JPH01299424A - 保護管式連続測温計の損傷防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶融金属等の温度を連続的に測定する保護管
式連続測温計の損傷防止方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、溶銑、溶鋼などの高温の溶融金属の温度を測定す
る方法として、放射温度計、光高温計、熱電温度計等が
提供されているが、測温精度の点で熱電温度計が好まし
く、最も一般的に使用されるのは、白金−ロジウム熱電
対（以下ＰＲ熱電対と称す）の先端を石英管で保護する
消耗型温度針であり、・通常、溶銑、溶鋼などにその熱
電対を浸漬すると、極めて短時間（１０〜２０秒間）の
うちに感熱部が溶融し、使用不能になるので、短時間で
測温を終了しなければならず、かつ測定１回毎に温度計
交換を必要としていた。このため、品質、操業の管理が
困難で、測温コス１−が高いことから、長時間連続測温
できる温度計が強く望まれ。

かかる浸漬型温度計の保護管として、例えば、実開昭５
５−３８２９０号に示されているように、高温の被測温
雰囲気中に挿入される外側部分を、ボロンナイトライド
を主成分とするものがあり、また他に、金属モリブテン
、ジルコニアセラミックス複合体を材質とした保護管が
提供されている。

しかし、之れらの保護管を用いた温度計の場合、溶銑、
溶鋼の連続測温では、肉厚１５＋ｎｎもの保護管を用い
ても、５〜１０時間にて保護管が溶銑、溶鋼にて侵食さ
れるため寿命が不十分である。しかし、最近、このよう
な保護管として好ましい材質、すなわち溶銑、溶鋼等の
溶融金属に対する耐食性に最も優れ、かつ十分な強度、
耐熱性、熱伝導性を有するものとして、硼化物系セラミ
ックが提供されている。このような硼化物系セラミック
の材料としては、ＺｒＢ２、ＴｉＢ２、ＴＵＢ、などが
ある。

特にＺｒＢ、は前記の材質条件を最も具備している。

（発明が解決しようとする１ｍ） しかるに、この硼化物系セラミックは、非酸化物を主成
分とするため、これを保護管材質に用いた場合、高温で
酸化しやすい。また、高温下で溶融スラグ、特にＣａＯ
１Ａｌ、０．．５ｉｎ２等の酸化物に対して侵食され易
い。このため、溶銑、溶鋼等の溶融金属の温度を連続的
に測定した場合、該溶融金属の場面近傍では、上記の溶
融スラグが浮遊し、かつ保護管の気液界面では酸化が激
しく。

保護管材質の組織が脆弱化し、更に溶融金属の流動によ
る二ローションの影響もあることにより、この部分の保
護管の局部的な侵食量が著しく、硼化物系セラミックの
本来の溶融金属に対する耐食性から期待される寿命に比
して極めて短時間のうちに測温が不能となる問題があり
、長時間にわたって測温可能な方法が強く望まれていた
。

（課題を解決するための手段、作用） 本発明の要旨は、硼化物系セラミックを主成分とする保
護管にて測温用センサーを保護しつつ溶融金属に浸漬し
測温する測温計を、測温中に溶融金属中にて上昇又は下
降もしくは上昇下降を行いかつ保護管の長手方向の軸を
中心に回転することを特徴とする保護管式連続測温計の
損傷防止方法にある。

保護管の材質としては、前記のように硼化物セラミック
特にＺｒＢ２が好ましいが、非酸化物を主成分とするた
め、高温で酸化しやすく、また、高温下で溶融スラグ、
特にＣａ　０１ＡＩ２０．、ＳｉＯ２等の酸化物に対し
て侵食され易い。

通常、高炉や連続鋳造設備等において、溶銑、溶鋼等の
溶融金属を測温する場合、湯面部には溶融スラグが多く
浮遊し、かつ湯面付近の保護管温度は１４００℃を越え
る高温となり酸化し易い。

また、タンデイツシュや樋は流路断面積に比べ水平方向
の長さの大きい容器であるため、溶融金属の流動が激し
い。したがって、保護管の場面近傍の一部分が局部的に
侵食されることにより、極めて短時間のうちに測温を中
断せざるを得ない場合が多い。

