HU188773B - Sampler for metal melts - Google Patents
Sampler for metal melts Download PDFInfo
- Publication number
- HU188773B HU188773B HU82409A HU40982A HU188773B HU 188773 B HU188773 B HU 188773B HU 82409 A HU82409 A HU 82409A HU 40982 A HU40982 A HU 40982A HU 188773 B HU188773 B HU 188773B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- filter
- molten metal
- cup
- container
- metal
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 239000000155 melt Substances 0.000 title description 14
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 19
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009421 internal insulation Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/12—Dippers; Dredgers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/14—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices
- G01N1/1409—Suction devices, e.g. pumps; Ejector devices adapted for sampling molten metals
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
A találmány szerinti mintavevő eszköz továbbá azzal jellemezhető, hogy a tartóban egy mélyedés van kialakítva, és a mélyedés felső szakaszában egy pontosan illeszkedő, de eltávolítható, mindkét oldalán nyitott üreges csésze van, s a két vége környezetében a kerületen felfekvő felület van, amelyen a szűrő nyugszik, továbbá egy eltávolítható dugaszolópálcája van, amely pontosan illeszkedik a szűrő feletti csészeszakaszba; a vezetéknek az a ré-
188 773 sze, amelyet nem merítünk be a fémbe, valamint a tartály és annak fedele folyamatos béléssel van ellátva, mely szigetelőanyagot tartalmaz. A szigetelőanyag iners és azon az olvadt fém nem tud áthatolni, de ugyanakkor lehetővé teszi a gázok áthaladását.
A találmány mintavevő készülékre vonatkozik fémolvadékból történő mintavételhez.
A megolvadt fém megmintázása analitikai célokra ismert eljárás az ipari finomítás során, ahol a fém minősége igen fontos a végső felhasználás szempontjából, pl. mikor alumíniumot használnak fel repülőgépek géptörzsének készítéséhez. A megolvasztott alumínium finomítására számps eljárás ismeretes, így pl. a 3.870.511. sz. USA szabadalmi leírásban ismertetett permetezéses eljárás, ülepítés vagy szűrés. Ezen finomítási technikák célja az, hogy eltávolítsuk a feloldott hidrogént, alkáli fémeket és/vagy a szilárd nem-fémes részecskéket, rendszerint fémoxidokat. A szennyeződés foka a finomító eljárás bármely szakaszában könnyen meghatározható a feloldott hidrogén vagy az alkáli fémek tekintetében olymódon, hogy egy merítőkanállal vagy ehhez hasonló eszközzel mintát merítünk ki a folyékony fémből, az olvadt alumíniumot egy formába öntjük és a megszilárdult mintával elvégezzük a szokványos kémiai analízist. Ugyanezen eljárás azonban alkalmatlan a szilárd nem-fémes részecskék, ún. zárványok esetében. Az egyik probléma ott merül fel, hogy a megmintázási eljárás során még több zárvány kerül az anyagba. A másik probléma azzal a ténnyel kapcsolatos, hogy azok a zárványok, amelyek minőségi problémákhoz vezetnek az alumíniumnál, sok esetben igen parányiak, és az olvadékban igen szétszórtan vannak jelen. így a szabványos metallográfiái eljárások alkalmazásával igen nehéz a zárványok lokalizálása. Ezen túlmenően, az oxidzárványok nagysága és alakja épp oly fontos, mint a jelenlévő oxidok mennyisége, és sem a méretet, sem pedig az alakot nem lehet kémiai analízis útján meghatározni.
Megkísérelték olymódon meghatározni a szilárd zárványokat, hogy a folyékony fémből vett mintát egy szűrőn vezették át. Ezzel a módszerrel a részecskék a szűrő felszínén koncentrálhatok, ahol azok szabványos metallográfiái technika alkalmazásával megfigyelhetők. Ugyanakkor, amikor a mintát kimerítjük az olvadékból, maga a megmintázási eljárás is szennyezheti a mintát, ahogy azt már az előbbiekben említettük. Egy másik megoldás abban áll, hogy magát a szűrőt merítjük be a fémolvadékba, ilymódon elkerülve a közbenső manipuláció okozta szennyeződést. Ez olymódon foganatosítható, hogy a szűrőt egy tartóba helyezzük, bemerítjük az olvadt fémbe, majd pedig az olvadt fémet vákuummal huzatjuk át a szűrőn. Hogy meggátoljuk, hogy a folyékony fém kiszökjön a szűrőből, a folyadékot lefelé húzzuk át a szűrőn. Ez természetesen meggátolja, hogy az összegyűjtött részecskék eltűnjenek.
A megmintázási technikát tovább tökéletesítették szénből vagy grafitból készített finom szűrők alkalmazásával; egy másik megoldásit) nál dugóval elzárták a szűrőbe való belépési helyet, ami által lehetővé vált a szűrő és a szűrőtartó előhevítése, valamint megszilárdították a mintát az aljától a tetejéig, hogy ilymódon elkerüljék a szűrési felületen a zsugorodás folytán létrejövő pórusokat.
Míg az előbb említett megoldások valóban tökéletesítették az alap-mintavevőeszközöket, az alumíniumiparban tovább folytatták az optimalizálás lehetőségének keresését.
Találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hogy tökéletesítsük az ismert mintavevő eszközöket, és a vett minta - a lehetőségekhez képest reprezentálja a megvizsgálandó fémolvadékot.
A találmány szerinti mintavevő készülék al25 klímázásával a fém zárvány tartalma nem változik, maga az eszköz egyszerű és praktikus, abból a minta könnyen eltávolítható, a minta nem kívánatos befagyása elkerülhető, a készülék többször felhasználható. A találmány elé kitűzött célt egy olyan mintavevő készülék alkalmazásával érjük el, amely az alábbi komponensek kombinációjával alakítható ki:
1, egy porózus szűrő,
2, a porózus szűrő tartója,
3. egy üreges vezeték, amely a szűrő környezetében és az alatt lévő pontból kiindulva, a szűrőtartón keresztül egy 4 tartályba vezet, és
4. a vákuumot létrehozó berendezés, amely a fedélen lévő nyíláson keresztül csatlakozik a 4 tartályhoz, mikor is az egyes komponenseket úgy kell elhelyezni, hogy az olvadt fémet lefele lehessen áthúzni a szűrőn, majd innen, a vezetéken keresztül a tartályba le45 hessen juttatni.
A találmány szerinti mintavevő készülék továbbá azzal jellemezhető, hogy a szűrőtartóban egy mélyedés van kialakítva, és a mélyedés felső szakaszában egy pontosan illeszkedő, de eltávolítható, mindkét oldalán nyitott, üreges csésze van, és ennek kerülete a szűrő felvételére alkalmasan van kialakítva. A készülékhez tartozik továbbá egy 14 dugaszoló pálca, amely pontosan beillik a 13 szűrő feletti csészealakú szakaszba, és amely onnan eltávolítható. A vezetéknek az a része, amelyet nem merítünk be az olvadt fémbe, valamint a 4 tartály és annak 2 fedele olyan béléssel van ellátva, amely szigetelő anyagot tartalmaz; a szigetelőanyag ners és azon az olvadt fém nem tud áthatolni, de ugyanakkor lehetővé teszi a gázok áthaladását.
A találmányt egy előnyös kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzmellékleten ismertetjük, ahol az
188 773
1. ábra a találmány szerinti készülék sematikus keresztmetszete, a
2. ábra az 1. ábra 2-2 vonala mentén vett metszet.
A találmány szerinti mintavevő készülék a (itt nem ábrázolt) vákuum szivattyúból, az 1 vákuumcsőből, a radiális 3 hornyokkal kialakított 2 fedélből, az 5 szigetelést tartalmazó 4 tartályból, a 6 szárból és a 7 vezetékből, a 8 szigetelésből, a 10 vezetékkel kialakított 9 szűrőtartóból, a 11 dugókból, a 12 szűrőcsészéből, a 13 szűrőből és végül a 14 dugaszoló pálcából áll. Az 1 vákuumcső, a 4 tartály, a 7 és 10 vezetékek és a 12 szűrőcsésze természetesen különböző nyílások útján egymással összeköttetésben állnak. Miután vákuumot viszünk rá a készülékre - természetesen úgy, hogy a 14 dugaszolópálca a helyén legyen -, bemerítjük a mintavevő készüléket az olvadt fémbe a 8 szigetelés kezdete feletti pontig, azaz a legalacsonyabban fekvő pontig, ameddig a 6 szárban lévő szigetelő elér, a bemerítés úgy történjék, hogy mint a 6 szár, mint pedig a 14 dugaszolópálca függőleges tengelye merőlegesen álljon az olvadék felületére. A mintavevő készüléket tehát a szigetelés kezdete feletti pontig merítjük be, mintegy félútnyira a 8 szigetelőhöz, ezáltal elkerülhető, hogy az alumínium megdermedjen, mielőtt eljutna a tartályhoz, továbbá megfelelő hőmérsékletet hozunk létre a 7 és 10 vezetékekben ahhoz, hogy az előző mintavételből visszamaradt alumínium megolvadjon. Miután a készülék bemerített része felmelegedett az olvadék hőmérsékletére, a 14 dugaszolópálcát eltávolítjuk. Ezt követően a folyékony fémet áthúzzuk a 13 szűrőn, a 10 és 7 vezetékeken keresztül a 4 tartályba. Ahogy a megolvadt fém áthalad a 13 szűrőn, a szilárd zárványok egy része (az agglomeráció fokától és nagyságától függően) visszamarad a szűrőn és a szűrőben. Amikor a 4 tartály megtelik, a mintavevő készüléket eltávolítjuk az olvadékból, a mintavevő eszközben lévő folyadékot hagyjuk kihűlni és megszilárdulni, majd a vákuumszivattyút lekapcsoljuk.
