EP1183506A1 - Measuring system for determining the physical quantity of a hot liquid - Google Patents
Measuring system for determining the physical quantity of a hot liquidInfo
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- EP1183506A1 EP1183506A1 EP00940252A EP00940252A EP1183506A1 EP 1183506 A1 EP1183506 A1 EP 1183506A1 EP 00940252 A EP00940252 A EP 00940252A EP 00940252 A EP00940252 A EP 00940252A EP 1183506 A1 EP1183506 A1 EP 1183506A1
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Definitions
- Measuring arrangement for determining a physical quantity of a hot liquid
- the invention relates to an arrangement for determining a physical quantity, in particular the temperature, and / or for the chemical analysis of a hot liquid by optical means according to the preamble of claim 1.
- thermocouple For the temperature measurement of molten metal, a cardboard sleeve equipped with a thermocouple is placed on a metal tube according to a known and widespread method. The contact elements of the thermocouple are located at the tip of the metal tube. The metal tube with the cardboard sleeve and the thermocouple at the end is brought into the melt, and a temperature measurement is possible before the thermocouple is destroyed by the melt.
- thermocouple is used for each measurement.
- the contamination of the melt associated with this procedure is also unacceptable.
- thermocouple In a second common method of measuring the temperature of a molten metal, a ceramic tube which is closed at the end is used, in which a commercially available thermocouple is accommodated. The ceramic tube is immersed in the melt and a continuous temperature measurement is possible via the thermocouple. If the ceramic tube breaks, which occurs relatively often when measuring in a metallurgical plant, the thermocouple is also destroyed.
- Optical measurement methods have long played a major role in metallurgy and chemical engineering, including radiation thermometry in particular - often referred to as "pyrometry" in connection with high-temperature processes - and spectroscopic methods, especially emission photometry, atomic absorption spectroscopy and infrared spectroscopy.
- pyrometry radiation thermometry
- spectroscopic methods especially emission photometry, atomic absorption spectroscopy and infrared spectroscopy.
- the actual measuring devices are relatively complicated and costly devices which must not be directly exposed to the high temperatures of the hot liquids to be examined and which must therefore be arranged some distance away from them. Care must be taken to ensure that the radiation of the liquid (melt) used for parameter determination or analysis reaches the optical input of the measuring or analysis device as unadulterated as possible.
- a temperature measuring arrangement for use in a converter for steel production in which a tube is provided in the nozzle bottom of the converter, in which on the one hand a two-color radiation pyrometer and on the other hand with a plasma gun connected gas generating device is housed. About this tube is heated by the plasma gun with a temperature of about 1000 ° C at the
- Radiation pyrometers are blown past at high pressure into the molten steel, thereby opening up a sufficient observation area for the pyrometer in which the melt temperature can be detected.
- EP-B-0 160 359 discloses a pyrometer arrangement for continuously measuring the temperature of the melt in metallurgical plants via nozzle arrangements there.
- a periscope arrangement with a glass fiber cable is inserted into the nozzle body, the light inlet opening of which is aligned with the longitudinal axis of the nozzle opening and can thus collect the radiation of the metallic melt directed through the nozzle.
- the radiation is then fed to a fiber-optic temperature sensor or two-color pyrometer.
- This arrangement does not require any structural modification of the metallurgical plant as extensive as the first one, but its use is restricted to plants in which corresponding nozzle bodies are provided.
- the measurement accuracy is also limited in that the radiation from the melt is detected directly in an injection region, in which it is naturally reduced by the cooling effect of the injected gas compared to the mean melt temperature.
- the invention is therefore based on the object of specifying an improved arrangement of the generic type, which is particularly simple and inexpensive to manufacture and use, and yet should allow reliable measurements.
- the invention includes the essential idea of a departure from the previously established fixed assignment of an optical measuring or analysis device to air inlet openings of a metallurgical plant, especially to the nozzle bottom of a converter. It also includes the idea that an observation tube is not below or to the side of the hot liquid (melt), ie. H. to be arranged in the wall of the melting tank or the reaction vessel, but to immerse it in the liquid level. With this positioning, the use of the arrangement is not restricted to systems with certain structural requirements or complex modifications, but is possible with little effort in practically any metallurgical or chemical system.
- a variant of the invention includes the idea of keeping the free end of the observation tube closed by a material with sufficient thermal conductivity, which assumes the temperature of the liquid to a good approximation.
- the measuring or analysis device then in turn scans the temperature of this heat transfer element.
- the slight deviation from the real temperature of the liquid can determined by calibration and taken into account in the output of the measurement result by a constant.
- the heat transfer element is designed as a thin plate with high thermal conductivity, in particular as a pressed or sintered ceramic plate. This ensures sufficient mechanical stability with a small thickness.
- Highly heat-conductive ceramics are preferably used as the material for the plate.
- the tube is closed at the end from the outset.
- the closed end In contrast to the open measuring tube arrangement, the closed end absolutely prevents the penetration of liquid (or foam or slag or the like) into the interior of the observation tube, so that the measuring arrangement is on the one hand extremely low-maintenance and on the other hand no additional technical measures to prevent it liquid intrusion must be taken.
- the measuring or analysis device has a temperature measuring device, which is designed in particular as an IR (infrared) radiation pyrometer. Such temperature measuring devices are known as such, and a special embodiment is also described in EP-B-0 160 359, so that a detailed description of the actual measuring device is not necessary here.
- the measuring or analysis device has a photometric or spectroscopic analysis device for qualitative and / or quantitative chemical analysis of the liquid (melt).
- liquid is also intended to refer to individual layers of a liquid bath, for example a slag layer on a molten steel.
- liquid is also intended to refer to individual layers of a liquid bath, for example a slag layer on a molten steel. It is therefore also possible within the scope of the invention to immerse the observation tube only into such a slag layer and thus to record physical parameters or in particular the chemical composition of this slag layer. It is also within the scope of the invention to use the proposed arrangement in chemical reaction vessels with a fluid content, for example in a reactor for calcium carbide production or in reactors in which there are hot, pseudofluidic beds of granular material.
- this includes tubes made of silicate ceramic, oxide ceramic or non-oxide ceramic, for example made of silicon or boron carbide or graphite.
- the observation tube must have adequate mechanical stability.
- complex special manufacturing processes such as isostatic pressing, can be dispensed with.
- the imaging device provided in the observation tube or at its end remote from the hot liquid has an optical fiber arrangement. Because of the short length and the low demands on the optical transmission material, this can be a cost-effective implementation, as is available for industrial measurement technology; however, it is important to ensure that the temperature resistance is adequate and appropriate for the specific application.
- the imaging device is designed as a light guide arrangement
- a gas supply device for purging the observation tube with gas, in particular inert gas (e.g. argon), for cooling the imaging device is expedient.
- Such a gas supply device can also be useful in connection with another embodiment of the imaging device, namely with a deflecting mirror arrangement, although such a mirror arrangement is less temperature sensitive than a glass fiber arrangement. This is because it also leads to the evacuation of gases escaping from the pipe wall and interfering with the measurement.
- a special, controllable version of the gas purging of the observation tube is especially for the use of the proposed arrangement with an open tube in metal melts on which there is a slag layer - for example in steel melts of particular advantage.
- This process is expediently repeated at certain time intervals during operation, so that the measuring tube is filled with fresh material, in particular fresh melt.
