FR2547656A1 - Probe for measuring the active oxygen in molten metal masses - Google Patents

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FR2547656A1 FR8409055A FR8409055A FR2547656A1 FR 2547656 A1 FR2547656 A1 FR 2547656A1 FR 8409055 A FR8409055 A FR 8409055A FR 8409055 A FR8409055 A FR 8409055A FR 2547656 A1 FR2547656 A1 FR 2547656A1
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Abstract

Probe for measuring the active oxygen in molten metal masses. According to the invention, this probe comprises a base body 1 having a segment 5 starting from the shoulder in the direction opposite that of the end fitted into the boarded tube 14', at the front face 7 of which at least the electrochemical cell 9 is arranged, and a thermal element 11, designed in a known manner, is arranged in a region situated between the shoulder 4 and the front face 7. Inspection of molten steel masses.

Description

La présente invention concerne une sonde pour déterminer la teneur en oxygène actif. Ainsi que pour la détermination simultanée d'au moins une autre grandeur caractéristique d'une masse métallique en fusion.The present invention relates to a probe for determining the active oxygen content. As well as for the simultaneous determination of at least one other quantity characteristic of a molten metal mass.

Pour évaluer une masse métallique en fusion, en particulier une masse d'acier en fusion, que ce soit pendant la fusion, ou après la percée et encore pendant la coulée, il est d'un grand intérêt, dans des buts de recherche mais aussi de controle de production, d'obtenir des paramètres d'état caractéristiques précis, chimiques ou également physiques.To evaluate a molten metallic mass, in particular a molten steel mass, whether during fusion, or after breakthrough and still during casting, it is of great interest, for research purposes but also production control, obtaining precise characteristic state parameters, chemical or also physical.

Font partie de ces grandeurs caractéristiques la teneur en oxygène libre ou actif, la température, en tant que valeurs d'analyse au moins la teneur en carbone et, non en dernier, l'état du bain du métal dans le récipient de fusion.These characteristic quantities include the content of free or active oxygen, temperature, as analysis values at least the carbon content and, not last, the state of the metal bath in the melting vessel.

Pour déterminer de telles grandeurs de mesures se sont imposées? en général, ces derniers temps, des sondes qui ne sont destinées qu'à un usage unique. En vertu de la conformation diverse des sondes et de la détermination des grandeurs de mesure différente dans chaque cas, on connaît des sondes, qui permettent de ne déterminer que, soit la température et la teneur en oxygène, soit la température lors d'un prélèvement simultané d'échantillons pour l'analyse et la teneur en carbone au cours de l'analyse thermique (enregistrement de la température de solidification de la masse en fusion) ou bien l'état du bain.To determine such magnitudes of measurements were necessary? in general, in recent times, probes that are intended for single use only. By virtue of the various conformation of the probes and the determination of the different measurement variables in each case, probes are known, which make it possible to determine only either the temperature and the oxygen content, or the temperature during a sampling. simultaneous samples for analysis and carbon content during thermal analysis (recording of the solidification temperature of the molten mass) or the state of the bath.

En ce qui concerne la détermination de l'oxygène, on connaît des sondes, par exemple d'après le brevet DE-PS 28 42 136, sonde dans laquelle les capteurs pour la température et l'oxygène sont agencés sur la face frontale d'un corps de base en céramique, l'un à côté de l'autre dans un plan.With regard to the determination of oxygen, probes are known, for example from patent DE-PS 28 42 136, probe in which the sensors for the temperature and the oxygen are arranged on the front face of a basic ceramic body, one next to the other in a plane.

Cette sonde satisfait aux exigences posées pour la détermination de l'oxygène des masses de métal en fusion non reposées. La teneur en oxygène libre est de l'ordre, dans ce cas, de plusieurs 100 ppm. Dans des masses d'acier en fusion reposées, dans lesquelles l'oxygène est lié de façon prépondérante à l'aluminium, la teneur en oxygène libre s'établit à des valeurs inférieures à 100 ppm.This probe meets the requirements for the determination of the oxygen of the masses of molten metal not rested. The free oxygen content is of the order, in this case, of several 100 ppm. In rested molten steel masses, in which oxygen is predominantly bound to aluminum, the content of free oxygen is established at values lower than 100 ppm.

