VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM DETEKTIEREN VON SCHLACKE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren von in einem Fluß einer Metallschmelze mitfließender Schlacke mit einem den Fluß der Metallschmelze berührungslos umgebenden, aus mindestens einer Sendespule und einer Empfangsspule bestehenden Meßaufnehmer, wobei diese mindestens eine Sendespule mit einem mehrere Frequenzen enthaltenden Strom beaufschlagt werden, der in der Empfangsspule eine Spannung induziert, die frequenzselektiv ausgewertet wird.

[0002] Beim Abgießen von Stahl aus Konvertern, Pfannen oder Zwischengefäßen befindet sich auf der Oberfläche der Schmelze eine Schlackenschicht. Aus metallurgischen Gründen ist man bestrebt, möglichst keine Schlacke mit abzugießen. Um den Schlackeabfluß zu verhindern, sind im wesentlichen folgende Verfahren bekannt:

Bei der Pfanne wird der ungefähre Zeitpunkt ermittelt, ab dem Schlacke abfließen kann. Dazu wird die Pfanne in leerem und vollem Zustand gewogen, so daß sich daraus die jeweilige Restmenge an Schmelze ermitteln läßt. Das Ausfließen der Schlacke wird, nachdem aus der Anzeige der Waage daraus geschlossen wurde, daß der Füllstand auf kritische Werte abgesunken ist, visuell von der Bedienungsmannschaft ermittelt.

[0003] Abgesehen davon, daß die Ermittlung der Restmenge an Schmelze nur recht ungenau erfolgen kann, da sie vom Abnutzungsgrad der Pfannenausmauerung abhängt, ist dieses Verfahren aufwendig, vor allem, wenn unter Schutzgas vergossen wird, was bei hochwertigen Stahlsorten in der Regel der Fall ist. Damit der Gießstrahl beobachtet werden kann, muß nämlich die Abschirmung teilweise entfernt werden. Dies erfordert einen erheblichen maschinentechnischen Aufwand und verschlechtert zudem die Qualität.

[0004] Bei einem anderen Verfahren wird auf die visuelle Kontrolle verzichtet und beim Erreichen eines vorgegebenen Füllstandes in der Pfanne des Abgießens abgebrochen.

[0005] Dieses Verfahren ist unwirtschaftlich, weil stets ein Rest der Schmelze in der Pfanne verbleibt, der wieder eingeschmolzen werden muß.

[0006] In der EP-A-0 077 747, auf welcher die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 7 basieren, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren von Schlacke beschrieben.

[0007] In der EP-A-0 010 539 ist weiterhin ein Verfahren zur Messung des Füllstandes von Metallen in Gefäßen, insbesondere in Stranggießkokillen beschrieben.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu einem Verfahren zu gelangen, mit dem ein geringer Anteil von Schlacke in der abfließenden Schmelze erkannt und angezeigt werden kann, ohne dazu die Abschirmung des Gießstrahls entfernen zu müssen oder das Gießen zu behindern.

[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus dem spektralen komplexen Verlauf der von zwei Sendespulen induzierten Spannung die Leitfähigkeitsverteilung und der durch Verschleiß sich ändernde Durchmesser des Flußquerschnittes ermittelt wird, wobei eine kontinuierliche oder quasikontinuierliche Messung sich ändernder Temperaturen zur Kalibrierung der Meßwerte des induzierten Spannungsspektrums benutzt werden, so daß daraus der tatsächliche Anteil der Schlacke in der passierenden Metallschmelze ermittelt wird.

[0010] Die Temperaturen der Schmelze und der Meßaufnehmer sollen laufend überwacht werden. Die Temperaturmessungen sind Stand der Technik. Die Bestimmung ist besonders einfach, wenn aus den ohmschen Widerständen der Spulen auf die Temperaturen der Meßaufnehmer und daraus weiter auf die Temperatur der Schmelze geschlossen wird. Die Wärmeausbreitung im System selbst kann berechnet werden, nachdem die Materialkonstanten in üblicher Weise bestimmt wurden.

[0011] Mit den Meßwerten der Temperatur kann der Wert der elektrischen Leitfähigkeit, der in die Berechnung der Verteilung der Schlacke aus den Meßwerten des Spannungsspektrums eingeht, korrigiert werden.

