JPH10197352A

JPH10197352A - 溶湯温度測定用センサー

Info

Publication number: JPH10197352A
Application number: JP1334897A
Authority: JP
Inventors: Ichirou Yachie; 一郎谷内江
Original assignee: NIPPON THERMOTEC KK
Current assignee: NIPPON THERMOTEC KK
Priority date: 1997-01-08
Filing date: 1997-01-08
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】高耐食性のサーメット保護管を有する溶湯温
度測定用センサーにおいて、その内部のアルミナ保護管
及び絶縁管の熱衝撃による亀裂を抑制した高耐用性の溶
湯温度測定用センサーを提供する。【解決手段】熱電対１１を保持する絶縁管１２と、絶
縁管１２を収納するアルミナ保護管１３と、アルミナ保
護管１３を溶湯の浸食に対して保護するサーメット保護
管１５とを有する溶湯温度測定用センサー１０におい
て、アルミナ保護管１３の外側表面の一部又は全部に断
熱緩衝層１４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐用性、特に耐熱
衝撃性に優れた溶湯温度測定用センサーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶銑や溶鋼等の溶融金属の溶湯の
温度を測定するに際しては、白金ロジウム系等の熱電対
を、アルミナを主成分とする絶縁管及び保護管（アルミ
ナ保護管）によって保護された消耗型温度計が使用され
ていた。前記の消耗型温度計では、溶銑や溶鋼等にその
熱電対の保護管を浸漬させると短時間の内にアルミナ保
護管が損耗し、使用不能となるような欠点を有してい
た。また、この消耗型温度計を使用する場合、短時間で
測温を終了しなければならず、しかも測定毎に熱電対を
交換しなければならないという問題があった。このた
め、溶銑、溶鋼等の溶融金属の品質や操業状態を時系列
的に管理することが困難であり、かつ測温コストも高く
なることから、長時間連続して測温できる温度計の開発
が強く望まれていた。

【０００３】そして、溶湯温度測定用センサーの耐用性
を高める方法として、溶融金属に対して高耐食性を示す
ジルコニウムボライド（ＺｒＢ₂）系、窒化ボロン（Ｂ
Ｎ）系セラミックスあるいはモリブデン−ジルコニア系
サーメットのようなセラミックス保護管あるいはサーメ
ット保護管を前記アルミナ保護管の外側に配置する方法
が知られている。特開平１−３２１３２６号公報には、
ジルコニウムボライドを主成分とし、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）及び窒化ボロンを副成分とするセラミックス保護管
の内表面側に、ジルコニウムボライド及び二酸化珪素
（ＳｉＯ₂）からなる被覆層を形成し、かつ前記本体の
外表面側にガラス層を設けたジルコニウムボライド系の
熱電対保護管が記載されている。また、実公平５−２７
２５６号公報には、窒化ボロンが５０ｗｔ％以上、窒化
アルミニウム（ＡｌＮ）が５０ｗｔ％未満である窒化ボ
ロン系材料からなるセラミックス保護管が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記サ
ーメット材料、及び前記特開平１−３２１３２６号公報
に記載のジルコニウムボライド系セラミックスを最外層
の保護管として用いる場合には、溶融金属、特に溶鋼に
対して高い耐食性を示すものの、内部に保持するアルミ
ナ保護管の耐熱衝撃性が低いために、溶鋼、あるいはス
ラグ中に溶湯温度測定用センサーを浸漬させた時の急激
な温度変化により、該アルミナ保護管あるいは絶縁管に
亀裂を生じて、熱電対が断線したり、亀裂から侵入する
ガスにより腐食され劣化したりするという問題があっ
た。また、実公平５−２７２５６号公報に記載の窒化ボ
ロン系保護管を用いる場合には、最外層の保護管自体の
耐熱衝撃性は優れているものの、熱伝導性が高いため
に、さらにアルミナ保護管あるいは絶縁管にかかる熱負
荷が大きくなるという問題点があった。本発明はこのよ
うな事情に鑑みてなされたもので、高耐食性のサーメッ
ト保護管を有する溶湯温度測定用センサーにおいて、そ
の内部のアルミナ保護管及び絶縁管の熱衝撃による亀裂
を抑制した高耐用性の溶湯温度測定用センサーを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の溶湯温度測定用センサーは、熱電対を保持する絶
縁管と、該絶縁管を収納するアルミナ保護管と、該アル
ミナ保護管を溶湯に対して保護するサーメット保護管と
を有する溶湯温度測定用センサーにおいて、前記アルミ
ナ保護管の外側表面の一部又は全部に断熱緩衝層を設け
ている。請求項２記載の溶湯温度測定用センサーは、請
求項１記載の溶湯温度測定用センサーにおいて、前記断
熱緩衝層が、金属アルコキシドの加水分解物により結合
された酸化物、炭化物、窒化物の１種以上の骨材からな
る結合組織である。請求項３記載の溶湯温度測定用セン
サーは、請求項１又は２記載の溶湯温度測定用センサー
において、前記断熱緩衝層の厚みが０．１ｍｍ以上であ
る。請求項４記載の溶湯温度測定用センサーは、請求項
１〜３のいずれか１項に記載の溶湯温度測定用センサー
において、前記サーメット保護管が、モリブデンとジル
コニアを含むサーメットである。請求項５記載の溶湯温
度測定用センサーは、請求項１〜４のいずれか１項に記
載の溶湯温度測定用センサーにおいて、前記断熱緩衝層
と前記サーメット保護管との空隙部分にセメント、キャ
スタブル等の硬化組成物を硬化させてなる硬化層を介在
させている。請求項６記載の溶湯温度測定用センサー
は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶湯温度測定
用センサーにおいて、前記断熱緩衝層と前記サーメット
保護管との空隙部分にセラミックス粉末を充填して構成
されている。