Il s'est avéré lors de mesures comparatives, que tout d'abord, on enregistrait des différences explicables dans la détermination de l'oxygène dans des masses métalliques en fusion. Comme cause possible, on a envisagé la faible concentration de la teneur en oxygène. C'est un des buts de l'invention d'obtenir des améliorations dans ce domaine.It turned out during comparative measurements, that first of all, there were explanable differences in the determination of oxygen in molten metal masses. As a possible cause, the low concentration of the oxygen content has been considered. It is one of the aims of the invention to obtain improvements in this field.

De façon générale, il est souhaitable, en particulier pour des recherches, d'obtenir en même temps toutes les grandeurs de mesure déterminantes. On sait que, dans un procédé se déroulant dynamiquement dans le temps, les grandeurs de mesure qui sont obtenues à intervalles chronologiques, c'est-à-dire par des mesures se succédant, nuisent à la force de l'énonciation. La détermination simultanée des grandeurs de mesure sus-mentionnées n'était pas possible, jusqu'à présent, à cause des données locales et/ou de techniques de mesure. Ainsi existe, ici aussi, un besoin d'une meilleure détermination des grandeurs de mesure.In general, it is desirable, in particular for research, to obtain all the decisive measured variables at the same time. We know that, in a process that takes place dynamically over time, the measured quantities which are obtained at chronological intervals, that is to say by successive measurements, harm the force of the utterance. Simultaneous determination of the above-mentioned measured variables has not been possible, until now, due to local data and / or measurement techniques. Thus, here too, there is a need for a better determination of the measured quantities.

L'objet de la présente invention est par conséquent de créer, avec des moyens simples, une sonde qui délivre de meilleures grandeurs de mesure, au moins en ce qui concerne la détermination de l'oxygène, et qui est appropriée, de par sa construction de base, à servir de matériau pour une sonde de mesure combinée. The object of the present invention is therefore to create, with simple means, a probe which delivers better measured quantities, at least as regards the determination of oxygen, and which is suitable, by its construction base, to serve as material for a combined measuring probe.

Cet--objet est résolu en ce que la sonde se compose d'un corps de base présentant un tronçon partant d'un épaulement en direction opposée à celle de l'extremité fichée dans un tube cartonné, à la face frontale duquel est agencée au moins une cellule électro-chimique et en ce qu'un thermo-élément conformé de façon connue est agencé dans une zone située entre l'épaulement et la face frontale. This - object is resolved in that the probe consists of a basic body having a section starting from a shoulder in the opposite direction to that of the end inserted in a cardboard tube, on the front face of which is arranged at at least one electro-chemical cell and in that a thermo-element shaped in a known manner is arranged in a zone situated between the shoulder and the front face.

De préférence la partie du corps de base située entre l'épaulement et la face frontale se compose d'un tronçon cylindrique se raccordant à l'épaulement, ledit tronçon ayant la forme d'un tronc de cône en direction de la face frontale.Preferably, the part of the base body located between the shoulder and the front face consists of a cylindrical section connecting to the shoulder, said section having the shape of a truncated cone in the direction of the front face.

Le thermo-élément peut être agencé dans un évidement en forme de gradin, s'étendant de la base du tronçon jusqu'à la face frontale.The thermo-element can be arranged in a step-shaped recess, extending from the base of the section to the front face.

L'électrode de contact peut être conforméeen barre de graphite et est agencée dans la zone de la surface latérale inclinée du tronc de cône.The contact electrode can be shaped like a graphite bar and is arranged in the region of the inclined lateral surface of the truncated cone.

De préférence la sonde comporte une cavité séparée de l'évidement, dans laquelle l'électrode de contact est agencée, et qui est séparée de l'évidement par la partie restante de la petite base du tronc de cône portant la cellule électro-chimique.Preferably the probe has a cavity separate from the recess, in which the contact electrode is arranged, and which is separated from the recess by the remaining part of the small base of the truncated cone carrying the electro-chemical cell.

Dans un mode de réalisation avantageux la sonde comporte un canal s'étendant à peu près parallèlement et excentriquement par rapport à l'axe longitudinal du corps de base, canal dont les orifices débouchent, d'un côté dans la zone du tronc de cône recouverte de la coiffe de métal, et de l'autre côté dans une face frontale du corps de base située à l'intérieur du tube de maintien par un raccord coaxial à un canal d'amenée d'une sonde d'échantillonnage divisée longitudinalement et se raccordant au corps de base.In an advantageous embodiment, the probe comprises a channel extending approximately parallel and eccentrically with respect to the longitudinal axis of the base body, a channel whose orifices open out, on one side in the region of the covered truncated cone of the metal cap, and on the other side in a front face of the base body located inside the holding tube by a coaxial connection to a supply channel of a sampling probe divided longitudinally and connecting to the base body.

