DE2114078A1 - Vorrichtung fuer die Dosierung von Sauerstoff bei einem Metallbad - Google Patents
Vorrichtung fuer die Dosierung von Sauerstoff bei einem MetallbadInfo
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Description
CENTRE NATIONAL DE RECHERCHES METALLURGIQUES
association sans but lucratif H7, rue Montoyer, Brüssel / BELGIEN
sssssssssssssssssxsssssssssaszasssssrsssssss
Vorrichtung für die Dosierung von Sauerstoff bei einem Metallbad
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die auf elektrochemischem
Wege erfolgende Dosierung von Sauerstoff bei einem Metallbad» die besonders in den Fällen von Interesse ist» da
das Metallbad industriemäßig behandelt wird und aus Roheisen oder Stahl besteht.
Die Verfahren aur elektrochemischen Dosierung von Sauerstoff
bei einem Metallbad bestehen im allgemeinen darin» daß zwei geeignet« Elektroden in das infrag« stehende Bad eingesetzt
und die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Elektroden gemessen werden» wodurch der Sauerstoffgehalt des Bades nach
•iner bekannten Methode bestimmt werden kann.
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Die normalerweise zur Darchführung dieser Meesung verwendeten
beiden Elektroden umfassen im allgemeinen einmal einen Becher von sehr länglicher Form und geringes Durchmesser, in dessen
Innern ein bestimmter Sauerstoffteildruck Torgehalten wird» und zum anderen eine Leitstange, wobei beide Elektroden in
das Metallbad eingetaucht werden.
Alle derartigen Vor richtungen bestehen aus einer zu grossen
Anzahl von .Einzelteilen und sind daher sehr kompliziert und β ehr sperrig· Ein weiterer Kachteil ist darin zu sehen,
dass es nicht möglich ist» in Anbetracht der Kompliziertheit
der bisher verwendeten Apparatur die Elektroden schnell aus- ψ zuweohseln.
Um diese Nachteile auszuschalten, wurde von der Anmelderin bereits eine Messvorrichtung mit zwei .Elektroden vorgeschlagen,
von denen eine auf herkömmliche Weise von einer Leitstange aus einem Material wie beispielsweise Eisen
gebildet wird und die andere umfasst»
- eine Rühre aus Quarz oder einem feuerfesten Material,
die an einem ihrer beiden Enden, durch ein Plättchen oder einen feuerfesten Oxydkitt verschlossen ist und die Eigenschaft hat, ein ionischer Leiter so. sein,
- ein am Boden der Röhre angeordnetes Thermoelement,
W - eine Schicht eines pulverf örmigen Materials am Boden der
Röhre, um einen guten Kontakt zwischen der Lötstelle des Thermoelements und der Innenwandung des Röhrenendes sicherzustellen»
- und eine Torrichtung, mit der am Boden der Röhre ein konstanter
Sauerstoffteildruck vorgehalten werden kann.
Von den gleichen Gedanken ausgehend und ebenfalls im Hinblick
auf eine Vereinfachung wurde von der Anmelderin daran
gedacht, diese beiden Elektroden kl einer einsigen Messzelle
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zu vereinigen^ die zusammen mit ihrem Auflager eine Sonde
bildet ι welche äuseerst einfach zu handhaben ist und wobei
die Auswechselbare! t der verschiedenen Seile durch
Körnung der Formen und Abmessungen sichergestellt wird·
Die vorliegende .Erfindung hat genau eine solche Vorrichtung»
d.h. eine Vorrichtung von kompakter Bauweise zum Gegenstand, bei der das Auswechseln au erneuernder Seile genau
so schnell wie bei einem Pyrometerrohr, d.h. innerhalb von etwa sehn Sekunden, möglich ist.
Diese Vorrichtung gestattet darüberhinaus eine Kessung der
Badtemperatur im Bereich der Sonde (dank des aa Boden der Röhre angeordneten Thermoelemente).
