ES2315978T3 - Sonda de inmersion para muestreo de metales fundidos. - Google Patents
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Abstract
Sonda de inmersión que comprende un cuerpo de sonda que presenta un eje longitudinal y una superficie exterior alrededor del eje longitudinal, presentando una parte de la superficie exterior, elementos de toma de muestras que tienen una dimensión radial y se extienden circunferencialmente alrededor del eje, caracterizada porque los elementos de toma de muestras (4) presentan una superficie plana o cóncava opuesta al extremo de inmersión del cuerpo de sonda, inclinada en relación al eje longitudinal en dirección al extremo del cuerpo de sonda (1) opuesto al extremo de inmersión y porque los elementos de toma de muestras (4) se encuentran configurados como uno o más elementos anulares dispuestos consecutivamente en la dirección del eje longitudinal.
Description
Sonda de inmersión para muestreo de metales
fundidos.
El invento trata de una sonda de inmersión con
un cuerpo de sonda con un eje longitudinal y una superficie
exterior alrededor del eje longitudinal, presentando una parte de la
superficie exterior, elementos de toma de muestras que tienen una
dimensión radial y se extienden alrededor del eje longitudinal en
dirección perfiférica.
Sondas de inmersión de este tipo se conocen por
el documento US 5.435.196. Aquí se describe una sonda para la toma
de muestras de escoria. El cuerpo de sonda presenta un tubo de
soporte, alrededor del cual se encuentra dispuesta una estructura
anular de alambre enrollado. La estructura anular es movible en
dirección longitudinal, en ella debe adherirse la escoria dispuesta
sobre el metal fundido al sumergir la sonda en el metal fundido. Es
así que la escoria puede analizarse después de extraer la sonda de
la colada. En función de la viscosidad de la escoria, la cantidad
adherida es más o menos grande, de modo que bajo ciertas
circunstancias puede que se tenga a disposición una cantidad
demasiado pequeña para un análisis.
Por los documentos JP 14805/80 y JP 24456/74 se
conocen sacamuestras similares. En el documento US 5131633 A se
describe un sacamuestras en forma de barra, en el que la muestra de
escoria debería quedar adherida a la superficie del revestimiento
de la barra. Por el documento JP 11-304669 A se
conoce otro sacamuestras de escoria. Sacamuestras para muestras de
suelo se conocen por el documento
US-A-5 411 103.
El invento tiene el objetivo de mejorar las
sondas de inmersión conocidas y posibilitar una extracción efectiva
de muestras de escoria.
El objetivo se consigue mediante las
características de la reivindicación independiente. Configuraciones
favorables se indican en las subreivindicaciones. Debido a que
alrededor de los elementos de toma de muestras se encuentra
dispuesta una capa protectora disoluble o combustible en acero
fundido o escoria, la capa de escoria dispuesta, por ejemplo, sobre
un acero fundido alcanza los elementos de toma de muestras solamente
con un cierto retardo. De este modo, quedó demostrado
sorpresivamente, que justamente por ese motivo se capta una cantidad
suficiente de escoria y se puede, debido a ello, poner a
disposición una muestra en cantidad suficiente para el análisis. La
capa protectora impide que la escoria fundida llegue demasiado
rápido a los elementos de toma de muestras y pueda dañar los mismos
antes de que el cuerpo de sonda haya sido extraído de la escoria
fundida. Especialmente, esto se ha demostrado como favorable en
sondas de inmersión que, adicionalmente, contienen sensores y/o
cámaras de muestra, porque la medición o toma de muestra así
realizada demora algunos segundos más que la extracción de la
muestra de escoria. La capa protectora se encuentra formada,
convenientemente, de cartón o papel. Especialmente, puede tener
forma tubular. Los elementos de extracción de muestras presentan una
superficie plana o cóncava opuesta al extremo de inmersión del
cuerpo de sonda. En este caso, el desarrollo plano o cóncavo debería
extenderse en sentido radial. Los elementos de toma de muestras
pueden estar configurados como discos alrededor del eje
longitudinal o formado como una espiral hecha de una cinta enrollada
alrededor del eje longitudinal. La superficie plana o cóncava está
inclinada en relación al eje longitudinal en dirección al extremo
del cuerpo de sonda opuesto al extremo de inmersión. El ángulo
formado entre dicha superficie y el eje longitudinal puede estar,
favorablemente, entre 45º y 90º. Al sumergir o bien después de
disolverse la capa protectora, fluye escoria sobre estos elementos
de toma de muestras, adhiriéndose allí y pudiendo ser quitado
después de extraer la sonda de inmersión de la colada. Con dicho
propósito, los elementos de toma de muestras son comprimidos, de
modo que la escoria se cae. Después es granulada y llevada a
analizar.