[0012] Vorzugsweise haben die Verwendung von zwei Sende- und einer Empfangsspule, die gegeneinander so angeordnet sind, daß der in der Empfangsspule hindurchtretende magnetische Summenfluß der einzelnen Frequenzen durch entsprechende Einspeisung der Ströme in die Sendespulen auf Null abgeglichen werden kann und daß gleichzeitig die von den beiden Sendespulen in der Metallschmelze induzierten Wirbelströme unterschiedliche Größe haben.

[0013] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß bei dem Verfahren die Sendespulen als Empfangsspulen und die Empfangsspulen als Sendes^pulen wirken.

[0014] Vorzugsweise umschließen bei dem Verfahren nur eine Anordnung aus Sende- und Empfangsspule den Fluß der Metallschmelze. Weiterhin ist die Verwendung einer Referenzeinrichtung vorgesehen, die ebenfalls aus einer Sende- und einer Empfangsspule besteht und beide Sendespulen hintereinander und beide Empfangsspulen elektrisch gegeneinander geschaltet werden.

[0015] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß auf die Sendespule der Referenzeinrichtung eine weitere Wicklung aufgebracht wird, in die frequenzselektiv ein nach Beträgen und Phasenlagen veränderlicher Strom so eingespeist wird, daß die Summenspannungen der Empfängerspule für alle Frequenzen Null wird bzw. gegen Null geht.

[0016] Vorzugsweise werden die Signale der Meßspulen mit Hilfe von phasenempfindlichen Gleichrichtern gemessen und die Auswertung und der Abgleich der Brückenschaltungen mit Hilfe eines Rechners oder Mikroprozessors durchgeführt werden.

[0017] Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß zwei Sendespulen und eine Empfangsspule des Meßaufnehmers in die Ausmauerung bzw. in Lochsteine eines metallurgischen Gefäßes derart integriert sind, daß entweder die Sende- und Empfangsspulen den Fluß der Metallschmelze koaxial umgeben und die Empfangsspule innen, zwischen den beiden Sendespulen oder auch außerhalb der beiden Sendespulen liegt, und daß die Spulen voneinander beabstandet sind, oder daß die Sende- und Empfangsspulenlängsachsen der Spulen in radiale Richtung weisen und bei gleichen radialen Abständen zum Meßobjekt die Sendespulen um 90° und die Sendespule um 180° gegenüber der Empfangsspule versetzt sind.

[0018] Schließlich läßt sich nach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Gefäß mit einem durch die ermittelten Meßwerte steuerbaren Ausflußschieber versehen ist.

[0019] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können also eine oder mehrere Sende- und Empfangsspulen ortsfest so um den ausfließenden Gießstrahl angebracht werden, daß sie diesen vorzugsweise koaxial umschließen. Dabei werden die Sendespulen mit einem Strom mehrerer Frequenzen gespeist, wobei die in den Aufnahmespulen induzierte Spannung frequenzselektiv nach Betrag und Phasenlage gemessen wird. Mit Hilfe eines Rechners oder Mikroprozessors läßt sich aus der radialen Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit auf den Schlackenanteil in der Schmelze schließen.

[0020] Zur Erhöhung der Empfindlichkeit dient eine Brückenschaltung, bei der eine Referenzanordnung, bestehend aus einer Sende- und Empfangsspule, so geschaltet wird, daß die Sendespulen vom gleichen Speisestrom durchflossen werden, während die Empfängerspulen so geschaltet werden, daß die induzierten Spannungen einander entgegengerichtet sind.

[0021] Zum Abgleich der Brückenschaltung und zur weiteren Steigerung der Empfindlichkeit wird auf die Referenzspule eine weitere Wicklung aufgebracht, die mit einem frequenzselektiv in den Phasenlagen und Beträgen veränderbaren Strom frequenzgleich mit dem Speisestrom gespeist wird. Mit diesem Kompensationsstrom wird die Meßbrücke in der Weise abgeglichen, daß die Summenspannungen der einzelnen Frequenzen an den Empfangsspulen Null werden. Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit des Meßobjekts führen dann zur frequenzselektiven Verstimmung des Nullabgleichs der Brücke.

[0022] Wird das Meßverfahren nach Anspruch 4 verwendet, werden die Sendespulen mit Strömen gespeist, die mehrere Frequenzen enthalten und die frequenzselektiv gegeneinander in Betrag und Phasenlage so eingestellt werden, daß die induzierte Spannung in der Meßspule für alle Frequenzen auf Null abgeglichen wird. Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit des Meßobjekts führen dann zu einer frequenzselektiven Verstimmung des Nullabgleichs der Brücke.