Gemäee den als ein im nicht einschränkenden Sinne zu betrachtendes Beispiel beigefügten Figuren 1» 2 und 3 ist die
erflndungsgemässe Vorrichtung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasstι
a) einen Zellenhalter bestehend aus drei konzentrischen Höhren
(l), (2) und (3)· die als elektrische Leiter dienen aber
voneinander durch geeignete Materialien wie zum Beispiel (4) zwischen den Röhren (l) und (2) bzw. (5) zwischen den
Röhren (2) und (3) elektrisch isoliert sind, wobei diese Röhren jeweils getrennt zum elektrischen Anschluss einmal
an die Mesadatenverarbeitungsanlag· und andererseits an
die eigentliche Messzelle bestimmt sind» wobei die mittlere Röhre (l) hohl sein kann, um in Richtung auf die Messzelle
(unter b) beschrieben) den Durchgang eines Bezugsgases mit
einem bestimmten Sauerstoffteildruck sicherzustellen, und
In einer dünnen Spitze (6) endet, die ü.jer die Enden der
Röhren (2) und (3) vorspringt, damit zun einen eine leichte und geschlossene Einpassung dieses Ende» der Röhre (l) in
einen zu diesem Zweck in der Messzelle vorgesehenen Sitz
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und zum anderen eine wirksame Abtastung dee Endes des
festen Elektrolyts (ebenfalls unter b) beschrieben) möglich ist, und wobei die Röhre (2) die Röhre (l) umgibt,
ohne dass an der Seite der dünnen Spitze (6) auf eine so ausreichende Länge Isoliermaterial zwischengelegt
ist, dass der zwischen diesen beiden Röhren gebildete Zwischenraum (7) eine Büchse bildet, in die ein ausreichendes
Ende der Messzelle bei deren Verbindung mit dem Zellenhalter eingepresst wird.
b) eine eigentliche Messzelle bestehend aus einem mittleren Becher (8) χαιύ. einer äusseren Schutzumhüllung (9), wobei
der Becher (8) eine Elektrode bildet, die vor allem ein festes Elektrolyt (10), ein Thermoelement (11) und eine
Schicht eines pulverförmiger! Materials umfasst, welche sich am Boden des Bechers (δ) befindet und einen guten
Kontakt zwischen der Lötstelle des Thermoelements und der Innenwandung des Becherendes sicherstellt, und aus einem
Ansatz (12) besteht, dessen Sockel (13) einmal zum Einpassen in die Büchse (7) in einem Ende des Zellenhalter·
und zum anderen zur Aufnahme der dünnen Spitze (6) der mittleren Röhre (l) für die Zufuhr des Bezugsgasee bestimmt
ist, wobei die äussere Schutzumhüllung (9) einerseits
aus einer Innenröhre (14) aus brennbarem Material wie zum Beispiel Karton, deren Abmessung und Innendurchmesser eine
Verschiebung der äusseren Röhre (3) des Zellenhaltere zulassen müssen, und andererseits aus einer äusseren Rühre
(15) aus einem Material besteht, das beständig gegen hohe Temperaturen und gegenüber dem Metallbad inert ist, wobei
ein Leiterelement (16) die andere Messelektrode bildet, welche in die Masse der Röhre (15) eingebettet sein kann,
und wobei die Länge dieser beiden Elektroden so gewählt ist, dass nur ein Abschnitt derselben von der Messzelle
vorspringt und bei Einführung des Sonden end es in das Metallbad
mit dem letzteren in Kontakt kommt.