【０００６】サーメット保護管とは、セラミックス及び
高融点金属の粒子あるいは粉末に結合剤を添加、混合し
てなる混合物を型に入れて加圧成形した後、これを焼結
して得られる耐食性及び耐磨耗性に優れた保護管であ
る。金属アルコキシドの加水分解物とは、金属アルコキ
シドからなるゾルを部分的あるいは全面的に加水分解す
ることにより固形化して粘着力を付与した結合剤であ
り、加熱された際に非晶質あるいは結晶質の金属酸化物
を生成する結合剤である。断熱緩衝層とは、サーメット
保護管に急激な温度変動が生じた際に、アルミナ保護管
の温度変動の速度を緩和抑制することのできる緩衝材で
ある。前記断熱緩衝層の厚みが０．１ｍｍより小さい
と、サーメット保護管に急激な温度変動が生じたとき
に、アルミナ保護管にかかる熱負荷を軽減することがで
きず、アルミナ保護管や絶縁管の破損に繋がるので好ま
しくない。硬化組成物とは、アルミナセメント、ポルト
ランドセメント、水ガラス等の硬化成分を含む混合物で
あって、これらに水等を添加してなる混練物を流し込み
施工、あるいは塗布施工して、これを硬化させることの
できる無機組成物をいう。セラミックス粉末とは、溶湯
温度測定用センサーにかかる熱衝撃及び機械的衝撃の緩
和作用を有して、測定温度下で溶融あるいは焼結するこ
とのない、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、カルシ
ア等からなる単一の粉末、又はそれらの２種以上の混合
粉末をいう。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１は本発明の第１の実施の形態に
係る溶湯温度測定用センサーの分解図である。本発明の
第１の実施の形態に係る溶湯温度測定用センサー１０
は、図１に示されるように、熱電対１１が封入された絶
縁管の一例であるアルミナ絶縁管１２、該アルミナ絶縁
管１２が内蔵され、断熱緩衝層１４が表面に形成された
アルミナ保護管１３、該アルミナ保護管１３が挿入され
るサーメット保護管１５、及びサーメット保護管１５が
保持され端子箱１７に装着されたステンレス保護管１６
とを有する。熱電対１１は白金−白金ロジウム等の熱電
対であり、２種の互いに組成の異なる導線がアルミナ絶
縁管１２により互いに絶縁された状態で配置され、前記
２種の導線の先端部を溶接してなる測温部１８がアルミ
ナ保護管１３の底部に配置されている。

