NO884895L - Innretning for proevetaking av smeltet metall. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en prøvetaklngslnnretnlng for å ta en prøve av smeltet metall fra en beholder for å undersøke sammensetningen av smeiten og lignende formål. GB-A-1172283 beskriver en slik innretning innbefattende et evakuert glassrør som ved kontakt med det smeltede metallet smeltes åpent, flytende metall trekkes inn i røret slik at det dannes en prøve som størkner og deretter tas ut for analyse. Glassrøret holdes i det gjennomgående hullet av en rørformet holder som en pressetilpasning eller ved hjelp av en sement eller et klebemiddel.

En ulempe med kjente prøvetakingsinnretninger er at gasser kan unnslippe fra den smeltede metallprøven etter som den avkjøles. Når vidererøret holdes på plass ved hjelp av sement eller klebemiddel kan dette materialet frigi gasser ved kontakt med det smeltede metallet som vil opptas av prøven og gi et feilaktig resultat.

Det foreligger et behov for en prøvetaklngslnnretnlng hvori prøven raskt kan opptas og bringes til å størkne, slik at gasser som inneholdes i denne ikke kan unnslippe. Dette gjelder spesielt i tilfellet stål som har et lavt hydrogen-innhold.

Ifølge et trekk ved foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en prøvetaklngslnnretnlng for anvendelse for å ta en prøve av smeltet metall, denne innretningen innbefatter en avlang, rørformet holder som har et gjennomgående hull, et evakuert glassrør som finnes i det gjennomgående hullet og som har en ende ved, eller fremspringende fra, en ende av hjolderen, som er kjennetegnet ved at det er til stede anordninger for å avkjøle smeltet metall som er opptatt i glassrøret.

Fortrinnsvis er avkjølingsinnretningen formet slik at den tillater strømmen av luft over glassrøret. Når glassrøret holdes i holderen ved hjelp av avkjølingsinnretningen, slik at det foreligger etluftgap langs lengden av røret, til veiebringes en utluftning mot atmosfæren. Luftgapet viser tendens til å forhindre varme fra det omgivende smeltede metallet å nå prøven i holderen, hvilket ellers kunne forsinke størkningen av prøven. Utluftningen sikrer også at eventuell luft i et slaggdekke, som er til stede på en ende av holderen som omtalt nedenfor, frigis til atmosfæren og ikke holdes tilbake i prøven som luftbobler. Avkjølings-innretningen kan anta en rekke former. F.eks. kan avkjølings-innretningen være en skive utstyrt med ytre utsparinger, slik at det dannes tenner som seg i mellom definerer passasje for luftstrøm. Avkjølingsinnretningen kan være intern, f.eks. et antall småhull. Et antall slike skiver kan være tilveiebrakt, i longitudinell avstand fra hverandre langs glassrøret. I en annen utførelse er glassrøret montert i en mantel som holdes i hullet av holderen, hvor mantelen har ytre fjærfingre som engasjerer veggen av hullet og indre fingre som holder glassrøret i mantelen med luftpassasjer av longitudinell utstrekning i mellom. Fortinnsvis innbefatter' avkjølings-innretningen en spiralspole. Det er en fordel ved oppfinnelsen at en slik spiralspole kan være anbrakt i hullet av holderen i en ringformet klaring mellom innerveggen av hullet og ytterveggene av glassrøret, og dette kan være den eneste innretningen som holdere delene fra hverandre, den tilveiebringer i tillegg en barriere mot penetrering av smeltet metall. Når slik penetrering finner sted i en kjent prøve-taklngslnnretnlng hvor glassrøret er enkelt pressetilpasset eller er bundet fast ved hjelp av klebemiddel, danner metallet og slagget en varmebrønn som forsinker størkningen og øker dissipasjonshastigheten for hydrogen ut av prøven, med det resultatet at det oppnås en unøyaktig bestemmelse av gassinnhold. Spolen varierer fortrinnsvis i lengde fra 10 til 30 mm. Lengden av spolen er en funksjon av omkretsen av glassrøret multiplisert med antallet viklinger av spolen. Spolen er fortrinnsvis fremstilt av ståltråd.

En meget viktig fordel ved innretningen vedrører dens anvendelse for å ta meget varme prøver, f.eks. fra store metallurgiske støpeøser eller konvertere hvor prøven forblir flytende i lengere tidsrom, og hvor prøven kan mistes ved gravitasjonskrefter når prøvetakingsinnretningen fjernes fra smeiten. Avkjølingsanordningen avkjøler raskt og foretrukket munningen av glassrøret, slik at metallet størkner der og forhindrer prøven fra å renne bort.