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Erfindungsgemäss kann dieser Sauerstoffteildruck daduroh
erreicht werden, daßβ die mittlere Röhre mit einem geeigneten Bezugsgas und zwar jedem Sauerstoff enthaltenden
oder bei hoher Temperatur frei β et äsenden Gemisch wie beispielsweise Luft, 00, 00g entweder eineein oder in Kombination rersorgt wird. Dennoch wird gemäss einer bevorzugten Aueführungsform dieser bestimmt· Sauerstoffteildruck daduroh sichergestellt, dass auf den Boden des Bechere
(3) ein Gemisch eines Metalls und seines Oxydes (sum Beispiel Cr + Or2O,, Hi + HiO, Un + MnO, ,..) jeweils im fein
pulverisierten Zustand eingebracht wird. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, einmal auf jegliohe Einrichtungen zur Zufuhr des Gases und sum anderen ebenso auf das
Pulver zu verzichten, das auf den Boden des Bechers gegeben wird, um den Kontakt zwischen dem Thermoelement und dem
Becherende zu verbessern. Dieses Pulver wird nämlich hierbei durch dae vorerwähnte Geraisch von Metall und Oxyd ersetzt.
Erfindungss;emäse sind die drei Röhren (l), (2) und (3) möglichst voneinander elektrisch isoliert, und zwar mittel»
eines Materials, das aus8erdem die Eigenschaften eines guten
wärmedämmenden feuerfesten Stoffes besitzt·
Die Spitze (6) am Ende der hohlen mittleren Röhre (l) wird
zweckmässlgerweise durch einen sehr feinen Ansatz aus einem
Material gebildet, das gegenüber hohen Temperaturen beständig ist und bei diesen Temperaturen nicht oxydiert. Diese
Spitz« kann zum Beispiel aus einer Hohlnadel aus nichtrostendem Stahl, Tantal oder jedem anderen feuerfesten metallischen
Werkstoff bestehen.
Entsprechend einer abgewandelten erfindungsgemässen Auaführungeform umfaeet die den Zwischenraum zwischen dem festen
Elektrolyt (10) und der Muffe (17-18) ausfüllende Abdichtung
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bevorzugt auch die Schulter (18) und einen Abschnitt der
äusseren Röhre (15) bis zu der darin eingebetteten Elektrode
(16), wodurch die Verbindung des Bechers (8) und der äusseren Schutzumhüllung (9) verstärkt wird.
Ebenfalle erfindungsgemäss ist die metallische Elektrode
(16), die zum einen mit dem Metallbad und zum anderen mit der äuseeren Röhre (3) des Zellenhalters in Kontakt gebracht
werden soll, zweckmässigerweise wie bei (30) dargestellt
im Innern der äusseren Schutzumhüllung (9) umgebogen. Diese Elektrode kann aus einer oder mehreren Metallstangen oder
aus einem Hetallgitter bestehen.
Der Ansatz (12) des mittleren Bechers (8) der Messzelle ist
bevorzugt aus einem weichen und elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise einem Kunststoff oder jedem
anderen geeigneten Polymer hergestellt.
Nach einer anderen abgewandelten Ausführungsform gemäss Fig. t
durchsetzt die zweite Elektrode das Innere des mittleren Bechers. In diesem Falle ist der hohle Ansatz (12) im oberen
Abschnitt mit einer zylindrischen Hohlöffnung (36) versehen, welche die Büchse (13) umgibt und deren Auesendurchmesser so
gewählt ist, dass die Röhre (3) gut auf dieser öffnung sitzt, wobei der Endraum zwischen den Röhren (2) und (3) zu diesem
Zweck auf eine geeignete Höhe frei von Material (5) ist, wobei die Hohlöffnung (36) zur Aufnahme eines Drahtes (31) dient,
der mit der zweiten Elektrode (34) (als Ersatz für das Leiterelement (16)) verbunden ist und dessen an der Innenseite (32)
der öffnung austretendes Ende wie bei (33) gezeigt gegen die
Auseenwandung der Öffnung (36) gebogen ist dergestalt, dass et
mit der Röhre (3) in elektrischen Kontakt gelangt, während das andere Ende der Elektrode (3H) zur Messung in das Bad
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eintaucht, und wobei diese beiden landen durch einen duroh
den unteren Abschnitt dee Ansatzes (12) und die feuerfeste
Masse des mittleren Bechers (δ) rerlaufenden Metalldraht
(35) miteinander verbunden sind.