- observation tube for this application is to provide the observation tube with a closure element or a protective cap for the immersion process, which is either destroyed with a certain time delay by the immersion or subsequently removed. This also makes it possible to keep the observation tube free of slag, since after the cap has been destroyed or removed, pure metal melt penetrates into the tube end.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional representation of a first embodiment
- FIG. 2 shows a cross-sectional illustration of a second embodiment analogous to FIG. 1
- FIGS. 3a-3c show sketch-like cross-sectional illustrations for
- Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment.
- a temperature measuring arrangement 1 for detecting the surface temperature of a metal melt 3 contained in a melting tank 2 is shown in a sketch-like manner.
- the temperature measuring arrangement 1 comprises a sintered ceramic observation tube 4 which plunges vertically into the molten metal 3 from the surface and which is positioned horizontally by means of an angle piece 5 in which a 90 ° deflection mirror 6 is held
- Support tube 7 (also made of ceramic or metal) is connected, at the end of which a measuring device chamber 8 is flanged, which receives an IR radiation pyrometer 9.
- An evaluation and display unit 10 is connected to the IR radiation pyrometer 9.
- the infrared radiation emanating from the surface of the hot molten metal 3 reaches the deflecting mirror 6, shielded by the observation tube 4 from disturbing ambient radiation, and is deflected by the latter to the entrance optics of the IR radiation pyrometer 9 arranged away from the molten metal at normal working temperature.
- the radiation is analyzed in a manner known per se, for example by comparing the radiation intensity at two predetermined wavelengths, and from the Analysis result obtained a temperature value displayed on the evaluation and display unit 10.
- FIG. 2 shows a modified temperature measuring arrangement 1 'which largely has the same structure as the temperature measuring arrangement 1 according to FIG. 1 and in which corresponding components are therefore designated with the same reference number as in FIGS. 1 and 4 and are not described again .
- a light guide cable 6 ' is provided as the imaging device, the entry surface of which is centered on the end of the observation tube 4 facing away from the molten metal 3 and the opposite end of which is slightly different from an entry optic (compared to the embodiment according to FIG modified) IR radiation pyrometer 9 'is connected.
- a modified support tube 1 ' is used, which is connected to an inert gas source (for example a nitrogen or argon bottle) 11 via a gas inlet connection (not shown separately) via a controllable valve 12.
- the IR radiation reaches the entrance pupil of the optical fiber cable 6 'from the surface of the molten metal 3 and is transmitted to the IR radiation pyrometer 9' practically without loss.
- Nitrogen or argon is blown into the support tube 7 from the nitrogen or argon bottle 11 to cool the glass fiber cable via the controllable valve 12. This can escape again through openings in the area of the elbow 5 or the upper part of the ceramic tube 4 facing away from the melt after it has fulfilled its task of cooling the optical fiber cable.
- the nitrogen or argon pressure can be increased via the controllable valve 12 to such an extent that the pressure in the lower end of the ceramic Mikrohrs 4 standing liquid is completely pushed out of the ceramic tube.
- this version is particularly suitable for determining the temperature of molten metals on which a layer of slag is floating.
- the ceramic tube 4 By subjecting the ceramic tube 4 to high nitrogen pressure, the melt containing slag after immersion in the ceramic tube is pressed out of it, and the slag constituents float outside the ceramic tube to the surface of the melt. If the nitrogen pressure is then lowered again via the controllable valve 12, only pure metal melt flows into the end of the ceramic tube 4, so that unadulterated radiation reaches the light guide cable 6 'and finally the IR radiation pyrometer 9' from the metal melt.
- FIGS. 3a-3c Another possibility is sketched in FIGS. 3a-3c, how an unadulterated measurement of a physical quantity or analysis of the chemical composition of a liquid bath (for example a molten metal) can also be achieved if there is an impurity layer (for example slag) on the surface thereof.
- a liquid bath for example a molten metal
- impurity layer for example slag
- a closure cap 13 made of a material is attached to the lower end of the ceramic observation tube 4, which cap is destroyed with a certain time delay when immersed in the melt 3, for example a metal with a melting point just below that Temperature of the melt.
- a slag layer 3a on the molten metal 3.
- the temperature measuring arrangement 1 '' ' comprises a cast ceramic observation tube 4' '' which plunges vertically into the molten metal 3 from the surface and which (analogous to the arrangement according to FIG. 1) via the angle piece 5 in which the 90 ° deflection mirror 6 is held , is connected to the horizontally positioned support tube 7 (also made of ceramic or metal).
- the measuring device chamber 8 At its end facing away from the observation tube 4, the measuring device chamber 8 is flanged, which receives the IR radiation pyrometer 9.
- the evaluation and display unit 10 is connected to the IR radiation pyrometer 9.
- the end of the sintered ceramic observation tube 4 '' 'protruding into the molten metal 3 is tightly sealed by a thin pressed ceramic plate 4a with high thermal conductivity.
- the metal melt transfers its heat almost without inertia to the thin (and therefore low heat capacity) ceramic plate 4a, and the infrared radiation emanating from it passes through the observation tube 4 '''shielded from disturbing ambient radiation, to the deflecting mirror 6. It is deflected by the latter to the entrance optics of the IR radiation pyrometer 9 arranged at a normal working temperature away from the molten metal and evaluated there in a manner known per se.
- the ceramic tube is cast with the closed end, so that the ceramic plate does not have to be closed to close it.
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Abstract
The invention relates to a system (1) for determining the physical quantity and/or for the chemical analysis of a hot liquid (3), especially of a steel melt or slag by optical means. Said system comprises an observation tube (4) that contacts the hot liquid and is fire-proof, an imaging device (6) that is mounted inside the observation tube or on its end and a measuring or analytical device (9) that is optically allocated to the imaging device. The observation tube (4) is freely arranged above the liquid level and from this position dips into the liquid (3).
Description
Meßanordnung zur Bestimmung einer physikalischen Größe einer heißen Flüssigkeit Measuring arrangement for determining a physical quantity of a hot liquid
B e s c h r e i b u n gDescription
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung einer physikalischen Größe, insbesondere der Temperatur, und/oder zur chemischen Analyse einer heißen Flüssigkeit auf optischem Wege nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an arrangement for determining a physical quantity, in particular the temperature, and / or for the chemical analysis of a hot liquid by optical means according to the preamble of claim 1.
Bei einer Vielzahl metallurgischer und chemischer Prozesse ist die zuverlässige und präzise Erfassung physikalischer Parameter einer Flüssigkeit mit sehr hoher Temperatur, insbesondere von Metallschmelzen oder von flüssigen Reaktionsmischungen, zur laufenden Qualitätssicherung der entsprechenden Produkte erforderlich.With a large number of metallurgical and chemical processes, the reliable and precise recording of physical parameters of a liquid at a very high temperature, in particular of metal melts or of liquid reaction mixtures, is necessary for the ongoing quality assurance of the corresponding products.
Für die Temperaturmessung von Metallschmelzen wird gemäß einem bekannten und weitverbreiteten Verfahren eine mit einem Thermoelement bestückte Papphülse auf ein Metallrohr gesteckt. An der Spitze des Metallrohres befinden sich die Kontaktelemente des Thermoelementes. Das Metallrohr mit der Papphülse und dem Thermoelement am Ende wird in die Schmelze gebracht, und vor der Zerstörung des Thermoelementes durch die Schmelze ist eine Temperaturmessung möglich.For the temperature measurement of molten metal, a cardboard sleeve equipped with a thermocouple is placed on a metal tube according to a known and widespread method. The contact elements of the thermocouple are located at the tip of the metal tube. The metal tube with the cardboard sleeve and the thermocouple at the end is brought into the melt, and a temperature measurement is possible before the thermocouple is destroyed by the melt.
