ES2344178T3 - Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de muestras. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para tratar muestras, que se encuentran en una sonda de medición y que fueron extraídas de un tubo de contacto de una lanza de medición por medio de un manipulador, tras haber sido inmersas en una colada de acero, que se encuentra en un recipiente metalúrgico, en especial, un convertidor, caracterizado por las siguientes etapas: a) la sonda de medición es dividida incluyendo la muestra, en la zona en la que se encuentra la muestra, b) seguidamente se envía el cabezal de la sonda de medición con la porción de muestra contenida en ella a un analizador, c) el lugar de la división de la muestra es aprovechado por el aparato analizador para llevar a cabo el análisis.
Description
Procedimiento y dispositivo para el tratamiento
de muestras.
El invento se refiere a un procedimiento para
tratar muestras, que se encuentran en una sonda de medición y que
son extraídas de un tubo de contacto de una lanza de medición por
medio de un manipulador, después de que estuvieran inmersas en una
colada de acero, que se encuentra en un recipiente metalúrgico, en
especial, un convertidor, así como a un mecanismo para llevar a
cabo el procedimiento.
A partir del documento JP-OS
6-201541, se conoce un procedimiento para sacar
muestras de una sonda de medición, en el que se emplea un mecanismo
divisor, que divide y extrae de la sonda de medición una porción
parcial, en la que se encuentra la muestra. En etapa subsiguiente,
se extrae la muestra del resto de la sonda de medición y se envía a
un aparato de análisis por medio de una instalación de correo
neumático.
A partir del documento DE 196 54 522 A1, se
conoce además un mecanismo, en el que la sonda es recogida, tras su
deposición por un manipulador en una estación divisora, por la
mordaza de un aparato de manejo en la zona de la muestra.
Seguidamente, se divide la sonda por medio de un mecanismo divisor a
ambos lados de la mordaza y se presiona la muestra afuera de la
porción de sonda restante.
Para completar las etapas requeridas hasta el
análisis definitivo, transcurre un tiempo valioso.
El invento se ha marcado, por ello, el objetivo
de crear un mecanismo para analizar muestras, en especial, de
muestras de acero para convertidor, en el que se requiera un mínimo
de actividades para llegar a concluir un análisis.
El invento cumple ese objetivo mediante las
especificaciones características de la reivindicación 1 del
procedimiento y de la reivindicación 5 del dispositivo. Las
restantes reivindicaciones son perfeccionamientos ventajosos del
invento.
Según el invento, la muestra se envía a un
aparato de análisis, por ejemplo, un espectrómetro de emisiones o
un aparato de análisis por láser. Desde el aparato de análisis, se
dirige el rayo activador, el rayo láser en el caso de un aparato de
análisis por láser, a la superficie libre de la porción de muestra,
que aún se encuentra en la sonda de medición. La sonda de medición
se dividió, incluyendo la propia muestra, para preparar la toma de
muestras en la zona, en la que se encuentra la muestra, y el cabezal
de la sonda de medición se envió seguidamente, con la porción de
muestra contenida en él, al aparato de análisis. Utilizando un
aparato de análisis por láser, se genera, en este caso, un plasma
que se aprovecha para realizar análisis.
La sonda de medición, que se sumergió, en
especial, en una colada de acero que se encuentra en un convertidor,
se extrae mediante un manipulador de un tubo de contacto de una
lanza de medición y es enviada inmediatamente por el mismo
manipulador a una estación divisora. Esta sonda de medición se
coloca, en este caso, sin preparación ulterior alguna de la
superficie de corte de la muestra metálica bajo un aparato de
análisis de modo que la muestra metálica sea activada por un rayo
activador de manera que se genere un estado de agregación en la
superficie de la muestra metálica y se envíe la evaluación de la
radiación reflejada para un análisis completo de la colada de
acero.
Resulta decisiva la rápida disponibilidad del
análisis de la colada, en especial, la determinación del contenido
en fosfato, para decidir si se puede sangrar directamente o si se ha
de seguir tratando la colada.
De un modo ventajoso, se cambia de lugar el
cabezal de la sonda de medición de manera que la escoria, que se
encuentra en su cara exterior, sea enviada asimismo al aparato de
análisis. Empleando un aparato analizador por láser, se dirige, en
este caso, el rayo láser a diversos lugares de la capa de escoria,
generándose un plasma aprovechable para el análisis y detectándose,
con seguridad, una capa suficientemente gruesa de escoria. Además,
en una configuración, se prepara la pared exterior de la lanza de
medición de modo que se adhiera por fuera, de una manera
especialmente segura, una cantidad suficiente de escoria.
