JPH0213816A

JPH0213816A - 金属溶湯の温度測定装置

Info

Publication number: JPH0213816A
Application number: JP16384088A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Imada; 今田　芳郎; Yoichi Mizutani; 洋一水谷
Original assignee: Aichi Steel Corp
Current assignee: Aichi Steel Corp
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1990-01-18

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、電気炉、取鍋、タンディシェ等の各種金属溶
湯容器に配設し２着脱及び加工容易で耐熱性及び耐久性
に優れた金属溶湯の温度測定装置に関する。

〔従来技術〕

金属溶湯の温度測定装置は、一般に電気炉、取鍋等の各
種金属溶湯容器内に配設され　３ｇ容器中の金属溶湯の
温度を測定するものである。

また、上記温度測定装置は金属溶湯等の高温測定物の温
度を測定するため、熱電対を利用した熱電高温度針であ
ることが多い。

該熱電高温度針は、熱電対の一端を一定の温度に保持し
、また他端を金属溶湯等の被測定物の近傍に配設する。

これにより１両者の温度差で生じた電力を測定して、金
属溶湯等の高温測定物の温度を測定することができる。

ところで、上記温度測定装置は高温測定物の温度を測定
するため、従来、保護管は炭化珪素（ＳｔＣ）、ホウ化
ジルコニウム（ＺｒＢｔ）等からなる耐熱セラミック材
料により構成することが知られている。

また、第５図に示すごとく、従来の温度測定装置９は容
器８の上方より金属溶湯７中に挿入して温度を測定する
ものである。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、上記炭化珪素及びホウ化ジルコニウムか
らなる保護管は、一般に熱衝撃性等の耐熱性に優れない
、そのため、使用に際して、該保護管を急熱することは
避けなければならない。これは、ヒートシボツクによる
亀裂発生等を防止するためである。そこで、これらの材
料からなる保護管は、一般に使用に際し長時間予熱して
おき。

一定の温度に保ちつつ使用されている。しかし。

これでは手間を要し、その作業は煩わしい。

また、上記従来の温度測定装置は、一般に容器の上方よ
り金属溶湯中に挿入しているが、これでは金属溶湯表面
に浮遊するノロ等で保護管が溶損する場合があり、耐久
性に優れない。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので２着脱及び加工容易で耐熱性及び耐久性に優れた金
属溶湯の温度測定装置を提供しようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、金属溶湯を入れる容器内の金属溶湯の温度を
測定するための温度測定装置において。

該温度測定装置は窒化ホウ素（ＢＮ）からなる保護管と
、該保護管内に挿置した熱電対等の温度センサーとから
なると共に、また上記保護管は上記容器の側壁に配設し
た保護管嵌挿孔内に嵌挿してなることを特徴とする金属
溶湯の温度測定装置にある。

本発明において、上記金属溶湯は２例えば鉄（Ｆｅ）、
アルミニウム（Ａｊり　、　Ｗ４　（Ｃｕ）　。

チタン（Ｔｉ）等の各種の金属を溶解したものである。

また、上記容器は９例えば電気炉、取鍋、タンデイシュ
等の上記金属溶湯を入れるものである。

特に、該タンデイシュは取鍋から注入された金属溶湯を
一旦受は入れる容器である。また、タンデイシュは金属
溶湯の流量を調整し、また金属溶湯中のノロ等を分離浮
上して金属溶湯を清浄化するものである。そのため、タ
ンデイシュは金属溶湯の温度管理を必要とし、スライデ
ィングノズルを底部に有する（第４図参照）、それ故、
温度測定装置は、該タンデイシュのスライディングノズ
ル近傍の、流動する金属溶湯の温度を測定できる位置に
配設することが好ましい。

また、上記保護管は上記熱電対を内蔵し保護するための
ケースである０本発明においては、該保護管は窒化ホウ
素（ＢＮ）により構成する。かかる保護管は、ＢＮ粉末
を所望の保護管形状に成形し、高温に加熱焼結すること
により作製する。