De préférence, l'orifice du canal se trouve à l'intérieur de la surface de l'évidement, jouxtant le tronçon et recevant le thermo-élément.Preferably, the orifice of the channel is located inside the surface of the recess, adjoining the section and receiving the thermo-element.

Dans un mode de réalisation avantageux, dans la cavité est agencée une électrode de même longueur que ltélectrode de contact, et cette électrode et l'électrode de contact sont utilisées commes capteurs pour la mesure de l'état du bain.In an advantageous embodiment, in the cavity is arranged an electrode of the same length as the contact electrode, and this electrode and the contact electrode are used as sensors for measuring the state of the bath.

De préférence 7 le canal du corps de base présente dans la zone de l'orifice dans la partie située à l'intérieur du tube cartonné un tronçon cylindrique, de plus grand diamètre, pour recevoir un tube de raccord pour le canal d'amenée de la sonde d'échantillonnage. Preferably 7 the channel of the basic body has in the area of the orifice in the part located inside the cardboard tube a cylindrical section, of larger diameter, to receive a connecting tube for the supply channel of the sampling probe.

AvantageUsement, le canal d'amenée est pourvu d'un orifice correspondant au diamètre extérieur du tube de raccord. Advantageously, the inlet channel is provided with an orifice corresponding to the outside diameter of the connection tube.

Les figures du dessin annexé feront mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée.The figures of the appended drawing will make it easier to understand how the invention can be implemented.

La figure 1 montre une sonde selon l'invention en coupe longitudinale.Figure 1 shows a probe according to the invention in longitudinal section.

La figure 2 est une variante de réalisation de la sonde selon la figure 1, également en coupe longitudinale.Figure 2 is an alternative embodiment of the probe according to Figure 1, also in longitudinal section.

La figure 3 montre une autre forme de réalisation de la sonde, vue de côté, dans laquelle la partie située sous la ligne A-A représente une coupe longitudinale ayant subi une rotation de 900 par rapport à la partie non coupée et
La figure 4 est une vue de dessus de la sonde selon la figure 3.
FIG. 3 shows another embodiment of the probe, seen from the side, in which the part situated under the line AA represents a longitudinal section having undergone a rotation of 900 relative to the uncut part and
FIG. 4 is a top view of the probe according to FIG. 3.

Sur tous les dessins, les éléments semblables portent des références identiques.In all the drawings, similar elements bear identical references.

La figure 1 montre la sonde selon l'invention avec le corps de base 1 en céramique d'une seule pièce. Ce corps de base 1 comporte quatre tronçons 2,3,4,5 à symétrie de révolution, les tronçons 2,3,4 ayant la forme de cylindres, qui se suivent dans l'ordre énoncé, avec à chaque fois, un diamètre supérieur. Le dernier tronçon cylindrique 5 suivant est réduit en diamètre par rapport au tronçon 4 et le passage en tronçon 4 se fait en continu. Sur le tronçon 5 se raccorde, avec la meme base, un tronçon 6 en forme de tronc de cône, qui présente unilatéralement un évidement 8 en forme de gradin, partant de la base et allant vers la face frontale 7. Dans la face frontale 7 du tronc de cône 6 est agencée la cellule 9 électro-chimique, écartée de l'électrode de contact 10. Dans l'évidement 8 en forme de gradin, un thermo-élément 11 est agencé dans la surface 8' touchant le tronçon 5. Les conducteurs de raccordement du thermo-élément 11, de la cellule électro-chimique 9 et de l'électrode de contact 10 passent à travers des canaux 12 du corps de base 1 parallèles. Les trois capteurs sus-mentionnés sont recouverts d'une coiffe métallique 13, qui est emboîtée sur le tronçon cylindrique 5. La sonde, avec les tronçons cylindriques 2,3 est enfichable dans un tube de maintien, qui est formé de deux tubes cartonnés 14',14" concentriques, s'emboitant l'un dans l'autre avec jeu.Figure 1 shows the probe according to the invention with the base body 1 in one piece ceramic. This basic body 1 comprises four sections 2,3,4,5 with symmetry of revolution, the sections 2,3,4 having the shape of cylinders, which follow each other in the stated order, with each time a larger diameter . The last cylindrical section 5 following is reduced in diameter with respect to section 4 and the passage into section 4 is done continuously. On section 5 is connected, with the same base, a section 6 in the form of a truncated cone, which unilaterally has a recess 8 in the form of a step, starting from the base and going towards the front face 7. In the front face 7 the electro-chemical cell 9, spaced from the contact electrode 10, is arranged from the truncated cone 6. In the recess 8 in the form of a step, a thermo-element 11 is arranged in the surface 8 ′ touching the section 5. The connection conductors of the thermo-element 11, of the electro-chemical cell 9 and of the contact electrode 10 pass through parallel channels 12 of the base body 1. The three above-mentioned sensors are covered with a metal cap 13, which is fitted onto the cylindrical section 5. The probe, with the cylindrical sections 2,3, is pluggable into a holding tube, which is formed of two cardboard tubes 14 ', 14 "concentric, fitting into each other with play.