Bei dieser Methode ist von Nachteil, daß sie nur diskontinuierlich erfolgen kann, also keine permanente Überwachung der Schmelzentemperatur zuläßt. Zudem wird bei jeder Messung ein Thermoelement verbraucht. Bei bestimmten Anwendungen (bei-
spielsweise bei der Temperaturmessung von Edelmetall- oder anderen hochreinen Schmelzen) ist auch die mit diesem Vorgehen verbundene Verunreinigung der Schmelze nicht hinnehmbar. Außerdem gibt es erfahrungsgemäß häufig Kontaktschwierigkeiten zwi- sehen dem Metallrohr und dem Thermoelement, so daß die Zuverlässigkeit der Messungen zu wünschen übrig läßt.The disadvantage of this method is that it can only be carried out discontinuously, ie it does not permit permanent monitoring of the melt temperature. In addition, a thermocouple is used for each measurement. For certain applications ( for example, when measuring the temperature of precious metal or other high-purity melts), the contamination of the melt associated with this procedure is also unacceptable. In addition, experience has shown that there are often contact difficulties between the metal tube and the thermocouple, so that the reliability of the measurements leaves something to be desired.
Bei einer zweiten üblichen Methode der Temperaturmessung einer Metallschmelze wird ein am Ende geschlossenes Keramikrohr ein- gesetzt, in dem ein handelsübliches Thermoelement aufgenommen ist. Das Keramikrohr wird in die Schmelze eingetaucht, und über das Thermoelement ist eine kontinuierliche Temperaturmessung möglich. Hier wird bei einem Bruch des Keramikrohrs, der bei Messungen in einer metallurgischen Anlage doch relativ häufig vorkommt, auch das Thermoelement zerstört.In a second common method of measuring the temperature of a molten metal, a ceramic tube which is closed at the end is used, in which a commercially available thermocouple is accommodated. The ceramic tube is immersed in the melt and a continuous temperature measurement is possible via the thermocouple. If the ceramic tube breaks, which occurs relatively often when measuring in a metallurgical plant, the thermocouple is also destroyed.
In der Metallurgie und chemischen Verfahrenstechnik spielen seit langem optische Meßverfahren eine große Rolle, darunter insbesondere die Strahlungsthermometrie - im Zusammenhang mit Hochtemperaturprozessen vielfach auch als "Pyrometrie" bezeichnet - und spektroskopische Verfahren, speziell die Emissi- onsphotometrie, die Atomabsorptionsspektroskopie und die Infrarotspektroskopie. Bei diesen optischen Verfahren sind die eigentlichen Meßeinrichtungen relativ komplizierte und kostspie- lige Geräte, die nicht direkt den hohen Temperaturen der zu untersuchenden heißen Flüssigkeiten ausgesetzt werden dürfen und daher in einiger Entfernung von diesen anzuordnen sind. Dabei ist dafür zu sorgen, daß die zur Parameterbestimmung bzw. Analyse herangezogene Strahlung der Flüssigkeit (Schmelze) mög- liehst unverfälscht zum optischen Eingang der Meß- bzw. Analyseeinrichtung gelangt.Optical measurement methods have long played a major role in metallurgy and chemical engineering, including radiation thermometry in particular - often referred to as "pyrometry" in connection with high-temperature processes - and spectroscopic methods, especially emission photometry, atomic absorption spectroscopy and infrared spectroscopy. In the case of these optical methods, the actual measuring devices are relatively complicated and costly devices which must not be directly exposed to the high temperatures of the hot liquids to be examined and which must therefore be arranged some distance away from them. Care must be taken to ensure that the radiation of the liquid (melt) used for parameter determination or analysis reaches the optical input of the measuring or analysis device as unadulterated as possible.
Um Verfälschungen durch die umgebende Atmosphäre oder Anlagenteile zu vermeiden, hat sich der Einsatz eines in Kontakt mit der heißen Flüssigkeit stehenden Beobachtungsrohres bewährt, in
dem - in der nötigen Entfernung von der Flüssigkeit - auch die Meßeinrichtung angeordnet ist.In order to avoid falsification by the surrounding atmosphere or parts of the system, the use of an observation tube in contact with the hot liquid has proven itself which - at the necessary distance from the liquid - the measuring device is also arranged.
So ist aus der US-A-3, 747, 408 eine Temperaturmeßanordnung zum Einsatz in einem Konverter zur Stahlerzeugung bekannt, bei der im Düsenboden des Konverters ein Rohr vorgesehen ist, in dem zum einen ein Zweifarb-Strahlungspyrometer und zum anderen eine mit einer Plasmakanone verbundene Gaserzeugungseinrichtung untergebracht ist. Über dieses Rohr wird durch die Plasmakanone erhitztes Gas mit einer Temperatur von etwa 1000 °C an demFrom US-A-3, 747, 408 a temperature measuring arrangement for use in a converter for steel production is known, in which a tube is provided in the nozzle bottom of the converter, in which on the one hand a two-color radiation pyrometer and on the other hand with a plasma gun connected gas generating device is housed. About this tube is heated by the plasma gun with a temperature of about 1000 ° C at the
Strahlungspyrometer vorbei mit hohem Druck in die Stahlschmelze eingeblasen, womit für das Pyrometer ein ausreichender Beobachtungsbereich eröffnet wird, in welchem die Schmelzentemperatur erfaßt werden kann.Radiation pyrometers are blown past at high pressure into the molten steel, thereby opening up a sufficient observation area for the pyrometer in which the melt temperature can be detected.
Diese Anordnung ist sowohl in der Herstellung als auch im Betrieb aufwendig und kostspielig und zudem von vornherein bei der Konstruktion des Konverters zu berücksichtigen, kann also nicht ohne weiteres nachgerüstet werden.This arrangement is complex and costly both in manufacture and in operation and must also be taken into account from the outset when designing the converter, and cannot therefore be easily retrofitted.
Aus der EP-B-0 160 359 ist eine Pyrometeranordnung zur kontinuierlichen Temperaturmessung der Schmelze in metallurgischen Anlagen über dort vorhandene Düsenanordnungen bekannt. Hierbei ist in den Düsenkörper eine Periskopanordnung mit einem Glas- faserkabel eingefügt, dessen Lichteintrittsöffnung mit der Längsachse der Düsenöffnung ausgerichtet ist und somit die durch die Düse gelenkte Strahlung der metallischen Schmelze auffangen kann. Die Strahlung wird dann einem faseroptischen Temperatursensor bzw. Zweifarb-Pyrometer zugeleitet. Diese An- Ordnung erfordert keine so weitgehende konstruktive Modifikation der metallurgischen Anlage wie die erstgenannte, ihr Einsatz ist aber auf Anlagen beschränkt, bei denen entsprechende Düsenkörper vorgesehen sind.
