JPH0394129A - 溶融金属温度連続測定装置 - 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、製鉄および製鋼に現在使用されている容器例
えば、取鍋、コンバータ、連続鋳造クンディッシュ（ｔ
ｕｎｄｉｓｈ）に収容された液状金属浴、特にスチール
またはホットメタルの浴の高温を連続的に測定する装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

冶金プロセス例えば、精錬プロセス中には、オペレータ
は金属浴の正確な温度をいかなる時点でも知ることが重
要である。実際温度はオペレータがプロセスの適切な評
価を下すのに必要な主要なパラメータである。この温度
を連続的に知ることは、温度がプロセスを連続的に制御
し、またモニタすることができるコンピュータプログラ
ムにおける重要なパラメータを構戒するにつれてますま
す不可欠なる。このようなコンピュータプログラムによ
りオペレータが人力する技術データを使用することは、
所定時にまたは任意の時点に関連の製造または処理プロ
セスに関与およびモニタすることをオペレータに余儀な
くさせる。従って、通常介在を止めるこるプロセスは臨
界状態に入り、このとき金属浴の温度が最低値よりも低
下する危険性がある。このことは例えば、連続鋳造タン
ディッシュにおいて見られ、スチール浴の適正鋳造能力
は、スチール形戒の関数である所定温度以下では保証さ
れない。更に、所定の中間または完或製品の品質は、鋳
造作業中スチールまたは鉄の温度の不変性に基づく。

現在液状金属浴の温度を測定するのにいくつかの方法が
知られている。一般的な方法としては、鼻部分として交
換可能な消耗温度センサを担持する可動槍状体を使用す
るものがある。この槍状体の下方部分を浴に間欠的に導
入し、温度測定を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

この方法の主な欠点は、センサおよび／または３ ４ 槍状体の消耗のため、装置が製造または処理プロセスの
全体にわたり温度を連続的に測定することができない点
である。更に、プロセスの継続中反応炉に槍状体を導入
することはプロセスの通常展開を乱したり、または酸素
吹き込みがあるため槍状体を完全に消滅させることにも
なる。これらの理由により、温度の測定は、精錬プロセ
スまたは処理プロセスを意図的に中断する間にのみ行う
ことができる。

他の既知の方法によれば、冶金用容器の耐熱ライニング
に耐熱中空ケーシングを組み込み、例えば、熱電対のｉ
ｌｌｌ＋定ヘッドをこのゲーシングの内部に配置する。

この方法は金属浴の温度を連続的に測定することができ
るが、通常耐熱材料で形成した普通の保護ケーシングは
重量があり、また劣化が早いという欠点がある。このこ
とは主に腐食力のあるスラグが存在するためである。こ
のため測定は限定された期間しか行うことができず、通
常容器のリライニング中に消耗した装置を新しい装置に
交換しなければならない。更に、温度測定は装置ケーシ
ングの制御できない摩耗およびケーシング内のセンサ部
分の不正確な調整により間違ったものとなりやすい。

従って、本発明の目的は、既知の測定方法の欠点のない
、また稼働中のプロセスを乱すことなく連続的に正確に
測定をすることができる金属浴温度測定装置を得るにあ
る。本発明による測定装置は、金属浴またはスラグによ
り損傷を受ける危険性が少ないまた交換可能な装置の交
換が長い期間をおいてのみ例えば、キャンペーンの終了
時に冶金用容器の耐熱ライニングの更新中に行うことが
できる。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達戒するため、本発明測定装置は、耐熱材料
の支持体と、閉鎖鼻部を有し高熱伝導性および高電気抵
抗性を有するセラミック材料により形成し、閉鎖鼻部を
前記支持体の端部から僅かに突出させて前記支持体に収
納したカートリッジと、セラミック材料に直接接触させ
て前記カートリッジに組み込んだ温度センサと、センサ
からの５ ６ 信号を支持体から測定機器に伝送する伝送手段とを具え
たことを特徴とする。

〔発明の効果〕

本発明によれば、装置は極めて信頼性が高く、比較的安
価であり、キャンペーン中の交換が容易であり、装置を
構成する少なくとも一部分の素子は回復させたり、再利
用することができる。

