JPH0638103Y2

JPH0638103Y2 - サブランス用プローブ

Info

Publication number: JPH0638103Y2
Application number: JP13565588U
Authority: JP
Inventors: 洵東
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1988-10-17
Publication date: 1994-10-05
Anticipated expiration: 2003-10-17
Also published as: JPH0257944U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、転炉の吹錬途中にサブランスによってサンプ
ル採取を行う際に適用するサブランス用プローブに関す
る。

（従来の技術）溶銑に空気、水蒸気、CO₂、O₂等の酸化性ガスを吹込
み、銑鉄中の不純物を酸化して除去すると共に不純物の
酸化による発熱によって終始炉内の内容物を溶融状態に
保ちつゝ溶鋼を得る転炉法においては、その吹錬途中に
おいて溶鋼温度又は溶鋼温度と鋼中酸素量、炭素含有量
等の諸特性測定と採取サンプルによる溶鋼成分分析値を
測定し、この値に基づき終点成分値を推定する操業法を
採用している場合があるが、この操業法にあってはサブ
ランスを転炉の開口部に挿入し、溶鋼温度（溶鋼温度酸
素量）、鋼中炭素含有量等の諸測定因子を測定し、且つ
鋼中の成分（Ｐ、Mn等）分析用サンプルの採取も行って
いた。このサブランスによるサンプル採取を行う場合に
は、紙管内に配設した溶鋼流入口から溶鋼を鋼中炭素含
有量推定用サンプル鋳型に採取すると共に溶鋼温度又は
溶鋼温度と鋼中酸素量、炭素含有量等の諸特性を測定す
るように構成したプローブをサブランスの先端に取り付
け、これを転炉溶鋼内に浸漬させた後回収し、該プロー
ブ内からサンプルを取りだしていた。

従来のプローブＰ例としては、第１図の側面図に示され
る通り、紙製の紙管（１）を内紙管（1a）、中紙管（1
b）及び外紙管（1c）の三層構成とし、この紙管（１）
の下端側面に耐火物製の１個の溶鋼流入口（２）を配設
し、この溶鋼流入口（２）に連通して鋼中炭素含有量推
定（凝固温度測定）用サンプル鋳型（３）を配し、且つ
該サンプル鋳型（３）内に凝固温度検出端の感温部（熱
電対）が位置する如く凝固温度検出用熱電対（４）を配
設し、その先端に溶鋼温度検出用又は溶鋼温度・酸素量
検出用の熱電対（５）を設けると共にセラミック等の封
着用耐火物（６）で封着した構成である。

尚、符号（15）はコネクタであって、前記鋼中炭素含有
量推定用サンプル鋳型（３）に上部に配設され、サブラ
ンスに本プローブを連結する為のものである。

そして、上記プローブＰをサブランスに装着する場合に
ついて第２図に因って説明すると、同図に示す通り、通
常転炉（７）の上部に設けられる複数（２〜３個）のプ
ローブ貯蔵槽（８）内に適当数のプローブＰを先ず貯蔵
する。

そして、転炉操作室からの作業指令によってプローブＰ
の切り出しが開始され、プローブ貯蔵槽（８）内よりプ
ローブＰが該プローブ貯蔵槽（８）の下部に配設した搬
送コンベア（９）上に搬出され、この搬出コンベア
（９）によってプローブ倒立装置（10）へ搬送される。

ここで、プローブＰは矢示の如く転回倒立され、転炉
（７）の上部に設置されたプローブＰ装脱着装置（11）
（以下、装脱着装置とする。）の掴持アーム（12）で倒
立状態で掴持され、その儘装脱着装置（11）を上昇さ
せ、上部に位置させたサブランスＳの先端にプローブＰ
を装着する。

プローブＰの装着が終了すれば、前記装脱着装置（11）
を後退させ、次いで、サブランスＳを下降させて先端の
プローブＰを転炉（７）の開口部から溶鋼中へ浸漬し、
転炉吹錬途中に溶鋼温度又は溶鋼温度と酸素量及び鋼中
炭素量を測定すると同時に鋼中成分（Ｐ、Mn等）を分析
測定する為のサンプルを採取し、終了後プローブＰがサ
ブランスＳから脱装される。

