SE451507B - Forfarande och anordning for metning av kvarvarande mengd smelt metall pa bottnen eller dylikt av en behallare i samband med urtappning av smelt metall ur behallaren - Google Patents

Description

15 20 30 35 40 451 507 2 Det är sålunda av stort intresse att noggrant kunna mäta såväl kvarvarande smält metall i ugnen som den mängd smält metall och/eller slagg som utströmmar under tappningens slutskede, dvs. den del av tappningen då risk för att slagg medföljer smältan. Under praktiska förhållanden varierar vid denna intressanta del av urtappningen, som i det följande be- nämns slutfasen av urtappníngen, tjockleken av eller djupet av den kvarvarande smältan mellan 20 cm och 0,5 cm beroende på systemets storlek, diameter på urtappningshål och slaggens be- skaffenhet. De största värdena gäller för stora behållare och stora urtappningshål (typisk behållardiameter 4 m, typisk ur- tappningshåldiameter 50 mm) och de minsta värdena för små be- hållare (typisk behâllardiameter 2 dm, typisk urtappningshål- diameter 5 mm).

Man har försökt att väga processkärlet och med hjälp av kännedom om ursprunglig metallvikt försökt avgöra, när metallen i ugnen, skänken etc. börjar ta slut. En sådan metod är dock ytterst osäker, då man icke har någon möjlighet att särskilja vikten av metall och av slagg och då man ej har någon' möjlighet att avgöra om ugnen har slitits under urtappnings- processen.

Man har vidare försökt att mäta urtappningsmunstyckets vibrationer för att därigenom avgöra om smält metall eller slagg rinner igenom detta. Metoden är dock osäker och har dålig precision, varför någon driftmässig metod ej har kunnat utvecklas därur.

Man skulle kunna tänka sig att mäta nivån hos den smälta metallen med utnyttjande av de metoder och anordningar som är beskrivna i våra svenska patent 7605759-5, 7605760-3 och 76-05761-1, varvid man vid en viss nivå på den smälta metallen bör avbryta urtappningen. Bottnen i den ugn, skänk eller liknande ur vilken urtappningen sker slites dock i allmän- het, varför en sådan metod skulle leda till att olika mängder metall lämnades i ugnen, skänken etc. beroende på slitaget av densamma.

UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett nytt förfarande och en ny anordning för mätning av kvarvarande 10 15 20 25 35 40 s 451 507 mängd metallsmälta på "bottnen" (i vid bemärkelse) av en be- hållare i samband med urtappning, varigenom ovan redovisade problem undanröjes och samtidigt även andra fördelar vínnes.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ovannämnda syfte uppnås genom att förfarandet och anord- ningen enligt uppfinningen uppvisar de i bifogade patentkrav angivna särdragen.

Uppfinningen bygger sålunda på att man i stället för att mäta den absoluta nivån för den smälta metallen i behållaren, dvs. det absoluta läget för metallsmältans övre yta, mäter tjockleken på skiktet av kvarvarande smält metall, vars relativläge i behållaren (som kan variera på grund av förslitning av infodring) följaktligen kommer att i huvudsak sakna betydelse. Uppfinningen bygger vidare på utnyttjande av det faktum att ett växelmagnet- fält kan bringas att "reflekteras" i ytan på ett relativt sett tjockt skikt av smält metall, men att fältet börjar genom- tränga skiktet, då dettas tjocklek närmar sig växelmagnetfältets inträngningsdjup i metallen, varvid genomträngningsförmågan ökar när skikttjockleken minskar. Med reflektion menas här den skenbara påverkan av växelmagnetfältets fältlinjer som fås på grund av växelmagnetfältets växelverkan med den smälta metallen och sammanhörande inducerade strömmar i metallen.

Utmärkande för uppfinningen är att växelmagnetfältet alstras med en sådan frekvens att fältets inträngningsdjup 6 i metallen blir av samma storleksordning som den vid varje mät- tillfälle intressanta resttjockleken av skiktet av smält metall.

Enligt uppfinningen bör inträngningsdjupet vara större än resttjockleken, företrädesvis 1-4 ggr densamma, speciellt 2-3 ggr densamma. Med resttjocklek skall i vid mening förstås den skikttjocklek vid vilken man vill avbryta urtappning eller avge ett alarm eller liknande.

