JPH0269627A - 熱電対用保護管 - Google Patents
熱電対用保護管Info
- Publication number
- JPH0269627A JPH0269627A JP22276888A JP22276888A JPH0269627A JP H0269627 A JPH0269627 A JP H0269627A JP 22276888 A JP22276888 A JP 22276888A JP 22276888 A JP22276888 A JP 22276888A JP H0269627 A JPH0269627 A JP H0269627A
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- JP
- Japan
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- refractory
- layer
- thermocouple
- protective tube
- refractories
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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。
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］
本発明は金属溶湯等の高温液体を熱電対で測温する際に
用いる熱電対保護管に関する。
用いる熱電対保護管に関する。
［従来の技術］
金属溶湯等の高温液体あるいはその他の高温ガスの温度
測定には白金−白金ロジウムまたはアルメル−クロメル
等の熱電対が広く使用されている。
測定には白金−白金ロジウムまたはアルメル−クロメル
等の熱電対が広く使用されている。
これら熱電対は測温に際して接点を測温対象と同一温度
に保つため、接点を高温液体に浸漬しなり高温ガスにさ
らしたりする必要がある。しかし、これら熱電対の素線
を裸のまま測温対象に接触させるときは、溶湯やスラグ
によって酸化、浸食あるいは汚染を受けるので、物理的
あるいは化学的に劣イヒが激しく、極めて短寿命となる
。そのため、熱電対の接点部分は通常保護管に収容して
使用する。
に保つため、接点を高温液体に浸漬しなり高温ガスにさ
らしたりする必要がある。しかし、これら熱電対の素線
を裸のまま測温対象に接触させるときは、溶湯やスラグ
によって酸化、浸食あるいは汚染を受けるので、物理的
あるいは化学的に劣イヒが激しく、極めて短寿命となる
。そのため、熱電対の接点部分は通常保護管に収容して
使用する。
熱電対用の保護管としては金属管を使用することも多い
が、特に測温対象が鉄系やニッケル系などの高温の金属
溶湯の場合には、金属製の保護管では耐熱性が不足する
ので、非金属製の保護管が使用される。
が、特に測温対象が鉄系やニッケル系などの高温の金属
溶湯の場合には、金属製の保護管では耐熱性が不足する
ので、非金属製の保護管が使用される。
［発明が解決しようとする課題］
鉄系金属溶湯あるいはニッケル系金属溶湯などの高温の
金属溶湯の温度測定を連続して実施したい場合、最高使
用温度の高いジルコニア質あるいは再結晶質アルミナな
どの保護管を用いる必要がある。しかし、これらの保護
管を用いる場合、使用に先立って十分に予熱しておかな
ければ、溶湯に浸漬する際のヒートショックにより保護
管に割れが生じたり、また保護管を金属溶湯から取り出
した際の保護管周囲に付着した滓の冷却による収縮応力
によって割れたりして、保護管の再利用が困難になると
いう欠点があった。
金属溶湯の温度測定を連続して実施したい場合、最高使
用温度の高いジルコニア質あるいは再結晶質アルミナな
どの保護管を用いる必要がある。しかし、これらの保護
管を用いる場合、使用に先立って十分に予熱しておかな
ければ、溶湯に浸漬する際のヒートショックにより保護
管に割れが生じたり、また保護管を金属溶湯から取り出
した際の保護管周囲に付着した滓の冷却による収縮応力
によって割れたりして、保護管の再利用が困難になると
いう欠点があった。
前記の問題点を解決する方法として、保護管の表面に耐
火物層を形成するものがある。すなわち、再結晶アルミ
ナやムライト等のセラミックからなる筒状体の外周上に
ＩＩ Ｋｍな耐大物粉末のスラリーと、大径耐火物粒子
とを交互に複数回にわたって１寸着させた耐火物層を形
成した熱電対用保護管である。
火物層を形成するものがある。すなわち、再結晶アルミ
ナやムライト等のセラミックからなる筒状体の外周上に
ＩＩ Ｋｍな耐大物粉末のスラリーと、大径耐火物粒子
とを交互に複数回にわたって１寸着させた耐火物層を形
成した熱電対用保護管である。
しかしながらに、表面に耐火物層を形成したこの前記の
提案（以下コーティング保護管という）においても、以
下のような幾つかの問題点がある。
提案（以下コーティング保護管という）においても、以
下のような幾つかの問題点がある。
