Brevet FR2493517A1 — publié le 19820507

L'invention concerne la mesure de la température des bains de métaux en fusion, notamment des bains d'acier fondu, par exemple des métaux en cours d'élaboration impliquant des températures pouvant atteindre 19000C, au moyen d'un élément consommable. On connait un élément consommable pour la mesure de la température de métaux en fusion, qui comprend un couple thermoélectrique dont la jonction est située dans un tube à deux extrémités ouvertes d'où sortent les fils du couple, les extrémités de ce tube étant tenues dans une masse réfractaire durcie, généralement un ciment réfractaire, logée dans une cartouche coiffée d'un capot métallique qui protège le tube lors de la traversée de la couche de laitier du bain de métal en fusion. Ces éléments consommables sont généralement fixés à l'extrémité d'une canne de mesure qui permet de réaliser la prise de température dans le bain, laquelle canne est reliée à un système d'enregistrement de la température ainsi mesurée. Le but de l'invention est d'abaisser notablement le prix de revient de l'élément consommable : on y parvient notamment par le fait que la masse réfractaire est conformée pour présenter en avant du tube, dans le sens de la pénétration du bain, une portion de masse qui constitue un bouclier thermique pour le tube. De ce fait, on supprime le capot métallique et on peut supprimer également la cartouche qui servait de support au capot. Dans une réalisation typique, l'élément de l'invention est essentiellement un corps monobloc en matière réfractaire qui a été moulé sur un tube, lequel est pris à ses extrémités dans le corps et présente une partie centrale apparente dans une échancrure du corps. De préférence, selon une autre particularité de l'invention, on utilise un tube rectiligne, alors que les éléments connus comportent généralement soit un tube borgne, soit un tube en U. Le choix d'un tube rectiligne contribue également à diminuer le prix de revient car il permet a) la diminution du diamètre des fils ( on peut utiliser des fils d'un diamètre inférieur a 5/100 de mm) b) la diminution de la longueur des fils c) la suppression de l'opération de cambrage du tube. On décrira ci-après deux réalisations d'éléments conformes à l'invention, en référence aux figures 1 à 3 du dessin joint sur lequel - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une première réalisation ; - la figure 2 est une coupe longitudinale illustrant le montage de l'élément au bout d'une canne, et - la figure 3 est une coupe longitudinale d'une deuxième réalisation. Sur les figures 1 et 3, l'élément est représenté tête en haut ; en service, l'élément sera enfoncé dans le bain tête en bas. L'élément consommable pour la mesure de la température de métaux en fusion comprend un couple thermo-électrique dont la jonction 2 est située dans un tube 1 rectiligne, en quartz, à deux extrémités ouvertes d'où sortent les fils du couple 3,4, les extrémités de ce tube étant prises dans une masse réfractaire qui constitue un corps monobloc allongé 5 venu de moulage et dont une portion 6, qui se trouve en avant du tube 1 dans le sens d'enfoncement de l'élément dans le bain de métal en fusion, constitue un bouclier thermique pour ce tube lors de la traversée de la couche de laitier. L'invention n'est pas limitée à un choix particulier de matière réfractaire. On utilise par exemple les ciments réfractaires déjà utilisés dans les éléments connus. Les fils 3,4 du couple sont reliés par sertissage à des conducteurs métalliques 8,9 qui sont partiellement noyés dans le corps réfractaire et partiellement exposés à l'extérieur d'une portion 7 du corps 5 qui se trouve à l'opposé de la portion 6 qui constitue le bouclier thermique. Le corps 5 présente une échancrure dans laquelle apparaît et est exposée au milieu ambiant la partie centrale du tube 2 où se trouve la jonction. L'échancrure 12 est ouverte latéralement, par exemple une échancrure en forme de U (figures 1 et 2) ouverte sur un côté longitudinal du corps ou est fermée sur elle-même en anneau, par exemple en forme de tête de mort (figure 3). Le tube 2 barre l'échancrure. I1 est, par exemple, longitudinal (cas de l'échancrure ouverte) ou transversal (cas de l'échancrure fermée). La forme externe de l'élément et la forme interne de l'échancrure ne sont pas critiques : on donne la préférence à des formes faciles à obtenir par moulage. La constitution du couple et des conducteurs de connexion peut varier en fonction des températures à mesurer. Le couple est constitué par exemple de platine et de platine Rhodié avec des teneurs variables en Rhodium et les connexions sont en cuivre, ou l'une des connexions est en cuivre et l'autre connexion en cupro-nickel. On notera que la masse réfractaire est moulée directement sur le tube (lequel constitue un insert dans la masse), les fils de jonction et les connexions, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser une pièce de maintien du tube, contrairement au cas des dispositifs connus. La figure 2 montre l'élément consommable enfiché à l'extrémité d'un tube carton 10 qui sert de protecteur thermique à la canne de mesure pour la manipulation : on note également sur la figure 2 le connecteur 11 qui réalise la liaison entre le câble de compensation et l'enregistreur (non représentés) d'une part et les conducteurs de connexion 8,9 de l'élément consommable. REVENDICATIONS 1. Elément consommable pour la mesure de la température de métaux en fusion, qui comprend un couple thermo-électrique dont la jonction est située dans un tube à deux extrémités ouvertes d'où sortent les fils du couple, les extrémités de ce tube étant prises dans une masse réfractaire durcie, caractérisé par le fait que cette masse présente en avant du tube une portion qui constitue un bouclier thermique pour le tube. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la masse réfractaire est un corps qui présente une échancrure dans laquelle est exposée la partie du tube oA se trouve la jonction. 3. Elément selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube est rectiligne. 4. Elément selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le tube s'étend longitudinalement. 5. Elément selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le tube s'étend transversalement. 6. Elément selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que l'échancrure est ouverte sur un côté longitudinal du corps. 7. Elément selon la revendication 3 ou 5, caractérisé par le fait que l'échancrure est fermée sur elle-même. 8. Elément selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les fils du couple ont un diamètre inférieur à 5/100 de mm. 9. Elément selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le faitqieles fils du couple sont reliés à des conducteurs métalliques de connexion qui sont partiellement noyés dans la masse réfractaire et partiellement exposés à l'extérieur de cette matière sur une portion du corps qui se trouve en arrière du tube, à l'opposé de la portion qui constitue le bouclier. 10. Elément selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la masse réfractaire est un corps qui présénte une échancrure dans laquelle est exposée la partie du tube où se trouve la jonction.