JPS631926A - 耐熱カバ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温中で使用するセンサー等を保護する耐熱
カバーに関するものである。

〔従来の技術〕

高温中で使用するセンサーはさまざまなものがあるが、
たとえば溶鉱炉中で溶湯の液面の高さを調べるセンサー
がある。溶湯の表面にはカスがたまりやすく、カスが多
くたまるとかき出さなければならないため、うず電流を
用いたセンサーを溶湯の一トに配置し、溶湯の液面の高
さを調べるようにしていたものである。

このセンサーは一般に１００°Ｃ以下でないと正常に作
動しないのに対し、溶鉱炉中は］０００’Ｃ以トである
ため、センサーを耐熱カバーに内装して使用していた。

この耐熱カバーは、第３図に示すように一方に開口端を
有した筒状体で耐火煉瓦材より形成したものであった。

〔従来技術の問題点〕

ところが、このような従来の耐熱カバーに゛は、−重構
造の筒状体であったため、断熱効果が悪く、使用中にセ
ンサーが高温のために故障したり、誤動作を起こし易い
という問題点があった。

また、この耐熱カバーに′は耐火煉瓦＋Ａより形成され
ていたため、耐ヒートシヨツク性が悪く、常温から急に
１０００℃以上の溶鉱炉中に入れられたり又、溶鉱炉内
より急に常温へ取り出すことが多く割れやクラックが発
生しやすかった。そのため、やや温度の低い？８鉱炉中
でしか使用するごとができず、しかも−度使用すると微
細なりラックが発生してしまい、再度使用できず、寿命
が極めて短いものであった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記に鑑みて、本発明は窒化珪素質またはコージライト
セラミックよりなる外筒と、該外筒の内側に配置された
内筒とから耐熱カバーを構成すると共に、該内筒と前記
外筒との間に流体を環流する隙間を形成したものである
。

〔実施例〕

以下、本発明に係る耐熱カバーを図によって説明する。

第１図に全体形状を、第２図（ａ）　（ｂ）に断面図を
示すように耐熱カバーには、窒化珪素質またはコージラ
イトセラミ・〕りよりなる外筒１と、セラミックよりな
る内筒２より構成されている。内筒２は外筒１の開口端
近傍の内壁面１ａに結合されており、該結合部分以外の
外筒１と内筒２の間には隙間３が形成されている。内筒
２はセンサーを挿入する内部空間２ａを有し、該内部空
間２ａと隙間３とを連通ずるように内筒２の先端面に流
通孔２ｂを形成し、また内筒２の外筒ｌとの結合部分に
は隙間３と外部空間とを連通ずるように流通路２ｃが形
成しである。また、外筒ｌと内筒２の結合は、双方に設
けた孔にセラミック製のピン４を挿入し、接着剤５で固
着しであるため、強固に結合され、外れる恐れはない。

この耐熱カバーＫを使用するときは、内部空間２ａにセ
ンサーとともに、空気や水などの流体を噴出するパイプ
Ｐを挿入し、該パイプＰより高速で流体を噴出させれば
、流通孔２ｂから隙間３を通過し、流通路２ｃより排出
する流体の流れができる。

このように外筒１と内筒２との間に形成された隙間３を
常に空気や水などの流体が環流するため冷却効果、断熱
効果が大きく、また、特に外筒１は耐ヒートショックの
大きい窒化珪素質またはコージライトセラミックにより
構成されているため、クラックや割れが発生しにくい。

このような本発明に係る耐熱カバーＫを第１表に示すよ
うに、外筒の材質、外径の異なるものを試作し、従来の
耐火煉瓦材よりなる一重筒状体の耐熱カバーに″と共に
熱１＃ｉ撃試験をおこなった。

それぞれの耐熱カバーに、　Ｋ’内にパイプｌ〕を挿入
し、６０７！／分の空気を噴出させながら、常温から２
〜３秒で試験温度（１０００℃、１１００°Ｃ，１２０
０’ｃ）に設定した電気炉の中に入れ、１時間持続させ
、再び２〜３秒で常温の大気中へ取り出した後、クラン
クの発生を調べた。また、試験温度１２００℃のときの
排出空気の温度も測定した結果、第１表の通りであった
。

第１表より、階６の従来の而（火線瓦材よりなる一重筒
状体の耐熱カバーＫ”は試験温度１１００°Ｃ１１２０
０°Ｃでクランクが発生し、また階５の外筒１をアルミ
ナより形成したものは１０００°Ｃで割れてしまった。

それに対し、外筒ｌを窒化珪素または二２−ジライトに
より形成した１ｔｌ−４４の本発明に係る耐熱カバーに
は試験温度１０００°Ｃ−１２００°Ｃではクラックが
発生せず、ヒートショックに強いものであった。