Le tube en carton 14" possède un diamètre intérieur correspondant au diamètre extérieur du tronçon 2. La face frontale libre du tronçon 3 sert de butée à ce tube cartonné. Le tube cartonné 14' est enfichable sur le tronçon 3 et le tronçon 4 conformé en anneau sert de butée.The cardboard tube 14 "has an inside diameter corresponding to the outside diameter of the section 2. The free front face of the section 3 serves as a stop for this cardboard tube. The cardboard tube 14 'can be plugged into the section 3 and the section 4 shaped as ring serves as a stop.

La sonde représentée sur la figure 2 correspond, dans sa structure de base, à la sonde de la figure 1. Dans la réalisation qui y est représentée, la sonde est conformée en élément d'une sonde combinée de mesure et d'échantillonnage, ainsi que son principe est illustré sur la figure 3. A cette fin, la sonde est pourvue d'un canal 15 s'étendant à peu près parallèlement et excentriquement par rapport à l'axe longitudinal du corps de base 1, canal dont les orifices débouchent, d'un côté avec la référence 16 dans la zone recouverte de la coiffe de métal 13 du tronc de cône et, de l'autre côté 16', dans une face 17 du corps de base 1 située à l'intérieur du tube de maintien 14'.The probe shown in Figure 2 corresponds, in its basic structure, to the probe of Figure 1. In the embodiment shown there, the probe is shaped as part of a combined measurement and sampling probe, as well that its principle is illustrated in Figure 3. To this end, the probe is provided with a channel 15 extending approximately parallel and eccentrically with respect to the longitudinal axis of the base body 1, channel whose openings open out , on one side with the reference 16 in the area covered with the metal cap 13 of the truncated cone and, on the other side 16 ', in a face 17 of the base body 1 located inside the tube 14 'support.

Le canal 15 est conformé pour pouvoir se raccorder coaxialement au canal d'amenée d'une sonde d'échantillonnage attenante représentée sur la figure 3. Le tronçon 22 du canal 16; cylindrique et de plus grand diamètre, sert à recevoir un petit tube 23 de même diamètre intérieur (dessiné en pointillé).The channel 15 is shaped to be able to be connected coaxially to the supply channel of an adjoining sampling probe shown in FIG. 3. The section 22 of the channel 16; cylindrical and of larger diameter, is used to receive a small tube 23 of the same internal diameter (drawn in dotted lines).