ところが、このプローブＰの搬出、サブランスＳへの装
脱着の作業は、連続して操作されるように設備化されて
いるのが一般的であるが、これら作業が円滑に行われる
為に、プローブ貯蔵槽（８）からの搬出、プローブ倒立
装置（10）への搬入、装脱着装置（11）への装脱着、サ
ブランスＳ先端へのプローブＰの装着位置や存在確認又
は動作指令等を一連の自動的に操作する為のリミットス
イッチが多く使用されている。

即ち、プローブ貯蔵槽（８）から搬出コンベア（９）へ
のプローブＰの搬出状況の位置並びに存在の確認は、第
３図の概念断面図に示される通り、プローブ貯蔵槽
（８）は全体が搬送コンベア（９）に向かって傾斜した
構造とし、内部にプローブＰを順次滑降するように積層
すると共に落下口部に開閉ゲート（13）を設置し、加え
て、プローブＰが搬送コンベア（９）上に正確に載置さ
せる為のガイド（14）を設け、更に、該ガイド（14）近
傍にプローブＰが搬送コンベア（９）上に位置したか否
かを検出するリミットスイッチLS₁を設置した構成とし
ている。

プローブＰを搬送コンベア（９）上に搬出するに当たっ
ては、開閉ゲート（13）を開き、プローブ貯蔵槽（８）
内から一個のプローブＰをガイド（14）を経て搬送コン
ベア（９）上に搬出する。

そして、前記リミットスイッチLS₁が搬出コンベア
（９）上のプローブＰの存在を検知し、前記開閉ゲート
（13）を閉止し、搬出コンベア（９）上へのプローブＰ
の過積抑止を図る。

第４図の要部断面図は、プローブ倒立装置（10）からサ
ブランスＳにプローブＰを装着した状態の拡大要部断面
図であって、サブランスＳの下端に突設した第１及び第
２パイプP₁、P₂にプローブＰ内に配設したコネクタ（1
5）を連結し、該プローブＰをサブランスＳに装着す
る。

この時、プローブＰがサブランスＳに正確に装着された
か否の確認は、リミットスイッチLS₂によって行ってい
た。

尚、符号（16）はストッパである。

（考案が解決しようとする課題）前掲の通り、プローブＰの搬出、サブランス（１）への
装脱着の作業は、連続して操作されるように設備化さ
れ、又これら一連の作業が円滑に行われる為に、プロー
ブ貯蔵槽（８）からの搬出、プローブ倒立装置（10）へ
の搬入、装脱着装置（11）への装脱着、サブランスＳ先
端へのプローブＰの装着位置や存在確認又は動作指令等
の為のリミットスイッチLS₁、LS₂……が多く使用されて
いることは前述の通りである。

ところが、プローブＰは前述の通り、紙管（１）が高度
に圧縮された紙質材料製であり、しかも、全長は一般的
に1.2mから2.0m程度の長さを有している関係上、プロー
ブ貯蔵槽（８）の貯蔵中に吸湿或いはその他の要因によ
り、プローブＰ自体に曲がりが生ずる場合がある。

プローブＰに曲がりが生ずると、プローブ貯蔵槽（８）
からの搬出コンベア（９）上に搬出する際に、ガイド
（14）内に正常な状態で通過しない場合があって、該ガ
イド（14）に設置したリミットスイッチLS₁が的確に作
動しない場合があり、開閉ゲート（13）を閉止できず、
搬出コンベア（９）上にプローブＰが過積状態となっ
て、プローブＰの搬送が円滑にきない。又、プローブ倒
立装置（10）へ搬入、装脱着装置（11）へのプローブＰ
の装脱着、サブランスＳ先端へのプローブＰの装着位置
や存在確認が前述と同様にして円滑自動操作ができなく
なる。

更に、プローブＰ外径の製作誤差や、各リミットスイッ
チLS₁、LS₂へのダスト付着又はプローブＰの紙管（１）
から発生する紙くずの堆積等の原因によって各リミット
スイッチLS₁、LS₂がプローブＰの位置や存在の確認が充
分且つ適正に行うことができなかった。

