KR101622457B1 - 샘플러 및 샘플링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융 재료로부터 형성되는 샘플(3)을 위한 샘플 챔버(2)를 구비하는 샘플러(1, 1a)로서, 적어도 하나의 하부 냉각체(6), 적어도 하나의 상부 냉각체(8), 적어도 하나의 내부 냉각체(7) 및 적어도 하나의 충전 부분을 포함하고, 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 공동으로 둘러싸임으로써, 적어도 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 냉각될 수 있으며, 샘플 챔버(2)에 결합된 충전 부분은 충전 개구(5a)에 의해 샘플 챔버(2)에 병합되고, 냉각체(6, 7, 8) 각각은 외표면을 포함하는 샘플러에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 샘플러(1, 1a)는 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)의 구역과 상기 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)에 대향하는 상부 냉각체(8)의 외표면(8a)의 구역 사이에 적어도 하나의 가스를 안내하기 위한 적어도 하나의 간극(11)을 포함하고, 각각의 냉각체(6, 7, 8)의 용적은 간극(11)의 용적보다 크다. 더욱이, 본 발명은 샘플링 방법, 샘플링 프로세스를 실행하기 위한 장치, 및 다양한 실시예 형태의 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)에 관한 것이다.

Description

샘플러 및 샘플링 방법{SAMPLER AND SAMPLING METHOD}

본 발명은 용융 재료로부터 형성되는 샘플, 바람직하게는 용융 금속으로부터, 특히 용융 원철(melted crude iron) 또는 용융 강철로부터 형성되는 샘플을 위한 샘플 챔버를 구비하는 샘플러에 관한 것으로서, 적어도 하나의 하부 냉각체, 적어도 하나의 상부 냉각체, 적어도 하나의 내부 냉각체 및 적어도 하나의 충전 부분, 바람직하게는 하나의 충전 튜브를 포함하고, 샘플 챔버는 적어도 하부 냉각체와 내부 냉각체에 의해 공동으로 둘러싸이고, 바람직하게는 직접 공동으로 둘러싸임으로써, 적어도 샘플 챔버는 적어도 하부 냉각체와 내부 냉각체에 의해 냉각될 수 있으며, 샘플 챔버에 결합된 충전 부분은 충전 개구에 의해 샘플 챔버에 병합되고, 냉각체 각각은 외표면을 포함한다.

더욱이, 본 발명은 600℃를 초과하는 용융 온도를 갖는 용융 재료, 특히 용융 금속, 바람직하게는 용융 원철 또는 용융 강철로부터 샘플링하는 방법에 관한 것으로서, 샘플러가 랜스 및/또는 캐리어 부분, 바람직하게는 캐리어 튜브의 일단부에 위치 결정되고 용융 재료 내에 침지되며, 이어서 샘플러의 샘플 챔버가 용융 재료에 의해 충전되고, 다음에 적어도 샘플이 샘플러에 의해 용융 재료 밖으로 철수된다. 본 발명은 또한 샘플러를 수용하는 샘플 홀더에 관한 것으로서, 샘플 홀더는 샘플러를 수용하기 위한 접촉 부분을 포함하고, 가스를 접촉 부분을 통해 샘플러로 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 라인, 가스를 샘플러로부터 접촉 부분을 통해 배출하기 위한 적어도 하나의 방출 라인, 및 접촉 부분을 통해 연장되고 샘플 챔버에 결합되는 적어도 하나의 가스 라인이 샘플 홀더 내에 배치된다. 본 발명은 또한 랜스를 이용하여 용융 금속에서, 특히 서브랜스를 이용하여 용융 강철에서 샘플링 프로세스를 실행하기 위한 장치에 관한 것으로서, 랜스는 랜드 본체를 포함한다. 더욱이, 본 발명은 600℃를 초과하는 용융 온도를 갖는 용융 재료, 특히 용융 금속, 바람직하게는 용융 원철 또는 용융 강철로부터 샘플링하는 방법에 관한 것으로서, 샘플러는 랜스 및/또는 캐리어 부분, 바람직하게는 캐리어 튜브의 일단부에 위치 결정되고 용융 재료 내에 침지되며, 샘플 홀더는 샘플러와 랜스 및/또는 캐리어 부분 사이에 위치 결정되고, 이어서 샘플러의 샘플 챔버는 용융 재료로 충전되며, 다음에 적어도 샘플이 샘플러에 의해 용융 재료 밖으로 철수된다.

지금까지 공지된 종래 기술에 따르면, 용융 재료, 예컨대 용융 금속으로부터 샘플을 취출하는 것이 가능하다.

예컨대, 랜스 상에 배치되는 측정 헤드를 갖는, 용융 금속에서의 측정 및 샘플링을 위한 측정 프로브가 유럽 특허 제2 397 834 A2호로부터 공지되어 있고, 여기서 측정 헤드는 적어도 하나의 온도 센서와 샘플 챔버를 갖고 있으며, 샘플 챔버는 측정 헤드에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이며, 측정 헤드를 통해 연장되는 충전 채널을 포함한다. 충전 튜브는, 예컨대 석영 유리 튜브이다.

용융 재료 배스(bath) 내에 침지를 통해 샘플이 생성되는 샘플러(sampler)가 미국 특허 제3,646,816호로부터 공지되어 있다. 이러한 관계에 있어서, 먼저 평탄한 샘플을 생성하고 둘째로 니들형 샘플을 생성시키기 위해서 형태가 상이한 샘플 챔버들이 사용되고, 이에 따라 용융 재료 유입 튜브의 유입 구역에서의 환원을 방지하기 위해 알루미늄 튜브가 사용된다. 샘플러로부터 샘플을 취하는 중에 발생되는 압축 공기를 방출하기 위해 개구가 사용된다. 샘플을 냉각시키기 위하여 샘플 챔버의 구역에 금속 디스크가 사용된다.

더욱이, 독일 특허 제32 00 010 A1호는 분광 분석을 위해 침지된 금속제 샘플을 제거하기 위한 랜스의 사용을 개시하고 있는데, 이에 따라 용융 금속 내에 침지되는 랜스의 단부 섹션은 폐쇄된 유입 채널을 갖는 침지 잉곳 몰드를 포함하고, 침지 잉곳 몰드는 보호 가스 분위기 내에 배치되며 충전 채널을 통해 올라가는 샘플의 양은 보호 가스를 압축 및/또는 변위시킨다. 이러한 관계에 있어서, 랜스는 일 실시예에서 과압 밸브를 포함하고, 일 실시예에서 침지 잉곳 몰드를 불활성 가스로 세척하고 침지 잉곳 몰드를 기밀식으로 폐쇄하기 위한 밸브를 포함한다.

더욱이, 샘플러에서, 냉각 챔버 내로 유동되는 샘플로부터 열의 신속한 소산이 초래되어 샘플이 신속하게 냉각되도록 열을 잘 전도하는 구리로 제조된 냉각체를 사용하는 것이 독일 특허 제10 2011 121 183 A1호로부터 공지되어 있고, 여기서 냉각체는 샘플 챔버 구조의 내벽을 형성하는 2개의 본체로 이루어진다. 더욱이, 상기 문헌으로부터, 샘플 챔버로부터 제거되는 시기에 샘플이 불활성 가스에 의해 둘러싸인다는 것이 공지되어 있다.

지금까지 공지된 종래 기술의 한가지 단점은 샘플 챔버 내로 취출된, 나중에 샘플을 형성하는 용융 재료가 샘플 챔버 내에서 단지 매우 서서히 냉각된다는 것이다. 냉각된 샘플에 관한 이후의 측정은, 냉각 시간이 매우 길기 때문에 오랜 시간 간격을 둔 후에만 용융 재료의 진정한 조성에 대해 이루어질 수 있다. 더욱이, 샘플이 여전히 고온인 상태에서 샘플러로부터 제거되면 주위 공기의 존재 때문에 아직 냉각되지 않은 샘플에서 예컨대 산화 반응이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 단점들이 감소되거나 극복될 수 있는 방법을 안출하는 것이다. 구체적으로, 냉각 프로세스 중에 발생하는 고체 샘플이 용융 재료를 취출한 후 단시간만에 용융 재료로부터 제거될 수 있도록 샘플 챔버 내로 취출된 샘플을 신속하고 용이하게 냉각시키는 방법을 안출하는 것이다. 더욱이, 샘플은 신속한 냉각 프로세스를 통해 예컨대 주위 공기와 반응하는 것이 방지되어야 한다.

본 발명의 다른 목적은 간단한 기법과 저렴한 수단을 이용하여 샘플 챔버를 용융 재료로 충전하는 방법을 안출하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 용융 재료로부터 형성된 샘플이, 예컨대 그 분석을 위해 기술적으로 용이한 방식으로 그리고 신속하게 냉각될 수 있는, 용융 재료로부터 샘플링하는 방법을 안출하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 샘플 챔버가 신속하게 충전될 수 있는, 용융 재료로부터 샘플링하는 방법을 안출하는 것이다.

위에서 특정된 본 발명의 제1 목적은, 샘플러가 내부 냉각체의 외표면의 구역과 상기 내부 냉각체의 외표면에 대향하는 상부 냉각체의 외표면의 구역 사이에 적어도 하나의 가스, 바람직하게는 하나의 불활성 가스, 특히 아르곤 또는 질소를 안내하기 위한 적어도 하나의 간극을 포함하고, 각각의 냉각체의 용적은 간극의 용적보다, 바람직하게는 적어도 3:1, 특히 적어도 5:1, 바람직하게는 적어도 10:1, 특히 적어도 20:1의 비율만큼 커서, 샘플러가 보다 우수한 냉각 성능을 갖는다는 점에서 충족된다.

다음의 목적은, 샘플러가 내부에 배치되는 스위치를 구비하고, 스위치는 한편으로는 공급 라인 및 방출 라인에 결합되며 다른 한편으로는 가스 라인에 결합되고, 공급 라인 또는 방출 라인을 가스 라인에 결합하도록 사용될 수 있다는 점에서 충족된다.

상기 목적은 또한 제17항 내지 제25항 중 어느 한 항에 따른 샘플 홀더가 랜스 본체의 일단부에 결합될 수 있고 샘플 홀더에 결합되는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 샘플러를 가질 수 있으며, 장치는 가스를 접촉 부분을 통해 샘플러 내로 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 라인, 가스를 접촉 부분을 통해 샘플러 밖으로 배출하기 위한 적어도 하나의 방출 라인, 및 샘플러 내에서 연장되고 샘플 챔버에 결합되는 적어도 하나의 가스 라인을 포함한다는 점에서 충족된다.

첫번째로 언급된 본 발명에 따른 방법에 관련한 추가 목적은, 샘플러를 침지하기 전에 적어도 하나의 가스, 바람직하게는 불활성 가스, 특히 아르곤 또는 질소가 샘플러 내로 공급되고, 가스는 적어도 하나의 충전 부분, 바람직하게는 충전 튜브를 통해 샘플러로부터 다시 유출되며 이후에 샘플러가 용융 재료 내에 침지되고, 다음에 가스의 공급이 변화된 후에, 특히 차단되거나 유동 방향이 역전된 후에, 샘플 챔버가 용융 재료로 충전되며, 이어서 샘플 챔버가 용융 재료로 충전되는 동안에 또는 그 후에 가스가 샘플러 내로 다시 공급되어 적어도 샘플 챔버가 공급된 가스에 의해 냉각된다는 점에서 충족된다.

위에서 마지막으로 언급된 본 발명에 따른 샘플링 방법에 관련한 목적은, 샘플러를 침지하기 전에 적어도 하나의 가스, 바람직하게는 불활성 가스, 특히 아르곤 또는 질소가 적어도 하나의 공급 라인 및 적어도 하나의 가스 라인을 통해 샘플러 내로 공급되고, 가스는 다시 샘플러로부터 적어도 하나의 충전 부분, 바람직하게는 충전 튜브를 통해 유출되며, 다음에 샘플러가 용융 재료 내에 침지된 후에, 가스의 공급은 샘플 홀더 내의 스위치를 위치 A로부터 위치 B로 전환시킴으로써 변화되고, 특히 차단되거나 유동 방향이 역전되고, 이어서 샘플 챔버가 용융 재료로 충전된 다음, 스위치를 위치 B로부터 위치 C로 전환시킴으로써 샘플 챔버가 용융 재료로 충전되는 동안에 또는 그 후에 가스가 다시 샘플러 내로 공급됨으로써, 적어도 샘플 챔버가 공급된 가스에 의해 냉각된다는 점에서 충족된다.

따라서, 본 발명은 독립항과 종속항으로서, 청구항 제1항에 따른 적어도 하나의 샘플러, 청구항 제9항에 따른 샘플링 방법, 청구항 제17항에 따른 샘플 홀더, 청구항 제26항에 따른 장치, 및 청구항 제28항에 따른 방법에 관한 것이다.

더욱이, 본 발명은 또한 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 샘플러를 제조하는 장치에 관한 것으로서, 장치가 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 샘플러를 제조하는 적절한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 이전 실시예에 따른 장치에 의해 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 샘플러를 제조하는 방법에 관한 것이다.

더욱이, 본 발명은 랜스를 이용하여 용융 금속에서, 특히 서브랜스를 이용하여 용융 강철에서 샘플링 프로세스를 실행하기 위한 장치에 관한 것으로서, 랜스는 랜스 본체를 포함하고, 본 발명에 따른 샘플 홀더는 본 발명에 따른 샘플러를 수용하기 위한 접촉 부분에 의해 랜스 본체의 일단부에 배치될 수 있고, 장치는 가스를 접촉 부분을 통해 샘플러 내로 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 라인, 가스를 접촉 부분을 통해 샘플러 밖으로 배출하기 위한 적어도 하나의 방출 라인, 및 접촉 부분을 통해 연장되고 샘플 챔버에 결합되는 적어도 하나의 가스 라인을 포함하고, 스위치가 샘플 홀더가 아니라 랜스 본체 내에 배치된다.

마지막으로, 본 발명은 본 발명에 따른 샘플 홀더를 제조하는 장치에 관한 것으로서, 장치는 샘플 홀더를 제조하기에 적절한 수단을 포함한다.

