JPS6117409Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は溶融スラグの導電度測定用プローブに
関し、更に詳述すれば転炉内の溶融スラグの導電
度（電気伝導度）と温度を同時に、しかも迅速に
計測し得るようにしたものである。

転炉によつて鋼を吹練する過程で、鋼の脱燐状
態を知ることは製鋼作業において極めて重要なこ
とである。そのため、従来はこの製鋼作業中にお
ける鋼の脱燐状態を知るために、製鋼作業中の所
定の時期に杓によつて転炉内の溶融スラグ（以下
スラグと言う）を汲み取つてカツプ状の試験容器
に移し、この試験容器内のスラグに電気抵抗測定
電極を挿入して抵抗又は抵抗と逆数の関係にある
導電度の測定を行い、その測定値から脱燐状態を
推定していた。これは、スラグ中の酸化鉄の含有
量が多ければ鋼中の燐は少量となつているという
相関関係があり、またスラグ中における酸化鉄の
含有量はその電気抵抗値と相関関係があることに
よる。

第４図はスラグ中のトータルFeと鋼中の燐濃
度との関係を、また第５図はスラグ中のFeOと抵
抗との関係を夫々示すグラフである。第４図は横
軸に燐濃度（％）を、また縦軸にスラグ中のトー
タルFe（％）をとつて示してあり、一方第５図
は横軸に抵抗値（Ω）を、また縦軸にスラグ中の
トータルFe（％）をとつて示してある。このグ
ラフから明らかなように、燐濃度とスラグ中のト
ータルFeとの関係、並びに抵抗値とスラグ中の
トータルFeとの関係のいずれも反比例の状態に
あることが解る。

ところで、従来の前述した測定方法は転炉内と
同一条件で測定されるものではない。即ち、測定
中に汲み出したスラグの温度が低下するため測定
値が不安定であり、またスラグが凝固するまでの
極く短かい時間内に測定を完了する必要がある。
従つて、測定には個人差が生じやすく、更にスラ
グの発泡膨張現象等によつて正確に測定すること
は甚だ困難であつた。

本考案はスラグの導電度測定における前述した
問題点を解決すべく、転炉内のスラグ中に挿入す
ることによりスラグの導電度と温度とを同時に測
定し得る導電度測定用プローブを提案したもので
ある。

本考案に係る溶融スラグの導電度測定用プロー
ブは、紙管の先端部に固定された熱電対座に取付
けられた熱電対と、該熱電対の取付位置から紙管
の基端側に所要寸法隔てた位置で紙管の側周から
外部へ露出させられ、常時は短絡片にて接続さ
れ、短絡片の溶落にて分離される少くとも２個の
電極に、紙管の基端側開口に向けて該紙管内に配
設され、前記熱電対の両極及び前記電極の夫々に
接続された接点を有するコネクタとを具備するこ
とを特徴とする。

以下本考案に係る導電度測定用プローブをその
実施例を示す図面によつて詳述する。

第１図は本考案に係る導電度測定用プローブに
よりスラグの導電度を測定している状態を示して
いる。１は転炉、２は転炉１内の溶鋼３の上部に
浮遊しているスラグである。４は測定作業者、５
は本考案に係るプローブ６を先端部に装着した測
定ホルダであつて、測定作業者４は測定ホルダ５
を両手に持つて測定作業を行つている。７は例え
ばトラボル、バルボル等の電気抵抗計及びレコー
ダからなる測定器であつて、前記プローブ６とこ
の測定器７は測定ホルダ５内を挿通させたケーブ
ル８により電気的に接続されており、プローブ６
が検出した検出信号は測定器７に送られて自動的
に測定され記録されるようになつている。

しかして、本考案に係るプローブは第２図及び
第３図に示す如き構造を有している。

第２図はこの導電度測定用プローブ６の縦断面
図、第３図は一部分を破断して示した導電度測定
用プローブ６の一部分の外観図である。

第２図及び第３図において１０，１１は、導電
度測定プローブ６の外殻を形成する筒状の継紙管
である。この継紙管１０，１１は耐熱紙を螺旋状
に幾重にも巻き付けて、大きい加圧力と所定の接
着剤により層間を密着させて一体の形成されてい
て、1500゜〜1700℃の溶融やスラグ中に浸漬して
も数十秒間は充分に耐え得てスラグの導電度測定
に支障がないように作られている。

