DE8707781U1 - Device for determining the carbon content and temperature of a liquid metal - Google Patents
Device for determining the carbon content and temperature of a liquid metalInfo
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Description
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VORRICHTUNG ZUR BESTIMMUNG DES KOHLENSTOFFGEHALTES UND DER TEMPERATUR EINES FLÜSSIGEN METALLSDEVICE FOR DETERMINING THE CARBON CONTENT AND TEMPERATURE OF A LIQUID METAL
Die Neuerung bezieht sich auf die Kontrolle der technologischen Parameter der Roheisen- und Stahlerzeugung, und zwar betrifft sie eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes und der Temperatur des flüssigen. Metalls. The innovation relates to the control of the technological parameters of pig iron and steel production, and concerns a device for determining the carbon content and the temperature of the liquid metal.
Besonders wirksam kann die vorliegende Neuerung bei der Konverterstahlerzeugung zur Messung der Temperatur and des Kohlenstoffgehaltes und bei der Metallprobeentnahme verwendet werden.This innovation can be used particularly effectively in converter steel production for measuring the temperature and carbon content and for taking metal samples.
Ein anderer Anwendungsbereich der vorliegenden Neuerung kann die Elektrometallurgie sein.Another area of application for this innovation could be electrometallurgy.
Zur Zeit werden zur Kontrolle der technologischen Parameter bei der Konverterstahlerzeugung Vorrichtungen verwendet, mit denen die Temperatur des schmelzflüssigen Stahls reit einer Meßgenauigkeit von t = ±(8 - 14)°C und der Kohlenstoffgehalt mit einer Meßgenauigkeit von C = ± 0,05 - 0,09 % gemessen werden können. Mit der Vervollkommnung der Technologie im Eisenhüttenwesen und der Einführung von neuen Stahlmarken wachsen auch die Anforde« rungen an, die an diö Genauigkeit der Messungen der Temperatur des Stahls und des Kohlenstoffgehaltes im Stahl gestellt werden.At present, devices are used to control the technological parameters in converter steel production, which can measure the temperature of the molten steel with an accuracy of t = ±(8 - 14)°C and the carbon content with an accuracy of C = ± 0.05 - 0.09%. With the improvement of the technology in the iron and steel industry and the introduction of new steel brands, the requirements for the accuracy of measuring the temperature of the steel and the carbon content in the steel are also increasing.
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Der Anteil der Schmelzen/ die aus dein Konverter äbge-* stochen werden/ ohne daß er votfher zu Temperaturmessüngen des Metalls Und zur Probeentnahme mit der vorgegebenen Temperatur und dem vorgegebenen Kohlenstofgehält in eine geneigte Stellung gebracht wir<3, beträgt etwa 80 %. Dies kann den ständig Wachsenden Anforderungen hinsichtlich der Qualität des zu erzeugenden Metalls nicht gerecht werden, Dadurch, daß der Konverter vorher in eine geneigte Stellung gebracht und der Sauerstoff in die Schmelze anschließend nachgeblasen werden soll, wird die Dauer des Schmelzvorganges verlängert, was zu einer Senkung der Leistung des Konverters führt.The proportion of melts that are drawn out of the converter without it being placed in an inclined position for temperature measurements of the metal and for taking samples at the specified temperature and carbon content is around 80%. This cannot meet the constantly increasing requirements with regard to the quality of the metal to be produced. Because the converter is placed in an inclined position beforehand and oxygen is then blown into the melt, the duration of the melting process is extended, which leads to a reduction in the performance of the converter.
Es ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes im flüssigen Metall nach der Temperaturkurve (Liquiduslinie) bekannt, die einen Probenehmer, der in Form eines Quarzballons ausgebildet ist, welcher an einer wassergekühlten Stange befestigt ist und in der Arbeitsstirn eine Öffnung hatr ein Thermoelement, dessen Lötstelle sich im Hohlraum des Probenehmers befindet, und eine metallische Schutzkappe (Sü-A-341838) enthält.A device for determining the carbon content in liquid metal according to the temperature curve (liquidus line) is known, which contains a sampler which is designed in the form of a quartz balloon which is attached to a water-cooled rod and has an opening in the working face , a thermocouple whose soldering point is located in the cavity of the sampler, and a metallic protective cap (Sü-A-341838).