Aufgrand dee Fortfalls des Leiterelements (16) gestattet
diese Abwandlung eine wesentliche konstruktive Vereinfachung der Röhre (15).
Diese zweite Elektrode besteht bevorzugt aus einem Metalldraht, der duroh das Metallbad nicht verändert wird, zum
Beispiel einem Draht aus mit Quarx ummanteltem Pt, aus W, aus Mo usw., aus nichtrostendem Stahl, aus einem Metall-
-Keraraik-Werkstoff, oderdergl.
Zorn besseren Verständnis der Arbeitsweise der erfindungsgemässen
Vorrichtung iet in der Figur 4 das untere Ünde des Zellenhalters genau der Zelle gegenüber dargestellt. Hieraus
ist vor allem *u erkennen, wie duroh die .Einpassung des
Zellenfilters auf der Zelle die drei Kontakte der Vorrichtung
betätigt werden können.
Es hat sich erfindungsgemäes als vorteilhaft erwiesen, einen
der Irähte des Thermo element a (ll) mit einem dünnen Mantel
aus einem feuerfesten and isolierenden Material 2a versehen,
wobei dieser Meint el zum Beispiel eine Kapillare aus Quars,
Zirkon, Tonerde us-, . sein kann.
Nachstehend wird auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen:
Um eine grossere Haltbarkeit und einen besseren Kontakt der
Drähte des Thermoelements (ll) mit den Leiterrahmen (l) und
(2) des Zellenhalters si gewährleisten, sind die landen (22)
und (23) dieser Drähte möglichst mit duroh die Abschnitte
(19) ι (20) und (13) des Ans-.t*es (12) verlaufenden Kupferdrähten
(24) und (25) versehen, die auf der Büchse (13) ent-
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IAD
sprechend nach auseen (26) bzw* naoh innen (27) umgebogen
eind, um beim Einpassen der Messzelle auf dem Zellenhalter
den Kontakt mit den Röhren (l) und (2) sicherzustellen.
Ebenfalls erfindungsgemäse besteht der hohle feste Elektrolyt
(10) möglichst aus einer Quarzröhre» die mit einem freien Ende in den Abschnitt (28) des Ansatzes (12) eingepresst
wird und deren anderes Ende durch eine Scheibe (29) oder einen feuerfesten Oxydkitt mit der Eigenschaft eines ionischen
Leiters verschlossen ist.
Die am Ende der Quarzröhre angebrachte Scheibe (29) kann aus mit Kalk stabilisiertem Zirkon (ZrO2), Spinell» Tonerde oder
Magnesiumoxyd hergestellt und zweckmässigerweis· auf folgende
Weise im Ende der Röhre gefasst sein*
Das Material, aus dem die Scheibe hergestellt werden soll» hat die Porm eines Pulvere mit einer Korngrösse von weniger
als 70 Mikron. Dieses Pulver wi'rd ohne Bindemittel unter einem Druck von etwa 4 t/cm verdichtet. Auf diese Weise
entsteht ein Kuohen, dessen weitgehendet einheitliche Dickt
entsprechend der verbrauchten Pulvermenge bevormgt zwischen 2 und 4 mm schwanken kann· Düe aus Quarz oder feuerfestem
Material hergestellte Röhr· wird sodann in den Kuchen gedrückt und zweokmäsßigerweise gedreht, so dass wie bei tiner
Lochstanze eine Scheibe herausgeschnitten wird.
Diese automatisch im Boden der Röhre eingeschlossene Scheibe
wird sodann zusammen mit der Röhre kurzzeitig (Dauer einige Sekunden) einer Flamme (beispielsweise eines Brennere) ausgesetzt,
deren Temperatur hoch genug ist» um eine Erweichung des Röhrenmaterials herbeizuführen.
