JPH0669782U - 溶融金属用凝固温度測定プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サンプルに発生する巣の位置を熱電対から離
し、凝固温度を精度良く測定させる。 【構成】 試料採取容器１の底部から凝固温度センサ２
の熱電対３が突出する溶融金属用凝固温度測定プローブ
において、試料採取容器１のうち、その軸方向中心線ｃ
を境とした際の一方側1a半分に金属を、他方側1b半分に
冷却能の小さい鋳物砂を用いて形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、採取した溶融金属の凝固温度を測定することによって炭素量を推 定する際に用いられるプローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、鉄鋼の製鋼工程の中心である転炉においては、サブランスを利用し て例えば特公昭50ー22434号に開示されるような消耗型プローブで温度、凝固温度 、酸素量等を測定し、ダイナミックコントロール・システムによる終点制御、終 点の温度・成分の確認等を行なっている。これらの測定はいずれも迅速性および 精度の確実性を要し、近年さらに高精度が要求されている。

【０００３】 このような状況の中、従来のサブランスプローブは図３に示す構造のものが用 いられてきた。図中、１は試料採取容器、５は測温・測酸センサ、６は保護管、 ７は流入口穴蓋、８は試料導入部を示し、前記試料採取容器１内には上部から螺 旋状の脱酸用Al部材４が配置されるとともに、その底部中央側からは凝固温度セ ンサ２の検知部である熱電対３が突出している。このようなプローブは、溶鋼中 に浸漬されると、流入口穴蓋７が溶損し、サンプルとなる溶鋼が試料導入部８を 通って試料採取容器１内に流入し、そこで凝固したものが前記凝固温度センサ２ によって温度を測定され、溶鋼の炭素量が求められる。そして、試料採取容器１ 内には脱酸用Al部材４が配置されることにより、気泡のない、すなわち凝固中に 巣のない健全なサンプルが得られるようにしてある。

【０００４】

【考案が解決しようとする問題点】

しかしながら、従来のプローブでは、実際には常に巣のない健全なサンプルを 得ることは困難であり、巣の生じる場合が多々あった。すなわち、図４は図３の プローブで採取されたサンプル10の断面図であるが、図示のように、サンプル10 には最終的に凝固した中央部に巣９が生じていた。

【０００５】 一方、試料採取容器１下部中央部には、上述のように熱電対３が底部から突出 して配置されており、上記巣９はこの熱電対３の周辺に位置することになる。し たがって、従来のプローブでは、熱電対３の接点部周囲は空間となって、不接触 状態となり、凝固温度センサ２による正確な凝固温度の測定ができなくなってし まうという問題があった。また、最終凝固部には炭素の偏析が生じることもあり 、巣が生じたままのサンプルでは測定された凝固温度の代表性に問題がある。こ のため、炭素量推定精度が悪くなり、ダイナミックコントロールによる終点制御 に悪影響を及ぼすことになっていた。すなわち、終点目標炭素量から外れる等の 問題があった。

【０００６】 この考案は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたもので、凝固温度 を精度良く測定し、もって炭素量推定の精度を向上させることのできる溶融金属 用凝固温度測定プローブを提供しようとするものである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】

図４に示すように、従来のプローブでは試料採取容器１の略中央部に巣９が生 じていたが、これは溶鋼サンプルを凝固させる冷却が周囲から進行し、最終的に 中央部で完了するためである。

【０００８】 したがって、溶鋼サンプルの最終的な凝固の位置を中央部からずらせれば、発 生する巣９の位置もずれることになり、試料採取容器１中央部に位置する熱電対 ３接点の周辺からも離れることになって、熱電対３周辺が空間になることによる 上記問題も解決できることになる。

【０００９】 本考案者らは以上のような知見に基づき、溶鋼サンプルの最終的な凝固の位置 を試料採取容器１の中央部からずらせるようなプローブの構成を検討し、本考案 を創案するに至った。

【００１０】 すなわち、本考案に係る溶融金属用凝固温度測定プローブは、試料採取容器の 底部から凝固温度センサの熱電対が突出する溶融金属用凝固温度測定プローブに おいて、試料採取容器のうち、その軸方向中心線を境とした際の一方側と他方側 とで、相互に冷却能が異なる部材を用いたことをその基本的特徴とするものであ る。

