JPH0220924B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融金属中から標本となる試料を採
取するための標本採取用ランスに関するものであ
る。

とりべの中の溶融金属の液位は、できるだけ正
確に知らなければならないが、これにはいくつか
の理由がある。一つの理由は、該溶融金属から標
本を引抜くときに、標本を採取すべき溶融金属の
中に、該標本とり出し装置が充分深く位置ぎめさ
れていることを知る要があるということである。
今一つの理由は、溶融金属を精錬するため、これ
に酸素ガスが吹込まれるとき、その効果を最良な
らしめるため、溶融金属液面の上方へ、一定の高
さにおいて、酸素ガスの吹込みが行われなければ
ならないということである。

酸素ガス吹込みの場合、酸素ガスランスの開口
と、金属液面、即ちスラグ層の下方の溶融金属の
液面との間の距離は、事実上数センチメートル以
上変動してはならない。併し、今日迄、受入れら
れ得る精度を以て、溶融金属の液位を決定するの
に充分に使用できる方法は存在せず、従つてこの
理由で、50cm程度の派生的変動を許さなければな
らなかつた。即ち、このために溶融金属の組成に
生じた変動が、適当な手段で補償されねばならな
かつた。このことが更に、チル鋳型の中の滞在時
間を不必要に引延ばすことになり、従つて費用を
増大することになつた。

下に、本発明を、標本取り出しランスに関係づ
けて説明するが、当業者には、感知器より得られ
た信号が、如何にして他の数個の目的にも用いら
れ得るかは明かであると思う。即ち、標本取出し
によつて得られた信号は、酸素ガスの吹込みのた
め、酸素ランスを如何程深く、溶融金属の方へ引
卸さなければならないかを決定するのに用い得る
ことになるが、尚、或る別個の液位表示器を、標
本のとり出しにも又酸素ガスの吹込みにも、使用
することが可能である。

説明のための実施例においては、一つの誘導感
知器が使用される。或る種の用途においては、容
量性感知器の方が有利なことがある。又或る種の
用途においては、縦続的に配置された２つの感知
器を使用するのが適切なこともある。例えば、信
号が、スラグ層から受取られる程、スラグ層が、
金属内に厚く存在する疑いがある場合である。そ
のような場合、２つの感知器からの信号の差異
が、溶融金属の液位が横たわる個所を明瞭に表示
する。

溶融金属、特にとりべの中の溶融金属から、標
本を引抜くことに関しては多くの問題が存在す
る。これ等の問題の中には、該標本取出器が引抜
かれるときに代表的標本が得られるように、その
標本取出器が溶融金属の中の充分深い個所まで達
したこと、および標本が、標本取出し鋳型を満た
すには充分であるが、標本取出器が引揚げられた
ときその標本が凝固しないで流れ出るには不充分
な程度の長さの或る時間だけ、標本取出器が溶融
金属の中に保たれること、を如何にして確実なら
しめるかの問題がある。

尚、他の装置、例えば、溶融金属の中の酸素の
活性および温度を決定し、更にこのような装置が
沈めて置かれる時間を決定するための測定装置
が、溶融金属の方へ或はその中まで引卸される液
位を決定することに関しても、同様な問題が存在
する。

溶融金属の表面上には、常に、標本取出器が支
障を受けずにその中に突入しなければならない、
スラグその他の汚染物の浮遊層が存在する。この
層の下方には、これに引続き、比較的薄い、極度
に熱い溶融物の帯域があり、この帯域の下に、通
常標本を引抜くのに望ましい溶融物部分が横たわ
る。

尚、廃棄可能型、および多数回使用型の標本取
出装知が知られて居り、これ等は、或る場合僅か
に変形を施せば、本発明によるランスと関係づけ
て使用することができる。従つて標本取出装置自
体は、何等本発明の対象ではない。更に、本発明
による装置により、溶融金属の方へ、およびその
中へ引卸すのに使用し得るその他の装置も、本発
明の一部を構成するものではない。