ａ）保護管外周に付着させるＶ＆細耐火物粒子および大
径耐火物粒子の材質がジルコンあるいはムライトのよう
に耐火度があまり高くないものを用いる場き、予め８０
０℃以上でコーティング保護管を焼成して、大小の耐火
物の結合を強くさせるか、あるいは溶湯浸漬直前にコー
ティング保護管を５００℃以上に予熱しておく必要があ
り、操業コストの増大を招来している。
径耐火物粒子の材質がジルコンあるいはムライトのよう
に耐火度があまり高くないものを用いる場き、予め８０
０℃以上でコーティング保護管を焼成して、大小の耐火
物の結合を強くさせるか、あるいは溶湯浸漬直前にコー
ティング保護管を５００℃以上に予熱しておく必要があ
り、操業コストの増大を招来している。
ｂ） ａ）で用いたジルコンあるいはムライトよりも
耐火度の高いジルコニアのような耐火物を用いると、α
）で述べたような焼成あるいは予熱は必要が無いが、ジ
ルコニアを用いると他の低級耐火物に比べてコストが高
い。
耐火度の高いジルコニアのような耐火物を用いると、α
）で述べたような焼成あるいは予熱は必要が無いが、ジ
ルコニアを用いると他の低級耐火物に比べてコストが高
い。
Ｃ）たとえ、耐火度の高い耐火物を用いる場なでも、耐
火物の付着回数（層数）をかなり多くしなければならず
、時間的にも材料コスト的にち不利である。
火物の付着回数（層数）をかなり多くしなければならず
、時間的にも材料コスト的にち不利である。
本発明は、従来のコーティング保護管の前記のごとき問
題点に鑑みてなされたものであって、低級な耐火物でし
かも付着層数を滅らした耐火物層で、従来のコーティン
グ保護管よりも浸れた耐久力を持った熱電対用保護管を
提供することを目的とする。
題点に鑑みてなされたものであって、低級な耐火物でし
かも付着層数を滅らした耐火物層で、従来のコーティン
グ保護管よりも浸れた耐久力を持った熱電対用保護管を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明の熱電対用保護管は、先端が密閉され内部に熱電
対が挿入できる筒状体と、前記筒状体の外周に巻きｆす
けられた耐火性繊維からなる繊維層と、微細な耐火物粉
末層と大粒の耐火物粒子層を交互に積層してなり前記繊
維層の表面に形成された耐火物層とからなることを要旨
とする。
対が挿入できる筒状体と、前記筒状体の外周に巻きｆす
けられた耐火性繊維からなる繊維層と、微細な耐火物粉
末層と大粒の耐火物粒子層を交互に積層してなり前記繊
維層の表面に形成された耐火物層とからなることを要旨
とする。
先端が密閉され内部に熱電対が挿入できる筒状体は、従
来から保護管材料として使用されている再結晶アルミナ
やムライト等のセラミックスが使用される。筒状体の外
周に巻き付けられる耐火性繊維は１０００℃以上の温度
に堪え得る耐火性のセラミックｍ維からなるものであれ
ば何でも良い。
来から保護管材料として使用されている再結晶アルミナ
やムライト等のセラミックスが使用される。筒状体の外
周に巻き付けられる耐火性繊維は１０００℃以上の温度
に堪え得る耐火性のセラミックｍ維からなるものであれ
ば何でも良い。
また耐火性繊維の形状は繊維のままのものでも良く、あ
るいはシート状としたもの、リボン状としたものでも良
く、要は筒状体の外周に巻き付けてｍ離層を形成できる
ものであれば良い。
るいはシート状としたもの、リボン状としたものでも良
く、要は筒状体の外周に巻き付けてｍ離層を形成できる
ものであれば良い。
耐火物層を形成する微細な耐火物粉末と大径耐火物粒子
としては、いずれもジルコン、ハイアルミナ、ムライト
、ジルコニアのうちから選ばれた１種または２種以上を
用いることが望ましい。微細耐火物粉末は５０〜５００
メツシユの範囲内の粒度とし、コロイダルシリカあるい
はエチルシリゲート加水分解液をバインダーとしてスラ
リー状にする。この微細耐火物粉末のスラリーと、０１
〜２＋６１鞠の範囲内の粒径の大径耐火物粒子とを繊維
層の上に交互に複数層にわたって１寸着させる。
としては、いずれもジルコン、ハイアルミナ、ムライト
、ジルコニアのうちから選ばれた１種または２種以上を
用いることが望ましい。微細耐火物粉末は５０〜５００
メツシユの範囲内の粒度とし、コロイダルシリカあるい
はエチルシリゲート加水分解液をバインダーとしてスラ
リー状にする。この微細耐火物粉末のスラリーと、０１
〜２＋６１鞠の範囲内の粒径の大径耐火物粒子とを繊維
層の上に交互に複数層にわたって１寸着させる。
形成された耐火物層は６００°Ｃ以上の温度で焼成する
ことが望ましい３ ［作用コ 筒状体の外周に巻き付けられたｈＭＩ維層離層筒状体お
よび外周の微細耐火物粉末および大径耐火物粒子からな
る耐火物層に比べて柔斂性があるので、ヒートショック
や滓の付着による収縮応力に対するクツション材として
作用し、耐久力が増加する。
ことが望ましい３ ［作用コ 筒状体の外周に巻き付けられたｈＭＩ維層離層筒状体お
よび外周の微細耐火物粉末および大径耐火物粒子からな
る耐火物層に比べて柔斂性があるので、ヒートショック
