DE2521833A1 - PROCESS FOR DISCONTINUOUS MEASUREMENT IN THE MELT OF A CRUCIBLE AND / OR TAKING SAMPLES FROM THE CRUCIBLE AND EQUIPMENT FOR CARRYING OUT THE PROCESS - Google Patents
PROCESS FOR DISCONTINUOUS MEASUREMENT IN THE MELT OF A CRUCIBLE AND / OR TAKING SAMPLES FROM THE CRUCIBLE AND EQUIPMENT FOR CARRYING OUT THE PROCESSInfo
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Description
FRIEDo KRUPP GESELLSCHAFT MITFRIEDo KRUPP SOCIETY WITH
BESCHRANKTER HAFTUNG IN ESSENLIMITED LIABILITY IN ESSEN
Verfahren zum diskontinuierlichen Messen in der Schmelze eines Tiegels und/oder Entnehmen von Proben aus dem Tiegel und Einrichtung zur Durchführung des VerfahrensMethod for discontinuous measurement in the melt of a crucible and / or taking samples from the Crucible and device for carrying out the process
In Konverter-AnIagen muß der Blasvorgang durch Messungen in der Schmelze des Tiegels und durch Probeentnahmen aus diesem sorgfältig überwacht werden· Zu diesem Zweck hat man bisher den Blasvorgang jeweils für eine Messung und/oder eine Probeentnahme unterbrochen und in der Regel den Tiegel aus seiner Arbeitsstellung in eine Lage gekippt, in der von Hand eine Meß-Sonde in den Tiegel eingeführt und aus ihm herausgezogen sowie Proben aus dem Tiegel entnommen werden konnten. Das war mit einer außerordentlichen körperlichen Belastung des betreffenden Arbeiters sowie mit einem erheblichen Verlust an Betriebszeit verbunden·In converter systems, the blowing process must be carried out through measurements must be carefully monitored in the melt of the crucible and by taking samples from it · To this end so far, the blowing process has been interrupted for a measurement and / or a sample, and as a rule tilted the crucible from its working position into a position in which a measuring probe is inserted into the crucible by hand and withdrawn from it and samples could be taken from the crucible. That was with an extraordinary one physical stress on the worker concerned and a significant loss of operating time tied together·
Demgegenüber liegt der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung die Aufgabe zugrunde zu vermeiden, daß für die Messungen in der Schmelze und die Probeentnahmen der Tiegel aus seiner Arbeitsstellung herausgekippt und unter Umständen sogar der Blasvorgang unterbrochen wird, was eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Betriebes bedeutet. Außerdem sollen die Voraussetzungen für eine Automatisierung der Messungen und der Probeentnahmen geschaffen werden.In contrast, there is the one characterized in the claims Invention to avoid the object that for the measurements in the melt and the sampling of the The crucible is tilted out of its working position and, under certain circumstances, the blowing process is even interrupted, which means an increase in the profitability of the operation. In addition, the requirements for automation the measurements and the sampling are created.
Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß die Messungen und Probeentnahmen ohne nennenswerte körperliche Bean-The invention brings the progress that the measurements and sampling without significant physical strain
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spruchung eines Bedienungsmannes und praktisch ohne Verlust an Betriebszeit mit der gewünschten Häufigkeit zuverlässig vorgenommen werden können» Zum Messen und zum Entnehmen von Proben verwendet man üblicherweise Meßkartuschen mit je einem an eine Meßlanze angesetzten Meßkopf und einem die Meßlanze umgebenden Papprohr, wobei die Meßlanze an das untere Ende eines Meßlanzenschaftes angesetzt wirdo Die Erfindung ermöglicht es, daß dieser in der kurzen Zeit, während welcher eine Meßkartusche in den Tiegel und die Schmelze eingetaucht und danach herausgezogen wird, nicht gekühlt zu werden braucht. Daher wird die mit einer Kühlung des Meßlanzenschaftes verbundene Gefährdung vermieden. Auch wird die Wirtschaftlichkeit des Betriebes weiterhin erhöht. Hierzu trägt ferner der Umstand bei, daß das Auswechseln der Meßkartuschen sowie die Sicherstellung von Proben enthaltenden Meßköpfen zügig und betriebssicher erfolgt.requirement of an operator and with practically no loss of operating time with the desired frequency can be performed reliably »For measuring and taking samples, one usually uses Measuring cartridges each with a measuring head attached to a measuring lance and a measuring head surrounding the measuring lance Cardboard tube, the measuring lance being attached to the lower end of a measuring lance shaft. The invention makes possible it is that this in the short time during which a measuring cartridge is immersed in the crucible and the melt and then pulled out does not need to be refrigerated. Therefore, with a cooling of the Risk associated with the measuring lance shaft avoided. Even the profitability of the operation is further increased. This also contributes to the fact that the replacement the measuring cartridges as well as the securing of measuring heads containing samples quickly and reliably he follows.