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Der Kontakt zwischen der Innenwandung am Ende der iiöhre und
der Lötstelle des Thermoelements wird dadarch verbessert»
dass auf den Röhrenboden ein pulverförmiges Material gegeben wird, bei dem es sich bevorzugt um Platin und Zirkon
mit einer Korngrösse unter 0,4 mm handelt. Darüberhinaus kann dieses Pulver beispielsweise mittels eines Brenners
so gesintert werden, dass es zusammenbackt, ohne dass jedoch seine Porosität beeinträchtigt wird, was den Vorteil hat,
daas die gesamte Vorrichtung leicht transportiert werden
kann j die Lagerung der Zellen wird auf diese HO.se stark
vereinfacht. In dieser Stelle sei daran erinnert, dass dieses Pulver durch ein pulverförmiges Gemisch eines Metalls und
dessen Oxyds ersetzt werden kann, das neben der Verbesserung des Kontakte zwischen de-n Thermoelement md der Höhrenwandung
die Möglichkeit bietet, einen bestimmten Sauerstoffteildruok
am Boden der Röhre z& erhilten.
Das Ende der Quarzröhre mit der zugehörigen Scheibe und gegebenenfalls das Ende der zweiten Elektrode sind zweckmässiger^eise
mit einer Kappe aus Feinblech von etwa 0.10 Dicke versehen, um diesen Punkt bei Einführung der Sonde
in die Schlacke oder in das Bad zu schützen.
Diese Metallkappe kann entweder die von d.r wuarzröhre und
der Scheibe gebildete Elektrode direkt bedecken, die beiden Elektroden umsohliessen oder auch vorzugsweise erstere bedeoken,
wobei sie gleichzeitig das Ende der zweiten Elektrode bildet.
&ir Durchführung einer Messung mittels der vorstehend beschriebenen
Vorrichtung wird die Messzelle in den Zellenhalter eingepasst, wodurch eine äusserst kompakte Einheit
gebildet wird, die in das eventuell von der Schlacke überlagerte
Metallbad leicht eingeführt und wieder herausgezogen werden kann. Ist das Ende der Quarzröhre mit einer Sohutz-
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kappe ausgestattet, so ist diese au3 einem so dünnen Blech
hergestellt, dass sie sohneil schmilzt, wenn sie mit dem Metallbad in Kontakt kommt, üine derartige Schutzkappe ist
von Interesse, wenn die das Metallbad überlagernde Schlacke zierilioh fest ist und eine verhältnismässig grosse Dicke
hat.
liach dem Einpassen der Mess zelle in. den Zellenhalter wird
der Kontakt zwischen dem Zellenhalter und der Messdatenverarbeitungsanlage
hergestellt und die Sonde in das Metallbad eingetauoht. Sodann wird die Zufahr für das Bezugsgae
mit einem bestiramten Sauerstoffteildruclc geöffnet dergestalt
, dass di e Abtast ng der Qaarzröhre durch di j Hohlröhre
(l) gewährleistet ist, und wird die für den Wärmeausgleich vorgesehene Messung vorgenommen (die Zufuhr des
Bezugsgas^s entfällt selbstverständlich, wenn ein "Metall-
-Oxyd"-Gemisch verwendet wird).
Muss die Messzelle ausgewechselt werden, so genügt es, den Zellenhalter von der Zelle za. trennen, letztere durch eine
neue zu ersetzen, die dann wieder mit dem Zellenhalter verbunden wird, so dass erneut eine fertige Sonde zur Durchführung
der gewüm chten Messung zur Verfügung steht. Dieses
einfache Auswechseln der Messzelle stellt einen bedeutenden Vorteil der erfindungsges&ssen Vorrichtung dar, da die Messzelle
eehr schnell ausgewechselt werden kann, und zwar praktiech genau wie beim Auswechseln eines Pyrometerrohree
innerhalb von etwa 10 Sekunden.