Zu den Nachteilen der bekannten Vorrichtung gehört ein großer Meßfehler bei der Messung der Temperatur und folglich des Kohlenstoffgehaltes im flüssigen Metall.The disadvantages of the known device include a large measurement error when measuring the temperature and consequently the carbon content in the liquid metal.
Der Meßfehler ist durch eine ungleichmäßige Wärmeabführung von der Metallprobe im Probenehmer während der Metallkristallisation sowie dadurch bedingt, daß die LötstelleThe measurement error is caused by uneven heat dissipation from the metal sample in the sampler during metal crystallization and by the fact that the soldering point
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des Thermoelementes innerhalb des Probenehmers mit dem fcristallisationseride der Metallprobe nicht übereinstimmt.of the thermocouple inside the sampler does not match the crystallization temperature of the metal sample.
Außerdem fließt der Werkstoff der Schutzkappe beim Herunterschffielzen zusammen mit dem flüssigen Metall in den Hohlraum des Probenehmers hinein, wodurch ein zusätzlicher Meßfehler bei der Bestimmung der Kristallisationstemperatur und folglich des Kohlenstoffgehaltes im Metall hervorgerufen wird.In addition, the material of the protective cap flows into the cavity of the sampler together with the liquid metal during the melting process, causing an additional measurement error when determining the crystallization temperature and consequently the carbon content in the metal.
Ihrem technischen Wesen und dem erzielbaren Effekt nach liegt der vorliegenden Neuerung eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes und der Temperatur eines flüssigen Metalls am nächsten, die einen Probenehmer und einen Temperaturgeber enthält (SU-A-376967). Der Temperaturgeber ist in Form eines in einen zylinderförmigen Quarz-Probenehmer eingebauten Thermoelementes mit einer Schutzhaube zur Messung der Temperatur des Metallbades und der Kristallisationstemperatur der Metallprobe ausgebildet. Der Probenehmer mit dem Thermoelement wird am Ende, einer Kartonhaube angeordnet.In terms of its technical nature and the achievable effect, the closest to the present innovation is a device for determining the carbon content and the temperature of a liquid metal, which contains a sampler and a temperature sensor (SU-A-376967). The temperature sensor is designed in the form of a thermocouple built into a cylindrical quartz sampler with a protective cover for measuring the temperature of the metal bath and the crystallization temperature of the metal sample. The sampler with the thermocouple is placed at the end of a cardboard cover.
Zu den Nachteilen dieser Vorrichtung gehört eine niedrige Genauigkeit bei der Bestimmung d^r Kristallisationstemperatur der flüssigen Metallprobe und folglich des Kohlenstoffgehaltes im Metall. Der Meßfehler ist dabei dadurch bedingt, daß es in einem zylinderförmigen Probenehmer praktisch unmöglich ist, infolge einer ungleichmäßigen Wärmeabführung von dem Thermoelement die Thermoelementlöt-The disadvantages of this device include a low accuracy in determining the crystallization temperature of the liquid metal sample and, consequently, the carbon content in the metal. The measurement error is caused by the fact that in a cylindrical sampler it is practically impossible to solder the thermocouple due to uneven heat dissipation from the thermocouple.
Stelle «lit dem Kristallisatiönsende der Metallpröbe zur Deckung zu bringen, wobei sich die Kristallisationsfront der Metallprobe böi deren Abkühlung ungleichmäßig relativ zu der Thermoelementlötstelle bewegt.point «to cover the crystallization end of the metal sample, whereby the crystallization front of the metal sample moves unevenly relative to the thermocouple soldering point when it cools.
Bei geringen Temperaturgradienten ist die Lange der Llquiduslinie der Probe kleiner als die Länge der realen Liquiduslinie, und bei großen Temperaturgradienten ist diese Linie am Temperaturzeitstandschaubild schwer zu entdecken. In der Folge treten bedeutende Meßfehler bei der Messung liier Temperatur und des Kohlenstöffgehaltes ein.At low temperature gradients, the length of the liquidus line of the sample is smaller than the length of the real liquidus line, and at high temperature gradients this line is difficult to detect on the temperature creep diagram. As a result, significant measurement errors occur when measuring the temperature and the carbon content.
Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung besteht darin, daß sie nur zu einer einmaligen Messung der Temperatur des flüssigen Metalls und zu einer einmaligen Bestimmung des Kohlenstöffgehaltes verwendet werden kann, weil mit dieser Vorrichtung die Metallprobe dem Probenehmer ohne dessen Zerstörung nicht entnommen werden kann.A further disadvantage of the device is that it can only be used for a one-time measurement of the temperature of the liquid metal and for a one-time determination of the carbon content, because with this device the metal sample cannot be taken from the sampler without destroying it.
t)er genannte Nachteil ist auch den anderen bekannten Vorrichtungen eigen, in denen Probenehmer aus Metall hergestellt sind.t)The above-mentioned disadvantage is also inherent in other known devices in which samplers are made of metal.
Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes und der Temperatur eines flüssigen Metalls zu schaffen, in der der Probenehmer eine solche konstruktive Ausführung hat, die es gestattet, das Kristallisationsende der Metallprobe mit äer Thermoelementlötstelle zur Deckung zu bringen.The present innovation is based on the task of creating a device for determining the carbon content and the temperature of a liquid metal, in which the sampler has a structural design that allows the crystallization end of the metal sample to be aligned with the thermocouple soldering point.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurdh gelöst,, daß in einer Vorrichtung zur Bestimmung des Kohlenstöffgehälteö und der Temperatür eines flüssigen Metalls mit einer Stange, die einen Probenehmer mit einem Thermoelement tragt, das in einer Schutzhaube angeordnet ist, neuerungsgemäß der Probenehmer kugelförmig ausgebildet ist, wobei öich die Lötstelle des Thermoelementes im Mittelpunkt der Kugel befindet* The stated object is achieved in that, in a device for determining the carbon content and the temperature of a liquid metal with a rod that carries a sampler with a thermocouple that is arranged in a protective hood, according to the innovation, the sampler is spherical, with the soldering point of the thermocouple being located in the center of the sphere*
Die vorliegende Neuerung gestattet es, die Genauigkeit der Messung der Temperatur und des Kohlenstoffgehaltes im Metall zu erhöhen.This innovation makes it possible to increase the accuracy of measuring the temperature and carbon content in the metal.
Das wird durch eine gleichmäßige wärmeabführung relativ zu dem Ort der Thermoelementlötstelle während der Kristallisation erzielt; dabei pflanzt sich die Kristallisationsfront symmetrisch zu der Thermoelementlötstelle fort. Auf diese Weise entspricht die Liquiduslinie an der Temperaturkurve der realen Kristallisationstemperatur der Metallprobe.This is achieved by uniform heat dissipation relative to the location of the thermocouple soldering point during crystallization; the crystallization front propagates symmetrically to the thermocouple soldering point. In this way, the liquidus line on the temperature curve corresponds to the real crystallization temperature of the metal sample.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist der Probenehmer auseinandernehmbar ausgeführt. Eine solche konstruktive Ausführung der Vorrichtung gestattet es, die Metallprobe ohne Zerstörung des Probenehmers zu entnehmen; wenn dabei der Probenehmer aus einem Stähl hergestellt ist, kann er mehrfach bei der Durchführung von aufeinanderfolgenden Messungen eingesetzt werden.In a preferred embodiment of the innovation, the sampler is designed to be dismantled. Such a structural design of the device allows the metal sample to be taken without destroying the sampler; if the sampler is made of steel, it can be used several times when carrying out successive measurements.
( — i &ogr; -* f ·> &eegr;( — i &ogr; -* f ·> &eegr;
Die Möglichkeit einer mehrfachen Verwendung des metallischen auseinandernehmbaren Probenehmers gestattet es, die Selbstkosten der Vorrichtung im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen bedeutend zu vermindern.The possibility of multiple use of the metal detachable sampler allows to significantly reduce the cost of the device in comparison with the known devices.
Der Probenehmer wird zweckmäßigerweise über seine Mittelachse auseinandernehmbar ausgeführt. Der Probenehmer in dieser konstruktiven Ausführung ist besonders leicht in der Herstellung und zuverlässig im Betrieb, weil die beiden identischen ProbenehmerhaIften durch spanlose Formung hergestellt werden können. Außerdem sind die Probenehmerhälften bei einer solchen Konstruktion keinen Längsver- (The sampler is designed to be dismantled along its central axis. The sampler in this design is particularly easy to manufacture and reliable in operation because the two identical sampler halves can be manufactured using non-cutting forming. In addition, the sampler halves in such a design are not subject to any longitudinal displacement (
Schiebungen unter mechanischen Einwirkungen ausgesetzt, so daß eine Zerstörung des Probenehmers im Unterschied zu Quarz- und keramischen Probenehmern beim Stoßen gegen Schlacke oder Metall ausgeschlossen wird.Subjected to mechanical impacts, so that destruction of the sampler when it collides with slag or metal is excluded, unlike with quartz and ceramic samplers.