Előnyös, ha a készülék eltávolításakor egy szokványos hűtőeszközt, pl. egy szorosan illeszkedő grafittömböt vagy egy légfúvót illesztünk a 9 szűrőtartóhoz a 13 szűrő alatti ponton, ami elősegíti a folyékony fém irányított megszilárdulását - a fenéktől a tetejéig, ami által elkerülhető, hogy a zsugorodás folytán üregek jöjjenek létre ebben a zónában. Miután a mintavevő készülék lehűlt, a 12 szűrőcsészét, a 13 szűrővel, valamint a 13 szűrő felett és alatt megszilárdult fémmel együtt eltávolítjuk a 9 szűrőtartóból, a kapott mintát a kohászatban szokásos technikával kiértékeljük, a szűrőn és a szűrőben lévő részecskéket mérjük, számláljuk, analizáljuk és azokról fényképfelvételeket készítünk.
A 13 szűrő a kerületi 18 támfelület mentén egy kúpos 12 szűrőcsészévé van kialakítva, amely mindkét végén nyitott. Ily módon egy alszerelvény jön létre, amely beszerelhető a készülékbe, majd pedig a mintázási folyamat befejeztével a kívánt mintával együtt eltávolítható. Ezen célból a 9 szűrőtartó egy kúposán kialakított 15 aljzattal vagy bemélyedéssel van ellátva a 12 szűrőcsésze felvételéhez. A 12 szűrőcsésze úgy van kialakítva, hogy belső kialakítása folytán megtartsa helyükön a fémdarabokat a 13 szűrő felett és alatt, hogy azok ne váljanak le a szűrőről a megszilárdulás és a további kezelés alatt, mert leválásuk igen megnehezítené a kiértékelést. Megfigyelhető, hogy a 13 szűrő a 18 támfelületen (vagy egy lépcsőzetesen kialakított felületen) nyugszik a 12 szűrőcsésze falában. A 13 szűrő felett és alatt a rögzítőnyílások vannak kialakítva. Ezek a rögzitőnyílások több nyílást (tipikusan négyet) foglalnak magukban, amelyek a 12 szűrőcsésze falában vannak kifúrva. Ezek átmenőfuratként is kialakíthatók a 13 szűrő alatt, de ugyanakkor a 13 szűrő felett nem kívánatos az átmenő furatok kialakítása, mivel ezáltal szennyeződések kerülhetnek be kívülről a 13 szűrő felületére.
Megállapítást nyert, hogy még a 16 rögzítőnyílások alkalmazása ellenére is előfordul, hogy 13 szűrő feletti fémdarab zsugorodása folytán elválik a szűrőtől (vagy a 13 szűrőt húzza el az alatta lévő fémtől), ha a fém a szűrőcsésze tetején vagy peremén van rögzítve, így a fém túlnyúlhat a csésze peremén. Ezt a nem kívánatos hatást oly módon küszöbölhetjük ki, hogy a 12 szűrőcsésze 17 ajakrészét a rajzon ábrázolt módon alakítjuk ki, tehát olyan felső leferdítéssel és sarok-sugárral, hogy amikor a mintázókészüléket kihúzzuk az olvadékból, a folyékony fém kényszerűleg lefolyjon a ajakrészen keresztül, a 12 szűrőcsészétől. Tipikus letörések alakíthatók ki 20-30°-kai lefele a vízszinteshez képest, a tipikus sarok-sugarak pedig előnyösen 1,5875 mm és 3.1750 mm közötti értéktartományon belül vannak.
A 12 szürőcsésze és a 15 aljzat úgy vannak méretezve, hogy amikor a csészét betoljuk és kézzel becsavarjuk az aljzatba, kellő tömítést érjünk el ragasztóanyag alkalmazása nélkül. Használat után a szürőcsésze olymódon távolítható el, hogy az első elcsavarással széttörjük a fémkapcsolatot a 12 szűrőcsésze és a 9 szűrőtartó között. Az eltávolítást, illetve az új szűrőcsésze behelyezését megkönnyíthetjük azáltal, hogy feltöltjük a 15 aljzatban lévő teljes teret s 12 szűrőcsésze alatt 11 dugókkal, amelyek előnyösen keramikus rostokkal erősített papírból vagy paplanból készülnek. Természetesen ezek a dugaszok a középrészen perforálva '/annak, hogy a megolvadt fém szabad áramlása biztosítva legyen. A 11 dugók helyett alkalmazhatunk mindkét végükön nyitott hengereket vagy alátéteket, jelen specifikáció értelmében a dugók ezeket vagy egyéb egyenértékű megoldásokat is magukban foglalják. Mindenesetre elsőrendű követelmény, hogy a dugók olyan anyagból készüljenek, amelyek nem olvadnak meg vagy nem bomlanak fel az olvadt fém hatására és azokba a művelet során az ol3
188 773 vadt fém nem tud behatolni. Továbbá előnyösen a 11 dugók összenyomható anyagból készüljenek, és egészében véve, valamivel nagyobb méretűek legyenek, mint az általuk betöltendő tér. így tehát az olvadék lényegében ki van zárva ebből a térből, kivéve a központosán elhelyezkedő felületet, azaz az előbbiekben említett perforált részt. A perforálás vagy a központilag elhelyezett nyílása elég nagy legyen ahhoz, hogy a fém akadálytalanul át tudjon folyni a mintavételi folyamat alatt. Ez egy fémmagot hagy vissza, ami könnyen letörhető a csésze eltávolításakor, majd a későbbiek során levágható.
