JPH044215Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の技術分野） 本考案は溶融金属計測プローブの計測素子（た
とえば温度検出素子、酸素量測定のための酸素濃
淡電池、その他の溶融金属中の成分測定のための
素子等）を保護する計測素子保護体に係るもので
ある。

（考案の背景） 精錬炉、例えばコンピユータ制御による転炉に
おいて吹止温度、吹止成分を適中させるために
は、すくなくとも吹錬中に温度、成分（主として
炭素量、酸素量）等の制御情報を任意の時点（通
常、吹止０〜２分前の間）で知ることが不可欠で
ある。

従来第６図に示す様にに吹錬中の転炉１内の溶
融金属３の温度、炭素量、酸素量等測定のためサ
ブランス９に計測プローブ１１を装着して溶融金
属３中に浸漬する方法が広く用いられている。

この場合第7a図（温度検出用）又は第7b図
（酸素量測定用）に示す様に計測プローブ１１の
下端の計測素子１４は金属のキヤツプ１５により
保護されてスラグ層２を通過した後溶融金属３中
に到つた際にキヤツプ１５が溶失して計測素子１
４が露出し目的とする計測を行うことになる。

ところが転炉１内には熔銑等溶融金属３とスク
ラツプが装入されており、スクラツプ配合率が高
い場合、次に示す様な種々の理由により、計測素
子１４の破損事故が発生し、転炉１吹錬中の温度
測定不能となる可能性が大きくなる： Ａ 物理的な破損（ハードスラグによる破損） スクラツプ配合率が高いとスラグの滓化が遅
れ、測温プローブ１１による測定時には未反応状
態の石灰または生石灰がスラグ層２に多量に残つ
てハードスラグを形成しており、これにキヤツプ
１５ならびに計測素子１４が衝突し破損される。

Ｂ 物理的な破損（未溶解スクラツプ塊による破
損） スクラツプ配合率が高いためサブランス９等の
自動挿入装置を使用する精錬途上の測定時にはス
クラツプが完全に溶解しておらず、この様な未溶
解スクラツプ塊５に溶融金属３中に露出された計
測素子１４が衝突して破損される。

Ｃ 物理的な破損（流動する低温スラグ、粒鉄等
による破損） スクラツプ配合率が高いことにより滓化が遅れ
た硬い低温スラグやスラグ層２内に多量に存在す
る粒鉄等がメインランス７の酸素ジエツト８の攪
拌により流動し、計測素子１４に衝突し、或いは
接触し、計測素子１４を物理的に破損させる。

Ｄ 科学的な溶損 計測素子１４にスラグが密着して化学反応を起
し、素子を構成する部材（例えばSiO₂管、Pt系
熱電対素線等）を破壊する。

これらいずれの例も吹錬を終えた静止浴の場合
には大きな問題とならないが、吹錬中の測定時に
は前述の通り、メインランス７の酸素ジエツト８
による攪拌が伴なうためこれら問題発生がより助
長されることになる。

経験によれば、スクラツプ配合率０〜15％の条
件下では吹錬中の温度測定成功率は通常95％以上
であるが、スクラツプ配合率がこれより高く、か
つスラグの生成状況が良好でないときは、温度測
定成功率は60〜90％と大幅に低下する。

例えばスクラツプ率25％、測定温度1540℃附
近、炭素量0.60％附近では、通常温度成功率90％
以上を得ることは困難である。

この様にスクラツプ配合率が高まればそれだけ
吹錬中の測定不良率も高まることが知られてい
る。

（公知文献等の開示） 硬化スラグによる温度検出素子その他の成分検
出素子の浸漬時の破損を防止するために従来にお
いて実公昭52−52625号、実開昭58−154461号、
実開昭58−178668号等が公知である。

（考案の目的） 本考案は以上の従来の方法を改良し、吹錬途上
で未溶解スクラツプ塊や硬いスラグが存在する場
合においても、計量素子をより十分に破損から保
護することの出来る溶融金属計測プローブの計測
素子保護体の提供を目的とする。

以下本考案の保護体を図面に示す実施例に従つ
て説明する。

第１図は本考案の保護体を、計測素子例えば温
度検出素子を備えた計測プローブと共に示し、該
計測プローブ１１は本体１２下端面を形成するセ
ラミツクス等で作られた支持体１９を有する。

該支持体１９は下方に突出する計測素子１４を
支持する。

該計測素子１４は金属製のキヤツプ１５に被覆
され、該キヤツプ１５はカバー２２に被覆され
る。

該カバー２２は金属、セラミツクス、厚紙、木
屑等、計測素子１４を前述の要因による破損から
保護するに足る強度を有し、スラグ層２通過中の
機械的・熱的衝撃に耐える材料で作られる。

又カバー２２は本体１２下端面に接合される
（実施例では接着剤２３を使用したものを示して
いる。）。

次にキヤツプ１５とカバー２２間の空間内には
通電、加熱等により反応してガス発生するガス発
生物質２５が封入される。

ガス発生物質２５としては特に限定しないが、
例えば、爆発性物質として公知であるＮ−Ｏ結合
をもつもの、Ｎ−Ｎ結合をもつもの、Ｏ−Ｏ結合
をもつもの、Ｏ−ハロゲン結合をもつもの等があ
り場合によつては発熱材と共に用いられる。