Es ist zu beachten, dass die aua Karton bestehende Röhre
(14) der Messzelle ebenfalls die iunktion einer Alarmvorrichtung
hat. Ist nämlioh die äuesere Höhre (15) aufgrund
eines Metallbaddurchbruohes durchlöchert, so reagiert die
Höhre (14) aus Karton mit dem Metallbad und macht den Benutzer
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darauf aufmerksam, dass ein längeres Verweilen dor Sonde
im Metallbad zu einer so schweren Beschädigung führen könnte« dass ie Sonde nicht mehr verwendbar ist. !Dies
wäre beispielsweise der Fall, -wenn das Metallbad mit den Leiterrühren (l), (2) und (3) in Berührung käme.
Ee sei an dieser Stelle noch darauf hingewiesen, dass mit
der erfindungegemässen Vorrichtung bei jedem iiintauohen
gleichseitig und kontinuierlich die Badtemperatur (dank des Thermoelements) sowie die Sauerstoffaktivität des Bades
durch Bestimmung der Spannungedi ff er ens zwischen einem der Drähte des Thermoelements und der metallischen Elektrode
(34) gemessen werden können.
Patentansprücheι
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ORIGINAL
Claims (1)
- " u " 21U078PATENTANSPRÜCHE:Vorrichtung für die Dosierung von Sauerstoff bei einem Metallbad und vor allem bei flüssigem Stahl, dadurch getk0ttnK*iohn0tä dass sie umfasst:a) einen Zellenhalter bestehend aus drei konzentrischen Röhren (I)1 (2) und (3), die als elektrische Leiter dienen, aber voneinander durch geeignete Materialien (>t bzw. 5) zwischen den Röhren (1) und (2) bzw. zwischen den Röhren (2) und (3) elektrisch isoliert sind, wobei diese Röhren jeweils getrennt zum elektrischen Anschluss einmal an die Me as (Datenverarbeitungsanlage und andererseits an die eigentliche Messzelle bestimmt sind, wobei die mittlere Röhre (1) hohl sein kann, um in Richtung auf die Messzelle (beschrieben unter b))den Durchgang eines Bezugsgasea mit einem bestimmten Sauerstoffteildruck sicherzustellen, und in einer dünnen Spitze (6)endet, die über die Enden der Röhren (2) und (3) vorspringt, damit zum einen eine leichte und dichte Einpassung dieses Endes der Röhre (1) in einen zu diesem Zweck in der Messzelle vorgesehenen Sitz und zum anderen eine wirksame Abtastung des Endes des festen Elektrolyts (ebenfalls unter b) beschrieben) möglich ist, und wobei die Röhre (2) die Röhre (1) umgibt, ohne dass an der Seite der dünnen Spitze (6) auf eine so ausreichende Länge Isoliermaterial zwischengelegt ist, dass der Zwischenraum (7) zwischen diesen beiden Röhren eine Büchse bildet, in die ein ausreichendes Ende der Messzelle bei deren Verbindung mit dem Zellenhalter eingepresst wird«b) eine eigentliche Messzelle, bestehend aus einem mittleren Becher (8) und einer äusseren Schutzumhüllung (9), wobei der Becher (8) ein« Elektrode bildet, die vor allem ein festes Elektrolyt (10), ein Thermoelement (11) und eine- 13 -109843/1152" 13 " 21H078Schicht eines pulverförmigen Materials umfasst, welche sich am Boden des Bechers (8) befindet und einen guten Kontakt zwischen der Lötstelle des Thermoelements und der Innenwandung des Becherendes sicherstellt, und aus einem Ansatz (12) besteht, dessen Sockel (13) einmal zum Einpassen in die Büchse (7) in einem Ende des Zellenhalters und zum anderen zur Aufnahme der dünnen Spitze (6) der mittleren Röhre (1) für die Zufuhr des Bezugsgases zum unteren Abschnitt des festen Elektrolyts bestimmt ist, wobei die äuseere Schutzumhüllung (9) einerseits aus einer Innenröhre (14) aus brennbarem Material wie zum Beispiel Karton, deren Innendurchmesser eine Verschiebung der äusseren Röhre (3) des Zellenhaltera zulassen muss, und andererseits aus einer äusseren Röhre (15) aus einem Material besteht, das beständig gegen hohe Temperaturen und gegenüber dem Metallbad inert ist, wobei ein Leiterelement (16) die andere Messelektrode bildet, welche in die Masse der Röhre (15) eingebettet sein kann, und wobei die Länge dieser beiden Elektroden so gewählt ist, dass nur ein Abschnitt derselben von der Messzelle vorspringt und bei Einführung des Sondenendes in das Metallbad mit dem letzteren in Kontakt kommt.