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Neuerung werden nachstehend anhand von eingehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Neuerung und den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Other objectives and advantages of the present innovation are explained in more detail below using detailed examples of embodiments of the innovation and the attached drawings. They show:
Fig. 1 eine neuerungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltee und der Temperatur des flüssigen Metalls (im Längsschnitt);Fig. 1 shows an innovative device for determining the carbon content and the temperature of the liquid metal (in longitudinal section);
Fig. 2 eine Ausführungsform des neuerungsgemäßen Piföbenehmärs;Fig. 2 shows an embodiment of the innovative peephole cutter;
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Fig. 3 ein Temperaturzeitstandschaubild für das flüssige Metall;Fig. 3 a temperature-time diagram for the liquid metal;
Fig. 4 den Vorgang der Metallkristallisation im Probenehmer der neuerungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 4 shows the process of metal crystallization in the sampler of the device according to the innovation.
Die Vorrichtung enthält eine wassergekühlte Stange 1 (Fig. 1), an welcher mittels einer Asbestschnur 2 ein kugelförmiger Probenehmer 3 befestigt ist. Der kugelförmige Probenehmer 3 wird aus einem Stahl (die Wanddicke beträgt 5 bis 6 mm) hergestellt. Der Probenehmer 3 kann auch aus einem anderen Werkstoff (z.B. Quarz, Magnesit, Zirkoniumoxid usw.) hergestellt werden. Der Probenehmer 3 ist über die Mittelachse auseinandernehmbar ausgeführt und besteht aus zwei mittels Stiften 3' miteinander verbundenen Probenehmerhälften (Fig. 2). An der Außenfläche des Probenehmers 3 ist ein feuerfester Schutzanstrich 4 vorgesehen. Als Werkstoff für den feuerfesten Schutzanstrich 4 kann ein Gemisch verwendet werden, das aus 50 % zerkleinertem Asbest und 50 % feuerfestem Ton sowie Asbest oder Karton besteht. Um ein Anschweißen der Metallprobe an die Wände des Probenehmers 3 zu verhindern, sind diese mit einer Schicht 5 von Kalkmilch Ca(OH^ mit einer ticke von 6 = 0,4 - 0,6 mm oder mit einer Schicht von Tonerde AI2O3 überzogen.The device contains a water-cooled rod 1 (Fig. 1) to which a spherical sampler 3 is attached by means of an asbestos cord 2. The spherical sampler 3 is made of steel (the wall thickness is 5 to 6 mm). The sampler 3 can also be made of another material (e.g. quartz, magnesite, zirconium oxide, etc.). The sampler 3 can be dismantled along the central axis and consists of two sampler halves connected to one another by means of pins 3' (Fig. 2). A fire-resistant protective coating 4 is provided on the outer surface of the sampler 3. The material for the fire-resistant protective coating 4 can be a mixture consisting of 50% crushed asbestos and 50% fire-resistant clay as well as asbestos or cardboard. In order to prevent the metal sample from welding to the walls of the sampler 3, these are coated with a layer 5 of milk of lime Ca(OH^ with a thickness of 6 = 0.4 - 0.6 mm or with a layer of alumina AI2O3.
