JP2002022732A - Molten metal sample sampling device and molten metal sample sampling method - Google Patents

Molten metal sample sampling device and molten metal sample sampling method

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JP2002022732A
JP2002022732A JP2000202659A JP2000202659A JP2002022732A JP 2002022732 A JP2002022732 A JP 2002022732A JP 2000202659 A JP2000202659 A JP 2000202659A JP 2000202659 A JP2000202659 A JP 2000202659A JP 2002022732 A JP2002022732 A JP 2002022732A
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sample
outer cylinder
holding
sampling
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JP2000202659A
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Japanese (ja)
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Kenji Ishii
健司 石井
Hideyoshi Ekoshi
秀吉 江越
Ichihiro Yamaguchi
市弘 山口
Kiichi Habara
喜一 羽原
Tatsuo Aisaka
達夫 相坂
Kazutoshi Kawashima
一斗士 川嶋
Katsuo Mitsubori
勝男 三堀
Masaaki Shimura
眞明 志村
Isamu Kazama
勇 風間
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Denshi Rika Kogyo Kk
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Denshi Rika Kogyo Kk
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molten metal sample sampling device and a molten metal sample sampling method especially suitable for molten metal sampling carried out by means of a conventional temperature measurement system separately from a temperature measurement operation and capable of sampling stably in a good condition free of defective filling without any influence depending on the depth in immersion of a sample die. SOLUTION: This molten metal sampling device is provided with an outer cylinder having the sample die inside and a holding cylinder partially inserted into the outer cylinder for holding and conveying the outer cylinder into the molten metal. The sample die is provided with a hollow part filled with molten metal into an optional shape, a sample introducing part to the hollow part, and a gas vent small hole. In the holding cylinder, the front end on the outer cylinder insertion side is sealed, while a gas permeable part for discharging gas is arranged between the inside wall of the outer cylinder and the outside wall of the holding cylinder.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種分析用の溶融
金属試料を簡便に採取し得る溶融金属の試料採取装置、
及び溶融金属試料のサンプリング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten metal sampling apparatus capable of easily collecting a molten metal sample for various analyses,
And a method for sampling a molten metal sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、製鋼過程においては、溶融状
態の金属をサンプリングし、発光分光分析による金属成
分の組成分析、或いは、C・S・N等のガス分析を行う
ことで、プロセス管理及び製品管理を行なうことが行わ
れている。この際に使用される溶融金属の試料採取装置
の一つとして、図3に示した様な、耐熱処理が施された
紙管の一端に、内部が中空の試料導入口を有する試料型
が保持された構成のものが使用されている。かかる溶融
金属の試料採取装置では、試料型が設置されている側の
先端を溶融金属浴内に浸漬して、試料型の下部にある試
料導入口から溶融金属を試料型内に押し込んで充填した
後、溶融金属浴内から試料採取装置を引き上げることで
溶融金属を採取する。その後、割型からなる試料型から
固化した溶融金属試料を取り出し、これを用いて各種の
分析に適した形状のサンプルを調製し、各種分析に供す
ることが行なわれている。この溶融金属の試料採取装置
によれば、溶融金属浴の上部に浮遊しているスラグの影
響のない良好な溶融金属試料の採取が可能であり、しか
も、各種の分析用サンプルを迅速に調製できる形状の溶
融金属試料が得られるという利点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a steelmaking process, a sample of a metal in a molten state is sampled, and a composition analysis of a metal component by an emission spectroscopic analysis or a gas analysis of C, S, N, etc. is carried out to control the process. Product management is being performed. As one of the molten metal sample collection devices used at this time, a sample type having a hollow sample inlet at one end of a heat-treated paper tube as shown in FIG. 3 is held. The used configuration is used. In such a molten metal sampling apparatus, the tip on the side where the sample mold is installed is immersed in a molten metal bath, and the molten metal is pushed into the sample mold through the sample inlet located at the bottom of the sample mold and filled. Thereafter, the molten metal is collected by pulling up the sample collecting device from the molten metal bath. After that, a solidified molten metal sample is taken out from a sample mold composed of a split mold, and a sample having a shape suitable for various analyzes is prepared using the sample, and is used for various analyses. According to this molten metal sampling device, it is possible to obtain a good molten metal sample without the influence of the slag floating on the upper portion of the molten metal bath, and to quickly prepare various analytical samples. There is an advantage that a molten metal sample having a shape can be obtained.

【0003】ここで、上記の溶融金属の試料採取装置を
溶融金属浴内に浸漬させてサンプリングする方法として
は、手動で行なってもよいが、日常のプロセス管理や製
品管理等を迅速に且つ簡便に行なうべく、自動サンプリ
ングに対する試みが種々なされている。しかし、溶融金
属の試料採取のためだけの自動サンプリングシステムを
新たに構築しようとすると多大なコストがかかる。そこ
で、従来より自動計測が行なわれている溶銑や溶鋼等の
測温システムを利用し、溶融金属の試料採取を自動的に
することがなされている。例えば、SAMO、L−SA
MO(いずれも商品名、大阪酸素製)では、溶銑や溶鋼
等の温度測定に使用されている消耗型浸漬熱電対の先端
に試料採取部を設けることで、温度測定と同時にディス
ク状、ロリポップ状或いは棒状等の各種形状の溶融金属
試料を採取することを可能としている。
Here, as a method of immersing the above-mentioned molten metal sample collecting apparatus in a molten metal bath for sampling, manual sampling may be performed, but daily process management and product management are performed quickly and simply. There have been various attempts at automatic sampling. However, a great deal of cost is required to newly build an automatic sampling system solely for sampling a molten metal. Therefore, a temperature measurement system for hot metal, molten steel, or the like, which has conventionally been automatically measured, is used to automatically sample a molten metal. For example, SAMO, L-SA
MO (both trade names, manufactured by Osaka Oxygen Co., Ltd.) is equipped with a sampling part at the tip of the consumable immersion thermocouple used for measuring the temperature of hot metal and molten steel. Alternatively, it is possible to collect a molten metal sample of various shapes such as a rod shape.