また、上記保護管嵌挿孔は、上記保護管を嵌着自在に配
設する。これにより、容器中の金属溶湯の温度を正確に
測定することができる。なお、該嵌挿孔の内壁には、保
護管の装着、取出しを容易にするため１石英管等の耐熱
性パイプを介設することが好ましい、しかして、前記嵌
挿孔と保護管との間隙、或いはこれらと石英管との間の
間隙には、酸化ジルコニウム等の耐熱性モルタルを充填
し、これらの間隙を塞ぐ。

また、上記温度センサーとしては２例えば熱電対、放射
温度計、測温センサーがある。該熱電対は、２つの異な
る金属９例えば銅とコンスタンタン、白金と白金ロジウ
ム等を環状に連結し、２接点間の温度差により温度を知
り得るものである。

また、上記放射温度計は高温測定物からの放射熱を熱電
対に当て９発生する起電力により温度を測る高温計であ
る。また、上記測温センサーは１例えば測温抵抗体を使
用したものがある。これは。

電気抵抗が温度によって変化する性質を利用した測温用
抵抗体である。

また、上記とは別に、前記保護管嵌挿孔と保護管との間
に、もう１つの温度センサーを配設することが好ましい
、これにより、万一上記嵌挿孔内に金属溶湯が浸入して
来た場合には、それを検出し、冷却、溶湯の早急排出等
の安全措置を行うことができる。

〔作用及び効果〕本発明にかかる金属溶湯の温度測定装置は、保護管が窒
化ホウ素からなる。そのため、該窒化ホウ素は電気的に
絶縁体であり、熱電対等を内蔵する熱電高温度針のケー
スとしては好ましい、また。

窒化ホウ素は結晶構造が安定しているため、耐熱性、耐
食性、耐久性に優れる。

それ故、上記保護管は温度測定装置の使用に当リ、予熱
する必要がない。また、使用中にノロ等で溶損すること
がなく、耐熱性、耐久性、経済性及び安全性に優れる。

なお、窒化ホウ素は高純度のものが好ましく、高純度の
ものは、約２０００℃以上の温度に耐えるものである。

また、窒化ホウ素は不純物ガス等に対しても耐久性を有
する。

そして、窒化ホウ素は加工性が良い。

また、温度測定装置は容器の側壁に配設した保護管嵌挿
孔内に保護管を嵌挿してなるものである。

そのため、該保護管の着脱は容易であり、また該保護管
は加工が比較的容易である。

したがって２本発明によれば２着脱及び加工が容易で、
耐熱性、耐久性、経済性及び安全性に優れた金属溶湯の
温度測定装置を提供することができる。

〔実施例〕

本発明にかかる温度測定装置を、第１図〜第４図を用い
て説明する。

即ち９本例の温度測定装置は、第１図及び第２図に示す
ごとく、窒化ホウ素からなる保護管１と。

該保護管１に内蔵した熱電対２と、該熱電対２を保護管
１内で固着させ保護するために充填したアルミナ焼結体
のチューブ３よりなる。なお、符号２１は熱電対のリー
ド線である。

上記保護管１は、本体１１の先端部１２を略半球状とし
た円筒状の窒化ホウ素焼結体よりなる。

該窒化ホウ素焼結体は、窒化ホウ素粉末を黒鉛炉を用い
て約２１００″Ｃで焼結し、酸化物等の不純物を除去し
て製造したものである。

また、上記熱電対２は白金と白金ロジウムとの２つの異
なる金属を環状に連結したものである。

また、上記チューブ３はアルミナ焼結体からなる耐熱絶
縁材料よりなる。これにより、該チューブ３は上記熱電
対を高温ガス等から保護し、熱電対の耐食性及び耐久性
を向上させる。