従って、上述のような事態が起こらないようにする為に
は、プローブＰに多少の曲がりがあった場合でもプロー
ブＰの位置や存在の確認が充分且つ適正に行うことがで
きることが必要である。

本考案は上述の問題点に鑑み考案されたものであって、
従来使用されている設備の大幅な変更を行うことなく、
プローブＰに多少の曲がりがあった場合でもプローブＰ
の位置や存在の確認が充分且つ適正に行うことができる
ように改良したプローブＰ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）前掲の課題を解決する手段として、本考案はプローブの
構成を、多重紙管内に設置した溶鋼流入口に連通した鋼
中炭素含有量推定用サンプル鋳型を配設し、又該サンプ
ル鋳型内に鋼中炭素含有量推定用検出端の感温部を位置
せしめると共に前記鋼中炭素含有量推定用サンプル鋳型
の先端に設けた封着部に溶鋼温度検出素子又は溶鋼温度
・鋼中酸素量検出素子を耐火物で封着する他、前記鋼中
炭素含有量推定用サンプル鋳型上部にサブランス連結用
コネクタを配設した構成のサブランス用プローブであっ
て、前記多重紙管の端部又は一部の外周にステンレス、
アルミニゥム等の金属箔材から成るテープを巻回して配
設することにより、近接距離の対象物の存在を非接触で
検出する近接スイッチに対する検出感度を高めるように
形成したものである。

（作用）本考案のプローブによれば、プローブＰに多少の曲がり
があった場合でもプローブＰの位置や存在の確認が充分
且つ適正に行うことができる。

従って、プローブ貯蔵槽（８）からの搬出、プローブ倒
立装置（10）への搬入、装脱着装置（11）への装脱着、
サブランスＳ先端へのプローブＰの装着位置や存在確認
又は動作指令等の一連動作が正確且つ円滑になる。更
に、プローブＰの紙管（１）に貼附する薄膜金属箔材の
形態をテープ状に成形し、それを複数条に巻回するか、
巻回位置を変えるようにすれば、プローブＰの種類を容
易に識別することが可能となる。

（実施例）以下、第１図の要部縦断側面図に基づき本考案プローブ
の一実施例を説明する。

プローブＰの内部構造は、前掲の従来のプローブＰと同
様の構造であるから、詳細構造の説明はは割愛するが、
基本的には、紙管（１）内に溶鋼流入口（２）に連通し
た鋼中炭素含有量推定（凝固温度測定）用サンプル鋳型
（３）を配し、且つ該サンプル鋳型（３）内に凝固温度
検出用熱電対（４）を配設し、その先端に溶鋼温度検出
用又は溶鋼温度・酸素量検出用の熱電対（５）を設け、
更に、上記鋼中炭素含有量推定用サンプル鋳型（３）上
部にサブランス連結用コネクタ（15）を配置させると共
に下端を耐火物（６）で封着固定した構成である。

そして、本考案は第１図Ａ及びＢ概念構成図に示す通
り、プローブＰの下端（熱電対（６）を封着固定した位
置）にアルミニウムやステンレス等の薄膜金属箔（ステ
ンレス箔では0.05mmの厚さ）Ｍを巻着するようにした。

第１図Ａは上記薄膜金属箔Ｍを一箇所巻着した構成例で
あり、第１図Ｂは薄膜金属箔Ｂを二箇所巻着した構成例
であって、プローブＰの種類を識別する目的の為のもの
である。

本考案のプローブＰは以上の構成を採用したが、上記ア
ルミニウムやステンレス等の薄膜金属箔Ｍは、近接距離
の対象物（金属）の存在を非接触で検出することができ
る近接スイッチPSに対して極めて高感度を示すことが知
られているので、前記設備に設置した各リミットスイッ
チLS₁、LS₂に変えて近接スイッチPSを使用するようにし
た。

近接スイッチPSと薄膜金属箔Ｍとの配置関係について例
を説明すると、第１図Ｃの模式図に示す通り、厚み0.05
mmのステンレス箔Ｍの中心とプローブＰの長さ方向の近
接スイッチPSとの両者の位置ずれの距離をＸ、近接スイ
ッチPSとプローブＰ外側との位置ずれの距離をＹ（実際
には５〜10mm）とした場合、該近接スイッチの動作範囲
は第５図のグラフに示される通りであり、又薄膜金属箔
Ｍの厚さと動作範囲との関係は、第６図に示す通りであ
り、アルミニウム箔が検出感度が高いことも知見した。

