SE460503B

SE460503B - DEVICE FOR TAKING COVER SAMPLES FROM ANNUAL MELTOR

Info

Publication number: SE460503B
Application number: SE8500318A
Authority: SE
Inventors: G Kolb
Original assignee: Kolb Gustav; Mannesmann Ag
Priority date: 1984-01-26
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1989-10-16
Also published as: SE8500318L; FR2558957B1; DE3402818A1; BE901566A; DE3402818C2; SE8500318D0; FR2558957A1

Description

460 503 att beståndsdelar från det avbrännande papphöljet kommer in i provet. 460 503 that components from the burning cardboard casing enter the sample.

Den från FR-PS 72 04 381 kända anordningen har dessutom ytter1igare'den nackdelen, att telmuæen måste çædkas än i ﬁmliæn med en avsevärd arbetsinsats och näste inrymmas i tillräcklig mängd i en egen kammare inuti skyddskammaren. Härigenom är en _ Sean masﬂeêli as Dsêsëßeaß... _ Fame-s- hë-aa, feltal genom felaktigt handhavande.In addition, the device known from FR-PS 72 04 381 has the further disadvantage that the telephone must be heated rather than in the air with a considerable work effort and the next can be accommodated in a sufficient amount in a separate chamber inside the protective chamber. Hereby a _ Sean mas ﬂ eêli as Dsêsëßeaß ... _ Fame-s- hë-aa, wrong number by improper handling.

En ytterligare nackdel är det höga priset för åtgången av tellur. Enligt DE-AS 30 06 281 föreslås emellertid istället för tellur den tidigare i handeln tillgängliga cerium-blandningsme- tallen; genom införande av cerium-blandningsmetall blir emeller- tid ej de sammanlagda kostnaderna för förfarandet avsevärt sänk- ta.An additional disadvantage is the high price of the consumption of tellurium. However, according to DE-AS 30 06 281, instead of tellurium, the cerium mixture metals previously commercially available are proposed; however, by introducing cerium alloying metal, the total cost of the process is not significantly reduced.

Provtagningssonder av den i DE-OS 25 04 583 beskrivna sorten har å sin sida undanträngts av s.k. engångskokiller. Vid sådana bildas formhålrummet av ett värmebeständigt material såsom exem- pelvis keramik eller formsand. Sådana sonder uppfyller visser- ligen alla ekonomiska förutsättningar, men de kan dock ej mot- svara de tekniska kraven. Särskilt vid provtagning av järnsmältor med högre kolhalt som exempelvis finns i konvertrar vid början av blåsprocessen, kan ej erhållas för spektralanalysen lämpade pro- ver. Till detta förhållande hänvisas redan i det föregående och det är där angivet, att man vid sådana provtagningssonder och den föreliggande materialbeskaffenheten har försökt att göra proven lämpliga för spektralanalys genom en kemisk behandling, exempel- vis med tellur eller cer. Genom sådana tillkommande åtgärder blir emellertid de i sig billiga keramiska provtagningssonderna allt- för oekonomiska vid användning.Sampling probes of the type described in DE-OS 25 04 583 have in turn been displaced by so-called disposable molds. In such cases, the mold cavity is formed of a heat-resistant material such as, for example, ceramic or molding sand. Although such probes meet all economic conditions, they cannot meet the technical requirements. Especially when sampling iron melts with a higher carbon content which, for example, are present in converters at the beginning of the blowing process, samples suitable for spectral analysis cannot be obtained. This condition is already referred to above and it is stated there that in such sampling probes and the present material nature, attempts have been made to make the samples suitable for spectral analysis by a chemical treatment, for example with tellurium or cer. However, due to such additional measures, the inherently inexpensive ceramic sampling probes become too uneconomical to use.

Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma en anordning för doppprovstagning, vilken nedkyler smältan på kort tid och vid förhindrande av återutflytande ur det, såsom den stålprovet mot- svarande provkroppsformen utbildade provhålrummet tillåter stel- nande till en vit och homogen struktur.The object of the invention is to provide a device for dip sampling which cools the melt in a short time and, in order to prevent re-efflux from the sample cavity formed according to the sample shape corresponding to the steel sample, allows solidification to a white and homogeneous structure.