Gemessen werden vor allem die Temperaturen der Schmelze bei verschiedenen Stufen des Blasvorganges mit Hilfe jeweils eines Thermoelementes, dessen eine Lötstelle sich in dem Meßkopf befindet. Außerdem werden Sauerstoff— Potential-Messungen und unter Umständen Kohlenstoff-Messungen durchgeführt.Above all, the temperatures of the melt at various stages of the blowing process are measured with the aid of each a thermocouple, one solder point of which is located in the measuring head. In addition, oxygen- Potential measurements and possibly carbon measurements carried out.
Das Verfahren nach der Erfindung ist beispielsweise bei einem AOD (Argon-Oxygen-Decarbonisation) - Konverter oder auch bei einem LD (Linz-Donanitz) - Konverter anwendbareThe method according to the invention is for example in an AOD (Argon-Oxygen-Decarbonisation) converter or also applicable to an LD (Linz-Donanitz) converter
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt} und zwar zeigenThe drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention shown} namely show
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Figur 1 einen Teil einer Konverteranlage in Schrägansicht und teilweise im Schnitt durch den Tiegel,Figure 1 shows a part of a converter system in an oblique view and partially in section through the Crucible,
Figur 2 diesen Teil der Konverteranlage schematisch in einem lotrechten Schnitt,Figure 2 shows this part of the converter system schematically in one perpendicular cut,
Figur 3 die zugehörige Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung in einem lotrechten Mittelschnitt quer zur Arbeitsbühne der Anlage,FIG. 3 shows the associated device for carrying out the method according to the invention in a vertical central section transversely to the work platform of the system,
Figur 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Figur 3 in größerem Maßstab,FIG. 4 shows the section along the line IV-IV in FIG. 3 on a larger scale,
Figur 5 dieselbe Einrichtung in Ansicht mit dem Blick in Richtung des Pfeiles A in Figur 3,Figure 5 shows the same device in a view looking in the direction of Arrow A in Figure 3,
Figur 6 in einer Ansicht entsprechend Figur 5 schematisch die Seilführung eines Hubwerkes,Figure 6 in a view corresponding to Figure 5 schematically the cable guide a hoist,
Figur 7 den Schnitt nach der Linie VII-VII in Figur 5 - ohne einen in Figur 5 dargestellten Führungswagen - für eine abgewandelte Anordnung in einem größeren Maßstab ,FIG. 7 shows the section along the line VII-VII in FIG. 5 - without one in FIG 5 guide carriage shown - for a modified arrangement on a larger scale ,
Figur 8 eine Meßkartusche mit einer Meßlanze und anschließendenFIG. 8 a measuring cartridge with a measuring lance and a subsequent
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Teilen in einem Axialschnitt,Split in an axial section,
Figur 9 Einzelheiten, teilweise in Schnitten und in Ansichten·Figure 9 details, partly in sections and in views
Mit 1 ist eine Arbeitsbühne einer Konverter-AnIage bezeichnete Auf dem Rand der Bühne 1 ist eine Kranschiene 2 verlegt. Unterhalb der Arbeitsbühne 1 ist ein Tiegel 3 so angeordnet, daß seine Öffnung k oben liegt· Der Tiegel 3 ist von einer Kaminschürze 5 überdacht, die mit einem geneigten Blech 6 in einen gegenüber dem Tiegel 3 gesetzten Kamin 7 übergehto In dem geneigten Blech 6 befindet sich unterhalb der Plattform 8 der Arbeitsbühne 1 eine Öffnung die von einer Klappe 10 abgedeckt werden kann.1 with a working platform of a converter system is designated. On the edge of the platform 1, a crane rail 2 is laid. A crucible 3 is arranged below the working platform 1 so that its opening k is at the top An opening that can be covered by a flap 10 is located below the platform 8 of the working platform 1.
Auf der Plattform 8 steht ein Gerüst, das in der Hauptsache aus zwei Doppel-T-Trägern 11 bestehto Diese sind mit parallel zueinander liegenden Flanschen und mit einem Abstand voneinander symmetrisch zu der lotrechten Mittellinie der Öffnung 9 angeordnet· An den einander zugekehrten Flanschen der Doppel-T-Träger 11 sitzen in lotrechter Anordnung Schienen 12 mit T-förmigem Profil· Diese dienen zum Führen eines Wagens 13 in lotrechter Richtung, an dem das obere Ende des Meßlanzenschaftes l4 befestigt ist· Der Wagen 13 hat einen Rahmen mit einem oberen Riegel 15· An jedem Ende dieses Riegels ist eine Rolle l6 gelagert, die an der Schmalseite des Steges der betreffenden Schiene 12 anliegt» Zwei weitere Rollen 17 sind an jedem Ende des oberen Riegels 15 so gelagert, daß sie denselben Steg zwischen sich einfassen. Von dem oberen Riegel 15 aus erstrecken sich zwei Holme nach unten über einen unteren Riegel l8 hinaus, an dem der Meßlanzenschaft lk befestigt ist. An den unteren Enden dieser Holme sind je drei weitere Rollen 19» 20 in der gleichen Weise wie die Rollen l6 bzw. 17 gelagert, soOn the platform 8 there is a scaffolding, which mainly consists of two double T-beams 11 o These are arranged with flanges lying parallel to one another and at a distance from one another symmetrically to the vertical center line of the opening 9 on the facing flanges of the double T-beams 11 sit in a vertical arrangement, rails 12 with a T-shaped profile.These serve to guide a carriage 13 in a vertical direction, to which the upper end of the measuring probe shaft l4 is attached.The carriage 13 has a frame with an upper latch 15 · At each end of this bolt a roller 16 is mounted, which rests on the narrow side of the web of the relevant rail 12. Two further rollers 17 are mounted at each end of the upper bolt 15 so that they enclose the same web between them. From the upper bolt 15, two spars extend downward beyond a lower bolt l8 to which the measuring lance shaft lk is attached. At the lower ends of these bars three further rollers 19 »20 are mounted in the same way as the rollers 16 and 17, see above
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daß der Wagen 13 entlang den beiden Schienen 12 geführt istothat the carriage 13 is guided along the two rails 12
Zum Heben und Senken des Wagens 13 dient eine Seilwinde, die auf einer Plattform 21 am oberen Ende des Gerüstes angebracht ist· Die Winde hat zwei Treibscheiben 22 mit je drei Seil-Rillen. Zwischen ihnen ist eine Doppelbackenbremse 23 angeordnet. Die gemeinsame Welle der Treibscheiben 22 ist über ein Zahnrädergetriebe 24 mit der Welle eines Motors 25 verbunden.A cable winch, which is attached to a platform 21 at the upper end of the scaffolding, is used to raise and lower the carriage 13 is · The winch has two traction sheaves 22 with three rope grooves each. Between them is a double shoe brake 23 arranged. The common shaft of the traction sheaves 22 is via a gear mechanism 24 with the Shaft of a motor 25 connected.