【０００８】アルミナ保護管１３は以下のようにして作
成する。まず、アルミナ粉を含むスラリーを先端が閉じ
られた細長い円柱状の石膏鋳型内に流し込んで、石膏鋳
型壁に着肉層を形成させ、余剰のスラリーを排出した
後、該石膏鋳型を取り外して先端が密封された円筒状の
成形体を得る。次いで、これを乾燥、焼成して、アルミ
ナ純度が９５ｗｔ％以上のアルミナ保護管１３を得るこ
とができる。アルミナ保護管１３の表面側の一部又は全
部に形成される断熱緩衝層１４は以下のようにして作成
する。例えば、金属アルコキシドの一例であるシリコン
アルコキシドの部分加水分解物からなるゾルを、粒径が
４４μｍ以下のＣａＯで安定化されたジルコニア粉末と
混合し、これらの混合物からなるスラリーに前記アルミ
ナ保護管１３を浸漬させ、前記スラリーの着肉層を形成
させた後、これを引き上げて、乾燥することにより所定
厚みの断熱緩衝層１４が得られる。ここで、シリコンア
ルコキシドの部分加水分解物により結合される骨材とし
ては前記のジルコニア以外にも、シリカ、アルミナ、カ
ルシア、マグネシア等の酸化物と、炭化珪素、炭化硼素
等の炭化物、及び窒化珪素、サイアロン、窒化硼素等の
窒化物を用いて、それらからなる結合組織により前記断
熱緩衝層１４とすることができる。また、前記断熱緩衝
層１４の形成方法としては、前記浸漬させる方法の他に
も、アルミナ保護管１３に前記スラリーを刷毛塗りする
方法、あるいはスプレイ塗装により形成させる方法等が
ある。なお、ここで断熱緩衝層１４の厚さは０．５〜
０．９ｍｍとして、アルミナ保護管１３の外側表面の全
部に断熱緩衝層１４を形成させたが、必要に応じてアル
ミナ保護管１３の先端部、及びその近傍の一部のみに断
熱緩衝層１４を形成させてもよい。

【０００９】サーメット保護管１５を作成する場合に
は、例えば、まずジルコニアの粉末２５ｗｔ％、及びモ
リブデンの粉末７５ｗｔ％からなる混合粉末に、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）等の有機結合剤を添加、混合
する。次に、この混合物を、成形型に入れて静水圧加圧
成形あるいは一軸加圧成形により成形して、該成形体を
アルゴン等の不活性雰囲気中あるいは真空中で焼成し
て、図１に示すような焼結体を得る。従って、このよう
な焼結体は、高融点金属であるモリブデンにジルコニア
粒子が分散してなる複合組織（サーメット）となる。そ
して、前記熱電対１１が内蔵されたアルミナ絶縁管１
２、断熱緩衝層１４を有するアルミナ保護管１３、モリ
ブデン−ジルコニア系のサーメット保護管１５をそれぞ
れ順に挿入し、ステンレス保護管１６と端子箱１７とを
介してそれぞれを結合して三重管からなる溶湯温度測定
用センサー１０とする。