Genom föreliggande uppfinning blir det möjligt att med användning av keramiska provtagningssonder lösa problemen med 460 503 avseende till vid spektralanalys användbara prover och lösa frå- gan om användningsekonomin. Ändamålet uppnås genom en provtagningssond vid vilken prov- hålrummet och inloppskanalen är bildade genom urtagningar i en i sin längdriktning delad keramisk kropp och att provhålrummet och inloppskanalen åtminstone delvis är försedda med element med hög värmelednings- och 1värmeupptagningsförmåga, varvid elementen i inloppskanalen är rörformigt utformade och uppvisar ett förhål- lande av mantelns volym till hålrummet av 0,8 - 1,2, att för- hållandet av elementets volym till provhålrummet är 1:1,5 till 1:2, att inloppskanalen är försedd med urtagningar för upptagning av en hålskiva, vilka urtagningar är placerade mellan en bland- ningskammare belägen innanför inloppskanalen och provhålrummet, och att hålskivan har ett förhållande av den fria hålytan till genomloppsytan för inloppskanalen av 1:3 till 1:5. Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av underpatentkraven.The present invention makes it possible, with the use of ceramic sampling probes, to solve the problems of 460 503 with respect to samples useful in spectral analysis and to solve the question of the economy of use. The object is achieved by a sampling probe in which the sample cavity and the inlet channel are formed by recesses in a ceramic body divided in its longitudinal direction and that the sample cavity and the inlet channel are at least partially provided with elements with high thermal conductivity and heat absorption capacity. shows a ratio of the volume of the jacket to the cavity of 0.8 - 1.2, that the ratio of the volume of the element to the sample cavity is 1: 1.5 to 1: 2, that the inlet duct is provided with recesses for receiving a perforated disc , which recesses are located between a mixing chamber located inside the inlet duct and the sample cavity, and that the perforated plate has a ratio of the free hollow surface to the passage surface for the inlet duct of 1: 3 to 1: 5. Advantageous embodiments of the invention appear from the subclaims.

Vid provtagningssonder enligt uppfinningen når den flytande smältan, med en temperatur mellan 1300 och l380°C via inloppska- nalen in i. provkroppskammaren. I inloppskanalen är kylelement anordnade, vilka har en hög värmeupptagnings- och värmelednings- förmåga och reducerar smältans temperatur så långt, att provhål- rummets kylelement säkert kan avkyla provet.In sampling probes according to the invention, the liquid melt, with a temperature between 1300 and 1380 ° C, reaches via the inlet channel into the sample body chamber. Cooling elements are arranged in the inlet duct, which have a high heat absorption and heat conduction capacity and reduce the temperature of the melt to such an extent that the cooling element of the test cavity can safely cool the sample.

En väsentlig fördel hos inloppselementen i inloppskanalen är dessas förmåga att kyla den i provtagningsanordningen inträngande smältan, vars genomströmningshastighet efter fyllning av provhål- rummet blir till noll, så att ett utflytande av smältan från provhålrummet förhindras.A significant advantage of the inlet elements in the inlet duct is their ability to cool the melt penetrating into the sampling device, the flow rate of which after filling the sample cavity becomes zero, so that a flow of the melt from the sample cavity is prevented.

Enligt uppfinningen framställes i. provhálrummet ett. skiv- formigt prov med ovalt tvärsnitt sådant som är känt från stål- prov. I provhålrummet är kylelement anordnade, vilka har en så hög värmeupptagnings- och -ledningsförmåga, att de på kort tid nedkyler den inträngande smältan.According to the invention, in the test cavity one. disc-shaped sample with an oval cross-section such as is known from steel samples. Cooling elements are arranged in the sample cavity, which have such a high heat absorption and conductivity that they cool down the penetrating melt in a short time.

För att tillåta att provet stelnar till en vit och homogen struktur erfordras en låg försmutsningsgrad. Vid provtagnings- sonden enligt uppfinningen förhindras inträngade av smutsdelar därigenom, att huvudet till det vid inloppskanalens inlopp anord- nade kylelementet är anordnat på ett avstånd till frontytan för 460 503 provtagningssondens kropp. Genom den på detta sätt erhållna kra- gen förhindras smutsdelar, vilka ej direkt träffar inloppskana- lens inloppsyta, att tränga in. Dessutom är vid inloppet till inloppskanalen anordnat ett förslutningselement, som har en lägre smältpunkt än smältgodset. Förslutningselementet är så anpassat, att inträngandet av smältan fördröjes så länge, att de övervä- gande delarna av försmutsningarna, som befinner sig framför in- loppskanalens inträdesöppning, exempelvis bestående av smältande delar till en framför huvudet anordnat skyddshölje, strömmar bort.To allow the sample to solidify into a white and homogeneous structure, a low degree of contamination is required. In the sampling probe according to the invention, penetration of dirt parts is prevented by the fact that the head of the cooling element arranged at the inlet of the inlet duct is arranged at a distance from the front surface of the body of the sampling probe. The collar obtained in this way prevents dirt parts which do not directly hit the inlet surface of the inlet duct from penetrating. In addition, a closing element is arranged at the inlet to the inlet duct, which has a lower melting point than the molten material. The sealing element is adapted so that the penetration of the melt is delayed so long that the predominant parts of the contaminants, which are located in front of the inlet opening of the inlet duct, for example consisting of melting parts to a protective casing arranged in front of the head, flow away.