標本取出装置を溶融金属の中へ挿し込むには、
通常その一端に標本取出装置がとりつけられてい
る、直線或は彎曲した鋼製の管の形のランスが使
用される。この標本取出装置は手操作により、或
は捲上装置によつて、溶融金属の中の、抽出を行
う人によつて該溶融金属の代表的標本を取出すの
に充分と判断される個所へ、引卸される。これに
関しては、抽出鋳型が満たされ、そして標本が、
その中に残留するに充分なだけ硬化するに足る時
間、溶融金属の中に標本取出器を維持することが
重要である。若し、標本取出器が、過度に長い間
溶融物の中に保たれるならば、標本取出器が引揚
げられるとき、鋳型から標本が流れ出す程にま
で、標本が加熱されることになる。

スラグの層の厚さを決定し、従つてとりべの中
の、溶融物の表面が横たわる液位を決定すること
が、実際上不可能である故、往々代表的標本を得
ることが困難となる。そこで、標本と関連を持つ
サーモ素子を使用することによつて、上記問題を
解決せんとする試みが行われた。その着想は、ス
ラグ層の下方の熱い帯域をして、溶融金属の液位
を明瞭に表示させることにあつた。併し、この試
みは、主として、堆積物が、サーモ素子へ附着
し、そして不正確な表示を生じたために成功を収
めては居ない。その意味で、堆積物に関する問題
を解決する方法は発見されては居ない。

本発明の目的は、何回も再利用できると共に、
再利用に際しての費用も安価な、標本採取用ラン
スを提供することにあり、更に、溶融金属中の所
望深さで、標本となる試料を採取することができ
る、標本採取用ランスを提供することにある。

かかる目的を達成するため、本発明の標本採取
用ランスは、次のような構成を採る。すなわち、
とりべ等の中の溶融金属中に挿入される標本採取
用ランスであつて、前記溶融金属中のある深さで
標本用の試料を採取するため、下端部に標本取り
出し器を有する、標本採取用ランスにおいて、前
記溶融金属中の前記標本採取用ランスの深さを決
定するために、 前記標本採取用ランスのランス管の内部の、前
記標本取り出し器の上方の所定距離の所に、非接
触型の感知器を設置し、前記感知器に連結され、
かつ、前記ランス管を通つて延在する、導体を設
け、 前記感知器にそれ自体知られた方法で連結さ
れ、かつ、前記導体を通つて入力される前記感知
器からの信号を処理する、外部機器を設け、 前記ランス管の下部を、溶融金属が前記ランス
管の内部に流入しないように閉鎖し、 前記ランス管の前記感知器に対向する壁に孔を
設け、 耐熱性を有し、かつ、電気の非伝導体からな
る、鞘を、前記ランス管の周囲に設け、該鞘によ
つて、前記感知器が前記溶融金属に接触しないよ
うに、前記孔を完全に覆うこと、 を特徴とする、標本採取用ランスである。

かかる構成を有する本発明の標本採取用ランス
によれば、感知器によつて溶融金属中における標
本取り出し器の深さを正確に知ることができるか
ら、所望の深さにある溶融金属を標本として採取
することができるばかりでなく、本発明の標本採
取用ランスは鞘の交換のみで何回でも再利用がで
きるから、使用コストを低減することができる。

次に、本発明の実施例を示す図面を参照して、
本発明を更に具体的に説明しよう。

図示の実施例において、鋼製の管より成るラン
ス２０の中に、非接触型の誘導感知器１が位置ぎ
めされて居り、前記ランスの端附近に標本取出器
が取付けられている。感知器１は例えばねじ２２
により、棒２１上に装架されている。ランスの管
２０の所望の位置に、感知器１が保たれるよう
に、棒２１が折曲げられて居り、その端は、例え
ば、リベツト２３により、ランス管２０へ固定さ
れている。併し、上記取付は、ランス２０の外表
面が平滑となるように施されている。

感知器１は、ランス管２０の孔２４へ直接に対
向して位置ぎめされている。この孔は、感知器１
が、ランス管２０の中において溶融金属の作用を
受けないように、充分の大きさが与えられてい
る。

感知器１は、半径方向に調節可能であり、従つ
てこれは、ランス管の中で孔２４から種々の距離
においてその位置を占めることができる。このよ
うにして、その作動突起が、調節に従つてランス
から種々の距離まで引伸ばされる故、その感知の
度合が、簡単に変えられる。この調節は、ねじ２
２によつて施すことができる。