Das Thermoelement 6 ist in einer Quarzhaub© 7 untergebracht; dabei befindet sich seine Lötstelle 8 im Mittelpunkt des Probenehmers 3 und dient zur Mesäüng derThe thermocouple 6 is housed in a quartz cover 7; its soldering point 8 is located in the center of the sampler 3 and is used to measure the
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Temperatur des Metalls und der Kristallisationstemperatur (der Liquiduslinie). Ein in Form einer Spirale ausgeführter Aluminiumdraht 9 ist innerhalb des Probenehmers 3 an der Haube 7 angeordnet und dient zur Desoxidation der Metallprobe. Die im Stutzen des Probenehmers 3 vorgesehenen seitlichen Öffnungen 10 sind mit leichtschmelzbaren metallischen Deckeln 11 geschlossen; durch diese Öffnungen 1 0 wiiTd der Hohlraum des Probenehmers 3 mit flüssigem Metall gefüllt.Temperature of the metal and the crystallization temperature (the liquidus line). An aluminum wire 9 in the form of a spiral is arranged inside the sampler 3 on the hood 7 and serves to deoxidize the metal sample. The side openings 10 provided in the nozzle of the sampler 3 are closed with easily fusible metal covers 11; through these openings 10 the cavity of the sampler 3 is filled with liquid metal.
Im Stutzen des Probenehmers 3 ist weiter ein Metallring 12 angeordnet, der ein Eindringen des flüssigen Metalls in die wassergekühlte Stange 1 verhindert. Der Ring 12 kann auch aus einem feuerfesten Werkstoff (z.B. Magnesit, Zirkoniumoxid u£,w.) hergestellt werden. Das Thermoelement 6 ist mit einem Registriergerät 13 mittels Steckverbindungen 14, Steckdosenverbindungen 15 und Kompensationsleitungen 16 verbunden.A metal ring 12 is also arranged in the nozzle of the sampler 3, which prevents the liquid metal from penetrating the water-cooled rod 1. The ring 12 can also be made of a refractory material (e.g. magnesite, zirconium oxide, etc.). The thermocouple 6 is connected to a recording device 13 by means of plug connections 14, socket connections 15 and compensation lines 16.
Vor der Aufnahme der Messungen ist die Vorrichtung zusammenzubauen. Bevor der Probenehmer 3 zusammengebaut wird, werden die Innenflächen seiner beiden Hälften mit der Schicht 5 von Kalkmilch oder Tonerde mit einer Dicke von &dgr; «s 0,4 - 0,6 mm überzogen, um ein Anschweißen der Metallprobe an die Wände des Probenehmers 3 zu verhindern. Nachdem die beiden Hälften des Probenehmers 3 mittels der Stifte 31 verbunden worden sind, wird auf dessen Außenfläche ein feuerfester Schutzanstrich 4 mit einer Dicke vön 3 bis 4 mm aufgetragen, der eine Zerstörung des metal-Before starting the measurements, the device must be assembled. Before the sampler 3 is assembled, the inner surfaces of its two halves are coated with a layer 5 of milk of lime or alumina with a thickness of δ «s 0.4 - 0.6 mm to prevent the metal sample from welding to the walls of the sampler 3. After the two halves of the sampler 3 have been connected by means of the pins 3 1 , a fire-resistant protective coating 4 with a thickness of 3 to 4 mm is applied to its outer surface, which prevents the metal sample from being destroyed.
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lischen Probenehmers 3 beim Eintauchen desselben in die Metallschmelze verhindern soll. Die Öffnungen 10 werden mit den leichtschmelzbaren metallischen Deckeln 11 geschlossen. Dann wird auf die Quarzhaube 7 der abdichtende Metallring 12 aufgeschoben, und diese Einheit 7, 12 wird in den Probenehmer 3 derart eingesetzt, daß die Lötstelle 8 des innerhalb der Quarzhaube 7 angeordneten Thermoelementes 6 sich im Mittelpunkt des Probenehmers 3 befindet. Der Probenehmer 3 wird mittels der Asbestschnur 2 an der wassergekühlten Stange 1 derart befestigt, daß die Steckverbindungen 14 des Thermoelementes 6 in die innerhalb der wassergekühlten Stange 1 befindlichen Steckdosenverbindungen 15 eindringen; dabei wird ein zuverlässiger Kontakt zwischen dem Thermoelement 6 und dem Registriergerät 1 3 über die Kompensationsleitungen 16 gesichert.ical sampler 3 when it is immersed in the molten metal. The openings 10 are closed with the easily meltable metal covers 11. The sealing metal ring 12 is then pushed onto the quartz hood 7 and this unit 7, 12 is inserted into the sampler 3 in such a way that the soldering point 8 of the thermocouple 6 arranged inside the quartz hood 7 is located in the center of the sampler 3. The sampler 3 is attached to the water-cooled rod 1 using the asbestos cord 2 in such a way that the plug connections 14 of the thermocouple 6 penetrate into the socket connections 15 located inside the water-cooled rod 1; a reliable contact between the thermocouple 6 and the recording device 1 3 is ensured via the compensation lines 16.
