JPS5910621Y2 - 溶融スラグ試料の採取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、転炉等の製鋼炉内の溶融スラグ試料を採取
するための装置に関し、とくに、吹錬中或は吹錬直後の
溶融スラグ試料のみを、炉内溶融スラグ層を確認しなが
ら採取し、採取後の再酸化或は汚染のない、良好な分析
用溶融スラグ試料として提供する装置に係るものである
。

スラグは製鋼作業上特に吹錬中の製鋼反応を促進するた
めの必須の媒体であり、スラグ戊分を分析測定すること
により、溶鋼中の種々の或分の推定を行なうことが可能
となり、製鋼上非常に重要な情報源となる。

また、スラグ中の酸化鉄が増加すれば炉壁を構或する耐
火材に対する浸食性が増加することが知られており、炉
の操業上、スラグ或分の変動を迅速に把握しておくこと
は、これまた非常に重要となる。

この意味から、従来溶融スラグ採取用に幾多の装置が開
発されているが、溶融スラグ層位置で確実に装置を停止
させる為の手法が構しられていない為、溶融スラグ層よ
り下位にある溶融金属をも併せ採取してしまい溶融スラ
グのみの採取は困難であった。

また、溶融スラグ試料の採取後、回収のため炉外へ出す
までに、再酸化されたり汚染されたりするという問題に
充分対処出来得なかった。

たとえば、実公昭４９−２４４５６号公報において、紙
管等を素材とする棒材の外周に金属製耐熱材を嵌挿する
ことを要旨としたスラグ等溶融物の試料採取器が開示さ
れている。

この装置は簡便なものであり、現場用として多く使用さ
れているが、上述のような欠点が残る。

即ち、装置浸漬制動用信号発生の為の手段を具備してい
ない場合、浸漬深さ設定の誤差により、採取試料に溶融
金属が混在する可能性がある。

また、その様な問題点が回避できても、採取した試料は
炉内雰囲気中に直接曝されることになり、雰囲気中の粉
塵が試料に付着混入する恐れがあり、更に炉熱により再
加熱され酸化乃至変質を来す恐れが残っている。

又試料を変質させる有害ガス或分の影響を直に受ける可
能性もあることから、より信頼性の高いスラグ試料採取
装置が望まれていた。

この考案に基づく装置は、以上の点に鑑み、装置を溶融
スラグ層位置で、自動操作により停止させるための電気
信号を与える溶融スラグ層センサを組み込むことにより
溶融スラグのみを採取することを可能とするものである
。

即ち溶融スラグ試料採取容器の上部側壁に設けた流入口
から溶融スラグが容器内に流入するとき、導電性の溶融
スラグの介在により電気的閉回路が形或される様に分極
状に、かつ各々の電極を離隔して構或された溶融スラグ
層センサを配備したことを特徴とする溶融スラグ試料の
採取装置を提供するものである。

使用に際しては、溶融スラグ層センサを外部電気信号処
理装置に接続し、この信号処理装置により溶融スラグ試
料採取装置を炉内で昇降させる手段（例えば転炉におい
てはサブランス）の駆動制御を可能ならしめる様にして
おく。

溶融スラグ試料採取装置が降下してゆくと、先ず溶融金
属より上部位置に存在する溶融スラグ層に到達する。

スラグは導電体であるため、この装置の溶融スラグ層セ
ンサ素子間に介在することにより電気的閉回路を・形或
する。

このときの電気信号値の変化を公知の電気信号処理装置
で検知し、昇降装置の降下を直ちに停止させ、試料流入
口から容器内に必要十分な溶融スラグ試料を流入させた
のち引上げると、化学分析に適した溶融スラグのみの試
料が採取される。

以下、この考案の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

図に於て、Ａは溶融スラグ試料を採取する容器で、この
容器Ａの上部の周壁に溶融スラグ試料が流入する流入口
１を設ける。

流入口１は、溶融スラグの比重、粘性、凝固特性その他
の研究から、その流入口１の口径を公知の溶融金属試料
採取用装置に較べ比較的大径、（例えば容器Ａの直径５
０ｍｍ対して４０ ｍｍ） とすると流入がスムーズで
ある。

この流入口１から流入する溶融スラグ試料が急速に冷却
され、直ちに容器Ａ内で凝固を開始するよう容器Ａは、
出来る丈熱伝導性の高い材質のもの、例えば金属として
は鋼、鉄、或は鋳物等、を使用することが好ましい。

また、凝固した試料の取り出しを容易にするため、容器
Ａを分割式の割り型としておくとよい。

この容器Ａをセットするには、紙管２の下端に接続する
と共に、この容器Ａ及び紙管２の下端部に外嵌状となる
ように紙管がら或るカバー３を嵌装するが、このカバー
３に前記流入口１と一致する開口４を設けておく。

なお開口４は外気と連通ずる開放状態、もしくは、保管
中の粉塵等の侵入を防止するため薄い皮膜で覆い炉内に
装置を降下させるとき炉熱により、スラグ層に到達する
以前に開口４が開放状態となるような、実質的開放状態
としておく。

Ｂは溶融スラグ層の存在を検知するためのセンサで、第
１図、第３図、第４図に於で、各々の電極を離隔状態と
することにより、電極間の距離を大きくした構或の異な
る実施例を示している。