Olvadt fém környezetében történő alkalmazásra szűrőanyagként jól használható a porózus grafit. Mindazonáltal, a grafit nem egykönynyen veszi fel a megolvasztott fémet. így tehát kellő nyomás kifejtése szükséges ahhoz, hogy legyőzzük a folyékony fém felületi feszültségét és( az behatoljon a szűrő pórusába, és minél kisebbek a pórusok, annál nagyobb nyomás szükséges a behatoláshoz. Tekintettel arra, hogy a minták begyűjtésére szolgáló eljárást legelőnyösebben légköri nyomáson végezzük, így csak egy atmoszferikus nyomás áll rendelkezésre a folyékony fémnek a szűrő pórusain való áthajtásához. Így tehát az eljárás megszabja a szűrőpórusok finomságának alsó határértékét a találmány szerinti mintavevő készüléknél történő alkalmazás esetében. Így tehát a legalacsonyabb határértéket alapul véve, a legfinomabb, tehát legkisebb pórusú 13 szűrőket alkalmazzuk, hogy visszatarthassuk a lehető legkisebb zárványrészecskéket is. Tehát a szűrőknek olyan pórusfinomsággal kell rendelkezni, amely lehetővé teszi az olvadt fém áthajtását 1 atmoszféra nyomáson. Hogy megkönnyítsük a folyadékáram gyors, egyenletes és konzisztens folyását, a 14 dugaszolópálcát a teljes vákuum - tehát a legmagasabb vákuum, amire a szivattyú képes - felvitele alatt távolitjuk el. A folyadék gyors beömlése, némi felütközéssel a szűrőfelületen, megkönnyíti a folyamat beindítását. Hogy ezt megkönnyítsük, a 14 dugaszolópálca átmérője előnyösen akkora legyen, hogy a pálcának a 12 szűrőcsészéből való eltávolításához szükséges húzóerő ne túlságosan gátolja a kézzel való munkavégzést. A tipikus szűrő-pórus méretek 30 és 60 mikron között vannak. A 14 dugaszolópálca átmérője előnyösen 9,525 és 12,70 mm között van.
A szűrőcsésze átmérője a csésze felső részén 19,05 és 2,54 mm között van. A 13 szűrő, a 11 dugaszok, az 5 és 8 szigetelések kivételével a készülék a következő anyagokból készülhet: az a rész, ami érintkezésbe kerül a fémfürdővel, kellő állóképességet tanúsítson a folyékony fémmel szemben; amennyiben a fém alumínium, grafit igen megfelel erre a célra. Keramikus anyagok ugyancsak jól használhatók. A 4 tartály és egyéb, nem az olvadék közelében elhelyezkedő rész készülhet acélból, előnyösen rozsdamentes acélból, ami hosszú élettartamot biztosít.
A 13 szűrőt és a készülék egyéb részeit, me4 lyeket bemerítünk az olvadt fémbe a mintavételezés során, előhevítjük az olvadék hőmérsékletére, mielőtt a 14 dugaszoló pálcát eltávolítjuk, és természetesen az olvadék hőmérsékletén tartjuk mindaddig, amíg a mintát le nem vettük. A készülék egyéb részeit, így pl. a 4 tartályt és a 6 szár egy részét igen gyorsan el? tömné a megszilárdult fém, tekintetbe véve azok alacsony hőmérsékletét. Hogy ezt a kezdeti „befagyást el lehessen kerülni, anélkül hogy külső hőt kellene alkalmazni, ezek a részek belső szigeteléssel vannak ellátva, amelyen nem tud áthatolni a megolvadt fém, pl. keramikus rost-papír, pl. a Carborundum Company által gyártott, 970-J jelű Fiberfrax nevű keramikus rostos papír, igen alkalmas erre a célra, melynek normál vastagsága (össze nem nyomott állapotban) 3,175 mm. Egy másik, erre a célra igen alkalmas anyag a Babcock and Wilcox cég által gyártott Kaowool elnevezésű keramikus rost-papír.
A 7 vezeték felső részén nagy átmérővel van kialakítva, és ez a szakasz szigetelve van, míg az alsó szakasz kisebb átmérőjű és nincs szigetelve, és a 8 szigetelés a 7 vezeték felső szakaszának bemerített és be nem merített részét egyaránt fedi. Hogy a mintavevő készüléket miért csak egy a 8 szigetelés közbenső pontjáig merítjük be, már az előbbiekben megmagyaráztuk. A 7 vezetéknél azért szűkítjük le a keresztmetszetet, hogy a letörést megkönnyítsük. A megszilárdulás után a 6 szár nem szigetelt szakaszában lévő fémmag elcsavarható és kihúzható olymódon, hogy a törés a szár nem szigetelt szakasza kezdetén vagy a keskeny szakaszon belül következik be. Ezáltal kikerül a fém a 6 szárnak azon részéből, amely nem olvadna ki különben a mintavevő készülék legközelebbi merítésekor, ami viszont lehetővé teszi ezen alkatrész újbóli felhasználását.