【００１０】そして、この溶湯温度測定用センサー１０
を予熱あるいは予熱しない状態で、連続鋳造用タンディ
ッシュに保持される約１５５０〜１４８０℃の溶鋼中に
浸漬して、端子箱１７に設けられた端子間に生じる熱起
電力の大きさを継続的に測定した。このような連続鋳造
用タンディッシュにおいては、溶鋼の表面上にＣａＯ−
Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系等のスラグが浮いていて、溶鋼
中のみならず、スラグあるいは高温空気との接触によ
り、溶湯温度測定用センサー１０が酸化あるいは溶損さ
れるが、サーメット保護管１５の耐食性により溶湯温度
測定用センサー１０の耐用性が維持される。一方、サー
メット保護管１５自体の熱伝導率が高いために、溶鋼の
浸漬時あるいは溶鋼からの引き上げ時に、サーメット保
護管１５の内部での最大温度変動速度は、例えば６００
〜２０００℃／ｈｒにも達する。しかし、第１の実施の
形態においては、アルミナ保護管１３の上に断熱緩衝層
１４を形成しているので、アルミナ保護管１３における
最大温度変動速度を３００℃／ｈｒ以下に緩和して、熱
衝撃による亀裂の発生を効果的に抑制することができ、
溶湯温度測定用センサー１０の耐用回数を５〜１０回と
することができた。因みに、断熱緩衝層を有しない図４
に示す従来の溶湯温度測定用センサー５０においては、
熱伝導率の高いサーメット保護管５５を介して、熱が移
動し、アルミナ保護管５３における温度変動速度が緩和
されることがなく、殆どの場合、アルミナ保護管５３に
亀裂を生じて熱電対５１が劣化するために、熱電対５
１、及びアルミナ保護管５３の交換が必要となり、溶湯
温度測定用センサー５０の耐用回数は１〜３回程度であ
った。

【００１１】続いて、本発明の第２の実施の形態に係る
溶湯温度測定用センサーについて説明する。第２の実施
の形態に係る溶湯温度測定用センサーは、図１に示した
前記第１の実施の形態に係る溶湯温度測定用センサー１
０におけるサーメット保護管１５と断熱緩衝層１４との
間の空隙にセラミックス粉末の一例であるアルミナ粉又
はアルミナ粒子を充填した構成であり、その他の構成は
同一であるので、これらの説明を省略して、前記セラミ
ックス粉末を充填する方法について述べる。まず、熱電
対１１が内蔵されたアルミナ絶縁管１２を、断熱緩衝層
１４を有するアルミナ保護管１３に挿入する。次に、ア
ルミナ保護管１３をサーメット保護管１５に挿入して、
前記断熱緩衝層１４とサーメット保護管１５とで形成さ
れる空隙内に、純度９８ｗｔ％以上でかつ粒子径が４４
μｍ以上のアルミナ粒子を充填する。

【００１２】ここで、アルミナの純度が９８ｗｔ％より
少なく、かつその粒子径が４４μｍより小さいと、焼結
温度が低下して、溶湯温度測定用センサーの測温中に焼
結固化してしまい、後述する機械衝撃の緩和効果が発揮
できないので好ましくない。このようなアルミナ粒子の
充填に際しては、予め前記アルミナ粒子を水に分散して
スラリー状としたものを該空隙内に流し込むか、もしく
は、断熱緩衝層１４の上に塗布した後にアルミナ保護管
１３をサーメット保護管１５に挿入して、これを乾燥す
ることによりアルミナ粒子からなる充填層を形成しても
よい。なお、アルミナ粒子の他に、溶湯温度測定用セン
サーの使用温度、例えば１６００℃において、互いに焼
結することのない、粒度と、成分を有する金属酸化物、
窒化物、炭化物等を本発明のセラミックス粉末として用
いることができる。このようにセラミックス粉末を両者
間に充填することにより、セラミックス粒子間に形成さ
れる空隙により断熱性を付与して、サーメット保護管１
５の急激な温度変動に伴うアルミナ保護管１３の熱負荷
を軽減すると共に、溶湯温度測定用センサーに機械的な
衝撃が生じた場合にも、このような機械的衝撃を、相互
に結合することなく充填されている固体粒子間で吸収し
て、アルミナ保護管１３の機械的破壊に対する抵抗性を
高めることができる。