Holderen kan være et papprør, fortrinnsvis dekketmed et materiale som reduserer forekomsten av koking eller alvorlig spruting som kan være farlig og/eller kan gi opphav til forurensning. Materialet kan være et belegg av en ildfast maling eller en fiberformetmantel dannet av aluminiumsilikat-fibrer, kalsiumsilikatfibrer, eller en blanding av slike fibrer bunde ved hjelp av et bindemiddel såsom en kolloidal oksydhydrosol, f.eks. silisiumdioksydsol, aluminiumoksydsol e. l., eller en stivelse. Eventuelt kan den fiberformige mantelen inneholde en andel av ett eller flere ildfaste fyllstoffer valgt fra f.eks. aluminiumoksyd, silisiumdioksyd, olivin og kalsinert megnesitt. Holderen kani seg selv være fremstilt av den fiberformige mantelen.

Fortrinnsvis har det evakuerte glassrøret en tynnere veggtykkelse ved den eksponerte enden, slik at denne enden gjøres fortrinnsvis smeltbar for å muliggjøre at prøvenkan tas meget raskt. Det er også foretrukket inne i glassrøret å Innbefatte et bånd eller en tråd av et deoksyderende middel, såsom et bånd eller en folie hvormed prøven deoksyderes, f. eks. aluminium eller zirkonium.

I visse tilfeller kan et lag av slagg flyte på den øvre overfalten av smeiten hvorfra det skal tas prøve. For å forhindre slaggforurensning av prøven kan et beskyttende deksel være til stede ved den ene enden av holderen. Tidligere har slagghetten på prøvetakingsinnretninger vært festet med en ildfastsement eller et klebemiddel som kan gi opphav til en kilde for hydrogenforurensning. For å unngå hydrogenopptak fra ytre kilder er det et trekk ved oppfin nelsen at slaggdekselet, når det benyttes, er kompresjonstil-passet eller på annen måte er mekanisk festet til den ytre overflaten av holderen.

Ved anvendelse av en prøvetaklngslnnretnlng ifølge foreliggende oppfinnelse kan ulempene ved kjente innretninger for prøvetaking av hydrogeninnholdet av stål vesentlig reduseres eller elimineres, spesielt i tilfellet med innretninger hvor det består fare for forurensning av prøven fra en ytre hydrogenkilde, f.eks. fra dekomponeringen av en ildfast sement eller et fenolisk harpiksbindemiddel.

Ifølge et annet trekk tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for sammensetning av en prøvetaklngslnnretnlng for å ta en prøve av smeltet metall, hvor innretningen innbefatter en avlang rørformet holder som har et gjennomgående hull og et evakuert glassrør anbrakt i hullet, som er kjennetegnet ved at det plasseres en spole rundt glassrøret og den derved dannede sammensetningen skrus inn i hullet, slik at glassrøret holdes i holderen uten sement eller annet bindemiddel, og at spolen er til stede i et ringformet hulrom mellom innerveggen av hulletog ytterveggen av glassrøret.

Ifølge et annet trekk tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for å ta en prøve av smeltet metall fra en beholder vedå dyppe en prøvetaklngslnnretnlng i det smeltede metallet og fjerne innretningen fra det smetlede metallet, denne er kjennetegnet ved at innretningen er som definert ovenfor og ved at avkjølingsanordningen øker størknings-hastigheten for metallet som opptas i innretningen.

Oppfinnelsen skal beskrivesunder henvisning til den vedlagte tegningen som er et longitudinelt snitt gjennom en del av en Innretning ifølge oppfinnelsen. En smeltet metall prøve-innretning 1, innbefatter en avlang rørfomet holder 2, som har enlengde på 300 til 500 mm, en indre diameter på 12,5 mm og en ytre diameter på 35 mm, fremstilt av aluminiums!1ikat- fibrer bundet sammen med kolloidal silisiumdioksydsol. Holderen 2 har et gjennomgående hull eller en passasje 2A. Et evakuert bor-silikat glassrør 3 som har enlengde på 140 mm, en innderdiameter på 8 mm og en ytre diameter på 10 mm holdes i passasjen 2A ved hjelp av en spriraltvunnet ståltråd 4 (hvorav bare denførste delen er vist) på en slik måte at delen 5 med tynnest vegg strekker seg ut over enden av holderen. Spolen 4 er en lengde på 25 mm av den spiralspole som har en innerdiameter på 10 mm og trådtykkelse på 1,6 mm. Et bånd avaluminiumfolie 6 for å deoksydere prøven holdes inne i røret. En stålhette 7 er anbrakt over enden av holderen, hetten holdes på plass som en kompresjonstilpasning over den nærmestliggende enden av holderen og holdes videre på plass ved hjelp av radielle pigger 8 (hvorav bare to er vist). Lengden av holderen 2 er tilstrekkelig til å hindre at smeltede prøverav stål kan tas av en stålverksarbeider som bare bærer et minimum av ekstra beskyttende bekledning sammenliknet med det som normalt bæres I stålverk.