더욱이, 본 발명은 이전 실시예에 따른 장치에 의해 본 발명에 따른 샘플 홀더를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종속항들은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 청구한다.

본 발명의 범위 내에서, 변화는 감소, 차단 또는 역전을 포함한다. 공급의 역전, 즉 유동 방향의 역전은 샘플러 내에, 이에 따라 샘플 챔버 내에도 부압을 발생시킨다. 상기 3가지 변화 상태는 단지 연속적으로 조합하여 발생할 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 샘플러에 의해, 용융 재료로부터 형성된 샘플을 기술적으로 용이하고도 신속한 방식으로 냉각체들에 의해, 샘플이 샘플 챔버로부터 제거될 수 있거나, 대안적으로 상기 샘플러에서 추가 사용될 수 있는 온도로 냉각시킬 수 있다. 샘플을 제거하는 관점에서 샘플의 추출은 샘플이 샘플러의 파괴시에 해방되도록 샘플러를 적절하게 낙하시키거나 조종하는 것을 통해 진행된다. 더욱이, 샘플러는 용융 재료로부터 형성되는 샘플의 비용 효율적인 냉각을 가능하게 한다. 용융 재료로부터 샘플링하기 위한 본 발명에 따른 방법은 또한 샘플러로 재공급된 가스에 의해 샘플을 용이하고, 저렴하며 신속하게 냉각시키도록 사용될 수 있다. 냉각된 샘플은 예컨대 주위 공기와 더 이상 반응하지 않거나, 대안적으로 진행하고 있는 샘플의 임의의 반응 또는 변화가 냉각을 통해 감소된다. 더욱이, 유리하게는, 샘플의 치수 및 샘플러 내에서 불활성 가스, 예컨대 아르곤의 사용으로 인해 샘플러가 고형화된 샘플의 분석을 위한 임의의 준비를 필요로 하지 않는 것이 가능하다. 따라서, 제거된 샘플의 처리를 위해 공장 빌딩에서 예컨대 밀링 머신 또는 폴리싱 머신과 같은 추가의 제조 기계류가 요구되지 않는다. 이는 특히 유리한 것으로 고려되어야 한다. 더욱이, 본 발명에 따르면 시간의 소비를 감소 또는 최소화하는 것이 가능하다. 샘플이 가능한 우선 순위 문제로 분석되는 별개의 실험실, 또는 상기 별개의 실험실의 사용에 관한 부수적인 제약을 갖는 공압식 선적 시스템 또는 컨베이어 벨트가 필요없는데, 그 이유는 샘플이 예컨대 공장 빌딩에 사용되는 컨버터 및 랜스 유닛 다음에, 분석 유닛을 이용하여 현장에서 바로 분석될 수 있기 때문이다. 이는 또한 특히 유리한 다른 것으로 고려되어야 한다. 본 발명에 따른 샘플 홀더는 또한 샘플러의 샘플 챔버를 용융 재료로 용이하고, 저렴하며 신속한 방식으로 충전하는 것이 가능하게 할 수 있다. 더욱이, 유리하게는, 본 발명에 따른 샘플러는 단순하고 저렴한 디자인을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 샘플러는 기존의 샘플링 장치에 쉽게 통합될 수 있다.

샘플 챔버에 결합되고, 용융 재료가 용융 재료 배스로부터 샘플 챔버 내로 경유하는 충전 부분이, 예컨대 석영 유리, 세라믹 재료 등으로부터 제공된다.

하부, 상부 및/또는 내부 냉각체는 바람직하게는 샘플 챔버 내에서 나중에 샘플을 형성하는 용융 재료보다 높은 용융점을 갖는 금속 또는 금속 합금, 예컨대 강철 합금으로 제조되도록 구성되는 것이 유리하다.

더욱이, 대안적으로 또는 추가적으로, 냉각체는 코팅될 수 있다. 이는, 예컨대 샘플이 냉각되는 동안에 샘플의 산화 및/또는 미소한 구조적 변화가 방지되게 함으로써, 샘플의 각각의 외측이 바람직하게는 대응하는 코팅된 냉각체에 인접하게 배치된다.

샘플러의 다른 유리한 개량에 따르면, 적어도 하부 냉각체와 내부 냉각체는 샘플 챔버의 벽을 형성하고, 상기 벽은 하부 냉각체와 내부 냉각체의 각각의 외표면의 구역에 의해 형성되어 중공 공간을 갖는 샘플 챔버가 하부 냉각체와 내부 냉각체 사이에 형성된다.

샘플이 냉각되는 동안에 하부 냉각체와 내부 냉각체 사이에 배치되기 때문에, 본 발명에 따르면 샘플을 특히 용이하고 신속한 방식으로 냉각시킬 수 있다. 이는, 하부 냉각체 및 내부 냉각체의 대응하는 표면이 바람직하게는 바로 샘플에서 경계를 이뤄서 열이 각각의 냉각체에 의해 직접 소산된 다음에 유동 가스에 의해 샘플러 밖으로 안내될 수 있기 때문에 그러하다.

샘플러의 다른 유리한 개량은, 샘플러가 가스, 바람직하게는 불활성 가스, 특히 아르곤 또는 질소를 공급하기 위한 적어도 하나의 커넥터를 포함한다는 것이다. 커넥터는 또한 하이브리드 커넥터로서 지칭된다. 커넥터는 샘플로부터 대응하는 냉각체, 특히 하부 및 내부 냉각체로 전달되는 열을 커넥터를 통해 공급되는 열에 의해 소산하도록 사용될 수 있다. 이러한 관계에서, 개별적인 경우에 원하는 냉각 효과를 위해 공급되는 가스의 양을 조절하는 것이 가능하다. 샘플과 공급된 가스의 반응이 진행하지 않도록 불활성 가스, 특히 아르곤 또는 질소를 사용하는 것이 바람직하다. 커넥터를 통해 공급되는 가스의 다른 바람직한 목적은 용융 재료가 초기에 샘플러에 진입할 수 없도록 가스를 샘플러의 충전 부분으로부터 용융 재료로 유동하게 함으로써 용융 재료가 샘플 챔버 내로 취출될 때까지는 샘플 챔버에 용융 재료가 없게 하는 것이다.

샘플러의 다른 유리한 개량에 따르면, 적어도 하부 및 내부 냉각체가 서로 분리될 수 있다. 이 구조로 인해, 샘플은 바람직하게는 하부 냉각체와 내부 냉각체 사이에 형성되는 샘플 챔버로부터 쉽게 제거된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 냉각된 샘플과 하부 냉각체는 이러한 관계에서 냉각된 샘플이 제거되는 동안에 서로 분리될 수 없다.

상기 간극을 구비하면, 한편으로는 특정한 양의 가스가 샘플러 내로 유입되게 할 수 있다. 다른 한편으로, 이에 따라 예컨대 용융 재료가 샘플 챔버 내로 취출된 후에 샘플러에서 발생되는 열의 대부분의 양을 소산시킬 수 있다. 이러한 관계에서, 간극의 형태는 임의의 3차원 기하학적 형태, 예컨대 구형, 타원형, 원뿔형, 사다리꼴 및/또는 그 임의의 조합일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 간극에 상이한 형태를 포함하는 자유 형태의 표면이 또한 가능함은 물론이다.

샘플러의 다른 유리한 개량에 따르면, 샘플러는 공급된 가스의 방출을 위한 적어도 하나의 가스 배출 개구를 포함한다. 위에 제공된 설명에 따르면, 공급된 가스는 용융 재료가 샘플 챔버 내로 취출되기 전에 충전 부분으로부터 용융 재료로 유동하는 것이 가능하다. 용융 재료가 충전 부분을 통해 샘플 챔버로 유동된 후에, 상기 경로는, 샘플러를 냉각하기 위하여 용융 재료를 샘플러 내에 충전하기 전과 동일한 양으로 공급된 가스가 압력이 증가하는 것을 방지하기 위하여 다른 루트에 의해 방출되게 하도록 적어도 손상되거나 차단된다. 이 목적은 가스 배출 개구에 의해 만족되는데, 가스 배출 개구는 용융 재료가 취출된 후에 특히 예컨대 냉각체들 사이의 간극을 통해 냉각을 위한 연속적인 가스 공급을 가능하게 하고, 이어서 상기 가스를 샘플 챔버를 통해 유동하는 일 없이 샘플러로부터 빠져나가도록 안내한다.

샘플러의 다른 유리한 개량에 따르면, 냉각체들 중 적어도 하나, 바람직하게는 상부 냉각체는 적어도 하나의 통풍 개구를 포함한다. 냉각체의 구역에 통풍 개구를 구비하면, 샘플러로 공급되고 냉각에 사용된 가스의 양이 샘플링 후에 가스 배출 개구로 통풍 개구를 통해 안내될 수 있다는 점에서 유리하다.

다른 유리한 개량에 따르면, 통풍 개구는 개방될 수 있는 적어도 하나의 폐쇄구, 바람직하게는 개방될 수 있는 멤브레인을 통해 폐쇄될 수 있고, 폐쇄구는 샘플 챔버가 용융 재료에 의해 충전되는 동안에 또는 그 후에 개방된다. 위에 제공된 설명에 따르면, 본 발명은 용융 재료가 샘플 챔버 내로 취출될 때까지 가스를 먼저 냉각체들을 통해, 그 다음에 샘플 챔버를 통해, 그리고 마지막으로 충전 부분 밖으로 안내하도록 제공한다. 샘플 챔버를 용융 재료로 충전한 후에, 가스의 유동 경로는 충전 부분에 의해 부분적으로 또는 특히 완전히 차단되어, 냉각에 필요한 가스가 샘플러로부터 빠져나가도록 개방될 수 있는 폐쇄구를 통해 이전과 같이 안내될 수 있다. 이러한 관계에서, 폐쇄구는 샘플 챔버가 용융 재료에 의해 충전되는 동안에 또는 그 후에 개방된다. 이러한 관계에서, 개구는 폐쇄구가 특정한 압력으로만 개방되는 압력 증가를 통해 발생될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 폐쇄되는 폐쇄구의 상태로부터 개방되는 폐쇄구의 상태로 전환을 초래하도록 샘플러가 중온의 액체 용융 재료 내에 침지된 후에 샘플러를 둘러싸는 용융 재료의 열의 양에 의해 폐쇄구가 영향을 받는 것이 가능하다.

통풍 개구는, 예컨대 원형 형태 또는 각형 형태 또는 이들의 임의의 조합, 예컨대 직선 부분을 갖는 원형 형태, 각형 부분을 갖는 타원형 형태 등을 가질 수 있다.

다른 유리한 개량에 따르면, 통풍 개구의 직경은 대략 0.7 mm 내지 대략 1.3 mm, 바람직하게는 1.0 mm이다.

샘플러의 다른 유리한 개량에 따르면, 폐쇄구, 바람직하게는 멤브레인은 적어도 하나의 플라스틱 결합부, 바람직하게는 접착 테이프, 핫멜트 접착제, PVC 플라스틱 스토퍼, 플라스틱 재료로 제조된 핫멜트 커넥터를 갖는 폐쇄 밸브 등을 포함한다. 샘플 챔버 내의 용융 재료의 열이 플라스틱 재료로 이루어진 폐쇄구를 용융시켜 폐쇄구를 변형시키거나 용해시킴으로써, 폐쇄구가 부분적으로 또는 전체적으로 개방되는 것이 가능하다. 이 목적을 위해, 공급된 가스는 위에 제공된 설명에 따른 샘플러를 통해 냉각에 필요한 또는 예정된 양으로 계속 유동할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 공급된 가스의 양을 통해, 예컨대 폐쇄구의 변형을 통해 발생된 압력의 영향을 통해 플라스틱 결합부로 이루어진 폐쇄구를 개방시킬 수 있다.

폐쇄구의 특성 변화 후에, 공급된 가스는 통풍 개구 밖으로 또는 이어서 가스 배출 개구 밖으로 유동하게 된다.

샘플러의 다른 유리한 개량에 따르면, 폐쇄구, 바람직하게는 멤브레인은 대략 0.5 bar 내지 대략 4 bar, 특히 1.7 bar 내지 대략 2.3 bar, 바람직하게는 대략 2.0 bar의 압력 저항성을 갖는다. 따라서, 폐쇄구를 특정한 압력에서만 개방시킬 수 있다. 폐쇄구 구역에서의 고압은 예컨대 특히 강한 냉각이 요구되는 시점에 다량의 가스를 공급함으로써 발생될 수 있다.

샘플러의 다른 유리한 개량에 따르면, 폐쇄구, 바람직하게는 멤브레인의 온도 저항성(temperature resistance)은 대략 50℃ 내지 대략 90℃, 바람직하게는 대략 70℃이다. 이는 샘플러가 침지될 때에 용융 재료 상에 보통 배치되는 슬래그를 거치는 통과 중에 폐쇄구가 아직 개방되지 않는다는 것을 보장한다. 온도 저항성은 폐쇄구가 주위 공기 등에 노출될 때에 개방되지 않게 하는 것이 명백하다. 샘플러가 용융 재료 내에 침지될 때에, 예컨대 샘플러가 용융 재료로부터 이미 제거된 경우와 동시에 약간의 지연 시간을 두고 대략 70℃의 온도가 달성되도록 폐쇄구의 구역에 시간 지연된 온도 증가가 존재한다.

특히 바람직한 개량에 따르면, 폐쇄구는 특정한 양의 가스만이 통과하게 하는 멤브레인으로서 설계된다. 이러한 관계에서, 상기 양은 특히 샘플러로 공급되는 열량 및 가스의 양에 집중하여, 예컨대 멤브레인 주위의 압력 및/또는 주위 온도의 함수일 수 있다.

본 발명의 다른 유리한 개량에 따르면, 샘플러는 용융 재료 내에 샘플러의 위치를 결정하기 위하여 적어도 하나의 측정 시스템, 바람직하게는 온도 센서, 특히 열전대를 포함한다. 이 수단에 의해, 샘플러 내로 가스의 공급이 각각의 개별적인 경우에 제어될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이는 예컨대 충전 튜브를 통해 용융 재료가 샘플 챔버 내로 진입하는 시점의 최적의 결정을 가능하게 한다. 슬래그 캡이 특정한 온도(예컨대, 1,000℃)에서 용융되어 샘플러 내의 가스 유동이 적절하게 전환될 수 있어 용융 재료가 샘플 챔버 내로 유동하고 샘플이 취해진다.