[0023] Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich ein Schlackeanteil im Gießstrahl wie folgt erkennen :

Da die elektrische Leitfähigkeit der Stahlschmelze wesentlich größer ist als die der Schlacke, verringert ein Schlackeanteil im Gießstrahl die örtliche elektrische Leitfähigkeit. Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit des Meßobjekts verändern die induzierten Wirbelströme und damit die in den Empfängerspulen induzierte Spannung nach Betrag und Phasenlage. Änderungen des Durchmessers des Meßobjekts führen dabei zu Signalen, die sich nach Betrag und Phasenlage von den Signalen, die aufgrund von Leitfähigkeitsänderungen hervorgerufen werden, unterscheiden.

[0024] Durch die Verwendung mehrerer Frequenzen des Speisestroms mit daraus folgenden unterschiedlichen Eindringtiefen der elektromagnetischen Felder erhält man zusätzliche Informationen über die radiale örtliche Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit und die Geometrie des Meßobjekts. Damit läßt sich die Auflösung weiter steigern, so daß bereits ein sehr geringer Schlackeanteil im Gießstrahl erkannt werden kann.

[0025] Die aus Temperaturänderungen der _'Schmelze und der Meßaufnehmer resultierenden Fehler lassen sich weitgehend unterdrücken, wenn, wie beschrieben, die Temperaturen aufgenommen und die Meßwerte für die Berechnung des Schlackeanteils entsprechend korrigiert werden.

[0026] In der Zeichnung sind Anwendungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der prinzipielle Aufbau von Meßschaltungen dargestellt. Es zeigen :

Fig. 1a den mechanischen Einbau der Meßaufnehmer in einem Lochstein von Pfanne oder Zwischengefäß ;

Fig. 1b den mechanischen Einbau der Meßaufnehmer auf der Oberfläche eines Auslaufrohrs von Pfanne oder Zwischengefäß;

Fig. 2 eine Meßschaltung für drei Frequenzen, bei der die Aufnehmer und die Referenzanordnung in einer Brückenschaltung betrieben werden ;

Fig. 3 eine Meßschaltung für drei Frequenzen mit Kompensationswicklung, bei der die Meßbrücke mit Hilfe eines Kompensationsstroms abgeglichen wird ;

Fig. 4a den mechanischen Aufbau eines Meßaufnehmers, der aus zwei Sende- und einer Empfangsspule besteht, und bei der die Meßaufnehmerspulen den Flußquerschnitt der Metallschmelze koaxial umschließen;

Fig. 4b den mechanischen Aufbau eines Meßaufnehmers, der aus zwei Sende- und einer Empfangsspule besteht, und bei der die Meßaufnehmerspulenachsen in radiale Richtung weisen ;

Fig. 5 eine Meßschaltung für den Meßaufnehmer gemäß Fig. 4a und 4b, wobei der Brückenabgleich durch den Speisestrom erfolgt.

[0027] In Fig. 1a ist ein metallurgisches Gefäß mit 1, eine Schmelze mit 2, eine Sendespule mit 3, eine Empfangsspule mit 4, ein Gießstrahl mit 5, ein Auslaufrohr mit 6, ein Lochstein mit 7 und ein Ausflußschieber mit 16 bezeichnet.

[0028] Die Sendespule 3 umschließt den Gießstrahl 5 und erzeugt das primäre Feld. Die Empfangsspule 4 befindet sich koaxial innerhalb der Sendespule 3. Beide Spulen 3 und 4 sind in den Lochstein 7 eingelassen und vergossen.

[0029] Fig. 1 b zeigt ein Beispiel dafür, wie die Meßaufnehmer das Auslaufrohr 6 von Pfanne und Zwischengefäß umschließen.

[0030] Sendespule 3 und Empfangsspule 4 sind fest miteinander verbunden und umschließen das Auslaufrohr 6 koaxial. Sendespule 3 und Empfangsspule 4 werden am Auslaufrohr 6 so befestigt, daß sie beim Wechsel des Auslaufrohres 6 leicht entfernt und wiederverwendet werden können.