analizar.
Los elementos de toma de muestras son,
convenientemente, de acero, el espesor de pared puede ser menor de
1 mm. Los elementos de toma de muestras están formados,
ventajosamente, como parte separada del cuerpo de sonda y se
encuentran formados de un material diferente al de las demás piezas
del cuerpo de sonda, o sea, por ejemplo, de acero, mientras que la
parte restante del cuerpo de sonda puede estar hecha de cartón. El
cuerpo de sonda tiene, convenientemente, una forma tubular. En o
dentro del mismo puede estar dispuesto al menos un sensor o un
sacamuestras para metal fundido. Los elementos de toma de muestras
deben configurarse como múltiples elementos anulares dispuestos uno
detrás de otro en el sentido del eje longitudinal, por lo que es
posible un montaje más sencillo.
Es decir, el invento está caracterizado, porque
los elementos de toma de muestras presentan una superficie plana o
cóncava opuesta a un extremo de inmersión del cuerpo de sonda,
inclinada respecto al eje longitudinal en dirección al extremo del
cuerpo de sonda opuesto al extremo de inmersión. Los elementos de
toma de muestras pueden, también para este modelo de fabricación,
estar conformados, preferentemente, de acero, pudiendo estar
formados como parte separada del cuerpo de sonda de un material
diferente que la parte restante del cuerpo de sonda y encontrándose
configurados como uno o más elementos anulares dispuestos uno detrás
de otro en el sentido del eje longitudinal. La parte restante del
cuerpo de sonda puede estar conformada de cartón, estando también
en este modelo de configuración, el cuerpo de sonda configurado,
preferentemente, en forma tubular.
A continuación, se explica en detalle un ejemplo
de fabricación del invento sobre la base de un dibujo. Sen muestran
en:
la figura 1, en sección, una sonda de inmersión,
según el invento,
la figura 2, una ilustración individual de los
elementos de toma de muestras,
la figura 3, en sección, los elementos de toma
de muestras, y
la figura 4, una estructura posible de los
elementos de toma de muestras.
La sonda de inmersión presenta un cuerpo de
sonda 1, formado por dos tubos de cartón 2; 2' ensartado uno encima
de otro. El tubo de cartón exterior 2' se compone de dos partes
dispuestas una a continuación de otra en sentido longitudinal y
presentan entre sí una distancia, de modo que se produce una ranura
ancha 3 en la periferia del cuerpo de sonda 1. En esta ranura 3 se
encuentran dispuestos elementos de toma de muestras 4. Los elementos
de toma de muestras 4 están formados como anillos planos angulados
hacia arriba, de modo que la escoria puede acumularse en los
mismos. Alrededor de los elementos de toma de muestras 4 se
encuentra dispuesta una capa protectora 5 de cartón de 1 a 5 mm de
espesor. La capa protectora 5 se disuelve al sumergir la sonda de
inmersión en la colada, de modo que llega escoria a los elementos
de toma de muestras 3 y permanece adherida allí. El cuerpo de sonda
1 presenta un extremo de inmersión en el que se encuentra dispuesta
una cabeza de inmersión 6. En la cabeza de inmersión 6 se encuentra
una cámara de muestras 7 para la extracción de muestras del acero
fundido dispuesto debajo de la capa de escoria. El acero fundido
fluye a través de un tubo de entrada 8 a la cámara de muestras 7.