【００１３】次に、本発明の第３の実施の形態に係る溶
湯温度測定用センサーについて説明する。本発明の第３
の実施の形態に係る溶湯温度測定用センサー２０は、図
２に示されるように、熱電対２１が封入されたアルミナ
絶縁管２２、該アルミナ絶縁管２２が内蔵され、断熱緩
衝層２４を表面に形成されたアルミナ保護管２３、鉄合
金層２９と酸化防止層３０とを順に外側に備えたサーメ
ット保護管２５、及びサーメット保護管２５が保持され
端子箱２７に装着されたステンレス保護管２６とを有し
ている。

【００１４】熱電対２１、アルミナ絶縁管２２、及びア
ルミナ保護管２３は、前記第１及び第２の実施の形態と
それぞれ同一であるので、これらの説明を省略し、相違
する部分について以下の説明を行う。アルミナ保護管２
３の表面に形成される断熱緩衝層２４は、ジルコニウム
アルコキシドの部分加水分解からなるゾルを、粒径が４
４μｍ以下のイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）で安定化されたジ
ルコニア粉末と混合し、これらの混合物からなるスラリ
ーを前記アルミナ保護管２３に塗布して、塗布層を形成
させた後、これを乾燥することにより得られる。この
時、形成される断熱緩衝層２４はアルミナ保護管２３の
外側表面に亘ってその全面に塗布する必要はなく、測温
部２８周辺、あるいは測定時における溶鋼面に対応する
位置の周辺のみでもよい。なお、ここで形成される断熱
緩衝層２４の厚さは、０．１〜０．３ｍｍとした。

【００１５】前記サーメット保護管２５は以下のように
して作成する。まず、ジルコニウムボライドと炭化珪素
との粉末２５ｗｔ％、及びモリブデンの粉末７５ｗｔ％
からなる混合粉末に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
等の結合剤を添加して、これを成形型に入れて静水圧加
圧成形する。そして、前記の成形体をアルゴン等の不活
性雰囲気中あるいは真空中でモリブデンの溶融温度即ち
２６２５℃以下の温度で焼成することにより、ジルコニ
ウムボライドあるいはモリブデンが焼結して、高融点金
属であるモリブデン中にジルコニウムボライド、及び炭
化珪素の粒子が分散してなる分散強化型の複合組織を形
成させることができる。次に、前記サーメット保護管２
５の表面に粒径が１０μｍ以下の鉄粉を含有するコーテ
ィング層を形成して、これを約１５００〜１７００℃の
高温空気雰囲気に設定した高温炉中に所定時間、例えば
１時間保持する。これにより、前記コーティング層の鉄
粉の一部が酸素ガスにより酸化されると共に、溶融した
鉄がサーメット層の組織中に浸透してモリブデンと鉄の
合金を含む強固な鉄合金層２９を生成させることがで
き、後述する酸化防止層３０との親和性を高めることが
できる。このように、前記鉄合金層２９内では熱膨張
率、比熱等の熱的性質あるいはヤング率、強度等の機械
的性質が緩やかに変化していて、熱衝撃、あるいは機械
的衝撃に対する緩衝層を形成させることができる。

【００１６】このようにして、前記サーメット保護管２
５の表面部に厚みが約０．１〜０．３ｍｍの鉄合金層２
９を形成させた後、この鉄合金層２９の上に、溶湯温度
測定用センサー２０による測定時においてガス不透過性
となる酸化防止層３０を形成させることができる。酸化
防止層３０の形成に際しては、前記混合粉末、及びフリ
ットを含むスラリーを作成して、前記鉄合金層２９の上
に塗布することにより行うことができるが、ここで酸化
防止層３０における耐火骨材には前記混合粉末に代え
て、アルミナとシリカの混合粉末を使用し、前記耐火骨
材の結合材料には、高温度でガラス化するフリットを用
いた。

【００１７】以上のように、熱電対２１が内蔵されたア
ルミナ絶縁管２２、断熱緩衝層２４を有するアルミナ保
護管２３、モリブデン系のサーメット保護管２５をそれ
ぞれ順に挿入し、ステンレス保護管２６、端子箱２７と
を結合させることにより三重管からなる溶湯温度測定用
センサー２０とする。