Amikor a fém lehúzása befejeződött, és a mintavevő készüléket visszahúztuk az olvadékból, a 12 szűrőcsészében lévő fém előnyösen a csésze fenékrészétől felfelé haladva szilárdul meg. A folyékonyból szilárd állapotba való átmenet alatt kívánatos egy kismértékű lefele irányuló folyás a 13 szűrőn keresztül, de semmi esetre sem az ellenkező irányban. Ugyanakkor, ha túl sok fém folyik le, nem marad fém a szűrő tetején, ami megnehezíti a kiértékelést. Bármilyen ellenirányú áramlat ugyanakkor leemeli a kiszűrt szilárd anyagot tartalmazó réteget a szűrő felületéről, ami megint csak megnehezíti a kiértékelést. Az átmeneti időszak alatt az áramlás szabályozása a 2 tartályfedél kialakításával történik. Már az előbbiekben említettük, hogy a 4 tartály az 5 szigeteléssel van bélelve, ez ugyanaz a fajta 8 szigetelés, mint amilyet a 6 szárnál alkalmazunk. A szigetelőanyag elég porózus legyen ahhoz, hogy a készülékben lévő gáz igen csekély megszorítással az 1 vákuumcsőbe tudjon beáramlani. Hogy a gázáramlást akadályozó körülményeket a minimumra szorítsuk, a 2 fedél alsó felületén radiális 3 hornyok vannak kimunkál-47
188 773 va, ezek a 2 fedél közepén lévő nyílással vannak kapcsolatban, amely viszont az 1 vákuumcsőbe nyílik. A 2 fedél alatt található az 5 szigetelés, amely hengeralakú tartály esetén korongalakú. Ebben a szigetelésben nincs nyílás. Amikor a felfelé haladó olvadék eléri ezt a 2 fedél alatt elhelyezkedő szigetelést, az áramlat megáll, mivel a folyadék nem képes áthatolni a szigetelésen. Mindazonáltal, egy bizonyos mennyiségű fém át tud hatolni a fedélszigetelés és az 5 oldalszigetelés közötti illesztésnél. Ez a fém viszont lehúzódik a 2 fedél középső nyílása felé a radiális 3 hornyok útján, de a viszonylag hideg 2 fedéllel történő érintkezés következtében megszilárdul, még mihelyt elérné és elzárná a nyílást. Megjegyzendő, hogy a 2 fedél a 4 tartály egy részét képezi, és az egész 4 tartály, beleértve természetesen a 2 fedelet is, az 5 szigetelőanyaggal van kibélelve, kivéve a nyílást, ahol a 7 vezeték az anyagot a 4 tartályba betáplálja. Habár a szigetelés folyamatos, általában nem egy darabból van kialakítva,
A keramikus rost-papír vagy egyéb szigetelőanyagok rostjait egy szerves kötőanyag köti össze, ami megkönnyíti a kezelést. Ezt a szerves anyagot az olvasztott fémből származó hő elpárologtatja vagy pirolizálja, az így keletkező gázok a 2 fedélen lévő nyíláson és az 1 vákuumcsöven keresztül távoznak. Ez a gázfejlődés még egy bizonyos ideig folytatódik, mindaddig, míg a 4 tartály fel nem töltődik az olvadt fémmel. A találmány szerinti mintavevő készülék úgy van megszerkesztve, hogy ezek a gázok szabadon eltávozhatnak, és nem jöhet létre semminemű nyomás a tartályon belül, mivel a nyomás visszakényszerítené az olvadt fémet a szűrőbe. A szabad gázáramlást úgy biztosíthatjuk, hogy a szigeteléshez használt betéteket vagy lapokat úgy rakjuk össze, hogy egyik érintse a másikat. A folyamatos 5 szigetelés a radiális 3 hornyokkal együtt folyamatos csatornát alkot, amely lehetővé teszi a szigetelés bármely részéből történő gázáramlást a 2 fedélben lévő nyílás felé, még akkor is, ha a készülék teljesen fel van töltve fémmel.
A mintavevő készülék egy fő tartókereten van elrendezve, amely megfelelő eszközökkel rendelkezik a készülék alátámasztására, a készüléknek az olvadékba való bemerítésére és onnan történő kiemelésére, továbbá a készülék folyamatos mérésére a mintázási eljárás alatt. Ez a keret egy önmagában ismert, szokványos szerkezet, ezért részleteiben nem is ismertetjük, kivéve a mérésre szolgáló berendezést, amely igen előnyös a mintavételezés szempontjából.
Ahogy a mintavevő készülék feltöltődik fémmel, természetszerűleg mindig súlyosabb lesz. Azáltal, hogy figyeljük a súlynövekedést, tiszta képet kapunk a szűrőn történő átáramlásról, annak kezdetétől a befejezésig, vizuálisan ezt a képet nem kapnánk meg, figyelembe véve az olvadék opacitását. így tehát pontosan megállapítható, hogy megindult-e az áramlás vagy sem a 13 szűrőn keresztül, amikor a 14 dugaszolópálcát kihúztuk a szűrőcsészéből. Az is megállapítható, hogy a 4 tartály feltöltődött-e vagy sem, vagy valamely ponton leakadt, mielőtt a tartály feltöltődött volna. A súlyváltozást időben figyelve a mintavétel alatt pontos képet nyerhetünk a 13 szűrőn való átáramlás üteméről.