.Bei den erwähnten bekannten Lösungen ist zudem die Meßgenauigkeit dadurch eingeschränkt, daß die Strahlung der Schmelze unmittelbar in einem Einblasbereich erfaßt wird, in dem sie natürlich durch die Kühlwirkung des eingeblasenen Gases gegenüber der mittleren Schmelzentemperatur erniedrigt ist.EP-B-0 160 359 discloses a pyrometer arrangement for continuously measuring the temperature of the melt in metallurgical plants via nozzle arrangements there. In this case, a periscope arrangement with a glass fiber cable is inserted into the nozzle body, the light inlet opening of which is aligned with the longitudinal axis of the nozzle opening and can thus collect the radiation of the metallic melt directed through the nozzle. The radiation is then fed to a fiber-optic temperature sensor or two-color pyrometer. This arrangement does not require any structural modification of the metallurgical plant as extensive as the first one, but its use is restricted to plants in which corresponding nozzle bodies are provided. In the case of the known solutions mentioned, the measurement accuracy is also limited in that the radiation from the melt is detected directly in an injection region, in which it is naturally reduced by the cooling effect of the injected gas compared to the mean melt temperature.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die insbesondere einfach und kostengünstig herzustellen und anzuwenden ist und dennoch zuverlässige Messungen erlauben soll.The invention is therefore based on the object of specifying an improved arrangement of the generic type, which is particularly simple and inexpensive to manufacture and use, and yet should allow reliable measurements.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by an arrangement with the features of claim 1.
Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken einer Abkehr von der bisher praktizierten festen Zuordnung einer optischen Meß- oder Analyseeinrichtung zu Lufteintrittsöffnungen einer metallurgischen Anlage, speziell zum Düsenboden eines Konverters, ein. Sie schließt weiter den Gedanken ein, ein Beobach- tungsrohr nicht unterhalb oder seitlich der heißen Flüssigkeit (Schmelze) , d. h. in der Wandung der Schmelzwanne bzw. des Reaktionsgefäßes anzuordnen, sondern es in den Flüssigkeitsspiegel einzutauchen. Mit dieser Positionierung ist der Einsatz der Anordnung nicht auf Anlagen mit bestimmten konstruktiven Vor- aussetzungen bzw. aufwendigen Modifikationen beschränkt, sondern mit geringem Aufwand praktisch bei jeder metallurgischen oder chemischen Anlage möglich.The invention includes the essential idea of a departure from the previously established fixed assignment of an optical measuring or analysis device to air inlet openings of a metallurgical plant, especially to the nozzle bottom of a converter. It also includes the idea that an observation tube is not below or to the side of the hot liquid (melt), ie. H. to be arranged in the wall of the melting tank or the reaction vessel, but to immerse it in the liquid level. With this positioning, the use of the arrangement is not restricted to systems with certain structural requirements or complex modifications, but is possible with little effort in practically any metallurgical or chemical system.
Letztlich schließt eine Variante der Erfindung den Gedanken ein, das freie Ende des Beobachtungsrohres durch ein Material mit hinreichender Wärmeleitfähigkeit verschlossen zu halten, das in guter Näherung die Temperatur der Flüssigkeit annimmt. Die Meß- bzw. Analyseeinrichtung tastet dann ihrerseits die Temperatur dieses Wärmeübertragungselementes ab. Die geringfü- gige Abweichung von der realen Temperatur der Flüssigkeit kann
durch eine Kalibrierung ermittelt und bei der Ausgabe des Meßergebnisses durch eine Konstante berücksichtigt werden.Ultimately, a variant of the invention includes the idea of keeping the free end of the observation tube closed by a material with sufficient thermal conductivity, which assumes the temperature of the liquid to a good approximation. The measuring or analysis device then in turn scans the temperature of this heat transfer element. The slight deviation from the real temperature of the liquid can determined by calibration and taken into account in the output of the measurement result by a constant.
Das Wärmeübertragungselement ist in einer vorteilhaft nach- rüstbaren Ausführung als dünne Platte mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere als gepreßte bzw. gesinterte Keramikplatte, ausgebildet. Hierdurch wird bei geringer Dicke eine hinreichende mechanische Stabilität gewährleistet. Als Material für die Platte kommen bevorzugt hoch wärmeleitfähige Keramiken zum Ein- satz. In einer anderen Ausführung ist das Rohr von vornherein endseitig verschlossen geformt.In an embodiment that can be retrofitted, the heat transfer element is designed as a thin plate with high thermal conductivity, in particular as a pressed or sintered ceramic plate. This ensures sufficient mechanical stability with a small thickness. Highly heat-conductive ceramics are preferably used as the material for the plate. In another embodiment, the tube is closed at the end from the outset.
Das geschlossene Ende verhindert, im Unterschied zur offenen Meßrohranordnung, absolut das Eindringen von Flüssigkeit (oder auch Schaum oder Schlacke o. ä.) in das Innere des Beobachtungsrohres, so daß die Meßanordnung einerseits hochgradig wartungsarm ist und andererseits auch keine zusätzlichen technischen Maßnahmen zur Verhinderung eines Eindringens von Flüssigkeit getroffen werden müssen.In contrast to the open measuring tube arrangement, the closed end absolutely prevents the penetration of liquid (or foam or slag or the like) into the interior of the observation tube, so that the measuring arrangement is on the one hand extremely low-maintenance and on the other hand no additional technical measures to prevent it liquid intrusion must be taken.
Da zudem insbesondere ein feuerfestes Beobachtungsrohr eingesetzt wird und deshalb nicht notwendigerweise im Bereich eines kühlenden Gasstromes gemessen werden muß, wird die tatsächliche Mitteltemperatur der Flüssigkeit erfaßt und somit grundsätzlich ein verläßlicheres Meßergebnis als bei bekannten Anordnungen bereitgestellt.In addition, since in particular a fire-resistant observation tube is used and therefore does not necessarily have to be measured in the area of a cooling gas stream, the actual mean temperature of the liquid is recorded and a fundamentally more reliable measurement result is provided than with known arrangements.
In einer praktisch besonders bedeutsamen Ausführung weist die Meß- bzw. Analyseneinrichtung eine Temperaturmeßeinrichtung auf, die insbesondere als IR (Infrarot) -Strahlungspyrometer ausgebildet ist. Derartige Temperaturmeßeinrichtungen sind als solche bekannt, und eine spezielle Ausführung wird auch in der o. a. EP-B-0 160 359 beschrieben, so daß eine detaillierte Beschreibung der eigentlichen Meßeinrichtung hier verzichtbar ist.
In einer weiteren wichtigen Ausführung weist die Meß- bzw. Analyseneinrichtung eine photometrische bzw. spektroskopische Analyseneinrichtung zur qualitativen und/oder quantitativen chemi- sehen Analyse der Flüssigkeit (Schmelze) auf. Mit dem Begriff „Flüssigkeit" sollen hier auch einzelne Schichten eines Flüssigkeitsbades bezeichnet werden, beispielsweise eine Schlackeschicht auf einer Stahlschmelze. Es ist also im Rahmen der Erfindung auch möglich, das Beobachtungsrohr nur bis in eine sol- ehe Schlackeschicht einzutauchen und somit physikalische Parameter oder insbesondere die chemische Zusammensetzung dieser Schlackeschicht zu erfassen. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, die vorgeschlagene Anordnung in chemischen Reaktionsgefäßen mit fluidischem Inhalt einzusetzen, etwa in einem Reaktor zur Kalziumkarbid-Herstellung oder in Reaktoren, in denen sich heiße, pseudofluidische Schüttungen aus körnigem Gut befinden. Speziell auch in solchen Einsatzfällen ist der Einsatz einer spektroskopischen - beispielsweise laserspektrosko- pischen - Analyseneinrichtung von hohem prozeßtechnischem Wert.In a practically particularly important embodiment, the measuring or analysis device has a temperature measuring device, which is designed in particular as an IR (infrared) radiation pyrometer. Such temperature measuring devices are known as such, and a special embodiment is also described in EP-B-0 160 359, so that a detailed description of the actual measuring device is not necessary here. In a further important embodiment, the measuring or analysis device has a photometric or spectroscopic analysis device for qualitative and / or quantitative chemical analysis of the liquid (melt). The term “liquid” is also intended to refer to individual layers of a liquid bath, for example a slag layer on a molten steel. It is therefore also possible within the scope of the invention to immerse the observation tube only into such a slag layer and thus physical parameters or in particular It is also within the scope of the invention to use the proposed arrangement in chemical reaction vessels with a fluid content, for example in a reactor for calcium carbide production or in reactors in which there are hot, pseudofluidic beds of granular material Especially in such applications, the use of a spectroscopic - for example laser spectroscopic - analysis device is of high process value.