【0004】しかしながら、この場合は、消耗型浸漬熱
電対の先端に、測温部と試料採取部とを併存させている
ため、単に測温のみを目的としているものよりも構造が
複雑となり、コスト高となっている。これに対し、測温
と、溶融金属のサンプリングとは必ずしも同時に行なう
必要はなく、例えば、溶鋼の精錬プロセス中では、測温
は頻繁に行なわれるが、これに比べて、溶融金属のサン
プリングは間隔をおいて行なわれている。又、測温とは
関係なく、溶融金属のサンプリングを単独で行なう場合
もある。このような測温或いは溶融金属のサンプリング
のみを単独で行なう際に、上記したような測温と溶融金
属のサンプリングとを同時に行なえる高価な部材を使用
するのは経済的でない。従って、測温システムを利用
し、しかも、単独で溶融金属のサンプリングが行なえる
溶融金属の試料採取装置が必要となる。
However, in this case, since the temperature measuring section and the sample collecting section coexist at the tip of the consumable immersion thermocouple, the structure becomes more complicated than that intended only for temperature measurement, and the cost is reduced. It is high. On the other hand, the temperature measurement and the sampling of the molten metal do not necessarily have to be performed at the same time.For example, during the refining process of molten steel, the temperature measurement is performed frequently, but in comparison, the sampling of the molten metal is performed at intervals. It is done in. In some cases, the sampling of the molten metal is performed independently irrespective of the temperature measurement. When only such temperature measurement or sampling of the molten metal is performed alone, it is not economical to use an expensive member capable of simultaneously performing the temperature measurement and the sampling of the molten metal as described above. Therefore, there is a need for a molten metal sampling device that utilizes a temperature measurement system and that can sample molten metal independently.

【0005】これに対し、前記に挙げたような制御が可
能な測温システムを用い、測温用の電極チップが組み込
まれた交換型の先端部を取り付けずに、代わりに、適宜
な試料型を有する溶融金属の試料採取装置を先端に取り
付けることで、所望形状の溶融金属試料をサンプリング
する方法が知られている。この場合には、溶融金属の測
温をすることなく、従来の測温システムで使われている
測温プローブの先端を溶融金属浴の任意の位置に搬送
し、その位置に一定時間先端部を保持するという搬送及
び位置制御の機能のみを利用する。図4を参照しなが
ら、更に詳細に説明する。
On the other hand, the temperature control system which can be controlled as described above is used, and an exchange-type tip having an electrode chip for temperature measurement is not attached. A method of sampling a molten metal sample having a desired shape by attaching a molten metal sample collecting device having a tip to a tip is known. In this case, without measuring the temperature of the molten metal, the tip of the temperature measuring probe used in the conventional temperature measuring system is transported to an arbitrary position in the molten metal bath, and the tip is kept there for a certain period of time. Only the transport and position control functions of holding are used. This will be described in more detail with reference to FIG.

【0006】先ず、この場合に使用できる測温システム
について簡単に説明する。その代表的な例として、先に
挙げたような消耗型浸漬熱電対が知られている。測温シ
ステムでは、通常、紙管の先端に測温用電極チップが組
み込まれた測温プローブを測温用ランスに装着したもの
が使用されている(図4参照)。測温システムにおける
測温用ランスは、信号によって上下左右に自在に可動で
きるように構成されており、これにより、先端に取り付
けた測温用プローブを溶融金属浴中の任意の位置に搬送
及び保持する機能を有し、更に、測温用ランスには先端
の電極チップの信号を測定器に伝達するためのケーブル
が内装されており、電送管としての役割も果たしてい
る。かかる測温用ランスの管内先端にはケーブルの接点
が設けられており、ランス先端に測温プローブの紙管を
挿入し、該測温プローブの測温用電極チップの接続部を
この接点に接続することで、測温用ランスに測温プロー
ブを着脱自在に装着できる構造となっている。ここで、
電極チップに接続させるためのケーブルの接点は、ラン
スの管内先端部に露出した状態で設けられている(図2
参照)。溶融金属の測温システムは、上記のような構成
を有するため、電極チップを有する測温用プローブのみ
を交換するだけで測温を繰り返しすることができ、しか
も、測温用プローブの構成を適宜に変えることで、測定
する対象物に応じた所望の温度範囲について、所望の位
置及び状況下での測温が可能である。
First, a temperature measuring system that can be used in this case will be briefly described. As a typical example, a consumable immersion thermocouple as described above is known. In the temperature measurement system, a temperature measurement probe in which a temperature measurement electrode tip is incorporated at the end of a paper tube is usually mounted on a temperature measurement lance (see FIG. 4). The lance for temperature measurement in the temperature measurement system is configured to be able to move freely up and down and left and right according to the signal, so that the temperature measurement probe attached to the tip can be transported and held at any position in the molten metal bath In addition, a cable for transmitting the signal of the electrode tip at the tip to the measuring instrument is provided inside the lance for temperature measurement, and also serves as a transmission tube. A cable contact is provided at the tip of the tube of the temperature measuring lance, and a paper tube of a temperature measuring probe is inserted into the tip of the lance, and a connecting portion of the temperature measuring electrode tip of the temperature measuring probe is connected to this contact. By doing so, the temperature measuring probe can be detachably mounted on the temperature measuring lance. here,
The contact point of the cable to be connected to the electrode tip is provided so as to be exposed at the tip of the lance inside the tube (FIG. 2).
reference). Since the molten metal temperature measurement system has the above-described configuration, the temperature measurement can be repeated only by replacing the temperature measurement probe having the electrode tip, and the configuration of the temperature measurement probe is appropriately adjusted. , It is possible to measure the temperature at a desired position and under a desired temperature range according to the object to be measured.

【0007】従来例では、上記した測温システムを利用
し、測温用ランスに測温用プローブを装着せずに、代わ
りに、図3に示したような溶融金属の試料採取装置を取
り付ることでサンプリングを行なっている。該装置は、
中空部分を所望の形状とできる割型からなる試料型と、
該試料型を保持し、且つ、溶融金属浴中に浸漬した場合
に試料型を溶融金属から保護するための外筒と、該外筒
内の一部に挿入された状態で接続された保持用筒とから
なる。そして、該保持用筒内に、測温用ランスの先端を
挿入することでサンプリングを行なっている。
In the conventional example, the temperature measuring system described above is used, and a temperature measuring probe is not mounted on a temperature measuring lance. Instead, a molten metal sampling device as shown in FIG. 3 is attached. Sampling is performed by doing. The device comprises:
A sample mold consisting of a split mold that can make the hollow part a desired shape,
An outer cylinder for holding the sample mold and protecting the sample mold from the molten metal when immersed in a molten metal bath, and a holding cylinder connected to a part inserted into the outer cylinder. It consists of a tube. Sampling is performed by inserting the tip of a temperature measuring lance into the holding tube.

