 90 verschiedenen Sichtungen,

ι Figur 3 einen senkrechten Schnitt durch ein Kopfstück, f

Figur 4 eine andere Ausführungsform eines Kopfstückes in ' entsprechender Darstellung mit den eingesetzten Me ße inri chtungen,

Figur 5 ein Kopfstück mit einem vergrößerten Schlitz zum teilweisen Einsetzen eines mit einem Thermoelement versehenen Probenbehälters,

Figur 6 eine Seitenansicht und

Figur 7 eine Vorderansicht einer Halterung mit einem darauf befestigten Thermoelement.

Die auf den Figuren 1 und 2 dargestellte Meßsonde ermöglicht es, eine Probe aus einem schmelzflüssigen Metallbad zu nehmen und gleichzeitig die Temperatur dieses Bades zu messen. Zu diesem Zweck enthält die Sonde ein Thermoelement 1 und einen Probenbehälter 2, die an einem gemeinsamen Kopfstück 3 angeordnet sind. Das Kopfstück 3 besteht aus einem mit einem überstehenden Kragen 4 versehenen zylindrischen Körper zur teilweisen Aufnahme des Probenbehälters 2, der von unten in einen im Inneren des Kopfstückes ausgebildeten, der Stärke des Probenbehälters angepaßten Schlitz eingeschoben wird. Ein Endabschnitt 5 des Kopfstückes 3 ißt in das eine Ende eines Verbindungsrohres 6 eingesetzt, in dessen anderem Ende ein zylin-

2$ drischer Stopfen 7 zum Verschließen des Verbindungsrohres befestigt ist* Der Stopfen 7 enthält ein in bekannter Weise ausgebildetes Kupplungsstück 8 mit den notwendigen Anschluß- und Kontaktstellen und ist an seiner Außenseite mit awei sich diametral gegenüberliegenden Längsrinnen 9 versehen« Er enthält darüber hinaus einen zylindrischen

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Ansatz 10 zum Aufschieben eines Zwischenrohres 11, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der des Stopfens 7· Das Verbindungsrohr 6, der Stopfen 7 und das Zwischenrohr 11 sind von einem Schutzrohr 12 umgeben, das nur auf Figur 2 dargestellt ist und "bis zur Anlage an dem Kragen 4 des Kopfstückes 3 aufgeschoben ist. Der Innendurchmesser entspricht etwa dem Außendurchmesser des Stopfens 7 und dem des Kopfstückes 3» so daß zwischen den Außenflächen der Rohre 6 und 11 und der Innenfläche des Schutzrohres 12 Ringräume 13 bzw. 14 freibleiben, die über die I/ängsrinnen 9 miteinander in Verbindung stehen, die so tief ausgebildet sind, daß sie auch den Innenraum 15 des / Rohres 6 mit dem Ringraum 14 verbinden, so daß sich im

Innenraum des Rohres 6 bildende Gase über die Rinnen 9 und den Ringraum 14 abgeführt werden können.

Auf Figur 3 ist das Kopfstück 3 vergrößert dargestellt. Es enthält in üblicher Weise eine mittlere Bohrung 16 zur Aufnahme des Zuleitungsrohres des zweiteiligen Probenbehälters und eine weitere daneben angeordnete Bohrung 17, die an dem desn Kragen gegenüberliegenden Endabschnitt 5

endet, der einen kleineren Durchmesser hat als der mittlere Teil 18 des zylindrischen Körpers und mit einem mittleren durchgehenden Schlitz 19 von der Stärke des Probenbehälters versehen ist, der sich als Hohlraum in den inittleren Teil des Kopfstückes fortsetzt. Dis Wandung des mittleren Teils des zylindrischen Körpers oder Kopfstückes 3 ist im Bereich des unteren Endes der Bohrung 17 mit einer die Bohrung zur Außenwandung öffnenden Ausnehmung 20 versehen. Bei einer anderen, auf Figur 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung enthält der zylindrische Körper zwei auf beiden Seiten der mittleren Bohrung 16 angeordnete, sich diametral gegenüberliegende Bohrungen 17» wobei die eine Bohrung zur Aufnahme eines Thermoelementes und die zweite Bohrung zur Aufnahme einer Meßsonde 29 bekannter Bauart zur Bestimmung dee Sauerstoffgehaltes

dient.