Utmärkande för uppfinningen är vidare att växelmagnet- fältet alstras och detekteras på ett sådant sätt, att man vid slutfasen av urtappningen från att ha detekterat ett utnyttjnings- bart, i det kvarvarande smältaskiktets övre eller undre yta reflekterat växelmagnetfält kommer att detektera ett minskande reflekterat växelmagnetfält just till följd av att växelmagnet- fältets förmåga att genomtränga det kvarvarande skiktet av 10 15 20 25 35 40 45í anv P 4 smält metall ökar tack vare att fältets inträngningsdjup 6 nu blir av samma storleksordning som tjockleken på det kvar- varande restskiktet av smält metall.

Ytterligare särdrag hos och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av följande närmare beskrivning av exempli- fierande utföringsformer under hänvisning till bifogade ritning.

KORT BESKRIVNING AV RITNING , - Pig. la och b är schematiska sektionsvyer som visar en behållare, där urtappning mrsmält metall sker genom ett hål i botten och där spolar är placerade under smältan. Pig. lc visar förloppet för tillhörande signalkurva. Pig. 2a och b visar en behållare enligt Figur l där botten är utsatt för slitage. Pig.

Zc visar förloppet för tillhörande signalkurvor. Pig. Sa visar en behållare av samma slag som i Figur l och 2 men där spolar- na är sidoplacerade i behållarens vägg just ovanför det intressan- ta området. Pig. 3b visar förloppet för tillhörande signal- kurva. Pig. 4a visar en behållare som i Figur 3 där behållaren är utsatt för slitage. Pig. 4b visar förloppen för tillhörande signalkurvor. Pig. 5 visar en behållare som i Figur l och 2 där urtappning sker genom ett hål i botten och där spolarna är placerade under smältan och där såväl väggar som botten är ut- satta för slitage. Pig. 6 visar en modifierad behållare där botten sluttar ner mot urtappningshålet. Pig. 7 visar en be- hållare där urtappning sker genom tippning av behållaren. Pig. 8 visar schematiskt en elektrisk krets för utförande av mät- ning i enlighet med uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Figur la och b visar en behållare 1 där urtappning av smält metall 2 sker genom ett hål i behållarens botten 3 och där urtappningen skall avbrytas innan slagg 4 rinner ut. Figur 1 illustrerar även förfarandets princip. I Figur l anbringas en spole, kallad sändarspole 5 matad med växelström av lämplig frekvens i behållarens bottendel, på visst avstånd från smältan, t.ex. utanför behållarens infodring eller mellan in- fodring och behållarens eventuella plåthölje. En annan spole lika- ledes placerad på visst avstånd från smältan, mottagarspolen 6, mäter ett magnetfält B, 7 som genererar av sändarspolen. Sän- 10 15 25 30 35 40 5 0 4510507 darspole och mottagarspole kan lämpligen vara av sådant utföran- de och ha sådan placering som beskrives i våra tidigare nämnda svenska patent. Spelarna är sålunda typiskt enkla fåvarviga med plan konfiguration och väsentligen fritt placerbara. Typisk storlek är_samma storleksordning som 1/10 av behållarens stor- lek eller större än bottnens tjocklek 8.

I Figur la visas behållaren l i ett skede av urtappningen, då fortfarande relativt mycket smälta ännu finns kvar i be- hållaren, eller ett stadie innan den tidigare definierade slut- fasen av urtappningen. Magnetfältet reflekteras därvid i smältan, som har en tjocklek D över botten större än magnetfältets in- trängningsdjup 6 9.

Magnetfältets B linjer, som om behållaren 1 vore tom skulle spridas ut i behållaren, avböjs sålunda av den reflekterande in- verkan från den smälta metallen 2, och fler magnetfältslinjer kommer att passera mottagarspolens 6 plan än om behållaren vore tom. Den signal som mätes över mottagarspolen blir därvid proportionell mot det antal magnetfältslinjer, som passerar mottagarspolens plan, eller egentlígare magnetfältets storlek över mottagarspolen. _ Signalen över mottagarspolen visas i Figur la, där signalen S är visad på den horisontella axeln och smältskiktets tjocklek D på den vertikala axeln. Signalen då ugnen har rela- tivt mycket smälta, alltså i enlighet med Figur la, blir på grund av reflektionseffekten en relativt hög signal S15, medan en tom behållare representerar en lägre signalnivå S10. Båda dessa signalnivåer är givna och lätta att fastlägga.