대안적으로, 본 발명에 따른 랜스는 측정 시스템, 바람직하게는 유도 측정 시스템을 포함하고, 샘플러는 랜스 상에 위치 결정되며, 바람직하게는 랜스에 고정된다. 결합 요소로서 작용하는 샘플 홀더가 랜스와 샘플러 사이에 배치될 수 있다. 유도 측정 시스템에 의해 용융 재료 내에 샘플러의 위치를 결정하는 것이 가능하다. 따라서, 슬래그로부터 용융 재료로의 천이를 검출하고 적어도 측정하여, 가스 공급이 천이의 검출 중에 또는 그 후에 변화될 수 있다. 따라서, 샘플러가 일단 슬래그로부터 용융 재료 내로 침지되면 샘플러 내로 가스의 공급을 변화시킬 수 있다. 유도 측정 시스템은 바람직하게는 슬래그로부터 용융 재료로의 천이 시에 발생하는 유도를 측정하기 위해 바람직하게는 와이어 코일을 포함한다.

다른 유리한 개량에 따르면, 간극 및 가스의 공급은 용융 재료로 형성된 샘플이 샘플 챔버 내에서 대략 90℃ 내지 대략 200℃, 바람직하게는 대략 150℃의 온도로 냉각되게 한다. 위에 제공된 설명에 따르면, 대응하는 냉각체들 사이의 간극을 통해 가스를 안내하는 것이 바람직하고, 이는 용융 온도로부터 원하는 온도, 예컨대 150℃ 이하까지 신속하고 용이한 냉각을 가능하게 한다.

다른 유리한 개량에 따르면, 충전 부분은 적어도 보호 캡을 통해, 바람직하게는 금속으로 제조된 보호 캡을 통해 커버될 수 있다. 이는 샘플러를 용융 재료 내로 특히 용이하고 완만하게 도입할 수 있는데, 그 이유는 샘플러가 예컨대 슬래그를 통해 그리고 다음에 용융 재료 내에서 진입 후에만 용융하는 보호 캡을 통해 커버되기 때문이다. 따라서, 용융 재료를 샘플 챔버 내로 취출하는 충전 부분은 보호 캡이 융융된 후에만 용융 재료 내에서 노출된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 가스는 용융 재료가 샘플 챔버 내에 진입하기 전까지는 용융 재료 내에서 충전 부분 밖으로 안내된다.

다른 유리한 개량에 따르면, 샘플러는 랜스 상에 및/또는 캐리어 부분 상에, 바람직하게는 캐리어 튜브 상에, 특히 샘플 홀더와 캐리어 튜브 상에, 특히 판지로 제조된 캐리어 튜브 상에 위치 결정될 수 있다. 이는 샘플러가 용융 재료 내로 수동 및 자동으로 도입되게 할 수 있다. 따라서, 특히 용융 재료 내의 어디든지 샘플러를 위치 결정하는 것이 가능하다. 또한, 이 수단에 의해 캐리어 튜브를 이용하여 랜스를 재사용하는 것이 가능한데, 캐리어 튜브는 샘플을 형성하기 위해 용융 재료의 취출 및 샘플 챔버 내에서 용융 재료의 냉각 후에 더 이상 사용될 수 없을 정도까지 손상된다. 이러한 관계에서, 샘플 홀더는 캐리어 튜브에 의해 보호된다. 따라서, 캐리어 튜브는 특히 다중 사용 랜스를 보호하기 위하여 단 한번만 사용되는 일회용 물품이다. 예컨대, 특정한 길이의 캐리어 튜브를 랜스 또는 샘플 홀더 상에 위치 결정하고 이에 따라 캐리어 튜브가 샘플러를 랜스의 반대측 단부에서 취출할 때에 랜스와 샘플러 사이에 특정한 거리를 발생시킬 수 있다. 바람직하게는 샘플러와 랜스를 결합시키는 샘플 홀더는 바람직하게는 캐리어 튜브 내에 배치된다. 캐리어 튜브와 샘플러는 용융 재료와 직접 접촉하도록 용융 재료 내로 적절하게 도입된다. 이러한 관계에서, 샘플 홀더는 캐리어 튜브에 의해 보호된다. 랜스가 또한 용융 재료로부터 보호된다.

이러한 관계에서, 본 발명에 따르면, 임의의 다양한 기하학적 형태를 갖도록 대응하는 냉각체를 설계하는 것이 가능하다. 예컨대, 내부 냉각체를 직사각형 형태, 정사각형 형태, 원판 형태, 삼각형 형태, 피라미드 형태, 원뿔형 형태, 구형 형태, 원형 형태 등, 예컨대 이들의 조합이 되도록 설계하는 것이 가능하다. 특히 삼각형, 직사각형, 원형, 정사각형 등과 같은 2차원의 기하학적 형태를 참조하면, 내부 냉각체는 또한 3차원 설계의 냉각체를 초래하도록 특정한 두께를 포함한다. 본 발명에 따르면, 이러한 관계에서, 하부 냉각체와 상부 냉각체의 형태가 내부 냉각체의 형태에 맞게 되어, 샘플 챔버와 샘플러의 구역에 형성되는 간극에 의해 최적의 냉각을 초래하는 것이 특히 바람직하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하부 또는 상부 냉각체의 형태가 내부 냉각체의 형성에 영향을 미치는 것이 가능하다.

냉각체의 형태는 간극의 형태에 영향을 미치도록 사용될 수 있다(또는, 간극의 형태가 냉각체의 형태에 영향을 미치도록 사용될 수 있다).

본 발명은 또한 상부 냉각체와 내부 냉각체 사이에서 연장하는 것이 특히 바람직한 본 발명에 따른 간극의 직경 또는 치수를 필요한 가스의 양에 맞게 하는 것을 제공한다. 이러한 관계에서, 간극은 2차원 설계, 예컨대 대응하는 원뿔형 내부 냉각체의 표면을 둘러싸는 원뿔형 간극이 되는 것으로 이해된다. 냉각체들, 이에 따라 샘플 챔버 및 궁극적으로는 샘플러의 최적의 냉각이 이에 따라 가능해진다.

본 발명에 따른 방법에서, 가스의 공급을 위한 커넥터를 통해 가스를 샘플러로 공급하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 커넥터는 샘플 홀더 내에 배치된다. 그 결과, 가스가 용이하고도 저렴한 방식으로 샘플러 내로 공급될 수 있다. 따라서, 용융 재료에 각각 적합하게 된 다양한 가스를 상기 타입의 커넥터에 연결하는 것이 가능하다. 예컨대, 가스 A를 용융 재료 A를 위한 커넥터에 연결하고 용융 재료 B를 위한 가스 B 또는 가스 혼합물 B'을 동일한 커넥터에 연결하는 것이 가능하다.

바람직하게는, 가스는 적어도 내부 냉각체와 상부 냉각체 사이의 적어도 하나의 간극을 통해 유동한다. 위에 제공된 설명에 따르면, 이는 유용한 샘플을 생성하기 위하여 샘플 챔버 내에서 초기의 액체 용융 재료의 최적의 그리고 신속한 냉각을 용이하게 한다. 따라서, 신속하게 냉각된 샘플이 샘플러로부터 샘플의 제거 후에 샘플 상에 작용하는 산화 반응 등의 임의의 외부 영향 없이 샘플 챔버로부터 제거될 수 있다.

바람직하게는, 가스는 용융 재료가 충전되기 전에는 충전 부분으로부터만 유출되고, 용융 재료가 샘플 챔버 내로 충전되는 동안에 또는 그 후에는 적어도 하나의 통풍 개구를 통해 유출된다. 위에 제공된 설명에 따르면, 이러한 관계에서, 용융 재료가 실제로 샘플 챔버 내로 유동하기를 바라기 전에 용융 재료 또는 슬래그의 일부가 샘플 챔버 내로 진입하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 통풍 개구의 존재는 샘플러 내에 과압이 생기는 것을 방지하는데, 과압은 발생되는 임의의 임계 압력이 통풍 개구로부터 유출되는 가스에 의해 해제되기 때문에 액체 또는 부분적으로 고형화된 샘플의 형성에 영향을 미치게 된다.

바람직하게는, 통풍 개구로부터 유출되는 가스는 공급된 가스를 샘플러로부터 방출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출 개구를 통해 방출된다. 통풍 개구로부터 유출되는 가스는 예컨대 랜스 방향으로 배치되는 가스 배출 개구를 통해 방출된다. 따라서, 가스는 가스의 유입 방향에 대항하여 샘플러로부터 방출될 수 있다.

폐쇄구, 바람직하게는 멤브레인은, 용융 재료의 온도 효과 및/또는 공급된 가스의 압력 효과로 인해 용융 재료가 샘플 챔버 내로 충전되는 동안에 또는 그 후에 가스에 대해 투과성이 되거나 파괴되는 것이 바람직하다. 따라서, 특정한 양의 가스가 공급될 수 있도록 샘플러 내로 유동하는 가스를 적절하게 조절할 수 있다.

바람직하게는, 가스는 보호 캡, 바람직하게는 금속으로 제조된 보호 캡이 용융된 후에 충전 부분 밖으로 유동한다. 위에 제공된 설명에 따르면, 이에 따라 용융 재료가 샘플 챔버 내로 진입하는 시기에 영향을 미칠 수 있다.

바람직하게는, 용융 재료를 샘플 챔버 내로 충전한 후에, 새로 공급된 가스가 간극을 통해 유동하고 이어서 가스는 바람직하게는 샘플러 밖으로 통풍 개구를 통해 유동하고, 이는 샘플의 온도는 바람직하게는 대략 90℃ 내지 대략 200℃, 특히 대략 150℃의 온도로 냉각시킨다. 이 수단에 의해, 그리고 위에 제공된 설명을 참조하면, 샘플 챔버, 및 이에 따라 샘플 챔버 내에 존재하는 용융 재료 또는 이미 고형화된 샘플의 신속하고도 간단한 냉각이 가능해진다. 대략 150℃의 온도에서, 샘플이 샘플 챔버로부터 제거된 후에 또는 샘플 챔버 내에 여전히 존재하는 동안에 샘플의 다음의 분석 또는 기계적, 화학적 및/또는 전기적 처리가 가능해진다. 150℃에서, 샘플은 예컨대 주위 공기로 인한 추가의 임계 반응이 일어나리란 예상 없이 예컨대 샘플러를 파괴시킴으로써 쉽게 제거될 수 있다.

바람직하게는, 샘플은 하부 냉각체에 의해 유지된다. 더욱이, 대안적으로 또는 추가적으로, 내부 냉각체는 상부 냉각체에 의해 유지되는 것이 바람직하다.

샘플러 내로 가스의 공급을 조절하도록 측정 시스템, 바람직하게는 온도 측정 시스템, 바람직하게는 온도 센서, 특히 열전대, 또는 유도 측정 시스템을 사용하는 것이 바람직하고, 특히 용융 재료를 샘플 챔버 내에 충전하도록 가스의 공급을 변화시키는 것이 바람직하다. 따라서, 측정 시스템을 이용하면, 용융 재료의 유입이 진행하기를 바라는 상태를 검출하도록 측정 시스템을 이용함으로써, 용융 재료가 샘플러 내로 그리고 이에 따라 바로 곁의 개별적인 적용을 위해 샘플 챔버 내로 유동하는 시점을 조절할 수 있다. 더욱이, 측정될 용융 재료의 방향에서 슬래그를 통과하는 관통 등의 부정적인 영향이 측정 시스템에 의해 감소될 수 있거나, 바람직하게는 심지어는 본 발명에 따라 제거될 수 있다.

바람직하게는, 샘플은 샘플러 내에 있는 동안에 분석 설비로 공급된다. 이러한 관계에서, 샘플을 샘플러로부터, 즉 내부 냉각체와 하부 냉각체 사이에 형성되는 샘플 챔버로부터 제거하고, 이어서 적절한 장치, 예컨대 광학적 발광 분광계에서 분석하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 관계에서, 하부 냉각체는 바람직한 개량에서 샘플의 제거 중에 샘플에 부착된 상태로 유지된다.

본 발명에 따른 샘플 홀더의 유리한 개량에서, 샘플 홀더는 적어도 하나의 가스 배출 개구를 포함하고, 배출 라인은 가스 배출 개구에서 종료된다.

다른 유리한 개량에서, 샘플 홀더는 스위치와 방출 라인의 가스 배출 개구 사이에 적어도 하나의 중간 필터를 포함한다. 바람직하게는, 중간 필터는 가스 필터의 형태로 설계된다.

샘플 홀더의 대안적인 유리한 개량에서, 공급 라인은 적어도 하나의 공급 밸브를 포함하고/포함하거나, 방출 라인은 적어도 하나의 벤튜리 노즐을 포함한다.

다른 유리한 개량에서, 방출 라인은 벤튜리 노즐의 구역에 적어도 하나의 개구, 바람직하게는 하나의 개구를 포함한다.

샘플 홀더의 대안적인 유리한 개량에서, 상기 샘플 홀더 내에 배치되는 스위치에 결합된 방출 라인의 부분은 방출 라인의 다른 부분보다 큰 직경을 가짐으로써, 적어도 하나의 진공 펌프에 결합하기 위한 적어도 하나의 가스 흡인 라인을 포함하는 적어도 하나의 진공 챔버를 형성한다.

샘플 홀더의 대안적인 유리한 개량에서, 상기 샘플 홀더 내에 배치되는 스위치에 결합된 방출 라인의 부분은 샘플 홀더의 중공형 내부 공간에 병합되고, 내부 공간은 적어도 하나의 진공 펌프에 결합하기 위한 적어도 하나의 가스 흡인 라인을 갖는 가스 밀봉 벽을 포함한다.

다른 유리한 개량에서, 진공 챔버는 대략 0.1 리터 내지 대략 0.5 리터, 바람직하게는 0.3 리터의 용적을 갖는다.

다른 유리한 개량에서, 샘플 홀더와 접촉 부분 각각은 축방향으로 대칭인 원주, 특히 원형 원주를 갖는 단면을 갖는다.