Mit dem Begriff "Flüssigkeit" sollen hier auch einzelne Schichten eines Flüssigkeitsbades bezeichnet werden, beispielsweise eine Schlackeschicht auf einer Stahlschmelze. Es ist also im Rahmen der Erfindung auch möglich, das Beobachtungsrohr nur bis in eine solche Schlackeschicht einzutauchen und somit physikalische Parameter oder insbesondere die chemische Zusammensetzung dieser Schlackeschicht zu erfassen. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, die vorgeschlagene Anordnung in chemischen Reaktionsgefäßen mit fluidischem Inhalt einzusetzen, etwa in einem Reaktor zur Kalziumkarbid-Herstellung oder in Reaktoren, in denen sich heiße, pseudofluidische Schüttungen aus körnigem Gut befinden.The term "liquid" is also intended to refer to individual layers of a liquid bath, for example a slag layer on a molten steel. It is therefore also possible within the scope of the invention to immerse the observation tube only into such a slag layer and thus to record physical parameters or in particular the chemical composition of this slag layer. It is also within the scope of the invention to use the proposed arrangement in chemical reaction vessels with a fluid content, for example in a reactor for calcium carbide production or in reactors in which there are hot, pseudofluidic beds of granular material.
Für die meisten wichtigen Anwendungsfälle, insbesondere den Einsatz in Metallschmelzen, ist ein Keramik-Beobachtungsrohr
zweckmäßig. Hierunter sind im Rahmen der Erfindung Rohre aus Silicatkeramik, Oxidkeramik oder nichtoxidischer Keramik, beispielsweise aus Silizium- oder Borkarbid oder Graphit, zu verstehen. Das Beobachtungsrohr muß eine angemessene mechanische Stabilität aufweisen. Der Einsatz von aufwendigen Sonder-Her- stellungsverfahren, wie etwa des isostatischen Pressens, ist jedoch verzichtbar.For most important applications, especially the use in molten metals, there is a ceramic observation tube expedient. In the context of the invention, this includes tubes made of silicate ceramic, oxide ceramic or non-oxide ceramic, for example made of silicon or boron carbide or graphite. The observation tube must have adequate mechanical stability. However, the use of complex special manufacturing processes, such as isostatic pressing, can be dispensed with.
Die im Beobachtungsrohr bzw. an dessen von der heißen Flussig- keit entfernten Ende vorgesehene Abbildungsemrichtung weist in einer vorteilhaften Ausfuhrung eine Lichtleiteranordnung auf. Diese kann wegen der geringen Lange und der niedrigen Anforderungen an die optische Ubertragungsgute eine kostengünstige Ausfuhrung sein, wie sie für die industrielle Meßtechnik er- haltlich ist; jedoch ist auf hinreichende, dem konkreten Anwendungsfall angemessene Temperaturbeständigkeit zu achten.In an advantageous embodiment, the imaging device provided in the observation tube or at its end remote from the hot liquid has an optical fiber arrangement. Because of the short length and the low demands on the optical transmission material, this can be a cost-effective implementation, as is available for industrial measurement technology; however, it is important to ensure that the temperature resistance is adequate and appropriate for the specific application.
Insbesondere bei der Ausfuhrung der Abbildungseinrichtung als Lichtleiteranordnung ist das zusatzliche Vorsehen einer Gaszu- fuhreinrichtung zum Durchspulen des Beobachtungsrohres mit Gas, insbesondere Inertgas (z.B. Argon), zum Kuhlen der Abbildungs- einrichtung zweckmäßig.Particularly when the imaging device is designed as a light guide arrangement, the additional provision of a gas supply device for purging the observation tube with gas, in particular inert gas (e.g. argon), for cooling the imaging device is expedient.
Eine solche Gaszufuhreinrichtung kann aber auch in Verbindung mit einer anderen Ausfuhrung der Abbildungseinrichtung, namlich mit einer Ablenkspiegel-Anordnung, sinnvoll sein, obwohl eine solche Spiegelanordnung weniger temperaturempfindlich ist als eine Glasfaseranordnung. Sie bewirkt nämlich zugleich eine Abfuhrung von an der Rohrwandung entweichenden, die Messung sto- renden Gasen.Such a gas supply device can also be useful in connection with another embodiment of the imaging device, namely with a deflecting mirror arrangement, although such a mirror arrangement is less temperature sensitive than a glass fiber arrangement. This is because it also leads to the evacuation of gases escaping from the pipe wall and interfering with the measurement.
Speziell für den Einsatz der vorgeschlagenen Anordnung mit offenem Rohr in Metallschmelzen, auf denen sich eine Schlackeschicht befindet - etwa in Stahlschmelzen -, ist eine speziel- le, steuerbare Ausfuhrung der Gasspulung des Beobachtungsrohres
von besonderem Vorteil. Sie ermöglicht es nämlich, nach Eintauchen des Beobachtungsrohres von oben in die Schmelze durch zeitweilige Beaufschlagung mit hohem Gasdruck das Innere des Beobachtungsrohres „freizublasen" , d. h. die darin befindliche Schlacke-/Metallschmelze-Mischung herauszudrücken. Nach anschließender Erniedrigung des Drucks füllt sich das Ende des Beobachtungsrohres bis zu einem durch den Restdruck bestimmten Niveau wieder mit der Metallschmelze - jetzt jedoch ohne Schlackeschicht. Dadurch wird es möglich, auch in schlackebe- hafteten Metallschmelzen die tatsächliche Schmelzentemperatur zu messen.A special, controllable version of the gas purging of the observation tube is especially for the use of the proposed arrangement with an open tube in metal melts on which there is a slag layer - for example in steel melts of particular advantage. After immersion of the observation tube into the melt from above, it enables the interior of the observation tube to be "blown free", that is to say, to push out the slag / molten metal mixture contained therein. After the pressure has subsequently been lowered, the end of the Observation tube up to a level determined by the residual pressure with the metal melt again - but now without a slag layer, which makes it possible to measure the actual melt temperature even in slag-containing metal melts.
Dieser Vorgang wird zweckmäßigerweise in gewissen Zeitabständen während des Betriebes wiederholt, so daß das Meßrohr sich je- weils mit frischem Material, insbesondere frischer Schmelze, füllt.This process is expediently repeated at certain time intervals during operation, so that the measuring tube is filled with fresh material, in particular fresh melt.