Unterhalb der Plattform 21 sind an zwei von dieser nach unten ragenden Armen 26 zwei Umlenkrollen 27 mit je zwei Seil-Rillen gleichachsig zu den Treibscheiben 22 gelagert.Below the platform 21 are two deflection rollers 27 with two each on two arms 26 projecting downward from it Rope grooves are mounted coaxially to the traction sheaves 22.
Zwei endlose Seile 28, die nur durch den an ihnen befestigten Rahmen 15» 18 des Wagens 13 sowie durch ein an ihnen befestigtes Gegengewicht 29 unterbrochen sind, laufen dreimal über je eine der beiden Treibscheiben 22, zweimal um je eine der Umlenkrollen 27 und £e einmal um eine Spannrolle 30· Die beiden Spannrollen 30 sind 'nit ihren Achsen 31 in lotrechten Schlitzen zweier Führungsgestelle geführt. An den Achsen 31 hängen Spanngewichte 3^. Figur veranschaulicht den Verlauf eines der Seile 28o Zur Verdeutlichung sind schematisch die drei Rillen der Treibscheibe 22 mit verschiedenen Durchmessern und ebenso die beiden Rillen der Umlenkrolle 27 mit verschiedenen Durchmessern dargestellteTwo endless ropes 28, which are only interrupted by the frame 15 »18 of the carriage 13 attached to them and by a counterweight 29 attached to them, run three times over one of the two traction sheaves 22 and twice around one of the pulleys 27 and £ e once around a tensioning roller 30. The two tensioning rollers 30 are guided with their axes 31 in vertical slots of two guide frames. Tension weights 3 ^ hang on the axes 31. Figure illustrates the course of one of the ropes 28 o For clarity, the three grooves of the traction sheave 22 with different diameters and also the two grooves of the deflection roller 27 with different diameters are shown schematically
Jedes Seil 28 verläuft von seiner Befestigungsstelle an dem oberen Riegel 15 des Wagens 13 nach oben, ist dort in einer Rille der Treibscheibe 22 nach unten abgelenkt, von da in einer Rille der Umlenkrolle 27 nach oben abgelenkt, alsdann in einer anderen Rille der Treibscheibe 22 geführt,Each rope 28 extends from its attachment point the upper bolt 15 of the carriage 13 upwards, there is deflected downward in a groove of the traction sheave 22, from because deflected upwards in a groove of the deflection roller 27, then guided in another groove of the traction sheave 22,
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um ±n der zweiten Rille der Umlenkrolle 27 nach oben um-· gelenkt zu werden· Es läuft alsdann in der dritten Rille der Treibscheibe 22 um. In dem von da nach unten laufenden Strang des Seiles 28 ist das Gegengewicht 29 befestigt. Dieser Strang umschlingt von unten her die Spannrolle 30 und ist von da nach oben zu der Befestigungsstelle an dem unteren Riegel l8 des Wagens 13 geführt. Da das Seil 28 in den drei Rillen der Treibscheibe 22 um einen Winkel von dreimal l80 geführt ist, ergibt sich insgesamt ein großer Umschlingungswinkel gegenüber der Treibscheibe 22. Infolgedessen und dank der Spannung des Seiles 28 durch das auf die Spannrolle 30 wirkende Spanngewicht 3^ wird das Seil 28 beim Antreiben der Treibscheibe 22 mitgenommen, ohne in den Rillen zu rutschen. Infolgedessen können mittels der Seilwinde große Beschleunigungen und Verzögerungen des Wagens 13 und des an diesem sitzenden Meß— lanzenschaftes l4 erzielt werden, ohne daß Vorkehrungen mit großem Platzbedarf getroffen werden müssen.by ± n of the second groove of the deflection roller 27 upwards by- to be steered · It then rotates in the third groove of the traction sheave 22. In the one running down from there The counterweight 29 is attached to the strand of the rope 28. This strand wraps around the tensioning roller 30 from below and is from there up to the attachment point on that lower latch l8 of the carriage 13 out. Since the rope 28 in the three grooves of the traction sheave 22 at an angle is guided by three times 180, there is an overall large wrap angle with respect to the traction sheave 22. As a result and thanks to the tension of the rope 28 by the tension weight acting on the tension roller 30 3 ^ the rope 28 taken along when driving the traction sheave 22 without slipping in the grooves. As a result, you can by means of the cable winch, great accelerations and decelerations of the carriage 13 and the measuring device sitting on it lance shaft 14 can be achieved without precautions having to be taken with a large amount of space.