Eine dritte Ausführungsform ist auf Figur 5 dargestellt. Bei dieser ist der Schlitz 19 im unteren Bereich, des Kopfstücke s 3 "breiter ausgebildet und dient zur Aufnahme eines Probenbehälters 21 mit einer entsprechenden Stärke, der mit einem Thermoelement versehen ist, das in einem Quarzrohr angeordnet ist, das durch sich gegenüberliegende Bohrungen 22 in den Wandungen des Probenbehälters gesteckt wird und sich durch diesen erstreckt. Auf diese Weise ist es möglich, eine Abkühlungskurve des in dem Probenbehälter erstarrenden Metalls aufzuzeichnen. Selbstverständlich kann auch die auf Figur 5 dargestellte Ausführungsform zwei Bohrungen 17 enthalten. Der Probenbehälter 21 ist über ein Einlaufrohr 23 und die entsprechend verlängerte mittlere Bohrung 16 mit der oberen Fläche des Kopfstückes 3 verbund in. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, einen die mittlere Öffnung umgebenden Bereich der Oberfläche des zylindrischen Körpers mit einer Vertiefung 24 zu versehen, die sich bis an die Bohrung bzw. die Bohrungen 17 erstreckt.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Halterung 25 aus Kunststoff, die in eine der Bohrungen 17 eingesetzt wird. Die Bohrungen haben bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, dem die Halterung 25 angepaßt ist, so daß ein auf der Halterung befestigtes Thermoelement 1, das in dem U-förmig gebogenen Quarzrohr 26 angeordnet ist, fest in der Bohrung sitzt. Mit 27 ist eine Stütze zum Halten des Quarzrohres 26 bezeichnet, die ebenso wie der Fuß der Halterung 25 aus Kunststoff bestehen kann. Die Leitungen 28 des Thermoelementes werden in der auf Figur 1 ersichtlichen Weise aus der Ausnehmung 20 herausgeführt, verlaufen längs der Außenseite des Verbindungerohres 6 und werden über eine Ausnehmung 33 in dem zylindrischen Stopfen

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- 10 7 zu den Anschlußstellen des KupplungsStückes geführt.

Die Meßsonde ist in üblicher Weise mit einer Metallkappe 30 und einer darüber angeordneten Schutzkappe 31 aus Pappe versehen, die die aus dem Kopfstück austretenden Meßeinrichtungen abdecken.

Mit 32 ist ein am anderen Ende der Meßsonde sitzender Abstandsring bezeichnet, der an der Innenwand des Schutzrohres 12 anliegt und ebenfalls mit in Längsrichtung verlaufenden Binnen versehen ist, durch den die sich in dem Ringraum 14 sammelnden Gase abziehen können.

Die Meßsonde macht eine sehr einfache und zweckmäßige Montage dadurch möglich, daß zunächst die Meßeinrichtungen und der Probenbehälter in das Kopfstück 3 eingesetzt werden können, wobei die verbleibenden Hohlräume der Bohrungen und die Ausnehmung 24· in üblicher Weise mit feuerfestem Zement oder einer anderen geeigneten Masse ausgefüllt werden. Im Anschluß daran wird das Verbindungsrohr 6 aufgesetzt, in dessen anderes Ende der zylindrische Stopfen eingeschoben wird. An diesem vormontierten, sehr handlichen und stabilen Teil der Meßsonde können die elektrischen Anschlüsse vorgenommen und dann das Zwischenrohr 11 und das Schutzrohr aufgeschoben werden.