また、外径が同じであるｌｔ３．１１に１４．　ｍ６の
耐熱カバーについて排出空気温度を比較してみると、階
６の従来のものは３８０℃であるのに比べｌｔ３．１ｍ
４の本発明に係る耐熱カバーにはそわぞれ３４０°Ｃ１
２２０℃と低く、断熱冷却効果が大きいことがわかる。

特にＮｏ、４の外筒１をコージライ１により形成したも
のは排出空気温度が低く、断熱冷却効果が大きかった。

またＮａｌ、ｍ２の耐熱カバーには外径が大きいため排
出空気温度が高かったが、やはり階２のローシライトに
より外筒１を形成したものの方が排出空気温度が低く断
熱冷却効果が太きかった。即ち、外筒ｌはコージライＩ
・により形成したものがより断熱冷却効果が高く、耐熱
カバーとして優れていることがわかる。

さらに、に記実験では内筒２の材質としてコージライト
のみを用いたが、内筒２は直接高温にさらされることが
なく、空気の噴出速度を大きくすれば、アルミナなどの
他のセラミックを用いても充分使用可能であった。即ち
、内筒２の材質は、様々なセラミックでよく、外筒ｌを
コージライトにより形成した場合は内筒２もコージライ
トとすれば、熱膨張率の違いがなく優れた耐熱カバーを
構成することができる。

次に第１表中、隘４の外筒ｌ、内筒２ともにコージライ
トよりなる耐熱カバーにと、遅６の従来の耐熱カバーＫ
”について、常温と１２００°Ｃを３０分ごとに繰り返
す熱サイクルを与える試験を行った。

その結果階６の従来の耐熱カバーに′はｌ　−’Ｊイク
ルでクラックが発生したのに対し、階４の本発明に係る
耐熱カバーは１００サイクル後も特に異常はなく使用可
能な状態をたもっており、寿命が長いごとがわかった。

このような本発明に係る耐熱カバーＫを、溶鉱炉中の溶
湯面の高さを測定するセンサーのカバーとして使用して
みた。外筒１および内筒２ばともにコージライトより形
成し、外筒１の肉厚は５ｍｍ、内筒２の肉厚は４ｍｍ　
、隙間３の幅は３ｍｍとし、全体の外径は６５＋＋ｏｎ
、長さは１３９ｍｍとした。また、流通孔２ｂと流通路
２ｃはそれぞれ４（ｆｌｉｔずつ形成し、外筒１と内筒
２は２ゲ所をピン４で結合させた。

この耐熱カバーＫを１２００℃の溶鉱炉中に入れて、内
部に挿入したバイブＰで１８０７！／分の空気を噴出さ
せたところ、内筒２の内部空間２ａの温度は７５℃を保
ちつづけセンサーが正確に作動することができた。

また、内筒２に形成する流通孔２ｂ、流通路２ｃの数、
形状および隙間３の形状などは手記実施例のものに限ら
ずさまざまに形成してもよい。さらに、外筒１と内筒２
との結合構造は、ビン４を用いたものに限らず高速で空
気、水などのｌＡ体を噴出しても耐えられるような強固
な結合であればどのようなものでもよい。

〔発明の効果〕

叙トのように本発明によれば、窒化珪素質またはコージ
ライトセラミックよりなる外筒と、該外筒の内側に配置
された内筒とから耐熱カバーを構成し、該内筒と前記外
筒との間に流体を環流させる隙間を形成したことによっ
て、断熱冷却効果が大きいため、高温の溶を炉などでも
センサーの故障や誤動作がなく正確な測定が可能である
。また耐熱カバーの耐ヒートシヨツク性が大きいため、
割れやクランクの発生が少なく、内装するセンター、カ
バーをともに寿命の長いものとすることができるなどの
多くの特長を持った耐熱カバーを（に供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る耐熱カバーを示す斜視図である。 第２図（ａ）は第１図におけるＸ−Ｘ線断面図、第２図
（ｂ）は第２図（ａ）におけるＹ−Ｙ線断面図である。 第３図は従来の向１熱カバーを示ず縦断面図である。 ＝ｌＯ− １；外筒　　　　　　　　　２：内筒 ３：隙間　　　　　　　　　４：ピン ５：接着剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高温中で使用するセンサー等を内装する耐熱カバーを、
   窒化珪素質またはコージライトセラミックよりなる外筒
   と、該外筒の内側に配置された内筒とから構成すると共
   に、該内筒と前記外筒との間に流体を環流する隙間が形
   成してあることを特徴とする耐熱カバー。