JPH04113069U - 溶鋼用サンプラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地金の付着を防ぎ、サンプルの取出しを容易に
する。 【構成】鉄製の円筒形サンプラー本体１の開口部に鋼製
の鍔付きリング２を取付け、サンプラー本体１の外周お
よび該サンプラー支持棒４の下部にセラミック５等の耐
火物をコーティングする。 【効果】鋼製の鍔付きリングにより［Ｃ］、［Ｎ］のピ
ックアップが生じない。コーティングした耐火物により
地金が付着しない。凝固したサンプルの取出しが容易で
ある。オンラインでの大量使用に適する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は特に溶鋼中の［Ｃ］を低炭素濃度域にて迅速かつ高精度に測定する ためのサンプラーに係り、より詳しくは鉄製の円筒形サンプラーに地金付着防止 用のリングを取付けるとともに、サンプラー本体および支持棒に地金付着防止用 の耐火物をコーティングした溶鋼用サンプラーに関する。

【０００２】

【従来の技術】

極低炭素鋼は、一般的には［Ｃ］＜３０ｐｐｍ以下の成分の鋼を指すが、最近 超低炭素化（例えば［Ｃ］＜１０ｐｐｍ〜２０ｐｐｍ）、と炭素の狭幅調整（例 えば［Ｃ］＝２０±３ｐｐｍ、［Ｃ］＝５０±３ｐｐｍ）を行った鋼の要求が高 まっている。このような鋼をオンラインで生産するためには、溶鋼段階での［Ｃ ］を精度よく把握する必要がある。そのためには、高精度かつ迅速な分析体制の 確率と、オンラインで大量に使用可能な高精度サンプラーが必要である。

【０００３】 溶鋼中の［Ｃ］を低炭素濃度域にて高精度、かつ迅速に測定するためには、溶 鋼［Ｃ］に対して代表性を有するサンプルを採取し、かつ迅速に分析に供せるこ と、およびそのサンプルを高精度かつ迅速に分析できることが重要である。従来 、オンライン管理用として使用されているサンプラーとしては、地金の付着防止 、サンプルの取出しの容易さ等を考慮した紙管付きディスクサンプラーと、容積 の大きいボンブ型サンプラーがあり、ボンブ型サンプラーには金型、セラミ ック製の二種類がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

従来の前記紙管付きディスクサンプラーは、地金付着が少なく、かつ採取溶鋼 の取出しが容易であるという利点を有するが、紙管からの［Ｃ］のピックアップ があり、かつ採取する溶鋼量が少ないことから汚染に対し脆弱であり、［Ｃ］の 代表性を十分に確保できないという欠点があり、微量［Ｃ］分析には不適である 。

【０００５】 一方、金型を使用したボンブ型サンプラーは、［Ｃ］のピックアップ源がなく 、採取する溶鋼量も確保されることから、［Ｃ］の代表性は±２ｐｐｍを確保で き、かつ金型の熱容量が大きいため溶鋼の凝固速度が十分確保され、［Ｎ］の代 表性も±２ｐｐｍを確保することができるという利点を有する。しかし、金型の 場合は、熱容量が大きいためサンプラーの周囲に大量の地金付着が生じ、サンプ ルの取出しが困難で、場合によってはカッティングして取出すこともあり、オン ラインでの大量使用には適さないという欠点がある。

【０００６】 また、セラミック製の場合は、高温に加熱してセラミック中の炭素分（Ｃ、Ｃ Ｏ２等）を除く必要があるため、微量［Ｃ］の分析を目的とする場合はサンプラ ーの予熱が必要であり、作業性に問題がある。さらに、セラミック製の場合は熱 容量が小さいため急速な凝固が困難で、［Ｎ］のピックアップが生じる場合があ り、分析に供した場合の測定値の安定性にも問題があった。