感知器１の感度は、電気的にも変えられる。或
る場合に、溶融金属上のスラグが、感知器に影響
を及ぼす程の量の金属を含むときには、感度を低
減させる理由ともなり得ることになる。

感知器からは、多数の導体２５が引出されて居
り、これ等の導体は、下に述べるように、適当に
この装置へ接続されている。

標本取出器２６が使用される場合、これは感状
の鞘２７と共に、ランス２０の端の上方に位置ぎ
めされる。鞘２７は、成るべく紙材料より作るを
可とし、そしてこれは、例えば珪酸ソーダ或は樹
脂のような、適当な結合剤によつて貼りつけられ
た数層より成り、その厚さは10乃至15mmにされて
いる。上記厚さは、用途に従つて変え得るもの
で、上記値は、最も一般に使用されるものに適す
るに過ぎない。

鞘２７の長さは、これが、充分の余裕を以て孔
２４を覆うに足るようになつて居り、そして標本
取出器２６は、ランス２０上に直接装架されたと
き、感知器１と一定の関係を保ち、その中に鋳型
を位置ぎめさせるように構成されている。

鞘２７の中の材料は、感知器１に影響を与えな
いため、非導電質にされている。この物質は、溶
融金属がこれに附着しないようにもなつて居り、
そしてこれは、紙の外に例えばセラミツクのフア
イバ等より作ることもできる。紙を材料とすれ
ば、それが溶融物の中へ引卸されたとき、沸騰が
主として鞘材料の中に生じ、この沸騰が、鞘へ堆
積物を附着させない効果を生じ易くするように作
用する。

感知器１には、ランス２０から概ね横断的に突
出する作動突起が設けられている。これは、標本
取出器２６が、溶融物の中へ引卸されたとき、溶
融金属の作用を受けて、この感知器が所望の信号
を与えることを意味する。尚感知器が、スラグ層
によつて影響を受けることは稀であることが判明
している。

次に述べる電気装置の作用から、本発明の機能
態様が明かにされることと思う。併し、これには
種々の設計が考えられ、従つてこゝに述べるもの
は、一つの適当な設計を例示するに過ぎないこと
を了承されたい。

標本取出器が使い捨て型であるか多数回使用型
であるか、或は他の何等かの装置が使用されるか
否かには無関係に、本発明の基本的新規性は、非
接触型の感知器が使用可能であることに存し、そ
して、このことが、感知器がランス自体の中に保
持されていることによつて達せられていること
は、当業者には、明かなことと思う。感知器を作
動させるに要するランスの孔は、鞘によつて充分
保護されて居り、そしてこの鞘の構成が、感知器
の検出能力に否定的な影響を及ぼさずに、充分な
保護を与えていることは驚異に値する。この理由
で、感知器に対する装置およびカバーは、本発明
の主旨自体を害せずに、これを分離することが充
分に可能である。

「標本取出し準備」の信号灯が、「シヤツタ或
はゲート接点」３が閉鎖されたときに点灯し、そ
して同時に、非接触型の誘導感知器１に対する増
幅ユニツト２へ24Vの電位がかけられる。

非接触型の誘導感知器１よりの信号は、該感知
器が溶融金属を検出するときは24V、そして感知
器が、溶融金属を検出しないときは0Vと想定さ
れる。

標本とり出し器を引卸すための駆動モータを接
続するには、起動ボタン４が押されて、リレーの
接点群を自己保持させるためのリレー５が作動さ
せられる。リレー５は、接点７５に対抗的に載せ
られている接点腕７２を経て、電源位相１０から
附勢される。