【0008】上記従来の方法では、図3に示したよう
に、測温用ランスの管内先端部に露出した状態で設けら
れているケーブルの接点を保護するために、該ランスが
挿入される保持用筒の先端にある開口を石膏等の耐熱材
料によって封じている。その一方で、この石膏等で封じ
ている部分には、試料型の中空部分に溶融金属が浸入す
ることで排出されてくるガスの通り道として、φが1m
m程度の貫通孔が設けられている。かかる測温システム
を利用した溶融金属の試料採取方法によれば、所望形状
の溶融金属試料を、溶融金属浴中の位置や採取の時期等
を適宜に制御しながらサンプリングすることが可能とな
る。
In the above-mentioned conventional method, as shown in FIG. 3, in order to protect a contact point of a cable provided in a state of being exposed at a distal end portion in a tube of a temperature measuring lance, a holding portion into which the lance is inserted is provided. The opening at the end of the cylinder is sealed with a heat-resistant material such as gypsum. On the other hand, in the portion sealed with gypsum or the like, the diameter of φ is 1 m as a path for the gas that is discharged by the molten metal entering the hollow portion of the sample type.
About m through holes are provided. According to the method for sampling a molten metal using such a temperature measuring system, it is possible to sample a molten metal sample having a desired shape while appropriately controlling the position in the molten metal bath, the timing of sampling, and the like.

【0009】しかしながら、本発明者らの検討によれ
ば、上記のような従来の溶融金属の試料採取装置を用い
た場合に、溶融金属浴中に浸漬させた位置によっては、
割型から取り出した固化した溶融金属試料が充填不足を
起こす頻度が高く、分析用サンプルが安定して供給でき
ない事態を生じることがわかった。かかる事態の発生
は、ひいては、製鋼工程等において日常のプロセス管理
や製品管理等が安定に行なわれなくなることを意味し、
重大な影響を及ぼす。更に、上記した従来の溶融金属の
試料採取装置では、測温用ランスの先端を挿入する保持
用筒内の先端が完全には封止されていないため、溶融金
属が試料型内に押し込まれた際に、溶融金属等の飛沫に
よって測温用ランスの管内先端部に露出した状態で設け
られているケーブルの接点が汚れることがあることがわ
かった。かかる汚れの発生は、測温用ランスの本来の用
途である測温機能を損なう原因となり、接点部分の交換
を早め、測温用ランスの寿命を短くするという重大な事
態を招く。
However, according to the study of the present inventors, when the above-mentioned conventional molten metal sampling apparatus is used, depending on the position where the molten metal is immersed in the molten metal bath,
It has been found that the solidified molten metal sample taken out of the split mold frequently causes insufficient filling, and a situation in which the analysis sample cannot be supplied stably occurs. The occurrence of such a situation, in turn, means that daily process management and product management in the steel making process and the like are not performed stably,
Have a significant impact. Further, in the above-mentioned conventional molten metal sample collecting apparatus, the molten metal was pushed into the sample mold because the distal end in the holding tube for inserting the distal end of the temperature measuring lance was not completely sealed. At this time, it was found that the contact point of the cable provided in a state exposed at the tip of the tube of the temperature measuring lance may be stained by splashes of molten metal or the like. The occurrence of such contamination causes the temperature measurement function, which is the original use of the temperature measurement lance, to be impaired, and causes a serious situation in which the replacement of the contact portion is accelerated and the life of the temperature measurement lance is shortened.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、特に、従来の測温システムを利用し、測温操作と切
り離して単独で溶融金属のサンプリングを行なう場合に
適した、試料型を浸漬させる際の位置による影響を受け
ることなく、良好な状態での安定したサンプリングが行
なえる溶融金属の試料採取装置を提供することにある。
又、本発明の目的は、特に、上記したような従来の測温
システムを利用することで自動サンプリングをも可能と
し、所望形状の試料型の中空部分への溶融金属の充填が
良好な状態で安定して行なえる溶融金属の試料採取装
置、及び溶融金属試料のサンプリング方法を提供するこ
とにある。又、本発明の別の目的は、従来の測温システ
ムを利用してサンプリングを行なう場合に、ケーブルの
接点が汚れて耐久性を損なうことが決して起こらない溶
融金属の試料採取装置、及び溶融金属試料のサンプリン
グ方法を提供することにある。更に、本発明の目的は、
溶融金属の迅速分析を可能とすることで、製鋼工程等に
おいての日常のプロセス管理や製品管理等を安定に行な
うことに寄与できる溶融金属の試料採取装置、及び溶融
金属試料のサンプリング方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a sample type which is particularly suitable for a case where a conventional temperature measuring system is used and a molten metal is sampled independently from a temperature measuring operation. It is an object of the present invention to provide a molten metal sampling device capable of performing stable sampling in a good state without being affected by a position at the time of immersion.
Further, an object of the present invention is to enable automatic sampling by utilizing the conventional temperature measuring system as described above, and to fill a hollow portion of a sample shape having a desired shape with a molten metal in a favorable state. It is an object of the present invention to provide a molten metal sampling device that can be stably performed and a method for sampling a molten metal sample. Another object of the present invention is to provide a molten metal sampling apparatus and a molten metal sampling apparatus in which, when sampling is performed using a conventional temperature measuring system, the contacts of the cable never become dirty and the durability is not impaired. It is to provide a sample sampling method. Further, the object of the present invention is
Provided is a molten metal sampling device and a molten metal sample sampling method that can contribute to stably performing daily process management and product management in a steel making process and the like by enabling rapid analysis of molten metal. It is in.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、試料型と該
試料型を保持するための外筒と、該外筒の内部に一部分
が挿入された状態の試料型と外筒とを溶融金属内に保持
・搬送するための保持用筒とを少なくとも有する溶融金
属の試料採取装置において、試料型は、少なくとも任意
の形状に溶融金属が充填される中空部分と、該中空部分
へ溶融金属を導く試料導入部と、ガス抜き用小孔とを有
し、上記保持用筒は、外筒内に挿入されている側の先端
が封止されており、且つ、保持用筒の外筒内に挿入され
ている部分において、外筒の内壁と保持用筒の外壁との
間にガスを排気するための気体透過部が設けられている
ことを特徴とする溶融金属の試料採取装置、及び溶融金
属試料のサンプリング方法である。
The above objects are achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a sample mold, an outer cylinder for holding the sample mold, and a sample mold and an outer cylinder partially inserted into the outer cylinder for holding and transporting the sample mold and the outer cylinder in the molten metal. A molten metal sampling device having at least a holding cylinder of the type described above, wherein the sample type is a hollow part filled with the molten metal in at least an arbitrary shape, a sample introduction part for guiding the molten metal to the hollow part, and a gas vent. And the holding cylinder has a sealed end at the side inserted into the outer cylinder, and a portion of the holding cylinder inserted into the outer cylinder has an outer end. A sampler for molten metal and a method for sampling a molten metal sample, characterized in that a gas permeable portion for exhausting gas is provided between an inner wall of the cylinder and an outer wall of the holding cylinder.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、好ましい実施の形態を挙げ
て、本発明を更に詳細に説明する。本発明者らは、上記
した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、従来
の図3に示した構造の溶融金属の試料採取装置で起こっ
ている溶融金属試料の充填不足は、試料型を浸漬させた
際の溶融金属浴中の深さの影響で生じる試料型の中空部
分から出る空気等のガスの排気バランスが良好な状態に
ないことに起因していることを見いだして本発明に至っ
た。以下、これについて説明する。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, and as a result, the lack of filling of the molten metal sample occurring in the conventional molten metal sampling apparatus having the structure shown in FIG. The present invention was found to be due to the fact that the exhaust balance of gas such as air emerging from the hollow portion of the sample mold caused by the effect of the depth in the molten metal bath when immersed was not in a good state. Reached. Hereinafter, this will be described.

