ES2244111T3 - Sonda para el metal fundido. - Google Patents

Sonda para el metal fundido.

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ES2244111T3 ES99100092T ES99100092T ES2244111T3 ES 2244111 T3 ES2244111 T3 ES 2244111T3 ES 99100092 T ES99100092 T ES 99100092T ES 99100092 T ES99100092 T ES 99100092T ES 2244111 T3 ES2244111 T3 ES 2244111T3
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Yasunori c/o Kawaso Elec. Industrial K.K. Iwamoto
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Abstract

SONDA PARA METAL FUNDIDO QUE SE SUMERGE EN METAL FUNDIDO Y POSTERIORMENTE SE EXTRAE DEL MISMO Y QUE PUEDE PROPORCIONAR PREFERIBLEMENTE DATOS SOBRE LA TEMPERATURA DE SOLIDIFICACION DEL METAL FUNDIDO Y UNA MUESTRA SOLIDIFICADA. UN CUERPO PRINCIPAL DE LA SONDA (1) INCLUYE UN MEDIO DE INTRODUCCION (8) FRENTE A UNA ENTRADA DE FLUJO (3) FORMADA EN UNA PARTE LATERAL DEL MISMO, UN CAMINO DE COMUNICACION (9) Y UN CAMINO DE MUESTREO (7) BIFURCADOS RESPECTIVAMENTE HACIA ARRIBA Y HACIA ABAJO DEL MEDIO O CAMINO DE INTRODUCCION(8), UNA CAMARA DE MEDICION DE TEMPERATURA (10) QUE ESTA COMUNICADA CON EL CIRCUITO DE COMUNICACION (9) Y SE EXTIENDE HACIA ARRIBA, UNA CAMARA DE MUESTREO (25) QUE COMUNICA CON EL CAMINO O CIRCUITO DE MUESTREO (27) Y SE EXTIENDE HACIA ABAJO, Y UN SENSOR DE TEMPERATURA (22) QUE ESTA FRENTE A LA CAMARA MEDIDORA DE TEMPERATURA (10).

Description

Sonda para metal fundido.
La presente invención se refiere a una sonda para metal fundido usada principalmente para muestrear y analizar una muestra de metal fundido tal como acero fundido.
A partir del documento DE-A-303927 se conoce una sonda para metal fundido según se expone en el preámbulo de la reivindicación 1.
Tal como es públicamente conocido de forma convencional, una sonda para metal fundido se sumerge en el acero fundido de un convertidor o un elemento similar por medio de un aparato elevador al que se hace referencia como sub-lanza, se extrae del mismo y se utiliza para efectuar análisis de contenido o similares del acero fundido.
El cuerpo principal de una sonda está provisto de una entrada de flujo para la entrada del flujo de acero fundido por una parte lateral del mismo, en el interior del cuerpo principal de la sonda se instalan una cámara de desoxidación para que a través de la misma pase el acero fundido en forma del flujo de entrada y una cámara de muestreo la cual sirve también como cámara de medición de temperatura (denominada en lo sucesivo cámara de muestreo/medición de temperatura) para solidificar el acero fundido desoxidado en un estado de almacenamiento, y en la cámara de muestreo/medición de temperatura hay dispuesto un sensor de temperatura.
Normalmente, (ver por ejemplo el documento US-A-5577841 o el US-A-4002069) la cámara de desoxidación y la cámara de muestreo/medición de la temperatura están formadas por un recipiente el cual se puede considerar en conjunto como una sola pieza. El recipiente se forma acercando un par de recipientes pequeños en oposición y apoyo mutuo e interponiendo entre ellos una placa tabique, la cámara de desoxidación la proporciona el recipiente pequeño superior con la placa tabique como límite y la cámara de muestreo/medición de la temperatura la proporciona el recipiente pequeño inferior. Además, en la placa tabique se forma un agujero pasante y el sensor de temperatura que se inserta en la cámara de desoxidación desde una pared superior del recipiente pequeño superior se inserta en la cámara de muestreo/medición de la temperatura a través del agujero pasante. Además, un agujero de introducción que comunica con la entrada de flujo del cuerpo principal de la sonda está abierto por una parte lateral del recipiente pequeño superior que proporciona la cámara de desoxidación.
De esta manera, el acero fundido que fluye hacia adentro a través del agujero de introducción en primer lugar, pasa a través de la cámara de desoxidación, pasa a través del agujero pasante de la placa tabique y avanza hacia la cámara de muestreo/medición de la temperatura y queda almacenado en la misma. El acero fundido que llena la cámara de muestreo/medición de la temperatura y fluye sucesivamente en su interior se almacena en la cámara de desoxidación.
La cámara de muestreo/medición de la temperatura está rodeada por una pared realizada con un metal, solidifica rápidamente el acero fundido almacenado en ella y proporciona una pequeña fracción de acero fundido solidificado como muestra para realizar un análisis instrumental, tal como un análisis de espectros por emisión o un análisis químico de la combustión.
El acero fundido almacenado en la cámara de muestreo/medición de la temperatura se solidifica gradualmente desde la periferia y se hace que una unidad de medición de la temperatura del sensor de temperatura quede encarada a una parte en la que se solidifica finalmente el acero fundido, por medio de lo cual se proporcionan datos de la temperatura de solidificación para determinar el contenido de carbono del acero fundido.
Según la constitución de la tecnología convencional, el par de recipientes pequeños se acercan de manera que entran en apoyo mutuo a través de la placa tabique y están integrados en el interior del cuerpo principal de la sonda y se mantienen allí para constituir un recipiente a cuyo conjunto total se le considera como una sola pieza y, por lo tanto, no se simplifica la operación de ensamblaje.
El cuerpo principal de la sonda requiere un tubo de papel que tiene un diámetro grande para constituir un cilindro exterior y un tubo de papel que tiene un diámetro pequeño para constituir un cilindro interior, y el cilindro interior se hace encajar en el cilindro exterior en un estado en el que el recipiente queda integrado dentro del cilindro interior.
Cuando el cuerpo principal de la sonda se sumerge en el acero fundido, el acero fundido que fluye hacia el interior del mismo a través del agujero de introducción, en primer lugar pasa a través de la cámara de desoxidación, pasa a través del agujero pasante de la placa tabique, queda almacenado en la cámara de muestreo/medición de la temperatura y llena esta cámara, y subsiguientemente el acero fundido adicional que fluye sucesivamente hacia el interior queda almacenado en la cámara de desoxidación. Tal como es sabido públicamente, el acero fundido incluye una gran cantidad de oxígeno y por esta razón, la cámara de desoxidación se carga previamente con un desoxidante tal como un trozo de aluminio. De esta manera, el acero fundido que ha entrado en forma de flujo se desoxida al pasar a través de la cámara de desoxidación y se almacena y solidifica en la cámara de muestreo/medición de la temperatura en un estado desoxidado. No obstante, el acero fundido que ha fluido hacia adentro desde la entrada de flujo, fluye únicamente a través de una única vía que llega a la cámara de muestreo/medición de temperatura a través de la cámara de desoxidación y por lo tanto, cuando el desoxidante se funde y es consumido por el acero fundido que ha entrado inicialmente en forma de flujo, el acero fundido que fluye sucesivamente hacia el interior ya no se desoxida. Por esta razón, el acero fundido sucesivo no desoxidado fluye hacia la cámara de muestreo/medición de temperatura y se mezcla con el acero fundido que ha avanzado correctamente hacia el interior y se almacena allí, y como consecuencia, se plantea un problema según el cual en la muestra solidificada se generan sopladuras debido a la no desoxidación.