Eine andere Möglichkeit zur Ausgestaltung des Beobachtungsrohrs für diese Anwendung besteht darin, für den Vorgang des Eintau- chens das Beobachtungsrohr zunächst mit einem Verschlußelement bzw. einer Schutzkappe zu versehen, die entweder durch das Eintauchen mit einer gewissen Zeitverzögerung zerstört oder anschließend entfernt wird. Auch hiermit ist es möglich, das Beobachtungsrohr von Schlacke frei zu halten, da nach Zerstörung bzw. Entfernung der Verschlußkappe reine Metallschmelze in das Rohrende eindringt.Another possibility for designing the observation tube for this application is to provide the observation tube with a closure element or a protective cap for the immersion process, which is either destroyed with a certain time delay by the immersion or subsequently removed. This also makes it possible to keep the observation tube free of slag, since after the cap has been destroyed or removed, pure metal melt penetrates into the tube end.
Aus den obigen Anmerkungen ergibt sich bereits daß die Anordnung zweckmäßigerweise mit einer Höhenverstelleinrichtung zum Absenken bzw. Anheben des Beobachtungsrohrs (oder der ganzenFrom the above comments it already follows that the arrangement is expediently provided with a height adjustment device for lowering or raising the observation tube (or the whole
Meßanordnung, falls diese fest mit dem Beobachtungsrohr verbunden ist) versehen ist.Measuring arrangement, if this is firmly connected to the observation tube).
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im üb- rigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Be-
Schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen:Advantages and expediencies of the invention result from the subclaims and the following Description of preferred exemplary embodiments using the figures. Of these show:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform,1 is a schematic cross-sectional representation of a first embodiment,
Fig. 2 eine zu Fig. 1 analoge Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform, Fig. 3a - 3c skizzenartige Querschnittsdarstellungen zurFIG. 2 shows a cross-sectional illustration of a second embodiment analogous to FIG. 1, FIGS. 3a-3c show sketch-like cross-sectional illustrations for
Erläuterung einer speziellen Fortbildung gemäß einer dritten Ausführungsform;Explanation of a special training according to a third embodiment;
Fig. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung einer vierten Ausführungsform.Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment.
In Fig. 1 ist eine Temperaturmeßanordnung 1 zur Erfassung der Oberflächentemperatur einer in einer Schmelzwanne 2 enthaltenen Metallschmelze 3 skizzenartig dargestellt. Die Temperaturmeßanordnung 1 umfaßt einen in die Metallschmelze 3 von der Oberfläche her senkrecht eintauchendes Sinterkeramik-Beobachtungsrohr 4, das über ein Winkelstück 5, in dem ein 90 °-Umlenkspie- gel 6 gehaltert ist, mit einem waagerecht positioniertenIn Fig. 1, a temperature measuring arrangement 1 for detecting the surface temperature of a metal melt 3 contained in a melting tank 2 is shown in a sketch-like manner. The temperature measuring arrangement 1 comprises a sintered ceramic observation tube 4 which plunges vertically into the molten metal 3 from the surface and which is positioned horizontally by means of an angle piece 5 in which a 90 ° deflection mirror 6 is held
Tragrohr 7 (ebenfalls aus Keramik oder Metall) verbunden ist, an dessen Ende eine Meßgerätkammer 8 angeflanscht ist, die ein IR-Strahlungspyrometer 9 aufnimmt. Mit dem IR-Strahlungspyro- meter 9 ist eine Auswertungs- und Anzeigeeinheit 10 verbunden.Support tube 7 (also made of ceramic or metal) is connected, at the end of which a measuring device chamber 8 is flanged, which receives an IR radiation pyrometer 9. An evaluation and display unit 10 is connected to the IR radiation pyrometer 9.
Die von der Oberfläche der heißen Metallschmelze 3 ausgehende Infrarotstrahlung gelangt, durch das Beobachtungsrohr 4 abgeschirmt gegenüber störender Umgebungsstrahlung, zum Umlenkspiegel 6 und wird von diesem zur Eintrittsoptik des entfernt von der Metallschmelze bei normaler Arbeitstemperatur angeordneten IR-Strahlungspyrometers 9 umgelenkt. Dort wird die Strahlung nach Passieren eines Eintrittsfensters und eines Objektives (die nicht separat dargestellt sind) in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Vergleich der Strahlungsintensität bei zwei vorbestimmten Wellenlängen, analysiert und aus dem
Analyseergebnis ein über die Auswertungs- und Anzeigeeinheit 10 angezeigter Temperaturwert gewonnen.The infrared radiation emanating from the surface of the hot molten metal 3 reaches the deflecting mirror 6, shielded by the observation tube 4 from disturbing ambient radiation, and is deflected by the latter to the entrance optics of the IR radiation pyrometer 9 arranged away from the molten metal at normal working temperature. There, after passing through an entrance window and an objective (which are not shown separately), the radiation is analyzed in a manner known per se, for example by comparing the radiation intensity at two predetermined wavelengths, and from the Analysis result obtained a temperature value displayed on the evaluation and display unit 10.
In Fig. 2 ist eine modifizierte Temperaturmeßanordnung 1' ge- zeigt, die weitgehend denselben Aufbau wie die Temperaturmeßanordnung 1 nach Fig. 1 hat und bei der übereinstimmende Komponenten daher mit denselben Bezugsziffer bezeichnet sind wie in Fig. 1 und 4 und nicht nochmals beschrieben werden.FIG. 2 shows a modified temperature measuring arrangement 1 'which largely has the same structure as the temperature measuring arrangement 1 according to FIG. 1 and in which corresponding components are therefore designated with the same reference number as in FIGS. 1 and 4 and are not described again .
Anstelle des Umlenkspiegels 6 ist als Abbildungseinrichtung hier ein Lichtleitkabel 6' vorgesehen, dessen Eintrittsfläche am von der Metallschmelze 3 abgewandten Ende des Beobachtungsrohres 4 zentrisch gehaltert ist und dessen gegenüberliegendes Ende mit einer Eintrittsoptik eines (gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 im Bereich der Eintrittsoptik geringfügig modifizierten) IR-Strahlungspyrometers 9' verbunden ist. Weiterhin gelangt ein modifiziertes Tragrohr 1 ' zum Einsatz, das über einen (nicht separat dargestellten) Gaseinlaßstutzen über ein steuerbares Ventil 12 mit einer Inertgasquelle (beispielsweise einer Stickstoff- oder Argonflasche) 11 verbunden ist.Instead of the deflecting mirror 6, a light guide cable 6 'is provided as the imaging device, the entry surface of which is centered on the end of the observation tube 4 facing away from the molten metal 3 and the opposite end of which is slightly different from an entry optic (compared to the embodiment according to FIG modified) IR radiation pyrometer 9 'is connected. Furthermore, a modified support tube 1 'is used, which is connected to an inert gas source (for example a nitrogen or argon bottle) 11 via a gas inlet connection (not shown separately) via a controllable valve 12.
Bei dieser Anordnung gelangt die IR-Strahlung von der Oberfläche der Metallschmelze 3 in die Eintrittspupille des Lichtleiterkabels 6' und wird in diesem praktisch verlustfrei zum IR- Strahlungspyrometer 9' übertragen. Aus der Stickstoff- oder Argonflasche 11 wird zur Kühlung des Glasfaserkabels über das steuerbare Ventil 12 Stickstoff oder Argon in das Tragrohr 7 eingeblasen. Dieser kann über Öffnungen im Bereich des Winkelstücks 5 oder des von dem Schmelze abgewandten oberen Teils des Keramikrohrs 4 wieder entweichen, nachdem er seine Aufgabe der Kühlung des Lichtleiterkabels erfüllt hat.In this arrangement, the IR radiation reaches the entrance pupil of the optical fiber cable 6 'from the surface of the molten metal 3 and is transmitted to the IR radiation pyrometer 9' practically without loss. Nitrogen or argon is blown into the support tube 7 from the nitrogen or argon bottle 11 to cool the glass fiber cable via the controllable valve 12. This can escape again through openings in the area of the elbow 5 or the upper part of the ceramic tube 4 facing away from the melt after it has fulfilled its task of cooling the optical fiber cable.