[0031] Wird zur Erhöhung der Empfindlichkeit die Meßanordnung in einer Brückenschaltung betrieben, besteht die Referenzanordnung aus einer Sende- und Empfangsspule, die so angeordnet sind, daß in der Referenzempfangsspule eine näherungsweise gleiche Induktionsspannung wie in der Meßspule erzeugt wird.

[0032] Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Meßschaltung für drei Frequenzen, bei der die Aufnehmer- und die Referenzanordnung in einer Brückenschaltung betrieben werden.

[0033] Ein Frequenzgenerator 8 steuert einen Leistungsverstärker 9 mit drei Frequenzen an, der die hintereinander geschalteten Sendespulen 10 des Meßaufnehmers und eine Sendespule 11 der Referenzanordnung speist. Eine Empfangsspule 10a des Meßaufnehmers und eine Empfangsspule lla der Referenzanordnung sind gegeneinander geschaltet und so ausgelegt, daß sich die induzierten Spannungen nahezu kompensieren. Das Summensignal wird über einen hochohmigen Vorverstärker 12 phasenempfindlichen Gleichrichtern 13 zugeführt, die das Signal in Real- und Imaginärteile zerlegen, die auf einer entsprechenden Ausgabeeinheit 14 dargestellt werden.

[0034] Fig. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Meßschaltung für drei Frequenzen, bei der Meßaufnehmer und die Referenzanordnung in einer Brückenschaltung betrieben werden und der Brückenabgleich durch einen Kompensationsstrom durchgeführt wird.

[0035] Die Meß- und Referenzanordnung wird wie in Fig. 2 betrieben. Zusätzlich wird auf die Referenzspulenanordnung eine Kompensationswicklung 15 aufgebracht, die als weitere Sendespule betrieben wird. Das am Frequenzgenerator 8 abgegriffene Signal wird frequenzselektiv über einstellbare Phasenschieber 16a, 16b, 16c den die Kompensationswicklung speisenden Leistungsverstärkern 9a, 9b, 9c zugeführt, deren Verstärkung ebenfalls verändert werden kann.

[0036] Die Phasenlagen und die Beträge der Kompensationsströme werden manuell oder durch einen Rechner oder Mikroprozessor 21 so eingestellt, daß die Summenspannung am Eingang des Vorverstärkers 12 für alle Frequenzen Null ist. Änderungen der Leitfähigkeit des Meßobjektes führen dann zur Verstimmung der Brücke und zu einem Summensignal am Eingang des Vorverstärkers 12, aus dessen Beträgen und Phasenlagen die radiale Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit des Gießstrahls 5 und daraus der Schlackeanteil ermittelt werden kann.

[0037] Fig. 4a zeigt den prinzipiellen mechanischen Aufbau eines Meßaufnehmers, der aus zwei Sendespulen 3, 3a und einer Empfangsspule 4 besteht.

[0038] Die Sendespule 3 wird dabei von der Empfangsspule 4 in einem gewissen radialen Abstand, dessen optimaler Wert von der Gesamtgeometrie des Meßaufnehmers abhängt, und diese wiederum von der zweiten Sendespule 3a, die als Referenzspule arbeitet, koaxial umschlossen. Diese Spulenanordnung ist mechanisch gegeneinander fixiert, vorzugsweise vergossen, und umschließt als Ganzes wiederum den Gießstrahl 5 in einem vorgegebenen Abstand.

[0039] Fig. 4b zeigt den prinzipiellen mechanischen Aufbau eines Meßaufnehmers, der aus zwei Sendespulen 3, 3a und einer Empfangsspule 4 besteht. Die Sendespulen 3, 3a und die Empfangsspule 4 sind in der Weise angeordnet, daß ihre Achsen in radiale Richtung weisen und daß die Sendespule 3a um 90° und die Sendespule 3 um 180° gegenüber der Empfangsspule 4 versetzt sind.

[0040] Fig. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Meßschaltung für drei Frequenzen mit der Spulenanordnung gemäß Fig. 4a bzw. 4b als Meßaufnehmer. Ein Frequenzgenerator 8 steuert einen Leistungsverstärker 9 mit drei Frequenzen an, der seinerseits die Sendespule 3 des Meßaufnehmers speist. Das Signal des Frequenzgenerators 8 wird gleichzeitig frequenzselektiv über einstellbare Phasenschieber 16a, 16b, 16c den Leistungsverstärkem 9a, 9b, 9c zugeführt, die die Sendespule 3a des Meßaufnehmers speisen. Die in der Empfangsspule 4 des Meßaufnehmers induzierte Spannung wird über einen Vorverstärker 12 phasenempfindlichen Gleichrichtern 13 zugeführt, die das Signal frequenzselektiv in Real- und Imaginärteile zerlegen, die auf einer entsprechenden Ausgabeeinheit 14 dargestellt werden.