La figure 3 montre la construction de principe d'une sonde combinée de mesure et d'échantillonnage selon l'invention, avec une réalisation modifiée de la tête de mesure 1 pour la détermination de l'oxygène. Ici aussi, le tronçon cylindrique 3 du corps de base 1 est enfiché dans un tube de carton 14, et cela, jusqu'à la butée contre le tronçon 4 annulaire de plus grand diamètre. Un tronçon cylindrique 5 sur lequel la coiffe de métal 13 est emboitée pour protéger les capteurs 9,10,11,21 se raccorde au tronçon 4, en direction de l'extremité de mesure. L'élément 6 en forme de tronc de cône se raccordant au tronçon 5 présente, ici aussi, tout d'abord, un évidement 8. Dans la base 8' de cet évidement se raccordant au tronçon 5 est situé aussi bien l'élément thermique 11 que l'orifice 16 du canal 15.Sur le côté opposé de l'évidement 8 du tronc de cône 6 est prévue une autre cavité 20. Cette cavité 20 réduit le tronc de cône 6 jusqu'à une traverse en forme de bande avec une face frontale 7, dans laquelle la cellule électro-chimique 9 est agencée. Dans la cavité 20 est agencée l'électrode de contact 10. L'électrode de contact peut, dans ce cas, être formée d'une simple barre de graphite. La cavité 20 est dimensionnée de sorte qu'elle peut recevoir une autre électrode 21 en graphite. Les extrêmités libres des deux électrodes sont agencées à menine hauteur. En branchant de façon adéquate l'électrode de contact pour la détermination de l'oxygène, les deux électrodes 21 et 10 peuvent être utilisées comme capteurs pour une mesure de l'état du bain dans un récipient de fusion.Pour une meilleure compréhension de la construction d'ensemble, on a, à partir du tronçon 4, selon la ligne A-A, représenté la sonde en coupe et on l'a dessinée, ayant subi une rotation de 900 par rapport à la tête de mesure formée par les tronçons 4,5,6.FIG. 3 shows the basic construction of a combined measurement and sampling probe according to the invention, with a modified embodiment of the measurement head 1 for determining oxygen. Here also, the cylindrical section 3 of the base body 1 is plugged into a cardboard tube 14, and this, until the stop against the annular section 4 of larger diameter. A cylindrical section 5 on which the metal cap 13 is fitted to protect the sensors 9,10,11,21 is connected to the section 4, in the direction of the measurement end. The element 6 in the form of a truncated cone connecting to the section 5 has, here also, first of all, a recess 8. In the base 8 ′ of this recess connecting to the section 5 is also located the thermal element 11 as the orifice 16 of the channel 15. On the opposite side of the recess 8 of the truncated cone 6 is provided another cavity 20. This cavity 20 reduces the truncated cone 6 to a cross-shaped strip with a front face 7, in which the electrochemical cell 9 is arranged. In the cavity 20 is arranged the contact electrode 10. The contact electrode can, in this case, be formed of a simple graphite bar. The cavity 20 is dimensioned so that it can receive another graphite electrode 21. The free ends of the two electrodes are arranged at a height. By properly plugging in the contact electrode for oxygen determination, the two electrodes 21 and 10 can be used as sensors for measuring the state of the bath in a melting vessel. overall construction, we have, from section 4, along line AA, represented the probe in section and we have drawn it, having undergone a rotation of 900 relative to the measuring head formed by sections 4, 5.6.

Dans la représentation physique, le canal 15 passant à travers les tronçons 6,5 et 4 se continue, dans le tronçon 3 du corps de base 1, avec le même axe et en alignement avec le canal d'arrivée 18 de la sonde d'échantillonnage 19.In the physical representation, the channel 15 passing through the sections 6.5 and 4 continues, in the section 3 of the base body 1, with the same axis and in alignment with the inlet channel 18 of the probe. sampling 19.

L'orifice 16' du canal 15 est, par ce moyen, situé à l'intérieur du tube de liaison 23 reliant les canaux 15 et 18. Le tube de liaison 23 est agencé dans les tronçons élargis 22 du canal 15 et 24 du canal 18. Le canal 18 conduit à une chambre à scories 25, et delà, par une autre conduite de liaison, à la propre chambre d'échantillonnage 27. La référence 28 se rapporte à des évents, par lesquels, l'air contenu dans tout le système d'échantillonnage peut s'échapper lors de la pénétration du métal liquide. La sonde d'échantillonnage 19 est maintenue, à son extrêmité libre, par le tube de carton intérieur 14". L'évidement 29 est prévu pour recevoir un élément de couplage pour les conducteurs venant du thermo-élément 11, de la cellule 9 électro-chimique ainsi que des électrodes 10 et 21.Le corps de base 1 est raccourci autour du tronçon pour maintenir les canaux 15,18 les plus courts possible et éviter des pertes de chaleur inutiles lors de l'arrivée de la masse en fusion.The orifice 16 'of the channel 15 is, by this means, located inside the connecting tube 23 connecting the channels 15 and 18. The connecting tube 23 is arranged in the enlarged sections 22 of the channel 15 and 24 of the channel 18. The channel 18 leads to a slag chamber 25, and beyond, by another connecting pipe, to the own sampling chamber 27. The reference 28 relates to vents, through which the air contained in all the sampling system may escape during penetration of the liquid metal. The sampling probe 19 is held, at its free end, by the inner cardboard tube 14 ". The recess 29 is provided for receiving a coupling element for the conductors coming from the thermo-element 11, from the electro-cell 9 -chemical as well as electrodes 10 and 21. The base body 1 is shortened around the section to keep the channels 15,18 as short as possible and avoid unnecessary heat losses when the molten mass arrives.