【0013】図3に示したような従来の溶融金属の試料
採取装置を使用して溶融金属を採取する場合の溶融金属
が試料型内に充填されてくる原理は、試料型を溶融金属
浴中に浸漬した場合に、浸漬される側の試料型の試料導
入口に一端が挿入されている石英管の他端開口にかかる
圧力により、試料型の中空部分へと溶融金属が押し込ま
れことによる。そして、その押し込む力は、上記石英管
の他端開口にかかる圧力量によると考えられる。そし
て、この圧力量は、溶鋼等の溶融金属浴中に試料型を浸
漬させた深さと浸漬時間によって変化させることができ
るが、通常、試料型を保持するための外筒には紙管が使
用されているため、その時間は、長くしたとしても3〜
4秒が限度である。従って、試料型の中空部分へと溶融
金属を押し込む力に直接影響を与えるのは、試料型を浸
漬させた深さによると考えられる。
When the molten metal is collected by using the conventional molten metal sampling apparatus as shown in FIG. 3, the principle that the molten metal is filled in the sample mold is as follows. When the sample is immersed in the sample tube, the molten metal is pushed into the hollow portion of the sample type by the pressure applied to the other end of the quartz tube having one end inserted into the sample inlet of the sample type on the side to be immersed. The pushing force is considered to depend on the amount of pressure applied to the other end opening of the quartz tube. The amount of pressure can be changed depending on the depth of the immersion of the sample mold in a molten metal bath such as molten steel and the immersion time, but usually, a paper tube is used as the outer cylinder for holding the sample mold. So that the time is 3 ~
4 seconds is the limit. Therefore, it is considered that the direct influence on the force for pushing the molten metal into the hollow portion of the sample mold depends on the depth at which the sample mold is immersed.

【0014】これに対し、例えば、鋼の精錬工程は多岐
に渡り、夫々、炉の容量、深さ、温度(1,500〜
1,650)等により、溶融金属浴中における各位置で
の流動性や圧力は千差万別であるため、溶融金属の採取
場所も、例えば、溶融金属浴中における深さ方向で、2
00〜1,000mm程度の幅がある。従って、溶融金
属が試料型内に円滑に押し込まれ、不足なく良好な状態
に充填されるようにするためには、溶融金属の試料採取
装置が、この圧力変化に対応できるように構成すること
が必要であり、試料型の中空部分からのガスの排気バラ
ンスを良好に保つ必要があるものと考えられる。例え
ば、溶融金属浴中の浅い部分で試料を採取する場合に
は、石英管の開口にかかる圧力量が小さくなるため、上
記した従来の溶融金属の試料採取装置においては、保持
用筒の先端開口の石膏等で封じた部分に設ける貫通孔を
大きくすることが必要となる。これに対し、図3に示し
たように、この貫通孔を大きくすると、測温用ランス内
に露出して設けられているケーブルの接点が溶融金属等
の飛沫によって汚れることが生じる。このため、図3に
示した従来の溶融金属の試料採取装置では、上記貫通孔
の口径を大きくできないという機構的な矛盾を有してお
り、これが溶融金属試料の充填不良を招いていたと考え
られる。
[0014] On the other hand, for example, the refining process of steel is diversified, and the furnace capacity, depth and temperature (1,500 to
1,650) and the like, the fluidity and pressure at each position in the molten metal bath vary widely, so the location of the molten metal to be collected is, for example, 2 mm in the depth direction in the molten metal bath.
There is a width of about 00 to 1,000 mm. Therefore, in order for the molten metal to be smoothly pushed into the sample mold and filled in a satisfactory state without any shortage, the molten metal sampling device should be configured to cope with this pressure change. This is necessary, and it is considered that it is necessary to maintain a good exhaust balance of gas from the hollow portion of the sample type. For example, when collecting a sample in a shallow portion of a molten metal bath, the amount of pressure applied to the opening of the quartz tube is reduced. It is necessary to enlarge the through hole provided in the portion sealed with gypsum or the like. On the other hand, as shown in FIG. 3, when this through hole is enlarged, the contact point of the cable exposed and provided in the temperature measuring lance may be contaminated by splash of molten metal or the like. For this reason, in the conventional molten metal sampling apparatus shown in FIG. 3, there is a mechanical contradiction that the diameter of the through hole cannot be increased, and it is considered that this has led to defective filling of the molten metal sample. .

