NL8005997A - Badstandmeetkop voor het meten van het niveau van een metaalbad, en werkwijze voor het gebruik hiervan. - Google Patents

Description

* >.__- i / 1-- HO 428 » t j BADSTAHDMEETKOP VOOR HET HETEH VAH HET HIVEAU VAN ΕΕ2Γ METAALBAB,

ΈΉ WERKWIJZE VOOR HET GEBRUIK HIERVAH

Door aanvraagster wordt als uitvinder genoemd:

Bob Slangen te Heemskerk 5 Be uitvinding heeft allereerst Betrekking op een werkwijze voor het meten van het niveau van een Bad gesmolten metaal onder een vloeiBare slaklaag in een oven met Behulp van een meetkop met twee contacten, welke contacten zijn aangesloten op een .elektrische schakeling welke reageert op de overgang van de contacten van de 10 ene vloeistof naar de andere.

Bij het Bedrijven van metallurgische processen in een metallurgisch vat, zoals een oven, gietpan of verdeelBak is het veelal van Belang om een juist inzicht te heBBen in de hoogte van de Badspiègel van het metaal. Bijvoorbeeld kan dit van Belang zijn om een indruk 15 te krijgen van de slijtage van een vuurvaste Bekleding van een oven. Ook kan kennis van dit Badniveau van Belang zijn, indien met een Blaaslans wordt gewerkt, welke tot kort Boven de Badspiegel wordt Bewogen, Bijvoorbeeld voor het Blazen van zuurstof op het Bad.

Indien de oven allereerst slechts wordt gevuld met vloeibaar 20 metaal, kan het niveau daarvan gemeten worden met Behulp van de Bekend gestelde werkwijze, waarbij de meetkop van Bovenaf tot in het Bad wordt Bewogen. Boordat de contacten plotseling in aanraking komen met het gesmolten metaal, worden ze vrijwel door het metaal kortgesloten, en kan hieruit een elektrisch signaal worden afgeleid.

25 Moeilijker wordt het, indien de oven ook wordt Beladen met aan zienlijke hoeveelheden schrot. Baar dit schrot in vaste vorm wordt gedoseerd, kan de meting van de Badstand met een meetkop praktisch gesproken niet direkfc na het vullen plaats vinden, daar dan het gevaar te groot is dat de meetkop tegen het vaste schrot aanstoot.

30 Enerzijds wordt daarmee geen nauwkeurig meetresultaat verkregen, 8 0 05 9-9 7 /2 * Μ 2 HO 428 / t *4 doch bovendien is het gevaar groot dat daarbij direkt de meetkop ontijdig wordt beschadigd. Een gevolg daarvan is dat bij het volgen van deze praktijk de badstandmeting pas op een veel later tijdstip kan worden uitgevoerd, wanneer alle vaste schrot vloeibaar is ge-5 worden. In de praktijk komt daarvoor een tussenstop of een latere procesfase van het metallurgische proces in aanmerking. Dan echter ligt er op het metaalbad, hetgeen in de meeste gevallen een staal-bad zal zijn, een dikke slaklaag. Deze slaklaag nu kan het resultaat van de meting zeer sterk in ongunstige zin beïnvloeden.

10 Gebleken is namelijk dat de elektrische weerstand van het slak- materiaal zeer sterk van plaats tot plaats kan verschillen, waardoor een onduidelijk elektrisch signaal wordt verkregen bij het doorvoeren van de meetkop door de slaklaag. Bij dit doorvoeren zal zich bovendien een laag slak verzamelen rondom de contacten, welke 15 slaklaag door de contacten wordt meegesleurd bij het binnendringen van het metaalbad. De meetkop is dan reeds over enige afstand in het metaslbad gedrongen voordat de slaklaag in voldoende mate van beide contacten is afgestroopt. Weliswaar komt er een elektrische verbinding tot stand, doch deze wordt gevormd op een plaats welke 20 niet representatief is voor de staal-slakgrens. In vele gevallen komt de elektrische verbinding in het metaalbad geheel niet tot stand binnen de gangbare dompeltijd.

Ten einde niettemin een zeer.betrouwbare en reproduceerbare meting te verkrijgen met een hoge trefkans, is een gemodificeerde 25 werkwijze ontwikkeld.

. ·-- De uitvinding bestaat nu daarin dat demeetkop met door een kap afgeschermde contacten snel door de slaklaag tot in het metaalbad wordt bewogen,· waarna hij weer wordt teruggetrokken nadat deze kap zijn samenhang heeft verloren, en waarbij de in hoofdzaak ver-30 tikaal verlopende contacten tot nabij hun vrije uiteinden zijn afgeschermd met een hoog smeltende oxydische bekledingslaag.

