PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO DE MUESTRAS.

Procedimiento para tratar muestras, que se encuentran en una sonda de medición y que fueron extraídas de un tubo de contacto de una lanza de medición por medio de un manipulador,

tras haber sido inmersas en una colada de acero, que se encuentra en un recipiente metalúrgico, en especial, un convertidor, caracterizado por las siguientes etapas:

a) la sonda de medición es dividida incluyendo la muestra, en la zona en la que se encuentra la muestra,

b) seguidamente se envía el cabezal de la sonda de medición con la porción de muestra contenida en ella a un analizador,

c) el lugar de la división de la muestra es aprovechado por el aparato analizador para llevar a cabo el análisis

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E99250252.

Solicitante: SMS DEMAG AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: EDUARD-SCHLOEMANN-STRASSE 4,40237 DUSSELDORF.

Inventor/es: ROSE,LUTZ, SCHOCK,HANS-WILHELM,ING.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 28 de Julio de 1999.

Fecha Concesión Europea: 14 de Abril de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01N1/12B
  • G01N33/20C

Clasificación PCT:

  • G01N1/10 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 1/00 Muestreo; Preparación de muestras para la investigación (manipulación de materiales para un análisis automático G01N 35/00). › en estado líquido o fluido.
  • G01N1/28 G01N 1/00 […] › Preparación de muestras para el análisis (montaje de muestras sobre las placas del microscopio G02B 21/34; medios de soporte para los objetos o para los materiales a examinar en un microscopio electrónico H01J 37/20).
  • G01N35/00 G01N […] › Análisis automático no limitado a procedimientos o a materiales tratados en uno sólo de los grupos G01N 1/00 - G01N 33/00; Manipulación de materiales a este efecto.

Clasificación antigua:

  • G01N1/10 G01N 1/00 […] › en estado líquido o fluido.
  • G01N1/28 G01N 1/00 […] › Preparación de muestras para el análisis (montaje de muestras sobre las placas del microscopio G02B 21/34; medios de soporte para los objetos o para los materiales a examinar en un microscopio electrónico H01J 37/20).
  • G01N35/00 G01N […] › Análisis automático no limitado a procedimientos o a materiales tratados en uno sólo de los grupos G01N 1/00 - G01N 33/00; Manipulación de materiales a este efecto.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL TRATAMIENTO DE MUESTRAS.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de muestras.

El invento se refiere a un procedimiento para tratar muestras, que se encuentran en una sonda de medición y que son extraídas de un tubo de contacto de una lanza de medición por medio de un manipulador, después de que estuvieran inmersas en una colada de acero, que se encuentra en un recipiente metalúrgico, en especial, un convertidor, así como a un mecanismo para llevar a cabo el procedimiento.

A partir del documento JP-OS 6-201541, se conoce un procedimiento para sacar muestras de una sonda de medición, en el que se emplea un mecanismo divisor, que divide y extrae de la sonda de medición una porción parcial, en la que se encuentra la muestra. En etapa subsiguiente, se extrae la muestra del resto de la sonda de medición y se envía a un aparato de análisis por medio de una instalación de correo neumático.

A partir del documento DE 196 54 522 A1, se conoce además un mecanismo, en el que la sonda es recogida, tras su deposición por un manipulador en una estación divisora, por la mordaza de un aparato de manejo en la zona de la muestra. Seguidamente, se divide la sonda por medio de un mecanismo divisor a ambos lados de la mordaza y se presiona la muestra afuera de la porción de sonda restante.

Para completar las etapas requeridas hasta el análisis definitivo, transcurre un tiempo valioso.

El invento se ha marcado, por ello, el objetivo de crear un mecanismo para analizar muestras, en especial, de muestras de acero para convertidor, en el que se requiera un mínimo de actividades para llegar a concluir un análisis.

El invento cumple ese objetivo mediante las especificaciones características de la reivindicación 1 del procedimiento y de la reivindicación 5 del dispositivo. Las restantes reivindicaciones son perfeccionamientos ventajosos del invento.

Según el invento, la muestra se envía a un aparato de análisis, por ejemplo, un espectrómetro de emisiones o un aparato de análisis por láser. Desde el aparato de análisis, se dirige el rayo activador, el rayo láser en el caso de un aparato de análisis por láser, a la superficie libre de la porción de muestra, que aún se encuentra en la sonda de medición. La sonda de medición se dividió, incluyendo la propia muestra, para preparar la toma de muestras en la zona, en la que se encuentra la muestra, y el cabezal de la sonda de medición se envió seguidamente, con la porción de muestra contenida en él, al aparato de análisis. Utilizando un aparato de análisis por láser, se genera, en este caso, un plasma que se aprovecha para realizar análisis.