[0041] Die Phasenlagen der Kompensationsströme in der Sendespule 3a werden mittels der Phasenschieber 16, 16b, 16c und die Beträge mittels der Verstärkungsfaktoren der Leistungsverstärker 9a, 9b, 9c so eingestellt, daß die am Eingang des Vorverstärkers 12 liegende Induktionsspannung für alle Frequenzen Null wird.

[0042] Änderungen der radialen Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit im Meßobjekt 5 führen zu einer Verstimmung der Meßbrücke und zu einem Signal am Eingang des Vorverstärkers 12, aus dessen Beträgen und Phasenlagen die radiale Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit und daraus der Schlackeanteil im Gießstrahl ermittelt werden kann. Der Abgleich der Meßbrücke kann manuell oder durch einen Mikroprozessor 21 vorgenommen werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Detektieren von in einem Fluß einer Metallschmelze (5) mitfließender Schlacke, mit einem den Fluß der Metallschmelze (5) berührungslos umgebenden, aus mindestens . einer Sendespule (3, 3a) und einer Empfangsspule (4) bestehenden Meßaufnehmer, wobei diese mindestens eine Sendespule (3, 3a) mit einem mehrere Frequenzen enthaltenden Strom beaufschlagt werden, der in der Empfangsspule (4) eine Spannung induziert, die frequenzselektiv ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem spektralen komplexen Verlauf der von zwei Sendespulen (3, 3a) induzierten Spannung die Leitfähigkeitsverteilung und der durch Verschleiß sich ändernde Durchmesser des Flußquerschnittes ermittelt wird, wobei eine kontinuierliche oder quasikontinuierliche Messung sich ändernder Temperaturen zur Kalibrierung der Meßwerte des induzierten Spannungsspektrums benutzt werden, so daß daraus der tatsächliche Anteil der Schlacke in der passierenden Metallschmelze (5) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von zwei Sende- (3, 3a) und einer Empfangsspule (4), die gegeneinander so angeordnet sind, daß der in der Empfangsspule (4) hindurchtretende magnetische Summenfluß der einzelnen Frequenzen durch entsprechende Einspeisung der Ströme in die Sendespulen (3, 3a) auf Null abgeglichen werden kann und daß gleichzeitig die von den beiden Sendespulen (3, 3a) in der Metallschmelze (2) induzierten Wirbelströme unterschiedliche Größe haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Sendespulen (3, 3a) als Empfangsspulen und die Empfangsspule (4) als Sendespule wirken.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem nur eine An_Qrdnung aus Sende- (10) und Empfangsspule (10a) den Fluß der Metallschmelze (2) umschließen und die Verwendung einer Referenzeinrichtung, die ebenfalls aus einer Sende- (11) und einer Empfangsspule- (11 a) besteht und beide Sendespulen (10, 11) hintereinander und beide Empfangsspulen (10a, lla) elektrisch gegeneinander geschaltet werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Sendespule (11) der Referenzeinrichtung eine weitere Wicklung (15) aufgebracht wird, in die frequenzselektiv ein nach Beträgen und Phasenlagen veränderlicher Strom so eingebracht wird, daß die Summenspannungen der einzelnen Frequenzen in den Empfängerspulen (10a, 11 a) Null wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der Meßspulen (4, 10a, 11a) mit Hilfe von phasenempfindlichen Gleichrichtern (17) gemessen und die Auswertung und der Abgleich der Brückenschaltungen mit Hilfe eines Rechners oder Mikroprozessors (21) durchgeführt werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, zum Detektieren von in einem Fluß einer Metallschmelze (5) mitfließender Schlacke, mit einem den Fluß der Metallschmelze (5) berührungslos umgebenden, aus mindestens einer Sendespule (3, 3a) und einer Empfangsspule (4) bestehenden Meßaufnehmer, wobei die Sendespulen (3, 3a) mit einem mehrere Frequenzen enthaltenden Strom beaufschlagt werden, der in der Empfangsspule (4) eine Spannung induziert, die frequenzselektiv ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sendespulen (3, 3a) und eine Empfangsspule (4) des Meßaufnehmers in die Ausmauerung bzw. in Lochsteine (7) eines metallurgischen Gefäßes (1) derart integriert sind, daß entweder die Sende- (3, 3a) und Empfangsspulen (4) den Fluß der Metallschmelze (5) koaxial umgeben und die Empfangsspule (4) innen, zwischen den beiden Sendespulen (3, 3a) oder auch außerhalb der beiden Sendespulen 3, 3a liegt, und daß die Spulen (3, 3a, 4) voneinander beabstandet sind, oder daß die Sende- und Empfangsspulenlängsachsen der Spulen (3, 3a, 4) in radiale Richtung weisen und bei gleichen radialen Abständen zum Meßobjekt die Sendespulen (3a) um 90° und die Sendespule (3) um 180° gegenüber der Empfangsspule (4) versetzt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (1) mit einem durch die ermittelten Meßwerte steuerbaren Ausflußschieber versehen ist.