Mientras tanto, el cuerpo principal de la sonda que se ha extraído desde el acero fundido se deja caer desde una ubicación elevada hacia la superficie del suelo. A continuación, el recipiente que ha muestreado la muestra se saca del cuerpo principal de la sonda, la muestra solidificada se saca del recipiente y la muestra es transportada por unos medios transportadores tales como un tubo neumático para realizar el análisis instrumental. No obstante, en el caso de la tecnología convencional, en la cual la cámara de desoxidación y la cámara de muestreo/medición de temperatura están constituidas por el recipiente que se considera en conjunto como una sola pieza, la muestra que se ha solidificado en la cámara de muestreo/medición de temperatura y el metal solidificado innecesario que se ha solidificado en la cámara de desoxidación están conectados entre sí para formar de este modo una pequeña fracción, y por lo tanto, resulta difícil desensamblar el par de recipientes pequeños que constituyen el recipiente y la placa tabique y resulta difícil sacar la muestra solidificada del recipiente. Además, incluso cuando se consigue sacar la muestra solidificada del recipiente con éxito, antes de transportar la muestra solidificada la cual es objeto de análisis, a no ser que el metal solidificado innecesario de gran tamaño conectado con la muestra solidificada se separe por medio de una cuchilla o un elemento similar, la muestra no puede ser transportada por el tubo neumático.
Es un objetivo de la invención proporcionar una sonda para metal fundido que resuelva el problema descrito anteriormente y la cual permita obtener datos más valiosos y fiables de la muestra de metal fundido.
Según la invención, se proporciona una sonda para metal fundido según se expone en la reivindicación 1.
Según una realización preferida, por lo menos un desoxidante en las cantidades necesarias se carga respectivamente en la vía de muestreo, la vía de comunicación y la cámara de muestreo. Por consiguiente, la cámara de muestreo se llena únicamente con metal fundido, el cual preferentemente ha sido desoxidado por una cantidad adecuada del desoxidante cuando pasa a través de un tramo predeterminado de la vía de muestreo, y el metal fundido se almacena y solidifica allí y, por lo tanto, se obtiene una muestra en la que no aparecen sopladuras. Es decir, el metal fundido se desoxida eficazmente en el procedimiento de entrada del flujo pasando a través de la vía de muestreo larga que llega a la cámara de muestreo. Además, la cámara de medición de temperatura se llena únicamente con metal fundido que preferentemente se ha desoxidado por medio de una cantidad adecuada del desoxidante al pasar a través de un tramo predeterminado de la vía de comunicación, el metal fundido se almacena y solidifica allí y por consiguiente, no se genera ninguna sopladura en una parte solidificada finalmente encarada a una parte de medición de la temperatura del sensor de temperaturas y se proporcionan unos datos precisos de la temperatura de solidificación.
Además, el calor del metal fundido se elimina adecuadamente al pasar a través de la vía de comunicación larga que llega a la cámara de medición de temperatura y por consiguiente, se puede reducir el volumen de la cámara de medición de temperatura y además, se acelera la aparición de una parte equilibrada de una forma de onda de la temperatura de solidificación obtenida a la salida del sensor de medición de la temperatura y la forma de onda se puede medir de forma estable.
Preferentemente, la vía de muestreo dirigida hacia abajo está comunicada con una zona próxima a un extremo terminal de la vía de introducción, y la vía de comunicación dirigida hacia arriba está comunicada con una zona próxima a una abertura de la vía de introducción, de tal manera que la vía de comunicación y la vía de muestreo ramificadas hacia arriba y hacia abajo desde la vía de introducción están así dispuestas de manera que no quedan en oposición mutua sino que se desplazan una con respecto a la otra en relación con el punto de ramificación.
Además, preferentemente, una línea C2 del eje central de la vía de muestreo dirigida hacia abajo y una línea C3 del eje central de la vía de comunicación dirigida hacia arriba están desplazadas una con respecto a la otra y se hace que una distancia L2 desde una línea C1 del eje central del cuerpo principal de la sonda a la línea C2 del eje central y una distancia L3 desde la misma a la línea C3 del eje central cumplan la relación L2<L3. Además, es preferible que la vía de comunicación dirigida hacia arriba esté constituida por una vía lineal sustancialmente en paralelo con la línea del eje central del cuerpo principal de la sonda y una vía inclinada extendida hacia una zona próxima a una abertura de la vía de introducción al desviarse con respecto a la vía lineal. En este caso, es preferible que en la vía de introducción se forme una parte elevada, proyectada hacia arriba desde una cara inferior de una parte de abertura encarada a la entrada de flujo, en una zona próxima a un extremo terminal de la vía de introducción, y la vía de muestreo dirigida hacia abajo se abra por una parte superior de la parte elevada. Por medio de dicha constitución selectiva, cuando el metal fundido que llena la vía de comunicación, después de llenar la cámara de medición de temperatura con el metal fundido, fluye hacia abajo desde la vía de comunicación hacia la vía de introducción al extraer el cuerpo principal de la sonda, se evita que el metal fundido entre en contacto con el metal fundido que llena la vía de muestreo y que se solidifique íntegramente, y preferentemente se descarga desde la entrada de flujo hacia el exterior.
Según otra realización preferida de la presente invención, se proporciona un cuerpo unitario moldeado en un bloque por medio de un material resistente al fuego, desintegrable, y el cuerpo unitario se monta internamente en el cuerpo principal de la sonda. En el cuerpo unitario se forma la vía de introducción abierta en una dirección lateral, la vía de comunicación extendida hacia arriba desde la vía de introducción, la cámara de medición de la temperatura extendida hacia abajo al girar o plegarse hacia atrás con respecto a la vía de comunicación, una cámara de sujeción en el exterior de la cámara de medición de temperatura para sujetar el sensor de temperatura que tiene una parte de medición de temperatura insertada en la cámara de medición de temperatura y una vía guía extendida hacia abajo desde la vía de introducción. La cámara de muestreo está constituida por un recipiente de muestreo de forma independiente con respecto al cuerpo unitario. En lo que al recipiente de muestreo se refiere, en la vía de guía se inserta un tubo guía que se extiende desde una parte de entrada de un cuerpo principal del recipiente realizado con un metal y la vía de muestreo está constituida por el tubo guía. Preferentemente, el cuerpo unitario está constituido por bloques divididos los cuales se dividen en dos piezas o partes a lo largo de la línea del eje central del cuerpo principal de la sonda. Por esta razón, se simplifica la operación de integrar las estructuras en un cuerpo cilíndrico realizado con un tubo de papel del cuerpo principal de la sonda y se simplifica significativamente la operación de ensamblaje en comparación con el caso convencional.
Según otra realización preferida de la invención, la sonda comprende: un tapón montado internamente en una parte extrema frontal del cuerpo principal de la sonda y un cuerpo unitario montado internamente en el cuerpo principal de la sonda en un estado en el que el cuerpo unitario está conectado al tapón; en la que, el tapón y el cuerpo unitario se forman por separado y se moldean respectivamente en bloques por medio de un material resistente al fuego, desintegrable; el cuerpo unitario incluye una vía de introducción abierta de manera que queda encarada a la entrada del flujo, una vía de comunicación que se extiende hacia arriba desde la vía de introducción, la cámara de medición de temperatura que se extiende hacia abajo al girar hacia atrás con respecto a la vía de comunicación, una vía guía que se extiende hacia abajo desde la vía de introducción y un espacio libre formado al ensanchar una parte inferior de la vía guía y abierto a una cara inferior del cuerpo unitario; el tapón incluye un rebaje de sujeción en oposición al espacio libre; y un recipiente de muestreo que constituye la cámara de muestreo proporciona un cuerpo principal del recipiente realizado con metal con un tubo guía que se extiende desde el mismo y se inserta en la vía guía, una parte superior del cuerpo principal del recipiente está insertada holgadamente en el espacio libre y una parte inferior del cuerpo principal del recipiente está encajada en el rebaje de sujeción.