〔実施例〕

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には、冶金用容器の鋼板外壁１を強調して示す。

この壁は数層の耐熱性材料によりカバーし、例えば、耐
熱れんがの保護または永久層２、３およびやはり耐熱材
料のれんがにより形成した装着層４により構成する。こ
れら層または一部の層は異なる熱伝導特性の耐熱材料に
より構成することができる。これら熱伝導特性は所定領
域における熱伝導を促進または決定するかに基づく。本
発明による温度測定装置５は、截頭円錐形の内壁７を設
けた中空耐熱ブロックにより構戒するのが好適な着座れ
んが６内に収納する。着座れんが６の内部にはスリーブ
８を嵌合させ、このスリーブ８の熱伝導特性は着座れん
が６よりも小さいものとする。スリーブ８の外壁９は着
座れんが６の内壁７に対応する形状とし、スリーブ８の
内壁１０は、外壁９の傾斜角度（壁の垂直面に対する交
差角度）より僅かに大きい傾斜角度の截頭円錐形とする
。

スリーブ８はコンクリートおよびスチールリング１ｌに
より所定位置に保持する。

温度測定装置５自体は、第ｌ図に示す実施例によれば、
主として支持体１２およびこの支持体に収納した測定ヘ
ッドにより構成する。支持体ｌ２は截頭円錐形状とし、
外面ｌ３はスリーブ８の内面１０の形状に適合するもの
とする。この支持体ｌ２はその小径部分で円筒形のカー
トリッジ１４を有する測定ヘッドを遮蔽する。このカー
トリッジは閉鎖鼻部として示し、感熱センサ１５と同様
にセラミック材料により構戒する。第１図に示す装置に
おいて、センサ１５はカートリッジ１４のセラミック材
料に密着させ、接触を良好にして熱伝導を向上させる。

一７ ８一 円筒形カートリッジ１４は截頭円錐形の支持体１２に収
納し、このカー１・リッジの軸線を円錐形の軸線に一致
させ、カートリッジの一方の端部を截頭円錐形支持体１
２の小径部分から僅かに突出させ、閉鎖鼻部を液状浴に
突出させる。

本発明の好適な実施例においては、セラコツクカートリ
ッジ１４は窒化ほう素にまり形成ずる。この材料は熱伝
導特性が極めて高くしかも電気抵抗が高いまれな拐料で
ある。これら特性により例えば、熱電対のホットインジ
ェクションのようなセンサをスリーブに真直ぐに直接組
み込み、何ら補助的な誘電保護を必要としないで窒化ほ
う素に連続的に接触することができる。窒化ほう素は、
更に、以下の特別な特性がある。即ち、ほとんど熱衝撃
を受けにくい点、耐酸化性が高い点、スチールおよびス
ラグにより湿潤されない点である。これらの特性によれ
ば、保護スリーブは寿命が長く、信頼性が高くなる。更
に、窒化ほう素は普通の工具により加工が容易である。

第１図に示す実施例においては、温度を測定するのに選
択したセンサは熱電対とする。しかし、温度感知および
温度表示を正確にかつ連続的に行うことができる他の手
段を使用することもできる。

他の実施例においては、一方の端部が閉鎖した中空円筒
形のカートリッジ１４を使用することもでき、この場合
には、フルラジエータを構成するキャビティを形成し、
光ファイバのような発光および受光手段の補助の下で温
度測定を行うことができる。

第１図において、センサ１５は表示および／または記録
機器にリンクさせ、これら機器は冶金用容器から所定距
離離れた位置で制御・トヤビンまたは制御室に配置する
。この接続は、截頭円錐形の支持体１２および接続管１
７を通過し、機器に終端する導体ケーブル１６を介して
行う。

支持体１２の形状は、交換を迅速にするため調整が容易
で後退可能にするよう選択しておく。支持体１２はバヨ
ネット保持機構を有する金属ソケット１８により所定位
置に保持する。この機構は支持体１２をスリーブ８に２
個の介在耐熱リング１９、２０を介して押し付ける。こ
れらリングの少なくとも一９ １０ 方は圧縮可能耐熱材料により形或する。ソケット１８の
保持はスチールリング２１により行う。このスチールリ
ング２１は、位置決めおよびクランプ手段２２、２２′
により、冶金用容器の鋼板壁１に容易に着脱できるよう
取付ける。所要に応じ、水冷回路をソケット１８並びに
スチールリング２１に一体に組み込むことができる。