본 발명에 따른 샘플 홀더의 바람직한 실시예에서, 샘플 챔버에 결합된 가스 라인과 스위치 사이에 적어도 하나의 가스 필터가 배치된다.

본 발명에 따른 샘플 홀더의 바람직한 개량에서, 샘플 홀더는 적어도 하나의 하이브리드 접촉 부분을 포함하고 샘플러는 적어도 하나의 하이브리드 커넥터를 포함한다. 접촉 부분은 또한 접촉 블럭으로서도 지칭된다.

바람직하게는, 하이브리드 접촉 부분은 금속 재료로 제조되고 하이브리드 커넥터는 바람직하게는 플라스틱 재료로 제조된다. 하이브리드 접촉 부분 및 바람직하게는 대응하는 하이브리드 커넥터의 특성으로 인해, 전기 신호 뿐만 아니라 공압 신호가 각각의 하이브리드 구성요소를 통해 동시에 또는 시간 지연을 두고 전달될 수 있고, 다시 말해서 이중, 즉 하이브리드 기능이 가능하다. 하이브리드 접촉 부분은 또한 적어도 하나의 가스 라인과 적어도 하나의 케이블이 안내되는 하이브리드 유닛을 포함할 수 있다.

샘플링 프로세스를 실행하기 위한 장치에서, 샘플 홀더의 바람직한 실시예는 샘플 홀더의 반대측에 있는 접촉 부분의 단부로부터 축방향으로 측정된 길이를 갖고, 스위치는 접촉 부분의 단부로부터 최대 0.3×길이, 특히 0.1×길이의 거리에 배치된다.

샘플링 프로세스를 실행하기 위한 본 발명에 따른 대응하는 장치에 있어서, 바람직한 실시예에서, 샘플러와 샘플 홀더는 캐리어 부분, 바람직하게는 캐리어 튜브, 특히 판지로 제조된 캐리어 튜브에 의해 결합될 수 있다. 이러한 관계에서, 샘플러 자체는 샘플 홀더에 결합될 수 있음은 물론이다.

용융 재료로부터 샘플링을 위한 본 발명에 따른 방법의 변형예에 있어서, 스위치가 위치 B에 있는 경우, 적어도 샘플 챔버와 충전 부분에 적어도 존재하는 가스의 양이 스위치에 의해 차단되는 공급 라인에서의 가스의 공급으로 인해 샘플 홀더의 방향으로 본 발명에 따른 샘플 홀더에 의해 유동한다.

방법의 다른 변형예에서, 스위치가 위치 B에 있는 경우, 적어도 샘플 챔버와 충전 부분에 적어도 존재하는 다량의 가스가 벤튜리 노즐에 의해 방향이 역전되는 이미 공급된 가스로 인해 샘플 홀더의 방향으로 본 발명에 따른 샘플 홀더에 의해 유입되어, 공급된 가스가 배출되는 것이 바람직하다.

방법의 다른 변형예에서, 스위치가 위치 B에 있는 경우, 적어도 샘플 챔버와 충전 부분에 적어도 존재하는 다량의 가스가 진공 챔버 내의 부압에 의해 방향이 역전되는 이미 공급된 가스에 의해 샘플 홀더의 방향으로 본 발명에 따른 샘플 홀더에 의해 유입되어, 공급된 가스가 배출되는 것이 바람직하다.

방법의 다른 변형예에서, 스위치가 위치 B에 있는 경우, 적어도 샘플 챔버와 충전 부분에 적어도 존재하는 가스의 양이 진공 챔버 내의 부압에 의해 방향이 역전되는 이미 공급된 가스에 의해 샘플 홀더의 방향으로 본 발명에 따른 샘플 홀더에 의해 유입되어, 공급된 가스가 배출되는 것이 바람직하다.

도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 예시한다. 도면에서:
도 1은 샘플러의 특히 바람직한 실시예를 도시하고;
도 2는 샘플러의 변형예를 도시하며;
도 3은 샘플 홀더의 특히 바람직한 실시예를 도시하며;
도 4는 샘플 홀더의 변형예를 도시하고;
도 5는 샘플 홀더의 다른 변형예를 도시한다.

도 1은 샘플을 목적으로 용융 재료의 액체 및 중온 배스 내에 침지된 샘플러(1)를 도시한다.

샘플러(1)는 샘플 챔버(2)를 포함한다. 도 1에 도시된 샘플 챔버(2) 내에 샘플(3)이 예시적인 방식으로 도시되어 있는데 이 샘플은 본 예시적인 실시예의 용융 강철(4)로부터의, 본 예시적인 실시예의 용융 재료에서 형성된 것이다. 용융 강철(4)은 600℃ 초과의 온도를 갖고 도 1의 예시적인 방식으로 상세하게 도시되어 있다.

샘플러(1)는 충전 개구(5a)와 관통홀을 구비하는 충전 튜브(5)를 더 포함한다. 충전 튜브(5)는 본 예시적인 실시예에서 석영 유리로 이루어진다. 샘플러와 대면하는 단부에서, 충전 튜브(5)는 샘플 챔버(2)에 병합되어 샘플 챔버(2)에 결합된다.

도 1에 따르면, 샘플러(1)는 본 예시적인 실시예에서 3개의 냉각체들, 즉 하부 냉각체(6), 상부 냉각체(8), 및 내부 냉각체(7)를 포함한다. 본 예시적인 실시예에 따르면, 샘플 챔버(2)는 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 직접 둘러싸인다. 그러므로, 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)는 샘플 챔버(2)를 직접 둘러싸서 샘플 챔버(2)의 내벽을 형성한다. 따라서, 내벽은 2개의 냉각체(6, 7)에 의해 형성되는데, 이들 냉각체의 외표면이 샘플 챔버(2)의 벽을 형성하기 때문이다. 상기 벽은 본 발명에 따라 내벽으로서 지칭된다. 따라서, 내벽에 의해, 샘플 챔버는 폐쇄된 공간으로 고려되고, 이 공간 내로 용융 재료가 유동될 수 있다. 본 발명에 따르면, 샘플 챔버(2)는 냉각체(6, 7, 8)에 의해 냉각될 수 있다.

도 1에 따르면, 샘플러(1)는 가스 또는 가스 혼합물을 샘플러(1) 내로 공급하기 위한 적어도 하나의 커넥터(9)를 포함한다. 커넥터(9)는 또한 하이브리드 커넥터로서 지칭된다. 본 예시적인 실시예에서 불활성 가스, 예컨대 아르곤이 커넥터(9)를 통해 샘플러(1) 내로 공급된다.

도 1에 따르면, 내부 냉각체(7)는 원뿔과 같이 형성되고, 이에 따라 내부 냉각체(7)의 외표면은 사다리꼴을 형성한다. 상부 냉각체(8)는 도 1에 따른 대응하는 네가티브 형태를 형성하도록 내부 냉각체의 형태에 적합하게 되어 있다. 내부 냉각체(7)는 본 예시적인 실시예의 문맥에서 상부 냉각체(8)에 의해 유지된다. 하부 냉각체는 상부 냉각체와 하부 냉각체(67)가 그들의 접촉면에서 타이트한 결합을 이루도록 적절한 방식으로 상부 냉각체(8)와 내부 냉각체(7)의 형태에 적합하게 된다. 내부 냉각체(6)와 상부 냉각체(8)의 상기 접촉면들은 밀봉성, 특히 압력 밀봉성 및 가스 밀봉성을 제공하도록 본 예시적인 실시예에서 하부 냉각체(6)의 홈 내에 배치되는 원주 방향 O링(10)을 갖는다. 위에 제공된 설명에 따르면, 샘플(3)은 내부 냉각체(7)와 하부 냉각체(6) 사이에서 샘플 챔버(2) 내에 배치된다. 본 발명에 따르면, 샘플(3)은 하부 냉각체(6)에 의해 적소에 유지된다.

도 1에 따르면, 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)는 샘플(3)이 샘플러(1)로부터 제거될 수 있도록 서로 분리될 수 있다. 본 예시적인 실시예에 따르면, 냉각된 샘플(3)은 샘플(3)이 제거되는 동안에 이러한 관계에서 하부 냉각체(6)에 견고하게 결합된 상태로 유지된다.

도 1에 따르면, 샘플러(1)는 내부 냉각체(7)의 외벽(7a)과, 이 내부 냉각체(7)의 외벽(7a)으로부터 대향하게 배치되는 상부 냉각체(8)의 외벽(8a) 사이에, 본 예시적인 실시예에 사용되는 불활성 가스의 공급을 위한 적어도 하나의 간극(11)을 포함한다. 따라서, 3차원 간극(11)이 2개의 대응하는 냉각체(7, 8) 사이에 존재한다.

이 관계에 있어서, 간극(11)은 샘플러(1)에 원뿔형 간극(11)이 형성되도록 2개의 외벽(7a, 8a) 사이에서 연장된다. 도 1에 도시된 간극(11)에 의해 그리고 불활성 가스의 공급에 의해, 본 예시적인 실시예에서 샘플 챔버(2) 내의 용융 강철(4)로부터 형성된 샘플(3)은 신속하고도 용이하게 대략 150℃의 온도로 냉각될 수 있다.

대응하는 냉각체(6, 7, 8)의 용적은 (도 1에 따른) 간극(11)의 용적보다 크고, 바람직하게는 대응하는 냉각체(6, 7, 8)의 용적과 간극(11)의 용적의 비율은 적어도 20:1이다. 이는 도 1에 따른 샘플러(1)의 보다 우수한 냉각 성능을 제공한다.

본 예시적인 실시예에서, 샘플러(1)는 측정 시스템, 본 예시적인 실시예에서는 열전대(12; thermocouple)를 포함하는데, 열전대에 의해, 중온의 용융 강철(4) 내에서 샘플러(1)의 온도 및 이에 따라 위치가 결정될 수 있다.

위에 제공된 설명에 따르면, 도 1에 도시된 예시적인 실시예의 샘플러(1)는 샘플(3)을 생성하기 위해 이미 용융 강철(4) 내에 침지되었었고 샘플(3)을 샘플 챔버(2) 내에서 생성한 후에 용융 강철로부터 제거되었다. 이러한 관계에서, 샘플(3)은 샘플 챔버(2) 내에 그 내벽에 의해 둘러싸인다. 따라서, 커버(13)가 충전 튜브(5)의 충전 개구(5a)의 구역에서 점선으로 도시되어 있는데, 그 이유는 커버가 용융 강철(4)에서 용융되었기 때문이다. 더욱이, 본 예시적인 실시예에 사용되는 보호 캡(14)이 동일한 목적으로 점선으로 도시되어 있다. 커버(13)와 보호 캡(14) 모두는 샘플러(1)가 용융 강철(4) 내로 침지된 후에 용융되었다. 따라서, 샘플러(1)는 용융 강철(4) 내에 침지되기 전에 커버(13)와 보호 캡(14)을 포함한다.

샘플러(1)는 모래체(15)를 더 포함하는데, 모래체를 통해 충전 튜브(5)가 연장되고 모래체 내에 열전대(12)가 배치된다. 이러한 관계에서, 모래체(15)는 모래 블럭과 같은 폐쇄된 형태를 갖는다. 이 관계에서, 충전 튜브(5)는 도 1에 따른 특정한 거리를 두고 모래체(15)로부터 돌출한다. 열전대(12)는 용융 강철(4)과 직접 접촉한다. 온도 측정은 용융 강철(4) 내에 배치되는 열전대(12)에 의해 진행된다.

상부 냉각체(8)는 도 1에 따른 예시적인 실시예에서 통풍 개구(16)를 포함한다. 통풍 개구(16)는 본 예시적인 실시예에서 개방될 수 있는 멤브레인(17)을 통해 폐쇄된다. 도 1에 따르면, 멤브레인(17)은 용융 강철(4)이 샘플 챔버(2) 내로 유동한 후에 가스를 위해 개방되고, 이에 따라 멤브레인은 본 예시적인 실시예에서 적어도 샘플 챔버(2)가 용융 강철(4)로 충전되었을 때에 개방된다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에 따른 멤브레인(17)은 예컨대 멤브레인(17)이 개방되도록 용융 재료의 열에 의해 영향을 받는 핫멜트 접착제이다. 본 예시적인 실시예에서, 통풍 개구(16)는 1 mm의 직경을 갖고, 통풍 개구(16)는 원형 홀의 형태를 취한다. 도 1에 따른 예시적인 실시예에서, 폐쇄된 멤브레인(17)의 압력 저항성은 대략 2 bar이고 멤브레인(17)의 온도 저항성은 대략 70℃이다.

더욱이, 본 예시적인 실시예의 샘플러(1)는 공급된 가스의 방출을 위한 가스 배출 개구(18)를 포함한다. 멤브레인(17)이 개방된 상태에서, 샘플러(1)에 공급된 가스는 다시 가스 배출 개구(18)를 통해 샘플러(1)로부터 유출된다.

또한, 도 1은 판지로 제조된 캐리어 튜브(19)를 도시한다. 샘플러(1)는 상기 캐리어 튜브(19)에 견고하게 결합된다. 캐리어 튜브(19)의 다른 구역은 도 3 내지 도 5에 예시적인 방식으로 도시되고 아래에서 더 상세하게 설명되는 샘플 홀더(도 1에 도시되지 않음)에 고정되고 이에 따라 용융 강철(4)로부터의 샘플링을 위해 위치 결정된다. 따라서, 도 3 내지 도 5에 따른 개량에 따른 상기 샘플 홀더는 판지로 제조된 캐리어 튜브(19)에 의해 둘러싸인다. 그러므로, 샘플러(1)는 대응하는 샘플 홀더의 일측면에서 샘플 홀더에 결합된다.

도 1에 따르면, 3개의 냉각체(6, 7, 8)는 이러한 관계에서 캐리어 튜브(19)의 구역에 배치된다. 도 1에 따른 예시적인 실시예에서, 샘플러(1)는 특히 서브랜스(sub-lance) 및 대응하는 장치를 위해 사용되도록 서브랜스에 맞게 설계된다. 이러한 관계에서, 랜스 형태의 서브랜스가 캐리어 튜브(19)와 샘플 홀더의 결합 구역에 고정되는 것이 바람직하다.