Claims

1. Process for detecting slag flowing in a flow of a metal melt (5) with a measurement recorder contactlessly surrounding the flow of the metal melt (5) and comprising at least one transmitting coil (3, 3a) and a receiving coil (4), a current containing a plurality of frequencies being applied to the at least one transmitting coil (3, 3a) which induces in the receiving coil (4) a voltage which is evaluated on a frequency-selective basis, characterised in that the conductivity distribution and the diameter of the flow cross-section, which alters due to wear, are determined from the spectral complex characteristic of the voltage induced by two transmitting coils (3, 3a), whereby a continuous or quasi-continuous measurement of change in temperatures is used to calibrate the measured values of the induced voltage spectrum so that the actual proportion of the slag in the passing metal melt (5) is determined therefrom.

2. Process as claimed in Claim 1, characterised by the use of two transmitting coils (3, 3a) and one receiving coil (4) which are so arranged relative to one another that the total magnetic flux of the individual frequencies passing through the receiving coil (4) can be adjusted to zero by appropriate feeding of the currents into the transmitting coils (3, 3a) and that simultaneously the eddy currents induced in the metal melt (2) by the two transmitting coils (3, 3a) have differing values.

3. Process as claimed in Claim 1 or 2, in which the transmitting coils (3, 3a) act as receiving coils and the receiving coil (4) acts as a transmitting coil.

4. Process as claimed in Claim 3, in which only one arrangement of transmitting coil (10) and receiving coil (10a) surround the flow of the metal melt (2) and the use of a reference device, which also comprises a transmitting coil (11) and a . receiving coil (11 a), and the two transmitting coils (10, 11) are connected in series and the two receiving coils (10a, 11 a) are electrically connected in opposition.

5. Process as claimed in Claims 1, 3 and 4, characterised in that applied to the transmitting coil (11) of the reference device there is a further winding (15), into which a current, which is variable as regards value and phase, is introduced so that the total voltages of the individual frequencies in the receiving coils (10a, 11a) is zero.

6. Process as claimed in Claims 1 to 5, characterised in that the signals from the measuring coils (4, 10a, 11 a) are measured with the aid of phase-sensitive rectifiers (17) and the evaluation and the balancing of the bridge circuits are conducted with the aid of a logic unit or microprocessor (21).

7. Apparatus for carrying out the process as claimed in Claim 1 for detecting slag flowing in a flow of a metal melt (5) with a measurement recorder contactlessly surrounding the flow of the metal melt (5) and comprising at least one transmitting coil (3, 3a) and a receiving coil (4), a current containing a plurality of frequencies being applied to the at least one transmitting coil (3, 3a) which induces in the receiving coil (4) a voltage which is evaluated on a frequency-selective basis, characterised in that two transmitting coils (3, 3a) and one receiving coil (4) of the measurement recorder are so integrated in the brickwork or in nozzle bricks (7) of a metallurgical vessel (1) that either the transmitting (3, 3a) and receiving (4) coils coaxially surround the flow of the metal melt (5) and the receiving coil (4) is situated internally within the two transmitting coils (3, 3a) or outside the two transmitting coils (3, 3a) and that the coils (3, 3a, 4) are at a distance from one another, or that the longitudinal axes of the transmitting and receiving coils (3, 3a, 4) are directed in the radial direction and, at the same radial spacing from the object to be measured, the transmitting coils (3a) are offset by 90° and the transmitting coil (3) by 180° with respect to the receiving coil (4).