【０００７】 この考案は従来の前記地金付着の問題と［Ｃ］、［Ｎ］のピックアップの問題 を解決することを目的として、オンライン使用時の作業性を維持し、かつ信頼性 の高い高精度サンプラーを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は［Ｃ］、［Ｎ］の代表性に優れているが、地金付着の問題がある金 型ボンブサンプラーと、直接分析すべき溶鋼に接すると［Ｃ］の供給が行われ、 ［Ｃ］の代表性が損われる紙管、セラミック製のサンプラーのそれぞれの利点を 生かし、金型ボンブサンプラーにセラミック等の耐火物をコーティングしたもの で、その要旨は、円筒形サンプラー本体の上部開口部に鍔付き鋼製リングをパッ キンを介して装着し、サンプラー本体側面および該サンプラー支持棒の下部に耐 火物をコーティングしてなる溶鋼用サンプラーである。

【０００９】

【作用】

この考案において、サンプラー本体開口部、すなわち溶鋼入口部に鍔付き鋼製 リングを装着する理由は、溶鋼採取時における採取口を［Ｃ］や［Ｎ］のピッ クアップの生じない状態に保つことと、凝固したサンプルの取出しを容易にす るためである。また、鋼製としたのは、前記の観点からＣないしはＣＯ２を含 有する耐火物は不適であり、前記の観点から所要の強度を必要とすること、さ らに融点が鋼より低いものについては溶損のおそれがあること等を考慮したため である。なお、この鋼製リングの高さとしては、サンプラー本体の大きさにより 若干異なるが、１８ｍｍ以上が好ましい。すなわち、高さが低すぎると凝固した サンプルと当該リングの接続が不十分であり、リングを引き抜く際にサンプルが サンプラー本体内に残存し取出せなくなるためである。

【００１０】 また、サンプラー本体側面と該サンプラー支持棒の下部に耐火物をコーティン グすることとしたのは、以下に示す理由による。 すなわち、鉄製円筒形サンプラーは前記した通り熱容量が大きいために地金が サンプラー外周面に付着しサンプラーが鋳ぐるまれてしまいサンプルの取出しが 困難となること、また地金付着により再利用が困難となりコスト高となるためで ある。一方、サンプラーを溶鋼中に装入する際に該サンプラーを支持する棒には 鉄製が使用されるが、この支持棒についてもサンプラー本体の側面に取付けられ ているためサンプラーが地金で鋳ぐるまれる場合の地金付着点となり得る。この ためこの支持棒についても溶鋼に浸漬される部分に耐火物をコーティングする必 要がある。なお、支持棒の場合はサンプラーの浸漬深さ等により若干異なるが、 通常は下部１００ｍｍ以上の範囲をコーティングするのが好ましい。また、耐火 物としては、地金付着が生じないセラミックが好適である。

【００１１】

【実施例】

図１はこの考案に係る溶鋼用サンプラーの一例を示す縦断面図であり、１は鉄 製のサンプラー本体、２は鋼製の鍔付きリング、３はパッキン、４は支持棒、５ はセラミックである。

【００１２】 鉄製のサンプラー本体１はボンブ型であって、側面に支持棒４を溶接等にて一 体に取付けている。このサンプラー本体、および支持棒の下部外周にセラミック ５をコーティングしている。セラミックのコーティング厚さとしては、特に限定 するものではないが、サンプラー本体部および支持棒部共に３ｍｍ程度で十分で ある。鋼製の鍔付きリング２は、図示のごとくサンプラー本体１の上部開口部に 内嵌して装着するため、サンプラー内に嵌入される部分の外径はサンプラー本体 の内径とほぼ同一径とし、かつ鍔２−１の部分はサンプラー本体開口部の外径と ぼ同一径とする。パッキン３はサンプラー本体と鍔付きリングとの間からの溶鋼 の漏れを防止するためのもので、材質としてはセラミックを使用している。