^ Op deze wijze wordt vekregen dat de contacten door de slaklaag kunnen worden bewogen zonder met deze slak in aanraking te komen, waarna de kap smelt of verbrandt en de contacten met het metaal in 35 aanraking komen, en dat vervolgens de feitelijke meting wordt uit- 8 0 05 9 S7 /i « I? * 3 HO 428 . gevoerd tijdens het terugtrekken van de meetkop. Er wordt dus geen grensovergang slak-metaal, doch omgekeerd een overgang metaal-slak gemeten. De bekledingslaag op de contacten heeft ten doel om een zeer scherp signaal te krijgen hij overgang van metaal naar slak.

5 Gebleken is namelijk dat onder omstandigheden de slaklaag een zeer sterk verlopende elektrische weerstand kan hebben nabij de overgang van metaal naar slak. Bij onbeklede contacten is dan gebleken dat tijdens het passeren van de gehele lengte der contacten door het grensvlak metaal-slak een onduidelijk en geleidelijk verlopend sig-10 naai kan worden verkregen, hetgeen nog geenxauwkeurige indicatie geeft over de feitelijke ligging van het badniveau in het metallurgisch vat. Door nu de contacten tot zeer nabij hun vrije uiteinden af te schermen met een hoogsmeltende oxydische bekledingslaag wordt slechts een zeer kortstondige en scherpe sprong in de weerstand ' 15 tussen de contacten gemeten bij het passeren door de contacteinden van de grenslaag metaal-smelt. Op deze wijze is het mogelijk gebleken een uitermate nauwkeurig en reproduceerbaar signaal te verkrijgen, waarbij het badniveau zeer nauwkeurig kan worden bepaald.

De uitvinding heeft tevens betrekking op de constructie van 20 een badstandmeetkop van het type omvattende twee in een keramisch lichaam gevatte; in hoofdzaak parallel verlopende, contacten, welke elk in verbinding staan met een elektrisch geleider. Als regel wordt voor het materiaal van deze contacten een hoogsmeltende legering, een cermet of grafiet toegepast. Bij de uitvoeringsvorm 25 volgens de uitvinding'zijn de contacten afgedekt door een dunwandige stalen kap en zijn deze contacten tot nabij hun vrije uiteinden afgeschermd met een hoogsmeltende oxydische bekledingslaag. Bij voorkeur bestaat deze bekledingslaag uit kwartsbuisjes welke over de contacten kunnen zijn geschoven. De wanddikte van het stalen kapje 30 is hierbij slechts van belang voor zover dit kapje zijn samenhang behoudt totdat de meetkop voldoende diep’door de slaklaag in het metaalbad is bewogen. Daarna moet het snel wegsmelten. Afhankelijk van het gebruik van de badstandmeetkop en de uitvoering van de werkwijze kan de dikte van het kapje door iedere gebruiker/deskundige .

35 voor zijn specifieke toepassing eenvoudig worden berekend of bepaald.

80 0506 7 /4 * 4 HO 428

Van "belang is het verder dat wordt vermeden dat het smelten van de stalen kap sterk wordt vertraagd, doordat zich hierop een min of meer gestolde slaklaag vormt tijdens het passeren van de slaklaag. Zo’n slakbekleding kan als thermische isolator gaan fungeren in het 5 metaalhad, waardoor de 3talen kap slechts met een grote vertraging tot smelten komt. Hit effekt kan worden vermeden doordat de stalen kap op zijn beurt wordt afgeschermd door een kap uit een organisch materiaal, zoals bijvoorbeeld karton,. Gebleken is dat een kartonnen kapje de vorming van een gestolde slaklaag belemmert, maar dat 10 hij bovendien voldoende intakt blijft tot de meetkop in het metaal-bad is doorgedrongen. Haar verkoolt de kartonnen kap, en veroorzaakt daarmee dat de stalen kap direkt in aanraking komt met het staalbad, en dus snel kan oplossen of smelten.

'Als regel is het keramische element in een kartonnen koker ge-15 vat, welke op een meetlans wordt geschoven. Hoor de veelal heftige reaktie van de kartonnen koker met het vloeibare metaal kan het ' risiko ontstaan van het uitspoelen van het meetelement uit de koker. Hit risiko kan worden beperkt door het aan het keramische lichaam grenzende kopse vlak van de kartonnen koker af te dekken met een 20 hoogwaardig vuurvast materiaal. Hit kan in de vorm van een cement-laag worden aangebracht, welke op basis van AlgO^ is vervaardigd.

Be uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van een schets.