Die Bewegung des Wagens 13 nach oben und unten wird durch Puffer 66 bzw» 67 begrenzt.The movement of the carriage 13 up and down is limited by buffers 66 and 67, respectively.
Der Meßlanzenschaft l4 ist ein Stahlrohr von solcher Länge, daß es in der untersten Lage des Wagens 13 durch #ine Öffnung in der Plattform 8 und durch die Öffnung 9 dee Bleches 6 der Kaminschürze 5 so weit in den Tiegel 3 hineinragt, daß die an seinem unteren Ende sitzende Meßlan— ze 35 und die diese umgebende Meßkartusche 36 tief genug in die Schmelze 37 i«1 Tiegel 3 eintaucht. Beispielsweise hat der Meßlanzenschaft eine lia'nge von ik Metern· (In Fig. 1 und 3 ist die Meßlanze 2>5 ohne Meßkartusche dargestellt.) The measuring lance shaft l4 is a steel tube of such a length that it protrudes so far into the crucible 3 in the lowest position of the carriage 13 through an opening in the platform 8 and through the opening 9 of the sheet 6 of the chimney skirt 5 that the at its lower end fitting Meßlan- ze 35 and the surrounding this metering cartridge 36 deeply enough into the melt 37 i «1 crucible 3 is immersed. For example, the measuring lance shaft has a length of ik meters (in FIGS. 1 and 3 the measuring lance 2> 5 is shown without a measuring cartridge.)
Wie Figur 8 zeigt, ist an den Meßlanzenschaft die Meß-As Figure 8 shows, the measuring probe shaft is
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lanze 15 mittels eines Futters 38 angesetzt. Am unteren
Ende der Meßlanze 35 j die eine Länge von etwa 2 Metern
hat, ist ein Meßkopf 39 lösbar befestigt. Das geschieht in der Weise, daß ein an der Meßlanze 35 sitzender Zapfen
40 in eine Bohrung des Meßkopfes 39 eingesteckt und von zwei Kontakt—Ringen 4l festumschlossen ist, an welchen
in dem Meßkopf 39 sitzenden Kontakt-Federn 42 mit so großem Druck anliegen, daß eine kräftige Klemm-Verbindung zwischen
dem Meßkopf 39 und der Meßlanze 35 hergestellt ist· In dem Meßkopf 39 befindet sich die nicht dargestellte Lötstelle
eines Thermoelementes zum Messen der jeweiligen Temperatur in der Schmelze 37· Die Lötstelle ist über die Kontakt-Federn
42 und die Kontakt-Ringe 4l mit Leitungen innerhalb
der Meßlanze 35 verbunden. Der weitere Anschluß an Leitungen, durch welche die Meßwerte an eine Zentrale
übertragen werden, erfolgt durch nicht dargestellte Kontakte oder induktiv innerhalb des Meßlanzenschaftes l4.
Weiterhin kann der Meßkopf 39 zur Entnahme von Proben aus
der Schmelze 37 eingerichtet sein.lance 15 attached by means of a chuck 38. At the lower end of the measuring lance 35 j the length of about 2 meters
has, a measuring head 39 is releasably attached. This is done in such a way that a pin 40 seated on the measuring lance 35 is inserted into a bore in the measuring head 39 and firmly enclosed by two contact rings 41, on which contact springs 42 seated in the measuring head 39 are applied with such great pressure that a strong clamping connection is established between the measuring head 39 and the measuring lance 35 · In the measuring head 39 there is the soldering point (not shown) of a thermocouple for measuring the respective temperature in the melt 37 · The soldering point is via the contact springs 42 and the contact Rings 4l connected to lines within the measuring lance 35. The further connection to lines through which the measured values are transmitted to a control center is made through contacts (not shown) or inductively within the measuring probe shaft 14. Furthermore, the measuring head 39 can be set up for taking samples from the melt 37.