도 1에 따른 샘플러(1)에 의한 용융 강철(4)로부터 본 발명에 따른 샘플링 프로세스는 아래에서 예시적인 방식으로 설명된다.

위에 제공된 설명에 따르면, 여기에 도시되지 않은 랜스의 단부에 배치되는, 판지로 제조된 캐리어 튜브(19)는 또한 도 3 내지 도 5에 도시되지 않은 샘플 홀더에 의해 도 1에 따른 샘플러(1)를 위치 결정한다. 불활성 가스는 샘플러(1)를 용융 강철(4) 내에 침지하기 전에 커넥터(9)를 통해 샘플러(1) 내로 공급된다. 커넥터(9)를 통해 공급된 가스는 내부 냉각체(7)와 상부 냉각체(8) 사이에서 외벽(7a, 8a)을 따라 3차원 간극(11)을 통해 유동한 다음, 빈 샘플 챔버(2)를 통해 충전 튜브(5) 내로 유동하는데, 충전 튜브는 용융 강철(4) 내로 침지하기 전에는 커버(13)를 통해 여전히 폐쇄되어 있다. 더욱이, 위에서 제공된 설명에 따르면, 샘플러(1)는 금속으로 제조된 보호 캡(14)을 더 포함한다. 따라서, 가스는 도중 내내 충전 튜브(5) 내로 유동한다. 이러한 관계에서, 본 예시적인 실시예에서는 최대 2 bar의 압력이 샘플러(1) 내에 생성되어 멤브레인(17)이 폐쇄된 상태로 유지된다. 따라서, 가스는 멤브레인(17)이 여전히 폐쇄되어 있기 때문에 통풍 개구(16)를 통해 유동할 수 없다.

이후에, 샘플러(1)는 침지 방향(E)으로 용융 강철(4) 내에 침지된다. 이러한 관계에서, 샘플러(1)는 본 예시적인 실시예에서 용융 강철(4)의 슬래그를 통해 초기에 안내된 다음에 용융 강철(4) 자체로 안내된다. 용융 강철(4) 내에서 샘플러(1)의 위치는 도 1에 도시되어 있지 않다.

용융 강철(4)의 열 때문에, 보호 캡(14) 및 또한 커버(13)가 이어서 용융된다. 보호 캡(14)과 커버(13)는 금속으로 제조된다. 따라서, 커넥터(9)를 통해 공급된 가스는 침지 방향(E)에서 충전 튜브(5)로부터 샘플러(1) 밖으로 유출되어 용융 강철(4)로 향하고, 이 때에 용융 강철(4)은 충전 튜브(5) 내로 진입할 수 있다. 3개의 냉각체(6, 7, 8)와 샘플 챔버(2)는 모래체(15) 위에 배치되고, 즉 이들 냉각체는 침지 방향(E)의 반대 방향으로 배치된다. 따라서, 이들 냉각체는 용융 강철(4) 침지된 후라도 캐리어 튜브(19)를 통해 용융 재료의 배스 내에 보호된다.

샘플러(1) 내로의 가스의 공급은 열전대(12)의 형태인 온도 센서에 의해 조절되고, 온도 센서에서 온도는 위에 제공된 설명에 따른 열전대(12)에 의해 측정된다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에 따르면, 이러한 관계에서 이후에 용융 강철(4)을 샘플 챔버(2) 내로 충전하기 위한 가스의 공급은 샘플러(1)가 용융 강철(4) 내의 특정한 위치에 있는 동안에 변화를 초래함으로써 저지되는데, 그 이유는 용융 강철(4)의 온도가 용융 강철(4) 내에서 샘플러(1)의 위치를 가리키기 때문이다. 프로세스에서, 모래체(15)도 물론 가열된다. 용융 강철(4) 내의 상기 위치에 일단 도달되면, 가스의 공급은 본 예시적인 실시예에서 샘플 챔버(2)에 용융 강철(4)이 충전될 수 있도록 간단히 변화된다. 본 예시적인 실시예에서, 가스의 공급은 가스 공급이 스위치 오프되도록 변화된다. 이러한 관계에서, 용융 강철(4)은 충전 큐브의 홀을 통해 샘플 챔버(2) 내로 유동함으로써, 용융 강철은 충전 개구(5a)에서 홀 내로 진입한다.

대안적으로, 가스의 공급을 스위치 오프하는 대신에 샘플 챔버(2) 내에 부압을 발생시킬 수 있어, 샘플 챔버(2)가 용융 강철(4)로 더욱 더 신속하게 충전될 수 있다. 예컨대, 커넥터(9) 상에 부압을 발생시킴으로써 부압이 발생될 수 있다. 전술한 샘플러(1)의 설계를 기초로 하여, 용융 강철이 부압의 흡인 효과 때문에 샘플 챔버(2) 내로 유동되게 된다.

샘플 챔버(2)가 용융 강철로 충전된 후에, 샘플러(1)는 랜스 및 캐리어 튜브(19)를 이용하여 용융 강철(4) 밖으로 철수됨으로써, 도 1에 따른 샘플러(1)에 충전된 샘플 챔버(2)가 제공된다.

용융 강철(4)의 온도 때문에, 멤브레인(17)은 본 예시적인 실시예에서 용융 강철(4)이 샘플 챔버(2) 내로 충전되는 동안에 가스 투과성이 되는데, 그 이유는 용융 강철(4)의 온도에서의 열 복사가 멤브레인(17)에 영향을 미치거나 멤브레인(17)이 프로세스에서 파괴되는 정도까지 냉각체(6, 7, 8)를 가열시키기 때문이다. 이전에 폐쇄되어 있던 멤브레인(17)이 이제는 가스를 위해 개방된다.

따라서, 도 1에 따른 예시적인 실시예에서는 샘플 챔버(2)를 용융 강철(4)로 충전한 후에 그리고 샘플러(1)를 용융 강철(4) 밖으로 철수한 후에 다시 가스를 샘플러(1) 내로 공급할 수 있어, 샘플(3)은 공급된 불활성 가스에 의해 냉각된다. 따라서, 샘플러(1) 내로 가스의 공급은 본 예시적인 실시예에서 다시 나중에 스위치 온된다.

샘플(3)은 여전히 샘플러(1) 내에 존재하고 샘플 챔버(2)를 충전하고 이에 따라 샘플 챔버를 폐쇄하기 때문에, 불활성 가스는 커넥터(9)를 통해 유동한 다음 한 벽쪽의 샘플(3)에서 경계를 이루는 내부 냉각체(7) 둘레의 원뿔형 간극(11)을 통해 유동한다. 이러한 관계에서, 도 1에 따르면, 가스는 또한 프로세스에서 냉각되도록 간극(11)의 기하학적 설계로 인해 하부 냉각체(6)와 상부 냉각체(8) 둘레에서 유동한다. 마지막으로, 가스는 통풍 개구(16) 밖으로 유동함으로써 통풍 개구(16) 밖으로 유출되는 가스는 가스 배출 개구(18)를 통해 샘플러(1) 밖으로 방출된다. 가스는 또한 이러한 관계에서 통풍 개구(16)의 구역에서 가스 투과성 멤브레인(17)을 통해 유동한다.

샘플러(1)의 열을 취출하고 간극(11)을 통해 유동하는 새롭게 공급된 가스는 신속하고도 용이하게 냉각된 샘플(3)의 온도에, 본 예시적인 실시예에서 대략 150℃의 온도에 이른다. 더욱이, 각각의 냉각체(6, 7, 8) 및 간극(11)에 대한 냉각체(6, 7, 8)의 각각의 크기 비율이 신속한 열의 소산을 초래한다.

대략 150℃의 온도에서, 샘플러(1)로부터 샘플(3)을 제거하고 샘플을 예컨대 본 예시적인 실시예에서 분석 설비로 보내는 것을 쉽게 실행할 수 있다. 분석 설비는 도 1에 도시되어 있지 않다.

도 2는 샘플러(1a)의 다른 예시적인 변형예를 도시한다. 특히, 도 1에 도시된 샘플러(1)와 비교한 차이만을 설명한다.

동일한 기술적 구성요소에는 동일한 참조 번호가 제공되는 반면, 새로운 구성요소에는 새로운 참조 번호가 제공되고, 여기서 대응하는 구성요소들의 기하학적 형태는 도 1과 도 2 간에 상이할 수 있다.

도 2는 샘플 챔버(2)와, 용융 금속(4a)으로부터 샘플 챔버(2) 내에 형성된 샘플(3)을 갖는 샘플러(1a)를 도시하는데, 이는 예시적인 방식으로 그리고 상세하게 도시되어 있다.

더욱이, 도 2는 샘플러(1)가 포함하는 하부 냉각체(6), 내부 냉각체(7), 및 상부 냉각체(8)를 도시한다. 더욱이, 도 2에 따르면, 샘플러(1a)는 본 예시적인 실시예에서 사용되는 불활성 가스, 특히 아르곤 또는 질소의 공급을 위한 커넥터(9)를 포함한다.

또한, 샘플러(1a)는 캐리어 튜브(19) 상에 견고하게 배치된다. 더욱이, 샘플러(1a)는 도 3 내지 도 5에 따른 개량에서 샘플러 상에 위치 결정되는 샘플 홀더(도 2에 도시되지 않음)를 구비하는데, 캐리어 튜브(19)가 상기 샘플 홀더를 둘러싼다. 더욱이, 샘플러(1a)는 홀을 갖고 석영 유리 또는 세라믹 재료로 이루어지는 충전 튜브(5)를 포함한다. 그러나, 도 2에 따르면, 충전 튜브(5)는 커버를 포함하지 않는다.

냉각체(6, 7, 8)와 샘플 챔버(2)와 샘플(3)은 모두 도 1에 따른 예시적인 실시예에서와 상이한 형태의 중공형 모래체(15) 내에 배치된다. 즉, 도 2에 따른 모래체(15)는 하우징 형태의 냉각체(6, 7, 8)를 둘러싼다.

이러한 관계에서, 충전 튜브(5)는 모래체(15)로부터 돌출하고 관통 구역에서 시멘트(20)에 의해 부분적으로 고정된다. 충전 튜브(5)는 이러한 관계에서 도 2에 따른 중공형 모래체(15)로부터 약간 돌출된다.

위에 제공된 설명에 따르면, 3개의 냉각체(6, 7, 8)는 모래체(15) 내에 배치된다. 하부 냉각체(6)는 내부 냉각체(7)와 상부 냉각체(8)에 비해 용적이 크게 되도록 설계된다. 간극(11)의 용적에 대한 대응하는 냉각체(6, 7, 8)의 용적은 간극(11)의 용적보다 적어도 크고, 바람직하게는 형성된 비율은 적어도 20:1이다.

내부 냉각체(7)는 두꺼운 원형 디스크 형태를 갖고 상부 냉각체(8)에 의해 3차원 공간 내에 형성된다. 기하학적 설계는 상부 냉각체(8)가 하부 냉각체(6)와 추가로 맞물리게 하여 상부 냉각체(8)와 하부 냉각체(6) 사이에 폐쇄된 결합을 초래하고 그러한 결합에서 내부 냉각체(7) 자체가 배치된다.

상부 냉각체(8)를 하부 냉각체(6)에 밀봉하기 위하여, 하부 냉각체(6)의 홈 내에서 접촉면 구역에 O링(10)이 배치된다. 도 2에 따르면, 3차원 컵의 형태인 3차원 간극(11)이 상부 냉각체(8)와 내부 냉각체(7) 사이에 제공된다. O링 시일 및 냉각체(6, 7, 8)의 기하학적 형태로 인해, 가스 및 압력 밀봉 구조가 형성된다.

이러한 관계에서, 내부 냉각체(7)는 3차원 공간 내에 전체 내부 냉각체를 둘러싸는 간극(11)이 형성되도록 상부 냉각체(8)의 외벽(8a)에 대응하는 외벽(7a)을 포함한다.

더욱이, 용융 금속(4a) 내에서 도 2에 도시된 샘플러(1)의 위치는 여기에 도시되지 않은 유도 측정 시스템의 형태인 측정 시스템에 의해 결정된다. 유도 측정 시스템을 이용하여, 용융 금속(4a) 내에 샘플러(1)의 위치를 측정하고 결정할 수 있다. 이를 위해, 유도 측정 시스템은 본 예시적인 실시예에서 랜스(도시 생략) 내에 배치됨으로써, 측정 시스템은 샘플러(1a)가 용융 금속(4a) 내에, 예컨대 완전히 침지될 때에 용융 금속(4a)에서 샘플러(1a)의 위치를 결정하도록 사용된다.

도 1을 참조하여 전술한 바와 같이, 도 2는 용융 금속(4a) 밖으로 철수된 후에 샘플러(1a)를 도시하는데, 용융 금속(4a)으로부터 형성된 샘플(8)이 샘플 챔버(2) 내에 존재한다. 따라서, 샘플러(1a)가 포함하는 보호 캡(14)이 또한 점선으로 도시되어 있는데, 그 이유는 보호 캡이 이미 용융 금속(4a) 내에서 용융되었기 때문이다. 그러나, 샘플러(1a)는 침지되기 전에는 보호 캡(14)을 구비하고 있었다.

샘플러(1a)가 통풍 개구(16)와 가스 배출 개구(18)를 포함하는 것이 가능하다. 이들 개구 중 어느 것도 도 2에 도시되어 있지 않다.

도 2에 따른 샘플러(1a)는 용융 원철(melted crude iron)을 위한 샘플러(고온 금속 샘플러)의 방식으로 설계된다.

도 2에 따른 샘플러(1a)의 샘플 챔버(2) 내에 샘플(3)을 생성하기 위하여, 캐리어 튜브, 샘플 홀더, 및 샘플러(1a)가 배치되는 랜스가 침지 방향(E)에서 용융 금속(4a) 내로 도입된다. 일단 침지되면, 샘플러를 둘러싸는 샘플 홀더와 캐리어 튜브 및 샘플러(1a)는 용융 재료의 중온 배스 내에 완전히 배치된다.

침지 전에, 커넥터(9)를 통해 위에 제공된 설명에 따른 샘플러(1a) 내로 불활성 가스가 공급된다. 이러한 관계에서, 가스는 간극(11)을 통해 유동한 다음, 샘플(3)이 아직 존재하지 않는 샘플 챔버(2)를 통해 유동하고, 마지막으로 보호 캡(14)의 방향으로 충전 튜브(5)를 통해 유동한다.