I ett mellanstadium mellan behållare med relativt mycket smälta och tom behållare avtar sginalen kontinuerligt med kvar- varande smälttjocklek, på grund av att reflektionseffekten upphör kontinuerligt. Denna kontinuerligt avtagande signal sker över ett smältdjup, som är större än magnetfältets in- trängningsdjup 6, som antyds vid ll i Figur lc.

Ett alarm eller liknande kan inställas för viss signal S12. Då signalen når detta värde aktiveras alarmet, och tapp- ning kan avbrytas. Detta motsvarar då en viss, entydigt be- stämd kvarvarande smälttjocklek. Signalförändringen under tapp- ningsslutfasen bestämmer entydigt skikttjockleken av kvar-- 15 ZO 25 35 40 451 507 de varande smälta i relation till signalen vid stor smälttjocklek 13 och vid tom behållare 10. Detta gäller oavsett spolstorlek, avstånd etc. Om en nollställning utföres, då behållaren inne- håller mycket smält metall S13 och signalen vid tom behållare S10 är känd från tidigare mätning, kommer skíkttjocklekens kvarvarande smälta D att i huvudsak ges av den matematiska relationen n=§ßn Denna signalfunktion kan på i och för sig välkänt sätt lineariseras genom behandling i t.ex. en analog logaritmisk för- stärkare eller i en mikrodator. På så sätt kan man få ett mätvärde, som är proportionellt mot skikttjockleken smält metall.

Av ovanstående framgår att det här föreslagna mätför- farandet ger möjlighet till en exakt mätning av skikttjocklek under slutfasen av urtappningen, och att denna mätning endast är bestämd av det elektromagnetiska fältets inträngningsdjup 6, speciellt då hänsyn tas till de enkelt mätbara signalvärdena då behållaren är full respektive tom. Därmed blir mätningen helt oberoende av alla yttre svårkontrollerbara faktorer.

I Figur 2 illustreras användning av uppfinningen i en situation då botten i behållaren l är utsatt för slitage, detta Som exempel på förhållandet då en yttre svårkontrollerbar faktor ändras. I behållaren 1 kan botten slitas under användning, som illustreras i Figur Za där bottnen 14 är oslíten och i Figur Zb där bottnen 15 är betydligt sliten. På samma sätt som i Figur 1 är en sändarspole S och en mottagarspole 6 placerade under smäl- tan. Figur Zc visar signalförloppet S under urtappning av behålla- ren, varvid den vertikala axeln D+H representerar kvarvarande skikttjocklek smält metall D och bottnens tjocklek H 14 resp. 15.

Signalkurvan a är för osliten botten och är i princip samma kurva som i Figur 1 med signalvärdet S17, då behållaren har ett förhållandevis tjockt skikt av smält metall kvar i behållaren (Dstort), och signalvärdet S18, däringen smälta finns kvar i behållaren. Om botten 15 är sliten som i Figur Zb (signalkurvan b), fås ett annat signalvärde S19 då skikttjockleken D är stor, men samma sígnalvärde S18 då behållaren är tom. I det senare fallet, med på metallsmälta tom behållare, fås ingen skillnad i signal S18 i de båda fallen, enär det enda som förändras är 10 15 20 25 30 35 40 7 i4s1 S07 bottnens och eventuellt slaggens tjocklek, och ingen av dessa material inverkar på magnetfältet. Signalkurvan mellan S19 och S18 vid sliten botten förändras med smältskiktets tjocklek så- som förut diskuterats dvs.

D = ¿ßnšl9:Sl8 Därför är D, dvs. skikttjockleken, densamma när de båda ut- trycken äååêëlå och š%;§šl§ har samma värden.

Ett entydigt signalförlopp kan enkelt fås, om först en konstant signal S18 drages ifrån signalen S, vilket göres och inställes första gången behållaren är tom. Därefter ínjuste- ras signalförstärkníngen, så att signalen alltid blir densamma då behållaren är full, dvs. skikttjockleken är stor. Oavsett bottnens läge fås då signalförändringar som i huvudsak endast är beroende av kvarvarande smältas tjocklek och oberoende av bottenslitage. Som en bifunktion kan man då även få bottnens tjocklek (dvs. slitaget) genom att studera förstärkningsgraden i den injusterade signalförstärkaren.