Der Meßkopf 39 sitzt an einem Papprohr 43, das die Meßlanze
35 nahezu auf deren ganzer Länge umgibt. Es ist am
oberen Ende durch eine Riffel-Verzahnung 44 der Meßlanze
mit dieser verbunden·The measuring head 39 sits on a cardboard tube 43 which surrounds the measuring lance 35 almost over its entire length. It's on
upper end connected to the measuring lance by a corrugated toothing 44
Fig« 2 zeigt, daß der Meßlanzenschaft l4 durch Absenken des Wagens 13 soweit nach unten gefahren ist, daß die Meßkartusche 36, bestehend aus dem Meßkopf 39 und dem Papprohr 43, fast vollständig in die Schmelze 37 eintaucht· Die Zeit, während welcher der Meßlanzenschaft durch die Öffnung 4 des Tiegels 3 in diesen hineinragt, ist beschränkt auf einige Sekunden· Denn einmal darf es nicht dazu kommen, daß das Papprohr 43 durchbrennte Denn andernfalls würde die Meßlanze infolge von Anschmelzungen un-Fig. 2 shows that the measuring probe shaft 14 by lowering the Car 13 is moved down so far that the measuring cartridge 36, consisting of the measuring head 39 and the cardboard tube 43, almost completely immersed in the melt 37 The time during which the measuring probe shaft protrudes into the crucible 3 through the opening 4 is limited for a few seconds · For once it must not happen that the cardboard tube 43 burned through. Otherwise the measuring lance would become un-
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brauchbar werden und würde sich der Meßkopf 39 von der Meßlanze "}5 lösen, so daß eine in ihm befindliche Probe verloren wäre. Zum andern muß verhindert werden, daß der Meßlanzenschaft infolge der Wärmestrahlung im Inneren des Tiegels 3» wo eine Temperatur von etwa 1750° C herrscht, eine so hohe Temperatur annimmt» daß er die erforderliche Festigkeit verliert. Dem entspricht es, daß sich der Meßlanzenschaft, wenn er aus einem gewöhnlichen Stahl besteht, auf seiner Oberfläche höchstens eine Temperatur von etwa 4oo C annehmen darf. Um das zu gewährleisten, wird einerseits die Zeit, in welcher der Meßlanzenschaft innerhalb des Tiegels 3 verweilt, auf wenige Sekunden beschränkte Zu diesem Zweck muß das Eintauchen des Meßlanzenschaftes in den Tiegel und das Herausziehen mit großer Geschwindigkeit erfolgen. Demgemäß ist die Seilwinde 22 für die entsprechend großen Beschleunigungen und Verzögerungen eingerichtet, wozu die anhand von Figur 6 geschilderte Führung der Seile 28 beiträgt. Zum anderen wird dafür gesorgt, daß der Meßlanzenschaft eine ausreichende Wärme-Kapazität aufweist, d.h., daß die in der beschränkten Verweilzeit von dem Meßlanzenschaft vorallem durch Strahlung aufgenommene Wärmemenge unter Berücksichtigung der spezifischen Wärme des Werkstoffes nur die beschränkte Temperaturerhöhung ergibt. Zu diesem Zweck muß der Meßlanzenschaft l4 zumindest in seinem unteren Teil eine ausreichende Masse darstelleno Es muß also das den Meßlanzenschaft l4 bildende Stahlrohr eine entsprechende Wandstärke habeno Man wird beispielsweise eine Wandstärke von mehr als 8 mm wählen.would become usable and the measuring head 39 would detach itself from the measuring lance "} 5 , so that a sample located in it would be lost ° C prevails, assumes such a high temperature that it loses the required strength. This corresponds to the fact that the measuring probe shaft, if it is made of ordinary steel, may have a maximum temperature of about 400 C on its surface On the one hand, the time in which the measuring lance shaft remains inside the crucible 3 is limited to a few seconds and delays are set up, to which the guidance of the ropes 28 described with reference to FIG. 6 contributes It is ensured that the measuring lance shaft has a sufficient heat capacity, ie that the amount of heat absorbed by the measuring lance shaft in the limited dwell time, especially through radiation, only results in the limited increase in temperature, taking into account the specific heat of the material. For this purpose the Meßlanzenschaft l4 must at least be a sufficient mass in its lower part o It must therefore that the Meßlanzenschaft l4 forming steel tube have a corresponding wall thickness o It will choose, for example, a wall thickness of more than 8 mm.
Wesentlich ist es, daß der untere Teil des Meßlanzenschaftes, wenn er beim Eintauchen der Meßkartusche 36 in die Schmelze unterhalb der Kaminschürze 5 der Wärmestrahlung aus demIt is essential that the lower part of the measuring probe shaft, when he immersed the measuring cartridge 36 in the melt below the chimney skirt 5 of the heat radiation from the
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Tiegel ausgesetzt ist, nicht gekühlt -wird· Dies bedeutet die Vermeidung eines beträchtlichen konstruktiven Aufwandes und die Gefahr von Betriebsstörungen. Das wird durch die erwähnte große Wärme-Kapazität des Meßlanzenschaftes so wie durch die kurze Verweilzeit in dem Bereich unterhalb der Kaminschürze 5 erreicht, was wiederum dadurch bedingt ist, daß das Papprohr 35 nur ganz kurze Zeit - es werden beispielsweise 5 Sekunden veranschlagt - in der Schmelze eingetaucht bleiben darf.Crucible is exposed, not refrigerated - This means the avoidance of considerable constructive effort and the risk of operational disruptions. That is through the mentioned large heat capacity of the measuring probe shaft as well as due to the short dwell time in the area below the Chimney apron 5 reached, which in turn is due to the fact that the cardboard tube 35 only for a very short time - there are for example Estimated 5 seconds - may remain immersed in the melt.