8. Apparatus as claimed in Claim 7, characterised in that the vessel (1) is provided with a discharge flow slide valve which may be controlled by the measured values obtained.

Revendications

1. Procédé pour détecter des scories entraînées dans un flux de métal en fusion (5), comportant un capteur de mesure qui entoure sans contact le flux de métal en fusion (5) et est composé d'au moins une bobine émettrice (3, 3a) et d'une bobine réceptrice (4), cette bobine émettrice (3, 3a) étant alimentée par un courant qui contient plusieurs fréquences et induit dans la bobine réceptrice (4) une tension qui est analysée de manière sélective en fréquence, caractérisé en ce que la répartition de la conductivité et le diamètre de la section transversale d'écoulement se modifiant par usure sont déterminés à partir du spectre complexe de la tension induite par deux bobines émettrices (3, 3a), une mesure continue ou quasi continue de températures variables étant utilisée pour calibrer les valeurs mesurées du spectre de la tension induite, de manière à en déduire la proportion effective de scories dans le métal en fusion (5) qui s'écoule.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'utilisation de deux bobines émettrices (3, 3a) et d'une bobine réceptrice (4) qui sont disposées les unes par rapport aux autres de telle sorte que le flux magnétique total des différentes fréquences passant dans la bobine réceptrice (4) puisse être compensé à zéro par une injection appropriée des courants dans les bobines émettrices (3, 3a) et que simultanément, les courants de Foucault induits dans le métal en fusion (2) par les deux bobines émettrices (3, 3a) aient des grandeurs différentes.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel les bobines émettrices (3, 3a) agissent comme bobines réceptrices et la bobine réceptrice (4) comme bobine émettrice.

4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel un seul agencement comprenant une bobine émettrice (10) et une bobine réceptrice (10a) entoure le flux de métal en fusion (2), et on utilise un dispositif de référence qui est également composé d'une bobine émettrice (11) et d'une bobine réceptrice (11 a), les deux bobines émettrices (10, 11) étant montées l'une derrière l'autre et les deux bobines réceptrices (10a, 11 a) électriquement en opposition.

5. Procédé selon les revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que sur la bobine émettrice (11) du dispositif de référence est placé un autre bobinage (15) dans lequel un courant dont les valeurs et les positions de phase sont variables est introduit de manière sélective en fréquence de telle sorte que les tensions totales des différentes fréquences deviennent nulles dans les bobines réceptrices (10a, 11a).

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les signaux des bobines de mesure (4, 10a, 11 a) sont mesurés à l'aide de redresseurs (17) sensibles à la phase et en ce que l'analyse et l'équilibrage des circuits en pont sont réalisés à l'aide d'un calculateur ou d'un microprocesseur (21).

7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 pour détecter les scories entraînées dans un flux de métal en fusion (5), comportant un capteur de mesure qui entoure sans contact le flux de métal en fusion (5) et est composé d'au moins une bobine émettrice (3, 3a) et d'une bobine réceptrice (4), cette bobine émettrice (3, 3a) étant alimentée par un courant qui contient plusieurs fréquences et induit dans la bobine réceptrice (4) une tension qui est analysée de manière sélective en fréquence, caractérisé en ce que deux bobines émettrices (3, 3a) et une bobine réceptrice (4) du capteur de mesure sont intégrées dans le garnissage ou des briques perforées (7) d'un récipient métallurgique (1) de telle sorte que soit les bobines émettrices (3, 3a) et réceptrice (4) entourent coaxialement le flux de métal en fusion (5) et la bobine réceptrice (4) se trouve à l'intérieur, entre les deux bobines émettrices (3, 3a) ou à l'extérieur des deux bobines émettrices (3, 3a), les bobines (3, 3a, 4) étant espacées les unes des autres, soit les axes longitudinaux des bobines émettrices et réceptrice (3, 3a, 4) sont orientés en direction radiale et, leurs distances radiales par rapport à l'objet mesuré étant égales, les bobines émettrices (3a) sont décalées de 90° par rapport à la bobine réceptrice (4) et la bobine émettrice (3) de 180°.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le récipient (1) est muni d'un obturateur de coulée pouvant être commandé par les valeurs mesurées obtenues.

Zeichnung