Principiellt samma signalbehandling baserad på uttrycken ovan kan åstadkommas med en mikrodator. Även om ovanstående sig- nalbehandling ej utföres, utan endast signalen S och en därpå baserad alarmkrets användes, blir felet i mätningen litet även om S17 respektive S19 har olika signalvärden. Speciellt om S ligger nära värdet för S18, dvs. D är litet, blir det absoluta felet ringa. Genom lämpligt val av avståndet mellan sändarspole S och mottagarspole 6 kan avvikelser emellan osliten och sliten botten minimeras, dvs. S17 resp. S19 kan fås att vara relativt lika. Detta åstadkommes t.ex. om avståndet mellan de närmast varandra liggande delarna av sändarspole och mottagarspole är av samma storleksordning som avståndet emellan spelarnas plan och metallsmältan i det fall botten är osliten.

Figur 3 illustrerar användning av uppfinningen vid en behållare l, där sändarspolen 5 är placerad utanför behållarens vägg och ovanför det plan som definierar det intressanta mät- djupet, dvs. smältans yta under slutfasen av urtappningen.

Det magnetfält B7 som skapas av sändarspolen har dels en komponent 7a som går direkt från sändarspolen till mottagar- spolen 6, dels en komponent som reflekteras i smältytan 7b. Slag- 10 15 l\) Ul 30 55 40 451 507 s gen 4 påverkar icke någon av dessa båda komponenter. Om be- hållaren tömmes helt på metall, kommer den tidigare reflekterade komponenten 7b ej mer att reflekteras utan gå ut genom behållarens botten, varvid endast den direkta komponenten 7a kommer att mä- tas av mottagarspolen. _ ,Signalförändringarna S som mäts i mottagarspolen kan som i Figur 36 åskådliggöras i diagramform, där den horison- tella axeln visar signalen S och den vertikala axeln H+D visar ' absoluta höjd i förhållandet till behållarens yttre eller till spolarna. När behållaren är helt tom 21 fås ett smältans lägre signalvärde S21, än när en reflekterad komponent når mottagarspolen. Vid smälthöjden 20 fås toppsignalen S20.

Den uppmätta signalen faller under slutfasen av urtappningen, dvs. vid minskande kvarvarande skikttjocklek av smält metall (illustrerat av nivåerna 22 och 23) från S20 till S21 på samma sätt och efter i huvudsak samma relation som skildrats i samband med Figur l.

Då smältans höjd är sådan att smälta delvis täcker både sändar- och mottagarspolen, höjd 29 i figuren 3, skärmar den smälta metallen magnetfältet, så att endast delar av detta når fram till mottagarspolen. Signalen S29 blir avsevärt mindre, än då smältans yta ligger lägre. När behållaren är praktiskt taget full,, inget magnetfält når nu mottagarspolen. t.ex. nivå 28, blir signalen S26 låg, ty praktiskt taget Hela signalförloppet som åskådliggjorts i diagrammet kan utnyttjas för övervakning av urtappningsförloppet, även om huvuddelen av intresset ligger kring urtappningens slutfas, dvs. typiskt mellan nivåerna 23 och 22. Signalen kan därvid följas t.ex. på det sätt som beskrivits i samband med Figur 1.

I enklaste fall kan ett alarm ínställas på lämplig signalnivå, t.ex. S24, där urtappningen bör avbrytas.

Vid den del av sígnalkurvförloppet som innebär att spo- larna är delvis förtäckta av smälta, kan man genom att följa signalen bestämma metallsmältans absoluta nivå i relation till spolarnas höjd, och denna information kan användas för att planera avslutningen av urtappningen. Vidare kan en elektro- nikkrets eller en mikrodator bringas att avsöka kurvan och finna maximisignalen S20 och dess läge 20, varvid ett larm kan ges vilket kan tala om för behållarens operatör att ur- « 10 15 20 30 40 9 b 4521 507 tappningen börjar närma sig sitt slut.

Figur 4 illustrerar att placering av spolar enligt Figur 3 kan användas, så att ett säkert larm erhålls oberoende av behållarslitaget och så att viktig information om övriga parametrar i systemet kan utvinnas samtidigt.