他の実施例によれば、適切に形成したカートリッジ１４
は一体に組み込んだ温度測定センサ１５とともに直接窒
化ほう素スリーブに導入し、従って、冶金用容器の耐熱
ライニングのキャンペーンの終了前に装置が機械的に損
傷したとき容易にかつ迅速に交換することができる。こ
の実施例の場合、固体プロダクト例えば、スクラップま
たは合金金属を冶金用容器に充填する間に装置が破損し
たときカートリッジを一時的に取り外したり、または部
分的に後退させたりすることもできる。

第２図は液状スチール浴２４を収納ずる取鍋２３を示す
。この取鍋２３の底部の取出開孔２５を摺動鋳造ノズル
２６により閉鎖する。第２図の実施例では、第１図に示
した種類の２個の温度測定装置５を示す。これら装置は
取鍋２３の底部に１個、側壁に１個設ける。本発明によ
る測定装置を２個またはそれ以上容器壁の異なる点に設
けることにより測定の代表値を改善することができる。

ｌ個またはそれ以上の測定装置により記録された値は適
当なインターフェースを介してホットメタルまたはスチ
ールに対して冶金用容器において実施される製造および
／または処理プロセスを制御およびモニタするコンピュ
ータに供給される。

上述したところは、本発明の好適な実施例を説明したに
過ぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることが
できること勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、冶金用容器の底部または側壁に取付けること
ができる本発明による測定装置の縦断面図、 第２図は、本発明による測定装置をいくつか具える取鍋
の縦断面図である。 １・・・外壁　　　　　　２，３・・・保護層４・・・
装着層 ６・・・着座れんが ８・・・スリーブ １０・・・スリーブ内壁 １２・・・支持体 Ｉ４・・・力−１・リッジ ｌ６・・・導体ケーブル １８・・・ソケット ２１・・・スチールリング ２３・・・取鍋 ２５・・・取出開孔 ５・・・温度測定装置 ７・・・内壁 ９・・・外壁 １１・・・スチールリング ｌ３・・・外面 ｌ５・・感熱センザ １７・・・接続管 １９．　２０・・・耐熱リング ２２．　２２’・・・クランプ千段 ２４・・・液状スチール浴 ２６・・・摺動鋳造ノズル 特 許 出 願 人 了ルベブト ソンエテ 了ノニｌ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融金属の温度を連続的に測定するため、冶金用容
   器の壁に装置を取付けまた保持する取付手段を有する測
   定装置において、耐熱材料の支持体（１２）と、閉鎖鼻
   部を有し高熱伝導性および高電気抵抗性を有するセラミ
   ック材料により形成し、閉鎖鼻部を前記支持体（１２）
   の端部から僅かに突出させて前記支持体（１２）に収納
   したカートリッジ（１４）と、セラミック材料に直接接
   触させて前記カートリッジに組み込んだ温度センサ（１
   ５）と、センサ（１５）からの信号を支持体（１２）か
   ら測定機器に伝送する伝送手段とを具えたことを特徴と
   する溶融金属温度連続測定装置。 ２、前記セラミックカートリッジ（１４）を窒化ほう素
   により形成した請求項１記載の溶融金属温度連続測定装
   置。 ３、耐熱材料により形成した支持体（１２）を截頭円錐
   形状とした請求項１または２記載の溶融金属温度連続測
   定装置。 ４、前記支持体（１２）を冶金用容器の耐熱ライニング
   に収容した耐熱材料のスリーブ（８）に収納し、スリー
   ブ（８）の内面は支持体（１２）の截頭円錐形と同じ形
   状にした請求項３記載の溶融金属温度連続測定装置。 ５、前記カートリッジ（１４）は一方の端部が閉鎖した
   中空円筒形の形状とし、カートリッジのキャビティが放
   射熱測定のためのフルラジエータを構成するものとした
   請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の溶融金属
   温度連続測定装置。 ６、温度測定センサ（１５）を有する前記カートリッジ
   （１４）自体を窒化ほう素のスリーブに収納した請求項
   １乃至５のうちのいずれか一項に記載の溶融金属温度連
   続測定装置。 ７、前記支持体（１２）および前記センサ（１５）を有
   する前記カートリッジ（１４）を具えた全体をソケット
   （１８）およびリング（２１）により冶金用容器の鋼板
   壁（１）に交換可能に保持した請求項１乃至６のうちの
   いずれか一項に記載の溶融金属温度連続測定装置。