【００１８】この溶湯温度測定用センサー２０を予熱あ
るいは予熱しない状態で、取鍋、二次精錬炉等の溶鋼処
理容器に保持される約１４５０〜１５８０℃の溶鋼中に
浸漬して、溶鋼の温度を継続して測定した。このような
溶鋼処理容器においては、溶鋼の表面上にＣａＯ−Ａｌ
₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系等のスラグが浮いていて、溶鋼中の
みならず、スラグとの接触部における溶湯温度測定用セ
ンサーが酸化あるいは溶損される。しかし、サーメット
保護管２５の上に配置された酸化防止層３０の効果によ
り耐食性が保持され、しかも鉄合金層２９によって強固
にサーメット保護管２５に接合しているので、酸化防止
層３０が容易に剥落することなく保持される。一方、溶
鋼への浸漬時あるいは溶鋼からの引き上げ時におけるア
ルミナ保護管２３の熱衝撃は、断熱緩衝層２４によって
効果的に緩和させるので、アルミナ保護管２３の亀裂に
よる損傷を防止することができ、溶湯温度測定用センサ
ー２０の耐用性を大幅に向上させることが可能となる。

【００１９】続いて、本発明の第４の実施の形態に係る
溶湯温度測定用センサーについて説明する。図３に示す
ように第４の実施の形態に係る溶湯温度測定用センサー
４０は、図示しないがアルミナ絶縁管が内蔵され、図示
しない断熱緩衝層で外側部分が被覆されたアルミナ質の
内部保護管４１、内部保護管４１が挿入され、モリブデ
ン−ジルコニア質からなるサーメット保護管４２、内部
保護管４１とサーメット保護管４２との間に介在される
硬化組成物の一例である耐火キャスタブルの硬化層５
０、サーメット保護管４２の外側にアルミナセメント４
３を介して配置され、アルミナ黒鉛質からなる略円筒状
の耐火スリーブ４４、耐火スリーブ４４の外周に装着さ
れ、ステンレスからなる金属製筒状体４５、及び耐火ス
リーブ４４、サーメット保護管４２とを結合させるため
の基端部側に配置されたステンレス保護管４７を有して
いる。なお、耐火スリーブ４４の上端部にはフランジ４
６が配置され、耐火スリーブ４４とステンレス保護管４
７の中心軸を互いに一致させるようになっている。前記
内部保護管４１には熱電対が内蔵され、前記ステンレス
保護管４７には端子箱等が配置されているが、図面が煩
雑になるため、これらの構成を省略している。このよう
に本実施の形態においては、硬化層５０を介してサーメ
ット保護管４２と断熱緩衝層で被覆された内部保護管４
１とを固定しているので、断熱緩衝層が剥離することが
なく、耐用性を向上させることができる。さらに、サー
メット保護管４２を耐火スリーブ４４で被覆しているの
で、特に耐スラグ性、あるいは耐溶損性の要求される溶
湯温度測定用センサー４０において、その寿命延長を図
ることができる。