Enfin, pour déterminer la teneur en carbone, de façon connue, un autre élément thermique 30 peut être introduit dans la chambre de mélange 25.Finally, to determine the carbon content, in known manner, another thermal element 30 can be introduced into the mixing chamber 25.

La figure 4 montre en vue de dessus le tube cartonné 14', qui est en partie recouvert par le tronçon 4 du corps de base 1. Sous la coiffe de métal 13, qui n'est pas représentée ici, on a représenté l'évidement 8 avec sa surface de base 8', à l'intérieur de laquelle se trouvent le thermoélément 11 et l'orifice 16 du canal 15. En face de l'évidement 8 se trouve une autre cavité 20, qui reçoit l'électrode de référence 10. Du tronc de cône 6, il reste une bande en diagonale avec une face frontale 7, dans laquelle la cellule électro-chimique 9 est agencée. La référence 21 se rapport une électrode, qui, avec l'électrode de contact 10, par un branchement adéquat, forme une paire de capteurs pour mesurer de façon connue l'état du- bain.Figure 4 shows a top view of the cardboard tube 14 ', which is partly covered by the section 4 of the base body 1. Under the metal cap 13, which is not shown here, the recess is shown 8 with its base surface 8 ', inside which are the thermoelement 11 and the orifice 16 of the channel 15. Opposite the recess 8 is another cavity 20, which receives the reference electrode 10. From the truncated cone 6, there remains a diagonal strip with a front face 7, in which the electro-chemical cell 9 is arranged. Reference 21 relates to an electrode, which, with the contact electrode 10, by suitable connection, forms a pair of sensors for measuring in a known manner the state of the bath.

La sonde selon l'invention offre toute une série d'avantages. La mesure de l'oxygène dans les masses d'acier en fusion reposées par la cellule de mesure 9 et le thermo-élément 11, composé habituellement d'un tube de quartz, écartés l'un de l'autre, est fortement influencée par la réduction du dioxyde de silicium. Par la modification de l'agencement de l'électrode de contact 10, on peut substituer le graphite, matériau bon marché, au molybdène utilisé jusqu'à présent. The probe according to the invention offers a whole series of advantages. The measurement of the oxygen in the masses of molten steel rested by the measuring cell 9 and the thermo-element 11, usually composed of a quartz tube, separated from each other, is strongly influenced by reduction of silicon dioxide. By modifying the arrangement of the contact electrode 10, graphite, a cheap material, can be substituted for the molybdenum used up to now.

Par le fait que les capteurs sont logés dans les évidements du corps de base (comme représenté sur les figures 1 et 2) et sont fixés par un ciment adéquat, on obtient une utilisation multiple d'un corps de base unitaire, pouvant remplir une ou plusieurs fonctions désirées.By the fact that the sensors are housed in the recesses of the base body (as shown in FIGS. 1 and 2) and are fixed by a suitable cement, a multiple use of a unitary base body is obtained, which can fill one or more several desired functions.

Ainsi, il est possible de fabriquer, dans le cadre de l'invention1 par exemple uniquement pour la détermination d'oxygène, le corps de base comme celui représenté sur la figure 3, et d'obturer les ouvertures inutiles pour les autres fonctions par un bouchon de céramique et/ou de ciment lors du montage des capteurs indispensables.Thus, it is possible to manufacture, in the context of the invention1 for example only for the determination of oxygen, the basic body such as that shown in Figure 3, and to close the unnecessary openings for other functions by a ceramic and / or cement plug when mounting the necessary sensors.

