JPH0646371U - サブランス用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湯バリがなく気送管で搬送するのに適した凝
固試料を得ることができるサブランス用プローブを提供
することを目的としている。 【構成】 採取室を構成する採取容器と脱酸室を構成す
る脱酸容器の接続部分に、前記両容器の外径よりも小さ
い外径を有するセラミックスファイバー製のシールリン
グを介在させ、且つ当該シールリング外周部と採取容器
並びに脱酸容器の隙間に接着剤を充填したことを特徴と
している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、製鋼転炉からの分析用溶鋼試料の採取、採取装置からの試料の取り 出し、試料の熱間搬送、分析にいたるまでの全ての工程を完全自動化した設備に おいて、転炉サブランスにより溶鋼試料を直接採取するためのサブランス用プロ ーブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から転炉サブランスに装着したプローブを製鋼転炉内の溶鋼に投入浸漬す ることによって溶鋼試料を直接採取することは公知である。この装置によって採 取された分析試料の回収は、転炉上でサブランスより脱却したプローブをプロー ブごとシューター内に通過させて約２０ｍ下の作業床まで落下させ、作業床の作 業者がこの落下したプローブをシューターの取り出し口より回収し、プローブ先 端部の分析試料が収容されている部分を破壊することによって凝固試料を取り出 している。そして採取試料の分析室への搬送は、取り出した試料に付着している 湯バリ或いは採取容器の一部を作業者が手作業により取り除いたうえ、分析室に 通じる気送管に入れ送っていた。

【０００３】 ところで、このような人手に頼った回収方法では作業要員が必要であるため、 作業コストが高くつく問題がある。このような状況下にあって近年、製鋼作業全 体の自動化、省力化がはかられるなかで、上記試料分析の工程も自動化すること が試みられ、上記試料採取工程から試料分析工程までの全ての工程を人手を介す ることなく行う完全自動化システムが開発されている。その自動化システムでは 、従来人手で行っていた作業全てを機械化させているが、プローブからの試料の 回収は次の手順によってなされる。

【０００４】 図６は自動化システムに用いられるサブランス用プローブを切断する様子を示 し、図中Ａがサブランス用プローブ、Ｂ，Ｂ′がプローブを把持するクランパ、 Ｃが自動カッターである。サブランス用プローブＡは、プローブ全体を支える軸 紙管１の先端側に試料採取装置や各種測定装置を組み込んだプローブユニット２ が装着され、他方、軸紙管１の基端側に、サブランス（図示せず）との結合部を 保護する補助紙管３が外嵌された構成である。

【０００５】 図７は試料採取を終えたプローブユニット２の内部構造を示したものであり、 その構造は、多重紙管４の内部空間に、上方が拡開したカップ状の鉄製採取容器 ５と、側部に流入口６を有し底部に前記採取容器５内空間と連通する縮径した連 通路７を有する脱酸容器８を積段状態で収容した構成であり、採取容器５内には 採取試料の凝固温度測定用の熱電対９が垂下されている。脱酸容器８は採取する 溶鋼中の酸素を予め除去することを目的とするもので、流入する溶鋼をアルミ箔 のキル材（図示せず）と反応させることにより、採取容器５内の凝固試料中に炭 酸ガス気泡が発生することを防止している。そして、このような構成のプローブ ユニット２においては流入口６から採取容器５底部にいたるまで溶鋼が充満し試 料Ｍが採取される。

【０００６】 このような構成のプローブユニット２から採取容器５内の凝固試料を取り出す には縮径した連通路７の存在範囲である図中ｄとして示す部分にカッターの回転 刃を当てて当該部分を切断するものであるが、その具体的手順は、図６に示す如 くサブランスから脱却されたプローブＡをクランパＢ，Ｂ′で把持したうえ、プ ローブユニット２における前記位置を狙って自動カッターＣを当て、当該部分を 切断し、その後、切断された試料が内在しているプローブユニット２をクランパ Ｂ′ごと上下反転させて、プローブユニット２から分析試料を自重により落下さ せる。その反転されたプローブユニット２の下方には、試料の方向を整列させる サンプル方向制御装置（図示せず）が位置づけられており、プローブユニット２ から落下した試料はサンプル方向制御装置によって受け止められる。サンプル方 向制御装置は試料の上下を整えるとともに、試料と一緒に落下してきたプローブ 構成素材であるセメントやセラミックスなどが気送管に入らないような分離を行 い、試料のみを、分析室に通じる気送管の入口にセッティングするまでの作業を 行う。気送管は試料外径と略一致した内径を有する長尺管であるので、試料に湯 バリなどが発生して試料形状が変形すると、気送管内への試料のセッティングが 不良となったり、気送管内での詰まり現象が生じる。そしてこのような事態の発 生は、自動化システム全体をストップさせてしまうことになり、操業に大きな支 障をもたらすことになる。したがって、試料には湯バリを発生させないことが極 めて重要である。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来構造のサブランス用プローブでは図８に示す如く採取容器 ５と脱酸容器８の接合部は単に突き合わされているだけであることから、両容器 の接続部にはコスト対比の加工精度の限界から０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の隙 間が存在しており、またこの隙間は振動や衝撃が作用したときには更に拡がる傾 向にあることから、採取容器５に溶鋼が流入する際にこの隙間に溶鋼が漏れ、そ の結果、得られる凝固試料には図９に示されるように上部に傘状の湯バリＳが生 じていた。このような湯バリが発生すると、試料外径が大きくなったのと同じこ ととなり、前記したように気送管へのセティング不良や、気送管内部での搬送試 料の詰まり等のトラブルが発生し、自動化システムは非常停止して転炉操業その ものに支障をきたす問題があった。 本考案はかかる現況に鑑みてなされたものであり、採取容器と脱酸容器との接 続部間隙からの湯漏れを防止することで、湯バリの発生を防止せんとするもので ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案ではかかる課題を達成するために、採取容器と脱酸容器の接続部分に両 容器の外径よりも小さい外径を有するセラミックスファイバー製のシールリング を挟み込む構成とした。そして、シールリング外周部と採取容器並びに脱酸容器 の間に形成される隙間に接着剤を充填して、採取容器と脱酸容器を固定すること にした。