A mérést előnyösen olymódon foganatosíthatjuk, hogy a mintavevő készüléket egy szerelő-blokkra felerősítjük, ami viszont a fő keretre lesz felerősítve laprugók segítségével. A szerelő-blokknak a fő kerethez viszonyított elmozdulását egy számlapos indikátor jelzi; ezt az elmozdulást az ismert rugókonstanssal együtt alkalmazva kiszámíthatjuk a súlyváltozásokat. Ez igen célszerű mechanikai elrendezés, de a mérést más eszközökkel is végezhetjük, pl. különböző típusú mérőcellákkal. A mérési folyamat igen lényeges részét képezi a 14 dugaszolópálca megfelelő kezelése. Miután eltávolítottuk a szűrőcsészéből, a szerelő-blokkra keríti felfüggesztésre, kb. ugyanabban a függőleges helyzetben, mint mielőtt el lett volna távolítva, hogy biztosítsuk a folyékony fémbe való bemerítésnél az azonos bemerülési fokot. így a mérőeszköz által érzékelt teljes súlyt nem befolyásoló a 14 dugaszolópálca eltávolítása és fenntartható a mérési folyamat előzőleg beállított kiindulási pontja.
Claims (7)
- Szabadalmi igénypontok1. Mintavevő készülék olvadt fémből történő mintavételhez, amely az alábbi komponensek kombinációjával alakítható ki:1. egy porózus szűrő (13),
- 2. szűrőtartó (9) a porózus szűrőhöz,
- 3. egy üreges vezeték (7, 10), amely a szűrő környezetében és az alatt lévő pontból kiindulva, a szűrőtartón (9) keresztül egy fedett tartályba (4) vezet, és
- 4. a vákuumot létrehozó berendezés, amely a fedélen lévő nyíláson keresztül csatlakozik a tartályhoz (4), mikor is az: egyes alkotóelemeket úgy kell elrendezni, hogy a megolvadt fémet lefelé lehessen átereszteni a szűrőn, majd innen a vezetéken keresztül a tartályba lehessen juttatni, azzal jellemezve, hogy a szűrőtartóban (9) egy mélyedés van kialakítva, és a mélyedés felső szakaszában egy pontosan illeszkedő, de eltávolítható, mindkét oldalán nyitott szűrőcsésze van, a két vége környezetében a kerületi felfekvőfelület van, amelyen a szűrő (13) nyugszik. továbbá egy eltávolítható dugaszolópálcája (14) van, amely pontosan illeszkedik a szűrőcsészének (12) a szűrő (13) feletti szakaszába; a vezetéknek (7) az a része, melyet nem merítünk be a fémbe, valamint a tartály és annak fedele folyamatos szigeteléssel (5) van ellátva; a szigetelő anyag iners és azon az olvadt fém nem tud áthatolni, de ugyanakkor lehetővé teszi a gázok áthaladását.2. Az 1. igénypont szerinti mintavevő készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrő (13) grafitból készül.188 7733. Az 1. igénypont szerinti mintavevőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy rögzítőnyílások (16) vannak a szűrőcsésze falában kifúrva, a szűrő (13) felett és alatt.4. Az 1. igénypont szerinti mintavevőkészülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőcsésze (12) felső vége leferdített ajakrésszel és lekerekített külső éllel van kialakítva, mikor is a letörés szöge és az él sugara úgy van meghatározva, hogy a szűrőcsésze (12) függőleges helyzetében a nehézségi erő hatására a megolvadt fém átfolyik az ajakrészen (17) és elfolyik a csészétől.
- 5. Az 1. igénypont szerinti mintavételi készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a nyílás alsó szakaszát legalább egy üreges, mindkét oldalán nyitott dugóval (11) teljesen kitöltjük, és az említett dugó (11) iners anyagból készül, amely nem engedi át az olvadt fémet.5
- 6. Az 5. igénypont szerinti mintavevő készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a vezetéknek (7, 10) az a szakasza, amely nem lesz bemeritve, nagyobb átmérővel van kialakítva, mint az alsó szakasz, amely be lesz10 merítve, és a szigetelés a nagyobb átmérőjű szakaszt fedi be.
