JPH02263159A

JPH02263159A - 溶融金属の試料採取及び／又は温度測定用プローブ

Info

Publication number: JPH02263159A
Application number: JP1085104A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ishizaka; 石坂　秀樹; Toshiyuki Kitaura; 北浦　俊幸; Katsumi Yuasa; 湯浅　克巳
Original assignee: KAWASOU DENKI KOGYO KK
Current assignee: KAWASOU DENKI KOGYO KK
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1990-10-25
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2706732B2

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、溶融金属中に浸漬して該溶融金属の試料を採
取し及び／又は温度等を測定するだめのプローブに関す
る。

〔従来の技術〕

吹錬中に鋼浴等の溶融金属浴の温度等や、成分を測定す
る方法としてサブランスシステムが公知である。即ち、
第８図示のように、溶融金属浴１を収納する転炉２に対
し２通常の酸素吹き込み用ランス３を下降させて溶融金
属浴中に吹錬を行うと共に、もう１本のランス（サブラ
ンス）４を下降させて該サブランス４の下端に取付けた
プローブ５を吹錬中の浴１中に浸漬せしめ、該プローブ
５により温度等の測定や試料の採取を行っている。

第９図ないし第１１図に示すように、サブランス４は、
下端に突起６を設け、該突起６の上方に位置して径大と
なる肩部７を備える。プローブ５は、紙管等により形成
された管部８の下端に、同じく紙管等により形成された
試料採取及び／又は計測部９を設け、その中に測温セン
サー、酸素センサー、試料採取容器等を具備する。前記
管部８の上端には２紙管等により形成された連結筒１０
が設けられる。プローブ５をサブランス４の下端に取付
ける作業は機械的に行われる。即ち、プローブ５を固定
した状態で該プローブの上方よりサブランス４を下降せ
しめ、前記突起６を連結筒１０に圧太し嵌着する。

前記突起６は連結筒１０に挿入されるとプローブ５内の
コネクタ（図示省略）と結合し、プラグ及びソケットに
よる電気的連結を構成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

サブランス４によりプローブ５を転炉２内に挿入すると
、転炉２内には細かい溶融金属細粒が浮遊（スピッティ
ング）状態にあるから、この溶融金属細粒がプローブ５
及びサブランス４の外周面に付着する。また、転炉２内
には高温雰囲気ガスが充満している。このため、プロー
ブ５の連結筒１０は、溶融金属細粒１２及び高温雰囲気
ガスにより外周面を燃焼される。ごの燃焼の結果、連結
筒１０の上端縁も燃焼され。

サブランス４の肩部７との間に隙間１３を生しる（第９
図）、（サブランス肩部の摩耗による機械的変形、又は
突起６の曲がり等により、プローブをサブランスに取付
けたときに既に隙間１３を生じている場合もある。）次にサブランス４を下降させることによりプローブ５の
試料採取及び／又は計測部９を溶融金属１に浸漬すると
、溶融金属１がスプラッシュされ、飛散した溶融金属が
サブランス４及びプローブ５の外周面に付着する。また
、吹錬中の溶融金属１は炉内にて飛散（スロッピング）
状態にあるから３飛び跳ねる溶融金属がサブランス４及
びプローブ５の外周面にイ；１着する。その結果、上述
した連結筒１０の燃焼を促進し隙間１３を拡大する。

試料の採取及び／又は温度等の測定を終えてサブランス
４を上昇させ、プローブ５を転炉２から引き上げると、
サブランス４の外周面に付着していた溶融金属が垂れ下
がりプローブ５側へと移動し、前記隙間１３に浸入する
５溶融金属は浸入時に隙間１３を拡大すると共に、その
後、冷却凝固し、地金１４となる（第１０図）。

この地金１４は、前記隙間１３に充填されている結果、
サブランス４の肩部７を包み覆う塊状地金部１４ａを形
成する。

サブランス４は、転炉２から引き上げた後プローブ５を
取外し、別の新たなプローブを取付けて再び転炉２に挿
入され、以後、このような作業を繰返して行われる。と
ころで、プローブの取外しに際して、サブランス４の突
起６からプローブ５の連結筒１０を引き抜くと、上述し
た塊状地金部１４ａがサブランスの肩部７を包みこむよ
うに付着しているため、該肩部７から容易に剥離せず、
連結筒１０上で凝固した地金１４ｂと分断されて肩部７
側に残存する（第１１図）。

