DE834757C

DE834757C - Vorrichtung zur Temperaturmessung von Metall- und Salzschmelzen

Info

Publication number: DE834757C
Application number: DEZ1538A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut V Zeppelin
Original assignee: HELMUT V ZEPPELIN DR; ZEPPELIN CHEMIE KONSTANZ
Current assignee: HELMUT V ZEPPELIN DR; ZEPPELIN CHEMIE KONSTANZ
Priority date: 1950-11-26
Filing date: 1950-11-26
Publication date: 1952-04-15

Description

Vorrichtung zur Temperaturmessung von Metall- und Salzschmelzen Bekanntlich werden die Temperaturen an Schmelzen von Metallen und Salzen und anderem schmelzflüssigem Guthäufig mit Hilfe von Thermoelementen gemessen. Diese Messungen, bei denen die Thermoelemente gewöhnlich durch Schutzrohre aus Quarz oder ähnlichem Material geschützt werden, können für Temperaturen bis 95o° C meist mit genügender Zuverlässigkeit ausgeführt werden. Für höhere Temperaturen, wie oberhalb iooo oder oberhalb 1200# C, ist die Messung jedoch meist überaus schwierig, wenn sie betriebssicher arbeiten soll, insbesondere wenn an Ofen und Schmelzen von technischem Ausmaß die Temperatur laufend überwacht werden soll.
Die optischen Pyrometer zeigen in diesem Temperaturgebiet häufig nicht die Temperatur mit <lern erforderlichen geringen Meßfehler an. Auch ist ihre Anwendung etwas umständlich. Daher ist man in dem beschriebenen Temperaturgebiet meist auf Platinthermoelemente angewiesen. Diese teuren Elemente müssen vor Schlacken, Salzschmelzen, Metallen und reduzierenden oder aggressiven Gasen peinlich geschützt werden. Die Schwierigkeiten rühren daher, daß die üblichen Schutzrohre für Thermoelemente, wenn sie wie sonst üblich; aus Eisen, Metallen oder keramischer Masse bestehen, in kurzer Frist entweder von der metallischen Schmelze oder deren Schlackendecke bzw. von den geschmolzenen Salzen angegriffen und zerstört werden. Auch ist die Temperaturwechselbeständigkeit solcher Rohre vielfach unzureichend.
Gemäß vorliegender Erfindung ,wird ein wirksamer Schutz des Thermoelementes gegenüber den aggressiven Einflüssen der Schmelze usw. auf folgende Weise erreicht und damit eine zuverlässige 1,Ießeinrichtung erhalten: Als erster unmittelbarer Schutz gegen die Schmelze wird ein Rohr aus Grafit verwendet. In das Grafitrohr wird ein weiteres Schutzrohr aus einem Metall, welches mit Kohlenstoff keine niedriger schmelzende oder nur eine unwesentlich niedriger schmelzende Mischung oder aber eine niedriger schmelzende Mischung nur sehr langsam zu bilden vermag, wie z. B. -N ickek Titan oder Zirkonium, verwendet. Dieses Rohr, welches innerhalb des Grafitrohres liegt, bewirkt, daß bei der nicht zu verhindernden Porosität des Grafits vermieden wird, daß flüssige oder gasförmige Substanzen durch den Grafit diffundieren und das Platinthermoelement bzw. dessen keramisches Schutzrohr schädigen und zerstören können. Würde statt des Rohres aus einem Metall, welches mit Kohlenstoff keine niedriger oder nur eine unwesentlich niedriger schmelzende -Mischung zu bilden oder eine niedriger schmelzende Mischung mit Kohlenstoff nur sehr langsam zu bilden vermag, nur ein übliches keramisches Schutzrohr verwendet werden, so wäre ei,neverschlackendeKorrosion oder sonstige baldige Korrosion des letzteren meist nicht zu vermeiden. Das beschriebene metallische Zwischenrohr bewirkt überdies einen Ausgleich grober Temperaturdifferenzen, die dem Thermoelement bzw. seinem keramischen Schutzrohr schädlich sind.
Wenn man statt des erfindungsgemäßen metallischen Zwischenrohres ein solches aus Eisen oder Stahl verwendet, so würde dasselbe bei den in Rede stehenden hohen Temperaturen und Bedingungen, wie gefunden wurde, infolge Aufkohlung und anderer Einflüsse zerstört werden. Innerhalb' des beschriebenen metallischen Zwischenrohres liegt sodann das innerste Thermoelementschutzrohr, welches aus üblicher keramischer Masse oder auch Quarz bestehen kann.
Die Vorrichtung gemäß Erfindung erlaubt es, in zuverlässiger Weise Temperaturmessungen vorzunehmen, und es ist mit ihrer Hilfe ohne weiteres möglich, nicht nur Einzelmessungen, sondern auch Dauermessungen, und zwar auch mit automatischer Registrierung, vorzunehmen.
Im Falle der Notwendigkeit längerer elektrischer Ableitungen von der Thermoelementlötstelle ist es zweckmäßig, diese Ableitungen durch Anwendung wassergekühlter Schutzgehäuse gegenüber der Ofenhitze zu schützen. Es wurden zwar im Handel gelegentlich Grafitrohre als Pyrometerschutzrohre angeboten, indessen erweist sich, wenn man mit deren Hilfe die Temperaturmessung betreibt, indem man ein Thermoelement in das Grafitrohr einlegt, wobei das Thermoelement durch ein übliches keramisches Rohr geschützt ist, claß meistens bald das keramische Schutzrohr und dann das nermoelement schadhaft wird.
Wie wenig vollkommen hislier die Lösung des erfindungsgemäß gelösten Problems gelungen war, geht aus einem neueren Aufsatz von Ph. -S c h ne i der (Die Neue Gießerei, 36, 1949, S.358ff.) hervor. Darin heißt es: »Allerdings ist die Temperaturmessung bei Bronzen und ganz allgemein den Kupferlegierungen keine einfache Sache. Mit Thermoelementen kann man nur kurzzeitige Messungen ausführen, was unbequem ist. Für optische Strählungspyrometrie ist die Temperatur zu niedrig, um genaue Ergebnisse zu gewährleisten. Der Verfasser weist in diesem Zusammenhang darauf hin, daß es unbedingt notwendig wäre, eine geeignete -Meßeinrichtung möglichst mit Registrierung der Meßwerte für die dauernde und genaue Temperaturüberwachung von Bronzeschmelzen zu entwickeln.« Hieraus geht hervor, daß die vorliegende Erfindung eine wesentliche Bereicherung der Technik darstellt.

Claims

PATE \TANSPRCCHE: r. Vorrichtung zur Temperaturmessung an Schmelzen von Metallen, Schlacken, Salzen und anderem schmelzflüssigem Gut mit Hilfe von Thermoelementen und Schutzrohren aus keramischer blasse oder Quarz. dadurch gekennzeichnet, daß außer dem üblichen keramischen Schutzrohr des Thermoelementes zwei weitere Schutzrohre verwendet sind und das mittlere Rohr aus einem Metall besteht, welches mit Kohlenstoff gegenüber dem Metall des Schutzrohres keine oder nur eine unwesentlich niedriger schmelzende Mischung zu bilden oder eine solche niedriger schmelzende Mischung mit Kohlenstoff nur sehr langsam zu bilden vermag, wie z. B. Nickel, Titan oder Zirkonium, während das äußerste Schutzrohr aus Grafit besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungen der Thermoelementlötstellen durch ein wassergekühltes Schutzgehäuse gegenüber der Ofenwärme geschützt sind.