また９本例の温度測定装置は連続鋳造機６におけるタン
デイシュ６２の側壁６２１に配設する。

該連続鋳造機６は、第３図に示すごとく、取ＭＩ４６１
と、タンデイシュ６２と、鋳型６３と、ガイドロール６
４と矯正ロール６５とピンチロール６６と切断機６７よ
りなる。なお、符号７は金属溶湯。

また符号７１は鋳片である。

また、上記タンデイシュ６２は、第４図に示すごとく、
取ｗ４６１から注入された金属溶湯７を一旦受は入れ、
鋳型６３へ金属溶湯７を送る容器である。該タンデイシ
ュ６２は、その側壁６２１に温度測定装置の保護管ｌを
嵌挿するための嵌挿孔６２２を有する。

上記側壁６２１は、第１図及び第２図に示すごとく、キ
ャスタブル炉壁５よりなる。該キャスタブル炉壁５はマ
グネシアコーティングＪｉ５１を炉壁内側に有する。

また、上記保護管ｌは、キャスタブル炉壁５に形設され
た嵌挿孔５ｑに嵌挿する。そして、保護管１は、その先
端部１２を炉壁内側へ約６０ｍ突出させる。また、保護
管ｌは、キャスタブル炉壁５との間に石英管５２を介在
させている。これにより、保護管１の嵌挿を容易にする
と共に、保護管１の破損等を防止する。

また、保護管１と石英管５２との間には酸化ジルコニウ
ム（ＺｒＯ２）モルタル５４を充填する。

これにより９両者の隙間をなくシ、熱の損失等を防止す
る。また、外側には鉄皮５５を取付ける。

また、上記モルタル５４と石英管５２との間には上記熱
電対２とは異なる他の熱電対４を配設する。なお、符号
４１はリード線である。これにより、万一炉壁内側へ金
属溶湯が洩れてきた場合においても、その熱を検知し、
警告する。つまり。

上記側の熱電対４は湯洩検出温度センサーの機能を有す
る。また、かかる湯洩れの場合には、外方よりアルゴン
又は空気で冷却をし、浸入してくる溶湯を固化させてそ
の浸入を阻止する。また溶湯レベルを下げる。

即ち、上記熱電対４の挿入位置は通常３００〜４００°
Ｃであるが、保護管外周の隙間などがら溶湯が浸入し始
めたときには８００〜１１００’Ｃまで温度が上る。そ
こで、かかる昇温状態を検知したときには、鉄皮５５な
どを上記のごと（冷却する。それでも、溶湯の浸入を防
ぎきれずに。

１３００”Ｃを越える場合には、操業を停止して。

溶湯を排出して、溶鋼飛散の事故を防止する。

上記のごとく１本例の温度測定装置は窒化ホウ素からな
る保護管により構成されているため、加工性が容易で、
また耐熱性及び耐久性に優れる。

また１本例の温度測定装置の保護管はタンデイシュの側
壁における嵌挿孔に嵌挿するので１着脱が容易であり、
更に石英管の介在により９着脱は一層容易となる。

したがって３本例によれば１着脱及び加工が容易で耐熱
性及び嵌挿孔に優れた金属溶湯の温度測定装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明にかかる実施例を示し。第１図は温度測定装置の側面断面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ矢視拡大断面図、第３図は連続鋳造機の概要説明
図、第４図はタンデイシュの側面断面図、第５図は従来
の温度測定装置の使用説明断面図である。１０８．保護管、　　　　　１１．、、本体。１２、、、先端部。２．４．、、熱電対。３０１．チューブ。５・・、キャスタブル炉壁。５２、、、石英管。６８１．連続鋳造機。７００．金属溶湯。

Claims

【特許請求の範囲】金属溶湯を入れる容器内の金属溶湯の温度を測定するた
めの温度測定装置において、該温度測定装置は窒化ホウ素（ＢＮ）からなる保護管と
、該保護管内に挿置した熱電対等の温度センサーとから
なると共に、また上記保護管は上記容器の側壁に配設し
た保護管嵌挿孔内に嵌挿してなることを特徴とする金属
溶湯の温度測定装置。