neuerungsgemäße Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise: The new device works as follows:
Auf ein Kommando des Maschinisten wird die Vorrichtung mittels einer (in den Figuren nicht dargestellten) Elektrowinde in das (nicht dargestellte) Schmelzbad eines Stahlschrr**ilzaggregates eingeführt. Nachdem die Vorrichtung durch die Schlacke geführt ist und das flüssige Metall erreicht hat, schmelzen die leicutschmelzbaren metallischen Deckel 11 und der Hohlraum des Praaenehmers 3 wird durch die Öffnungen 10 mit dem flüssigen Metall gefüllt. Beim Füllen des Probenehmers 3 mit dem flüssigen Metall wird dieses mit dem Äluminiumdraht 9 desoxidiert, und dieAt the operator's command, the device is introduced into the melt bath (not shown) of a steel slagging unit by means of an electric winch (not shown in the figures). After the device has passed through the slag and reached the liquid metal, the easily meltable metal covers 11 melt and the cavity of the sampler 3 is filled with the liquid metal through the openings 10. When the sampler 3 is filled with the liquid metal, it is deoxidized with the aluminum wire 9 and the
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Temperatur des Metalls wird mit dem Thermoelement 6 gemes«
sen* Die Temperatur des schmelzflüssigen Metallö wird nach
dem maximalen Punkt N am Temperatur-Zöit-biägrätnffl für das
flüssige Metall (Flg. 3) fixiert. Dann wird ein Kommando
zur Aufwärtsbewegung der Vorrichtung gegeben, und die
wassergekühlte Stange 1, die den Probenehmer 3 trägt, wird
aus dem flüssigen Metall herausgeführt. Das im Probenehmer
3 befindliche flüssige Metall kristallisiert.Temperature of the metal is measured with the thermocouple 6«
sen* The temperature of the molten metal oil is
the maximum point N on the temperature-time curve for the
liquid metal (Fig. 3). Then a command
for the upward movement of the device, and the
water-cooled rod 1, which carries the sampler 3, is
from the liquid metal. The sample in the
3 liquid metal crystallizes.
Fig. 4 zeigt den Vorgang der Metallkristallisation im
Probenehmer 3. Aus Fig. 4 ist es zu ersehen, daß sich die
Kristallisationsfront des Metalls in<ler Richtung vom
peripheren Bereich des Probenehmers 3 zu seinem Mittel- |Fig. 4 shows the process of metal crystallization in
Sampler 3. From Fig. 4 it can be seen that the
Crystallization front of the metal in the direction of
peripheral area of the sampler 3 to its central |
punkt gleichmäßig fortpflanzt, da die Warme Q gleichmäßig J
in allen Richtungen abgegeben wird, wie die Pfeile zeigen. | Die Kristallisation der Metallprobe endet im Mittelpunkt
des Probenehmers 3, wo sich die Lötstelle 8 des Thermoelementes 6 befindet. Von dem Registriergerät 13 werden
die Temperaturänderungen der erstarrenden Metallprobs Ipoint evenly, since the heat Q is emitted evenly J in all directions, as shown by the arrows. | The crystallization of the metal sample ends at the center
of the sampler 3, where the soldering point 8 of the thermocouple 6 is located. The recording device 13
the temperature changes of the solidifying metal samples I
aufgezeichnet. |recorded. |
aus der wassergekühlten Stange 1 gezogen und auseinander-pulled out of the water-cooled rod 1 and disassembled
Die Liquiduslinie L auf dem Diagramm in Fig. 3 entspricht |The liquidus line L on the diagram in Fig. 3 corresponds to |
der Kristallisationstemperatur des Metalls. Nach der ithe crystallization temperature of the metal. After the i
Kristallisationstemperatur und dem bekannten Eisen-Kohlen- ICrystallization temperature and the known iron-carbon I
stoff-Zustandsdiagramm wird der Kohlenstoffgehalt im Me- |phase diagram, the carbon content in the metal |
tall bestimmt. -tall. -
Nach den durchgeführten Messungen wird der Probenehmer 3 * After the measurements have been carried out, the sampler is 3 *
■ ■ * ■ &igr;■ ■ * ■ &igr;
genommen, Uiid aus diesem wird die Metallprobe entnommen Und durch die Rohrpost oder dergl. in ein Labor zur anschließenden vollständigen Sehnellanalyse zur Ermittlung des Gehaltes an Kohlenstoff C, Mangan Mn, Silicium Si/ Phosphor P, Schwefel S geliefert. Die Ergebnisse der Kohlenstoffmessungeii (C), die bei der Schnellanälyse im Labor erhalten worden sind, werden mit Angaben verglichen, die Unter Anwendung der neuerungsgemaßen Vorrichtung erhalten worden waren. Der metallische auseinandernehmbare Probenehmer 3 kann acht- bis zehnmal verwendet werden* Ein aus Quarz oder Keramik hergestellter Probenehmer kann nur einmal verwendet werden.taken, and the metal sample is taken from this and delivered by pneumatic tube or similar to a laboratory for subsequent complete rapid analysis to determine the content of carbon C, manganese Mn, silicon Si/phosphorus P, sulphur S. The results of the carbon measurement (C) obtained during rapid analysis in the laboratory are compared with data obtained using the innovative device. The metal detachable sampler 3 can be used eight to ten times* A sampler made of quartz or ceramic can only be used once.