Wenn aber der Meßlanzenschaft l4 wieder nach oben aus der Öffnung 9 herausgefahren wird, wird er mit Hilfe von Düsen gekühlt, die nahe oberhalb des Bleches 6 der Kaminschürze 5 angeordnet sind. Aus diesen Düsen treten starke Luftstrahlen aus, welche feinstverteilte Wassertröpfchen enthalten. Luft allein würde keinen ausreichenden Wärmeübergang vermitteln, und Wasser schlechthin könnte, wenn es in den Tiegel gelangen würde, zu Knallgas-Bildung führen. Die feinsten Wassertröpfchen innerhalb der Luftstrahlen hingegen werden mit der Gasströmung vorzugsweise im Kamin 7 fortgetragen. Die Temperatur im Kamin reicht nicht zur Knallgas-Bildung aus·If, however, the measuring lance shaft l4 is moved upwards out of the opening 9, it is with the help of nozzles cooled, which are arranged close above the plate 6 of the chimney skirt 5. Strong jets of air emerge from these nozzles which contain finely divided water droplets. Air alone would not provide sufficient heat transfer, and water itself could, if it got into the crucible, lead to the formation of oxyhydrogen. The finest water droplets within the air jets, however, are preferably carried away in the chimney 7 with the gas flow. the The temperature in the chimney is not sufficient for the formation of oxyhydrogen
Durch diese Sprüh-Kühlung wird außerdem erreicht, daß ein Teil der Schlacke, die sich an den Meßlanzenschaft l4 beim verweilen dicht über der Schmelze 37 angesetzt hatte, infolge thermischer Eigenspannung abgesprengt wird. Zweckmäßig werden die Düsen 45 dicht oberhalb der Öffnung 9 angeordnet, damit keine mechanische Beeinträchtigung der darüberliegenden Teile befürchtet werden muß.This spray cooling also achieves that a Part of the slag that adheres to the measuring probe shaft l4 when lingering just above the melt 37, is blown off as a result of internal thermal stress. Become useful the nozzles 45 arranged just above the opening 9 so that there is no need to fear mechanical damage to the overlying parts.
Figur 13 zeigt eine der Düsen 45 in einem Axialschnitt. An das eine Ende 46 der Düse wird eine Leitung zum Zuführen von Luft angeschlossen, während sich etwa in der Mitte der Düse 45 kurz vor dem Beginn der Verjüngung der Düsenbohrung einFIG. 13 shows one of the nozzles 45 in an axial section. At One end 46 of the nozzle is connected to a line for supplying air, while located approximately in the middle of the nozzle 45 shortly before the start of the tapering of the nozzle bore
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Anschluß 47 für das von der Luft zu versprühende Wasser befindet.Connection 47 is for the water to be sprayed from the air.
Figur l4 zeigt einen Querschnitt durch den Meßlanzenschaft l4 und in Draufsicht einen Kranz von Düsen 45 , die gemäß der Ansicht nach Figur 15 ihre Luft-Wassertröpfchen-Strahlen schräg nach unten auf den Meßlanzenschaft l4 richten.Figure l4 shows a cross section through the measuring probe shaft l4 and a top view of a ring of nozzles 45, which, according to the view according to FIG. 15, have their air-water droplet jets obliquely downwards onto the measuring probe shaft direct l4.
Oberhalb der Düsen 45 sind Werkzeuge zum Entfernen von Schlacken angebracht, welche sich auch nach dem Durchgang zwischen den Düsen 45 noch an den Meßlanzenschaft l4 befinden. Wie Figur 9 zeigt, kann es sich um Meißel 50 handeln, die rings um den Meßlanzenschaft mit nach unten gerichteten Schneiden so angeordnet sind, daß bei der Bewegung des Meßlanzenschaftes nach oben sich an diesem sitzende Schlacken 51 gegen die Schneiden pressen· Nach Figur 10 können die Meißel 52 pendelnd aufgehängt werden, wobei die Schneidkanten zum Beispiel mittels einer auf den Meißel wirkenden Spiralfeder 53 gegen die Oberfläche des Meßlanzenschaftes gedruckt werden und so anhaftende Schlacke 54 bei der Bewegung des Meßlanzenschaftes nach oben abstreifen. Figur 11 zeigt, daß zum Beispiel zwei Kränze solcher pendelnder Meißel 52 rings um den Meßlanzenschaft l4 angeordnet werden können. Bs ist auch möglich, daß gemäß Figur 12 der Meßlanzenschaft l4 von einem Abstreifring 54 umschlossen wird, dessen scharfe Kante nahe an die Oberfläche des Meßlanzenschaftes heranreicht.Above the nozzles 45 there are tools for removing slag which are still on the measuring lance shaft 14 after the passage between the nozzles 45. As FIG. 9 shows, it can be a chisel 50 which is arranged around the measuring lance shaft with downwardly directed cutting edges so that when the measuring lance shaft moves upwards, slag 51 sitting on it can press against the cutting edge the chisels 52 are suspended in a pendulous manner, the cutting edges being pressed against the surface of the measuring lance shaft, for example by means of a spiral spring 53 acting on the chisel, and thus wiping off adhering slag 54 when the measuring lance shaft moves upwards. FIG. 11 shows that, for example, two rings of such oscillating chisels 52 can be arranged around the measuring lance shaft 14. It is also possible, according to FIG. 12, for the measuring lance shaft 14 to be enclosed by a stripping ring 54, the sharp edge of which extends close to the surface of the measuring lance shank.