や滓の付着による収縮応力に対するクツション材として
作用し、耐久力が増加する。
また、繊維層自体が耐火性を有するので、耐火物層の積
層数を減少させることが可能となる。
層数を減少させることが可能となる。
［実施例］
本発明の好適な実施例について以下図面に基づいて説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は第１図
の実施例の横断面図、第３図は第１図の部分拡大図であ
る。筒状体１は外径１３ｍ＋ｎ、内径９Ｉｎｍ、長さ５
００＋ｕｎの先端が密封された管であり、再溶融アルミ
ナ質からなる。筒状体］の外周には耐火性繊維を素材と
するシート（イソライトベブコック製カオウールエース
ペーパ、２ 、５ ＋ｎ＋ｎｌ！ ）カ繊離層６として
１回巻きけけられている。
の実施例の横断面図、第３図は第１図の部分拡大図であ
る。筒状体１は外径１３ｍ＋ｎ、内径９Ｉｎｍ、長さ５
００＋ｕｎの先端が密封された管であり、再溶融アルミ
ナ質からなる。筒状体］の外周には耐火性繊維を素材と
するシート（イソライトベブコック製カオウールエース
ペーパ、２ 、５ ＋ｎ＋ｎｌ！ ）カ繊離層６として
１回巻きけけられている。
耐火物層３を構成する微細耐火物粒子４はジルコン、ハ
イアルミナサンド、ノ、ライト、ジルコニアのうちから
ｉｌｌ！ばれた１種の粒度２００〜４００メツシユの粉
末である。また、耐火物層３を構成する大径耐火物粒子
５はジルコン、ハイアルミナサンド、ノ、ライト、ジル
コニアのうちから選ばれた１種の粒径０．３〜１．５ｍ
ｍの粒子である。
イアルミナサンド、ノ、ライト、ジルコニアのうちから
ｉｌｌ！ばれた１種の粒度２００〜４００メツシユの粉
末である。また、耐火物層３を構成する大径耐火物粒子
５はジルコン、ハイアルミナサンド、ノ、ライト、ジル
コニアのうちから選ばれた１種の粒径０．３〜１．５ｍ
ｍの粒子である。
微細耐火物粒子４は１０％Ｓ ｉ Ｏ２濃度のコロイダ
ルシリカをバインダとしてスラリー状とし、この微細耐
火物粒子４からなるスラリーと大径耐火物粒子５とを繊
維層６の上に交互に４層もしくは６層付着して耐火物層
３が形成されている。
ルシリカをバインダとしてスラリー状とし、この微細耐
火物粒子４からなるスラリーと大径耐火物粒子５とを繊
維層６の上に交互に４層もしくは６層付着して耐火物層
３が形成されている。
このようにして筒状体１の上に繊維層６および耐火物層
３の形成された保護管は、一部のものについては９００
℃で１時間焼成する処理を施した。
３の形成された保護管は、一部のものについては９００
℃で１時間焼成する処理を施した。
なお、比較のためにもＣ来のコーティング保護管を作成
した。第４図は従来のコーティング保護管の縦断面図、
第５ＵＡは第４１１Ａの作表管の横断面図、第６Ｉ７１
は第、１図の部分拡大断面図である。第４［２１〜第６
ｒ３から明らかなように、比Ｉ咬例のコーティング保
護管は繊維層６を形成しない以外は本発明方法と同じ方
法で作成され、一部のものについては焼成３施した。
した。第４図は従来のコーティング保護管の縦断面図、
第５ＵＡは第４１１Ａの作表管の横断面図、第６Ｉ７１
は第、１図の部分拡大断面図である。第４［２１〜第６
ｒ３から明らかなように、比Ｉ咬例のコーティング保
護管は繊維層６を形成しない以外は本発明方法と同じ方
法で作成され、一部のものについては焼成３施した。
以上のようにして作成した本発明例の保護管と、比較例
のＩＸ 護管について、次のようにして耐溶湯溶損性（
耐侵食性）および耐熱１Ｒ撃性を試験した。
のＩＸ 護管について、次のようにして耐溶湯溶損性（
耐侵食性）および耐熱１Ｒ撃性を試験した。
すなわち、ＪＩＳ ５Ｃ３１３相当のステンレス鋳鋼
の１４００〜１４５０℃に保持した溶湯中に各保護管を
２４時間浸漬し、その溶損を調べた。
の１４００〜１４５０℃に保持した溶湯中に各保護管を
２４時間浸漬し、その溶損を調べた。
また、各保護管分子熱なしらしくは５００°Ｃに予熱し
て前記の１４００〜１４５０’Ｃの溶湯中に浸漬した時
の保護管グ）ヒートクラックによる割れの有無を調べた
。さらに、各１’Ｒ３ｆｆ管を１０００℃に予熱後、前
記Ｌ −１００〜１４５０°Ｃに保持した溶湯中に８時
間浸漬し、然る綴溶湯から取り出して放冷後、再度１０
００°Ｃに予熱して前記と同様に溶湯中に８時間浸漬し
、取り出して放冷するというサイクルを繰り返した場合
の、保護管の繰り返し使用可能な回数を調べた。その評
価結果を各保護管のＩＰ成条件とともに本発明例の場合
を第１表に、比較例の場合を第２表に示した。
て前記の１４００〜１４５０’Ｃの溶湯中に浸漬した時
の保護管グ）ヒートクラックによる割れの有無を調べた
。さらに、各１’Ｒ３ｆｆ管を１０００℃に予熱後、前
記Ｌ −１００〜１４５０°Ｃに保持した溶湯中に８時
間浸漬し、然る綴溶湯から取り出して放冷後、再度１０
００°Ｃに予熱して前記と同様に溶湯中に８時間浸漬し
、取り出して放冷するというサイクルを繰り返した場合