Como dispositivo divisor para dividir la sonda
de medición incluyendo la muestra, se ha propuesto un disco divisor
como procedimiento mecánico y la utilización de un chorro de plasma
como procedimiento térmico.
Puesto que se pueden producir desigualdades, en
especial, en la recepción por parte del manipulador, se propone
ubicar la posición exacta de la muestra en la sonda de medición
antes de cortar la sonda de medición y utilizar los datos para
colocar la sonda de medición en el dispositivo divisor.
Para llevar a cabo el procedimiento de análisis
in situ del metal y de la masa fundida de escoria, se propone
según el invento un dispositivo en el que se prevé un mecanismo de
fijación, en el que la sonda de medición pueda introducirse
verticalmente por medio del manipulador de modo que el dispositivo
divisor pueda instalarse en la proximidad y por encima del
mecanismo de fijación y el dispositivo de medición sea sujetado por
el mecanismo de fijación en una posición que la muestra, que se
encuentra en la sonda de medición, sea divida aproximadamente en
dos partes iguales por el dispositivo divisor. Tras la separación de
la sonda de medición, se lleva la boca del cabezal de la sonda de
medición al aparato de análisis por medio del manipulador, poseyendo
el aparato de análisis, por ejemplo, un dispositivo láser, con el
cual el rayo láser se pueda dirigir sobre la superficie libre de la
muestra, que se encuentra en el cabezal de la sonda de medición.
Después del análisis de la muestra metálica, se envía por medio del
manipulador el cabezal de la sonda de medición al analizador, y en
este caso se lleva el lugar preparado de la sonda de medición.
La pared exterior de la zona de la toma de
muestra de escoria se mecaniza en una configuración ventajosa,
presentado dicha zona una cierta rugosidad en comparación con el
resto de la sonda de medición. En otra configuración más, la pared
exterior se trata químicamente en la zona de la toma de muestras de
escoria. Se utiliza, en este caso, una masa especialmente
resistente térmicamente, que presente una superficie lo mayor
posible. Se propone, para ello, un estrato de una masa
cerámica.
Se representa un ejemplo del invento en el
dibujo adjunto. Las figuras muestran para ello:
Figura 1 la etapa operativa de dividir,
Figura 2 un dispositivo divisor,
Figura 3 la etapa operativa del análisis de la
muestra,
Figura 4 la etapa operativa del análisis de la
escoria, y
Figura 5 la zona de escorias de una sonda de
medición.
La figura 1 muestra en una vista general el
dispositivo para tratar muestras con una lanza 21 de medición, de
cuyo tubo 22 de contacto se extrae una sonda 23 de medición. La
sonda 23 de medición es recogida, al mismo tiempo, por una mordaza
13 dispuesta en una brazo 12 orientable de un manipulador 11 y
conducida a un mecanismo 41 de fijación.
En la zona del mecanismo 41 de fijación se ha
previsto un dispositivo 31 divisor, con cuyo útil 32 divisor se
separa la muestra 2 9 de modo que una mitad de la muestra 29
permanezca en el cabezal 25 de la sonda de medición. Se puede
reconocer, además, en el cabezal 25 de la sonda de medición una zona
26 en la pared 27 exterior, a la que se adhiere preferentemente la
escoria.
En la proximidad de la mordaza del brazo 12
orientable se ha dispuesto un aparato 51 de análisis, que posee un
dispositivo 52 activador para llevar a cabo el análisis, por
ejemplo, un dispositivo láser.
En la figura 2, se ha representado un mecanismo
41 de fijación, que sujeta firmemente el cabezal 25 de la sonda de
medición, y precisamente de modo que el útil divisor, en este caso
un disco 33 divisor, divida en dos mitades la muestra 29.
Para el reconocimiento exacto de la posición del
cabezal 25 de la sonda de medición con respecto al disco 33
divisor, se ha previsto un detector 39.
En la figura 3, se ha llevado el cabezal 25 de
la sonda de medición, por medio del brazo 12 orientable del
manipulador 11, al aparato 51 de análisis, habiéndose colocado de
modo que la muestra 2 9 se corresponda con su superficie 28 libre
(véase para ello la figura 2) con el dispositivo 52 activador.
En la figura 4, se ha basculado el manipulador
11 de tal modo que la mordaza fijada al brazo 12 orientable haya
llevado el cabezal 25 de la sonda de medición a una posición
horizontal y de tal modo respecto del aparato 51 de análisis que la
pared 27 exterior del cabezal 25 de la sonda de medición se
corresponda con el dispositivo 52 activa-
dor.
dor.