Wenn der Meßlanzenschaft soweit hochgezogen ist, daß sich die an der Meßlanze 35 sitzende Meßkartusche 36 in dem Raum oberhalb der Plattform 8 befindet, wird das Papprohr 43 an seinem oberen und seinem unteren Ende durchWhen the measuring probe shaft is pulled up so far that the measuring cartridge 36 sitting on the measuring lance 35 is located in the space above the platform 8, becomes the cardboard tube 43 at its upper and lower ends
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zwei Zangen 55 festgehalten. Infolgedessen wird die Meßlanze 35» wenn der Meßlanzenschaft lA weiter angehoben wird, aus dem Papprohr 35 herausgezogen· Hierbei löst sich einerseits die Klemmverbindung zwischen dem Zapfen 40 und den Kontaktringen 4l und zum andern die Riffel-Verzahnung 44 von dem oberen Ende des Papprohres 43· Alsdann läßt man das Papprohr 43, indem die Zangen 45 gelöst werden, in den Tiegel 3 durch die Öffnung 9 der Schürze 6 hindurch fallen. Dabei verbleibt der Meßkopf 39 an dem Papprohr 43» falls er keine Probe enthält. Wenn aber der Meßkopf 39 eine Probe entnommen hat, wird er, bevor man das Papprohr 43 in den Tiegel 3 fallen läßt, von dem Papprohr abgetrennt. Das geschieht mittels einer umlaufenden, mit einem Schneidrand versehenden Trennscheibe 56· Diese sitzt, wie Figur 7 zeigt, an einem Schwenkarm 57» der selbst auf einer um eine lotrechte Achse drehbargelagerten Welle 58 sitzt. Diese wird mittels eines Hebelarmes 59» en dem ein Kraftgerät angreift, so gedreht, daß die Trennscheibe 56 in die in Figur 7 niit strichpunktierten Linien angedeutete Lage geschwenkt wird, wobei die Trennscheibe durch ein Aggregat 68 (Fig· 5) in Drehung versetzt wird· Hierbei schneidet die Trennscheibe 56, die, wie Figur 8 zeigt, in Höhe der Oberkante des Meßkopfes 39 angeordnet ist, das Papprohr 43 dicht über dem Meßkopf 39 durch. Vorher war ein trichterförmxges oberes Ende eines Führungsrohres (Figur l) in den Raum unterhalb des Meßkopfes geschwenkt worden. Der abgetrennte Meßkopf fällt daher in das Rohr 60 und wird durch dieses einem Fördermittel zugebracht, welches den Meßkopf zur Auswertung der in ihm befindlichen Probe zu der Zentrale bringt.two pliers 55 held. As a result, the Measuring lance 35 »when the measuring lance shaft is raised further is pulled out of the cardboard tube 35 · Here, on the one hand, the clamping connection between the Pin 40 and the contact rings 4l and on the other hand the corrugated toothing 44 from the upper end of the cardboard tube 43 · Then leave the cardboard tube 43 by pulling the Tongs 45 are released, fall into the crucible 3 through the opening 9 of the apron 6. It remains the measuring head 39 on the cardboard tube 43 'if it is not a sample contains. If, however, the measuring head 39 has taken a sample, before the cardboard tube 43 is placed in the crucible 3 drops, separated from the cardboard tube. This is done by means of a circumferential, provided with a cutting edge Separating disk 56 · This sits like Figure 7 shows, on a swivel arm 57 'which itself is seated on a shaft 58 rotatably mounted about a vertical axis. This becomes a power device by means of a lever arm 59 attacks, rotated so that the cutting disc 56 in the position indicated by dash-dotted lines in FIG is pivoted, the cutting disc being set in rotation by an assembly 68 (FIG. 5). Here cuts the cutting disk 56, which, as Figure 8 shows, is arranged at the level of the upper edge of the measuring head 39, the cardboard tube 43 just above the measuring head 39 through. Was before a funnel-shaped upper end of a guide tube (Figure 1) pivoted into the space below the measuring head been. The separated measuring head therefore falls into the pipe 60 and is brought to a conveyor by this, which brings the measuring head to the control center for evaluation of the sample located in it.
