JPH0674950A - 試料採取プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長手方向に沿って複数個の真空サンプラーを
配列することにより、１回の浸漬で複数箇所から溶融金
属の採取を可能にする。 【構成】 内部が減圧された複数個のＬ字形真空サンプ
ラー１を、薄肉化された自由端２が開口部から外部に臨
むように、長手方向に沿って中空支管３の内部に配列さ
せる。真空サンプラー１は、中空支管内３に充填された
耐火性物質４で固定される。中空支管３の外周は、耐熱
性セラミックスファイバー５で被覆されている。自由端
６には、容易に溶解する金属製キャップ６を装着させて
も良い。 【効果】 深さ方向或いは水平方向に関する溶融金属の
成分変動や介在物分布に関する情報を１回の浸漬操作で
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製錬，精練等の際に処
理中の溶融金属浴の複数箇所から溶融金属をサンプリン
グすることができる試料採取プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種金属材料に要求される特性の多様化
に伴って、高純度化且つ高清浄度化した金属材料に対す
る要求が強くなってきている。そこで、製錬又は精練の
各工程において、如何に効率よく精製反応を行うかが従
来にも増して大きな問題となっている。特に溶融金属の
流動を伴う精練工程では、浴の深さや水平方向に関する
成分変動や介在物分布等を正確に把握することが、精製
反応を効率よく進行させる上で必要となる。精製されて
いる溶融金属の成分や介在物に関する情報を得る手段と
して、サンプラーが組み込まれたプローブが従来から使
用されている。しかし、従来のプローブは、プローブ一
つ当り１個のサンプラーを備えたものが主流である。そ
のため、深さ方向，水平方向等に関する成分変動や介在
物分布を調査するとき、浴内の浸漬深さや浸漬位置をプ
ローブごとに替えて何本ものプローブを逐次浸漬させ、
試料採取を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】溶融金属が間断なく流
動している溶融金属浴においては、介在物濃度や成分が
精製容器内で絶えず変化している。そのため、複数個の
プローブを逐次浸漬する方法では、ある瞬間における浴
内の状況を正確に把握することはできない。また、浸漬
深さが増加すると、プローブが受ける溶融金属の静圧が
大きくなり、浸漬中のプローブ支持部に曲り，破損等の
トラブルが発生する。しかも、１回の試料採取に数十秒
の時間を要することから、複数本のプローブを浸漬する
場合には相当な長時間がかかる。その結果、前後の工程
とのマッチングが難しくなり、或いは精製処理自体にも
支障を来す虞れがある。本発明は、このような問題を解
消すべく案出されたものであり、複数箇所で同時に試料
採取することができ、溶融金属の静圧にも耐える試料採
取プローブを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の試料採取プロー
ブは、その目的を達成するために、内部が減圧され、薄
肉化された自由端を有する複数個のＬ字形真空サンプラ
ーと、前記自由端が開口部から外部に臨むように前記複
数個のＬ字形真空サンプラーを長手方向に沿って内部に
配列させた中空支管と、該中空支管内に充填され、前記
Ｌ字形真空サンプラーを固定する耐火性物質と、前記中
空支管の外周を被覆した耐熱性セラミックスファイバー
とを備え、溶融金属との接触によって前記自由端が破損
又は溶解し、前記Ｌ字形真空サンプラーの内部に前記溶
融金属が流入することを特徴とする。