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Claims

■·· Radt, Finkener, Emesti Patentanwälte HcinnA-Köniü-Sfraßeac 119 4ό30 Bochum Fenupmfier (Mil) Ä7£7/ £8 aK: Radlpilcnl Bochum 80 EEF/US Ansprüche

1. Meßsonde zur gleichzeitigen Entnahme einer Probe aus einem schmelzflüssigen Metallbad und zum Messen der Temperatur des Bades, die in das Ende einer Lanze einschiebbar ist, bestehend aus einem Probenbehälter und einer Meßvorrichtung, die an einem gemeinsamen Kopfstück angeordnet sind, das aus einem mit einem überstehenden Kragen versehenen zylindrischen Körper zur teilwe-isen Aufnahme des Probenbehälters besteht und in das eine Ende eines Verbindungsrohres eingesetzt ist, in dessen anderem Ende ein ein Kupplungsstück enthaltender und an der Außenseite mit Längsrinnen versehener zylindrischer Stopfen zum Verschließen des Verbindungsrohres befestigt ist, der an seinem anderen Ende einen zylindrischen Ansatz zum

Aufschieben eines Zwischenrohres hat, wobei beide Rohre und der Stopfen von einem Schutzrohr umgeben sind, das bis zur Anlage an dem Kragen des zylindrischen Körpers auf diese aufgeschoben ist und dessen Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Stopfens und des Kopfstückes entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der das Kopfstück (3) bildende zylindrische Körper außer einer mittleren Bohrung (16) zur Aufnahme des Zuleitungsrohres des zweiteiligen Probenbehälters (2) mit wenigstens einer weiteren Bohrung (I7) versehen ist, die an einem dem Kragen (4) gegenüberliegenden Endabschnitt

2$ (5) des zylindrischen Körpers endet» der einen kleineren Durchmesser hat als der mittlere Teil (18) des zylindrischen Körpers und mit einem durchgehenden Schlitz (19) von der Stärke des Pro benbehälters (2) versehen ist und daß die Wandung des mittleren Teils (1S) des zylindrisehen Körpers im Bereich des unteren Endes der Bohrung

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(17) ^mit einer die Bohrung zur Außenwandung öffnenden Ausnehmung (2OJ versehen ist.

2. Meßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (3) mit zwei auf "beiden Seiten der mittleren Bohrung (16) angeordneten Bohrungen (17) versehen ist.

3. Meßsonde nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (17) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hatten.

4. Meßsonde nach den Ansprüchen 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß in eine der neben der mittleren Bohrung angeordneten Bohrungen (17) eine dem Querschnitt der Bohrung angepaßte Halterung (25), vorzugsweise aus Kunststoff, eingesetzt ist, an der die Einrichtung (1) zum Messen der Temperatur befestigt ist.

5· Meßsonde nach den Ansprüchen 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Bohrung (17) eine Meßsonde "bekannter Bauart zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes der Schmelze angeordnet ist, die ebenfalls auf einer, vorzugsweise aus Kunststoff "bestehenden Halterung (25) befestigt ist, deren Querschnitt dem der Bohrung angepaßt ist.

6. Meßsonde nach den Ansprüchen 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leitungen (28) durch die am unteren Ende der Bohrung befindlichen Ausnehmungen (20) zu den entsprechenden Kontakten des Kupplungsstückes (7) geführt sind.

7. Meßsonde nach den Ansprüchen 1 bis 6» dadurch gekennzeichnet ι daß ein die mittlere öffnung (16) umgebender Bereich der Oberfläche des Kopfstückes (3) axt einer Vertiefung (24) versehen ist, die sich bis an die daneben

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angeordneten Bohrungen (Ί7) erstreckt«

S# Meßsonde nach den Aiispriichefi 1 ΐ>ίε" 7"* dadurch gekennzeichnet i daß der Probenbehälter (2M) nur im iBereich eines verbreiterten Abschnittes des Schlitzes (19) in das" Kopfstück (3) eingeöteckt üiid mit einem sich durch die mittlere Querachse des Probenbehälters erstreckenden Ther^ möelement versehen ist _i das durch entsprechend angeordnete Bohrungen (22) des Probenbehälters (21) gesteckt ist^ dessen Starke dem verbreiterten Abschnitt des Schlitzes (19) angepaßt ist.