【００１３】 製鋼炉内の溶鋼をサンプリングする場合は、支持棒４を利用してサンプラー本 体１を溶鋼中に浸漬し、汲み上げる。その際、サンプラー本体１の浸漬深さは支 持棒４の耐火物コーティング層を超えない深さとすることはいうまでもない。溶 鋼の採取時においては、溶鋼の流入口に装着した鍔付き鋼製リング２の作用によ り［Ｃ］、［Ｎ］のピックアップのない状態に保たれる。サンプラー本体１内の 凝固したサンプルを取出す際は、鋼製の鍔付きリング２の鍔２−１の部分を利用 して容易に取出すことができる。

【００１４】

【実施例１】 鍔付きリングの材質の違いによる効果を調べるため、図１に示す鉄製のサンプ ラー本体（内径３０ｍｍ、外径４８ｍｍ、高さ１００ｍｍ）に鋼製、銅製、セラ ミック製鍔付きリング（高さ２６ｍｍ、鍔部外径３５ｍｍ、内径は金属製２６ｍ ｍ、セラミック製２０ｍｍ）を装着し、各リングについて３０個のサンプルを採 取し、［Ｃ］の分析精度、サンプルの引抜き性について調査した結果を表１に示 す。サンプリングはＲＨで脱炭後の取鍋にて実施した。その時の［Ｃ］レベルは ［Ｃ］＝１０〜２５ｐｐｍであった。またサンプラー本体および支持棒の部分に は厚さ３ｍｍのセラミック層をコーティングした。表１の結果より、サンプルの 引抜き率、［Ｃ］のバラツキ共に鋼製リングが最も優れていることがわかる。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【実施例２】 鍔付き鋼製リングの高さの違いによる効果を調べるため、実施例１と同じサン プラー本体にリング高さを１０ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、２３ｍｍ、２６ｍｍ と変化させて、サンプル引抜き数を調べた結果を表２に示す。本実施例ではそれ ぞれ２０個のサンプルを採取した。なお、使用した鋼製リングの鍔部、内径は実 施例と同じ寸法とした。表２の結果より、鋼製リングの高さとしては１８ｍｍ以 上とするのが有効であることがわかる。

【００１７】

【表２】

【００１８】

【実施例３】 耐火物の有無の違いによる効果を調べるため、実施例１と同じ大きさの鉄製サ ンプラー本体と支持棒の部分にセラミックコーティングを施した場合と施さない 場合について、地金付着状況と［Ｃ］の分析精度を調べた結果を表３に示す。サ ンプラー本体の部分のコーティング厚さはいずれも３ｍｍであった。サンプリン グは［Ｃ］＝１０〜２５ｐｐｍの溶鋼を対象に連続鋳造機のタンディッシュにて それぞれ２０回行った。表３の結果より、［Ｃ］のバラツキについてはいずれの 場合も優位差はほとんど認められないが、地金の付着を防止するためにはサンプ ラー本体および支持棒下部１００ｍｍ以上の部分に耐火物をコーティングするこ とが必要であることがわかる。

【００１９】

【表３】

【００２０】

【考案の効果】

この考案は上記のごとく、鉄製のサンプラー本体に鋼製リングを装着し、サン プラー本体部および支持棒下部にセラミック等の耐火物をコーティングすること により、地金の付着防止効果が大きく、［Ｃ］、［Ｎ］のピックアップも解消で き、作業性良好にして高サンプル精度が得られ、微量［Ｃ］分析およびオンライ ンの大量使用に多大な効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る溶鋼用サンプラーの一例を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１ サンプラー本体 ２ 鍔付きリング ３ パッキン ４ 支持棒 ５ セラミック

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶鋼採取用鉄製円筒形サンプラーにおい
   て、サンプラー本体の上部開口部に鍔付き鋼製リングを
   パッキンを介して装着し、サンプラー本体側面と該サン
   プラー支持棒の下部に耐火物をコーティングすることを
   特徴とする溶鋼用サンプラー。