Según otra realización preferida de la presente invención, la sonda comprende: un cuerpo unitario extendido montado internamente en una parte extrema frontal del cuerpo principal de la sonda y moldeado en un bloque por medio de un material resistente al fuego, desintegrable, para formar íntegramente una parte de camisa tapón encarada a un extremo frontal del cuerpo principal de la sonda y una parte de camisa unitaria que se extiende desde la misma; en la que, la parte de camisa unitaria incluye una vía de introducción abierta de manera que está encarada a la entrada de flujo, una vía de comunicación que se extiende hacia arriba desde la vía de introducción, la cámara de medición de temperatura que se extiende hacia abajo al girar hacia atrás con respecto a la vía de comunicación y una vía guía que se extiende hacia abajo desde la vía de introducción; la parte de camisa tapón incluye una cámara contenedora en comunicación con la vía guía y una cámara receptora dispuesta en paralelo con la cámara contenedora en un estado de disposición lateral y abierta hacia abajo; un recipiente de muestreo que constituye la cámara de muestreo proporciona un cuerpo principal del recipiente realizado con metal con un tubo guía que se extiende desde el mismo y se inserta en la vía guía, el cuerpo principal del recipiente se encaja en la cámara contenedora; unos medios exteriores de medición de la temperatura se insertan en la cámara receptora y son sujetados por la misma.
Preferentemente, la parte de camisa unitaria está provista de la cámara de sujeción en el exterior de la cámara de medición de temperatura para sujetar una parte de soporte del sensor de temperatura, la parte sensora de la temperatura del sensor de temperatura se inserta en la cámara de medición de la temperatura, y se forma una parte de espacio para conectar cables de manera que se abre por una parte lateral del cuerpo unitario extendido y se comunica con un agujero abierto en una pared inferior de la cámara receptora de la camisa tapón.
Además, preferentemente, el cuerpo unitario extendido comprende bloques divididos, los cuales se dividen en dos piezas o partes a lo largo de la línea del eje central del cuerpo principal de la sonda.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 es una vista en sección longitudinal que muestra una realización de una sonda para metal fundido según la invención;
Las Figs. 2A, 2B, 2C, 2D y 2E muestran secciones transversales de un cuerpo principal de sonda adoptado en la realización de la invención en las cuales la Fig. 2A es una vista en sección tomada según una línea A-A de la Fig. 1, la Fig. 2B es una vista en sección tomada según una línea B-B de la Fig. 1, la Fig. 2C es una vista en sección tomada según una línea C-C de la Fig. 1, la Fig. 2D es una vista en sección tomada según una línea D-D de la Fig. 1 y la Fig. 2E es una vista en sección tomada según una línea E-E de la Fig. 1;
La Fig. 3 es una vista en perspectiva desensamblada de una estructura interior del cuerpo principal de la sonda adoptado en la realización de la invención mostrada por la Fig. 1;
La Fig. 4 es una vista ampliada en sección longitudinal que muestra el cuerpo principal de la sonda adoptado en la realización de la invención;
La Fig. 5 es una vista en sección longitudinal que muestra un ejemplo de un estado solidificado de metal fundido observado cuando el cuerpo principal de la sonda adoptado en la realización de la invención se sumerge en el metal fundido y se extrae del mismo;
La Fig. 6 es una vista en sección longitudinal que muestra un ejemplo de un estado quemado y un estado desintegrado cuando el cuerpo principal de la sonda adoptado en la realización de la invención se extrae del metal fundido;
La Fig. 7 es una vista en sección longitudinal que muestra otra realización de una sonda para metal fundido según la invención;
La Fig. 8 es una vista en perspectiva desensamblada que muestra una estructura interior del cuerpo principal de la sonda adoptado en la otra realización de la invención mostrada por la Fig. 7; y
La Fig. 9 es una vista en perspectiva desensamblada que muestra una estructura interior de un cuerpo principal de la sonda según todavía otra realización de la sonda para metal fundido de la invención.
A continuación se proporcionará una descripción detallada de realizaciones preferidas de la invención haciendo referencia a los dibujos.
Primera realización
Tal como se muestra desde la Fig. 1 a la Fig. 4, un cuerpo principal 1 de sonda está integrado con una estructura necesaria en el interior de un cuerpo cilíndrico 2 realizado con un tubo de papel. Una entrada 3 de flujo para que entre el flujo de un metal fundido tal como acero fundido o similar está abierta por una parte lateral del cuerpo cilíndrico 2 y la entrada 3 de flujo está cerrada por un revestimiento exterior 4 realizado con un tubo de papel comparativamente delgado que cubre la periferia exterior del cuerpo cilíndrico 2. Según el cuerpo principal 1 de la sonda, un tubo 5 de extensión realizado con un tubo de papel que se extiende hacia arriba está conectado a un aparato elevador de una sub-lanza y el cuerpo principal 1 de la sonda se sumerge en el metal fundido tal como acero fundido en un convertidor, y a continuación se extrae. Al sumergir el mismo, el revestimiento exterior 4 se elimina quemándose cuando alcanza el baño de metal fundido después de pasar a través de una capa de escoria para conseguir de este modo que la entrada 3 de flujo se abra y consigue que el metal fundido fluya hacia el cuerpo principal 1 de la sonda.
El cuerpo cilíndrico 2 del cuerpo principal 1 de la sonda está montado internamente con un tapón 6 y un cuerpo unitario 7, los cuales están moldeados en bloques mediante un material resistente al fuego, desintegrable, respectivamente. Como material resistente al fuego, se pueden usar, por ejemplo, partículas inorgánicas de arena de fundición. Según un artículo moldeado por medio de un proceso primario para estampar un grupo de partículas, el grupo de partículas se unen con un aglomerante de resina mediante un proceso secundario de un proceso de sinterización a temperaturas elevadas o un proceso de adherencia química usando gases a temperatura normal. Además, se puede proporcionar una película formada por un agente de recubrimiento de moldeo en la superficie del cuerpo unitario 7 incluyendo una vía 8 de introducción, una vía 9 de comunicación y una cámara 10 de medición de la temperatura según sea necesario. El artículo moldeado formado de esta manera resulta frágil y se hace gradualmente más desintegrable desde la superficie mediante el quemado del aglomerante de resina cuando se sumerge en metal fundido. Tal como se ilustra, con respecto al cuerpo unitario 7 insertado en una zona próxima a un extremo frontal del cuerpo cilíndrico 2, el tapón 6 está fijado por inserción a una abertura en el extremo frontal del cuerpo cilíndrico 2 mediante lo cual el tapón 6 y el cuerpo unitario 7 están unidos en serie.
En el cuerpo unitario 7 se ha formado la vía 8 de introducción la cual está abierta de manera que queda encarada a la entrada 3 de flujo del cuerpo cilíndrico 2, la vía 9 de comunicación que se extiende hacia arriba desde la vía 8 de introducción y la cámara 10 de medición de la temperatura que se extiende hacia abajo al plegarse hacia atrás con respecto a la vía 9 de comunicación y la vía 8 de introducción y la cámara 10 de medición de temperatura están dispuestas para distribuirse sustancialmente a izquierda y derecha con respecto a una línea del eje central del cuerpo unitario 7. Además, se forma una vía guía 11 que se extiende hacia abajo desde la vía 8 de introducción, se forman una vía 12 de sujeción que se extiende desde la vía guía 11 y cuyo diámetro interior se ensancha y un espacio libre 13 que se extiende desde la vía 12 de sujeción y cuyo diámetro interior se ensancha adicionalmente, y se hace que el espacio libre 13 se abra por una cara inferior del cuerpo unitario 7.
La vía 9 de comunicación y la vía guía 11 que se ramifican desde la vía 8 de introducción hacia arriba y hacia abajo no están exactamente en oposición mutua con respecto al punto de ramificación sino que están dispuestas de manera que están desplazadas una con respecto a la otra. Tal como se ilustra, según la vía 8 de introducción, aunque una cara inferior de una parte 8a de abertura encarada a la entrada 3 de flujo se forma a un nivel bajo, una zona próxima a un extremo terminal de la vía 8 de introducción se forma a un nivel alto con lo cual se forma una parte elevada 8b. Además, mientas la vía guía 11 está abierta en la parte superior de la parte elevada 8b, la vía 9 de comunicación está abierta a la parte 8a de abertura. Por esta razón, tal como se muestra por medio de la Fig. 4, una línea C2 del eje central de la vía guía 11 y una línea C3 del eje central de la vía 9 de comunicación están desplazadas una con respecto a la otra y se forman una distancia L2 desde una línea C1 del eje central del cuerpo unitario 7 a la línea C2 del eje central de la vía guía 11 y una distancia L3 desde la misma a la línea C3 del eje central de la vía 9 de comunicación que cumplen una relación L2<L3. Además, la vía 9 de comunicación está provista de una vía lineal 9a sustancialmente en paralelo con la línea C1 del eje central del cuerpo unitario 7 y una vía inclinada 9b que se inclina para doblarse desde la vía lineal y se extiende hacia la abertura 8a de la vía 8 de introducción. Como consecuencia, sobre la guía vía 11 se forma una parte 8c de cubierta.
Además, en el cuerpo unitario 7 se forma la cámara 14 de sujeción para sujetar un sensor de temperatura que se mencionará posteriormente sobre la cámara 10 de medición de temperatura y se forma una ranura 15 de paso para pasar un hilo conductor de unos medios exteriores de medición de temperatura que se mencionarán posteriormente, en una zona próxima al espacio libre 13. Además, tal como se muestra por medio de una línea de trazos y puntos en la Fig. 1, se puede formar una ranura 15a de extensión a lo largo de una parte lateral del cuerpo unitario 7 de manera que se extienda desde la ranura 15 de paso.
Tal como se muestra por medio de la Fig. 3, el cuerpo unitario 7 está constituido por bloques divididos 7a y 7b, conformándose cada configuración de los mismos mediante la división del cuerpo unitario 7 en dos a lo largo de la línea del eje central e integrándose sustancialmente en forma de una columna circular como un conjunto oponiendo y superponiendo el par de bloques divididos 7a y 7b en una configuración simétrica. La parte extrema superior del cuerpo unitario 7 está constituida por una parte 16 de diámetro pequeño que tiene un diámetro exterior reducido y, tal como se muestra por medio de la Fig. 1, la parte 16 de diámetro pequeño se encaja en un cilindro 17 de sujeción que comprende un tubo de papel en un estado en el cual se ensamblan el par de bloques divididos 7a y 7b. Tal como se pone de manifiesto observando el estado desensamblado del cuerpo unitario mostrado por medio de la Fig. 3, en una parte de pared de tabique que está dispuesta entre la cámara 14 de sujeción y la cámara 10 de medición de temperatura se forma un agujero pasante 14a para insertar un tubo de medición de temperatura de un sensor 22 de temperatura, el cual se mencionará posteriormente. Además, en la parte 13 del espacio libre, se proporcionan unos resaltes 13a para posicionar un recipiente de muestreo, lo cual se mencionará posteriormente. Además, tal como se muestra por medio de la Fig. 3, en los bloques divididos 7a y 7b los cuales están partidos por la mitad con una configuración simétrica, se forman las mitades respectivas de la vía 8 de introducción, la vía 9 de comunicación y la vía guía 11 que se ramifican desde la vía de introducción, la cámara 10 de medición de temperatura y la cámara 14 de sujeción del cuerpo unitario 7. Por consiguiente, en la Fig. 3, las partes componentes que muestran las mitades se designan con unas anotaciones realizadas mediante la adición de una H a las anotaciones que designan las constituciones estructurales respectivas mencionadas anteriormente.
El tapón 6 está provisto de una parte 6a de disco circular fijada por inserción a un extremo frontal del cuerpo cilíndrico 2 y una parte 6b de reborde en oposición a una cara extrema frontal del cuerpo cilíndrico 2. Es preferible interponer unos medios de adherencia tales como cemento resistente al fuego entre la parte 6a de disco circular y el cuerpo cilíndrico 2 y es preferible que la periferia exterior de la parte 6b de reborde quede cubierta por el revestimiento exterior 4. En la parte 6a de disco circular se forma un rebaje 18 de sujeción en oposición al espacio libre 13 del cuerpo unitario 7 además, en la cara inferior del tapón 6, se proyecta una parte 19 de relieve en una posición desviada con respecto al centro, se forma un agujero 20 de sujeción para sujetar unos medios exteriores 24 de medición de la temperatura desde la parte 19 de relieve hacia el interior de la parte 6a de disco circular y en la parte inferior del agujero 20 de sujeción se forma un agujero 21 de paso para pasar los hilos conductores.
El sensor 22 de temperatura, un recipiente 23 de muestreo y los medios exteriores 24 de medición de temperatura están integrados en el tapón 6 y el cuerpo unitario 7 con lo cual se forma el cuerpo principal 1 de la sonda en la sonda para metal fundido de la invención.
El sensor 22 de temperatura está constituido de manera que proyecta un tubo 22b de medición de temperatura desde una parte 22a de soporte, hay instalado un termopar en el interior del tubo 22b de medición de temperatura y en una parte extrema frontal del tubo 22b de medición de temperatura se proporciona una parte sensora 22c de temperatura. El tubo 22b de medición de temperatura está formado, por ejemplo, por un tubo de cuarzo. En el ejemplo ilustrado, tal como se muestra en la Fig. 4, tanto la cámara 14 de sujeción como la cámara 10 de medición de temperatura, las cuales se forman en un cuerpo unitario 7, están formadas de tal manera que una línea C5 del eje central de la cámara 14 de sujeción está más próxima a la línea C1 del eje central del cuerpo unitario 7 que una línea C4 del eje central de la cámara 10 de medición de temperatura, con lo cual la cámara 14 de sujeción se forma con un tamaño suficiente como para poder sujetar la parte 22a de soporte. En correspondencia con esto, según el sensor 22 de temperatura, se hace que el tubo 22b de medición de temperatura sea excéntrico con respecto a la parte 22a de soporte. De este modo, cuando la parte 22a de soporte es sujetada por la cámara 14 de sujeción, el tubo 22b de medición de temperatura se inserta en una posición a lo largo de la línea C4 del eje central de la cámara 10 de medición de temperatura a través del agujero pasante 14a. Además, aunque se omite la ilustración, unos hilos conductores que salen desde la parte 22a de soporte están conectados a un conector instalado por encima del cuerpo unitario 7.
En el recipiente 23 de muestreo se instala un cuerpo principal 23a del recipiente realizado con metal que constituye una cámara 25 de muestreo, el recipiente está provisto de un tubo guía 26 que se extiende desde una parte 23b de entrada del cuerpo principal 23a del recipiente y que constituye una vía 27 de muestreo por medio del tubo guía 26. Preferentemente, el tubo guía 26 está constituido por un tubo de cuarzo y está fijado por inserción a la parte 23b de entrada. Un collar 28 está montado por fuera en la parte 23b de entrada y dicho collar 28 está formado, por ejemplo, por un tubo de papel.
En el ejemplo ilustrado, el cuerpo principal 23a del recipiente está constituido por un recipiente plano para muestrear una muestra solidificada en forma de disco a partir de metal fundido. De este modo, al montar el recipiente 23 de muestreo en el cuerpo unitario 7, mediante la inserción de la parte superior del cuerpo principal 23a del recipiente en la parte 13 del espacio libre y el posicionamiento del cuerpo principal 23a del recipiente haciendo que el cuerpo principal 23a del recipiente entre en contacto lineal o contacto por puntos con los resaltes 13a formados en el espacio libre 13, el collar 28 se encaja en la vía 12 de sujeción. En este estado, el tubo guía 26 queda encajado de forma adaptable en la vía guía 11 y el extremo frontal del tubo guía 26 queda posicionado de manera que está nivelado con la cara superior de la parte elevada 8b. La parte inferior del cuerpo principal 23a del recipiente que se proyecta desde el espacio libre 13 queda sujetada con ajuste por el rebaje 18 de sujeción del tapón 6. Es decir, la superficie inferior del cuerpo principal 23a del recipiente queda encajada de forma ajustada en la parte 18 de rebaje de sujeción mediante contacto de las superficies.
Los medios exteriores 24 de medición de temperatura están constituidos de manera que proyectan un tubo 24b de medición de temperatura que comprende un tubo de cuarzo con una forma de tipo U desde una parte 24a de soporte, están provistos de un termopar en el interior del tubo 24b de medición de temperatura y se instalan con una tapa 24c realizada con metal para cubrir el tubo 24b de medición de temperatura. La parte 24a de soporte se fija por inserción desde la parte 19 de relieve del tapón 6 hacia el agujero 20 de sujeción y la tapa 24c se proyecta hacia abajo desde la parte 19 de relieve. Además, aunque se omite la ilustración, unos hilos conductores que salen desde la parte 24a de soporte están conectados a través del agujero 21 de paso del tapón 6 a un conector instalado por encima del cuerpo unitario 7 a través de la ranura 15 de paso del cuerpo unitario 7.
Aunque se omite la ilustración, se carga un desoxidante en forma de trozo de aluminio en la vía 9 de comunicación, la vía 27 de muestreo y la cámara 25 de muestreo. Cuando el cuerpo principal 1 de la sonda se mueve hacia abajo en dirección al metal fundido por medio de un aparato elevador de una sub-lanza, el cuerpo principal 1 de la sonda se sumerge en un baño de metal fundido pasando a través de una capa de escoria. De este modo, la tapa 24c de los medios exteriores 24 de medición de temperatura se funde quedando eliminada y se mide la temperatura del metal fundido. Además, se elimina el revestimiento exterior 4 al quemarse, se abre la entrada 3 de flujo y se consigue que el metal fundido fluya hacia el interior del cuerpo principal 1 de la sonda. Tal como se muestra por medio de una marca en forma de flecha en la Fig. 4, el metal fundido que ha fluido desde la entrada 3 de flujo hacia la vía 8 de introducción se ramifica hacia arriba y hacia abajo y fluye en dirección a la vía 9 de comunicación y la vía 27 de muestreo.
El metal fundido que fluye desde la vía 8 de introducción hacia la vía larga 27 de muestreo es desoxidado eficazmente por el desoxidante cargado en la vía 27 de muestreo en el proceso de entrada de flujo según el cual se pasa a través de la vía larga 27 de muestreo, a continuación, fluye hacia la cámara 25 de muestreo, se solidifica allí y se proporciona en forma de una muestra solidificada 29 para realizar un análisis tal como un análisis instrumental. La cantidad del desoxidante cargado en la vía 27 de muestreo se selecciona de manera que sea una cantidad adecuada sin excesos ni deficiencias en concordancia con la cantidad de metal fundido que llena la cámara 25 de muestreo y por consiguiente, no se genera ninguna sopladura por la no desoxidación de la muestra solidificada 29 muestreada por la cámara 25 de muestreo, y el desoxidante no se precipita en el interior de la misma. El metal fundido que ha entrado en forma de flujo no llena solamente la cámara 25 de muestreo sino también la vía 27 de muestreo y la vía 8 de introducción, y cuando se extrae el cuerpo principal 1 de la sonda, el metal fundido descargado desde la vía 8 de introducción hacia la entrada 3 de flujo se separa del metal fundido que llena la vía 27 de muestreo en una parte de la parte elevada 8b. Por consiguiente, tal como se muestra en la Fig. 5, el metal fundido que llena el recipiente 23 de muestreo proporciona la muestra solidificada 29 independiente y no contiene ningún otro metal solidificado innecesario.
El metal fundido que fluye desde la vía 8 de introducción hacia la vía larga 9 de comunicación es desoxidado eficazmente por el desoxidante cargado en la vía 9 de comunicación en el proceso de entrada de flujo según el cual se pasa a través de la vía larga 9 de comunicación y a continuación, fluye hacia la cámara 10 de medición de temperatura. En esta ocasión, el metal fundido que fluye hacia adentro de forma poderosa, avanza hacia la vía 9 de comunicación ramificada desde la vía 8 de introducción, pasa a través de la vía lineal 9a, por la vía inclinada doblada 9b y alcanza la cámara 10 de medición de temperatura variando su dirección con respecto a la vía lineal 9a con lo cual la velocidad del flujo se desacelera y se elimina calor de forma adecuada. Por consiguiente, el impacto mecánico y el impacto térmico que el flujo del metal fundido aplica sobre el tubo 22b de medición de la temperatura es relativamente pequeño y, por consiguiente, se evita la destrucción del tubo 22b de medición de temperatura que comprende un tubo de cuarzo. Tal como se ilustra, es preferible proporcionar una parte proyectada 10a en una parte destinada a comunicar la vía 9 de comunicación con la cámara 10 de medición de temperatura y cuando la entrada de la cámara 10 de medición de temperatura se contrae con lo cual se puede evitar que el metal fundido que ha fluido hacia la cámara 10 de medición de temperatura fluya de vuelta hacia la vía 9 de comunicación por causa de un flujo en agitación. El metal fundido que llena la cámara 10 de medición de temperatura se solidifica gradualmente desde la periferia y la temperatura se mide disponiendo la parte sensora 22c de temperatura del sensor 22 de temperatura sustancialmente en el centro de la cámara 10 de medición de temperatura y en una posición que tiene un equilibrio térmico excelente para obtener una fracción equilibrada de un valor medido de la temperatura. Tal como se ha mencionado anteriormente, el calor del metal fundido se elimina después de pasar a través de la vía larga 9 de comunicación y por esta razón, el volumen de la cámara 10 de medición de temperatura se puede diseñar de manera que sea reducido. Además, después de que el metal fundido haya llenado la cámara 10 de medición de temperatura, la solidificación comienza rápidamente. De este modo, se acelera la aparición de una parte equilibrada en una forma de onda de la temperatura de solidificación obtenida a la salida del sensor de medición de temperatura y se puede medir una forma de onda estable. Además, el metal fundido es desoxidado por el desoxidante que se presenta en una cantidad necesaria y suficiente la cual se carga en la vía 9 de comunicación eficazmente en el procedimiento de entrada de flujo según el cual se pasa a través de la vía larga 9 de comunicación y, por consiguiente, cuando el metal fundido se solidifica en la cámara 10 de medición de temperatura, no se genera ninguna sopladura por deficiencia de la desoxidación en la zona próxima a la parte 22c de medición de la temperatura y se proporcionan unos datos estables y precisos de la temperatura de solidificación.
Aunque el metal fundido introducido en forma de flujo llena no solamente la cámara 10 de medición de temperatura sino también la vía 9 de comunicación y la vía 8 de introducción, cuando se extrae el cuerpo principal 1 de la sonda, el metal fundido en la vía 9 de comunicación se descarga desde la entrada 3 de flujo a través de la vía 8 de introducción. En esta ocasión, el metal fundido que fluye hacia afuera desde la vía 9 de comunicación fluye en sentido descendente hacia la abertura 8a de la vía 8 de introducción a lo largo de la vía inclinada 9b. Por esta razón, una parte del mental fundido que fluye en sentido descendente no está conectada con el metal fundido que llena la vía 27 de muestreo. Además, tal como se muestra por medio de la Fig. 5, se consigue que el metal fundido que llena la cámara 10 de medición de temperatura permanezca en la cámara 10 de medición de temperatura en forma de metal solidificado 30 innecesario después de proporcionar los datos de la temperatura de solidificación.
Según el cuerpo principal 1 de la sonda extraído del baño del metal fundido, el cuerpo cilíndrico 2 se quema considerablemente, tal como se ha mencionado anteriormente, el tapón 6 se hace más frágil y por lo menos la superficie se desintegra y por esta razón, tal como se muestra por medio de la Fig. 6, el recipiente 23 de muestreo queda parcialmente expuesto. De este modo, cuando el cuerpo principal 1 de la sonda se deja caer desde una ubicación elevada a la superficie del suelo, el tapón 6 y el cuerpo unitario 7 que se han hecho más frágiles, se desintegran por el impacto y se puede separar el recipiente 23 de muestreo. Es decir, el rebaje 18 de sujeción del tapón 6 ya se ha desintegrado parcialmente y por consiguiente, el recipiente 23 de muestreo se desmonta fácilmente de forma espontánea con respecto al espacio libre 13 del cuerpo unitario 7. En este caso, considerando que el recipiente 23 de muestreo no se puede separar del cuerpo unitario 7, cuando un operario coge una parte expuesta del recipiente 23 de muestreo por medio de un dispositivo de sujeción tal como unas pinzas, el recipiente 23 de muestreo se puede retirar fácilmente del espacio libre 13. A continuación, el recipiente 23 de muestreo es transportado por un aparato transportador tal como un tubo neumático y se proporciona para realizar un análisis instrumental. Además, antes del transporte, la muestra solidificada 29 se puede sacar del recipiente 23 de muestreo.
Las Figs. 7 y 8 muestran otra realización de la invención. Aunque en la primera realización descrita anteriormente en referencia a las Figs. 1 a 6, el artículo insertado en el cuerpo principal de la sonda comprende dos tipos de artículos moldeados del tapón 6 y el cuerpo unitario 7, la segunda realización mostrada por las Figs. 7 y 8 proporciona un cuerpo unitario extendido 107 en el cual dichos dos tipos de artículos moldeados están integrados en una pieza.
El cuerpo unitario extendido 107 se moldea en un bloque desintegrable mediante un material resistente al fuego que comprende partículas inorgánicas de arena de fundición de forma similar a la primera realización, está provisto íntegramente de una parte 107P de camisa tapón encarada al extremo frontal del cuerpo principal 1 de la sonda y una parte 107U de camisa unitaria extendida desde la misma y comprende los bloques divididos 107a y 107b los cuales están partidos por la mitad a lo largo de la línea del eje central. Por consiguiente, oponiendo y superponiendo el par de bloques divididos 107a y 107b en una configuración simétrica, los mismos se integran sustancialmente en una forma de columna circular en conjunto y se montan internamente en el cuerpo cilíndrico 2 del cuerpo principal 1 de la sonda.
En la parte 107U de camisa unitaria se han formado la vía 8 de introducción abierta de manera que está encarada a la entrada 3 de flujo del cuerpo cilíndrico 2, la vía 9 de comunicación extendida en sentido ascendente desde la vía 8 de introducción y la cámara 10 de medición de temperatura extendida en sentido descendente al girar o pegar hacia atrás con respecto a la vía 9 de comunicación, y la vía 8 de introducción y la cámara 10 de medición de temperatura están dispuestas para realizar una distribución sustancialmente a izquierda y derecha con respecto a la línea del eje central del cuerpo unitario extendido 107. Además, se forma la vía guía 11 extendida hacia abajo desde la vía 8 de introducción y se forma la vía 12 de sujeción la cual se extiende desde la vía guía 11 y cuyo diámetro interior está ensanchado. Según la vía 8 de de introducción, mientras que la cara inferior de la parte 8a de abertura encarada a la entrada 3 de flujo se forma a un nivel bajo, una zona próxima del extremo terminal de la vía 8 de introducción se forma a un nivel alto mediante lo cual se forma la parte elevada 8b y la vía guía 11 está abierta por la parte superior de la parte elevada 8b. La vía 9 de comunicación está provista de la vía lineal 9a sustancialmente en paralelo con la línea del eje central de la parte 107U de camisa unitaria y la vía inclinada 9b, inclinada de manera que se dobla con respecto a la vía lineal y se extiende hacia la parte 8a de abertura de la vía 8 de introducción, y sobre la vía guía 11 se forma la parte 8c de cubierta. Estas características son las mismas que en la estructura de la primera realización.
No obstante, tal como se muestra por medio de las Figs. 7 y 8, en la parte 107U de camisa unitaria se forma una cámara 114 de sujeción para sujetar un sensor 122 de temperatura en el lado inferior de la cámara 10 de medición de temperatura y la misma está provista de agujeros 14b de comunicación para insertar un tubo de medición de temperatura del sensor 122 de temperatura en una pared 10b de tabique para dividir la cámara 10 de medición de temperatura con respecto a la cámara 114 de sujeción.
En la parte 107P de camisa tapón se forma una cámara contenedora 118 en comunicación con la vía 12 de sujeción que se extiende desde la vía guía 11 y una cámara receptora 120 formada en paralelo con la cámara contenedora 118 en una disposición lateral y abierta hacia abajo.
En el cuerpo unitario extendido 107 se forma una parte S de espacio para la conexión de cables dispuesta entre la cámara 114 de sujeción de la parte 107U de camisa unitaria y la cámara receptora 120 de la parte 107P de camisa tapón y abierta en una dirección lateral, y en la pared inferior de la cámara receptora 120 se abre un agujero 121 que comunica con la parte S de espacio para la conexión de cables.
La Fig. 8 muestra un estado de desensamblaje de los bloques divididos 107a y 107b los cuales están partidos por la mitad en una configuración simétrica y se muestran las mitades respectivas de la vía 8 de introducción mencionadas anteriormente, la vía 9 de comunicación y la vía guía 11 las cuales se ramifican con respecto a la vía de introducción, la cámara 10 de medición de temperatura, la cámara 114 de sujeción, la cámara contenedora 118 y la cámara receptora 120. Por esta razón, las partes componentes que muestran únicamente las mitades de las mismas se designan mediante la adición de anotaciones que añaden una H a las anotaciones que designan las composiciones estructurales respectivas mencionadas anteriormente.
El cuerpo unitario extendido 107 está integrado con el sensor 122 de temperatura, el recipiente 23 de muestreo y los medios exteriores 24 de medición de temperatura para formar de este modo el cuerpo principal 1 de la sonda según la sonda para metal fundido de la invención.
El sensor 122 de temperatura es similar al descrito en la patente U.S. nº 5741072 que tiene una composición en la que un tubo 122b de medición de temperatura con una forma de tipo U se extiende desde una parte 122a de soporte, se proporciona un termopar en el interior del tubo 122b de medición de temperatura, y una parte sensora 122c de temperatura está constituida por la parte extrema frontal del tubo 122b de medición de temperatura. En este caso, en un estado en el que la parte sensora 122c de temperatura se inserta en una posición predeterminada de la cámara 10 de medición de temperatura, el tubo 122b de medición de temperatura se inserta en los agujeros pasantes 14b y es sujetado por los mismos, y la cámara 114 de sujeción sujeta una parte 122a de soporte. Además, unos pins que salen desde la parte 122a de soporte se conectan a un conector (no ilustrado) en la parte S de espacio para la conexión de cables.
Según el recipiente 23 de muestreo, el cuerpo principal 23a del recipiente realizado con metal para constituir la cámara 25 de muestreo está contenido en la cámara contenedora 118 de la parte 107P de camisa tapón y es sujetado por la misma, el collar 28 instalado en la parte 23b de entrada del cuerpo principal 23a del recipiente está encajado en la vía 12 de sujeción y el tubo guía 26 que se extiende desde la parte 23b de entrada está encajado de forma adaptable en la vía guía 11. En tal estado, el extremo frontal del tubo guía 26 está dispuesto al mismo nivel que la cara superior de la parte elevada 8b.
Según los medios exteriores 24 de medición de temperatura, la parte 24a de soporte se inserta en la cámara receptora 120 de la parte 107P de camisa tapón y queda fijada por la misma, y el tubo 24b de medición de temperatura cubierto por la tapa 24c realizada con metal se proyecta hacia abajo desde la parte 107P de camisa tapón. Los hilos conductores que salen desde la parte 24a de soporte son llevados hacia la parte S de espacio para la conexión de cables a través de los agujeros 121 y allí se conectan a un conector (no ilustrado).
Además, es preferible cargar un desoxidante tal como un trozo de aluminio en la vía 9 de comunicación, la vía 27 de muestreo y la cámara 25 de muestreo.
La Fig. 9 muestra una tercera realización de la invención y similar a la segunda realización mostrada por las Figs. 7 y 8, se proporciona el cuerpo unitario extendido 107 en el que se ha instalado íntegramente la parte 107P de camisa tapón y la parte 107U de camisa unitaria. El cuerpo unitario extendido 107 está integrado en conjunto sustancialmente con forma de columna circular mediante la oposición y superposición del par de bloques divididos 107a y 107b en una configuración simétrica que los cuales están divididos en dos a lo largo de la línea del eje central y está montado internamente en el cuerpo cilíndrico del cuerpo principal de la sonda de forma similar a la segunda realización. Además, la Fig. 9 muestra un estado en el que los bloques divididos 107a y 107b están desensamblados y a las anotaciones que designan constituciones estructurales respectivas se les añade respectivamente una H.
Según la tercera realización, en la parte 107U de camisa unitaria, la cámara 14 de sujeción se forma fuera de la cámara 10 de medición de temperatura y por encima de la misma, la parte 22a de soporte del sensor 22 de temperatura es sujetada por la cámara 14 de sujeción y el tubo 22b de medición de temperatura del sensor 22 de temperatura se inserta a través del agujero pasante 14a mediante lo cual se consigue que la parte sensora 22c de temperatura quede encarada en una posición predeterminada de la cámara 10 de medición de temperatura y este aspecto es similar al correspondiente a la primera realización mostrada por la Fig. 3.
Aunque similar a la primera realización y la segunda realización, según un recipiente 123 de muestreo, el collar 28 está montado externamente en la parte 23b de entrada de un cuerpo principal 123a del recipiente realizado con metal, y el tubo guía 26 se extiende desde la parte 23b de entrada, según la tercera realización, tal como muestra la Fig. 9, en la cámara plana 25 de muestreo formada por el cuerpo principal 123a del recipiente, en la parte superior se forma una cámara gruesa 25a de muestreo y en la parte inferior se forma una cámara delgada 25b de muestreo.
La invención se puede modificar de diversas formas.
Se pretende dar a entender que la realización de disposiciones entre el sensor de temperatura y la cámara de sujeción, y la forma y el tipo del recipiente de muestreo no se limitan a los correspondientes a las realizaciones ilustradas.
Según la realización, se proporcionan unos canales ramificados hacia arriba y hacia abajo desde la vía 8 de introducción abierta de manera que queda encarada a la entrada 3 de flujo, la vía 27 de muestreo constituida por el canal dirigido hacia abajo está en comunicación con la cámara 25 de muestreo y la vía 9 de comunicación constituida por el canal que se extiende hacia arriba está en comunicación con la parte superior de la cámara 10 de medición de temperatura y, por consiguiente, el almacenamiento y solidificación del metal fundido para proporcionar datos de temperatura de solidificación y el almacenamiento y solidificación del metal fundido para proporcionar una muestra solidificada con vistas a realizar su análisis por ejemplo un análisis instrumental gracias al metal fundido que fluye hacia adentro desde la misma posición se pueden llevar a cabo simultáneamente por medio del metal fundido en la misma condición. Además, formando respectivamente la vía 27 de muestreo y la vía 9 de comunicación con unas longitudes predeterminadas, se puede eliminar adecuadamente calor del metal fundido que entra en forma de flujo y además, el metal fundido preferentemente se desoxida en el proceso de entrada del flujo y, por consiguiente, se pueden proporcionar los datos óptimos de la temperatura de solidificación y se puede proporcionar la muestra solidificada óptima.
Además, de esta manera, la vía 8 de introducción en comunicación con la cámara 10 de medición de temperatura y la vía 27 de muestreo en comunicación con la cámara 25 de muestreo se ramifican hacia arriba y hacia abajo desde la vía 8 de introducción y por lo tanto, el cuerpo principal 1 de la sonda se puede constituir de forma compacta como un conjunto. Además, como consecuencia, la estructura interior principal del cuerpo principal 1 de la sonda puede estar constituida por el cuerpo unitario 7 y el tapón 6, que los cuales se moldean en bloques mediante un material resistente al fuego, y se simplifica la operación de ensamblaje y se puede obtener una producción en serie y una fabricación a bajo coste de los mismos.
Además, la vía 9 de comunicación y la vía 27 de muestreo que se ramifican hacia arriba y hacia abajo desde la vía 8 de introducción están dispuestas de manera que no están en oposición mutua sino que están desplazadas una con respecto a la otra en relación con el punto de ramificación, la vía 9 de comunicación está dirigida hacia la abertura 8a de la vía 8 de introducción y la vía 27 de muestreo está abierta por la parte superior de la parte elevada 8b y por consiguiente, cuando la cámara 10 de medición de temperatura y la cámara 25 de muestreo se llenan con metal fundido y a continuación, se extrae el cuerpo principal 1 de la sonda, el metal fundido que fluye en sentido descendente desde la vía 9 de comunicación no fluye hacia la vía 27 de muestreo y se descarga adecuadamente desde la vía 8 de introducción hacia la entrada 3 de flujo. De esta manera, la muestra solidificada 29 muestreada por la cámara 25 de muestreo no está conectada íntegramente con el metal solidificado innecesario 30 el cual permanece en la cámara 10 de medición de temperatura u otro metal solidificado innecesario, el recipiente 23 de muestreo que incluye la muestra solidificada 29 se puede sacar fácilmente del cuerpo principal 1 de la sonda y preferentemente se puede transportar con vistas a realizar un análisis tal como un análisis instrumental.
Además, según la invención, el tapón 6 y el cuerpo unitario 7 están moldeados en bloques mediante un material resistente al fuego, desintegrable, la parte superior del recipiente 23 de muestreo está encajada holgadamente en el espacio libre 13 formado por el ensanchamiento de la parte inferior de la vía guía 11 proporcionada en el cuerpo unitario 7 y mientras tanto, la parte inferior del recipiente 23 de muestreo es sujetada de forma ajustada por el rebaje 18 de sujeción formado en el tapón 6 y por consiguiente el recipiente 23 de muestreo se puede mantener preferentemente en un estado en el que el cuerpo principal 1 de la sonda se sumerge en el metal fundido, y mientras tanto, después de transcurrir un periodo de tiempo predeterminado, el tapón 6 se hace más frágil y se desintegra gradualmente a partir de la superficie por la cual el recipiente 23 de muestreo está parcialmente expuesto. De este modo, cuando el cuerpo principal 1 de la sonda se extrae y se deja caer sobre la superficie del suelo, el recipiente 23 de muestreo se separa espontáneamente del primero por el impacto o se puede retirar fácilmente mediante un dispositivo de sujeción y por lo tanto, en el lugar de trabajo se puede llevar a cabo de forma rápida y sencilla una operación de transporte de la muestra por medio de un aparato transportador tal como un tubo neumático.
Además, según el artículo moldeado en bloque, cuando el mismo se proporciona en forma del cuerpo unitario extendido 107 en el que se ha instalado íntegramente la parte 107a de camisa tapón y la parte 107b de camisa unitaria, gracias a una reducción del número de piezas, el cuerpo integral contribuye a unos costes bajos y una formación simplificada de la operación de ensamblaje.

Claims (12)

1. Sonda para metal fundido la cual se sumerge en metal fundido y a continuación se extrae del mismo, que comprende un cuerpo principal (1) de sonda, una entrada (3) de flujo dispuesta en una parte lateral de dicho cuerpo principal de la sonda para el flujo de entrada del metal fundido, una vía (8) de introducción abierta de manera que está encarada a la entrada (3) de flujo, una cámara (10) de medición de temperatura y una cámara (25) de muestreo proporcionadas de forma independiente en dicho cuerpo principal de la sonda para solidificar el metal fundido que ha entrado respectivamente en ellas en forma de flujo, y un sensor (22) de temperatura dispuesto en dicha cámara (10) de medición de temperatura;
caracterizada porque:
dicha cámara (25) de muestreo está en comunicación con dicha vía (8) de introducción por medio de una vía (27) de muestreo que se extiende hacia abajo desde la vía (8) de introducción, y
dicha cámara (10) de medición de temperatura está en comunicación con dicha vía (8) de introducción por medio de una vía (9) de comunicación que se extiende hacia arriba desde la vía (8) de introducción, de manera que la cámara (10) de medición de temperatura se extiende hacia abajo al girar hacia atrás con respecto a la vía (9) de comunicación.
2. Sonda para metal fundido según la reivindicación 1, caracterizada porque se carga un desoxidante en por lo menos las vías respectivas de entre la vía (27) de muestreo y la vía (9) de comunicación.
3. Sonda para metal fundido según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la vía (27) de muestreo dirigida hacia abajo está en comunicación con una zona próxima a un extremo terminal de la vía (8) de introducción, y la vía (9) de comunicación dirigida hacia arriba está en comunicación con una zona próxima a una abertura de la vía (8) de introducción.
4. Sonda para metal fundido según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque una línea (C2) del eje central de la vía (27) de muestreo dirigida hacia abajo y una línea (C3) del eje central de la vía (9) de comunicación dirigida hacia arriba están desplazadas una con respecto a la otra, y una distancia (L2) desde una línea (C1) del eje central del cuerpo principal (1) de la sonda hasta la línea (C2) del eje central y una distancia (L3) desde la línea (C1) del eje central hasta la línea (C3) del eje central cumplen una relación L2<L3.
5. Sonda para metal fundido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la vía (9) de comunicación dirigida hacia arriba comprende una vía lineal (9a) sustancialmente en paralelo con la línea (C1) del eje central del cuerpo principal de la sonda y una vía inclinada (9b) que se extiende hacia una zona próxima de una abertura de la vía (8) de introducción al doblarse con respecto a dicha vía lineal.
6. Sonda para metal fundido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la vía (8) de introducción recibe una parte elevada (8b) que se proyecta hacia arriba desde una cara inferior de la parte de pared de abertura encarada a la entrada (3) de flujo, y la vía (27) de muestreo dirigida hacia abajo está abierta por una parte superior de la parte elevada.
7. Sonda para metal fundido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
un cuerpo unitario (7) moldeado en un bloque mediante un material resistente al fuego, desintegrable, está montado internamente en el cuerpo principal (1) de la sonda;
en el cuerpo unitario (7) se forma la vía (8) de introducción abierta en una dirección lateral, la vía (9) de comunicación que se extiende hacia arriba desde la vía de introducción, la cámara (10) de medición de temperatura que se extiende hacia abajo al girar hacia atrás con respecto a la vía de comunicación, una cámara (14) de sujeción en el exterior de la cámara de medición de temperatura para sujetar un sensor (22) de temperatura que tiene una parte sensora (22c) de temperatura insertada en la cámara de medición de temperatura y una vía guía (11) que se extiende hacia abajo desde la vía (8) de introducción; y
un recipiente (23) de muestreo que constituye la cámara (25) de muestreo proporciona un cuerpo principal (23a) del recipiente de un metal con un tubo guía (26) que se extiende desde el mismo y se inserta en la vía guía (11) para formar la vía (27) de muestreo que se extiende hacia abajo desde la vía de introducción.
8. Sonda para metal fundido según la reivindicación 7, caracterizada porque el cuerpo unitario (7) comprende bloques divididos (7a, 7b), divididos en dos piezas a lo largo de una línea del eje central del cuerpo principal (1) de la sonda.
9. Sonda para metal fundido según la reivindicación 1, caracterizada porque la sonda para metal fundido comprende además:
un tapón (6) montado internamente en una parte extrema frontal del cuerpo principal de la sonda y un cuerpo unitario (7) montado internamente en el cuerpo principal de la sonda en un estado en el que el cuerpo unitario (7) está conectado con el tapón; en donde:
el tapón (6) y el cuerpo unitario (7) se forman por separado y se moldean en bloques respectivamente mediante un material resistente al fuego, desintegrable;
el cuerpo unitario (7) incluye una vía (8) de introducción abierta de manera que está encarada a la entrada (3) de flujo, una vía (9) de comunicación que se extiende hacia arriba desde la vía de introducción, la cámara (10) de medición de la temperatura que se extiende hacia abajo al girar hacia atrás con respecto a la vía de comunicación, una vía guía (11) que se extiende hacia abajo desde la vía (8) de introducción y un espacio libre (13) formado al ensanchar una parte inferior de la vía guía y abierto a una cara inferior del cuerpo unitario (7);
el tapón (6) incluye un rebaje (18) de sujeción en oposición al espacio libre (13); y
un recipiente (23) de muestreo que constituye la cámara (25) de muestreo proporciona un cuerpo principal (23a) del recipiente realizado con metal con un tubo guía (26) que se extiende desde el mismo y se inserta en la vía guía (11), una parte superior del cuerpo principal (23a) del recipiente se inserta holgadamente en el espacio libre (13) y una parte inferior del cuerpo principal (23a) del recipiente se encaja en el rebaje (18) de sujeción.
10. Sonda para metal fundido según la reivindicación 1, caracterizada porque la sonda para metal fundido comprende además:
un cuerpo unitario extendido (107) montado internamente en una parte extrema frontal del cuerpo principal (1) de la sonda y moldeado en un bloque mediante un material resistente al fuego, desintegrable, para formar íntegramente una parte (107P) de camisa tapón encarada a un extremo frontal del cuerpo principal de la sonda y una parte (107U) de camisa unitaria que se extiende desde el mismo; en donde:
la parte (107U) de camisa unitaria incluye una vía (8) de introducción abierta de manera que está encarada a la entrada (3) de flujo, una vía (9) de comunicación que se extiende hacia arriba desde la vía de introducción, la cámara (10) de medición de temperatura que se extiende hacia abajo al girar hacia atrás con respecto a la vía de comunicación y una vía guía (11) que se extiende hacia abajo desde la vía (8) de introducción;
la parte (107P) de camisa tapón incluye una cámara contenedora (118) en comunicación con la vía guía (11) y una cámara receptora (120) dispuesta en paralelo con la cámara contenedora en un estado de disposición lateral y abierta hacia abajo;
un recipiente (23) de muestreo que constituye la cámara (25) de muestreo proporciona un cuerpo principal (23a) del recipiente realizado con metal con un tubo guía (26) que se extiende desde el mismo y se inserta en la vía guía (11), el cuerpo principal (23a) del recipiente está encajado en la cámara contenedora (118); y
unos medios exteriores (24) de medición de temperatura están insertados en la cámara receptora (120) y son sujetados por la misma.
11. Sonda para metal fundido según la reivindicación 10, caracterizada porque la parte (107U) de camisa unitaria proporciona una cámara (114) de sujeción para sujetar una parte (122a) de soporte del sensor (122) de temperatura en el exterior de la cámara de medición de temperatura, presentando dicho sensor (122) de temperatura una parte sensora (122c) de temperatura insertada en la cámara de medición de temperatura; y
se forma un espacio (S) de conexión para cables de manera que se abre en una parte lateral del cuerpo unitario extendido (107) y el mismo está en comunicación con un agujero (121) abierto en una pared inferior de la cámara receptora (120).
12. Sonda para metal fundido según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque el cuerpo unitario extendido (107) comprende bloques divididos (107a, 107b), divididos en dos piezas a lo largo de una línea del eje central del cuerpo principal de la sonda.
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