- 7. Az 1. igénypont szerinti mintavevőkészülek kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartály (4) oldalán legalább egy radiális15 horony (3) van, amely a felél (2) kerületétől kiindulva a nyílásig halad.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/233,110 US4366721A (en) | 1981-02-10 | 1981-02-10 | Molten metal sampling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU188773B true HU188773B (en) | 1986-05-28 |
Family
ID=22875923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU82409A HU188773B (en) | 1981-02-10 | 1982-02-10 | Sampler for metal melts |
Country Status (26)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4366721A (hu) |
| EP (1) | EP0057965B1 (hu) |
| JP (1) | JPS5928832B2 (hu) |
| KR (1) | KR890002567B1 (hu) |
| AT (1) | ATE12691T1 (hu) |
| AU (1) | AU545744B2 (hu) |
| BR (1) | BR8200677A (hu) |
| CA (1) | CA1156493A (hu) |
| CS (1) | CS224642B2 (hu) |
| DE (1) | DE3262927D1 (hu) |
| ES (1) | ES509411A0 (hu) |
| GR (1) | GR78225B (hu) |
| HU (1) | HU188773B (hu) |
| IE (1) | IE52244B1 (hu) |
| IL (1) | IL64942A0 (hu) |
| IN (1) | IN157481B (hu) |
| IS (1) | IS1179B6 (hu) |
| MX (1) | MX156916A (hu) |
| NO (1) | NO156766C (hu) |
| NZ (1) | NZ199628A (hu) |
| PH (1) | PH18424A (hu) |
| PL (1) | PL136817B1 (hu) |
| RO (1) | RO83767B (hu) |
| SU (1) | SU1274633A3 (hu) |
| YU (1) | YU28582A (hu) |
| ZA (1) | ZA82722B (hu) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2730062B1 (fr) * | 1995-01-26 | 1997-04-18 | Fonderie Ctr Tech Ind | Dispositif de determination de la proprete d'un alliage metallique |
| GB9523124D0 (en) * | 1995-11-11 | 1996-01-10 | Enright Philip G | Filtration device |
| GB9523154D0 (en) * | 1995-11-11 | 1996-01-17 | Enright Philip G | Filtration apparatus and method |
| CA2198301C (en) * | 1997-02-24 | 2004-09-14 | Alcan International Limited | Portable liquid metal filtration device for inclusion analysis |
| US8973196B2 (en) * | 2008-12-08 | 2015-03-10 | Emerson Electric Co. | Slide-out drum with filter for a wet/dry vacuum appliance |
| EP2369033A1 (de) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | Saint-Gobain Glass France | Verfahren zum Nachfüllen einer Verdampferkammer |
| DE102011121183B4 (de) * | 2011-05-18 | 2014-02-27 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Probennehmer für die Probennahme aus Schmelzen mit einem Schmelzpunkt größer 600°C sowie Verfahren zur Probennahme |
| RU2591165C1 (ru) * | 2015-06-01 | 2016-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для отбора проб жидкометаллического теплоносителя ядерного реактора, в котором выполнен канал для отбора проб |
| CN107376488A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-11-24 | 江苏省环境监测中心 | 适用于含重金属的水质样品的现场过滤系统 |
| DE102017121595A1 (de) * | 2017-09-18 | 2019-03-21 | Aktiengesellschaft der Dillinger Hüttenwerke | Verfahren zur Analyse von Partikeln in Stahl, insbesondere von Ausscheidungen oder/und Einschlüssen |
| CN116440708B (zh) * | 2023-04-19 | 2023-11-03 | 山东鲁东环保科技有限公司 | 一种防止高盐浓水膜系统结垢的优化装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3006473A (en) * | 1958-11-03 | 1961-10-31 | Aluminum Co Of America | Filtering of molten aluminum |
| US3589199A (en) * | 1970-02-19 | 1971-06-29 | Aluminum Co Of America | Vacuum sampler with porous mold insert |
| US3870511A (en) * | 1971-12-27 | 1975-03-11 | Union Carbide Corp | Process for refining molten aluminum |
| US3820380A (en) * | 1972-11-03 | 1974-06-28 | Nat Steel Corp | Sampling molten metal baths |
| US3996803A (en) * | 1974-11-26 | 1976-12-14 | Falk Richard A | Molten metal sampling apparatus |
| US4093193A (en) * | 1977-06-07 | 1978-06-06 | Electro-Nite Co. | Composite high temperature protection tube |
| CA1130980A (en) * | 1977-11-25 | 1982-09-07 | Swiss Aluminium Ltd. | Method for the filtration of molten metal |
| DE2840745C3 (de) * | 1978-09-15 | 1981-04-23 | Kolb, Gustav, 5870 Hemer | Keramische Probenahmevorrichtung für schlackenbehaftete Metallschmelzen, insbesondere Stahlschmelzen |
| US4179931A (en) * | 1978-09-15 | 1979-12-25 | Richard A. Falk | Pneumatic metal sampler |
-
1981
- 1981-02-10 US US06/233,110 patent/US4366721A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-01-29 CA CA000395216A patent/CA1156493A/en not_active Expired