Ved bruk neddykkes den ståldekkede enden av innretningen 1 til en dybde på ca. 200 til 250 mm i smeltet stål e.l. metall, og holdes neddykket i ca. 5 sekunder for å sikre at den beskyttende hetten smelter før enden 5 av glassrøret 3. Når den tynne enden 5 av glassrøret smelter trekkes smeltet metall som skal undersøkes inn i røret og størkner raskt ettersom innretningen fjernes fra smeiten. Størkningen akselreres ved nærværet av spolen 4 av spiraltvunnet tråd anbrakt rundt glassrøret 3. Etter fjernesle fra stålet neddykkes prøvetakingsinnretningen, som nå inneholder en prøve av stålet, i kaldt vann, og glassrøret brytes opp av det termiske sjokket slik at prøven kan fjernes fra røret.

Den aluminiumsilikat-fiberbaserte holderen er tilstrekkelig ildfast tilå beskytte prøven mot angrep av det smeltede metallet og eventuelt slagg under varigheten av neddykkingen i stålet. Holderen gir ikke opphav til noen spruting av det smeltede stålet eller noen ytre kilde for hydrogen.

Claims (10)

1. Prøvetaklngslnnretnlng for anvendelse for å ta en prøve av smeltet metall, hvorinnretningen (1) innbefatter en avlang rørformet holder (2)som har et gjennomgående hull (2A), et evakuert glassrør (3), som er til stede i hullet (2A) og som har en ende (5) ved, eller utstikkende fra, en ende av holderen (2), karakterisert ved at det er til stede anordninger (4) for å avkjøle smeltet metall opptatt i glassrøret (3).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at avkjølingsanordningen (4) er formet slik at den tillater strøm av luft over glassrøret (3).

3. Innrenting ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at anordningen (4) innbefatter en spiralspole (4).

4. Innretning ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at spolen (4) innbefatter en spiralspole (4) i hullet (2A) i en ringfometklarlng (2B) mellom innerveggen av hullet (2A) og ytterveggen av glassrøret (3).

5. Innretning ifølge krav 2, 3 eller 4,- karakterisert ved at spiralspolen (4) er fremstilt av ståltråd.

6. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene 2 til 5, karakterisert ved at avkjølingsspolen (4) er dimensjonert slik at glassrøret (3) holdes ved hjelp av denne i hullet (2A) 1 fravær av ensement eller annet klebemiddel.

7. Innretning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, akterisert ved at den rørformede holderen (2) innbefatter aluminiumsilikatfibre eller har et dekke derav.

8. Innretning ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, akterisert ved at et anti-slaggdeksel (7) er til stede nær enden (5) i mekanisk engasjement med den ytre overflaten av holderen (2).

9. Fremgangsmåte for sammensetning av en prøvetaklngslnnretnlng for ta en prøve av smeltet metall, hvor innretningen (1) innbefatter en avlang rørformet holder (2) som har et gjennomgående hull (2A) og et evakuert glassrør (3) anbrakt i hullet (2A), karakterisert ved at det plasseres en spiralspole (4) rundt glassrøret (3) og den derved dannede sammensetnignen skrus inn i hullet (2), slik at glassrøret (3) holdes i holderen (2) i fravære av en sement eller annet klebemiddel, og spolen (4) er til stede i en ringformet klaring (2B) mellom innerveggen av hullet (2A) og ytterveggen av glassrøret (3).

10. Fremgangsmåte for å ta en prøve av smeltet metall fra en beholder derav ved dypping av en prøvetaklngslnnretnlng i det smeltede metallet og fjernelse av innretningen fra de smeltede metallet, karakterisert ved at det anvendes en innretning (1) ifølge ethvilket som helst av kravene 1 til 8, og ved at avkjølingsanordningen (4) øker størkningshastigheten for metallet som er opptatt i innretningen (1).