Die Einrichtung ist mit zwei Magazinen 6l, 62 versehen, inThe device is provided with two magazines 6l, 62, in
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denen ein Vorrat von Meßkartuschen 36, nebeneinander aufrecht stehend, bereit gehalten wird. Nach der Darstellung in Figur 1, 3 und 5 sind die beiden Magazine 6l, 62 auf verschiedenen Seiten des Gerüstes 11 - miteinander fluchtend - angeordnet, während nach Figur 7 die beiden Magazine 6l, 62 auf ein und derselben Seite des Gerüstes 11 in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet sind· In jedem Fall geht die lotrechte Längsmittelebene jedes der Magazine 6l, 62 durch die lotrechte Mittellinie 63 des zwischen den Trägern 11 des Gerüstes lotrecht geführten Meßlanzenschaftes hindurch. Jedes der Magazine 6l, 62 ist auf einem Gestell 64 in Richtung nach der lotrechten Mittellinie 63 hin schiebbar geführt. An dem dieser Mittellinie zugewandten Ende enthält jedes Magazin 6l, 62 diejenige Meßkartusche, die als nächste an die Meßlanze 35 angesetzt werden soll.which a supply of measuring cartridges 36, standing upright next to one another, is kept ready. According to the illustration in FIGS. 1, 3 and 5, the two magazines 6l, 62 are arranged on different sides of the frame 11 - in alignment with one another - while according to FIG. 7 the two magazines 6l, 62 point on one and the same side of the frame 11 in one In any case, the vertical longitudinal center plane of each of the magazines 6l, 62 passes through the vertical center line 63 of the measuring probe shaft which is guided vertically between the supports 11 of the framework. Each of the magazines 6l, 62 is slidably guided on a frame 64 in the direction of the vertical center line 63. At the end facing this center line, each magazine 61, 62 contains that measuring cartridge which is to be attached next to the measuring lance 35.
Wenn also jeweils nach einer Messung oder Probeentnahme das nicht mehr brauchbare Papprohr 35 sowie der Meßkopf 39 in der beschriebenen Weise von der Meßlanze 35 entfernt worden sind, wird der Meßlanzenschaft l4 soweit angehoben, daß das untere Ende der an ihm sitzenden Meßlanze 35 höher liegt als die Oberkante eines trichterförmigen Aufsatzes 65, der sich auf jedem der Magazine 6l, 62 an dem der Mittellinie 63 zugewandten Ende befindet, Unterhalb des Aufsatzes 65 steht die zu entnehmende Meßkartusche bereit. Nunmehr wird das betreffende Magazin so in den Raum zwischen den Trägern 11 eingefahren, daß der Aufsatz 65 mittig zu der Meßlanze 35 unterhalb von dieser liegt. Danach wird die Meßlanze J5 durch Absenken des Meßlanzenschaftes l4 durch den Aufsatz 65 hindurch in die Meßkartusche eingeschoben, bis sie mittels der Kontaktringe 4l und den Kontaktfedern 42 fest mit dem Meßkopf 39 verklemmt und die Riffelverzahnung 44 in Ein-So if the no longer usable cardboard tube 35 and the measuring head 39 have been removed from the measuring lance 35 in the manner described, the measuring lance shaft l4 is raised so far that the lower end of the measuring lance 35 sitting on it is higher than the upper edge of a funnel-shaped attachment 65, which is located on each of the magazines 6l, 62 at the end facing the center line 63. Below the attachment 65, the measuring cartridge to be removed is ready. The magazine in question is now moved into the space between the carriers 11 in such a way that the attachment 65 is centered on the measuring lance 35 below it. Then the measuring lance J5 is pushed into the measuring cartridge by lowering the measuring lance shaft l4 through the attachment 65 until it is firmly clamped to the measuring head 39 by means of the contact rings 4l and the contact springs 42 and the corrugated toothing 44 engages.
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griff mit dem oberen Ende des Papprohres ^3 gebracht ist. Danach wird die Meßlanze mit der Meßkartusche aus dem Magazin herausgezogen. Dieses wird in seine Ausgangslage zurückgefahren, und die Meßkartusche wird dann durch Absenken des Meßlanzenschaftes durch die Öffnung 9 hindurch in die Schmelze des Tiegels 3 eingetaucht.handle with the upper end of the cardboard tube ^ 3 is brought. Then the measuring lance with the measuring cartridge is pulled out of the magazine. This is in its starting position retracted, and the measuring cartridge is then lowered through the opening 9 by lowering the measuring probe shaft immersed in the melt of the crucible 3.
Das Heben und Senken des Wagens 13 mit dem Meßlanzenschaft 1A kann unter Umständen auch durch eine pneumatische Hebevorrichtung erfolgenoThe raising and lowering of the carriage 13 with the measuring lance shaft 1A can also be done with a pneumatic lifting device
Die für einen Arbeitsgang beschriebenen Bewegungen des Wagens 13 mit dem Meßlanzenschaft Ik ggfs. der Meßlanze und der Meßkartusche 36 sowie die Bewegungen der Klappe 10, der Magazine 6l, 62, des Schwenkarmes 57» der Trennscheibe 56 und des Rohres 60 werden zweckmäßig selbsttätig auf Grund eines gespeicherten Programmes gesteuert. Doch kann die Einschaltung jeweils eines Arbeitsganges u.U. noch von Hand erfolgen.The movements of the carriage 13 with the measuring lance shaft Ik, possibly the measuring lance and the measuring cartridge 36, as well as the movements of the flap 10, the magazines 6l, 62, the swivel arm 57 », the cutting disk 56 and the tube 60 are expediently automatically due to the described for a work step controlled by a stored program. However, one work step can still be switched on by hand.
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