La abertura del tubo de entrada 8 está protegida por una caperuza de
cartón 9. Dicha caperuza de cartón 9 libera la abertura de entrada
del tubo de entrada 8 dentro del acero fundido.
En la figura 2 se muestran los elementos de toma
de muestras 4. Los mismos se encuentran dispuestos en forma anular
uno a continuación de otro en un tubo de acero 10. Los elementos de
toma de muestras 4 mismos también están formados de acero. El
espesor (espesor de pared) de los elementos de toma de muestras 4 y
del tubo de acero 10 es de 1 mm, aproximadamente, o también menor.
Los elementos de toma de muestras 4 se encuentran angulados hacia
arriba, o sea, opuesto a la dirección de inmersión. Forman con el
eje longitudinal del cuerpo de sonda 1 un ángulo de 60º,
aproximadamente. Después de la toma de muestra, el cuerpo de sonda 1
es extraído de la colada. Se ejerce una presión radial sobre los
elementos de toma de muestras 4, de modo que los mismos son
aplastados. De esta forma, la escoria muy quebradiza cae de los
elementos de toma de muestras en forma de grano grueso. La escoria
es triturada y llevada a analizar. La figura 3 muestra los elementos
de toma de muestras 4, en sección.
La figura 4 muestra otra posibilidad de diseño
de los elementos de toma de muestras 4. Los elementos de toma de
muestras 4 están configurados como anillos planos anulares como la
parte inferior de un manguito 11 relativamente corto, siendo
producidos por doblado del manguito 11. En el lugar de doblado se
produce una ranura anular 12. Dicha ranura 12 es enchufada sobre el
borde superior de un manguito metálico 11 dispuesto debajo, de modo
que mediante el apilado de múltiples segmentos se produce un cuerpo
de toma de muestras similar, como se ilustra en la figura 2.
Claims (9)
1. Sonda de inmersión que comprende un cuerpo de
sonda que presenta un eje longitudinal y una superficie exterior
alrededor del eje longitudinal, presentando una parte de la
superficie exterior, elementos de toma de muestras que tienen una
dimensión radial y se extienden circunferencialmente alrededor del
eje, caracterizada porque los elementos de toma de muestras
(4) presentan una superficie plana o cóncava opuesta al extremo de
inmersión del cuerpo de sonda, inclinada en relación al eje
longitudinal en dirección al extremo del cuerpo de sonda (1)
opuesto al extremo de inmersión y porque los elementos de toma de
muestras (4) se encuentran configurados como uno o más elementos
anulares dispuestos consecutivamente en la dirección del eje
longitudinal.
2. Sonda de inmersión, según la reivindicación
1, caracterizada porque los elementos de toma de muestras (4)
se encuentran formados de acero.
3. Sonda de inmersión, según la reivindicación 1
ó 2, caracterizada porque los elementos de toma de muestras
(4) están formados como parte separada del cuerpo de sonda (1) y se
componen de un material diferente al de la pieza restante del
cuerpo de sonda (1).
4. Sonda de inmersión, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la parte
restante del cuerpo de sonda (1) se encuentra formada de
cartón.
5. Sonda de inmersión, según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el cuerpo de
sonda (1) se encuentra configurado en forma tubular.
6. Sonda de inmersión, según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque alrededor de los
elementos de toma de muestras (4) se encuentra dispuesta una capa
protectora (5) disoluble o combustible en acero fundido o
escoria.
7. Sonda de inmersión, según la reivindicación
6, caracterizada porque la capa protectora (5) se encuentra
formada de cartón o papel.
8. Sonda de inmersión, según la reivindicación 6
ó 7, caracterizada porque la capa protectora (5) se encuentra
configurada en forma tubular.
9. Sonda de inmersión, según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque al menos un
sensor o una cámara de muestras (7) se encuentra dispuesto sobre o
en el cuerpo de sonda (1).
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