【０００９】

【作用】

このように採取容器と脱酸容器の接合部にセラミックス製のシールリングを挟 み込んで接合部をシールし、且つ当該シールリングの外周部と両容器間に形成さ れる隙間に接着剤を充填して両容器を固定したことにより、両容器からの湯漏れ はなくなり、その結果、湯バリの発生はなくなった。そして、シールリングの外 径は両容器の外径よりも小さいから両容器の組立体を多重紙管内に内嵌する際に 、当該シールリングが邪魔になることはない。

【００１０】

【実施例】

次に本考案の詳細を図示した実施例に基づき説明する。図１は本考案のサブラ ンス用プローブの１実施例の要部を示し、脱酸容器８と採取容器５の積段状態を 示している。脱酸容器８は側部に流入口６を有し、底部に採取容器５内空間と連 通する縮径した連通路７を有した構成であり、容器内空間である採取室１０内に は図示しないがキル材としてのアルミ箔が収容される。脱酸容器８の材質は鉄製 とすることも可能であるが、鋳物砂を有機バインダーで粘結したシェルモールド を用いることが、切断時に容器の自己崩壊をもたらすことができる観点からは好 ましい。また採取容器５は、上方が拡開した採取室１１を形成したカップ状の鉄 製容器である。

【００１１】 本考案はこのような脱酸容器８と採取容器５の積段構造において、両容器の接 合部にシールリング１２を介在させ、且つシールリング１２外周部と両容器の間 に形成される隙間に接着剤を充填したことを特徴としている。シールリング１２ はセラミックスファイバー製であり、その形状は図２（イ），（ロ）に示す如く 環状である。シールリング１２の素材としてセラミックスファイバーを用いたの は、耐熱性に優れるとともに弾性変形が容易で且つ復原力にも優れることから、 高熱環境下におけるシール材として最適であるからである。 シールリング１２は弾性変形が容易であるから、脱酸容器８と採取容器５の接 続部分に挟み込むさいの手作業による僅かの力で圧縮されて容易に変形し、この 変形によって脱酸容器８と採取容器５間の隙間を有効に封止することができる。

【００１２】 シールリング１２の大きさは、図３に示す如く、その外径Ｄ１が脱酸容器８の 外径Ｄ２及び採取容器５の外径Ｄ３よりも小さく、且つその内径Ｄ１′は脱酸容 器８の連通路７の内径Ｄ２′より大きく設定されている。シールリング１２の外 径Ｄ１を脱酸容器８の外径Ｄ２及び採取容器５の外径Ｄ３よりも小さくしたのは 、Ｄ１がＤ２及びＤ３より大きいとシールリング１２が両容器の外周壁よりも外 側に出っ張る結果、脱酸容器８と採取容器５の組立体を多重紙管４内に収容する ことができないからであり、また両容器を固定するための接着剤を充填するため の空間も形成できないためである。また、シールリング１２の内径Ｄ１′を脱酸 容器８の連通路７の内径Ｄ２′より大きく設定したのは、連通路７を通じて採取 室１１内に流れ込む溶鋼の流れをシールリング１２が阻害しないようにするため であるが、内径Ｄ１′と内径Ｄ２′は一致させることも可能であり、また、その 差がわずかであればシールリング１２の内径Ｄ１′を脱酸容器８の連通路７の内 径Ｄ２′より小さくしても溶鋼の流れに支障はない。また図例のシールリング１ ２の内径Ｄ１′は採取容器５の内径Ｄ３′よりも小さく設定されているが、内径 Ｄ１′を内径Ｄ３′と一致させてもよい。