【０００５】

【実施例】本実施例の試料採取プローブは、図１に示す
ように３段式のプローブを備えている。真空サンプラー
１は、Ｌ字形の小径円筒状の中空容器であり、溶融金属
を吸い上げるために内部を減圧処理している。真空サン
プラー１は、石英等のガラス質で作られており、溶融金
属に浸漬した際に溶解又は破損する程度に薄肉化された
自由端２を備えている。なお、分析調査に必要な採取量
を確保する上から、必要に応じて各段のプローブを図示
するように２個１組とする。真空サンプラー１は、中空
支管３の内部に収納されており、中空支管３の開口部か
ら自由端２のみが突出した状態で耐火性物質４により固
定されている。中空支管３は、溶融金属の静圧及び流動
に耐えるものである限り特にその材質が限定されるもの
ではないが、耐熱金属材料が通常使用される。耐火性物
質４には、溶融金属浴に浸漬した際にガス発生がないよ
うに処理した耐火綿，耐火セメント等が使用される。中
空支管３の外側は、耐熱性のセラミックスファイバー５
で被覆されている。セラミックスファイバー５により、
溶融金属による中空支管３の溶損，破損等が防止され
る。

【０００６】自由端５の突出部には、金属製のキャップ
６が設けられている。金属製キャップ６は、試料採取プ
ローブを溶融金属浴に浸漬する際の衝撃や湯面に浮遊し
ているスラグの侵入等から真空サンプラー１の自由端２
を保護する。金属製キャップ６の材質には、溶融金属を
汚染することがなく、所望の浸漬位置で短時間に溶解す
る金属材料が選定される。たとえば、浸漬深さ１ｍｍで
溶鋼浴に試料採取プローブを浸漬するとき、厚み０．３
ｍｍ程度の鉄キャップが使用される。中空支管３の一端
は、サンプリングホルダー７に装着される。このサンプ
リングホルダー７を介して、試料採取プローブが溶鋼等
の溶融金属浴に浸漬される。浸漬された状態では、溶融
金属の保有熱によって金属製キャップ６が溶解し、真空
サンプラー１の自由端２が高温の溶融金属浴にさらされ
る。その結果、薄肉化されている自由端２が開口し、減
圧状態にある真空サンプラー１の内部に溶融金属が流入
する。

【０００７】自由端２の開口及び溶融金属の流入は、試
料採取プローブの長手方向に沿って設けられている複数
個の真空サンプラー１でほぼ同時に行われる。流入完了
までに要する時間は、対象とする溶融金属の温度，流動
状況等によって若干異なるものの、ほぼ５〜１５秒程度
の短時間である。溶融金属浴に垂直方向に試料採取プロ
ーブを浸漬するとき垂直方向に関する成分変動や介在物
分布に関する情報が得られ、水平方向に浸漬するとき水
平方向に関する同様な情報が得られる。真空サンプラー
１に採取された溶融金属のサンプルは、開口部８を介し
てプローブから取り出される。

【０００８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の試料採
取プローブは、長手方向に沿って複数個の真空サンプラ
ーを備えているので、溶融金属浴内の異なる位置から同
時に複数の試料をサンプリングすることができ、垂直方
向或いは水平方向に関する溶融金属浴内の成分変動や介
在物分布が正確に把握される。しかも、サンプリングに
要する作業時間は、従来のプローブに比較して大幅に短
縮されるため、精製反応自体に支障を来すことなく前後
の工程とのマッチングが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 真空サンプラーを３段式に備えた試料採取プ
ローブ

【図２】 真空サンプラー内蔵部の断面図

【符号の説明】

１ 真空サンプラー ２ 自由端
３ 中空支管 ４ 耐火性物質 ５ 耐熱性セラミックスファイ
バー ６ 金属製キャップ ７ サンプリングホルダー
８ 開口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部が減圧され、薄肉化された自由端を
   有する複数個のＬ字形真空サンプラーと、前記自由端が
   開口部から外部に臨むように前記複数個のＬ字形真空サ
   ンプラーを長手方向に沿って内部に配列させた中空支管
   と、該中空支管内に充填され、前記Ｌ字形真空サンプラ
   ーを固定する耐火性物質と、前記中空支管の外周を被覆
   した耐熱性セラミックスファイバーとを備え、溶融金属
   との接触によって前記自由端が破損又は溶解し、前記Ｌ
   字形真空サンプラーの内部に前記溶融金属が流入するこ
   とを特徴とする試料採取プローブ。