샘플러(1a)가 일단 용융 금속(4a) 내에 침지되면, 보호 캡(14)이 용융되어 공급된 가스가 용융 금속(4a) 내로 유입된다. 용융 금속(4a) 내에서 샘플러(1a)의 위치가 유도 측정 시스템에 의해 결정됨으로써, 본 발명에 따르면 상기 위치가 원하는 위치가 아니면 가스의 공급이 중단된다.

또한 대안적으로, 전술한 불활성 가스의 유동 방향과 비교하여 역방향으로 부압으로 인해 흡인을 달성할 수 있어, 샘플 챔버(2) 내에 부압이 발생되고, 이 부압에 의해 용융 금속(4a)이 충전 튜브(5)를 통해 샘플 챔버(2) 내로 유동하여 샘플 챔버를 특히 용이하고도 신속한 방식으로 용융 금속(4a)으로 충전시킨다.

샘플 챔버(2)를 용융 금속(4a)으로 충전시킨 후에, 샘플러(1a)는 랜스를 이용하여 용융 금속(4a) 밖으로 유입 방향(E)에 반대로 안내된다.

본 예시적인 실시예에서, 샘플러(1a)가 도 2에 따른 위치로 용융 금속(4a) 밖으로 안내된 후에, 가스가 커넥터(9)와 간극(11)을 통해 다시 공급되어 샘플러(1a)와 샘플(3)이 냉각된다.

이후에, 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)가 서로 분리될 수 있기 때문에 고형화되고 냉각된 샘플(3)을 샘플러(1a)로부터 제거할 수 있다.

샘플 홀더의 3개의 개량이 아래에서 상세하게 설명된다. 이러한 관계에서, 샘플 홀더는 대응하는 샘플러(1, 1a)의 커넥터(9)에 결합된다. 위에 제공된 설명에 따르면, 상기 샘플 홀더는 이때에 캐리어 튜브(19)의 형태인 판지 튜브에 의해 둘러싸이고, 샘플 홀더는 샘플러(1, 1a)측의 반대측에서 대응하는 랜스에 결합된다. 따라서, 판지 튜브는 샘플 홀더를 둘러싸고 랜스와 샘플러(1, 1a) 상에 경계를 이룬다.

가스의 공급은 도 3 내지 도 5에 따른 3개의 예시적인 샘플 홀더에 의해 용융 재료를 샘플 챔버(2) 내에 충전하도록 변경될 수 있다. 이들 각각의 샘플 홀더는 충전 프로세스 전에 샘플러의 커넥터(9)를 통해 먼저 가스를 안내한 다음에 샘플 홀더(2)를 충전하도록 가스의 공급을 변경시키기 위해 상이한 기법을 이용한다. 이는 아래에서 상세하게 설명된다.

도 3은 도 1에 도시된 샘플러(1)의 바람직한 수용을 위한 샘플 홀더(21a)를 도시한다. 도 1에 따른 샘플러(1)의 설계의 상세에 대해서는, 위에 제공된 설명을 참조바란다.

샘플 홀더(21a)는 샘플러(1)를 수용하기 위한 하이브리드 구성요소로서 접촉 블럭(22)을 포함한다. 도 3에 따르면, 접촉 블럭(22)은 샘플 홀더(21a)의 일단부에 배치된다. 접촉 블럭(22)은 또한 샘플러(1)의 커넥터(9)로서 지칭되는 하이브리드 커넥터에 대응함으로써, 접촉 블럭(22)과 하이브리드 커넥터는 서로 맞물릴 수 있다. 샘플 홀더(21a)의 반대측에 수용 기구(23)가 배치되며, 본 예시적인 실시예에서는 나사부를 포함한다. 더욱이, 샘플 홀더(21a) 내에는 다수의 가스 라인이 배치된다. 도 3에 따른 예시적인 실시예에서, 샘플 홀더(21a)는 공급 라인(24a), 방출 라인(24b), 및 가스 라인(24c)을 포함한다. 이러한 관계에서, 가스 라인(24c)은 또한 접촉 블럭(22) 내에 배치된다. 공급 라인(24a)를 통해 접촉 블럭(22)을 경유하여 도 3에 도시되지 않은 샘플러(1) 내로 가스를 공급할 수 있다. 이러한 관계에서, 커넥터(9)는 가스를 공급하도록 사용된다. 도 3에 따르면, 가스 라인(24c)은 접촉 블럭(22)을 통해 연장되고 이에 따라 샘플러(1)와 샘플 홀더(21a)가 서로 결합될 때에 도 3에 도시되지 않은 샘플 챔버(2)에 결합된다. 더욱이, 방출 라인(24b)에 의해 가스를 접촉 블럭(22)을 경유하여 여기에 도시되지 않은 샘플러(1) 밖으로 방출할 수 있다. 게다가, 샘플 홀더(21a)의 일단부의 구역, 즉 도 3에 따르면 수용 기구(23)의 구역에 존재하는 공급 라인(24a)에 결합된 가스 결합부(25b)가 존재한다. 도 3에 따르면, 가스 결합부(25b)는 가스 공급 라인(25a)에 결합된다.

더욱이, 도 3에 따르면, 샘플 홀더(21a)는 스위치(26)를 포함하고, 스위치는 샘플 홀더(21a) 내에 배치되어, 한쪽이 공급 라인(24a) 및 방출 라인(24b)에 결합되고 다른쪽이 가스 라인(24c)에 결합된다. 스위치(26) 상태의 변화는 스위칭 케이블(27a)에 의해 실시되고, 여기서 스위칭 케이블이 결합될 수 있는 스위칭 케이블 결합부(27b)는 샘플 홀더(21a)의 수용 기구(23)의 구역에서 스위칭 케이블(27a)의 단부에 배치된다. 더욱이, 샘플 홀더(21a)는 접촉 블럭(22)의 구역에 배치되는 측정 접점(28)을 접촉 블럭(22) 구역에 포함한다.

측정 접점(28)은 일단부가 수용 기구(23)의 구역에 배치되는 신호 케이블(29a)에 의해 결합되고, 수용 기구의 일단부 상에는 신호 케이블 커넥터(29b)가 배치된다. 6개의 측정 접점(28)이 도 3에 따른 본 예시적인 실시예에서 직렬로 배치된다.

더욱이, 샘플 홀더(21a)와 도시되지 않은 샘플러(1) 간에 가스 밀봉 결합이 2개의 구성요소들이 결합될 때에 가능하도록 시일(30)이 접촉 블럭(22)의 구역에 배치된다. 따라서, 가스 밀봉 결합이 도 1에 따른 커넥터(9)와 접촉 블럭(22) 사이에 달성된다. 도 3에 따르면, 접촉 블럭(22)은 가스 소켓(31)을 더 포함하고, 이 가스 소켓을 통해 가스가 유동하여 가스 라인(24c)을 통과할 수 있다.

도 3에 따르면, 방출 라인(24b)은 샘플 홀더(21a)로부터 빠져나가도록 가스 배출 개구(33)를 통해 안내된다. 본 예시적인 실시예에서, 가스 배출 개구(33)와 스위치(26) 사이에는 가스 필터(32a)가 배치된다. 다른 가스 필터(32b)가 가스 라인(24c)의 구역에 배치된다.

더욱이, 샘플 홀더(21a)는 스위치(26)와 가스 소켓(31) 사이에 배치되는 하이브리드 유닛(34)을 포함하고, 하이브리드 유닛(34)은 가스 라인(24c)과 신호 라인(29a)이 여기에 도시되지 않은 샘플러(1)에 직접적으로 고정 결합되게 한다. 위에 제공된 설명에 따르면, 접촉 블럭(22)은 이 목적을 위해 끼워맞춤 및 가스 밀봉 방식으로 커넥터(9)에 플러그 결합된다.

따라서, 도 3에 도시된 샘플 홀더(21a)의 특징은 가스 배출 개구(33)를 포함하고, 이에 따라 샘플 홀더(21a)의 방출 라인(24b)이 가스 배출 개구(33)에서 종료된다는 것이다. 이러한 관계에서, 중간 필터 형태인 가스 필터(32a)가 스위치(26)와 방출 라인(24b)의 가스 배출 개구(33) 사이에 배치된다. 도 3에 따르면, 샘플 홀더(21a)와 접촉 블럭(22) 각각은 원형 원주를 갖는 단면을 갖는다.

도 4(도 4)는 샘플 홀더(21b)의 변형예를 도시하는데, 아래에서 동일한 구성요소에는 동일한 참조 번호가 제공되고 새로운 구성요소에는 새로운 참조 번호가 제공된다.

아래에서, 도 4의 설명은 먼저 도 3에 도시된 샘플 홀더(21a)와 비교한 변화를 설명한다. 도 4에 도시된 샘플 홀더(21b)는 가스 배출 개구(33)와 중간 필터 형태인 가스 필터(32a)를 모두 포함하지 않는다. 그러나, 샘플 홀더(21b)는 샘플 홀더(21b)의 구역에서 단일의 가스 공급 라인(25a)에 결합되는 공급 라인(24a)과 방출 라인(24b)을 포함한다. 도 4에 따르면, 공급 라인(24a)과 방출 라인(24b) 각각은 스위치(26)에 별개로 결합된다. 도 5에 따르면, 공급 밸브(35)가 공급 라인(24a)에 배치되고 벤튜리 노즐(36)이 방출 라인(24b)에 배치된다. 방출 라인(24b)이 벤튜리 노즐(36)의 구역에 개구(37)를 포함하도록 도 4에 따른 예시적인 실시예의 벤튜리 노즐(36) 내에 개구(37)가 배치된다. 이러한 관계에서, 개구(37)는 벤튜리 노즐(36)의 일부이고 벤튜리 노즐(36)의 특정한 설계이다. 예컨대, 수용 기구(23), 하이브리드 유닛(34), 및 접촉 블럭(22)과 같이 도 4에 도시된 샘플 홀더(21b)의 다른 구성요소들의 설계는 도 3에 따른 샘플 홀더(21a)를 참조하여 전술한 구성요소들의 설계에 대응한다. 도 3을 참조하여 제공되는 설명을 참조바라며 이들 설명을 도 4를 참조하여 제공되는 설명에 적용바란다.

도 5는 샘플 홀더(21c)의 다른 변형예를 도시하는데, 동일한 구성요소에 동일한 참조 번호가 제공되고 새로운 구성요소에 새로운 참조 번호가 제공된다.

도 5에 도시된 샘플 홀더(21c)는, 먼저 도 3에서 설명된 샘플 홀더(21a)와 비교한 변화가 설명되도록 아래에서 적절한 방식으로 설명된다. 도 5에 도시된 샘플 홀더(21c)는 중간 필터 형태인 가스 필터(32b)와 가스 필터(32a)를 모두 포함하지 않는다. 더욱이, 샘플 홀더(21c)는 가스 배출 개구(33)를 포함하지 않는다. 또한, 도 5에 도시된 샘플 홀더(21c)는 스위칭 케이블 결합부(27b), 가스 결합부(25b), 및 신호 케이블 결합부(29b)의 형태인 결합부들을 포함하지 않는다. 즉, 도 5에 도시된 샘플 홀더(21c)는 샘플 홀더(21c)로부터 빠져나가는 신호 케이블(29a), 스위칭 케이블(27a), 및 가스 공급 라인(25a)을 포함하는데, 이들 각각은 수용 기구(23)의 구역에서 샘플 홀더(21c) 밖으로 안내된다. 이들은 예컨대 직접적으로 인접한 랜스 내로 연장된다. 그러나, 이들이 예컨대 랜스 내측에 있는 샘플 홀더(21c)의 밖에서 여기에 도시되지 않은 플러그 커넥터 등에 의해 다른 케이블 또는 라인에 결합될 수 있다는 것이 가능하다.

더욱이, 샘플 홀더(21c) 내에 진공 챔버(38)가 배치된다. 본 예시적인 실시예에서 진공 챔버(38)의 용적은 0.3ℓ이다. 진공 챔버(38)는 샘플 홀더(21c) 내에 형성되는데, 진공 챔버에서는 스위치(26)에 결합된 방출 라인(24b)의, 샘플 홀더(21c) 내에 배치된 부분이 방출 라인(24b)의 다른 부분보다 큰 직경을 갖는다. 따라서, 진공 챔버(38)는 큰 직경의 지점에 형성된다. 이러한 관계에서, 진공 챔버(38)는 존재하는 추가 라인으로서 가스 흡인 라인(39)에 결합되고, 가스 흡인 라인(39)은 여기에 도시되지 않은 진공 펌프에 결합된다.

도 3에 설명된 샘플 홀더(21a)의 다른 구성요소들이 또한 샘플 홀더(21c)에 존재하는데 상기 제공된 설명에 따라 다시 설명되지 않는다. 다른 구성요소들이 이에 따라 적용될 수 있다.

도 3 내지 도 5에서 설명된 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)는 예컨대 랜스를 이용하여 용융 금속에서, 특히 서브랜스를 이용하여 용융 강철에서 샘플링 프로세스를 실시하기 위한 장치에서 사용될 수 있다. 이 타입의 장치 및 대응하는 랜스, 특히 서브랜스는 도 3 내지 도 5에 도시되어 있지 않다. 그러나, 랜스가 이 타입의 장치에 배치되는 랜스 본체를 포함한다는 것은 충분히 널리 알려져 있다.

본 발명에 따르면, 도 3 내지 도 5와 관련한 설명들 중 임의의 설명에 따른 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)가 랜스 본체의 일단부에 결합될 수 있고 특히 용융 강철에 사용하기 위한 도 1에 따른 샘플러(1)가 샘플 홀더에 결합될 수 있다. 본 예시적인 실시예에서, 장치는 도 3 내지 도 5에 따른 대응하는 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)에 의해, 가스를 접촉 블럭(22)을 경유하여 샘플러(1) 내로 공급하기 위한 공급 라인(24a), 가스를 샘플러(1)로부터 접촉 블럭(22)을 경유하여 배출하기 위한 방출 라인(24b), 및 샘플 챔버(2)에 결합되는 가스 라인(24c)을 포함한다.