Figur 4a visar samma behållare 1 som i Figur 3a och samma placering av sändarspole 5 och mottagarspole 6. Dock är både behållarens vägg och dess botten slitna och detta i olika grad. I diagrammet i Figur 4b visas signalförloppen S vid urtappning i relation till metallsmältans yttre botten och spolarna. Den heldragna signalkurvan C representerar samma situation som i Figur 3, dvs. behållaren är ej sliten, och den streckade kurvan d representerar den vidstående slitna behålla- ren. Den tomma behållaren ger iåde båda fallen samma signalnivå S21, men den absoluta nivån H+D ligger därvid på olika nivåer då behållaren är osliten 2la och då den är sliten Zlb. Maximal signalstorlek blir mindre i det oslitna fallet 20 än i det slitna fallet 25, och eftersom enligt tidigare diskussion signal- kurvan går ner från sitt maximala värde mot värdet vid tom be- hållare, när metallsmältans skikttjocklek blir av_stor1eksordning 6, så blir det nivåområde 20' resp 25', över vilket signalen har största värde olika i de båda fallen. Vidare blir sígnalkurvorna c,d i de båda fallen olika då smältan delvis täcker spolarna.

Det principiella signalförloppet är dock likartat i de båda fallen.

Mätningen av skíkttjockleken i slutfasen av urtappningen kan dock göras oberoende av behållarens slitage,genom att man som tidigare berörts, normerar signalkurvorna. Om maxímisignalstor- lekarna S20 resp. S25 registreras manuellt eller automatiskt och signalvärdet vid tom behållare S21 finns uppmätt, så ger resp. š%姚å2 ett normerat signalbelopp som är obe- roende av behållarslitaget och endast beroende av skikttjock- leken D av smält metall.

Maximisignalerna S20 resp. S25 uttrycker i huvudsak behål- larens diameter och kan användas till att bestämma denna från tidigare empiriska mätningar eller från teoretiska beräkningar.

Om behållarens diameter är bestämd och skikttjockleken D smält metall bestämmes enligt tidigare, kan volymen V av kvarvarande S18-S20 §]§ï§““ 10 15 25 30 40 451 507 10 smält metall i slutfasen bestämmas genom att man multiplicerar skikttjockleken D med behållarens smältyta beräknad som r-(behållardiametern)2-l/4 De övre signalkurvdelarna kan även normeras med hjälp. av S20 resp. S25, och därigenom kan metallsmältans överytas = läge fastställas under denna period. Maximilängderna 20' resp. 25' är beroende av bottnens läge och därigenom kan även detta bestämmas. r Mätningen av sann volym metallsmälta V under slutfasen är av stor praktisk betydelse, då detta ger möjlighet att beräkna utflödet av smält metall ur behållaren i varje ögon- blick. Den mínskning i V som mätes som funktion av tiden re- presenterar den metallsmälta som utrunnit ur behållaren. Detta utflöde bör under slutfasen av urtappningen vara i huvudsak konstant, om utrinningshålet har konstant storlek och om endast metall rinner ut. Börjar dock slagg rinna med i urtapp- ningsstrålen, upptar slaggen en del av urtappningshålets dia- meter, varvid utflödeshastigheten av smält metall minskar. Detta kan mätas som att volymminskningen av smält metall går mindre snabbt än vad som är normalt, när endast smält metall utrinner.

Figur 5 visar placering av sändarspole 5 och mottagar- spole 6 i behållaren under metallsmältan 2 som i Figur 1, men där spolarna fått en sådan utbredning att signalen då behållaren innehåller relativt mycket metall är beroende av både bottnens tjocklek 15 och väggens tjocklek 16, dvs. även av förslitningen därav. Samma typ av signalbehandling som omnämnts i samband med Figur l-4 kan härvid användas, varvid förutom metallsmältans skikttjocklek även metallsmältans volym och slitaget kan upp- mätas.

Figur 6 visar en behållare 1 där bottens insida 33 lutar mot urtappningshålet 34 för att metallsmältan skall kunna rinna ut så fullständigt som möjligt utan att risk för ned- dragning av slagg 4 förekommer. Även här kan uppfinningen med fördel användas för att följa urtappningens slutfas. En sändar- spole 5 och en mottagarspole 6 placeras under botten så att en relativt stor del av botten berörs av det av sändarspolen ¿ sända och av mottagarspolenlmüta magnetfältet. Därvid blir under slutfasen av urtappningen signalminskningen, jämfört med 10 15 20 25 30 35 40 i,1 451 507 ugn innehållande jämförelsevis mycket metallsmälta, beroende av såväl magnetfältets inträngningsdjup som den yta av botten som täckes av metallsmälta. I Det inses lätt att mätning under slutfasen av urtappningen_ i denna form av urtappningskärl även kan utföras med spolar placerade i enlighet med Figur 3 och 4 och att signaler kan behandlas på samma sätt som beskrivits i samband med diskussioner kring Figur 1 t.o.m. 5. En sluttning mot urtappningshålet kan även åstadkommas om behållaren har plan botten men_lutas mot urtappningshålet, som då ej ligger i behållarens centrum utan ut mot behållarens sida.