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, daduvoh gtkennzeiahnet, dass die den Zellenhalter bildenden drei Röhren (1), (2) und (3) aus Metall hergestellt sind, und zwar das äussere Röhrenelement (3) aus Stahl und die inneren Röhren (1) und (2) aus Kupfer.3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- n*iohn*tt dass die drei Röhren (1), (2) und (3) jeweils voneinander durch einen Werkstoff isoliert sind, der ausserdem die Eigenschaften eines guten thermischen Feuerfestmaterials besitzt.109843/1152- 1!t - 21U078H. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet t dass das dünne Ende der hohlen mittleren Röhre (1) durch einen sehr feinen Ansatz aus einem Werkstoff gebildet wird, der gegenüber hohen Temperaturen beständig ist.5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet* dass der Ansatz eine Hohlnadel ist.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet* dass die Hohlnadel aus nichtrostendem Stahl besteht.7. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet* dass die Hohlnadel aus Tantal oder irgendeinem anderen feuerfesten metallischen Werkstoff hergestellt ist.8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Becher (8) der Messzelle aus einem hohlen Ansatz (12), einem ebenfalls hohlen festen Elektrolyt (10), in dem sich ein Thermoelement (11) befindet, und einer Muffe (17-18) besteht, die einerseits auf dem vergrösserten Abschnitt (19) des Ansatzes aufliegt und auf den Abschnitt (20) dieses Ansatzes (12) fest aufgepresst ist, und andererseits auf der Röhre (IH) aus einem brennbaren Material wie beispielsweise Karton sowie auf der ausaeren Röhre (15), wobei die Muffe (17-18) mit einer Schulter (18) versehen ist, die als Anschlag für die Röhre (It) und zur inneren Halterung der äusseren Röhre (IS) dient, und wobei eine Abdichtung au* feuerfestem Kitt (21) den Zwischenraum zwischen dem festen Elektrolyt ClO) und der Muffe (17-18) so ausfüllt, dass da« Ende des festen Elektrolyts (10), das bei der Messung mit dem Metallbad in Berührung kommen soll, nur auf eine geringe Höhe vorspringt .- IS -10 9 8 4 3/ 1152" 15 " 21U0789. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Ansatz (12) in seinem oberen Abschnitt mit einer zylindrischen Hohlöffnung (36) versehen ist, welche die Buchse (13) umgibt und deren Aussendurchmesser so gewählt ist, dass die Röhre (3) gut auf dieser Öffnung sitzt, wobei der Endraum zwischen den Röhren (2) und (3) zu diesem Zweck auf eine geeignete Höhe frei von Material (5) ist, wobei die Hohlöffnung (36) zur Aufnahme einer dritten Elektrode (31) (als Ersatz für das Leiterelement (16)) dient, deren eines an der Innenseite (32) der öffnung austretendes Ende (33) gegen die Aussenwandung der Öffnung umgebogen ist dergestalt, dass es mit der Röhre (3) in elektrischen Kontakt gelangt, und deren anderes Ende (34) die in das Bad eintauchende zweite Messelektrode darstellt, eintaucht, .und wobei diese beiden Enden durch einen durch den unteren Abschnitt des Ansatzes (12) und die feuerfeste Hasse des mittleren Bechers (8) verlaufenden Metalldraht (3S) miteinander verbunden sind.10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dasβ der Ansatz (12) des mittleren Bechers (8) der Messzelle aus einem weichen und elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise einem Kunststoff oder irgendeinem anderen geeigneten Polymer, hergestellt ist.11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zwischenraum zwischen dem festen Elektrolyt (10) und der Muffe (17-18) ausfüllende Abdichtung aus feuerfestem Kitt auch die Schulter (18) und einen Teil der ftusseren Röhre (15) bis zu der in der Mass· eingebetteten Elektrode (16 bzw. 34/35) Oberdeckt, wodurch die Verbindung des Bechere (8) und der äusseren Schutzumhüllung (9) verstärkt wird.