しかして、局部損傷の防止手段について、本発明者等が
多数の実験の結果、長時間同一位置を溶融スラグと接触
させないこと、かつ同一位置を気液界面に位置させない
ことが酸化物系スラブによる侵食の防止と、気液界面で
の高温酸化に対し有効であることを知見した。

そして、測温中に保護管を上昇又は下降あるいは上下動
をくり返すことが最も簡便な解決策であること、更に、
流動による二ローションの防止についても、同一面を長
時間流動に対向させないことが重要で、保護管の長手方
向の軸を中心に回動することが最も簡便な解決策である
ことを見い出したものである。

測温計を上下する速度、距離、一方向あるいは往復運動
等については、侵食位置の変更による侵食量の均一化が
できる限り特に規定するところではないが、少なくとも
溶融金属の正しい温度が測定できる範囲に、測温部を位
置することが必要である。また、回転についても、回転
数等は侵食位置の変更による侵食量の均一化ができる限
り特に規定するところではない。

（実施例） 本発明を図面に示された実施例によって詳細に説明する
。

（実施例１） 第１図に示すように、温度計は、硼化物セラミックＺｒ
Ｂ２を主成分とする保護管１の内部にＰＲＰ！、電対２
を配設し、該熱電対の端子は、補償導線３を用いて、温
度記録計４に接続されている。

このような構成の温度計を用い、溶銑、溶鋼等の溶融金
属の温度を測定するが、溶融金属浸漬時、湯面近傍の保
護管の局部的な侵食を防止するため、第２図に示すよう
に、保護管上部の接続端子箱５を支持しつつ保護管を昇
降、回転させる支持装置６により、該保護管を昇降、回
転させる。

このような構成の連続測温計を用い、連続鋳造設備のタ
ンデイツシュ内にて、１５２０〜１５８０℃の溶鋼温度
を測定した。その際、第２図の昇降、回転支持装置を用
い、昇降速度５〜１ｏｎｏ／時、回転数１〜５回／時に
て昇降、回転を実施した。保護管の肉厚は５Ｉとした。

その結果、保護管の局部的な侵食による中断もなく約７
０時間にわたり精度よく正常に測温か行われた。

（比較例１） 同様の材質を用いた保護管にて昇降、回転を行わずに測
温したところ約１０時間の測温後保護管の局部的溶損、
孔あきにより、保護管内に溶鋼が侵入し、熱電対が断線
、測温不能となった。

（実施例２） 第１図と同様の構成の連続測温計と第２図の昇降、回転
支持装置を用い、溶鉱炉の出銑口近傍の樋にて１４００
〜１５５０℃の溶銑温度を測定した。その結果、保護管
の局部的な侵食による中断もなく約８５時間にわたり精
度よく正常に測温が行われた。

（比較例２） 同様の材質を用いた保護管にて昇降、回転を行わずに同
一温度条件で測温したところ、約１５時間の測温後、保
護管の局部的溶損により測温不能となった。

（発明の効果） 以上、詳細に説明した如く、本発明の方法によれば、溶
銑、溶鋼等の高温溶融金属の長時間連続測温か可能とな
るため、′ａ温ココスト低減し、温度計の信頼性が大幅
に向上するほが、操業、品質の管理精度が飛躍的に向上
し操業安定化、品質向上、生産性向上等、極めて大きな
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の保護管式連続測温計の概略側断面図
である。 第２図は１本発明方法を使用するための装置の説明図で
ある。 １・・・保護管　　　　　　２・・・ＰＲ熱電対３・・
・補償導線　　　　　４・・・温度記録計５・・・接続
端子箱　　　　６・・・支持装置第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硼化物系セラミックを主成分とする保護管にて測温用セ
   ンサーを保護しつつ溶融金属に浸漬し測温する測温計を
   、測温中に溶融金属中にて上昇又は下降もしくは上昇下
   降を行いかつ保護管の長手方向の軸を中心に回転するこ
   とを特徴とする保護管式連続測温計の損傷防止方法。