このような塊状地金１４ａがサブランス肩部７に付着残
存することを許すと、繰返し行う試料採取及び／又は温
度等測定の作業のたびに。

付着した地金１４２が次第に成長して大きな塊状を成し
、遂には新たなプローブをサブランスに取付けることが
不可能になってしまう、即ち突起６とコネクタ（図示省
略）との電気的連結を不可能ならしめることになる。

〔課題を解決するための手段〕

サブランスとプローブの連結部における地金付着を防止
する技術として１本出願人は、既に実開昭６に１７６６
７号を提案した。これによれば、プローブの連結筒が高
温時ガスを発生し、ガス発生後は炭化物として残留する
材料により形成されているため、上述したスピンティン
グ状態の溶融金属細粒を連結筒の外周上で跳ね退ける作
用を期待することができ、溶融金属の付着防止に寄与す
ることが確認された。然しなから、ガス発生後に炭化物
として残留する既燃焼物は１機械的強度が脆弱であるた
め、サブランスが、スプラッシュ又はスロッピングによ
る溶融金属の衝当を受けて振動したり、吹錬中転炉内の
酸素及び酸素反応ガスの激しい流れを受けて振動し、更
には、プローブ自体が吹錬中の溶融金属の激しい動きに
より揺動すると、該既燃焼物が部分的に崩壊し１時とし
て連結筒とサブランス肩部との間に上述したような好ま
しくない隙間を形成してしまうことが確認された。

一方、サブランスとプローブの連結部に弾性リングシー
ルを介在させたものが特開昭６０２０３８５６号として
公知である。然しなから。

このような弾性リングシールは、高温により燃焼し、そ
の結果、連結筒とサブランス肩部との間に上述したよう
な好ましくない隙間を形成するから、結局、上記課題を
解決することはできない。

本発明は、上記課題を解決した溶融金属の試料採取及び
／又は温度等測定用プローブを提供するものであり、そ
の手段として構成したところは、サブランスの下端に装
着することにより溶融金属の試料を採取し及び／又は温
度等を測定するプローブであって、サブランス下端の突
起を挿着せしめる筒状体とされ且つ該突起上方のサブラ
ンス肩部に対面する上部環状縁を備えた連結筒をプロー
ブの上部に設けたものにおいて：前記連結筒の少なくと
も外周面を構成する保護筒部を、金属芯材に被覆材を被
覆せしめた複合体により形成し；前記被覆材を高温時ガ
スを発生する材料とすることにより保護筒部にガス発生
手段を構成し；前記複合体の上端により形成した前記上
部環状縁に、サブランス肩部の押圧力により芯材を圧潰
せしめ該ザブランス肩部に密接せしめるシール手段を構
成した点にある。

〔実　施　例〕

以下図面に基づいて発明基の実施例を詳述する。

本発明において、プローブ５は、第９図に示した従来例
と同様に２紙管等により形成された管部１６の下端に、
同じく紙管等により形成された試料採取及び／又は計測
部（図示せず）を設ける一方、前記管部１６の上端に連
結筒１７を設ける。前記試料採取及び／又は計測部には
測温センサー、酸素センサー、試料採取容器等が内装さ
れる。前記連結筒１７内にはコネクタ（図示せず）が配
置される。

サブランス４は、上述した通り、突起６及び肩部７を備
える。プローブ５を固定した状態で該プローブ５の上方
からサブランス４を下降せしめ、突起６を連結筒１７に
圧入嵌着することにより、プローブ５をサブランス４に
機械的に取付ける。突起６はコネクタ（図示せず）と結
合され、電気的に連結される。

本発明において、前記連結筒１７は、少なくとも外周面
を保護筒１７ｃにより形成され、該保護筒１７Ｃは、金
属芯材に被覆材を被覆せしめた複合体６１を含むものに
形成される。前記被覆材は、高温時ガスを発生する材料
とされ。