- 16 -10 9 8 4 3/115216 " 21H07812. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8 sowie 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Elektrode (16), die zum einen mit dem Metallbad und zum anderen mit der äusseren Röhre (3) des Zellenhaltere in Kontakt kommen soll, im Innern der ausseren Schutzumhüllung (9) umgebogen ist (30)»13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis δ sowie 10 bis 12, dadurch gekennzeichnett dass die Elektrode (16) aus einer oder mehreren Metallstangen, insbesondere aus Eisen besteht, die in die Masse der äusseren Schutzumhüllung (9) eingebettet sind.It. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8 sowie 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (16) aus einen metallischen Gitter besteht, das in die Masse der Susseren Schutzumhüllung (9) eingebettet ist.15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet t dass die zum Kontakt mit der äusseren Röhre (3) des Zellenhaltere bestimmte metallische Elektrode zur Aussenseite der die Büchse (13) umgebenden Öffnung (36) hin umgebogen ist.16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewährleistung einer grosseren Haltbarkeit und eines besseren Kontakts der Drähte des Thermoelements (11) mit den Leiterröhren (1) und (2) des Zellenhalters die Enden (22) und (23) dieser Drähte mit durch die Abschnitte (19), (20) und (13) des Ansatzes (12) verlaufenden Kupferdrähten (24) und (25) versehen sind, die auf der Büchse (13) entsprechend nach aussen (26) bzw. nach innen (27) umgebogen sind, um beim Einpassen der Messzelle auf den Zellenhalter den Kontakt mit den Röhren (2) und (1) sicherzustellen.- 17 -1098A3/ 1 1 5221H07817. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch ge" kennzeichnet, dass der hohle feste Elektrolyt (10) aus. einer Quarzröhre besteht, die mit einem freien Ende in den Abschnitt (28) des Ansatzes (12) eingepresst ist und deren anderes Ende durch eine Scheibe (29) oder einen feuerfesten OxydJcitt mitfier Eigenschaft eines ionischen Leiters verschlossen ist.18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet> das· die Scheibe aus einem pulverförmigen Material hergestellt ist, das ohne Bindemittel verdichtet und dann durch Eindrücken und Drehen der Röhre in diesem verdichteten Material in die Röhre eingebracht sowie schliesslich kurzzeitig erhitzt wird, um den Boden der Röhre auf eine solche Temperatur zu bringen, dass eine Erweichung des den Boden bildenden Materials herbeigeführt wird.19· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekernt" zeichnet, dass der den hohlen festen Elektrolyt (29) bildende Röhrenboden mit einem Pulver beschichtet ist, das das Thermoelement bedeckt und aus einem Metall und dessen Oxyd besteht.20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einer Quarzröhre und einer Scheibe bestehende Elektrode mit einer Metallkappe von geringer Dicke versehen ist, die entweder die von Quarröhre und Scheibe gebildete Elektrode direkt bedecken, die beiden Elektroden uraschliessen oder auch bevorzugt erstere bedecken kann, wobei sie gleichzeitig das Ende der zweiten Elektrode selbst bildet.10 9843J1152
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BE748622 | 1970-04-07 | ||
BE6042919 | 1970-07-16 | ||
BE753590 | 1970-07-16 |
Publications (3)
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