In einer Fortbildung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß über das steuerbare Ventil 12 der Stickstoff- oder Argondruck soweit erhöht werden kann, daß die im unteren Ende des Kera-
mikrohrs 4 stehende Flüssigkeit vollständig aus dem Keramikrohr herausgedrückt wird. Diese Ausführung eignet sich, wie oben bereits kurz erwähnt, besonders für die Temperaturbestimmung an Metallschmelzen, auf denen einen Schlackeschicht schwimmt. Durch die Beaufschlagung des Keramikrohrs 4 mit hohem Stickstoffdruck wird die nach dem Eintauchen im Keramikrohr befindliche, mit Schlacke behaftete Schmelze aus diesem herausgedrückt, und die Schlackebestandteile schwimmen außerhalb des Keramikrohrs zur Oberfläche der Schmelze. Wird anschließend über das steuerbare Ventil 12 der Stickstoffdruck wieder abgesenkt, fließt in das Ende des Keramikrohrs 4 nur noch reine Metallschmelze nach, womit unverfälschte Strahlung von der Metallschmelze zum Lichtleiterkabel 6' und schließlich zum IR- Strahlungspyrometer 9' gelangt.In a further development of this embodiment it is provided that the nitrogen or argon pressure can be increased via the controllable valve 12 to such an extent that the pressure in the lower end of the ceramic Mikrohrs 4 standing liquid is completely pushed out of the ceramic tube. As already mentioned briefly above, this version is particularly suitable for determining the temperature of molten metals on which a layer of slag is floating. By subjecting the ceramic tube 4 to high nitrogen pressure, the melt containing slag after immersion in the ceramic tube is pressed out of it, and the slag constituents float outside the ceramic tube to the surface of the melt. If the nitrogen pressure is then lowered again via the controllable valve 12, only pure metal melt flows into the end of the ceramic tube 4, so that unadulterated radiation reaches the light guide cable 6 'and finally the IR radiation pyrometer 9' from the metal melt.
Es versteht sich, daß die Ausführung des Tragrohrs mit Gaszuführung auch bei der in Fig. 1 skizzierten Variante mit einer Ablenkspiegel-Anordnung möglich ist.It goes without saying that the design of the support tube with gas supply is also possible in the variant outlined in FIG. 1 with a deflecting mirror arrangement.
In Fig. 3a - 3c ist eine andere Möglichkeit skizziert, wie eine unverfälschte Messung einer physikalischen Größe oder Analyse der chemischen Zusammensetzung eines Flüssigkeitsbades (etwa einer Metallschmelze) auch dann erreicht werden kann, wenn sich an deren Oberfläche eine Verunreinigungsschicht (etwa Schlacke) befindet. Auch hier sind mit Fig. 1 bzw. 2 übereinstimmendeAnother possibility is sketched in FIGS. 3a-3c, how an unadulterated measurement of a physical quantity or analysis of the chemical composition of a liquid bath (for example a molten metal) can also be achieved if there is an impurity layer (for example slag) on the surface thereof. 1 and 2 are also the same here
Teile wieder mit denselben Bezugsziffern wie dort gekennzeichnet .Parts again with the same reference numbers as there.
Bei dieser modifizierten Temperaturmeßanordnung 1 ' ' ist am un- teren Ende des Keramik-Beobachtungsrohrs 4 eine Verschlußkappe 13 aus einem Material angebracht, das bei Eintauchen in die Schmelze 3 mit einer gewissen Zeitverzögerung zerstört wird, etwa aus einem Metall mit einem Schmelzpunkt knapp unterhalb der Temperatur der Schmelze. Auf der Metallschmelze 3 befindet sich eine Schlackenschicht 3a. Beim Absenken des Beobachtungs-
rohrs mittels einer Absenkeinrichtung 14 durchstößt die Verschlußkappe die Schlackeschicht und dringt in die Metallschmelze 3 vor und wird anschließend (beispielsweise durch Schmelzen) zerstört. Da sich zu diesem Zeitpunkt das untere En- de des Beobachtungsrohrs 4 unterhalb der Unterkante der Schlak- keschicht 3a im Bereich der Metallschmelze 3 befindet, strömt danach Metallschmelze in das Keramikrohr 4 ein, so daß dessen Inneres (ebenso wie bei der weiter oben unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Lösung) schlackenfrei ist. Wird an- schließend über das Beobachtungsrohr 4 eine Temperaturmessung ausgeführt, so ergibt diese korrekt den gewünschten Meßwert der Temperatur der Metallschmelze 3.In this modified temperature measuring arrangement 1 ″, a closure cap 13 made of a material is attached to the lower end of the ceramic observation tube 4, which cap is destroyed with a certain time delay when immersed in the melt 3, for example a metal with a melting point just below that Temperature of the melt. There is a slag layer 3a on the molten metal 3. When lowering the observation tube by means of a lowering device 14, the sealing cap penetrates the slag layer and penetrates into the molten metal 3 and is subsequently destroyed (for example by melting). At this time, since the lower end of the observation tube 4 is below the lower edge of the slag layer 3a in the area of the molten metal 3, molten metal then flows into the ceramic tube 4, so that its interior (as in the case above with reference) solution described in FIG. 2) is free of slags. If a temperature measurement is then carried out via the observation tube 4, this correctly gives the desired measured value of the temperature of the molten metal 3.
In Fig. 4 ist eine weitere Temperaturmeßanordnung 1 ' ' ' zur Er- fassung der Oberflächentemperatur der in der Schmelzwanne 2 enthaltenen Metallschmelze 3 skizzenartig dargestellt. Die Temperaturmeßanordnung 1' ' ' umfaßt ein in die Metallschmelze 3 von der Oberfläche her senkrecht eintauchendes Gußkeramik-Beobachtungsrohr 4''', das (analog zur Anordnung nach Fig. 1) über das Winkelstück 5, in dem der 90° Umlenkspiegel 6 gehaltert ist, mit dem waagerecht positionierten Tragrohr 7 (ebenfalls aus Keramik oder Metall) verbunden ist. An dessen vom Beobachtungsrohr 4 abgewandten Ende ist die Meßgerätekammer 8 angeflanscht, die das IR-Strahlungspyrometer 9 aufnimmt. Mit dem IR- Strahlungspyrometer 9 ist die Auswertungs- und Anzeigeeinheit 10 verbunden.4 shows a further temperature measuring arrangement 1 ″ ″ for detecting the surface temperature of the metal melt 3 contained in the melting tank 2. The temperature measuring arrangement 1 '' 'comprises a cast ceramic observation tube 4' '' which plunges vertically into the molten metal 3 from the surface and which (analogous to the arrangement according to FIG. 1) via the angle piece 5 in which the 90 ° deflection mirror 6 is held , is connected to the horizontally positioned support tube 7 (also made of ceramic or metal). At its end facing away from the observation tube 4, the measuring device chamber 8 is flanged, which receives the IR radiation pyrometer 9. The evaluation and display unit 10 is connected to the IR radiation pyrometer 9.