- 1982-02-01 IN IN80/DEL/82A patent/IN157481B/en unknown
- 1982-02-02 NZ NZ199628A patent/NZ199628A/en unknown
- 1982-02-04 ZA ZA82722A patent/ZA82722B/xx unknown
- 1982-02-05 IL IL64942A patent/IL64942A0/xx not_active IP Right Cessation
- 1982-02-08 GR GR67261A patent/GR78225B/el unknown
- 1982-02-08 ES ES509411A patent/ES509411A0/es active Granted
- 1982-02-08 NO NO820368A patent/NO156766C/no unknown
- 1982-02-08 BR BR8200677A patent/BR8200677A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-02-08 SU SU823419602A patent/SU1274633A3/ru active
- 1982-02-08 JP JP57017696A patent/JPS5928832B2/ja not_active Expired
- 1982-02-08 IS IS2703A patent/IS1179B6/is unknown
- 1982-02-08 RO RO106562A patent/RO83767B/ro unknown
- 1982-02-09 AT AT82200151T patent/ATE12691T1/de active
- 1982-02-09 PH PH26841A patent/PH18424A/en unknown
- 1982-02-09 KR KR8200575A patent/KR890002567B1/ko not_active Expired
- 1982-02-09 DE DE8282200151T patent/DE3262927D1/de not_active Expired
- 1982-02-09 AU AU80293/82A patent/AU545744B2/en not_active Ceased
- 1982-02-09 IE IE287/82A patent/IE52244B1/en unknown
- 1982-02-09 MX MX191306A patent/MX156916A/es unknown
- 1982-02-09 EP EP82200151A patent/EP0057965B1/en not_active Expired
- 1982-02-10 HU HU82409A patent/HU188773B/hu not_active IP Right Cessation
- 1982-02-10 CS CS82900A patent/CS224642B2/cs unknown
- 1982-02-10 YU YU00285/82A patent/YU28582A/xx unknown
- 1982-02-24 PL PL1982235211A patent/PL136817B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO820368L (no) | 1982-08-11 |
| YU28582A (en) | 1984-12-31 |
| ATE12691T1 (de) | 1985-04-15 |
| IS2703A7 (is) | 1982-08-11 |
| IN157481B (hu) | 1986-04-05 |
| SU1274633A3 (ru) | 1986-11-30 |
| RO83767A (ro) | 1984-04-12 |
| NO156766B (no) | 1987-08-10 |
| RO83767B (ro) | 1984-05-30 |
| ES8305927A1 (es) | 1983-04-16 |
| US4366721A (en) | 1983-01-04 |
| DE3262927D1 (en) | 1985-05-15 |
| MX156916A (es) | 1988-10-14 |
| PL136817B1 (en) | 1986-03-31 |
| PH18424A (en) | 1985-06-26 |
| CA1156493A (en) | 1983-11-08 |
| ZA82722B (en) | 1983-01-26 |
| AU8029382A (en) | 1982-08-19 |
| IE52244B1 (en) | 1987-08-19 |
| BR8200677A (pt) | 1982-12-14 |
| NZ199628A (en) | 1985-03-20 |
| CS224642B2 (en) | 1984-01-16 |
| NO156766C (no) | 1987-11-18 |
| ES509411A0 (es) | 1983-04-16 |
| PL235211A1 (hu) | 1982-11-22 |
| JPS5928832B2 (ja) | 1984-07-16 |
| GR78225B (hu) | 1984-09-26 |
| JPS57182089A (en) | 1982-11-09 |
| IE820287L (en) | 1982-08-10 |
| EP0057965A1 (en) | 1982-08-18 |
| IL64942A0 (en) | 1982-04-30 |
| AU545744B2 (en) | 1985-08-01 |
| IS1179B6 (is) | 1984-12-28 |
| KR830009238A (ko) | 1983-12-19 |
| EP0057965B1 (en) | 1985-04-10 |
| KR890002567B1 (ko) | 1989-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU188773B (en) | Sampler for metal melts | |
| JP2009513934A (ja) | 溶融した塊の冷却曲線を測定するための方法及び装置 | |
| CA2524515C (en) | Device and method for measuring metal inclusions | |
| US3321978A (en) | Molten metal sampling apparatus | |
| JP3273327B2 (ja) | 金属溶湯サンプリング装置 | |
| RU2651031C1 (ru) | Способ отбора пробы жидкого металла | |
| JPH055496Y2 (hu) | ||
| US4624149A (en) | Sampling tube | |
| KR101179681B1 (ko) | 도금욕 내 알루미늄 농도 측정용 시료 추출 장치 | |
| CA2511533C (en) | Separating vessel | |
| JPH07146288A (ja) | 溶融金属の分析試料採取装置 | |
| EP4610620A1 (en) | Sample unit for a sampling system and method for taking samples from molten aluminum in a primary aluminum producing facility | |
| JPH0554999U (ja) | 容器内における金属溶湯のレベルセンサ | |
| RU2672646C1 (ru) | Устройство для измерения технологических параметров расплавов стали с одновременным отбором пробы | |
| RU2122194C1 (ru) | Устройство для отбора пробы жидкого металла | |
| KR100792841B1 (ko) | 제강 공정의 시료 채취용 프로브 구조 | |
| JPH09222426A (ja) | 溶融金属試料採取容器 | |
| JPH0745007Y2 (ja) | 融液採取容器 | |
| JPH0554998U (ja) | 金属溶湯サンプリング装置 | |
| DE3540228A1 (de) | Messkopf zur durchfuehrung von messungen in metallschmelzen und zur entnahme von proben | |
| JPH11160307A (ja) | 溶融アルミニウム合金中の介在物計測装置 | |
| JPH07120455A (ja) | 溶融金属の試料採取装置 | |
| JPH0821832A (ja) | 溶融金属の試料採取装置及び試料採取方法 | |
| WO2013183031A1 (en) | Separating system and method | |
| JPH05180578A (ja) | 金属溶湯サンプリング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |