BE1000413A3

BE1000413A3 - Inrichting voor het meten van een gasgehalte van vloeibaar metaal en daarbij gebruikte sonde.

Info

Publication number: BE1000413A3
Application number: BE8700279A
Authority: BE
Inventors: Jacques Joseph Plessers; Rudi Maes
Original assignee: Electro Nite
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1988-11-22
Also published as: AU622336B2; AU5804290A; CA1330719C; AU627332B2; ES2007155A6; ZA881896B; AU5804490A

Abstract

De inrichting bevat een sonde (1) die een gastoevoerleiding (17,18,27) die met een omgebogen buisje (18) uitmondt tegenover een klok (14) van poreuze steen die het einde afsluit van de buis (15) van de gasafvoerleiding (15, 28). De sonde (1) bevat een gedeelte (9) van een snelkoppeling warvan het andere gedeelte op een lans is gemonteerd en waarmee de leidingen (17, 18, 27) en (15, 28) aangesloten zijn op een gascircuit waarin een pomp, een katharometer en een vierwegkraan voor de aansluiting op een bron van gas zijn gemonteerd. Het gedeelte (9) van de sonde (1) is omringd door een thermische bescherming (21, 22, 23).

Description

"Inrichting voor het meten van een gasgehalte van vloeibaar metaal en daarbij gebruikte sonde".

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten van een gasgehalte van vloeibaar metaal, welke inrichting een sonde bevat die bestemd is om in het vloeibare metaal te worden gedompeld en die op haar beurt een gastoevoerleiding bezit die op het einde van de sonde bestemd om onderaan gelegen te zijn, uitmondt, een gasopvanggedeelte voor het opvangen van het gas dat uit de gastoevoerleiding door het metaal borrelt, welk gedeelte tegenover de uitmonding van de gastoevoerleiding is gelegen en van een diafragma is voorzien dat gas doorlaat maar vloeibaar metaal tegenhoudt, en een gasafvoerleiding die over het diafragma op het gasopvanggedeelte aansluit, welke inrichting verder een gascircuit bevat, dat met één einde op de gastoevoerleiding van de sonde aansluit en met zijn andere einde op da gasafvoerleiding van de sonde aansluit,

een in dit circuit gemonteerde gasdetector en in of op dit circuit gemonteerde middelen om gas doorheen het circuit, door de gasdetector en de sonde te doen stromen.

Het gehalte aan opgeloste gassen, en in het bijzonder waterstof, in vloeibaar metaal, heeft een belangrijke invloed op de eigenschappen van het uiteindelijk verkregen metaal. Een hoge concentratie aan dergelijke gassen leidt niet alleen tot brosheid van het metaal maar kan ook ernstige fouten zoals"viokken of gasholtes" veroorzaken.

Vandaar dat het noodzakelijk is voor metaal en in het bijzonder staal, dat aan hoge kwaliteitseisen moet voldoen, het waterstofgehalte in het fabricatie-

proces en meer in het bijzonder tijdens de raffinage en het gieten nauwkeurig te volgen om het gasgehalte binnen bepaalde grenzen te kunnen houden.

Inrichtingen van de hogergedoelde soort zijn vooral bestemd voor een dergelijke waterstofbepaling en bedoeld om de gangbare waterstofbepaling, die erin bestaat een monster te nemen uit het vloeibare metaal en dit in het laboratorium te analyseren, te vervangen.

Met dergelijke inrichtingen kan men een klein volume draaggas door het vloeibare metaal laten borrelen. Dit gas vangt men op en men stuurt het in het gesloten circuit meerdere malen rond tot zieh een evenwicht ingesteld heeft tussen het gas in het metaal en dit draaggas. Met behulp van de in het gascircuit gemonteerde gasdetector wordt dan het gasgehalte, en meer bepaald het waterstofgehalte, bepaald.

Een inrichting van deze soort is gekend uit het Britse octrooischrift nr. 821. 821.

In de inrichting volgens dit octrooischrift is de sonde evenwel vast met het circuit verbonden en is deze sonde bestemd om voor verschillende opeenvolgende metingen te worden gebruikt.

Deze sonde dient dan ook van bijzonder materiaal te worden vervaardigd dat tegen het langdurige verblijf in een bad vloeibaar metaal bestand is waardoor deze sonde relatief duur is en in de praktijk alleen toepasbaar is voor het meten van het waterstofgehalte in baden van metaal met relatief laag smeltpunt.

Zelfs in deze gevallen is de levensduur beperkt en is het vervangen van de sonde vrij tijdrovend en kostelijk.

Deze sonde heeft dan ook geen doorbraak gevonden voor het meten van het waterstofgehalte, bij voorbeeld in vloeibaar metaal.

De uitvinding heeft tot doel deze nadelen te verhelpen en een inrichting voor het meten van een gasgehalte van vloeibaar metaal te verschaffen die relatief goedkoop bij het gebruik is en die gemakkelijk geschikt kan worden gemaakt voor het meten in metaal met relatief hoog smeltpunt zoals staal.

Tot dit doel bevat de inrichting voor het meten van een gasgehalte van vloeibaar metaal een lans waardoor ten minste een gedeelte van het gascircuit zich uitstrekt, welle lans het ene gedeelte bevat van een snelkoppeling met twee aan elkaar koppelbare gedeelten, terwijl de sonde aan de van het opvanggedeelte afgekeerde zijde en op een afstand van dit opvanggedeelte het andere gedeelte van de snelkoppeling bevat, welke snelkoppeling in gekoppelde stand van de gedeelten voor een gasdichte aansluiting zorgt van de twee hogergenoemde einden van het gascircuit en respectievelijk de gastoevoerleiding en de gasafvoerleiding van de sonde.

De sonde wordt dus uitgevoerd als een wegwerpsonde die slechts voor een of hoogstens een beperkt aantal metingen wordt gebruikt.

De sonde moet dus slechts bestand zijn tegen een relatief kort verblijf in het vloeibare metaal zodat ze ook kan worden uitgevoerd voor het meten in metaal met een hoog smeltpunt en uit relatief goedkope materialen kan worden vervaardigd.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de sonde een thermische bescherming die de snelkoppeling en het op de sonde aansluitende einde van de lans omringt.

Deze thermische bescherming dient eveneens slechts een beperkte tijd te weerstaan aan vloeibaar metaal

en kan van goedkope materialen zoals gebakken zand, karton en dergelijke worden vervaardigd. De gassen die door het eventuele verbranden van deze bescherming vrijkomen beinvloeden de meting praktisch niet aangezien deze thermische bescherming op relatief grote afstand gelegen is van het opvanggedeelte.

In een merkwaardige uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de snelkoppeling mechanische middelen om de twee gedeelten ervan aan elkaar te koppelen.

In een doelmatige uitvoeringsvorm van de uitvinding omringen de gastoevoerleiding en de gasafvoer- leiding van de sonde elkaar buiten het gedeelte van de snelkoppeling.

Bij voorkeur bevat de buitenste leiding een buis die het opvanggedeelte met het gedeelte van de snelkoppeling van de sonde verbindt.

In een andere merkwaardige uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn het opvanggedeelte en het diafragma een en hetzelfde stuk.

Doelmatig is dit opvanggedeelte van poreuze steen vervaardigd.

In een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de inrichting middelen om het gascircuit te openen en het gedeelte ervan dat in verbinding staat met de gasafvoerleiding met de vrije atmosfeer in verbinding te stellen.

In deze uitvoeringsvorm kan men bij het begin van de meting het aan het gascircuit toegevoerde draaggas terug in de atmosfeer laten en het eigenlijke rondsturen van het draaggas in gesloten kring over de sonde, en dus de eigenlijke meting, pas dan aanvangen na de eerste detectie door de katharometer van onzuiverheden in het draaggas.

De uitvinding heeft ook betrekking op een sonde, kennelijk bestemd om gebruikt te worden in een inrichting volgens een van de vorige uitvoeringsvormen.

Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een inrichting voor het meten van een gasgehalte van vloeibaar metaal en van een daarbij gebruikte sonde, volgens de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet ; de verwijzingscijfers betreffen de hieraan toegevoegde tekeningen.

Figuur 1 stelt een blokschema voor van een inrichting voor het meten van een gasgehalte van vloeibaar metaal volgens de uitvinding.

Figuur 2 is gedeeltelijk een doorsnede en gedeeltelijk een vooraanzicht van een sonde uit de inrichting uit figuur 1.

Figuur 3 stelt een detail voor uit figuur 3 maar op grotere schaal waarbij daarenboven een gedeelte van de op de sonde aangesloten lans is voorgesteld.

Figuur 4 is een vooraanzicht met gedeeltelijke wegsnijding van een sonde analoog aan deze uit figuur 2 maar met betrekking op een andere uitvoeringsvorm van de sonde.

Figuur 5 is gedeeltelijk een vooraanzicht en gedeeltelijk een doorsnede van een filter uit de inrichting uit figuur 1.

Figuur 6 is een vooraanzicht met gedeeltelijke wegsnijding van een sonde analoog aan deze uit de figuren 2 en 3 of 4 maar met betrekking op een nog andere uitvoeringsvorm van de sonde.

In de verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde elementen.

De inrichting volgens figuur 1 is een inrichting voor het meten van het waterstofgehalte in

vloeibaar metaal.

Deze inrichting bevat in hoofdzaak een sonde len een gascircuit 2 dat met beide einden op de sonde aansluit en waarin, in de door de pijl 3 in de figuur 1 aangeduide stromingsrichting van het gas achter elkaar een filter 4, een katharometer 5, een pomp 6, een vierwegkraan 7 en een debietmeter 8 zijn gemonteerd.

De sonde 1 is een wegwerpsonde, is door middel van een snelkoppeling 9, 10 losneembaar vastgemaakt aan en lans 11 waardoor zich einden van het gascircuit 2 uitstrekken en is door middel van dezelfde snelkoppeling 9 ,10 aangesloten op deze twee einden van het circuit 2.

Een fles 12 met stikstof onder druk is door middel van een toevoerleiding 13 op de vierwegkraan 7 aangesloten.

Deze vierwegkraan 7 sluit in een stand het gascircuit 2, terwijl de toevoerleiding 13 met de vrije atmosfeer in verbinding staat. Uiteraard is de fles 12 dan dicht. In een andere stand onderbreekt de vierwegkraan het gascircuit 2 en stelt ze enerzijds de toe- verleiding 13 in verbinding met het gedeelte van het gascircuit 2 dat over de debietmeter 8 of de sonde 1 aansluit en stelt ze anderzijds het gedeelte van het gascircuit 2 dat van de pomp 6 komt in verbinding met de vrije atmosfeer.

Ook de katharometer 5 is van een op zichzelf gekende constructie en wordt hier niet in detail beschreven. Deze katharometer bepaalt het waterstofgehalte van het inerte draaggas door de thermische geleidbaarheid van het gas te meten.

De sonde 1 bevat, zoals voorgesteld in figuur 2, op een uiteinde een gasopvanggedeelte dat gevormd is door een klok 14 van poreue vuurvaste steen en op het

andere einde het ene gedeelte 9 van de hogergenoemde snelkoppeling 9, 10.

De klok 14 wordt met haar opening van het gedeelte 9 weggericht en op een afstand van dit gedeelte 9 gehouden door een kwartsbuis 15 aan de einden waarvan de klok 14 en het gedeelte 9 door middel van het cement 16 zijn bevestigd.

Axiaal doorheen de kwartsbuis 15 strekt zich een kwartsbuisje 17 uit dat enerzijds in het gedeelte 9 steekt en zich anderzijds doorheen de klok 14 uitstrekt en aan deze klok 14 is bevestigd met cement.

In het buiten de klok 14 uitstekende open einde van het kwartsbuisje 17 is een been van een smaller, over 1800 omgebogen kwartsbuisje 18 met behulp van het cement 19 bevestigd. Het andere been van dit kwartsbuisje 18 is met zijn open einde naar de opening van de klok 14 gericht. Het cement 19 sluit het buisje 17 rond het buisje 18 gasdicht af.

In de kwartsbuis 15 is het kwartsbuisje 17
EMI7.1
nog omringd door een buis 20 van A1203.

Het van de klok 14 verwijderde elide van de kwartsbuis 15 en vooral het gedeelte 9 van de snelkoppeling 9, 10 zijn omringd door een koker bestaande uit drie elkaar omringende en tegen elkaar aansluitende buizen, namelijk een binnenste buis 21 van karton, een middelste buis 22 van karton en een buitenste buis 23 van met hars gebonden zand.

De buizen 22 en 23 van deze koker zijn door middel van cement 24 aan de kwartsbuis 15 bevestigd.

De koker 21, 22, 23 strekt zieh aan de van de klok 14 afgekeerde zijde tot merkelijk voorbij het gedeelte 9 uit. De binnendiameter van de binnenste buis 21 komt overeen met de buitendiameter van de lans 11 die met haar einde in deze koker steekt wanneer ze met de sonde 1 is verbonden.

De koker 21, 22, 23 vormt een thermische bescherming van dit onderste einde van de lans 11 en voornamelijk van de snelkoppeling oslo
Zoals vooral blijkt uit figuur 3, bestaat het gedeelte 9 van de snelkoppeling 9, 10 uit een lichaam dat aan de dompelzijde, dit is de naar de klok 14 gerichte zijde, van een kraag 25 is voorzien waarin de kwartsbuis 15 is vastgezet en centraal van een boring 26 is voorzien waarin het kwartsbuisje 17 met een einde steekt.

Doorheen dit lichaam strekt zich een axiale boring 27 uit die op de boring 26 aansluit en samen met de kwartsbuizen 17 en 18 een gastoevoerleiding vormt.

Naast de axiale boring 27 strekken zieh doorheen het lichaam van het gedeelte 9 vier boringen 28 uit die uitmonden in de ruimte tussen de kwartsbuis 15 en het kwartsbuisje 17 en die samen met de laatstgedoelde ruimte een gasafvoerleiding vormen die aan de dompelzijde afgesloten is door de poreuze klok 14 die een diafragma vormt, gas doorlaat maar vloeibaar metaal tegenhoudt.

De diameter van het lichaam van het gedeelte 9 van de snelkoppeling 9, 10 neemt trapsgewijze af in de van de kwartsbuis 5 afgekeerde richting en wel zodanig dat drie naar binnen spxtngende kragen 29, 30 en 31 worden gevormd.

De binnenste buis 21 van d9 koker 21, 22, 23 sluit aan tegen de meest naar buiten en het dichtst bij de kwartsbuis 15 gelegen kraag 29 en sluit ook aan tegen de buitenzijde van het cilindrische gedeelte van het gedeelte 9 dat tussen de kragen 29 en 30 is gelegen.

Het gedeelte van hat : lichaam met een kleinere diameter dat tussen de kragen 30 en 31 is gelegen, is omringd door een gedeeltelijk erin verzonken 0-ring 32.

De hogergenoemde boringen 28 monden in de kraag 30 uit.

Ook het buiten de kraag 30 uitstekende cilindrische gedeelte is omringd door een gedeeltelijk erin verzonken 0-ring 33.

De kragen 30 en 31 en de 0--ringen 32 en 33 werken samen met delen van het gedeelte 10 van de snelkoppeling 9, 10, welk gedeelte 10 een stuk vormt dat op het einde van de lans 11 is gemonteerd.

Dit gedeelte 10 is op zijn einde van een axiale ronde boring 34 voorzien waarin het tussen de kragen 30 en 31 gelegen cilindrische gedeelte van het gedeelte 9 past en is van een kleinere axiale boring 35 voorzien die enerzijds op de bodem van de boring 34 uitgeeft en anderzijds aansluit op het einde van het gascircuit 2 dat zieh vÌÌr de filter 4 bevindt.

Rond de boring 35 strekt zieh in het gedeelte 10 ean kanaal 36 uit dat enerzijds uitmondt op de bodem van de boring 35 en anderzijds aansluit op het andere einde van het gascircuit 2 dat evenals het vorige einde in dit gedeelte 10 bevestigd is.

Deze twee einden van het gascircuit strekken zieh dus doorheen de metalen lans 11 uit.

In de kleinste boring 35 van het gedeelte 10 van de snelkoppeling 9, 10 is een mechanisch verbindingsstuk 37 bevestigd dat vier verende, op hun einde van verdikkingen voorziene benen 38 bezit. Wanneer de lans 11 in de koker 21, 22, 23 wordt geschoven, worden deze vier benen 38 verend over de verdikte kop geklikt op het uiteinde van het buiten de kraag 31 uitstekende

EMI10.1
gedeelte van het gedeelte 9.

Wanneer de lans 11 maximaal in de koker 21, is geschoven, voorgesteld in figuur 3, haken de benen 38 met de verdikking op hun einden achter een naar buiten gerichte kraag gevormd ter plaatse van een groef 47 in het van het buiten de kraag 31 uitstekend einde van het gedeelte 9 van de snelkoppeling 9, 10.

Het verbindingsstuk 37 is van een kanaal 39 voorzien zodat de boring 35 in verbinding blijft met het einde van het circuit 2.

In de volledig ingeschoven stand van de lans 11 sluit een einde van het gedeelte 10 aan tegen de kraag 30 van het gedeelte 9 en sluit de binnenwand van de boring 34 gasdicht aan tegen de O-ring 32.

De binnenwand van de boring 35 sluit dan gasdicht aan tegen de o-ring 33.

De sonde 1 is op deze manier door het verbindingsstuk 37 mechanisch, maar toch nog losneembaar aangezien door voldoende kracht uit te oefenen de benen 38 verend uit elkaar kunnen gaan om over het verdikte einde van het gedeelte 9 te schuiven, met de sonde 1 verbonden.

De door de buis 15, rond het buisje 17, en de boring 28 gevormde gasafvoerleiding 15, van de sonde 1 sluit op een gasdichte manier over het kanaal 36 aan op 66n einde van het gascircuit 2 terwijl de door de buisjes 17 en 18 en de boringen 27 gevormde gasafvoerleiding 17, 18, 27 via de centrale boring 35 gasdicht aansluit op het andere einde van het gascircuit 2. In gekoppelde stand van de snelkoppeling 9, een zieh symmetrisch rond het gedeelte 9 uitstrekkend gedeelte van de boring 34 de verbinding tussen de boringen 28 in het gedeelte 9 en het kanaal 36 in het gedeelte 10, terwijl via de boring 35 de axiale boring 27 in het gedeelte 9 op het kanaal 39 in het gedeelte 10 aansluit.

Het gedeelte 10 kan dus in eender welke stand van het gedeelte 9 gekoppeld zijn en de lans 11 moet dus niet in de welbepaalde stand in de koker 21, 22, 23 worden geschoven.

In een variante van de hierboven beschreven uitvoeringsvorm is de poreuze klok 14 van aan elkaar gebonden keramische vezels in plaats van poreuze steen vervaardigd.

De variante van de sonde 1 voorgesteld in figuur 4 verschilt slechts van de in de figuren 2 en 3 voorgestelde uitvoedngsvorm van de sonde doordat het opvanggedeelte niet door een klok 14 gevormd is maar wel door het domppleinde van de kwartsbuis 15 zelf en door het schijfje 40 van poreus keramisch materiaal dat op een afsand van het open einde van de kwartsbuis 15 deze buis rond het axiale kwartsbuisje 17 afsluit en dus het diafragma vormt dat gas doorlaat maar geen vloeibaar metaal, en doordat de buis 20 van A1203 vervangen is door een massa kogeltjes 41 die de ruimte rond het axiale kwartsbuisje 17 en tussen de schijf 40 en het gedeelte 9 van de snelkoppeling 9, 10 vult.

Deze kogeltjes 41 beletten de doorgang van gas niet zodat de ruimte tussen de kwartsbuis 15 en de centrale kwartsbuis 17 nog steeds deel uitmaakt van de op de poreuze schijf 40 uitgevende gasafvoerleiding van de sonde 1. Eenvoudigheidshalve is in figuur 4 de koker 21, 22, 23 van de sonde 1 niet voorgesteld.

In beide uitvoeringsvormen bevinden zieh juist boven het diafragma, dit is boven de klok 14 of de schijf 40, in de buis 15 enkele korreltjes 46 van een chemisch element dat stabiele oxides vormt, zoals chroom, zink, tithaan, aluminium, zirconiurn, ca1cium, magnesium of een element van de lanthaniden.

In het bijzonder zink, magnesium en calcium zijn aangewezen

aangezien ze bij de gebruikte temperaturen zieh in gasvorm bevinden en bijzonder reactief zijn.

Deze elementen beletten dat, indien het materiaal van het diafragma onstabiele oxides bevat, waterstof uit het metaalbad omgezet wordt in water hetgeen de meting zou be nvloeden.

In plaats van korreltjes van deze elementen kan op een gedeelte van de buis 15 of het buisje 17 een laagje van het element aangebracht zijn.

In beide uitvoeiingsvormen kan het geheel gevormd door de kwartsbuis 15 met eventueel de klok 14, het uitstekende einde van het kwartsbuisje 17 en het kwartsbuisje 18 nog omgeven zijn door een kap van metaal die eenvoudigheidshalve niet in de figuren is voorgesteld en bevestigd is aan de koker 21, 22, 23 en die omgeven is door een eveneens niet in de figuren voorgestelde kap van karton.

De kap van karton belet dat, bij het inbrengen van de sonde 1 doorheen een slak die zieh op het vloeibare metaal bevindt, de slak aan de kap van metaal kleeft, welke kap van metaal het beschadigen belet van de sonde 1 bij het inbrengen van deze laatste doorheen de slak.

Bij het inbrengen verbrandt de kap van karton terwijl onmiddellijk na het inbrengen de kap van metaal smelt, waarna de meting op de hierna beschreven manier kan geschieden.

Zoals blijkt uit figuur 5 bevat de filter 4 een aan een einde gesloten buis 42, op het andere, open einde waarvan een gedeelte 44 van de snelkoppeling, dat identiek is aan het hogergenoemde gedeelte 9 van de snelkoppeling 9, 10 aansluit. Overeenstemmende delen van het gedeelte 44 hebben hetzelfde verwijzingscijfer gekregen als in het gedeelte 9.

Axiaal in de buis 42 strekt zieh een aan beide einden open buisje 43 uit waarvan een einde ophoudt pp een afstand van het gesloten einde van de buis 42 en waarvan het andere einde in het gedeelte 44 is bevestigd 'en uitgeeft op de axiale boring 27 van het gedeelte 44.

De ruimte tussen het buisje 43 en de buis 42 welke ruimte aansluit op de boringen 28 in het gedeelte 44, is gevuld met filtermaterial 45.

In het gascircuit 2 is het met het gedeelte 44 samenwerkende tweede gedeelte van de snelkoppeling gemonteerd, welk tweede gedeelte identiek is aan het hogergenoemde gedeelte 10 van de snelkoppeling 9, 10.

Dit tweede gedeelte is eenvoudigheidshalve niet in de figuren voorgesteld.

De boringen 34 en 35 en het kanaal 36 van dit tweede gedeelte, sluiten aan op het gedeelte van het gascircuit 2 dat rechtstreeks op de sonde 1 aansluit, terwijl het kanaal 36 van dit tweede gedeelte in verbinding staat met het gedeelte van het gascircuit 2 dat op de katharometer 5 aansluit.
EMI13.1

Op deze manier vormt deze snelkoppeling, op dezelfde manier als de snelkoppeling 9, alleen een snelle aansluiting van de losneembare filter op het gascircuit 2, maar tevens de overgang van twee coaxiale leidingen, namelijk de buis 42 en het buisje 43, naar twee parallelle leidingen, namelijk de gedeelten van het gascircuit 2 aan weerszijden van de filter 4.

De uitvoeringsvorm van de sonde 1 voorgesteld in figuur 6, verschilt van de uitvoeringvorm volgens de figuren 2 en 3 enkel en alleen door een andere constructie van de koker 21, 22, 23 die de thermische bescherming van de snelkoppeling 9, 10 vormt.

De binnenste buis 21 is weliswaar eveneens van karton vervaardigd, maar de buitenste buis is een

zeer dunne buis van karton, terwijl de middelste buis
22 gevormd is door middel van door hars gebonden zand.

De vervaardiging van deze koker is vrij gemakkelijk. Het volstaat tussen de kokers 21 en 23 het zand aan te brengen met het hars en dit geheel in een oven te bakken. De buitenste koker 23 van karton beschermt het zand.

In nog andere uitvoeringsvormen, is deze buitenste koker 23 in plaats van uit karton, vervaardigd uit blik, of zelfs uit kunststof. De buitenste koker 23 kan al dan niet met een non-splash laag bekleed zijn.

Bij het uitvoeren van een meting wordt een sonde 1 door middel van de snelkoppeling 9, 10 op een lans 11 gemonteerd, welke lans dus in de koker 21, 22, 23 van de sonde 1 wordt geschoven.

Men plaatst de vierwegkraan 7 in de stand waarbij de toevoerleiding 13 op het gascircuit 2 aansluit zodat de fles 12 in de richting van de sonde 1 wordt aangesloten en men dompelt de sonde 1 in het vloeibaar metaal.

Stikstof borrelt uit het kwartsbuisje 18 en wordt door het opvanggedeelte, gevormd door de klok 14 of door het onderste gedeelte van de kwartsbuis 15, door het door deze klok 14 of de door de schijf 40 gevormde diafragma, door de inmiddels in werking gestelde pomp 6 afgezogen. Ter plaatse van de vierwegkraan 7 ontsnapt dit weggezogen gas in de atmosfeer.

Een tiental seconden na de eerste detectie van onzuiverheden door de katharometer 5 wordt de vierwegkraan 7, hetzij manueel, hetzij automatisch in de andere, in de figuur 1 voorgestelde stand geplaatst.

Het in het gascircuit 2 aanwezige inert stikstofgas wordt nu door de pomp 6 in dit circuit rondgepompt door de sonde 1 waarbij dus ter plaatse

van het opvanggedeelte van deze sonde, wanneer het draaggas door het vloeibare metaal borrelt, een uit- wisseling met de in het vloeibare metaal aanwezige gassen plaatsvindt. Na korte tijd wordt een evenwicht benaderd en wordt het signaal van de katharometer representatief voor de concentratie van de in het vloeibare metaal opgeloste gassen, meer bepaald de waterstof.

De meting is zeer eenvoudig en snel.

Bij elke meting moet enkel de sonde worden vervangen.

De rest van de inrichting kan steeds opnieuw worden gebruikt.

Door de snelkoppeling is een vervanging van de sonde zeer gemakkelijk en snel uit te voeren.

Ook de filter kan door de snelkoppeling snel worden vervangen.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen en binnen het raam van de octrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvormen vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding worden gebruikt.

In het bijzonder moeten de verschillende gedeelten van de sonde niet noodzakelijk van de hiervoor beschreven materialen vervaardigd zijn.

Deze materialen hangen onder meer af van het metaalbad waarin wordt gemeten.

Zo hoeft het diafragma gevormd door de klok of de schijf niet noodzakelijk van poreuze steen te zijn. Dit diafragma kan bij voorbeeld ook van keramische vezels vervaardigd zijn.

De buitenste buis van de sonde moet ook niet noodzakelijk van kwarts vervaardigd zijn. Deze buis kan ook van metaal vervaardigd zijn dat bekleed is met een

keramisch materiaal. Voor het meten in vloeibaar koper kan de buis van niet-bekleed staal vervaardigd zijn.

In de uitvoeringsvorm waarbij het onderste gedeelte van de buitenste buis zelf samen met het diafragma het opvanggedeelte vormt, kan de volledige buis van poreus materiaal vervaardigd zijn waarvan het bovenste einde van een gasdichte en hittebestendige bekleding is voorzien en waarvan het onderste gedeelte samen met het diafragma een poreus opvanggedeelte vormt.

De thermische bescherming moet niet noodzakelijk uit drie concentrische buizen bestaan. Deze thermische bescherming kan bij voorbeeld uit een enkele koker van gebakken zand of van karton bestaan.

De meter in het gascircuit hoeft niet noodzakelijk een katharometer te zijn. Andere detectieapparaten die een gas in het draaggas kunnen meten, kunnen worden gebruikt. Voor het meten van CO, CO , SO- en H2S kan bij voorbeeld een meter op basis van infraroodstraling worden gebru ikt.

De mechanische koppeling van de gedeelten van de snelkoppeling dient niet noodzakelijk te geschieden door verende benen op het gedeelte dat bij de lans behoort. Het gedeelte dat bij de sonde behoort kan van verende benen voorzien zijn of anders verend vervormbaar zijn. De koppeling moet enkel een zekere mechanische verbinding toelaten die door voldoende trekkracht uit te oefenen ongedaan kan worden gemaakt.

Claims

CONCLUSIES 1. Inrichting voor het meten van een gasgehalte van vloeibaar metaal, welke inrichting een sonde bevat die bestemd is om in het vloeibare metaal te worden gedompeld en die op haar beurt een gastoevoerleiding (17, 18, 27) bezit die op het einde van de sonde (l) bestemd om onderaan gelegen te zijn, uitmondt, een gasopvanggedeelte (14 of 15, 40) voor het opvangen van het gas dat uit de gastoevoerleiding (17, 18, 27) door het metaal borrelt, welke gedeelte (14 of 15, 40) tegenover de uitmonding van de gastoevoerleiding (17, 18, 27) is gelegen en van een diafragma (14 of 40) is voorzien dat gas doorlaat maar vloeibaar metaal tegenhoudt, en een gasafvoerleiding die over het diafragma (14 of 40)

op het gasopvanggedeelte (14 of 15, 40) aansluit, welke inrichting verder een gascircuit (2) bevat, dat met één einde op de gastoevoerleiding (17, 18, 27) van de sonde (1) aansluit en met zijn andere einde op de gasafvoerleiding (15, 28) van de sonde (l) aansluit, een in dit circuit (2) gemonteerde gasdetector (5) en in of op dit circuit (2) gemonteerde middelen (6) om gas doorheen het circuit (2) door de gasdetector (5) en de sonde (l) te doen stromen, daardoor gekenmerkt dat ze een lans (11) bevat waardoor EMI17.1 ten minste een gedeelte van het gascircuit (2) uitstrekt, welke lans (11) het ene gedeelte (10) bevat van een snelkoppeling (9, 10) met twee aan elkaar koppelbare gedeelten (9 en 10), terwijl de sonde (1)

aan de van het opvanggedeelte (14 of 15, 40) afgekeerde zijde en op een afstand van dit opvanggedeelte (14 of 15, 40) het andere gedeelte (9) van de snelkoppeling (9, 10) bevat, welke snelkoppeling (9, 10) in gekoppelde stand van de gedeelten (9 en 10) voor een gasdichte aansluiting zorgt van de twee hogergenoemde einden van het gascircuit (2) en respectevelijk de gastoevoerleiding (17, 18, 27) en de gasafvoer- <Desc/Clms Page number 18> leiding (15, 28) van de sonde (1).

2. Inrichting volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de sonde (1) een thermische bescherming (21, 22, 23) bevat die de snelkoppeling (9, 10) en het op de sonde (l) aansluitende einde van de lans (11) omringt.

3. Inrichting volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de thermische bescherming (21, 22, 23) ten minste een buis (23) van met hars gebonden zand bevat en ten minste een concentrische buis (21 of 22) van karton bevat die het gedeelte (9) van de snelkopeling (9, 10) dat deel uitmaakt van de sonde (1) omringt.

4. Inrichting volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de thermische bescherming (21, 22, 23) een binnenste buis (21) van karton bevat en een dunne buitenste buis (23 eveneens van karton, terwijl de ruimte tuseen deze buizen (21 en 23) gevuld is met door hars gebonden zand die de middelste buis (22) vormt.

5. Inrichting volgens een n de conclusies 1 tot 4, daardoor gekenmerkt dat de snelkoppeling (9, 10) mechanische middelen (37) bevat om de twee gedeelten (9 en 10) ervan losneembaar aan elkaar te koppelen.

6. Inrichting volgens conclusie 5 daardoor gekenmerkt dat de mechanische middelen (37) verende benen (38) bevatten op édn gedeelte (9) en een kraag op het andere gedeelte (10) van de snelkoppeling (9, 10).

7. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 6, daardoor gekenmerkt dat de gastoevoerleiding (17, 18, 27) en de gasafvoerleiding (15, 28) van de sonde (1) elkaar buiten het gedeelte (9) van de snelkoppeling (9, 10) omringen. <Desc/Clms Page number 19> EMI19.1

8. Inrichting volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de snelkoppeling (9, 10) van het type is waarbij ze leidingen met elkaar koppelt voor gelijk welke richting van het ene gedeelte (9 of 10) ten opzichte van het andere gedeelte (10 of 9).

9. Inrichting volgens een van de conclusies 7 en 8, daardoor gekenmerkt dat de buitenste leiding (15, een buis (15) bevat die het opvanggedeelte (14 of 15, 40) met het gedeelte (9) van de snelkoppeling (9, van de sonde (1) verbindt.

10. Inrichting volgens conclusie 9, gekenmerkt dat de buis (15) van de buitenste leiding (15, 18) een kwartsbuis is en het binnen deze buis (15) en ter plaatse van het opvanggedeelte of 15 gelegen gedeelte (17, van de gastoevoerleiding (17, 27) eveneens een kwartsbuisje 11. Inrichting volgens een van de conclusies 7 tot 10, gekenmerkt dat de op de sonde 1 aansluitende einden van het gascircuit (2) parallel aan elkaar uitstrekken en de snelkoppeling (9, de overgang bevat van deze parallelle einden naar de buiten de snelkoppeling (9, 10) gelegen elkaar omringende gedeelten (17, 18 en 25) van de leidingen (17, en 15, 12.

Inrichting en 11, daardoor gekenmerkt dat het gedeelte (9) van de snelkoppeling (9, 10) dat van de sonde (l) een axiale boring (27) bezit en ten minste een daarnaast gelegen boring (28) terwijl het andere gedeelte (10) van de snelkoppeling (9, een axiale boring (35) en een daarnaast gelegen kanaal (36) bezit, waarbij in gekoppelde stand van de gedeelten (9 en 10) de eerstgenoemde axiale boring (27) aansluit op de axiale boring (35) van het andere gedeelte (10) en de <Desc/Clms Page number 20> EMI20.1 andere boring (28) van het eerstgenoemde gedeelte (9) via een ringvormige ruimte, die volledig van de axiale boring (27) van dit gedeelte (9) gescheiden is, aansluit op het kanaal (36 in het andere gedeelte (10).

13. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 12, daardoor gekenmerkt dat het ene gedeelte (9) van de snelkoppeling (9, 10) twee afdichtingsringen (32 en 33) bevat waarover het andere gedeelte (15) met de binnenwanden van boringen (34 en 35) in gekoppelde stand gasdicht aansluit.

14. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 13, daardoor gekenmerkt dat het opvanggedeelte (15) en het diafragma (14) een en hetzelfde stuk zijn.

15. Inrichting volgens conclusie 14, daardoor gekenmerkt dat dit opvanggedeelte (14) van poreuze steen vervaardigd is.

16. Inrichting volgens een van de conclusies 14 en 15, daardoor gekenmerkt dat het opvanggedeelte (14) een klok is.

17. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 14, daardoor gekenmerkt dat het diafragma (14) van aan elkaar gebonden keramische vezels is vervaardigd.

18. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 17, daardoor gekenmerkt dat het opvanggedeelte (15, 40) gevormd is door een op een uiteinde van de sonde (1) gelegen gedeelte van de gasafvoerleiding (15, 28) zelf en het diafragma (14) dat op een afstand van dit uiteinde, deze gasafvoerleiding (15, 28) gasdoorlatend afsluit.

19. Inrichting volgens conclusie 18, daardoor gekenmerkt dat het diafragma een schijf (40) is van poreus materiaal. <Desc/Clms Page number 21>

20. Inrichting volgens een van de conclusies l tot 19, daardoor gekenmerkt dat het op het einde van de sonde (1) uitmondende einde van de gastoevoerleiding (17, 18, 27) over nagenoeg 1800 omgebogen is en uitgeeft in de richting van het gasopvanggedeelte (14 of 15, 40).

21. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 20, daardoor gekenmerkt dat ze middelen (7) bevat om het gascircuit (2) te openen en het gedeelte ervan dat in verbinding staat met de gasafvoerleiding (15, 28) met de vdLje atmosfeer in verbinding te stellen.

22. Inrichting volgens conclusie 21, daardoor gekenmerkt dat ze een bron (12) van inert gas bevat en een toevoerleiding (13) tussen deze bron (12) en het gascircuit (2) terwijl de middelen (7) om het gascircuit (2) te openen een vierwegkraan (7) bevatten die in één stand het gascircuit (2) sluit en in een andere stand het gedeelte van het gascircuit (2) dat in verbinding staat met de gasafvoerleiding (15, 28) met de vrije atmosfeer in verbinding stelt en het andere gedeelte van het gascircuit (2) dat met de gastoevoerleiding ze in verbinding staat in verbinding stelt met de toevoerleiding (13).

23. Inrichting volgens een\an de conclusies 1 tot 22, daardoor gekenmerkt dat ze een filter (4) in het gascircuit (2) bevat, welke filter een buitenste op een einde gesloten buis (42) bevat, een binnenste buisje (43) dat tegenover het gesloten einde in de ans (42) uitmondt, filtermaterial (45) tussen het buisje (43) en de buis (42) en een gedeelte (44) van een tweedelige snelkoppeling, waarvan het andere gedeelte in het gascircuit (2 is gemonteerd. <Desc/Clms Page number 22>

24. Inrichting volgens conclusie23, daardoor gekenmerkt dat de snelkoppeling voor het koppelen van de filter (4) en het gascircuit (2) identiek is aan de snelkoppeling (9, 10) voor het koppelen van de sonde (1) en dit gascircuit (2).

25. Inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 24, daardoor gekenmerkt dat de gasdetector (5) een katharometer is.

26. Sonde uit de inrichting volgens een van de conclusies 1 tot 25.