Das in die Metallschmelze 3 ragende Ende des Sinterkeramik- Beobachtungsrohres 4' ' ' ist durch eine dünne Preßkeramikplatte 4a mit hoher Wärmeleitfähigkeit dicht verschlossen.The end of the sintered ceramic observation tube 4 '' 'protruding into the molten metal 3 is tightly sealed by a thin pressed ceramic plate 4a with high thermal conductivity.
Die Metallschmelze überträgt bei einem Meßvorgang ihre Wärme nahezu trägheitslos an die dünne (und damit eine geringe Wärmekapazität aufweisende) Keramikplatte 4a, und die von dieser ausgehende Infrarotstrahlung gelangt, durch das Beobachtungs-
röhr 4' ' ' abgeschirmt gegenüber störender Umgebungsstrahlung, zum Umlenkspiegel 6. Sie wird von diesem zur Eintrittsoptik des entfernt von der Metallschmelze bei normaler Arbeitstemperatur angeordneten IR-Strahlungspyrometers 9 umgelenkt und dort in an sich bekannter Weise ausgewertet.The metal melt transfers its heat almost without inertia to the thin (and therefore low heat capacity) ceramic plate 4a, and the infrared radiation emanating from it passes through the observation tube 4 '''shielded from disturbing ambient radiation, to the deflecting mirror 6. It is deflected by the latter to the entrance optics of the IR radiation pyrometer 9 arranged at a normal working temperature away from the molten metal and evaluated there in a manner known per se.
Bei einer modifizierten Temperaturmeßanordnung ist das Keramikrohr mir verschlossenem Ende gegossen, so daß das Aufsetzen der Keramikplatte zum Verschließen entfällt.In the case of a modified temperature measuring arrangement, the ceramic tube is cast with the closed end, so that the ceramic plate does not have to be closed to close it.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern auch in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handels liegen.
The implementation of the invention is not limited to the examples described above, but is also possible in a variety of modifications that are within the scope of specialist trade.
B e z u g s z e i c h e n l i s t eB e z u g s z e i c h e n l i s t e
; 1'; 1 V" Temperaturmeßanordnung; 1'; 1 V "temperature measuring arrangement
SchmelzwanneMelting furnace
Metallschmelze a Schlackeschicht ; 4'" Keramik-Beobachtungsrohr aa KeramikplatteMolten metal a slag layer; 4 '"ceramic observation tube aa ceramic plate
WinkelstückElbow
6 90 "-Umlenkspiegel6 90 "deflecting mirror
6' Lichtleiterkabel ; 7' Tragrohr 8 8 Meßgerätekammer6 'fiber optic cable; 7 'support tube 8 8 measuring device chamber
9; '9' IR-Strahlungspyrometer9; ' 9' IR radiation pyrometer
10 Auswertungs- und Anzeigeeinheit10 evaluation and display unit
11 Inertgasquelle (Stickstoffflasche;11 inert gas source (nitrogen bottle;
12 steuerbares Ventil 1 133 Verschlußkappe12 controllable valve 1 133 sealing cap
14 Absenkeinrichtung
14 lowering device
Claims
1. Anordnung (1; 1'; 1' ' ; 1' ' ' ) zur Bestimmung einer physikalischen Größe, insbesondere der Temperatur, und/oder zur chemischen Analyse einer heißen Flüssigkeit (3) , insbeson- dere einer Stahlschmelze und/oder Schlacke (3a) , auf optischem Wege, mit einem die heiße Flüssigkeit berührenden, insbesondere feuerfesten Beobachtungsrohr (4), einer in dem Beobachtungsrohr oder an dessen Ende angeordneten Abbildungseinrichtung (6; 6') und einer der Abbildungsein- richtung optisch zugeordneten Meß- bzw. Analyseneinrichtung (9; 9' ) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Beobachtungsrohr (4; A' ' ' ) frei über dem Flüssigkeitsspiegel angeordnet ist und von dort aus in die Flüs- sigkeit (3) eintaucht und insbesondere an seinem freien Ende verschlossen ist.1. Arrangement (1; 1 '; 1' '; 1' '') for determining a physical quantity, in particular the temperature, and / or for the chemical analysis of a hot liquid (3), in particular a molten steel and / or slag (3a), optically, with an observation tube (4) that contacts the hot liquid, in particular a refractory tube, an imaging device (6; 6 ') arranged in the viewing tube or at its end and one measuring or measuring device optically assigned to the imaging device. Analysis device (9; 9 '), characterized in that the observation tube (4; A' '') is arranged freely above the liquid level and from there is immersed in the liquid (3) and in particular is closed at its free end.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Beobachtungsrohr ein endseitig verschlossen geformtes2. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the observation tube is a closed end molded
Keramikrohr ist.Is ceramic tube.
3. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Beobachtungsrohr (4''') an seinem freien Ende ein dicht aufgesetztes Wärmeübertragungselement (4a) trägt. 3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the observation tube (4 ''') carries at its free end a tightly placed heat transfer element (4a).
4. Anordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Wärmeübertragungselement als dünne Platte (4a) mit ho- her Wärmeleitfähigkeit, insbesondere als gepreßte bzw. gegossene Keramikplatte, ausgebildet ist.4. Arrangement according to claim 3, so that the heat transfer element is designed as a thin plate (4a) with high thermal conductivity, in particular as a pressed or cast ceramic plate.
5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Meß- bzw. Analyseneinrichtung eine Temperaturmeßeinrichtung aufweist, die insbesondere als IR-Strahlungspyro- meter (9) ausgebildet ist.5. Arrangement according to one of the preceding claims, that the measuring or analysis device has a temperature measuring device which is in particular designed as an IR radiation pyro meter (9).
6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Meß- bzw. Analyseneinrichtung eine photometrische bzw. spektroskopische Analyseneinrichtung aufweist.6. Arrangement according to one of the preceding claims d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the measuring or analysis device has a photometric or spectroscopic analysis device.
7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abbildungseinrichtung eine Lichtleiteranordnung (6') oder eine Umlenkspiegel-Anordnung (6) aufweist.7. Arrangement according to one of the preceding claims, that the imaging device has a light guide arrangement (6 ') or a deflecting mirror arrangement (6).
8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Beobachtungsrohr eine Gaszufuhreinrichtung (11, 12) zum Durchspülen mit einem Gas, insbesondere Inertgas, zur Kühlung der Abbildungseinrichtung (6') und/oder zur Reinigung von Fremdstoffen zugeordnet ist.8. Arrangement according to one of the preceding claims, that the observation tube is assigned a gas supply device (11, 12) for purging with a gas, in particular inert gas, for cooling the imaging device (6 ') and / or for cleaning foreign substances.
9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Höhenverstelleinrichtung zum gesteuerten Absenken und Anheben des Beobachtungsrohres (4). 9. Arrangement according to one of the preceding claims, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h a height adjustment device for controlled lowering and raising of the observation tube (4).
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JPS60243212A (en) * | 1984-05-15 | 1985-12-03 | Nippon Steel Corp | Method for protecting photometric detector for observation of converter inside |
JPH01267426A (en) * | 1988-04-19 | 1989-10-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method and apparatus for temperature measurement of molten metal |
JPH0259629A (en) * | 1988-08-25 | 1990-02-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Continuous temperature measuring instrument for molten metal |
US5302027A (en) * | 1992-10-22 | 1994-04-12 | Vesuvius Crucible Company | Refractory sight tube for optical temperature measuring device |
JP3287915B2 (en) * | 1993-06-15 | 2002-06-04 | 日本サーモテック株式会社 | Melt measuring instrument |
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