尚、この導電度測定用プローブ６の製作に当つ
ては、継紙管１０，１１の厚さ寸法８mm、外径寸
法mmφ、継紙管１０，１１による全長寸法1500mm
とした、１２は継紙管１０，１１と同様に耐熱性
を有する、例えばハイアルミナからなる円柱状の
電極座であつて、軸方向の中央部の外周面には継
紙管１０，１１の厚さ寸法より稍々厚い寸法で突
出する適幅のフランジ１２ａが周設されている。
このフランジ１２ａの前、後部側の電極座１２の
外径寸法は継紙管１０，１１の内径寸法より稍々
小さく形成されていて継紙管接合部１２ｂ，１２
b′を形成して、この継紙管接合部１２ｂ，１２
b′には継紙管１０の基端側端部及び継紙管１１の
先端側端部が夫々嵌着され、両継紙管が連結され
ている。１３，１３は電極座１２のフランジ１２
ａの外面に、電極座１２の径方向の対称な２位置
で突設させたモリブデン又はタングステン等の高
温度で侵食されない電極取付部材であつて、突出
した先端部にはネジ溝が形成されていて、そのネ
ジ溝には断面形状が略半球状をしたビス状の電極
１４，１４を螺合させてある。１５は電極座１２
の基端側端面に固着した、例えばハイアルミナか
らなるコネクタであつて、適長寸法の直径を有す
る円板状の取付台１５ａと、この取付台１５ａと
同心的で連設され、取付台１５ａの直径より稍々
小さい直径を有する円板状の第１の接点取付部１
５ｂと、この第１の接点取付部１５ｂに順次的に
連設され、且つ前記同様にして第１の接点取付部
１５ｂより直径の小さい第２の、第２より直径の
小さい第３の、第３より直径の小さい第４の接点
取付部１５ｃ，１５ｄ，１５ｅが一体的に形成さ
れている。そして、これらの接点取付部１５ｂ，
１５ｃ，１５ｄには筒状の接点金具を、また接点
取付部１５ｅにはキヤツプ状の接点金具を夫々嵌
着させて、導電度測定用の接点１６，１７及び温
度測定用の接点１８，１９を形成している。この
コネクタ１５は、継紙管１１にその基端側開口か
ら測定ホルダ５を挿入してプローブ６を測定ホル
ダ５と結合させたとき、測定ホルダ５の先端部に
設けられている図示していないコネクタが嵌合さ
れて少くとも４導体を有するケーブル８の各導体
と、接点１６，１７，１８，１９夫々との電気的
接続が行い得るようにその取付位置が選定されて
いる。

一方、継紙管１０の先端部には後部に段部２０
ａが形成されて、これを継紙管１０内に嵌入させ
た、例えばハイアルミナからなる熱電対座２０が
設けられている。この熱電対座２０の中心部には
Ｕ字状に曲成された白金、白金ロジウムを対とし
た熱電対２１がシリカチユーブ２２を被せた状態
で、熱電対２１の接合部を熱電対座２０より前方
に突出させた状態で嵌設されている。熱電対座２
０の前面には突出させた熱電対２１を囲むように
環状の周設溝２０ｂが形成されていて、この周設
溝２０ｂには帽子状をした鉄製のキヤツプ２３の
端部が周設溝２０ｂの周側面に係合されて嵌入さ
れており、熱電対座２０より前方に突出した熱電
対２１部分を覆つている。そして、このキヤツプ
２３はスラグ６中に浸漬されたときには浸漬から
稍々遅れて溶落するように、その材質及び厚さ寸
法等が選定されている。２４，２４は一端部を前
記電極座１２に埋設し、他端部を熱電対座２０の
周設溝２０ｂ内に突出させて、その先端部にナツ
ト２４ａを螺合させたロツドからなる係着部材で
あつて、ナツト２４ａの締付けにより電極座１２
及び熱電対座２０を継紙管１０の前、後端部に押
圧して固定させている。そして、周設溝２０ｂに
は耐火モルタル２５が充填されている。熱電対２
１の電極座１２に至るまでの部分には複数個の碍
管２６が挿嵌されて、外面が覆われていて基端部
を電極座１２内に埋設して、前記温度測定用の接
点１８，１９に夫々接続されている。更に、前記
電極取付部材１３，１３は電極座１２内に埋設さ
れた口出線２７，２７により導電度測定用の接点
１６，１７に接続されている。２８は継紙管１０
の全外周面と、継紙管１１の電極座１２の配設部
分近傍の外周面及び電極座１２のフランジ１２ａ
の外周面を被覆した耐火モルタルである。前記し
た２つの電極１４，１４間は、第３図に示したよ
うにアルミ箔、アルミ条等の短絡片２９によつて
短絡されており、このプローブ６をスラグ２内に
挿入したときに溶落するようになつている。