【0015】即ち、従来の溶融金属の試料採取装置で
は、先に述べたように、サンプリングの際に利用する測
温用ランスの管内先端部にあるケーブルの接点を保護す
るために、保持用筒の試料型側の先端開口部に、石膏製
等の耐熱性のフタを設けている。その一方で、試料型内
へ溶融金属が押し込まれる過程で試料型の中空部分から
出る空気等のガスを排気する目的で、該フタに貫通孔を
設けている。その際に、上記した測温用ランスの管内先
端部に露出しているケーブルの接点が、排気されるガス
によって汚れないように、貫通孔の大きさを極めて小さ
くしている。本発明者らが検討を行なったところ、保持
用筒の先端開口の耐熱性のフタに、より大きな口径の貫
通孔を設ければ、試料型内への溶融金属の充填不足の問
題を解消できるが、この場合には測温用ランスの管内先
端部にあるケーブルの接点の汚れの発生が著しくなるこ
とがわかった。更に、この貫通孔の口径を極めて小さく
したとしても、上記従来の構造を採る限りにおいては、
このケーブルの接点の汚れの発生を完全には防止するこ
とができず、測温用ランスの耐久性を損なう原因となる
こともわかった。
That is, in the conventional molten metal sampling apparatus, as described above, the holding tube is used to protect the contact point of the cable at the tip of the tube of the temperature measuring lance used at the time of sampling. A heat-resistant lid made of gypsum or the like is provided in the tip opening on the sample mold side. On the other hand, a through hole is provided in the lid for the purpose of exhausting gas such as air coming out of a hollow portion of the sample mold in the process of pushing the molten metal into the sample mold. At this time, the size of the through-hole is made extremely small so that the contact point of the cable exposed at the tip of the tube of the temperature measuring lance is not contaminated by the exhausted gas. The present inventors have studied and found that if a heat-resistant lid at the opening of the tip end of the holding cylinder is provided with a through-hole having a larger diameter, the problem of insufficient filling of the molten metal into the sample mold can be solved. In this case, however, it was found that the contamination of the contact point of the cable at the tip of the tube of the temperature measuring lance became remarkable. Furthermore, even if the diameter of this through hole is extremely small, as long as the above-mentioned conventional structure is adopted,
It was also found that it was not possible to completely prevent the occurrence of dirt on the contact points of the cable, and this would cause the durability of the temperature measuring lance to be impaired.

【0016】そこで、本発明の溶融金属の試料採取装置
では、保持用筒の先端開口に貫通孔を設けずに完全に封
止する一方、試料型を保持するための外筒の内壁と、該
外筒の内部に一部挿入された状態の、試料型を有する外
筒を溶融金属内に搬送し保持するための保持用筒の外壁
との間に気体透過部を設けることで、小型容器内から出
てくる空気等のガスを外部へ円滑に排気できる排気バラ
ンスを確保すると同時に、上記したケーブルの接点の汚
れの完全防止をはかり、採取される溶融金属試料の充填
不足の問題と、測温用ランスの耐久性維持の問題を一挙
に解決する。以下、図を参照しながら、本発明の溶融金
属の試料採取装置について説明する。図1に、本発明の
溶融金属の試料採取装置の概略断面図を示し、図2に、
測温システムに使用する測温用ランスに本発明の溶融金
属の試料採取装置を装着した場合の概略断面図を示し
た。
Therefore, in the molten metal sample collecting apparatus of the present invention, the holding tube is completely sealed without providing a through-hole at the tip opening thereof, while the inner wall of the outer tube for holding the sample mold is provided with the inner wall of the holding tube. By providing a gas permeable part between the outer cylinder having the sample mold and the outer wall of the holding cylinder for transporting and holding the outer cylinder having the sample type in the molten metal and being partially inserted into the outer cylinder, the inside of the small container is provided. At the same time as ensuring the exhaust balance to smoothly exhaust gas such as air coming out from the outside to the outside, at the same time preventing the above-mentioned contamination of the cable contacts completely, the problem of insufficient filling of the sampled molten metal and the temperature measurement Solves the problem of maintaining the durability of the lance at once. Hereinafter, the apparatus for sampling a molten metal of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a molten metal sampling device of the present invention, and FIG.
A schematic cross-sectional view in the case where the molten metal sampling device of the present invention is mounted on a temperature measuring lance used in a temperature measuring system is shown.

【0017】図1に示したように、本発明の溶融金属の
試料採取装置は、基本的には、外筒、該外筒の内部に一
部分が挿入された状態にある保持用筒、外筒の内部に保
持された状態の試料型からなる。そして、その特徴は、
保持用筒の外筒内にある先端が完全に封止され、且つ、
保持用筒が外筒内に挿入されている部分において、外筒
の内壁と保持用筒の外壁との間に、溶融金属が押し込ま
れるに従って試料型の中空部分から出てくる空気等のガ
スを排気するための気体透過部が設けられていることに
ある。以下、これらについて詳細に説明する。
As shown in FIG. 1, the molten metal sampling apparatus of the present invention basically comprises an outer cylinder, a holding cylinder partially inserted into the outer cylinder, and an outer cylinder. It consists of a sample type held inside. And the features are
The tip in the outer cylinder of the holding cylinder is completely sealed, and
In the portion where the holding tube is inserted into the outer tube, a gas such as air coming out of the hollow portion of the sample mold as the molten metal is pushed in between the inner wall of the outer tube and the outer wall of the holding tube. A gas permeable portion for exhausting gas is provided. Hereinafter, these will be described in detail.