Ainsi pour la première fois, il est possible d'obtenir en mme temps la teneur en oxygène, la température de la masse en fusion, la teneur en carbone et l'état du bain et de prélever un échantillon de la masse en fusion pour l'analyser. La mesure de l'état du bain est importante, compte-tenu de l'installation des conditions de soufflage pour des convertisseurs soufflants (distance de la lance de soufflage par rapport à la surface du bain). D'autres avantages, comme par exemple l'utilisation d'une seule lame plongeante pour toutes les mesures, sont l'évidence même. La sonde conforme à l'invention n'est pas seulement appropriée pour être utilisée pour le contrôle de grandeurs de mesure de coulées d'acier dans des poches de coulée, mais aussi pour le contrôle de grandeurs de mesure dans des convertisseùrs soufflants. Thus for the first time, it is possible to obtain at the same time the oxygen content, the temperature of the molten mass, the carbon content and the state of the bath and to take a sample of the molten mass for the 'analyze. Measuring the state of the bath is important, given the installation of blowing conditions for blowing converters (distance from the blowing lance to the surface of the bath). Other advantages, such as the use of a single plunge blade for all measurements, are obvious. The probe according to the invention is not only suitable for being used for the control of measured quantities of steel castings in ladles, but also for the control of measured quantities in blower converters.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1 - Sonde pour déterminer la teneur en oxygène actif dans des masses métalliques en fusion, en particulier des masses d'acier en fusion reposées, qui comporte un corps de base en céramique avec un épaulement jusqu'auquel la sonde est enfichable dans un tube de maintien et pourvu de capteurs, composés d'un thermo-élément, d'une électrode de contact et d'une cellule électro-chimique, les capteurs étant recouverts d'une coiffe de protection métallique qui est emboîtée sur le corps de base, caractérisée en ce que le corps de base (1) présente un tronçon (5) partant de l'épaulement en direction opposée à celle de ltextrêmité fichée dans le tube cartonné (14'), à la face frontale (7) duquel est agencée au moins la cellule électro-chimique (9) et en ce qu'un thermo-élément (11) conformé de façon connue est agencé dans une zone située entre l'épaulement (4) et la face frontale (7).1 - Probe for determining the active oxygen content in molten metallic masses, in particular rested molten steel masses, which comprises a ceramic base body with a shoulder up to which the probe is pluggable in a tube holding and provided with sensors, composed of a thermo-element, a contact electrode and an electro-chemical cell, the sensors being covered with a metal protective cap which is fitted on the basic body, characterized in that the base body (1) has a section (5) starting from the shoulder in the direction opposite to that of the end plugged into the cardboard tube (14 '), at the front face (7) of which is arranged at least the electro-chemical cell (9) and in that a thermo-element (11) conformed in a known manner is arranged in an area located between the shoulder (4) and the front face (7). 2 - Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie du corps de base (1) située entre l'épaulement (4) et la face frontale (7) se compose d'un tronçon (5) cylindrique se raccordant à l'épaulement (4), ledit tronçon ayant la forme d'un tronc de cône (6), en direction de la face frontale (7).2 - Probe according to claim 1, characterized in that the part of the base body (1) located between the shoulder (4) and the front face (7) consists of a cylindrical section (5) connecting to the 'shoulder (4), said section having the shape of a truncated cone (6), in the direction of the front face (7). 3 - Sonde selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le thermo-élément (11) est agencé dans un évidement (8) en forme de gradin, s'étendant de la base du tronçon (5) jusqu'à la face frontale (7). 3 - Probe according to claims 1 and 2, characterized in that the thermo-element (11) is arranged in a recess (8) in the form of a step, extending from the base of the section (5) to the face front (7). 4 - Sonde selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'électrode de contact (10) est conformée en barre de graphite et est agencée dans la zone de la surface latérale inclinée du tronc de cône (6).4 - Probe according to claims 1 and 2, characterized in that the contact electrode (10) is shaped as a graphite bar and is arranged in the region of the inclined lateral surface of the truncated cone (6). 5 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une cavité (20), séparée de l'évidement (8), dans laquelle l'électrode de contact (10) est agencée, et qui est séparée de l'évidement (8) par la partie restante de la petite base du tronc de cône (6) portant la cellule électro-chimique (9).5 - Probe according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a cavity (20), separated from the recess (8), in which the contact electrode (10) is arranged, and which is separated from the recess (8) by the remaining part of the small base of the truncated cone (6) carrying the electro-chemical cell (9). 