本考案に係る導電度測定用のプローブ６により
転炉１内のスラグ２の導電度を測定する場合に
は、測定器７に接続されたケーブル８を備えた測
定ホルダ５の先端部に測定プローブ６を嵌合させ
て、測定ホルダ５とプローブ６とを電気的に接続
して、プローブ６をケーブル８を介して測定器７
に接続する。この接続状態の確認は、測定プロー
ブ６の電極１４，１４の間の短絡状態を測定器７
により測定させることにより確認できる。その確
認の後、プローブ６を測定ホルダ５の手動操作若
しくは自動操作によつて、転炉１内のスラグ２中
に挿入し浸漬する。この挿入の間、キヤツプ２３
は熱電対２１の露出部をスラグ２による破損から
防止する。

而して、この浸漬によりキヤツプ２３及び短絡
片２９が溶落して、熱電対２１がスラグ２の温度
による熱起電力を誘起して温度測定用の接点１
８，１９を経て測定器７に加わる。一方、電極１
１４，１４間はスラグ２により優れて、両電極１
４，１４間の導電度又は電気抵抗が測定器７によ
り測定される。測定器７によつて記録された導電
度は、同じく記録された温度を用いて所定温度に
おける導電度に換算され、この換算された導電度
から予め用意されたデータに基いて脱燐状態を示
す指標、すなわち鋼中の燐（％）が求められる。

なお、このプローブ６は一回の測定でその測定
機能を喪失するのでスラグ２からの引上げ後には
測定ホルダ５から取外され、後の測定のために新
たなプローブが装着される。

尚、本実施例では電極１４の断面形状を略半球
状としたが、これはスラグ２との接触面積を増大
して測定誤差を減少さるためであり、この形状に
何ら限定されるものではない。

以上詳述した如く本考案に係る導電度測定用プ
ローブを用いる場合は熱電対と、いま一つの一対
の電極とは所要の間隔を隔てて紙管に設けられて
いるため、熱電対を溶鋼中に挿入した状態では他
の電極はスラグ中に位置することとなり、しかも
紙管の傾斜角度を変えることによつてスラグ厚が
変わつても何らこれに影響されることなく、熱電
対は溶鋼中に、また他の電極はスラグ中に位置せ
しめ得ることとなつて、温度、導電度を同時的に
測定することが出来る。

また電極は常時は短絡片にて接続され、溶落に
よつて分離独立せしめられるから、電気的な接触
状態を検知できることは勿論、短絡片の溶落によ
つてスラグ温度が安定した状態になつた時点での
抵抗値、換言すれば導電度を自動的に検出し得る
こととなり、測定精度の大幅な向上を図れるな
ど、本考案は優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る溶融スラグの導電度測定用
プローブの実施例を示し、第１図は本考案に係る
導電度測定用プローブによる導電度の測定状態
図、第２図は本考案に係る導電度測定用プローブ
の縦断面図、第３図は導電度測定用プローブの一
部破断部分外観図、第４図は燐濃度（％）とスラ
グ中のトータルFe（％）との関係を、また第５
図は抵抗値（Ω）とスラグ中のトータルFe
（％）との関係を示すグラフである。 １……転炉、２……溶融スラグ、５……測定ホ
ルダ、６……プローブ、７……測定器、１０，１
１……継紙管、１４……電極、１５……コネク
タ、２１……熱電対、２５，２８……耐火モルタ
ル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 紙管の先端部に固定された熱電対座に取付けら
   れた熱電対と、該熱電対の取付位置から紙管の基
   端側に所要寸法隔てた位置で紙管の側周から外部
   へ露出させられ、常時は短絡片にて接続され、短
   絡片の溶落にて分離される少くとも２個の電極
   と、紙管の基端側開口に向けて該紙管内に配設さ
   れ、前記熱電対の両極及び前記電極の夫々に接続
   された接点を有するコネクタとを具備することを
   特徴とする溶融スラグの導電度測定用プローブ。