En la figura 5, se ha mostrado en detalle cómo
el cabezal 25 de la sonda de medición, que presenta en la pared 27
exterior una zona 26, en la que se ha acumulado escoria en especial
medida, se envía al dispositivo 52 activador en el aparato 51 de
análisis.
\vskip1.000000\baselineskip
- 11
- Manipulador
- 12
- Brazo orientable
- 13
- Mordaza
\vskip1.000000\baselineskip
- 21
- Lanza de medición
- 22
- Tubo de contacto
- 23
- Sonda de medición
- 24
- Boca del cabezal
- 25
- Cabezal de la sonda de medición
- 26
- Zona de la sonda de medición
- 27
- Pared exterior
- 28
- Superficie libre de la muestra
- 29
- Muestra
\vskip1.000000\baselineskip
- 31
- Mecanismo divisor
- 32
- Útil divisor
- 33
- Disco divisor
- 34
- Dispositivo láser para dividir
- 39
- Detector
\vskip1.000000\baselineskip
- 41
- Mecanismo de fijación
\vskip1.000000\baselineskip
- 51
- Analizador
- 52
- Dispositivo activador para el análisis
Claims (11)
1. Procedimiento para tratar muestras, que se
encuentran en una sonda de medición y que fueron extraídas de un
tubo de contacto de una lanza de medición por medio de un
manipulador, tras haber sido inmersas en una colada de acero, que
se encuentra en un recipiente metalúrgico, en especial, un
convertidor, caracterizado por las siguientes etapas:
- a)
- la sonda de medición es dividida incluyendo la muestra, en la zona en la que se encuentra la muestra,
- b)
- seguidamente se envía el cabezal de la sonda de medición con la porción de muestra contenida en ella a un analizador,
- c)
- el lugar de la división de la muestra es aprovechado por el aparato analizador para llevar a cabo el análisis.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, tras del análisis de la porción de
muestra, el cabezal de la sonda de medición se vuelve a colocar de
modo que la escoria, que se encuentra en su cara exterior, sea
enviada al analizador, y porque se hacen análisis de diversos
lugares de la capa de escoria.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la división de la sonda de medición se
lleva a cabo térmicamente, en especial, por medio de un chorro de
plasma.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se localiza la posición exacta de la
muestra en la sonda de medición y se utilizan los datos para
colocar la sonda de medición en el dispositivo divisor.
5. Dispositivo para tratar muestras, que se
encuentran en sondas de medición, que se sumergen en una colada de
acero, que se encuentra en un recipiente metalúrgico, en especial,
un convertidor, con un manipulador, que conduce la sonda de
medición a posiciones prefijables, con un dispositivo divisor y un
aparato analizador para llevar a cabo el procedimiento según la
reivindicación 1, caracterizado:
porque se ha previsto un mecanismo (41) de
fijación para la sonda (23) de medición, en el que se la puede
mantener en una posición perpendicular por el manipulador (11) de
modo que la mecanismo (31) divisor se pueda instalar próximamente
al mecanismo (41) de fijación y por encima del mismo,
porque la sonda (23) de medición se fija por el
mecanismo (41) de fijación en una posición que la muestra (29) que
se encuentra en la sonda (23) de medición sea dividida
aproximadamente en dos partes iguales por el mecanismo (31)
divisor,
porque tras la separación de la sonda (23) de
medición, la boca (24) del cabezal (25) de la sonda de medición
puede ser conducida al analizador (51), y
porque el analizador (51) posee un dispositivo
(52) activador, con el que se puede realizar el análisis desde la
superficie (28) libre de la muestra (29).
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el aparato analizador es un
espectrómetro de emisiones.
7. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el aparato analizador posee un
dispositivo de láser, con el cual se puede dirigir un rayo láser
sobre la superficie (28) libre de la muestra (29).
8. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el manipulador (11) puede moverse de
modo que el cabezal (25) de la sonda de medición también se puede
llevar, además de a la posición vertical, a una horizontal y, al
mismo tiempo, se coloca de modo que se pueda dirigir desde el
dispositivo (52) activador un rayo activador a una zona (2 6) sobre
la pared (27) exterior de la sonda (23) de medición, a el que se
adhiere escoria.
9. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el útil (32) divisor del mecanismo (31)
divisor es un disco divisor.
10. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque el útil (32) divisor del mecanismo (31)
divisor es un dispositivo de láser.
11. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque en la zona del mecanismo (31) divisor se
ha previsto un detector (39), con el cual se puede determinar la
posición exacta de la muestra (29) metálica en la sonda (23) de
medición.
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