誘導感知器１が引卸されて、溶融金属に達すれ
ば、接続部７１上に電位24Vが生じ、この電位
が、リレー７をして自己保持状態に切換えさせ
る。同時に、「標本取出し用意」の信号灯が消滅
する。非接触型の感知器１が溶融金属を感知すれ
ば、リレー７が附勢されて、リレー接点７３を位
置７５から位置７４へ切換えることにより、リレ
ー５のコイルに給与されている電流が遮断され、
リレー５の自己保持状態が止む。接点腕７３の位
置７４への切換により、タイマ７８へ電圧が加え
られて、タイマ７８がトリガされる。或る一定の
時間後、タイマの接点８０が閉成されることによ
り、モータリレー６が附勢されて、駆動モータ
を、標本取出器を溶融金属から引揚げる「上行」
の位置へ切換える。この場合の上行運動を制限す
るため、リミツトスイツチ１１が設けられてい
る。標本取出器の中に故障が生じた場合にはタイ
マの接点８０にバイパスを作る、非常引揚げ接点
が設けられて居り、従つて標本取出器は、タイマ
の接点８０が動作させられる以前に、溶融物から
取外されなければならない。非常引揚げリレー１
２の中の弓状接点１２１は、この接点１２１が、
「降下」リレー５への電流を遮断すると同時に、
引揚げのためのリレー６を附勢する。

標本取出器が、溶融物から引離されていると
き、接続部７１上の電位が、24Vから0Vへ切換
えられる。ゲート接点３の開放が、リレー７の自
己保持を破ることにより、「標本取出し準備」の
信号灯が点灯し、タイマ８が復帰させられる。こ
れが標本取出しの順序操作を新規に施し得ること
を表わす。

上述の本発明の装置においては、ランスの中に
順次２つの感知器を設けることができる。溶融金
属の中に沈めることによる２つの感知器からの両
信号を比較することにより、スラグ層の厚さの表
示を得ることもできる。その場合には、スラグか
らは弱い信号が受入れられ、本体の溶融金属から
は強力な信号が受入れられるように、２つの感知
器が調節される。

本発明は、標本取出器が溶融金属の中へ沈めら
れるその深さを決定するのに溶融金属の液位が用
いられる、一つの標本取出装置に関して記述され
たが、溶融金属の液位に対する信号、或はスラグ
の液位に対する信号が、他の制御目的、例えば、
酸素ガスランスに対する溶融金属の上方の位置を
決定する目的にも使用できること明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、標本取出装置、或はその他の装置を
担持する、本発明のランスの端を、一部断面を以
て表わす図、そして第２図は、本発明による、ラ
ンスを含む標本取出装置に対する電気回路の接続
図である。 １：感知器、３：シヤツタ接点、４：起動押
釦、５：リレー、６：リレー、７：リレー、８：
タイマ、１１：リミツトスイツチ、１２：非常引
揚接点、１２１：弓接点、２０：ランス管、２
１：棒、２２：ねじ、２３：リベツト、２４：ラ
ンス管の孔、２５：導体、２６：標本取出器、２
７：鞘、７１，７２，７３，７４，７５：リレー
の接点、７８：タイマ、８１，８２：接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ とりべ等の中の溶融金属中に挿入される標本
   採取用ランスであつて、前記溶融金属中のある深
   さで標本用の試料を採取するため、下端部に標本
   取り出し器２６を有する、標本採取用ランスにお
   いて、前記溶融金属中の前記標本採取用ランスの
   深さを決定するために、 前記標本採取用ランスのランス管２０の内部
   の、前記標本取り出し器２６の上方の所定距離の
   所に、非接触型の感知器１を設置し、 前記感知器１に連結され、かつ、前記ランス管
   ２０を通つて延在する、導体２５を設け、 前記感知器１にそれ自体知られた方法で連結さ
   れ、かつ、前記導体２５を通つて入力される前記
   感知器１からの信号を処理する、外部機器を設
   け、 前記ランス管２０の下部を、溶融金属が前記ラ
   ンス管２０の内部に流入しないように閉鎖し、 前記ランス管２０の前記感知器１に対向する壁
   に孔２４を設け、 耐熱性を有し、かつ、電気の非伝導体からな
   る、鞘２７を、前記ランス管２０の周囲に設け、
   該鞘２７によつて、前記感知器１が前記溶融金属
   に接触しないように、前記孔２４を完全に覆うこ
   と、 を特徴とする、標本採取用ランス。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の標本採取用ラン
   スにおいて、前記ランス管を構成する金属によつ
   て前記感知器が影響を受けないように、前記孔は
   十分な幅を有する、標本採取用ランス。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の標本採取用ラン
   スにおいて、前記感知器が非接触型の誘導感知器
   である、標本採取用ランス。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の標本採取用ラン
   スにおいて、前記鞘２７が紙材料で形成されてい
   る、標本採取用ランス。