【0018】外筒内にある保持用筒の先端を封止する方
法としては、試料型に溶融金属が押し込まれた際に、試
料型の中空部分からガス抜き用小孔を通じて排気されて
くる空気等の熱気を帯びたガスが、保持用筒内に浸入し
ない状態にできればいずれでもよい。具体的には、開口
に石膏を詰め込んだり、鋼板等で蓋をする等、耐熱性材
料によって開口を完全に封止すればよい(図1参照)。
保持用筒としては、通常は紙管が使われるが、これに限
定されるものではない。又、その形状は、利用する測温
システムに用いられている測温用ランスの先端を、本発
明の溶融金属の試料採取装置の保持用筒内部に挿入し、
この状態で持ち上げて上下動等した場合に落下すること
なく、測温用ランスによって本発明の溶融金属の試料採
取装置を保持・搬送可能にできれば、いずれのものでも
よい。
As a method for sealing the tip of the holding cylinder in the outer cylinder, when the molten metal is pushed into the sample mold, the air exhausted from the hollow portion of the sample mold through the gas vent small hole. Any method can be used as long as the hot gas such as described above can be prevented from entering the holding cylinder. Specifically, the opening may be completely sealed with a heat-resistant material, such as filling the opening with gypsum or covering with a steel plate (see FIG. 1).
As the holding tube, a paper tube is usually used, but it is not limited to this. In addition, the shape is inserted into the holding tube of the molten metal sampling device of the present invention, the tip of the temperature measuring lance used in the temperature measuring system to be used,
Any device may be used as long as it can hold and transport the molten metal sample collecting device of the present invention by the temperature measuring lance without falling down when it is lifted and moved up and down in this state.

【0019】上記のような保持用筒は、図1に示したよ
うに、その一部が外筒内に挿入された状態に設置され
る。本発明の溶融金属の試料採取装置は、その際、保持
用筒が外筒内に挿入された両者が重なっている部分の外
筒内壁と保持用筒の外壁との間に、空気等のガスの通り
道となる気体透過部を設けることを特徴とする。気体透
過部を設ける方法としては、特に限定されないが、例え
ば、図1(b)の上面図に示したように、外筒と保持用
筒との間にスペーサーを配置することで形成される間隙
を気体透過部とすることができる。具体的な形成方法と
しては、保持用筒と同程度か多少小さ目の径の紙製の筒
を用意し、その一部を高さ方向に切断し、これを外筒と
保持用筒との間に設置し、これらをホッチキス等で一束
に固定すれば、簡単にガスの通り道となる間隙が得られ
る。スペーサーは、外筒と保持用筒の重なっている部分
の全てに設けてもよいし、図1(a)に示したように、
一部に設けてもよい。更に、図1には、間隙を一箇所に
設けた例を示したが、これに限定されず、間隙を複数箇
所に設けてもよい。
As shown in FIG. 1, the holding cylinder as described above is installed with a part thereof inserted into the outer cylinder. In this case, the molten metal sample collecting apparatus according to the present invention is characterized in that the holding cylinder is inserted into the outer cylinder, and a gas such as air is supplied between the outer cylinder inner wall and the outer wall of the holding cylinder where the both overlap. It is characterized by providing a gas permeable part which becomes a path of the air. The method for providing the gas permeable portion is not particularly limited. For example, as shown in a top view of FIG. 1B, a gap formed by disposing a spacer between the outer cylinder and the holding cylinder. Can be a gas permeable portion. As a specific forming method, a paper cylinder having a diameter approximately the same as or slightly smaller than the holding cylinder is prepared, and a part thereof is cut in the height direction, and this is cut between the outer cylinder and the holding cylinder. When these are fixed in a bundle with a stapler or the like, a gap that can easily pass the gas can be obtained. The spacer may be provided on all of the overlapping portions of the outer cylinder and the holding cylinder, or as shown in FIG.
It may be provided in a part. Further, FIG. 1 shows an example in which the gap is provided at one place, but the present invention is not limited to this, and the gap may be provided at a plurality of places.

【0020】外筒内壁と保持用筒の外壁との間に設ける
空気等のガスを排気するための気体透過部としては、上
記のものに限定されず、下記に挙げるような構成として
もよい。例えば、図示していないが、外筒の内壁と保持
用筒の外壁との間に充填した状態で充填部材を設け、か
かる充填部材の一部に中空パイプを埋込むことで、外筒
の内壁と保持用筒の外壁との間にガスを排気するための
気体透過部を設けてもよい。更に、外筒の内壁と保持用
筒の外壁との間に設ける充填部材の形成材料を、連続気
泡を有する多孔質材料で形成してもよい。これらの方法
によって外筒の内壁と保持用筒の外壁との間にガスを排
気するための気体透過部を形成する場合には、試料型を
浸漬する深さが200〜1,000mmの範囲において
生じる溶融金属の試料型への浸入口である石英管の開口
にかかる圧力量の変動に対して、試料型の中空部分から
排気されるガスの排気バランスが良好に保たれる状態と
なるように設計することが好ましい。
The gas permeable portion for exhausting gas such as air provided between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder is not limited to the above-described one, and may have the following configuration. For example, although not shown, a filling member is provided in a state of being filled between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder, and a hollow pipe is embedded in a part of the filling member to thereby form an inner wall of the outer cylinder. A gas permeable portion for exhausting gas may be provided between the gasket and the outer wall of the holding cylinder. Further, the material for forming the filling member provided between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder may be formed of a porous material having open cells. When a gas permeable portion for exhausting gas is formed between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder by these methods, the depth at which the sample mold is immersed is in the range of 200 to 1,000 mm. With respect to the fluctuation of the amount of pressure applied to the opening of the quartz tube, which is the entrance of the molten metal into the sample mold, the exhaust gas of the gas exhausted from the hollow portion of the sample mold is maintained in a well-balanced state. It is preferable to design.