【００１１】

【作用】

本考案においては、試料採取容器のうち、その軸方向中心線を境とした際の一 方側と他方側とで、相互に冷却能が異なる部材を用いているので、溶鋼サンプル の一方側と他方側とで冷却速度が変化することになり、凝固は冷却能が小さい部 材側で完了することになる。すなわち、サンプルの最終凝固部は従来のプローブ のように試料採取容器中央付近とはならず、中央から冷却能が小さい部材側に移 動することになり、熱電対接点付近の巣および偏析の発生も有効に防げるものと なる。

【００１２】

【実施例】

本考案の具体的実施例を図面に基づき説明する。なお、本考案は以下の実施例 になんら限定されるものではない。

【００１３】 図１は本考案に係るプローブの一実施例であり、基本的な構造は図３の従来の プローブと同様である。すなわち、１は試料採取容器、５は測温・測酸センサ、 ６は保護管、７は流入口穴蓋、８は試料導入部であり、前記試料採取容器１内に は上部から螺旋状の脱酸用Al部材４が配置されるとともに、その底部中央側から は凝固温度センサ２の検知部である熱電対３が突出している。

【００１４】 本実施例の特徴部は、試料採取容器１の構成部材に有する。すなわち、試料採 取容器１のうち、その軸方向中心線ｃを境とした際の一方側1a半分の部材に金属 を、他方側1b半分の部材に金属より冷却能が小さい鋳物砂を用いて形成されてい る。

【００１５】 このような本実施例のプローブは、従来のものと同様、溶鋼中に浸漬されると 、流入口穴蓋７が溶損し、サンプルとなる溶鋼が試料導入部８を通って試料採取 容器１内に流入し、そこで凝固したものが前記凝固温度センサ２によって温度を 測定され、溶鋼の炭素量が求められ、また成分分析にかけられることになる。

【００１６】 ここで、試料採取容器１はその軸方向中心線ｃを境として一方側1a半分の部材 に金属を、他方側1b半分の部材に金属より冷却能が小さい鋳物砂を用いて形成さ れているため、サンプルの最終的凝固部は冷却能のより小さい鋳物砂側1bに移動 するものとなる。図２は図１のプローブで採取されたサンプル10の断面図である が、図示のように発生する巣９は軸中心線ｃより鋳物砂側1bとなり、熱電対３の 位置から離れることになる。

【００１７】 したがって、本実施例では熱電対３は完全に偏析のないサンプルと接触するこ とができるので、正確に凝固温度が測定でき、精度良く炭素量を推定することが 可能となっている。

【００１８】 また、本実施例のプローブを用いて、実際に炭素量を推定したところ、その精 度が従来のσnー1が0.020%から0.007%に向上した。

【００１９】 なお、本実施例では試料採取容器１の構成部材として鋳物砂と金属を用いたが 、これに限定されるものではなく、冷却能が異なる部材であれば種々選択が可能 である。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る溶融金属用凝固温度測定プローブによれば 、 凝固サンプルに発生する巣の位置を熱電対付近から離すことができ、熱電対は完 全に偏析のないサンプルと接触することができることになり、正確に凝固温度が 測定でき、それにより精度良く炭素量を推定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すプローブの断面図であ
る。

【図２】図１のプローブで採取されたサンプルの断面図
である。

【図３】従来のプローブの断面図である。

【図４】図３のプローブで採取されたサンプルの断面図
である。

【符号の説明】

1 試料採取容器 2 凝固温度センサ 3 熱電対 4 脱酸用Al部材 5 測温・測酸センサ 6 保護管 7 流入口穴蓋 8 試料導入部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐藤 重臣 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料採取容器の底部から凝固温度センサ
   の熱電対が突出する溶融金属用凝固温度測定プローブに
   おいて、試料採取容器のうち、その軸方向中心線を境と
   した際の一方側と他方側とで、相互に冷却能が異なる部
   材を用いたことを特徴とする溶融金属用凝固温度測定プ
   ローブ。
2. 【請求項２】 請求項１の溶融金属用凝固温度測定プロ
   ーブにおいて、前記試料採取容器のうち、前記一方側の
   部材として金属を、他方側の部材として鋳物砂をそれぞ
   れ用いたことを特徴とする請求項１の溶融金属用凝固温
   度測定プローブ。