これにより保護筒１７ｃにガス発生手段１９を具備せし
める。また、複合体の上端縁には、サ−８＝ブランス肩部７の押圧力を受けることにより圧潰され該
サブランス肩部７に密接するシール手段４０を具備せし
められる（第１図）。

図示実施例において、連結筒１７は３紙管から成る内筒
１７ａを管部１６に外挿し固着しており、該内筒１７ａ
の下半部に紙管から成る外筒１７ｂを外挿し固着すると
共に、該内筒１７ａの上半部に前記複合体から成る保護
筒１７ｃを外挿し固着している。

前記ガス発生手段１９を構成するための、高温時ガスを
発生する材料としては１例えば、クロロプレンゴム等の
合成ゴム材料、或いはフェノール樹脂又は尿素樹脂等の
高分子系合成樹脂材料を用いることができる。

前記複合体６１の金属芯材としては、塑性変形自在な種
々の多数の金属材料から任意に選択することが可能であ
るが、計測対象の溶融金属と同質材であることが最も好
ましい１例えば。

銑又は鋼の溶融金属に対してはＳＳ材を用いＳＵＳの溶
融金属に対してはＳＵＳ材を用いるのが良い。

保護筒１７ｃを形成するための実施例を第６図及び第７
図に示している。

第６図において、保護筒１７ｃは、高温時ガスを発生す
る材料から成るシート６０と、該シート６０の外側に重
合固着された複合体６１とら構成されている。前記複合
体６１は、　！ｆｉＡ材を編織して成る金属ネットの金
属芯材６２と、該金属ネットを被覆して被着された高温
時ガス発生材料から成る被覆材６３により構成されてい
る。このような複合体６１は、金属ネットを上述の高温
時ガス発生材料の溶融浴中に浸漬せしめ、該材料をネッ
ト表面に付着せしめることにより簡便に製作できる。而
して、保護筒１７ｃは、前記被覆材６３及び複合体６１
の網目に臨むシート６０により外周面にガス発生手段１
９を構成する。また、芯材６２と被覆材６３から成る複
合体６１は、その全体が押し潰すことにより自在に変形
する。そこで、この実施例では。

該複合体の少なくとも上部環状縁をシート６０及び内筒
１７ａの上端よりも突出せしめて配置することにより、
該突出縁が外力により容易に圧潰自在とされたシール手
段４０を構成する。

第７図において、保護筒１７Ｃは、高温時にガスを発生
する材料から成るシート６０の外周にシート状の複合体
６１を重合固着して成る。

この複合体６１は、金属板を芯材６４として該芯材６４
を上述の高温時ガス発生材料による被覆材６５により被
覆することにより構成され。

多数の打抜孔６６を開設している。而して２保護筒１７
Ｃは、前記被覆材６５及び打抜孔６６に臨むシート６０
により外周面にガス発生手段１９を構成する。また、芯
材６４と被覆材６５から成る複合体６１は、全体が外力
により容易に圧潰自在とされ、該複合体の」二部環状縁
をシー　ｌ−６０及び内筒１７ａの上端よりも突出せし
めて配置し、該突出縁によりシール手段４０を構成する
。

尚、第６図及び第７図の何れの実施例においても、前記
複合体６１を内外周に複数枚積層し冊て厚肉の積層体を形成し、前記シート６０に代えてこの
ような積層体を配置しても良い。

ところで２本発明のシール手段４０は、上述のように、
サブランス肩部７の押圧力により複合体６１の周縁部を
圧潰し、該ザブランス肩部７に密接せしめ、溶融金属の
自由な浸入をある程度妨げるものであれば足り、サブラ
ンス肩部７に気密的に密着することまでは要求しない。

従って１本明細書中「シール」の語は、厳格なシールの
意味ではなく２部分的に微細な隙間を有する場合等を含
む広い意味に解すべきことを了解されたい。

〔作　　　用〕

プローブ５をサブランス４に取付けるに際しては、プロ
ーブ５を固定した状態で、該プローブ５の上方からサブ
ランス４を下降せしめ、突起６を連結筒１７に圧入嵌着
することにより機械的取付けが行われる。ザブランス４
の下降押圧力は大であるため、連結筒１７のシール手段
４０はサブランス肩部７により押し潰される。

