DE7336649U - - Google Patents

Description

Stahlwerke Südwestfalen, Aktiengesellschaft 593 Hütfccncal-Gpisweid, Geisv/eider Straße 13

Vorrichtung zur Herstellung einer von Sekundäroxydation möglichst freien Schöpfprobe aus einer Metallschmelze

Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer vo:. Sekundäroxydation möglichst freien Schöpf probe aas einer Metallsdunelze , bestehend aus einer mit einem Löffel befüllbaren, zweiteiligen Kokille mit trichterförmiger Einfüllöffnung.

Un Aassagen über den Zustand und die Zusammensetzung einer Metallschmelze machen und gegebenenfalls deren Zusammensetzung entsprechend vorgegebenen Werten berichtigen zu können, -..-erden Probon aus der Metallschmelze entnommen, die nach ihrer Erstarrung durch chemische oder spektrographische Untersuchungen analysiert werden. Für eine einwandfreie Analyse ist es erforderlich, daß die erstarrte Probe eine fiir lie Untersuchung geeignete Größe aufweist, homogen und mü;;lic -st frei von durch die Probenahme bewirkten Veruni*eini;;imgon ist.

Unter and rcri soll der in der Schmelze vorhandene Sauerstoff in dor Probe identisch, das heißt, möglichst unverändert vorliegen. "ALrde v:".;a-cnd der Probenahme eine stärkere Durchmisch ung des flüssigen Metalles mit der Luft eintreten, so fol.te eine Sekunaüroxydation, das heißt, ein erhöhter Sauerstoffgehalt. Dieser kann wiederum die Gehalte an sauerstoffaj'fiuen Elementen ic Silizium, Mangan, Aluminium, 'herabsetzen UUf- somit ie metallischen. Gehalte der Probe Qegen— 'ibf.T -^;.or Schmelze vurfiilschen,

Zur Herstellung einor Schöpfprobe aus einer Metallschmelze -•:ird ein eiserner Probelöffel clurcn eine geeignete Öffnung, beispielsweise eine Ofentür, in den Schmelzofen eingeführt und "eingeschlackt¹¹, das heißt, durch Hin— und Herbewegen in der Schlackendecke mit einer dünnen, gleich erstarrenden Schlackenschicht überzogen, die ihn vor dem Angriff der Schmelze schützt. Der eingeschlackte Probelöffel wird dann mit der Höhlung nach unten in die Mitte des Schmelzbades eingeführt, dort aufwärts gedreht und gefüllt herausgezogen, worauf der Inhalt unter Zurückhaltung der darüber schwimmenden Schlacke in eine sogenannte Probekokille gegossen wird.

Es ist nun eine metallische Probekokille bekannt, die eine kegelige, sich nach unten verjüngende Aussparung· besitzt, in die der Inhalt des Probelöffels gefüllt wird. Der erstarrte Probekörper weist dann die Form eines an seiner Spitze abgerundeten Kegels auf, aus der dann im mittleren Bereich eine Scheibe, die eigentliche Probe, herausgeschnitten wird, das heißt, es ist ein verhältnismäßig aufwendiger Arbeitsgang erforderlich. Weiterhin muß die scheibenförmige Probe plan bearbeitet werden. Darüberhinaus wird beim Einfüllen der Schmelze in die Kokille Sauerstoff mitgerissen, der die Analyse in ungünstiger Weise beeinträchtigt. Die Erstarrung der Probe dauert verhältnismäßig lange, und die Abkühlung ist schlecht kontrollierbar.

Durch den "Internationalen Ausschuß für die Untersuchung und die Ratxonalisierung der GasbeStimmung in Stahl und Roheisen" ist für die Herstellung von Scliöpfproben aus der Metallschmelze eine Kokille vorgeschlagen und bekanntgemacht worden, die aus zwei gleich ausgebildeten und spiegelbildlich zueinander angeordneten Teilen aus Kupfer besteht, die durch Stifte zusammengehalten werden. Im Bereich der Trennfuge ist ein zylindrischer, verhältnismäßig langer Kanal eingearbeitet, der an seinem unteren Ende in eine Entlüftungsbohrung übergeht und an seinem oberen Ende eine trichterartige, den Einfüllvorgang erleichternde Erweiterung

aufweist. Bei dieser Kokille kommt es vor, daß die Schmelze bereits beim Einfüllen im oberen Bereich des Kanales erstarrt, wOdurch der anzufertigende Probestab unbrauchbar wird. Die Erstarrung eines einwandfrei gefüllten Kanales erfolgt in kurzer Zeit; die Abkühlung ist jedoch schlecht kontrollierbar. Das Öffnen der Kokille zur Herausnahme des Probekörpers ist umständlich und zeitraubend. Aus dem stabartigen Teil des Probekörpers wird dann ein scheiben- b^w, walzenförmiges Stück, die eigentliche Probe, herausgetrennt, die ebenfalls noch an ihren Trennflächen plan bearbeitet werden muß.

( ) Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine in ihrem Aufbau einfache Vorrichtung zur Herstellung einer Schöpfprobe aus einer Metallschmelze zu schaffen, die möglichst frei von durch die Probenahme verursachten Verunreinigungen ist, die nach der Erstarrung eine glatte und möglichst wenig verzunderte Oberfläche aufweist und die ohne aufwendige Bearbeitung, insbesondere Planbearbeitung für eine Analyse verwendbar ist»

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dor Neuerung vorgeschlagen, daß die Kokille als durch mindestens eine Hülse zusammengehaltener Blech-Formkörper ausgebildet ist, an dessen Einfüllöffnung sich der Einfülltrichter anschließt. Die mit dieser Vorrichtung erzielbare Probe, die in einfacher Weise, beispielsweise durch Abschlagen, von dem trichterartigen Eingußstück befreit werden kann, weist ohne Bearbeitung bereits die für die Untersuchung erforderliche Größe und Oberflächenbesc?~.affenheit auf, stimmt mit der Schmelze überein und erstarrt schnell, so daß ein rasches Auspacken der Probe möglich ist. Für jede Probe wird eine neue und damit von Rückständer, freie Kokille verwendet. Diese Einmalbenutzung schaltet eine bei herkömmlichen Probenahmevorrichtungen bestehende Fehleraiöglichkeit aus, nämlich die Verfälschung des Analysenergebnisses durch

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metallische oder	οxydisehe	erlii	Vortex	Rück et	Dabei	■'.ndo ei	or ν	eilt	ο r': ίο r; ;o 11< · :u! ο η
Proben .
Weitere Merkmale	und	.le dor	N	ou ο run;,"	wurden nacJ;-
folgend anhand i~i do	r Zeichnung d	■"ir	■ ;o.:; t	f ■ ν Au s -'ü' ir un;: s
beispiele näher	uter t.	ze	igen

Fig. 1 eine Aufrißdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Neuerung, bei der sich der Einfülltrichter direkt an den Blech-Forml'^-per anschließt und

Fig. 2 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung, bei der

zwischen dem Blech-Formkörper und dem rOinfüll- _) trichter ein Einfüllstutzen, angeordnet ist.

Die in der Fig. 1 der Zeichnung gezeigte Vorrichtung Ί dient zur Herstellung einer Schöpfprobe aus einer Metallschmelze und besteht aus ζτ/oi gleich ausgebildeten sniogolbildlich zueinander angeordneten Blech-Formkörperii 2,3, die eine sogenannte Kokille k bilden. Jeder i31c ch-Fornkörper 2,3 weist beispielsweise einen ovalen Fernraum r-.uf, der oine 3infüllöffnung 5 besitzt. Durch eine Hülse 6 aus dehydrierter Pappe werden die beiden Blech-Formkörper 2,3 Kus.u-r.ncngehalten. Derartig ausgebildete Kokillen sind an sich zur ^ηΐ:ιη.1·.ΐ:ιο von Gießstrahlproben bekannt.

Ji Im Bereich der EinfüllöiTnung 5 schließt sich l"iii (.lie ilokille k

ein Einfülltrichter 7 an, der in diesem Ausführungsbeispiel in. gleicher Veise wie aie Kokille k zweiteilig aus Dlecii gebildet ist. Das eine Teil 8 des Einfülltrichtcrs 7 ist mit dem Blech—Formkörper 2 und das Teil 9 ^mi"t (.lern Die ch-Formkörper 3 einstückig gefertigt, so >'aß di:-sc Vorrichtung 1 also nur aus drei getrennten Stücken besteht, von denen zwei vollkommen gleich ausgebildat sind.

Die mit einem Löffel aus dom Sch ine'.al'ad cntnoi;ino:io Schmelze wird in den Einfülltrichter 7 gegossen. Dabei -:ird sofort die Auslauf öffnung des Trichters 7» die mit der Einfüllöffnung 5 eier Kokille k identisch ist, abgeschlossen,

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so daß kein Sauerstoff von dor Schmelze mitgerissen worden kann. Dies hat die oben angeführte, gegenüber anderen Probenaüinevorrichtungen verbesserte, nämlich. von SokuncUlror:ydation möglichst freie Probe zur Folge.