Dessutom har detta förslutningselement fördelen, att det verkar för ett slagartat inströmmande av smältan i inloppskanalen och möjliggör ett snabbt fyllande av provhálrummet. För att ytter- ligare sänka försmutsningsgraden är i ett avsnitt till inloppska- nalen anordnat en blandningskammare, vilken genom sin tvärsnitt- sökande form uppfàngar av smältan medryckta smutspartiklar. En i strömningsriktningen efter blandningskammaren anordnad sil upp- fångar i smältan lösta slaggpartiklar.In addition, this closing element has the advantage that it acts for a beat-like inflow of the melt into the inlet channel and enables a rapid filling of the sample cavity. In order to further reduce the degree of contamination, a mixing chamber is arranged in a section of the inlet duct, which, due to its cross-section-seeking shape, picks up dirt particles entrained by the melt. A strainer arranged in the flow direction after the mixing chamber picks up slag particles dissolved in the melt.

Huvudet till prcvtagningssondens kropp övertäckes medelst en skyddskàpa, vars form och material är ägnade att stöta doppko- killen genom det vid genomstötningen i. allmänhet stelnade och därmed hårda slaggskiktet ovanpå smältbadet. I den skyddade sido- riktade väggytan till kåpan är fönster anordnade, vilka är till- slutna med platta element av ett material, vilket har en lägre smältpunkt än smältan. Detta har fördelen att vid inträngandet av smältan i rummet mellan kåpan och kokillkroppens frontyta förlö- per en tid, under vilken försmutsningar, vilka befinner sig fram- för och genom stöten genom slaggen pà kappan, kan strömma bort.The head of the sampling probe body is covered by a protective cover, the shape and material of which are suitable for impacting the immersion ball through the generally solidified and thus hard slag layer on top of the molten bath during the penetration. In the protected lateral wall surface of the cover, windows are arranged, which are closed with flat elements of a material which has a lower melting point than the melt. This has the advantage that during the penetration of the melt into the space between the cover and the front surface of the mold body, a time elapses during which contaminants, which are in front of and through the impact through the slag on the jacket, can flow away.

Utforrningen av provkroppskammaren ger den fördelen, att framställningen av formtrogna prov säkras genom stödjande av kylplattan på en trepunktsupplagring.The design of the specimen body chamber has the advantage that the production of form-fitting specimens is secured by supporting the cooling plate on a three-point bearing.

Ett utföringsexempel av uppfinningen beskrives med hänvis- ning till ritningarna.An embodiment of the invention is described with reference to the drawings.

Dessa visar, i fig. l ett längdsnitt av provtagningssonden; och fig. 2 ett snitt genom provkroppskammaren.These show, in Fig. 1, a longitudinal section of the sampling probe; and Fig. 2 is a section through the specimen chamber.

Figur 1 visar provtagningssonden med en kropp 4, vilken koaxialt är omgiven av en papphylsa 5. I kroppen 4 är ett 460 503 provhålrum 2 anordnat, vilket begränsas av två parallella, plana väggytor med oval sträckning och vars huvudaxel är anordnad axiellt till längdaxeln för doppkokillens kropp 4.Figure 1 shows the sampling probe with a body 4, which is coaxially surrounded by a cardboard sleeve 5. In the body 4 a 460 503 sample cavity 2 is arranged, which is delimited by two parallel, flat wall surfaces with oval extension and whose main axis is arranged axially to the longitudinal axis of the immersion mold. body 4.

Provhålrummet 2 är förbundet med den mot smältan vända front- ytan 41 till kroppen 4 medelst en inloppskanal 3. I avsnittet 32 till inloppskanalen 3_ är pà tillräckligt avstånd 'till fronty- tan 41 och till provhålrummet 2 anordnat en blandningskammare 6.The test cavity 2 is connected to the front surface 41 facing the melt 4 to the body 4 by means of an inlet channel 3. In the section 32 to the inlet channel 3, a mixing chamber 6 is arranged at a sufficient distance from the front surface 41 and to the test cavity 2.

Blandningskammaren 6 har cylindrisk utformning med en volym, som är åtminstone 1,5 gånger större än densamma för provhàlrummet 2.The mixing chamber 6 has a cylindrical design with a volume which is at least 1.5 times larger than that of the sample cavity 2.