La sonda de medición, que se sumergió, en especial, en una colada de acero que se encuentra en un convertidor, se extrae mediante un manipulador de un tubo de contacto de una lanza de medición y es enviada inmediatamente por el mismo manipulador a una estación divisora. Esta sonda de medición se coloca, en este caso, sin preparación ulterior alguna de la superficie de corte de la muestra metálica bajo un aparato de análisis de modo que la muestra metálica sea activada por un rayo activador de manera que se genere un estado de agregación en la superficie de la muestra metálica y se envíe la evaluación de la radiación reflejada para un análisis completo de la colada de acero.

Resulta decisiva la rápida disponibilidad del análisis de la colada, en especial, la determinación del contenido en fosfato, para decidir si se puede sangrar directamente o si se ha de seguir tratando la colada.

De un modo ventajoso, se cambia de lugar el cabezal de la sonda de medición de manera que la escoria, que se encuentra en su cara exterior, sea enviada asimismo al aparato de análisis. Empleando un aparato analizador por láser, se dirige, en este caso, el rayo láser a diversos lugares de la capa de escoria, generándose un plasma aprovechable para el análisis y detectándose, con seguridad, una capa suficientemente gruesa de escoria. Además, en una configuración, se prepara la pared exterior de la lanza de medición de modo que se adhiera por fuera, de una manera especialmente segura, una cantidad suficiente de escoria.

Como dispositivo divisor para dividir la sonda de medición incluyendo la muestra, se ha propuesto un disco divisor como procedimiento mecánico y la utilización de un chorro de plasma como procedimiento térmico.

Puesto que se pueden producir desigualdades, en especial, en la recepción por parte del manipulador, se propone ubicar la posición exacta de la muestra en la sonda de medición antes de cortar la sonda de medición y utilizar los datos para colocar la sonda de medición en el dispositivo divisor.

Para llevar a cabo el procedimiento de análisis in situ del metal y de la masa fundida de escoria, se propone según el invento un dispositivo en el que se prevé un mecanismo de fijación, en el que la sonda de medición pueda introducirse verticalmente por medio del manipulador de modo que el dispositivo divisor pueda instalarse en la proximidad y por encima del mecanismo de fijación y el dispositivo de medición sea sujetado por el mecanismo de fijación en una posición que la muestra, que se encuentra en la sonda de medición, sea divida aproximadamente en dos partes iguales por el dispositivo divisor. Tras la separación de la sonda de medición, se lleva la boca del cabezal de la sonda de medición al aparato de análisis por medio del manipulador, poseyendo el aparato de análisis, por ejemplo, un dispositivo láser, con el cual el rayo láser se pueda dirigir sobre la superficie libre de la muestra, que se encuentra en el cabezal de la sonda de medición. Después del análisis de la muestra metálica, se envía por medio del manipulador el cabezal de la sonda de medición al analizador, y en este caso se lleva el lugar preparado de la sonda de medición.

La pared exterior de la zona de la toma de muestra de escoria se mecaniza en una configuración ventajosa, presentado dicha zona una cierta rugosidad en comparación con el resto de la sonda de medición. En otra configuración más, la pared exterior se trata químicamente en la zona de la toma de muestras de escoria. Se utiliza, en este caso, una masa especialmente resistente térmicamente, que presente una superficie lo mayor posible. Se propone, para ello, un estrato de una masa cerámica.

Se representa un ejemplo del invento en el dibujo adjunto. Las figuras muestran para ello:

Figura 1 la etapa operativa de dividir,

Figura 2 un dispositivo divisor,

Figura 3 la etapa operativa del análisis de la muestra,

Figura 4 la etapa operativa del análisis de la escoria, y

Figura 5 la zona de escorias de una sonda de medición.

La figura 1 muestra en una vista general el dispositivo para tratar muestras con una lanza 21 de medición, de cuyo tubo 22 de contacto se extrae una sonda 23 de medición. La sonda 23 de medición es recogida, al mismo tiempo, por una mordaza 13 dispuesta en una brazo 12 orientable de un manipulador 11 y conducida a un mecanismo 41 de fijación.

En la zona del mecanismo 41 de fijación se ha previsto un dispositivo 31 divisor, con cuyo útil 32 divisor se separa la muestra 2 9 de modo que una mitad de la muestra 29 permanezca en el cabezal 25 de la sonda de medición. Se puede reconocer, además, en el cabezal 25 de la sonda de medición una zona 26 en la pared 27 exterior, a la que se adhiere preferentemente la escoria.