第１図の場合は、溶融スラグ層検知センサは一対の導電
性（例えば金属）線材５，６から構威されており、開回
路状態の対電極を形或している。

これら線材５，６は第２図に断面を示した通り試料採取
容器カバー３に沿って各々対向位置に設置される。

対電極の一方５の端部は、試料採取容器カバー３の開口
４の中央付近に容器上方から突出状に臨ませ、他の一方
６は対向する位置近辺に端部がくるように構戒される。

先に述べた通り、試料採取装置が炉内を降下してゆくと
装置先端部から溶融スラグ層内に浸漬されてゆく。

スラグは導電体である為線材５，６から戒る電極が溶融
スラグに触れると、ここに閉回路が構或され公知手段（
例えば、開回路時から一定の電気信号を送り、閉回路形
戊時の電気的変位を検知する手段等）により、溶融スラ
グ層の存在が確認される。

この時点で、前述の如く装置の降下を停止する。

溶融スラグ面は、この場合、対電極の端部付近の位置に
あるため、装置停止後流入口１から、溶融スラグ試料採
取容器Ａ内に溶融状態のスラグのみが流入する。

流入したスラグ試料は容器Ａ内で冷却され凝固を開始す
る。

容器Ａに流入したスラグ試料は引き上げ時、流入口下縁
部より上にある部分が流出することにより幾分減少する
が、この考案に基づく装置においては、試料採取容器内
部と外気とが連通ずる部分は流入口１部分のみであり、
その他の部分は断熱性の高い紙管等から或る試料採取容
器カバー３によって包囲される構或になっていることか
ら、試料スラグ流入前の容器Ａはほぼ常温に維持されて
おり流入口１を経て流入するスラグは容器Ａの冷却作用
により、容器内壁に付着し、冷却され、凝固を開始する
。

この様に容器Ａが断熱状態におかれていることから、炉
内の熱が採取した試料に直接伝わることがなく、再加熱
による試料の酸化乃至変質といったトラブルが防止され
るとともに、炉内雰囲気中の粉塵等の付着、混入、又は
試料を変質させる有害ガス或分の影響からも採取試料は
効果的に保護される。

第３図の場合は、溶融スラグ層検知センサーは金属製容
器に線材５を接合することにより、金属製容器それ自体
を一方の極とし、他方の線材６端部を溶融スラグ試料採
取装置の先端から浸漬方向に突出させることにより、一
対の開回路状態の電極を形戒している。

溶融スラグ試料採取装置を降下させると、先ず、装置先
端から突出する電極か溶融スラグ層に浸漬される。

この段階ではまだ閉回路は形威されないため更に装置は
降下を続ける。

やがて、溶融スラグ面が流入口部に到れば溶融スラグ試
料採取容器Ａの流入口１の縁部又は容器体壁面に溶融ス
ラグが接触する。

この時点で溶融スラグを介し閉回路が構威され第１図の
実施例の場合と同様にして溶融スラグのみの試料が採取
される。

なお、装置先端から突出する電極が溶融スラグ層を超え
溶融金属層に達していても、スラグ・溶融金属ともに導
電体であることから、上記閉回路構戊には何ら支障はな
い。

第４図の場合は、溶融スラグ層検知センサは対電極の一
方５は溶融スラグ試料採取容器Ａの底壁面から上方へ向
けて突出する様にされており、他の一方６は溶融スラグ
試料採取装置の先端から浸漬方向へ突出する様にして、
一対の開回路状態の電極を形或している。

これは、溶融スラグ試料採取容器Ａを非導電性の材料で
構戒する場合に適するものである。

溶融スラグ試料採取はほぼ第１図、第３図実施例と同様
の態様で行なわれる。

ただ、閉回路形或時点が、溶融スラグが溶融スラグ試料
採取容器Ａ内に流入し、容器Ａ内に底面から突出する電
極に確実に接触するまでの経過を要する為、これによる
スラグ層検知の遅れを来さぬためにはスラグが充分に流
動性を有していることが必要となる。

第３図、第４図の実施例はとくにスロッピング等炉内溶
融スラグの飛散による異常信号が発生しやすい条件下で
の使用に適している。

以上の構成からなる溶融スラグ試料採取装置によれば、
正確なスラブ層の位置が把握できるため、溶融金属など
の混入のないスラグのみの分析用試料が容易に採取出来
るとともに、試料採取容器内部と外気とが連通ずる部分
は流入口部分のみであり、その他の部分は断熱性の高い
試料採取容器カバーにより包囲されているので、試料流
入前の容器はほぼ常温に維持されており、流入口をへて
流入するスラグは容器の冷却作用により容器内壁に付着
し、冷却され凝固を開始する。

このように容器が断熱状態におかれていることから、炉
内の熱が採取した試料に直接伝わることなく、再加熱に
よる試料の酸化乃至変質といったトラブルが防止される
と共に、炉内雰囲気中の粉塵等の付着、混入又は試料を
変質させる有害ガス或分の影響からも採取試料は効果的
に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る装置実施例の縦断正面図、第２
図は同上の横断平面図、第３図及び第４図はこの考案に
係る装置の異なる実施例を示す縦断正面図である。 Ａ・・・溶融スラグ試料採取容器、Ｂ・・・スラグ層セ
ンサ、１・・・流入口、２・・・紙管、３・・・試料採
取容器カバー ４・・・開口、５，６・・・導電性線材
（電極）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 容器体上部側壁に外気と実質的に連通ずる開放状流入口
   を備えた溶融スラグ採取容器と、離隔配設された一対の
   分極構或の電極間にスラグが介在することにより電気的
   閉回路が形或されスラグ層の検知をなすセンサとを一体
   的に構或したことを特徴とする溶融スラグ試料の採取装
   置。