【0021】本発明の溶融金属の試料採取装置を構成す
る外筒は、溶融金属を採取するための鋳型等からなる試
料型を溶融金属浴中に浸漬させた際に、溶融金属から試
料型を保護する役目を有し、更に、試料型を保持するこ
とで、試料型を溶融金属浴中の適宜な位置まで搬送し、
その位置で溶融金属が採取できるように構成されてい
る。かかる外筒は、通常、1〜5mm程度のボール紙等
の紙管からなるが、その表面が耐熱処理されたものを使
用することが好ましい。耐熱処理としては、紙管の表面
に耐熱性のセラミックを塗布しておいたり、更には、外
筒を少なくとも二層構造とし、内壁を構成する層を紙製
とし、且つ、溶融金属と接する最外層を耐熱性材料で形
成したものを使用することが好ましい。この際に使用す
ることのできる耐熱性材料としては、例えば、セラミッ
クファイバー(イビウール等)やスーパースリーブ(商
品名、イビデン(株)社製)等の耐熱性セラミックや、
硅藻土(SiO2系)や、高陵土(カオリン、Al23
・SiO2系)が挙げられる。外筒を、このような耐熱
材料を用いて二層構造とすれば、溶融金属を採取した場
合に、紙管の燃焼によって生じる恐れのある炭素のコン
タミを有効に防止することができ、特に、低炭素鋼の炭
素分析を行なう場合等に、精度のよい分析が可能とな
る。
The outer cylinder constituting the molten metal sample collecting apparatus of the present invention is provided with a sample mold formed of a mold for collecting molten metal, which is immersed in a molten metal bath. Has the role of protecting, further, by holding the sample mold, transport the sample mold to an appropriate position in the molten metal bath,
It is configured so that molten metal can be collected at that position. Such an outer cylinder is usually made of a paper tube such as a cardboard of about 1 to 5 mm, and it is preferable to use one whose surface is heat-treated. As the heat-resistant treatment, a heat-resistant ceramic is applied to the surface of the paper tube, and the outer cylinder has at least a two-layer structure, the layer constituting the inner wall is made of paper, and the heat-resistant ceramic is in contact with the molten metal. It is preferable to use an outer layer formed of a heat-resistant material. Examples of the heat-resistant material that can be used at this time include, for example, heat-resistant ceramics such as ceramic fiber (such as IBIWOOL) and super sleeve (product name, manufactured by IBIDEN Co., Ltd.),
Diatomaceous earth (SiO 2 system), Koling soil (kaolin, Al 2 O 3
• SiO 2 system). If the outer cylinder has a two-layer structure using such a heat-resistant material, when collecting molten metal, it is possible to effectively prevent carbon contamination that may be caused by burning of the paper tube. Accurate analysis becomes possible when performing carbon analysis of low carbon steel.

【0022】上記のような材料からなる外筒の一端に
は、前記したように、保持用筒が挿入されているが、図
1に示したように、他端側には試料型が設置される。そ
の方法としては、試料型側の外筒の先端部を溶融金属浴
中に浸漬させた場合に、溶融金属浴中の所望の位置で、
試料型の試料導入口から溶融金属試料が試料型の中空部
分へと押し込まれるように構成されていればよい。図1
に示した例では、試料型の試料導入口には、石英管の一
端が試料導入口から突き出た状態で挿入されており、突
き出た石英管の端部にはキャップが設けられている。か
かるキャップは、溶融金属浴中に試料採取装置を浸漬し
た場合に、直ちに試料型内に溶融金属が押し込まれてく
ることなく、溶融金属浴の所望の位置で、試料導入口か
ら溶融金属試料が試料型の中空部分へと押し込まれるよ
うにするためのものである。キャップの形成材料として
は、例えば、薄い鉄板等の金属を用いればよい。
As described above, the holding cylinder is inserted at one end of the outer cylinder made of the above-mentioned material, but as shown in FIG. 1, a sample mold is installed at the other end. You. As a method, when the tip of the outer cylinder on the sample type side is immersed in a molten metal bath, at a desired position in the molten metal bath,
What is necessary is just to be comprised so that a molten metal sample may be pushed into the hollow part of a sample type | mold from the sample inlet of a sample type. Figure 1
In the example shown in (1), one end of the quartz tube is inserted into the sample introduction port of the sample type in a state of protruding from the sample introduction port, and a cap is provided at the end of the protruded quartz tube. When the sample collection device is immersed in the molten metal bath, the cap does not immediately push the molten metal into the sample mold. It is intended to be pushed into the hollow part of the sample type. As a material for forming the cap, for example, a metal such as a thin iron plate may be used.

【0023】このようにすれば、溶融金属浴の上部に浮
遊するスラグの影響を受けることなく、浴中の所望の位
置で試料採取をすることが可能となる。即ち、溶融金属
浴の上部にあるスラグ部分を通過し、一定のサンプリン
グ位置に達した際に、石英管の先端にある金属製等のキ
ャップが溶け、これにより試料導入部内に設置されてい
る石英管を通じて、試料型の中空部分へ溶融金属が浸入
して試料採取が行われる。図1に示した例では、キャッ
プを二重とすることで、石英管の先端を保護すると共
に、より確実に適宜な位置でのサンプリングができるよ
うに構成されている。
In this way, it is possible to take a sample at a desired position in the molten metal bath without being affected by the slag floating above the molten metal bath. That is, when passing through the slag portion at the top of the molten metal bath and reaching a certain sampling position, the cap made of metal or the like at the tip of the quartz tube melts, and thereby the quartz placed in the sample introduction section. Through the tube, the molten metal penetrates into the hollow part of the sample type to perform sampling. In the example shown in FIG. 1, the double cap is used to protect the tip of the quartz tube and to more reliably perform sampling at an appropriate position.

【0024】更に、図1に示した例では、外筒の一端に
試料型を取り付けて保持させるための方法として、中央
に開口部を有するセラミック製の型部材を使用する。こ
のようにすれば、かかる型部材に試料導入部及び石英管
を差し込み、これを、外筒の開口部に蓋をする要領で取
り付けることができるので、図3に示した従来例の場合
に比べて溶融金属の試料採取装置の組み立てがより容易
となり、組立にかかる煩雑さが解消できる。
Further, in the example shown in FIG. 1, a ceramic mold member having an opening at the center is used as a method for attaching and holding the sample mold at one end of the outer cylinder. In this way, the sample introduction part and the quartz tube can be inserted into such a mold member and attached in such a manner as to cover the opening of the outer cylinder. This makes it easier to assemble the apparatus for collecting a sample of molten metal, and can eliminate the complexity of assembling.