【００１３】 接着剤１３は図４の要部拡大断面図に示す如く、シールリング１２の外周部１ ４と脱酸容器８及び採取容器５との間に形成される隙間に充填されるものであり 、その素材は無機接着剤及び有機接着剤が共に採用できる。図例の実施例では脱 酸容器８の下面外周部に環状段部１５を設け、当該環状段部１５を接着剤１３を 充填するための案内溝としてしているが、図５に示すように採取容器５の上端面 外周部に環状段部１６を設け、採取容器５側に接着剤１３の充填案内溝を形成し てもよい。 ここで重要なことは、シールリング１２において接着剤１３が塗布される部分 は外周部１４だけに限定されていることであり、シールリング１２上面と脱酸容 器８下面相互間、及びシールリング１２下面と採取容器５上面相互間には接着剤 １３は塗布されていないことである。このようにすることによって、組み立て時 や輸送時に作用する衝撃程度に対しては充分耐える程度の接着強度を有して脱酸 容器８と採取容器５を固定することができるとともに、シールリング１２と採取 容器５との固着強度はそれほど強いものではないから、採取容器５から試料を取 り出す際には、自重により落下する試料によってシールリング１２を簡単にはず すことが可能で、シールリング１２の存在が試料取り出しの障害となることを防 止できるのである。

【００１４】 このようにして構成される脱酸容器８と採取容器５の組立体はプローブユニッ トに内装されてサブランス用プローブが構成される。このようなサブランス用プ ローブＡは溶鋼試料の採取後、プローブユニットにおける所定位置、即ち連通路 ７の存在する範囲内の所定位置を自動カッターで切断し、プローブユニットを上 下反転させることによって、自重により凝固試料を落下させる。凝固試料が収容 されている採取室１１は側壁をテーパー状にして開口端側を拡開させているため 、試料は自重によって容易に落下する。また採取容器５上端面に配置されたシー ルリング１２は外周部のみ接着剤１３が付着しているだけであるから、試料が自 重によって落下する際に同時に落下し、シールリング１２を手作業により取り外 す作業は不要である。そしてこのようにして、得られた凝固試料には湯バリはな く、そのまま気送管で分析室に搬送することができる。

【００１５】

【考案の効果】

本考案のサブランス用プローブは、採取室を構成する採取容器と脱酸室を構成 する脱酸容器の接続部分に、両容器の外径よりも小さい外径を有するセラミック スファイバー製のシールリングを介在させ、且つ当該シールリング外周部と採取 容器並びに脱酸容器の隙間に接着剤を充填させたから、両容器間からの湯漏れを 防止でき、湯バリのない気送管での搬送に適した試料を得ることができる。また シールリングは外周部に塗布された接着剤によってのみ採取容器に保持されてい るだけであるから、プローブユニットを上下反転させて試料を取り出すときには 、自重により落下する試料によって押し退けることができ、シールリングを除去 する手間も不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のサブランス用プローブに組み込む脱酸
容器と採取容器の組立体の１実施例を示す断面

【図２】シールリングを示し、（イ）は正面図、（ロ）
は平面図

【図３】脱酸容器と採取容器並びにシールリングの寸法
関係を示す断面説明図

【図４】シールリングを介在した部分の詳細を示す要部
拡大断面図

【図５】他の実施例におけるシールリングを介在した部
分の詳細を示す要部拡大断面図

【図６】溶鋼試料採取直後のサブランス用プローブの全
体外観とその切断の様子を示す説明図

【図７】従来のサブランス用プローブにおける溶鋼試料
採取直後のプローブユニットの内部構造を示す要部断面
説明図

【図８】従来のサブランス用プローブに組み込まれる脱
酸容器と採取容器の組立体を示す断面図

【図９】従来のサブランス用プローブを用いて採取した
凝固試料の外観を示す斜視図。

【符号の説明】

Ａ プローブ Ｂ クランパ Ｂ´ クランパ Ｃ 自動カッター Ｍ 試料 Ｓ 湯バリ １ 軸紙管 ２ プローブユニット ３ 補助紙管 ４ 多重紙管 ５ 採取容器 ６ 流入口 ７ 連通路 ８ 脱酸容器 ９ 熱電対 １０ 脱酸室 １１ 採取室 １２ シールリング １３ 接着剤 １４ 外周部 １５ 環状段部 １６ 環状段部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中島 敏洋 大分市大字西ノ州１ 新日本製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)考案者 中山 繁六 大分市大字西ノ州１ 新日本製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)考案者 小坂 博昭 大阪府摂津市南別府町16−16 山里エレク トロナイト株式会社内 (72)考案者 岩村 洋志 大阪府摂津市南別府町16−16 山里エレク トロナイト株式会社内 (72)考案者 田村 俊夫 大阪府摂津市南別府町16−16 山里エレク トロナイト株式会社内 (72)考案者 河野 進一 大阪府摂津市南別府町16−16 山里エレク トロナイト株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 採取溶鋼の脱酸素を行う脱酸室と当該脱
   酸室を通過した溶鋼を凝固させる採取室とを連設してな
   る溶鋼採取部を組み込んだサブランス用プローブにおい
   て、 採取室を構成する採取容器と脱酸室を構成する脱酸容器
   の接続部分に、前記両容器の外径よりも小さい外径を有
   するセラミックスファイバー製のシールリングを介在さ
   せ、且つ当該シールリング外周部と採取容器並びに脱酸
   容器の隙間に接着剤を充填したことを特徴とするサブラ
   ンス用プローブ。