更に、プローブＰの曲がりΔｙによる検出誤差Δｘは、
Δｙを5mmとすれば、Δｘは4mm程度の誤差であることが
判り、この誤差はプローブＰの位置や存在の確認をする
上では実用上格別問題にならない。

ところが、前述の設備では、本プローブＰが搬送、上昇
する過程があるのでその通過を検出し、次工程の機器を
一連動作させる必要があるが、この為には近接スイッチ
PSを所定の間隔で２個配置し、この２個の近接スイッチ
PSから得られる検出信号をフリップフロップ回路へ入力
し、プローブＰの通過を検出するようにすればよい。

また、プローブＰの種類を識別する必要がある場合に
は、プローブＰの外側に巻回する薄膜金属箔Ｍを１枚又
は２枚とし、２個の近接スイッチPSにより薄膜金属箔Ｍ
の枚数とその位置を検出する。この場合、各近接スイッ
チ出力は異なる為にその検出信号を計算機に入力し、該
計算機の論理回路で処理し、プローブＰの種類を識別す
る。

（考案の効果）本考案のプローブは以上の通りの構成にしたので、プロ
ーブ貯蔵槽の貯蔵中に吸湿或いはその他の要因により、
プローブ自体に曲がりが生じた場合でも、プローブの位
置や通過状況或いは存在が的確に検出することができる
ので、プローブ貯蔵槽からの搬出、プローブ倒立装置へ
の搬入、装脱着装置へのプローブの装脱着、サブランス
先端へのプローブの装着位置や存在確認が一連動作とし
て円滑に自動操作ができる。

更に、プローブの種類の識別も簡便に行うことができる
等効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のプローブを示す縦断面図、第１図Ａ、
Ｂは本考案のプローブを示す外観図、第１図Ｃは近接ス
イッチと薄膜金属箔との関係を示す構成図、第２図はプ
ローブ貯蔵槽からサブランスへ装着する迄の工程を示す
構成図、第３図はプローブ貯蔵槽と搬送コンベアとの関
係を示す拡大構成図、第４図はサブランスへのプローブ
の装着状態を示す拡大縦断面図、第５図は近接スイッチ
の動作範囲を示すグラフ、第６図は薄膜金属箔の厚さと
近接スイッチの動作範囲との関係を示すグラフである。符号の名称は以下の通りである。（１）……紙管、（２）……溶鋼流入口、（３）……鋼
中炭素含有量推定用サンプル鋳型、（４）……熱電対、
（５）……熱電対、（６）……耐火物、（７）……転
炉、（８）……プローブ貯蔵槽、（９）……搬送コンベ
ア、（10）……プローブ倒立装置、（11）……プローブ
装脱着装置、（12）……掴持アーム、（13）……開閉ゲ
ート、（14）……ガイド、（15）……コネクタ、（16）
……ストッパ、PS……近接スイッチ、Ｍ……薄膜金属
箔、LS₁、LS₂……リミットスイッチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】多重紙管内に設置した溶鋼流入口に連通し
た鋼中炭素含有量推定用サンプル鋳型を配設し、又該サ
ンプル鋳型内に鋼中炭素含有量推定用検出端の感温部を
位置せしめると共に前記鋼中炭素含有量推定用サンプル
鋳型の先端に設けた封着部に溶鉱温度検出素子又は溶鉱
温度・鋼中酸素量検出素子を耐火物で封着する他、前記
鋼中炭素含有量推定用サンプル鋳型上部にサブランス連
結用コネクタを配設した構成のサブランス用プローブで
あって、前記多重紙管の端部又は一部の外周にステンレ
ス、アルミニゥム等の金属箔材から成るテープを巻回し
て配設することにより、近接距離の対象物の存在を非接
触で検出する近接スイッチに対する検出感度を高めるよ
うに形成したことを特徴とするサブランス用プローブ。