更にガス発生物質２５として火薬等爆薬の爆発
的な膨脹力を調節したものも使用可能である。

この際のガス発生は本体１２からカバー２２を
分離するに足るだけの圧力を供し得るものであれ
ばよい。

ガス発生物質２５を反応させる方法としては各
種の方法が考えられる。

そのひとつとして、ガス発生物質２５にヒータ
ーを備えたリード線２１を接続し、任意の時点で
通電加熱可能として、ガス発生させる方法があ
る。

通常はサブランス９等の自動挿入装置の下降が
停止した時の信号または、所定位置に到達した時
の信号によつて、ガス発生時機を決定する。

その他の方法として、第２図及び第３図に示す
通り、本体１２とカバー２２の間に例えば0.2〜
2.0mm程度の隙間２６を開けておき、計測プロー
ブ１１が溶融金属３に浸漬されたとき、溶融金属
３がこの隙間２６から侵入し、ガス発生物質２５
に接触してガス発生させる方法がある（この場
合、隙間２６からスラグが流入しないよう、スラ
グと溶融金属３の粘性ならびに表面張力の差を考
慮して設計する必要がある）。

また、これ以外の方法としては、第４図に示す
通り、熱伝導性の良好な金属棒等熱伝導物質２７
の一端をガス発生物質２５に接触させ他端を計測
プローブ１１外周面近くに装備することにより、
溶融金属３の熱をガス発生物質２５に伝えこれを
反応させることも可能である（この場合、スラグ
層２通過時の熱影響を受けない様、断熱カバー等
を設けることが望ましい）。

又本考案の他の保護体として第５図に示す様に
カバー２２を本体１２下端面に密着させ、又キヤ
ツプ１５を省略してもよい。

以上の実施例に示した本考案の保護体の作用は
次の通り。

すなわち第６図に示すようにサブランス９等の
自動挿入装置に計測プローブ１１を装着して吹錬
中の転炉１内に下降させる。

これにより計測プローブ１１下端の保護体は先
ずスラグ層２、そしてスラグと溶融金属３の混り
合つた層、更に溶融金属３の順に通過し溶融金属
３中の所定の位置で停止する。

スラグ層２およびスラグと溶融金属３の混合層
を通過するとき、計測素子１４は保護体のカバー
２２により保護される。

また溶融金属３中に浸漬されたのちも保護体は
暫時装着された状態であるため、計測素子１４が
未溶解スクラツプ塊５などの固体浮遊物に初期段
階において接触することは回避される。

次に保護体が溶融金属３中の測定点に至るとガ
ス発生物質２５は通電、温度上昇等に起因して反
応しガス発生する。

これによりカバー２２内の圧力が増大し該カバ
ー２２は本体１２下端面から分離される。

また溶融金属３の対流が存在することから、カ
バー２２の接合が一部でも解除されると、その部
分からカバー２２が分離され得る。

カバー２２の分離により、キヤツプ１５がある
場合には該キヤツプ１５は溶融金属３と接触し、
直ちに溶失する。

これにより計測素子１４は溶融金属３中に露出
して計測を開始することになる。

本考案の保護体は以上の実施例に示した以外に
次の構成にしてもよい。

すなわち計測素子１４は広義の概念であり、例
えば計測プローブ１１の本体１２下端面に試料導
入管（（図示せず）を配置して溶融金属の試料採
取を行う場合の該試料導入管等も計測素子１４と
解釈するものとする。

（考案の効果） 本考案の溶融金属計測プローブの計測素子保護
体は以上の実施例に示した構成及び作用において
次の効果を有する。

(1) 本考案の保護体は実用新案登録請求の範囲に
記載した構成であり、特に計測素子はスラグ層
通過中の機械的・熱的衝撃に耐える材料で作ら
れたカバーで被覆されるため浸漬時にハードス
ラグ、低温スラグ、粒鉄および未溶解スクラツ
プ塊から十分保持されこれらにより破損される
心配はない。

(2) 本考案の保護体は同上の構成であり、特にカ
バー内にガス発生物質が封入されているため、
溶融金属中でガスが発生しカバー内の圧力が上
昇することによりカバーは確実に分離される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の保護体を計測プローブと共に
示す断面正面図、第２図は同上他の保護体を示す
断面正面図、第３図は第２図−断面図、第４
図は本考案の他の保護体を示す断面正面図、第５
図は同上他の保護体を示す断面正面図、第６図は
従来公用の計測プローブを示す概念図、第7a図
及び第7b図は従来の計測プローブのキヤツプの
断面正面図。 １……転炉、２……スラグ層、３……溶融金
属、５……未溶解スクラツプ塊、７……メインラ
ンス、８……酸素ジエツト、９……サブランス、
１１……計測プローブ、１２……本体、１４……
計測素子、１５……キヤツプ、１９……支持体、
２１……リード線、２２……カバー、２３……接
着剤、２５……ガス発生物質、２６……隙間、２
７……熱伝導物質。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 計測プローブの本体下端面において下方に突出
   する計測素子を被覆しスラグ層通過中の機械的・
   熱的衝撃に耐える材料で作られ前記下端面に接合
   されるカバーと、該カバー内に封入され通電、加
   熱等によりガス発生するガス発生物質とからなる
   溶融金属計測プローブの計測素子保護体。