I det i diameter utvidgade avsnittet 31 till inloppskanalen 3 är till innerdiametern likstora, rörformiga element 33 anordnade, vilka är placerade framför och/eller bakom blandningskammaren 6.In the diameter-enlarged section 31 of the inlet channel 3, tubular elements 33 of the same diameter are arranged, which are located in front of and / or behind the mixing chamber 6.

Storleken och antalet för elementen 33 anpassas efter tackjärnets temperatur, varvid större massa för elementen gäller vid högre temperatur. Innerdiametern till det rörformiga elementet 33 har samma storlek som inloppskanalens 3 fria genomlopp.The size and number of the elements 33 are adapted to the temperature of the pig iron, whereby a larger mass of the elements applies at a higher temperature. The inner diameter of the tubular element 33 has the same size as the free passage of the inlet duct 3.

I inloppskanalen 3 är mellan blandningskammaren 6 och prov- hàlrummet 2 gjorda urtagningar 34 för en keramisk hálskiva 9.In the inlet channel 3, recesses 34 for a ceramic neck disc 9 are made between the mixing chamber 6 and the sample cavity 2.

Elementet 33 i inloppskanalen 3 sträcker sig i riktning mot smältan och xnz över kroppens 4 huvudyta 41. Vid inloppet till kylelementet 33 är anordnat ett element 12.The element 33 in the inlet channel 3 extends in the direction of the melt and xnz over the main surface 41. of the body 4. At the inlet to the cooling element 33 an element 12 is arranged.

Ruvudet till kroppen 4 är täckt av ett skyddselement 1. I skyddselementet 1 är anordnade öppningar ll, vilka är tillslutna av element 12. Materialet i elementen 12 har en lägre smältpunkt än provmaterialet.The head of the body 4 is covered by a protective element 1. In the protective element 1 are arranged openings 11, which are closed by element 12. The material in the elements 12 has a lower melting point than the sample material.

Figur 2 visar provhálrummet 2 med platta, parallellt till väggytornas plan anordnade kylelement 22, vilka genom fastsätt- ningselement 8 är fastsatta mekaniskt vid kroppen 4. Kylelemen- ten 22 uppvisar pà den mot provhàlrummets vägg vända sidan ut- språng 7, vilka verkar som distanshàllare i form av en trepunkts- upplagring.Figure 2 shows the test cavity 2 with flat cooling elements 22 arranged parallel to the plane of the wall surfaces, which are fixed mechanically to the body 4 by fastening elements 8. The cooling elements 22 have projections 7 on the side facing the test cavity wall, which act as spacers in the form of a three-point storage.

Claims

460 503 PATENT REQUIREMENTS

Device for taking immersion samples from iron malts with a carbon content greater than 2%, in particular from liquid pig iron, with a long-narrow in the immersion direction, in a probe cavity (2) arranged in a probe and with an inlet channel (3), the inlet opening of which is arranged in the front surface (41) of the probe, and with a per se known protection element (1), which covers the front surface (41) or at least the inlet of the inlet channel (3), characterized in that the test cavity (2) and the inlet duct (3) are formed by recesses in a ceramic body (4) divided in its longitudinal direction and that the sample cavity (2) and the inlet duct (3) are at least partially provided with elements (22, 33) with high thermal conductivity. and heat absorption capacity, the elements (33) in the inlet duct being tubular in shape and having a ratio of the volume of the jacket to the cavity of 0.8 to 1.2, that the ratio of the volume of the element (22) to the sample cavity (2) is 1: 1 , 5 to 1: 2, that the inlet channel (3) is provided with recesses (34) for receiving a neck disc (9), which recesses (34) are placed between a mixing chamber (6) located inside the inlet channel (3) and the sample cavity ( 2), and that the heel plate (9) has a ratio of the free hollow surface to the passage surface of the inlet channel (3) of 1: 3 to 1: 5.

Device according to claim 1, characterized in that the head of said element (33) is arranged in the direction of the melt at a distance from the inlet of the inlet channel (3).

Device according to claim 1, characterized in that the element (22) is formed flat. 460 503 "i

Device according to claims 1 and 3, characterized in that the element (22) on the side facing the test body is provided with projections (7).

Device according to claims 3 and 4, characterized in that the projections (7) are designed as a spacer element between the element (22) and the flat wall surface (21) and in the form of a three-point support.

Device according to claim 1, characterized in that the elements (22, 33) have a higher melting point than the sample material, such as steel.

Anode according to claim 1, characterized in that the elements (22, 33), especially in samples with a silicon content higher than 2%, have a lower melting point than the sample material, such as copper.

Device according to claim 1, characterized in that the neck plate (9) is made of ceramic.