JPH0574014B2

JPH0574014B2 -

Info

Publication number: JPH0574014B2
Application number: JP12822688A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Azuma; Hideaki Mori; Otojiro Kida; Hiroshi Takeji
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; AGC Inc
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1993-10-15
Also published as: JPH01299423A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、溶融金属等の温度を連続的に測定す
る保護管式連続測温計に関するものである。

（従来の技術）従来、溶銑、溶鋼などの高温の溶融金属の温度
を測定する方法として、放射温度計、光高温計、
熱電温度計等が提供されているが、測温精度の点
で熱電温度計が好ましく、最も一般的に使用され
るのは、白金−ロジウム熱電対（以下PR熱電対
と称す）の先端を石英管で保護する消耗型温度計
であり、通常、溶銑、溶鋼などにその熱電対を浸
漬すると、極めて短時間（10〜20秒間）のうちに
感熱部が溶融し、使用不能になるので、短時間で
測温を終了しなければならず、かつ測定１回ごと
に温度計交換を必要としていた。このため、品
質、操業の管理が困難で、測温コストが高いこと
から、長時間連続測温できる温度計が強く望ま
れ、かかる浸漬型温度計の保護管として、例え
ば、実開昭55−38290号に示されているように、
高温の被測温雰囲気中に挿入される外側部分を、
ボロンナイトライドを主成分とするものがあり、
また他に、金属モリブデン、ジルコニアセラミツ
クス複合体を材質とした保護管が提供されてい
る。

しかし、これらの保護管を用いた温度計の場
合、溶銑、溶鋼の連続測温では、５〜10時間にて
保護管が浸食するため寿命が不十分である。しか
し、最近、このような保護管として好ましい材
質、すなわち溶銑、溶鋼等の溶融金属に対する耐
食性に最も優れ、かつ十分な強度、耐熱性、熱伝
導性を有するものとして、硼化物系セラミツクが
提供されている。このような硼化物系セラミツク
の材料としては、ZrB₂，TiB₂，TaB₂などがあ
る。

特にZrB₂は前記の材質条件を最も具備してい
る。

（発明が解決しようとする課題）しかるに、この硼化物系セラミツクは、非酸化
物を主成分とするため、これを保護管材質に用い
た場合、高温で保護管内部が還元雰囲気下とな
る。一方、測温センサーとして用いるPR熱電対
は還元雰囲気下で劣化されやすく、溶銑、溶鋼等
の溶融金属の温度を連続的に測定した場合、この
熱電対の劣化により、起電力の急激な変化や断線
が発生し、保護管の浸食による寿命に比して極め
て短時間のうちに測温が不能となる問題があり、
長時間にわたつて測温可能な連続測温計が強く望
まれていた。

（課題を解決するための手段、作用）本発明は、前記課題を解決し、長時間の連続測
温を可能とするものである。

本発明の要旨は、硼化物系セラミツクを主成分
とする保護管の内部にアルミナを主成分とする保
護管を配し最内部にアルミナを主成分とする絶縁
管を配し、該絶縁管の先端感熱部近傍を、貴金属
にて被覆した測温センサーを配したことを特徴と
する保護管式連続測温計にある。

保護管の材質としては、前記のように硼化物セ
ラミツク特にZrB₂が好ましいが、非酸化物を主
成分とするため、高温で保護管内部が還元雰囲気
となりやすい。

一方、測温センサーとしては、精度の点で、一
般に熱電対がひろく用いられ、代表的なものとし
ては、前記PR熱電対等貴金属の熱電対が好まし
いが、これらのセンサーの劣化による測温精度悪
化や断線を防止するため、内部保護管、絶縁管、
及び貴金属の被覆にて測温センサーが該還元雰囲
気に接することを防止することにより、測温セン
サーの寿命を向上し、かつ硼化物系セラミツクの
優れた耐食性により、長時間の連続測温を可能と
する。