Bei der Herstellung von Schöpfproben aus einer Metallschmelze besteht nun die allgemein bekannte Schwierigkeit, daß einerseits die Schmelze nicht überhitzt in die Kokille 4 gelangen darf, wiihrend andererseits die Schmelze im Einfülltrichter 7 und gegebenenfalls einem sich daran anschließenden Einfüllstutzen nicht so viel ¥ärme abgeben darf, rl a/3 sie frühzeitig erstarrt und ecmit die Kokille K nicht vollständig ausfüllen kann. Durch den Einfülltrichter 7 iird '.Liese Schwierigkeit beseitigt. Nach dem Erstarren dor in dor .Kokille 4 eingefüllten Schmelze wird die Kokille mit de;:: Einfülltrichter 7> die nur einmal verwendet werden, OjTt i'orut.

Die in der Fig. 2 gezeigte Vorrichtung 10 besitzt im wesentliche:! ucn gleichen Aufbau wie die Vorrichtung 1, so daß hier für die gleichen Teile die gleichen Bezugszahlcn verwendet worden. I3ei dieser Vorrichtung 10 ist zwischen der Kokille 4 und dem Einfülltrichter J ein Einfüllstutzen 11 angeordnet. Xm inneren Bereich des ebenfalls geteilter. Einfüllstutzen 11 sind zwei sich gegenüber liegende linsen 12 vorgesehen, die zur Abstützung eines in den Einfüllstutzen 11 einsteckbaren Zuführrohros 113 aus hitzcbestündigein Material dienen. Die Nasen 12 befinden si cn nahe der Kokille 4, so daß sich das Zuführrohr 13 bis kurz vor die Kokille 4 erstreckt.

Eine derartige Vorrichtung 10 wird beispielsweise dann verwendet, wenn aus dem in dem Einfüllstutzen 11 bzw. dem Zuführrohr 13 gebildeten ::3^rl indrisch on Toil dor erstarrten Schi.iel :·:« ;:usLLt:-;lic.'i oin schoiuenartiger Probckörpor für ο inc 3CoIiIo- und/oder Schwofolun tür su chun;. hergestellt worden soll. Durch das hitjicbestüni-ige Zuführrohr 13 wird verhindert, daß die Schmelze auf ihre!·; l.^rcg von dem Einfülltrichter 7 in ('ic Kokille 4 erstarrt.

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In Abänderung dieses Ausführungsbeispieles ist es möglich, den Einfülltrichter 7 ein- oder zweiteilig getrennt von der Kokille 4 zu fertigen und mit derselben durch eine Klemmhülse, beispielswei se aus dehydrierter Pappe, zu verbinden.

Die bekannten Probenahmekokillen, z.B. zur Entnahme von Gießstrahlproben, sind einerseits aus ähnlichen Blech-Formkörpern aufgebaut und worden auch nur einmal verwandt» ßie damit entnommenen Proben entsprechen den Anforderungen neuzeitlicher Schmelzanalysen-Verfahren. Andererseits sind die se zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtungen für die Entnahme von Schöpfproben nicht geeignet. Zunächst ist die Zuführung des flüssigen Metalls, sowohl was das Prinzip als auch die Konstruktionsdetails betrifft und dadurch bedingt die Abführung der Schmelzwärme für die Herstellung von Probekörpern aus Schöpfproben, ungeeignet. Darüberhinaus kann aber auch bei der neuerungsgemäßen Vorrichtung der bei den bekannten Pro benahniekolcillen verwendete Kokillenträger eingespart werden.

Schutzansprüche

Claims (8)

•ff« tit« Schutzanspru ehe

1. Vorrichtung zur Herstellung einer von SekundärOxydation möglichst freien Schöpfprobe aus einer Metallschmelze, bestehend aus einer mit einem Löffel befüllbaren» zweiteiligen Kokille mit trichterförmiger Einfüllöffnung, dadurch gekennzei chnet, daß die Kokille (k) als durch mindestens eine Hülse (6) zusammengehaltener Blech-Formkörper (2,3) ausgebildet ist, an dessen Einfüllöffnung (5) sich der Einfülltrichter (7) anschließt.

2» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfülltrichter (7) aus Blech gebildet ist,

3» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei dme t, daß der Einfülltrichter (7) aus dehydrierter Pappe mit feuerfester Beschichtung gebildet i ^t,

h. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Einfülltrichter (7) zweiteilig ausgebildet ist,

5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und k₉ dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Teil des Blech-Formkörpers (2,3) mit einem Teil des Einfülltrichters (8,9) einstückig verbunden ist,

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - k, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfülltrichter (7) mittels einer Klemmhülse mit der Kokille (h) verbunden ist»

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Blech-Formkörper (2,3) und dem Einfülltrichter (8,9) ein Einfüllstutzen (11) vorgesehen ist,

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch geleennzei chne t, daß in dem Einfüllstutzen (ii) ein hitzebostilndiges Zuführrohr (13) angeordnet ist.

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