도 1 내지 도 5에 도시되지 않은 상기 장치에 사용되는 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)는 접촉 블럭(22)으로부터 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)의 반대측까지 축방향으로 측정된 길이(L)를 갖는다. 따라서, 대응하는 샘플 홀더(21a, 21b, 21c) 내의 스위치(26)는 본 예시적인 실시예에서 접촉 블럭(22)의 단부로부터 0.1×그 길이(L)의 거리에 배치된다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 위에 제공된 설명에 따르면, 샘플러(1)와 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)는 판지로 제조된 캐리어 튜브(19)에 의해 결합될 수 있고, 여기서 접촉 블럭(22) 상의 시일(30)의 구역에서 샘플러(1)에 대해 접촉하는 캐리어 튜브(19)는 위에 제공된 설명에 따라 도 3 내지 도 5에 도시되어 있지 않다.

용융 강철(4)로부터 형성된 샘플(3)을 도 1에 따른 샘플러(1)로부터 제거하는 방법은 도 3에 따른 샘플 홀더(21a)와 도 1에 따른 샘플러(1)를 이용하여 특히 바람직한 실시예로서 아래에서와 같이 설명된다.

이 목적을 위해, 도 3에 도시되지 않은 서브랜스가 샘플 홀더(21a)에 결합되고, 이 결합부는 수용 기구(23)의 구역에 배치된다. 대응하는 신호 케이블 결합부(29b), 스위칭 케이블 결합부, 및 가스 결합부(25b) 각각은 서브랜스 내의 대응하는 커넥터에 결합된다. 도 1에 따른 샘플러(1)는 샘플 홀더(21a)의 접촉 블럭(22)의 구역에 위치 결정되어, 가스 소켓(31)은 샘플 홀더(21a)와 샘플러(1) 사이에 가스 밀봉 결합이 발생되도록 적절한 방식으로 샘플러(1)의 커넥터(9) 내에 배치된다. 판지로 제조된 캐리어 튜브(19)는 샘플 홀더(21a)가 샘플러(1)와 캐리어 튜브(19)의 단부 사이에 배치되도록 샘플 홀더(21a)의 일부로서 샘플러(1)와 샘플 홀더(21a)의 수용 기구(23) 사이에 위치 결정된다. 캐리어 튜브(19)는 예컨대 나사부 타입의 맞물림 결합에 의해 수용 기구(23)에 견고하게 결합되고, 이에 따라 수용 기구(23)는 파형 표면에 의해 캐리어 튜브(19) 내로 견고하게 압박된다.

이어서, 상기 장치 내에 배치된 샘플러(1)는 도 1에 나타낸 용융 강철 내에 침지되는데, 불활성 가스는 침지 전에 공급 라인(24a)을 통해 공급되고, 공급 라인에는 서브랜스에 의해 초기에 공급되는 가스 공급 라인(25a)에 의해 유동 불활성 가스가 공급된다. 이어서, 공급 라인(24a)을 통해 공급되는 불활성 가스는 위치 A에 있는 스위치(26)를 통해 가스 라인(24c) 내로 안내되며, 여기서 위에 제공된 설명에 따라 가스 라인(24c)의 구역에 하이브리드 유닛(34)이 배치된다. 불활성 가스가 가스 소켓(31)을 통해 도 1을 참조하여 제공된 설명에 따른 샘플러 내로 유동할 때에, 가스는 궁극적으로 처음에는 충전 튜브(5) 내로만 진입한다. 적어도 샘플러(1)의 용융 강철(4) 내로의 침지 및 도 1을 참조하여 제공되는 설명에 따른 보호 캡(14)과 커버(13)의 용융 후에, 샘플러(1)가 용융 강철(4) 내에 배치될 때에 가스가 충전 튜브(5)로부터 빠져나간다. 동시에, 하이브리드 유닛(34)을 통해 샘플러(1)의 열전대(12) 내로 안내되는 신호 케이블(29)이 사용되어 용융 강철의 온도 및 용융 강철 내에 샘플러(1)의 위치를 측정 및 분석하는데, 분석은 신호 케이블(29)에 의해 여기에 도시되지 않은 서브랜스 및 샘플 홀더(21a)에 의해 전달된 데이터를 분석하는 여기에 도시되지 않은 외부 유닛을 이용하여 수행된다.

샘플러(1)가 용융 강철(4) 내의 적절한 위치에 도달한 후에, 공급 라인(24a)을 통한 가스의 공급이 스위치(26)를 위치 B로 전환시킴으로써 위에 제공된 설명에 따라 중단된다. 이는 공급 라인(24a)을 통한 가스의 공급을 중단시킨다. 본 예시적인 실시예에서, 샘플 홀더(21a) 내의 스위치(26)는 샘플러의 샘플 챔버(2)가 용융 강철(4)로 충전되도록 적절하게 전환된다. 이어서, 샘플러(1)와 캐리어 튜브(19)와 샘플 홀더(21a)는 샘플 챔버(2)가 용융 재료로 완전히 충전된 후에 장치 내의 가동 서브랜스를 이용하여 용융 강철로부터 다시 제거된다. 샘플러(1)와 샘플 챔버(2)의 냉각을 위해, 스위치(26)는 위치 B로부터 위치 C로 전환되거나 스위치백되는데, 이는 도 3에 따른 예시적인 실시예에서 위치 A에 대응한다. 이는 샘플 챔버(2)가 공급된 가스에 의해 냉각되게 한다. 냉각 프로세스는 도 1의 예시적인 실시예에서 상세하게 설명되어 있다. 스위치(26)는 스위치(26)를 전환시킬 수 있는 스위칭 케이블(27a)에 의해 전환된다.

스위치(26)를 위치 A)부터 위치 B로 전환시키면, 가스가 샘플러(1)를 통해 샘플 홀더(21a) 내로 빠져나감으로써, 가스가 가스 라인(24c) 및 하이브리드 유닛(34)을 통해 유동한 다음 가스 필터(32b)를 통해 유동하고 최종적으로 스위치(26)를 통해 안내된다. 스위치가 위치 B에 있는 경우, 가스는 중간 필터의 형태인 추가 가스 필터(32a)를 통해 그리고 방출 라인(24b)을 통해 또한 가스 배출 개구(39)를 통해 유출된다. 상기 가스의 배출로 인해, 샘플 챔버(2)가 용융 재료로 충전될 수 있다. 이는 도 1의 예시적인 실시예에 상세하게 설명되어 있다. 이전 개량에 따른 진공 또는 부압은 이러한 정황에서 발생되지 않는다. 따라서, 적어도 샘플 챔버(2)와 충전 부분(5)에 존재하는 가스의 양이 가스 배출 개구(39)로부터 빠져나간다.

스위치(26)는 예컨대 1,100℃의 온도가 열전대(12)에 의해 측정될 때에 위치 A로부터 위치 B로 전환된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 랜스 위치가 전기 수단에 의해 또는 샘플러(1)의 위치를 이용한 용융 강철 내의 압력에 의해 측정될 수 있다.

전술한 용융 강철(4)로부터의 샘플링 프로세스는 또한 도 4에 따른 샘플 홀더(21b)에 의해 실시될 수 있다.

위에 제공된 설명에 따른 도 3의 실시예에 따르면, 샘플 홀더(21a)는 추가 개량에서 샘플 홀더(21b)에 의해 대체된다. 이하에서, 샘플 홀더(21b)을 통한 가스의 유동이 샘플 홀더(21a)을 갖는 이전 실시예와 비교한 차이에 집중하여 설명된다.

도 1에 따른 서브랜스 또는 샘플러와 끼워맞춤하는 도 4에 따른 커넥터가 일단 결합되면, 불활성 가스는 가스 공급 라인(24d)을 통해 공급 라인(24a) 및 방출 라인(24b) 내로 유동한다. 이어서, 가스 공급 라인(25a)을 통해 유동하는 가스는 한편으로는 공급 밸브(35)를 통해 위치(A)에 있는 스위치(26)로 유동한다. 따라서, 유입 가스는 스위치(26)와 가스 필터(32b)를 통해 유동하고 하이브리드 유닛(34)을 통해 샘플러(1) 내로 유동할 수 있다. 다른 한편으로, 가스 공급 라인(25a)으로부터 공급된 가스는 방출 라인(24b)을 통해 그리고 벤튜리 노즐(36)을 통해 동시에 유동하여, 벤튜리 노즐(36)의 특별한 실시예로 인해 벤튜리 노즐(36)과 스위치(26) 사이에 부압이 발생된다. 방출 라인(24b)을 통해 공급되는 가스는 이러한 관계에서 개구(37) 밖으로 배출되게 된다.

샘플 챔버(2)를 충전하기 위하여, 스위치(26)는 공급 라인(24a)을 통해 유동하는 가스가 위치 B에 있는 스위치로 인해 가스 공급 라인(24c) 내로 더 이상 유동하지 않을 수 있도록 위치 A로부터 위치 B로 전환된다. 가스 공급 라인(25a)을 통해 유동하는 가스만이 방출 라인(24b)과 벤튜리 노즐(36)을 통해 그리고 개구(37)를 통해 배출될 수 있어, 벤튜리 노즐(36)과 스위치(26) 사이에 부압이 계속 발생되고 가스 라인(24c)으로 전달된다. 그 결과, 부압이 샘플 챔버(2) 내에 발생되고 벤튜리 노즐(36)에 의해 용융 재료를 샘플 챔버(2) 내로 흡입하도록 사용된다. 샘플 챔버(2)가 용융 재료로 충전된 후에, 스위치(26)는 다시 위치 A로 전환되어 샘플 챔버(2)가 공급 라인(24a)을 통해 공급된 가스에 의해 냉각될 수 있다.

용융 재료로부터 샘플 챔버 및/또는 샘플러(1)의 제거는 위에서 상세하게 설명되었다.

전술한 샘플 홀더(21a)에 의한 용융 강철(4)로부터의 샘플링은 또한 도 5에 따른 샘플 홀더(21c)에 의해 실시될 수 있다. 아래에서, 샘플러(1)와 상기 장치의 서브랜스 사이에 배치되는 특별한 개량에서의 샘플 홀더(21c)만이 상세하게 강조되는 변화 또는 다른 기술적 실시에 의해 상세하게 설명된다.

도 5에 따르면, 불활성 가스가 공급 라인을 통해 서브랜스 밖으로 유동하고 스위치(26)를 통해 가스 라인(24c) 내로 그리고 도 1에 따른 샘플러(1) 내로 유동한다. 샘플 챔버(2)를 충전하기 위하여, 스위치(26)는 이미 공급 라인(24)을 통해서만 안내된 불활성 가스가 위치 B로 전환된 스위치(26)로 인해 봉쇄되도록 위치 A로부터 위치 B로 전환된다. 따라서, 가스는 가스 라인(24c)을 통해 그리고 스위치(26)를 통해 진공 챔버(38) 내로 유동할 수 있는데, 진공 챔버 내에서 부압이 발생된다. 진공 챔버(38) 내의 부압은 예컨대 가스 흡인 라인(39)을 경유하여 진공 펌프에 의해 초기에 발생된다. 따라서, 용융 재료(4)는 스위치(26)가 위치 A로부터 위치 B로 전환되면 진공 챔버(38)로부터의 부압에 의해 샘플 챔버(2) 내로 흡입된다. 냉각을 위해, 스위치(26)가 위치 A로 다시 전환됨으로써, 불활성 가스가 다시 공급 라인(24a)을 통과한 다음 가스 라인(24c)을 통해 샘플러(1)로 유동할 수 있어 샘플 챔버(2)가 냉각된다.

대응하는 장치의 침지는, 특히 샘플 홀더(21b, 21c)를 참조하여 샘플 홀더(21a)에 대해 상세하게 설명되었고 이에 따라 21b와 21c에 따른 샘플 홀더에 적용될 수 있다. 더욱이, 도 1에 따른 샘플러(1)를 용융 재료(4) 밖으로 철수하는 프로세스는 이것이 또한 샘플 홀더(21b, 21c)에도 적용될 수 있도록 상세하게 설명되었다.