の、保護管の繰り返し使用可能な回数を調べた。その評
価結果を各保護管のＩＰ成条件とともに本発明例の場合
を第１表に、比較例の場合を第２表に示した。
なお、ここで評価方法は、同一条件で作成された保護管
を各計画項目ごとに３本用意し、溶損量は殆ど溶損が認
められなかった場合を○印、再代用不能な程度に溶損が
激しい場合をＸ印、その中間をΔ印で評価した。また、
ヒートクラックによる割れは、３木とも割れが生じなか
った場きを○印、１本または２木に割れが生じた場合を
Δ印、３本命部が割れた渇きをＸ印で評価した。また繰
り返し使用可能な回数は、３木の平均（直とした。
を各計画項目ごとに３本用意し、溶損量は殆ど溶損が認
められなかった場合を○印、再代用不能な程度に溶損が
激しい場合をＸ印、その中間をΔ印で評価した。また、
ヒートクラックによる割れは、３木とも割れが生じなか
った場きを○印、１本または２木に割れが生じた場合を
Δ印、３本命部が割れた渇きをＸ印で評価した。また繰
り返し使用可能な回数は、３木の平均（直とした。
ただし、この繰り遅し試験は５回までしか繰りｊｇさな
かった。
かった。
く 以 下 余 白 ）
第１人および第２ノ七から明らかなように、本発明例の
熱電対ＩＺ護管（Ｎｏ、 ］〜１６）においては、耐
火物層を形成する倣Ｒ■耐火物扮末および大径耐火物粒
子の種類、ＪΔ数、焼成の有無によって差はあるものの
、いずれも繊ｆｌｆ層を形成しなかっｆＳ従宋のコーテ
ィング保護管（Ｎｏ、］、７〜３２）と比較してヒート
ショックによる割れが少なくかつ繰り返し便用可能回数
が多く、保護管の耐久性が著しく改善されていることが
確認された２［発明の効果］ 本発明の熱電対保護管は耐熱用撃性や耐ン容湯溶損性が
従来のコーティング（呆護管と比較して格段に改善され
そのため保護管としての耐久性が向上して保護管の耐用
期間、耐用回数が増大するという顕著な効果が得られる
。
熱電対ＩＺ護管（Ｎｏ、 ］〜１６）においては、耐
火物層を形成する倣Ｒ■耐火物扮末および大径耐火物粒
子の種類、ＪΔ数、焼成の有無によって差はあるものの
、いずれも繊ｆｌｆ層を形成しなかっｆＳ従宋のコーテ
ィング保護管（Ｎｏ、］、７〜３２）と比較してヒート
ショックによる割れが少なくかつ繰り返し便用可能回数
が多く、保護管の耐久性が著しく改善されていることが
確認された２［発明の効果］ 本発明の熱電対保護管は耐熱用撃性や耐ン容湯溶損性が
従来のコーティング（呆護管と比較して格段に改善され
そのため保護管としての耐久性が向上して保護管の耐用
期間、耐用回数が増大するという顕著な効果が得られる
。
また、この発明による熱電対１′Ａ護管は、耐火性繊維
からなる繊維層を巻き１寸けることにより、繊ｔ、ｌｔ
層がヒートショックや滓のけ着による収縮応力に対する
クツション材として作用するので、耐久力が増加し、筒
状体としては比較的低級な低コストのセラミックスを使
用することが可能であり、また耐火物層を形成する微細
耐火物粉末および大径耐火物粒子も比較的低級で低コス
トの耐火物の使用が可能である。さらには耐火物層を形
成する微細耐火物粉末と大径耐火物粒子の積層回数を減
らすことが可能となり、そのため全体としてのコストも
増大せず、低コストで熱電対保護管を製造することでき
る。
からなる繊維層を巻き１寸けることにより、繊ｔ、ｌｔ
層がヒートショックや滓のけ着による収縮応力に対する
クツション材として作用するので、耐久力が増加し、筒
状体としては比較的低級な低コストのセラミックスを使
用することが可能であり、また耐火物層を形成する微細
耐火物粉末および大径耐火物粒子も比較的低級で低コス
トの耐火物の使用が可能である。さらには耐火物層を形
成する微細耐火物粉末と大径耐火物粒子の積層回数を減
らすことが可能となり、そのため全体としてのコストも
増大せず、低コストで熱電対保護管を製造することでき
る。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２１３は第１
図の実施例の横断面図、第３図は第１１１Ｎの部分拡大
断面図、第４図は従来のコーティング保護管の縦断面図
、第５図は第４図の保護管の横断面図、第６図は第４図
の部分拡大断面図である。 １ ・筒状体、３・ ・耐火物層、４微細耐火物粉末
、５ ・大径耐火物粒子、６・繊Ｈ１層 第１図 第２図
図の実施例の横断面図、第３図は第１１１Ｎの部分拡大
断面図、第４図は従来のコーティング保護管の縦断面図
、第５図は第４図の保護管の横断面図、第６図は第４図
の部分拡大断面図である。 １ ・筒状体、３・ ・耐火物層、４微細耐火物粉末
、５ ・大径耐火物粒子、６・繊Ｈ１層 第１図 第２図
Claims (1)
- （１）先端が密閉され内部に熱電対が挿入できる筒状体
と、前記筒状体の外周に巻き付けられた耐火性繊維から
なる繊維層と、微細な耐火物粉末層と大粒の耐火物粒子
層を交互に積層してなり前記繊維層の表面に形成された