Claims (3)
dadurch gekennzeichnet, daß der Probenehmer (3) auseinandernehmbar ausgeführt ist.2. Device according to claim 1,
characterized in that the sampler (3) is designed to be dismantled.
dadurch gekennzeichnet, daß der Probenehmer (3) über seine Mittelachse auseinandernehmbar ausgeführt ist.3. Device according to claim 2,
characterized in that the sampler (3) is designed to be dismantled along its central axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8707781U DE8707781U1 (en) | 1987-06-01 | 1987-06-01 | Device for determining the carbon content and temperature of a liquid metal |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE8707781U1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0341316A1 (en) * | 1987-10-20 | 1989-11-15 | Institut Metallurgii Imeni A.A.Baikova Akademii Nauk Sssr | Sampler for determination of qualitative parameters of smelted metal |
EP0362414A1 (en) * | 1988-03-28 | 1990-04-11 | Institut Metallurgii Imeni A.A.Baikova Akademii Nauk Sssr | Measuring cell for analysing alloy structurization process |
EP0447613A2 (en) * | 1990-03-22 | 1991-09-25 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Sampler for molten metals |
WO2017054846A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | Tekniska Högskolan I Jönköping Aktiebolag | Sampling device and method for sampling a liquid or viscous material |
WO2017055046A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | Tekniska Högskolan I Jönköping Aktiebolag | Method of and device for analysing a phase transformation of a material |
-
1987
- 1987-06-01 DE DE8707781U patent/DE8707781U1/en not_active Expired
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0341316A1 (en) * | 1987-10-20 | 1989-11-15 | Institut Metallurgii Imeni A.A.Baikova Akademii Nauk Sssr | Sampler for determination of qualitative parameters of smelted metal |
EP0341316A4 (en) * | 1987-10-20 | 1991-03-13 | Institut Metallurgii Imeni A.A.Baikova Akademii Nauk Sssr | Sampler for determination of qualitative parameters of smelted metal |
EP0362414A1 (en) * | 1988-03-28 | 1990-04-11 | Institut Metallurgii Imeni A.A.Baikova Akademii Nauk Sssr | Measuring cell for analysing alloy structurization process |
EP0362414A4 (en) * | 1988-03-28 | 1991-03-13 | Inst Metallurgii Imeni Aa Baik | Measuring cell for analysing alloy structurization process |
EP0447613A2 (en) * | 1990-03-22 | 1991-09-25 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Sampler for molten metals |
EP0447613A3 (en) * | 1990-03-22 | 1992-04-15 | Electro-Nite International N.V. | Sampler for molten metals |
WO2017054846A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | Tekniska Högskolan I Jönköping Aktiebolag | Sampling device and method for sampling a liquid or viscous material |
WO2017055046A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | Tekniska Högskolan I Jönköping Aktiebolag | Method of and device for analysing a phase transformation of a material |
US10775328B2 (en) | 2015-09-29 | 2020-09-15 | Tekniska Högskolan I Jönköping Aktiebolag | Method of and device for analysing a phase transformation of a material |
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