【００２０】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、金属部
分をモリブデンとして、該金属中にジルコニア、炭化珪
素の粒子を分散させるサーメット組織を適用する場合に
ついて述べたが、金属部分としては、タングステン、コ
バルト、ニッケル、鉄、クロム、ニオビウム等の金属及
びそれらの合金が使用可能であり、それに分散させるセ
ラミックス粒子としては、アルミナ、黒鉛、炭化チタニ
ウム、炭化ジルコニウム、炭化硼素、炭化ニオビウム、
炭化タングステン等も使用できる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１〜６記載の溶湯温度測定用セン
サーにおいては、アルミナ保護管の外側表面の一部又は
全部に断熱緩衝層を設けているので、サーメット保護管
の高熱伝導性によって生じる温度変動を緩和して、アル
ミナ保護管の耐熱衝撃性の向上を図ることができ、溶湯
温度測定用センサーの耐用性が高くなる。特に、請求項
２記載の溶湯温度測定用センサーにおいては、断熱緩衝
層が金属アルコキシドの加水分解物により結合された酸
化物、炭化物、窒化物の１種以上の骨材からなる結合組
織であるので、断熱効果及び温度変動に対する緩衝効果
をさらに向上させることができる。また、請求項３項記
載の溶湯温度測定用センサーにおいては、断熱緩衝層の
厚みを特定値以上としているので、さらに効果的に断熱
緩衝効果を発揮させることができる。請求項４記載の溶
湯温度測定用センサーにおいては、サーメット保護管が
モリブデンとジルコニアを含むサーメットであるので、
溶鋼及びスラグに対する耐食性を保持して、更に溶湯温
度測定用センサーの耐用性を向上できる。請求項５記載
の溶湯温度測定用センサーにおいては、断熱緩衝層とサ
ーメット保護管との空隙部分にセメント、キャスタブル
等の硬化組成物を硬化させてなる硬化層を介在させてい
るので、断熱緩衝層が硬化組成物によって強固に保持さ
れ、溶湯温度測定用センサーの耐用性を更に向上でき
る。請求項６記載の溶湯温度測定用センサーにおいて
は、断熱緩衝層とサーメット保護管との空隙部分にセラ
ミックス粉末を充填しているので、溶湯温度測定用セン
サー使用時及び取り扱い時における機械的衝撃及び、熱
衝撃を緩和することができ、さらに溶湯温度測定用セン
サーの耐用性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る溶湯温度測定
用センサーの分解図である。

【図２】同第３の実施の形態に係る溶湯温度測定用セン
サーの分解図である。

【図３】同第４の実施の形態に係る溶湯温度測定用セン
サーの分解図である。

【図４】従来例における溶湯温度測定用センサーの分解
図である。

【符号の説明】

１０溶湯温度測定用センサー１１熱電対１２アルミナ絶縁管（絶縁管）１３アルミナ
保護管１４断熱緩衝層１５サーメッ
ト保護管１６ステンレス保護管１７端子箱１８測温部２０溶湯温度
測定用センサー２１熱電対２２アルミナ
絶縁管２３アルミナ保護管２４断熱緩衝
層２５サーメット保護管２６ステンレ
ス保護管２７端子箱２８測温部２９鉄合金層３０酸化防止
層４０溶湯温度測定用センサー４１内部保護
管４２サーメット保護管４３アルミナ
セメント４４耐火スリーブ４５金属製筒
状体４６フランジ４７ステンレ
ス保護管５０硬化層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱電対を保持する絶縁管と、該絶縁管を
収納するアルミナ保護管と、該アルミナ保護管を溶湯の
浸食に対して保護するサーメット保護管とを有する溶湯
温度測定用センサーにおいて、前記アルミナ保護管の外側表面の一部又は全部に断熱緩
衝層を設けたことを特徴とする溶湯温度測定用センサ
ー。
【請求項２】前記断熱緩衝層が、金属アルコキシドの
加水分解物により結合された酸化物、炭化物、窒化物の
１種以上の骨材からなる結合組織であることを特徴とす
る請求項１記載の溶湯温度測定用センサー。
【請求項３】前記断熱緩衝層の厚みが０．１ｍｍ以上
であることを特徴とする請求項１又は２記載の溶湯温度
測定用センサー。
【請求項４】前記サーメット保護管が、モリブデンと
ジルコニアを含むサーメットであることを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項に記載の溶湯温度測定用セン
サー。
【請求項５】前記断熱緩衝層と前記サーメット保護管
との空隙部分にセメント、キャスタブル等の硬化組成物
を硬化させてなる硬化層を介在させたことを特徴とする
請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶湯温度測定用セ
ンサー。
【請求項６】前記断熱緩衝層と前記サーメット保護管
との空隙部分にセラミックス粉末を充填したことを特徴
とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶湯温度測
定用センサー。