耐火物層とからなることを特徴とする熱電対用保護管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22276888A JPH0269627A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 熱電対用保護管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22276888A JPH0269627A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 熱電対用保護管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269627A true JPH0269627A (ja) | 1990-03-08 |
Family
ID=16787591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22276888A Pending JPH0269627A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 熱電対用保護管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0269627A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6280083B2 (en) * | 1998-01-12 | 2001-08-28 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Thermocouple lance with layered sheath for measuring temperature in molten metal |
| JP2006053128A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-02-23 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | 溶融金属のための容器、該容器の使用及び界面層を決定するための方法 |
| US7039346B2 (en) | 1998-12-22 | 2006-05-02 | Ricoh Company, Ltd. | Flexible toner container and toner delivery apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61262625A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-20 | Toyota Motor Corp | 熱電対用保護管およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-09-06 JP JP22276888A patent/JPH0269627A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61262625A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-20 | Toyota Motor Corp | 熱電対用保護管およびその製造方法 |
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| US7039346B2 (en) | 1998-12-22 | 2006-05-02 | Ricoh Company, Ltd. | Flexible toner container and toner delivery apparatus |
| US7277665B2 (en) | 1998-12-22 | 2007-10-02 | Ricoh Company, Ltd. | Toner container configured for toner replenishment through blow system |
| JP2006053128A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-02-23 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | 溶融金属のための容器、該容器の使用及び界面層を決定するための方法 |
| US9829385B2 (en) | 2004-07-05 | 2017-11-28 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Container for molten metal, use of the container and method for determining an interface |
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