この圧潰による変形時、シール手段４０は金属芯材の塑
性変形によりザブランス局部７０表面に馴染んで密接す
る（第２図）、このため、たとえサブランス肩部７が摩
耗により不規則的に変形していても、該肩部７と連結筒
１７との間に隙間を生じることはない。

サブランス４によりプローブ５を転炉２内に挿入すると
、連結筒１７のガス発生手段１９からガスが発生する。

即ち、上述したクロロプレンゴム等の合成ゴム、或いは
フェノール樹脂等の高分子系合成樹脂の場合、燃焼して
ガスを発生し、ガス発生後は炭化物として残留する。こ
のガス発生により、転炉２内に浮遊（スピッティング）
する細かい溶融金属細粒Ｍ１は連結筒１７の外周から跳
ね退けられる（第３図）、従って、該溶融金属細粒Ｍ１
が連結筒１７に付着することは防止される。

次に、サブランス４を下降させることによりプローブ５
の試料採取及び／又は計測部を溶融金属中に浸漬すると
、溶融金属がスプラソシュされ、飛散した溶融金属がサ
ブランス４及びプローブ５の外周面に付着する。また、
吹錬中の溶融金属は炉内にてスロッピング状態にあるか
ら、飛び跳ねる溶融金属がザブランス４及びプローブ５
の外周面に付着する。然しなから、この間、連結筒１７
のガス発生手段１９はガスを発生し続けているから、溶
融金属は一旦、連結筒１７に付着しても直ちにガスによ
り吹き飛ばされ落下せしめられる。

試料の採取及び／又は温度等の測定を終えてサブランス
４を上昇させ、プローブ５を転炉２から引き上げると、
サブランス４の外周面に付着していた溶融金属は垂れ下
がりプローブ５側へと移動する。この際、サブランス肩
部７と連結筒１７との間には従来のような隙間は形成さ
れておらず、金属芯材と共に複合体６１を圧潰せしめる
ことにより形成されたシール手段４０が充填されている
。従って、垂れ下がる溶融金属はプローブ５の下方へと
円滑に移動する（第４図）。

サブランス４からプローブ５を取外し、これを別の新た
なプローブと取替えるに際し１サブランス４の突起６か
らプ１コープ５の連結筒１７を引き抜くと、前記連結筒
１７の外周にて凝固した塊状地金１５は、連結筒１７に
付着してサブランス肩部７から引きヱリがされる。従っ
てサブランス肩部７には従来のような地金残存を生しな
い（第５図）。

尚５保護筒１７Ｃを上記第６図及び第７図のように構成
しておけば、サブランス４の外周から保護筒１７ｃの外
周面に垂れ下がり移動する溶融金属が、保護筒１７Ｃに
強固に固着されるという好結果を得ることができる０例
えば、第６図示の実施例においては、保護筒１７Ｃを構
成するネット状複合体６１の被覆材６３はガス発生して
燃焼した後は炭化物として残留するがサブランスが、ス
プラッシュ又はスロッピングによる溶融金属の衝当を受
けて振動したり、吹錬中２転炉内の酸素及び酸素反応ガ
スの激しい流れを受けて振動し、更には、プローブ自体
が吹錬中の溶融金属の激しい動きにより揺動すると、前
記残留炭化物が部分的に崩壊し、金属芯材６２を露出せ
しめることがあり、この場合。

垂れ下がって来た溶融金属を該芯材６２に凝着すると共
にネットに絡んで凝固せしめ塊状地金１５を形成する。

また、第７図示の実施例においては、垂れ下がって来た
溶融金属がシート状複合体の打抜孔６６に絡み、ガス発
生後の炭化物の崩壊部分から露出する金属芯材６４に凝
着して塊状地金１５を形成する。従って、前述のように
、サブランスからプローブを引き抜いた際、塊状地金１
５がプローブに追従してサブランス肩部７から好適に引
き剥がされることになる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成した結果３次の効果を奏する
。