I Figur 7 visas hur anordníngen kan anordnas i en tipp- bar ugn, skänk eller behållare.

Ugnen eller behållaren 1 urtömmes här genom tippning runt en axel 36, varvid smältan 2 rinner ut över läpp. Slaggen 4 följer här med kontinuerligt, dock så att andelen slagg av den urtappade mängden växer och andelen smält metall minskar med urtappningstiden. Även i detta fall kan det vara av intresse att mäta kvarvarande smält metall för att vid lämplig kvarvarande skikttjocklek avbryta urtappningen. En sändarspole 5 och en mottagarspole 6 är monterade i närheten av urtappningsdelen mel- lan den eldfasta infodringen 37 och ugnens mantelplåt 38 på i huvudsak samma sätt i förhållande till metallsmältan som illustrerats i Figur l. Samma mätning och samma signalbehandling som diskuterats i samband med Figur 1 gäller därför även här.

I samband med vissa metallframställningsprocesser, t.ex. då syrgaskonvertrar för stålframställning används, tippas ugnen eller behållaren såsom illustreras i Figur 7, varvid emellertid ett urtappningshål 39 finns i ugnsväggen, illustreras med strecka- de linjer i Figur 7. Även här kan smältskiktets tjocklek mätas under urtappníngens slutfas, så som beskrivits tidigare.

Figur 8 visar principen för en elektronisk krets för ut- nyttjande i samband med uppfinningen. En frekvens vald med hän- syn till det för handen varande mätproblemet alstras med hjälp_ av en oscíllator 51. Signalen från oscíllatorn går via en strömregulator S2, en förstärkare 53 och en strömmättransformator 54 till sändarspolen 5. Mättransformatorn mäter strömmen till sändarspolen och sänder en signal till strömstyrkekretsen 52, vilken håller strömmen konstant. Signalen från mottagarspolen 6 10 15 20 25 35 40 451 507 12 förstärkes i en förstärkare 57 och likriktas med hjälp av en referenssignal 58 från sändarsidan i en synkron demodulator 59.

En nollställningskrets 60 ger en nollsignal 61 då systemet befinner sig i ett grundtillstånd, t.eX. då ingen smälta finns i behållaren (jfr. Figur 1 och beskrivning kring denna). En variabel förstärkarkrets 62 ger variabel förstärkning beroende på inställningen av ett variabelt motstånd 63 signalen.

Förstärkningen ändras då systemet befinner sig i ett andra grundtillstånd, t.ex. då behållaren har en betydande mängd smälta (jfr. Figur l och beskrivningen kring denna). Värdet på inställningen av motståndet 63 kan avläsas och utgör ett mått på slitaget i behållaren. Signalen från förstärkaren 62 användes för att utlösa ett alarm 64 vid lämplig signal. Den förs även via en logaritmisk förstärkare 65 till ett instrument 66 som kommer att visa den smälta metallens skikttjocklek. En mikro- dator 67 kan även anslutas till kretsen för vidare bearbetning och signaltolkning i enlighet med vad som angivits tidigare.

Kretsen enligt Figur 8 visar endast en väg att utföra mätning och signaltolkning. Det är uppenbart att andra vägar är möjliga när väl principen för förfarandet och signal- tolkningen är fastlagd.

Den i samband med figurerna beskrivna uppfinningen kan som lätt inses användas för att kontrollera en mängd olika typer av urtappningsprocesser och i processer av vitt skilda storlekar. Några praktiska värden kan dock nämnas. I ett typiskt stort system, t.ex. en stålskänk med diameter av 5 meter, är spolarna typiskt av storleksordningen 0,5 m och magnetfältets inträngningsdjup av storleksordningen 5 cm. I ett litet system, t.ex. för aluminiumgjutning, är behållarens diameter typiskt av storleksordningen 0,5 m och spolarna av storleksordning 0,1 m och magnetfältets inträngningsdjup av storleksordningen 5 mm.