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9. 600℃를 초과하는 용융 온도를 갖는 용융 재료로부터 샘플링하는 방법으로서, 샘플러(1, 1a)가 랜스 또는 캐리어 부분의 일단부에 위치 결정되고 용융 재료 내에 침지되며, 이어서 샘플러(1, 1a)의 샘플 챔버(2)가 용융 재료에 의해 충전되고, 다음에 적어도 샘플(3)이 샘플러(1, 1a)에 의해 용융 재료 밖으로 철수되는 것인 용융 재료의 샘플링 방법에 있어서,
   샘플러(1, 1a)를 침지하기 전에 적어도 하나의 가스가 샘플러(1, 1a) 내로 공급되고, 가스는 적어도 하나의 충전 부분을 통해 샘플러(1, 1a)로부터 다시 유출되며, 이후에 샘플러(1, 1a)가 용융 재료 내에 침지되고, 다음에 가스의 공급이 변화된 후에, 샘플 챔버(2)가 용융 재료로 충전되며, 이어서 샘플 챔버(2)가 용융 재료로 충전되는 동안에 또는 그 후에 샘플러(1, 1a) 내로 가스가 다시 공급되어, 적어도 샘플 챔버(2)가 공급된 가스에 의해 냉각되고,
   상기 샘플러는, 용융 재료로부터 형성되는 샘플(3)을 위한 샘플 챔버(2)를 구비하는 샘플러(1, 1a)이되, 적어도 하나의 하부 냉각체(6), 적어도 하나의 상부 냉각체(8), 적어도 하나의 내부 냉각체(7) 및 적어도 하나의 충전 부분을 포함하고, 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 공동으로 둘러싸이며, 이에 따라 적어도 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 냉각될 수 있으며, 샘플 챔버(2)에 결합된 충전 부분은 충전 개구(5a)에 의해 샘플 챔버(2)에 병합되고, 냉각체(6, 7, 8) 각각은 외표면(7a, 8a)을 포함하고,
   상기 샘플러(1, 1a)는 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)의 구역과 상기 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)에 대향하는 상부 냉각체(8)의 외표면(8a)의 구역 사이에 적어도 하나의 가스를 안내하기 위한 적어도 하나의 간극(11)을 포함하고, 각각의 냉각체(6, 7, 8)의 용적은 간극(11)의 용적보다 큰 것이며,
   냉각체(6, 7, 8) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 통풍 개구(16)를 포함하고,
   상기 통풍 개구(16)는 개방될 수 있는 적어도 하나의 폐쇄구를 통해 폐쇄될 수 있고, 폐쇄구는 샘플 챔버(2)가 용융 재료에 의해 충전되는 동안에 또는 그 후에 개방되는 것
   을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 가스는 적어도 내부 냉각체(7)와 상부 냉각체(8) 사이의 적어도 하나의 간극(11)을 통해 유동하는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 가스는 용융 재료가 충전되기 전에는 충전 부분에서만 유출되고, 용융 재료가 샘플 챔버(2) 내에 충전되는 동안에 또는 그 후에는 적어도 하나의 통풍 개구(16)를 통해 유출되는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
12. 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통풍 개구(16)로부터 유출되는 가스는 공급된 가스를 샘플러(1, 1a)로부터 방출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출 개구(18)를 통해 방출되는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
13. 제9항에 있어서,
    용융 재료가 샘플 챔버(2) 내로 충전되는 동안에 또는 그 후에 폐쇄구는 용융 재료의 온도 또는 공급된 가스의 압력에 의해 가스에 대해 투과성이 되는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
14. 제9항에 있어서,
    샘플 챔버(2)를 용융 재료로 충전한 후에, 새로 공급된 가스가 간극(11)을 통해 유동하고, 이어서 가스가 통풍 개구(16)를 통해 샘플러(1, 1a) 밖으로 유동하며, 이에 의해 가스가 샘플(3)의 온도를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
15. 제9항에 있어서,
    샘플(3)은 하부 냉각체(6)에 의해 유지되거나, 내부 냉각체(7)는 상부 냉각체(8)에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
16. 제9항에 있어서,
    샘플(3)은 이 샘플이 샘플러(1, 1a) 내에 있는 동안에 분석 설비로 공급되는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
17. 샘플러(1, 1a)를 수용하는 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)로서, 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)는 샘플러(1, 1a)를 수용하기 위한 접촉 부분(22)을 포함하고, 가스를 접촉 부분(22)을 통해 샘플러(21a, 21b, 21c)로 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 라인(24a), 가스를 샘플러(21a, 21b, 21c)로부터 접촉 부분(22)을 통해 배출하기 위한 적어도 하나의 방출 라인(24b), 및 접촉 부분(22)을 통해 연장되고 샘플 챔버(2)에 결합되는 적어도 하나의 가스 라인(24c)이 샘플 홀더(21a, 21b, 21c) 내에 배치되는 것인 샘플 홀더에 있어서,
    샘플러(21a, 21b, 21c)는 내부에 배치되는 스위치(26)를 구비하고, 스위치는 한쪽에서는 공급 라인(24a) 및 방출 라인(24b)에 결합되며, 다른 한쪽에서는 가스 라인(24c)에 결합되고, 공급 라인(24a) 또는 방출 라인(24b)을 가스 라인(24c)에 결합하도록 사용될 수 있고,
    상기 샘플러는, 용융 재료로부터 형성되는 샘플(3)을 위한 샘플 챔버(2)를 구비하는 샘플러(1, 1a)이되, 적어도 하나의 하부 냉각체(6), 적어도 하나의 상부 냉각체(8), 적어도 하나의 내부 냉각체(7) 및 적어도 하나의 충전 부분을 포함하고, 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 공동으로 둘러싸이며, 이에 따라 적어도 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 냉각될 수 있으며, 샘플 챔버(2)에 결합된 충전 부분은 충전 개구(5a)에 의해 샘플 챔버(2)에 병합되고, 냉각체(6, 7, 8) 각각은 외표면(7a, 8a)을 포함하고,
    상기 샘플러(1, 1a)는 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)의 구역과 상기 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)에 대향하는 상부 냉각체(8)의 외표면(8a)의 구역 사이에 적어도 하나의 가스를 안내하기 위한 적어도 하나의 간극(11)을 포함하고, 각각의 냉각체(6, 7, 8)의 용적은 간극(11)의 용적보다 큰 것이며,
    냉각체(6, 7, 8) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 통풍 개구(16)를 포함하고,
    상기 통풍 개구(16)는 개방될 수 있는 적어도 하나의 폐쇄구를 통해 폐쇄될 수 있고, 폐쇄구는 샘플 챔버(2)가 용융 재료에 의해 충전되는 동안에 또는 그 후에 개방되는 것
    을 특징으로 하는 샘플 홀더.
18. 제17항에 있어서,
    상기 샘플 홀더는 적어도 하나의 가스 배출 개구(33)를 포함하고, 방출 라인(24b)은 가스 배출 개구(33)에서 종료되는 것을 특징으로 하는 샘플 홀더(21a).
19. 제18항에 있어서,
    상기 샘플 홀더(21a)는 스위치(26)와 가스 배출 개구(33) 사이에서 방출 라인(24b)에 적어도 하나의 중간 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀더(21a).
20. 제17항에 있어서,
    상기 공급 라인(24a)은 적어도 하나의 공급 밸브(35)를 포함하거나, 방출 라인(24b)은 적어도 하나의 벤튜리 노즐(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀더(21b).
21. 제17항에 있어서,
    상기 샘플 홀더(21c) 내에 배치되는 스위치(26)에 결합된 방출 라인(24b)의 부분은 방출 라인(24b)의 다른 부분보다 큰 직경을 가짐으로써, 적어도 하나의 진공 펌프에 결합하기 위한 적어도 하나의 가스 흡인 라인(39)을 포함하는 적어도 하나의 진공 챔버(38)를 형성하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀더(21c).
22. 제17항에 있어서,
    상기 샘플 홀더 내에 배치되는 스위치에 결합된 방출 라인의 부분은 샘플 홀더의 중공형 내부 공간에 병합되고, 내부 공간은 적어도 하나의 진공 펌프에 결합하기 위한 적어도 하나의 가스 흡인 라인을 갖는 가스 밀봉 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀더.
23. 제21항에 있어서,
    상기 진공 챔버(38)는 0.1 리터 내지 0.5 리터의 용적을 갖는 것을 특징으로 하는 샘플 홀더(21c).
24. 제17항에 있어서,
    샘플 챔버(2)에 결합된 가스 라인(24c)과 스위치(26) 사이에 적어도 하나의 가스 필터(32b)가 배치되는 것을 특징으로 하는 샘플 홀더(21a, 21b, 21c).
25. 제17항에 있어서,
    상기 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)는 접촉 부분(22)으로서 적어도 하나의 하이브리드 접촉 부분을 포함하고, 샘플러(1, 1a)는 적어도 하나의 하이브리드 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 홀더(21a, 21b, 21c).
26. 랜스 본체를 포함하는 랜스를 이용하여 용융 금속에서 샘플링 프로세스를 실행하기 위한 장치에 있어서,
    제17항에 따른 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)는 랜스 본체의 일단부에 결합될 수 있고 샘플 홀더에 결합되는 샘플러(1, 1a)를 가질 수 있으며, 샘플링 프로세스를 실행하기 위한 장치는 가스를 접촉 부분을 통해 샘플러(1, 1a) 내로 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 라인(24a), 가스를 접촉 부분을 통해 샘플러(1, 1a) 밖으로 배출하기 위한 적어도 하나의 방출 라인(24b), 및 샘플러(1, 1a) 내에서 연장되고 샘플 챔버(2)에 결합되는 적어도 하나의 가스 라인(24c)을 포함하고,
    상기 샘플러는, 용융 재료로부터 형성되는 샘플(3)을 위한 샘플 챔버(2)를 구비하는 샘플러(1, 1a)이되, 적어도 하나의 하부 냉각체(6), 적어도 하나의 상부 냉각체(8), 적어도 하나의 내부 냉각체(7) 및 적어도 하나의 충전 부분을 포함하고, 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 공동으로 둘러싸이며, 이에 따라 적어도 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 냉각될 수 있으며, 샘플 챔버(2)에 결합된 충전 부분은 충전 개구(5a)에 의해 샘플 챔버(2)에 병합되고, 냉각체(6, 7, 8) 각각은 외표면(7a, 8a)을 포함하고,
    상기 샘플러(1, 1a)는 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)의 구역과 상기 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)에 대향하는 상부 냉각체(8)의 외표면(8a)의 구역 사이에 적어도 하나의 가스를 안내하기 위한 적어도 하나의 간극(11)을 포함하고, 각각의 냉각체(6, 7, 8)의 용적은 간극(11)의 용적보다 큰 것이며,
    냉각체(6, 7, 8) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 통풍 개구(16)를 포함하고,
    상기 통풍 개구(16)는 개방될 수 있는 적어도 하나의 폐쇄구를 통해 폐쇄될 수 있고, 폐쇄구는 샘플 챔버(2)가 용융 재료에 의해 충전되는 동안에 또는 그 후에 개방되는 것
    을 특징으로 하는 샘플링 프로세스를 실행하기 위한 장치.
27. 제26항에 있어서,
    상기 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)는 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)의 반대측에 있는 접촉 부분의 단부로부터 축방향으로 측정된 길이(L)를 갖고, 스위치(26)는 접촉 부분의 단부로부터 최대 0.3×길이(L)의 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 샘플링 프로세스를 실행하기 위한 장치.
28. 600℃를 초과하는 용융 온도를 갖는 용융 재료로부터 샘플링하는 방법으로서, 샘플러(1, 1a)는 랜스 또는 캐리어 부분의 일단부에 위치 결정되고 용융 재료 내에 침지되며, 제17항에 따른 샘플 홀더(21a, 21b, 21c)는 샘플러(1, 1a)와 랜스 또는 캐리어 부분 사이에 위치 결정되고, 이어서 샘플러(1, 1a)의 샘플 챔버(2)는 용융 재료로 충전되며, 다음에 적어도 샘플(3)이 샘플러(1, 1a)에 의해 용융 재료 밖으로 철수되는 것인 용융 재료의 샘플링 방법에 있어서,
    샘플러(1, 1a)를 침지하기 전에 적어도 하나의 가스가 적어도 하나의 공급 라인(24a) 및 적어도 하나의 가스 라인(24c)을 통해 샘플러(1, 1a) 내로 공급되고, 가스는 다시 샘플러(1, 1a)로부터 적어도 하나의 충전 부분을 통해 유출되며, 다음에 샘플러(1, 1a)가 용융 재료 내에 침지된 후에, 가스의 공급은 샘플 홀더 내의 스위치(26)를 위치 A로부터 위치 B로 전환시킴으로써 변화되고, 이어서 샘플 챔버(2)가 용융 재료로 충전된 다음, 스위치를 위치 B로부터 위치 C로 전환시킴으로써 샘플 챔버(2)가 용융 재료로 충전되는 동안에 또는 그 후에 가스가 다시 샘플러(1, 1a) 내로 공급되며, 이에 의해 적어도 샘플 챔버(2)가 공급된 가스에 의해 냉각되고,
    상기 샘플러는, 용융 재료로부터 형성되는 샘플(3)을 위한 샘플 챔버(2)를 구비하는 샘플러(1, 1a)이되, 적어도 하나의 하부 냉각체(6), 적어도 하나의 상부 냉각체(8), 적어도 하나의 내부 냉각체(7) 및 적어도 하나의 충전 부분을 포함하고, 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 공동으로 둘러싸이며, 이에 따라 적어도 샘플 챔버(2)는 적어도 하부 냉각체(6)와 내부 냉각체(7)에 의해 냉각될 수 있으며, 샘플 챔버(2)에 결합된 충전 부분은 충전 개구(5a)에 의해 샘플 챔버(2)에 병합되고, 냉각체(6, 7, 8) 각각은 외표면(7a, 8a)을 포함하고,
    상기 샘플러(1, 1a)는 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)의 구역과 상기 내부 냉각체(7)의 외표면(7a)에 대향하는 상부 냉각체(8)의 외표면(8a)의 구역 사이에 적어도 하나의 가스를 안내하기 위한 적어도 하나의 간극(11)을 포함하고, 각각의 냉각체(6, 7, 8)의 용적은 간극(11)의 용적보다 큰 것이며,
    냉각체(6, 7, 8) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 통풍 개구(16)를 포함하고,
    상기 통풍 개구(16)는 개방될 수 있는 적어도 하나의 폐쇄구를 통해 폐쇄될 수 있고, 폐쇄구는 샘플 챔버(2)가 용융 재료에 의해 충전되는 동안에 또는 그 후에 개방되는 것
    을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
29. 제28항에 있어서,
    스위치(26)가 위치 B에 있는 경우, 적어도 샘플 챔버(2)와 충전 부분에 적어도 존재하는 다량의 가스가 스위치에 의해 차단되는 공급 라인(24a)에서의 가스의 공급으로 인해 샘플 홀더(21a)의 방향으로 샘플 홀더(21a)에 의해 유동하는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
30. 제28항에 있어서,
    스위치(26)가 위치 B에 있는 경우, 적어도 샘플 챔버(2)와 충전 부분에 적어도 존재하는 다량의 가스가 벤튜리 노즐(36)에 의해 방향이 역전되는 이미 공급된 가스로 인해 샘플 홀더(21b)의 방향으로 샘플 홀더(21b)에 의해 유동하여, 공급된 가스가 배출되는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
31. 제28항에 있어서,
    스위치(26)가 위치 B에 있는 경우, 적어도 샘플 챔버(2)와 충전 부분에 적어도 존재하는 다량의 가스가 진공 챔버(38) 내의 부압에 의해 방향이 역전되는 이미 공급된 가스에 의해 샘플 홀더(21c)의 방향으로 샘플 홀더(21c)에 의해 유동하여, 공급된 가스가 배출되는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.
32. 제28항에 있어서,
    스위치(26)가 위치 B에 있는 경우, 적어도 샘플 챔버(2)와 충전 부분에 적어도 존재하는 다량의 가스가 진공 챔버(38) 내의 부압에 의해 방향이 역전되는 이미 공급된 가스에 의해 샘플 홀더(21c)의 방향으로 샘플 홀더(21c)에 의해 유동하여, 공급된 가스가 배출되는 것을 특징으로 하는 용융 재료의 샘플링 방법.

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