6 - Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par un canal (15) s'étendant à peu près parallèlement et excentriquement par rapport à l'axe longitudinal du corps de basé (1), canal dont les orifices (16,16') débouchent, d'un côté dans la zone du tronc de cône (6) recouverte de la coiffe de métal (13), et de l'autre côté dans une face frontale (17) du corps de base (1) située à l'intérieur du tube de maintien (14'), par un raccord coaxial à un canal d'amenée (18) d'une sonde d'échantillonnage (19) divisée longitudinalement et se raccordant au corps de base.6 - Probe according to any one of claims 1 to 5, characterized by a channel (15) extending approximately parallel and eccentrically to the longitudinal axis of the base body (1), channel whose orifices ( 16,16 ') open, on one side in the area of the truncated cone (6) covered with the metal cap (13), and on the other side in a front face (17) of the base body (1 ) located inside the holding tube (14 '), by a coaxial connection to a supply channel (18) of a sampling probe (19) divided longitudinally and connecting to the base body. 7 - Sonde pour rechercher la teneur en oxygène actif dans des masses d'acier en fusion reposées qui comporte un corps de base en céramique avec un épaulement jusqu'auquel la sonde est enfichable dans un tube de maintien et pourvu de capteurs, composés d'un thermo-élément, d'une électrode de contact et d'une cellule électro-chimique, les capteurs étant recouverts d'une coiffe de protection métallique, qui est emboitée sur le corps de base, caractérisée par un canal (15) s'étendant à peu près parallèlement et excentriquement par rapport à l'axe longitudinal du corps de base (1), canal dont les orifices (16,16') débouchent, d'un côté dans la zone du tronc de cône (6) recouverte de la coiffe de métal (13), et de l'autre côté dans une face frontale (17) du corps de base (1) située à l'intérieur du tube de maintien (14'), par un raccord coaxial à un canal d'amenée (18) d'une sonde d'échantillonnage (19) divisée longitudinalement et se raccordant au corps de base.7 - Probe for finding the active oxygen content in rested molten steel masses which comprises a ceramic base body with a shoulder up to which the probe is plugged into a holding tube and provided with sensors, composed of a thermo-element, a contact electrode and an electro-chemical cell, the sensors being covered with a metal protective cap, which is fitted onto the base body, characterized by a channel (15) s' extending roughly parallel and eccentrically to the longitudinal axis of the base body (1), a channel whose orifices (16,16 ') open, on one side in the area of the truncated cone (6) covered with the metal cap (13), and on the other side in a front face (17) of the base body (1) located inside the retaining tube (14 '), by a coaxial connection to a channel d lead (18) of a sampling probe (19) divided longitudinally and connecting to the base body. 8 - Sonde selon les revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'orifice (16) du canal (15) se trouve à l'intérieur de la surface (8') de l'évidement (8)-, jouxtant le tronçon (5) et recevant le thermo-élément (11).8 - Probe according to claims 1 to 7, characterized in that the orifice (16) of the channel (15) is located inside the surface (8 ') of the recess (8) -, adjoining the section (5) and receiving the thermo-element (11). 9 - Sonde selon les revendications 1 et 8, caractérisée en ce que dans la cavité (20) est agencée une électrode (21) de même longueur que l'électrode de contact (10) et en ce que l'électrode (21) et l'électrode de contact (10) sont utilisées comme capteurs pour la mesure de l'état du bain.9 - Probe according to claims 1 and 8, characterized in that in the cavity (20) is arranged an electrode (21) of the same length as the contact electrode (10) and in that the electrode (21) and the contact electrode (10) are used as sensors for measuring the state of the bath. 10 - Sonde selon la revendication 1 à 9, caractérisée en ce que le canal (15) du corps de base (1) présente dans la zone de l'orifice (16') dans la partie située à l'intérieur du tube cartonné (14') un tronçon (22) cylindrique, de plus grand' diamètre, pour recevoir un tube de raccord (23) pour le canal d'amenée (18) de la sonde d'échantillonnage (19). 10 - Probe according to claim 1 to 9, characterized in that the channel (15) of the base body (1) present in the region of the orifice (16 ') in the part located inside the cardboard tube ( 14 ') a cylindrical section (22), of larger diameter, to receive a connecting tube (23) for the supply channel (18) of the sampling probe (19). 11 - Sonde selon la revendication 10, caractérisée en ce que le canal d'amenée (18) est pourvu d'un orifice (24) correspondant au diamètre extérieur du tube de raccord (23). 11 - Probe according to claim 10, characterized in that the supply channel (18) is provided with an orifice (24) corresponding to the outside diameter of the connecting tube (23).
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