アルミナを主成分とする内部保護管や絶縁管の
形状及び成分は、特に規定するところではない
が、Al₂O₃が90重量パーセント以上のものが望ま
しい。

内部保護管は、測温センサー先端感熱部と硼化
物セラミツクを主成分とする保護管内部が直接接
触するのを防止し、かつ気密性により、還元雰囲
気から測温センサー全体を保護する作用を奏す
る。しかし、長時間の測温においては、内部保護
管のみでは測温センサーに対する保護効果が不十
分である。よつて、絶縁管及び貴金属被覆と共に
測温センサーを保護するものである。

絶縁管は、測温センサーの感熱部以外の素線部
分の接触を防止し、かつ内部保護管と共に素線部
分を還元雰囲気から保護する。

測温センサーの感熱部近傍を被覆する貴金属
は、該感熱部の測温精度、応答性を保ちつつ、内
部保護管と共に感熱部を還元雰囲気から保護す
る。なお該貴金属の成分、純度も特に規定するも
のではないが、好ましい材質として、白金、ロジ
ウム、イリジウム等があげられる。

（実施例）本発明を図面に示された実施例によって詳細に
説明する。

（実施例１）第１図に示すように、温度計は、硼化物セラミツ
クZrB₂を主成分とする保護管１の内部にアルミ
ナを主成分とする内部保護管２を配設し、最内部
にアルミナを主成分とする絶縁管３にて被覆し、
温接点に白金被覆４を装着したPR熱電対５を配
し、該熱電対の端子は、補償導線６を用いて、温
度記録計７に接続されている。

なお、硼化物セラミツクを主成分とする外部保
護管１、アルミナを主成分とする内部保護管２、
および絶縁管３の形状はいずれでもよく、また熱
電対の長さ、直径、温接点被覆の形状もいずれで
もよい。

このような構成の連続測温計を用い、連続鋳造
設備のタンデイツシユ内にて、1520〜1580℃の溶
鋼温度を測定した。その結果、熱電対の劣化によ
る中断もなく約70時間にわたり精度よく正常に測
温が行われた。

（比較例１）外側部分をボロンナイトライドを主成分とする
保護管１を用いた測温計にて同一溶鋼を測温した
場合、約10時間の測温後保護管の溶損により、測
温不能となつた。

（比較例２）外側部分を金属モリブデン、ジルコニアセラミ
ツクス複合体を材質とする保護管１を用いた測温
計にて同一溶鋼を測温した場合には、約５時間の
測温後保護管が溶損し、測温不能となつた。

（実施例２）第１図と同様の構成の連続測温計を用い、溶鉱
炉の出銑口近傍の樋にて1400〜1550℃の溶銑温度
を測定した。その結果、熱電対の劣化による中断
もなく約85時間にわたり精度よく正常に測温が行
われた。

（比較例３）外側部分をボロンナイトライドを主成分とする
保護管１を用いた測温計にて同一溶銑を測温した
場合、約15時間の測温後保護管の溶損により、測
温不能となつた。

（比較例４）外側部分を金属モリブデン、ジルコニアセラミ
ツクス複合体を材質とする保護管１を用いた測温
計にて同一溶銑を測温した場合には、約６時間の
測温後早くも保護管が溶損し、測温不能となつ
た。

（発明の効果）以上、詳細に説明した如く、本発明の方法によ
れば、溶銑、溶鋼等の高温溶融金属の長時間連続
測温が可能となるため、測温コストが低減し、温
度計の信頼性が大幅に向上するほか、操業、品質
の管理精度が飛躍的に向上し操業安定化、品質向
上、生産性向上等、極めて大きな効果を有するも
のである。

また溶融金属について説明したが、これに限定
される事なく、例えば高温炉内雰囲気の測温時に
も利用できることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の保護管式連続測温計の概略
側断面図である。１……保護管、２……内部保護管、３……絶縁
管、４……白金被覆、５……PR熱電対、６……
補償導線、７……温度記録計。

Claims

【特許請求の範囲】

１硼化物系セラミツクを主成分とする保護管の
内部にアルミナを主成分とする保護管を配し最内
部にアルミナを主成分とする絶縁管を配し、該絶
縁管の先端感熱部近傍を、貴金属にて被覆した測
温センサーを配したことを特徴とする保護管式連
続測温計。