Met verwijzingscijfer 1 is hierbij een buis aangegeven welke 25 een keramisch element 2 in zijn vrije uiteinde bevat. Buis 1 bestaat uit een dikwandige kartonnen koker, waarover een tweede dunwandige kartonnen koker 3 is geschoven. Koker 1 kan op een (niet getekende) meetlans worden geschoven.

^ In het,keramisch element bevinden zich elektrisch goed geleiden- 30 de contacten 4 en 5» welke in verbinding staat met elektrische" geleiders 6 en 7· Beze kunnen worden aangesloten op een weerstands-brugschakeling van een op zichzelf bekend type, waardoor een wisseling in de weerstand tussen contacten 4 en 5 kan worden herleid tot een duidelijk elektrisch signaal. Over de contacten en het kera- ' 35 mischselement 2 zijn allereerst een metalen kapje 9j en vervolgens 8 0 0 5 9 S ? /5 • ft.

5· κο 428 / φ een kartonnen kapje 10 geschoven. De ruimte tussen kapje 10 en koker 3 is met vuurvaste cement 11 opgevuld.

Een dergelijke meetkop werd gebruikt hij het meten van de bad-stand in een staalconverter van het LD-type welke geschikt is voor 5 het verwerken van een lading van 300 ton metaal.

Tijdens een tussenstop in het raffinageproces wordt de lans met de koker 1 omlaag bewogen met een eerste, vrij hoge transport-snelheid. Over het laatste wegdeel wordt de snelheid voor een nauwkeurige positionering teruggebracht tot een fraktie van de transport-10 snelheid. De lansbeweging wordt gestopt op een diepte in het con-vertervat welke verwacht wordt ruimschoots beneden de slaklaag en boven de vatbodem te liggen. Nadat de meetkop enkele seconden'op deze diepte is gehouden, wordt de lans weer omhoog bewogen met circa dezelfde snelheden in andere volgorde.

15 Bij het passeren van de metaal-slakgrens blijkt in vrijwel alle gevallen een zeer betrouwbaar en reproduceerbaar sterk signaal te kunnen worden geregistreerd.

De beschreven meetkop kan zonder veel moeite worden gecombineerd met een op zichzelf bekende constructie van een thermokoppel, waar-20 door tijdens een enkele meting zowel de temperatuur als het niveau van het raetaalbad kunnen worden bepaald.

0 r 80 059 9 7

Claims (6)

1. 6. HO 428 / C 0.1 C L ïï S IE S as sa =:=:==========:=====τ
2. 1. Werkwijze voor het meien van hei niveau van een bad gesm oliën meiaal onder een vloeibare slaklaag.in een metallurgisch vai, zoals een oven, gietpan of een verdeelbak mei behulp van een meetkop mei iwee coniacien, welke coniacien zijn aangesloten 5 op een elektrische schakeling welke reageert op de overgang van de coniacien van de ene vloeistof naar de andere, met hei kenmerk, dat de meetkop mei door een kap afgeschermde contacten snel door de slaklaag tot in het metaalbad wordt bewogen en daaruit weer wordt teruggetrokken nadat de kap zijn samenhang 10 heeft verloren, en waarbij de in hoofdzaak vertikaal verlopen de contacten tot nabij hun vrije uiteinden zijn afgeschermd met een hoogsmeltende oxydische bekledingslaag.
3. 2. Badstandmeetkop van het type omvattende twee in een keramisch lichaam gevatte in hoofdzaak parallel verlopende contacten, 15 welke elk in verbinding staan met een elektrische geleider, met het kenmerk, dat de contacten zijn afgedekt door een dun-wandige stalen kap, en dat deze contacten tot nabij hun vrije uiteinden zijn afgeschermd met een hoogsmeltende oiydische bekledingslaag. 20 3* Meetkop volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de bekledings laag op de contacten bestaat uit kwartsbuisjes.
4. 4. Meetkop volgens conclusie 2 of 3» met het kenmerk, dat op een zichzelf bekende wijze de stalen kap is afgeschermd door een kap uit een organisch materiaal, zoals karton. f 25 5· Meetkop volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat het keramische lichaam in een kartonnen koker is gevat, waarvan het aan het keramische lichaam grenzende kopse vlak is afgedekt met een hoogwaardig vuurvast materiaal, bijvoorbeeld AlgO^· 8 0 05 9 9 7 11 *
5. 7 HO 428 f
6. 6. Meetkop volgens conclusie 2, 3, 4 of 5i met het kenmerk, dat hij tot een eenheid is samengehouwd met een op zichzelf oe~ • kende thermokoppelconstructie. * / 8005997 • *