Claims (10)

13 451 507 PATENTKRAV

1. l. Förfarande för mätning av kvarvarande mängd smält metall på bottnen eller dylikt av en behållare i samband med urtappning av smält metall ur behållaren, varvid man alstrar ett växelmagnetfält, så att detta har fältkomponenter som in- faller mot en åtminstone i stort horisontell yta på metall- smältan, och varvid man detekterar av metallsmältan orsakade växelmagnetfältsändringar för åstadkommande av en mätsignal representerande mängden kvarvarande smält metall, k å n n - t e c k n a d av att man detekterar växelmagnetfältsändringar betingade av att vid avtagande tjocklek hos det kvarvarande skiktet av metallsmälta allt mindre del av det alstrade växelmagnetfältet reflekteras i metallsmältans yta mot detek- teringsstället till följd av att en ökande del av det alstrade växelmagnetfältet passerar igenom den kvarvarande metall- smältan och därigenom icke detekteras, varvid man alstrar växel- magnetfältet med en sådan frekvens att fältets inträngnings- djup (6)i metallsmältan är av samma storleksordning som den vid mättillfället intressanta resttjockleken av skiktet av smält metalk företrädesvis större än resttjockleken och speciellt l-4 gånger resttjockleken.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t av att man alstrar växelmagnetfältet under metallsmältan, så att komponenter av fältet infaller mot metallsmältans undre, i stort horisontella yta, och att man detekterar från metallsmältans undre yta återreflekterade växelmagnets- komponenter. i

3. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att man alstrar växelmagnetfältet från en sida om metall- smältan, så att komponenter av fältet infaller mot metall- smältans yta och reflekteras mot en annan sida om metallsmältan.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att man alstrar växelmagnetfältet, så att reflektionen av fältkomponenter blir beroende av utbredningen av nämnda yta på metallsmältan.

5. Anordning för mätning av kvarvarande mängd smält metall på bottnen eller liknande av en behållare i samband med urtappning av smält metall ur behållaren, innefattande en 451 sov i 14 sändarspole anordnad att matas av generatororgan för att alstra ett växelmagnetfält med fältkomponenter som infaller mot en åtminstone i stort horisontell yta på metallsmältan, en mottagarspole anordnad att detektera av metallsmältan orsa- kade växelmagnetfältsändringar och alstra en däremot svarande Ü mätvärdessignal, samt organ anslutna till mottagarspolen för utvärdering av mätvärdessignalen; k ä n n e t e c k n a d av att nämnda generatororgan är anordnade att mata sändar- spolen med en sådan frekvens, att det alstrade växelmagnet- fältets fältkomponenters inträngningsdjup (6) i metall- smältans yta är av samma storleksordning som den vid mättill- fället intressanta resttjockleken av skiktet av kvarvarande smält metall, företrädesvis större än resttjockleken och speciellt l-4 gånger resttjockleken, och av att sändar- och mottagarspolarna är så anordnade, att åtminstone då tjock- leken på det kvarvarande skiktet av smält metall närmar sig inträngningsdjupet IS) mottagarspolen detekterar från metall- smältans yta reflekterade växelmagnetfältkomponenter och att då tjockleken på det kvarvarande skiktet minskar ytterligare det av mottagarspolen detekterade växelmagnetfältet minskar från ett maximivärde på grund av att växelmagnetfältkomponenter i allt högre grad passerar igenom det kvarvarande skiktet av metallsmältan utan att reflekteras i dess yta.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att sändar- och mottagarspolarna är anordnade under den undre ytan av det kvarvarande skiktet av smält metall.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att sändar- och mottagarspolarna är riktade med sina axlar väsentligen tvärs emot metallsmältans yta. _

8. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att sändar- och mottagarspolarna är placerade vid sidan om metallsmältan med sina axlar riktade in i behållaren, varvid företrädesvis åtminstone större delen av spelarnas yta ligger på ett avstånd av minst (6) över nivån för osliten behållar- botten.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att spolarnas undre kant ligger på avståndet (6) över nivån för osliten behållarbotten.

10. Anordning enligt något av kraven 5-9, k ä n n e - * t e c k n a d av att spolarna har väsentligen plan konfigura- 1s 451 507 tion och är_ en- eller fâvarviga.