En la proximidad de la mordaza del brazo 12 orientable se ha dispuesto un aparato 51 de análisis, que posee un dispositivo 52 activador para llevar a cabo el análisis, por ejemplo, un dispositivo láser.

En la figura 2, se ha representado un mecanismo 41 de fijación, que sujeta firmemente el cabezal 25 de la sonda de medición, y precisamente de modo que el útil divisor, en este caso un disco 33 divisor, divida en dos mitades la muestra 29.

Para el reconocimiento exacto de la posición del cabezal 25 de la sonda de medición con respecto al disco 33 divisor, se ha previsto un detector 39.

En la figura 3, se ha llevado el cabezal 25 de la sonda de medición, por medio del brazo 12 orientable del manipulador 11, al aparato 51 de análisis, habiéndose colocado de modo que la muestra 2 9 se corresponda con su superficie 28 libre (véase para ello la figura 2) con el dispositivo 52 activador.

En la figura 4, se ha basculado el manipulador 11 de tal modo que la mordaza fijada al brazo 12 orientable haya llevado el cabezal 25 de la sonda de medición a una posición...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para tratar muestras, que se encuentran en una sonda de medición y que fueron extraídas de un tubo de contacto de una lanza de medición por medio de un manipulador, tras haber sido inmersas en una colada de acero, que se encuentra en un recipiente metalúrgico, en especial, un convertidor, caracterizado por las siguientes etapas:

a) la sonda de medición es dividida incluyendo la muestra, en la zona en la que se encuentra la muestra,
b) seguidamente se envía el cabezal de la sonda de medición con la porción de muestra contenida en ella a un analizador,
c) el lugar de la división de la muestra es aprovechado por el aparato analizador para llevar a cabo el análisis.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, tras del análisis de la porción de muestra, el cabezal de la sonda de medición se vuelve a colocar de modo que la escoria, que se encuentra en su cara exterior, sea enviada al analizador, y porque se hacen análisis de diversos lugares de la capa de escoria.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la división de la sonda de medición se lleva a cabo térmicamente, en especial, por medio de un chorro de plasma.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se localiza la posición exacta de la muestra en la sonda de medición y se utilizan los datos para colocar la sonda de medición en el dispositivo divisor.

5. Dispositivo para tratar muestras, que se encuentran en sondas de medición, que se sumergen en una colada de acero, que se encuentra en un recipiente metalúrgico, en especial, un convertidor, con un manipulador, que conduce la sonda de medición a posiciones prefijables, con un dispositivo divisor y un aparato analizador para llevar a cabo el procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado:

porque se ha previsto un mecanismo (41) de fijación para la sonda (23) de medición, en el que se la puede mantener en una posición perpendicular por el manipulador (11) de modo que la mecanismo (31) divisor se pueda instalar próximamente al mecanismo (41) de fijación y por encima del mismo,

porque la sonda (23) de medición se fija por el mecanismo (41) de fijación en una posición que la muestra (29) que se encuentra en la sonda (23) de medición sea dividida aproximadamente en dos partes iguales por el mecanismo (31) divisor,

porque tras la separación de la sonda (23) de medición, la boca (24) del cabezal (25) de la sonda de medición puede ser conducida al analizador (51), y

porque el analizador (51) posee un dispositivo (52) activador, con el que se puede realizar el análisis desde la superficie (28) libre de la muestra (29).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el aparato analizador es un espectrómetro de emisiones.

7. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el aparato analizador posee un dispositivo de láser, con el cual se puede dirigir un rayo láser sobre la superficie (28) libre de la muestra (29).

8. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el manipulador (11) puede moverse de modo que el cabezal (25) de la sonda de medición también se puede llevar, además de a la posición vertical, a una horizontal y, al mismo tiempo, se coloca de modo que se pueda dirigir desde el dispositivo (52) activador un rayo activador a una zona (2 6) sobre la pared (27) exterior de la sonda (23) de medición, a el que se adhiere escoria.

9. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el útil (32) divisor del mecanismo (31) divisor es un disco divisor.

10. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el útil (32) divisor del mecanismo (31) divisor es un dispositivo de láser.

11. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque en la zona del mecanismo (31) divisor se ha previsto un detector (39), con el cual se puede determinar la posición exacta de la muestra (29) metálica en la sonda (23) de medición.


 

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