（１）ガス発生手段１９により連結筒１７の外周面から
ガスを発生せしめるものであるから。

該連結筒１７に溶融金属が付着することを防止できる。

（２）連結筒１７とサブランス肩部７との間には金属芯
材と共に複合材を圧潰することにより密接せしめて成る
シール手段４０が設けられているので、サブランスから
プローブへと垂れ下がり移動する溶融金属がザブランス
肩部７と連結筒１７との間に差込み状に浸入することを
確実に防止できる。

（３）　　このため、サブランスからプローブを引き抜
くに際して、前記連結筒１７上で凝固した塊状地金１５
は、プローブ側に追従してザブランス肩部から引き剥が
され、従来のようにサブランス肩部に残存付着すること
はない。

（４）特に、連結筒１７の少なくとも外周面を構成する
保護筒１７ｃを、金属芯材に被覆材を被覆せしめた複合
体により形成することにより、該金属芯材の塑性変形を
介してシール手段４０を容易に構成できるばかりか、被
覆材によりそのままガス発生手段を構成できるので、該
保護筒１７Ｃの製作を容易に行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の要部を示す縦断面図、第２
図はプローブをサブランスに機械的に取付けた状態の縦
断面図、第３図は転炉内で溶融金属細粒を受けている状
態の縦断面図、第４図はサブランス外周の溶融金属がプ
ローブ側へ垂れ下がり移動した状態の縦断面図、第５図
はプローブをサブランスから引き抜いた状態を示す縦断
面図、第６図は連結筒を構成する保護筒の第１実施例を
示す切欠斜視図、第７図は同第２実施例を示す切欠斜視
図、第８図はは酸素ランス及びサブランスを挿入した状
態の転炉を示す縦断面図、第９図は従来のプローブをサ
ブランスに取付けた状態で転炉内の溶融金属細粒を受け
ている状態の一部縦断面正面図、第１０図は同従来例に
おいてザブランス外周の溶融金属がプローブ側へ垂れ下
がり移動した状態の縦断面図、第１１図は同従来例にお
いてプローブをサブランスから引き抜いた状態を示す縦
断面図である。１・・・溶融金属、２・・・転炉、３・・・酸素ランス
４・・・ザブランス、５・・・プローブ、６・・・突起
、７・・・肩部、１３・・・隙間、１５・・・塊状地金
、１６・・・管部、１７・・・連結筒、１７ａ・・・内
筒、１７ｂ・・・外筒、１７Ｃ・・・保護筒、１９・・
・ガス発生手段４０・・・シール手段、６１・・・複合
体、６２．６４・・・金属芯材、６３．６５・・・被覆
材。、０手続補正書（自発）１．事件の表示平成１年特許願第８５１０４号２、発明の名称溶融金属の試料採取及び／又は温度等測定用プローブ３、補正をする者事件との関係（特許出願人）川惣電機工業株式会社４、代理人　■５３０　　置　０６−３６１−７１１２
６゜７゜自　　　　発補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄補正の内容明細書第９頁第５行に「連結筒１あるを「管部１６内」に訂正する。７内」と

Claims

【特許請求の範囲】１、サブランスの下端に装着することにより溶融金属の
試料を採取し及び／又は温度等を測定するプローブであ
って、サブランス下端の突起を挿着せしめる筒状体とさ
れ且つ該突起上方のサブランス肩部に対面する上部環状
縁を備えた連結筒をプローブの上部に設けたものにおい
て：前記連結筒の少なくとも外周面を構成する保護筒部を、金属芯材に被覆材を被覆せしめた複合体に
より形成し；前記被覆材を高温時ガスを発生する材料と
することにより保護筒部にガス発生手段を構成し；前記
複合体の上端により形成した前記上部環状縁に、サブラ
ンス肩部の押圧力により芯材を圧潰せしめ該サブランス
肩部に密接せしめるシール手段を構成したことを特徴と
する溶融金属の試料採取及び／又は温度等測定用プロー
ブ。