【0025】本発明の溶融金属の試料採取装置を構成す
る試料型としてはいずれのものでもよく、例えば、従来
より使用されている、数mm厚の鉄板等の金属材料や耐
熱性セラミック材料で形成され、固化した溶融金属試料
を取り出し易いように、2個の左右対称な鉄製の半割体
を組み合わせて構成されたもの等を使用すればよい。更
に、固化した溶融金属試料の形状が、分析用サンプルの
調製が容易なものとなるような中空部分を有するものを
使用することが好ましい。例えば、先に述べたように、
中空部分の上部の厚みが厚く、下部の厚みが薄い、所謂
ロリポップ型のものを使用すれば、従来の厚みが一様な
円板状の試料と比べると、固化した溶融金属試料から各
種の分析用サンプルの調製が格段に容易となる。
Any type of sample can be used as a sample of the molten metal sampling apparatus of the present invention. For example, it is formed of a metal material such as an iron plate having a thickness of several mm or a heat-resistant ceramic material which has been conventionally used. What is necessary is just to use what comprised two right-and-left symmetrical iron half bodies so that it may be easy to take out the solidified molten metal sample. Further, it is preferable to use a solidified molten metal sample having a hollow portion so that the sample for analysis can be easily prepared. For example, as mentioned earlier,
By using a so-called lollipop type with a thicker upper part and a thinner lower part in the hollow part, various analyzes can be performed from the solidified molten metal sample compared to the conventional disk-shaped sample with a uniform thickness. Preparation of a sample for use becomes much easier.

【0026】即ち、試料型の中空部分の上部を厚く、下
部が薄くなるようにしておけば、発光分光装置等に最適
な4〜10mmの厚さの厚い円盤状試料と、ガス分析に
最適な2〜4mm程度の厚さの薄い円盤状試料を同時に
得ることができる。即ち、厚さの厚い溶融金属試料は、
表面を軽く研磨して発光分光用の分析試料とし、厚さの
薄いサンプルは、打ち抜き加工してC・S・Nガス分析
用の分析試料とする。更に、中空部分を形成する試料型
の表面を平滑に形成しておけば、分析面の研磨が容易と
なり、溶融金属の試料採取後に行なわれる分析用サンプ
ルの調製がより短時間に行える。この結果、分析に要す
る時間の短縮と労力の削減が達成され、迅速分析が可能
となる。
That is, if the upper portion of the hollow portion of the sample type is made thicker and the lower portion is made thinner, a thick disk-shaped sample having a thickness of 4 to 10 mm, which is optimal for an emission spectroscope, etc., and an optimal sample for gas analysis. A thin disk-shaped sample having a thickness of about 2 to 4 mm can be obtained at the same time. That is, a thick molten metal sample is
The surface is lightly polished to obtain an analysis sample for emission spectroscopy, and the thin sample is punched to obtain an analysis sample for C / S / N gas analysis. Furthermore, if the surface of the sample mold forming the hollow portion is formed to be smooth, the analysis surface can be easily polished, and the preparation of the analysis sample performed after the sampling of the molten metal can be performed in a shorter time. As a result, a reduction in the time required for the analysis and a reduction in labor are achieved, and a quick analysis is possible.

【0027】更に本発明で使用する試料型には、上部に
ガス抜き用の小孔が設けられており、試料導入口から中
空部分に溶融金属が押し込まれてきた場合に、試料型の
中空部分の空気等のガスは、この小孔から排気され、そ
の後、外筒の内壁と保持用筒の外壁との間に設けられた
充分な大きさを有する気体透過部から速やかに排気され
る。このガス抜き用小孔は、試料型内に試料導入部から
溶融金属が押し込まれてきた場合に、溶融金属と置換し
て外部へと押し出されてくる空気等のガスが円滑に排気
されればよく、その形状、個数、或いは位置等、いずれ
も限定されない。
Further, the sample mold used in the present invention is provided with a small hole for degassing at the upper part, and when the molten metal is pushed into the hollow part from the sample inlet, the hollow part of the sample mold is formed. The gas such as air is exhausted from the small holes, and then quickly exhausted from a sufficiently large gas permeable portion provided between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder. This gas vent hole is used when the molten metal is pushed into the sample mold from the sample introduction part, and if the gas such as air that is displaced with the molten metal and pushed out to the outside is smoothly exhausted. The shape, the number, the position, and the like are not limited.

【0028】上記した構成を有する本発明の溶融金属の
試料採取装置は、例え、溶融金属浴の浅い部分でサンプ
リングを行なったとしても良好な排気バランスを達成で
き、上記のガス抜き用の小孔から押し出されてくる空気
等のガスが排気不良を起こすことなく、前記した外筒内
壁と保持用筒の外壁との間に形成された気体透過部を通
って速やかに外部へと排気される。この結果、図3に示
した従来の装置で生じていた排気不良に起因すると考え
られる溶融金属試料の充填不足の問題が解消され、10
0%の確率で、良好な溶融金属の試料採取が可能とな
る。更に、本発明の溶融金属の試料採取装置において
は、前記したように、保持用筒の試料型の端部が完全に
封止されているので、サンプリングのために測温用シス
テムを利用し、測温用ランスの先端に本発明の溶融金属
の試料採取装置を装着した場合においても、測温用ラン
スの先端に露出しているケーブルの接点に排気ガスがか
かることは起こり得ず、溶融金属の飛沫によって接点が
汚れることを完全に防止できる。この結果、従来のよう
に、サンプリングに利用した測温用ランスの耐久性を損
ねることは起こらない。
The molten metal sampling apparatus of the present invention having the above-described structure can achieve a good exhaust balance even when sampling is performed in a shallow portion of the molten metal bath, and can achieve the above-described small holes for degassing. The gas such as air pushed out from the air is quickly exhausted to the outside through the gas permeable portion formed between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder without causing exhaust failure. As a result, the problem of insufficient filling of the molten metal sample, which is considered to be caused by the exhaust failure caused by the conventional apparatus shown in FIG.
With a probability of 0%, a good sample of the molten metal can be obtained. Furthermore, in the molten metal sampling device of the present invention, as described above, since the end of the sample type of the holding cylinder is completely sealed, a temperature measurement system is used for sampling, Even when the molten metal sampling device of the present invention is mounted on the tip of the temperature measuring lance, exhaust gas cannot be applied to the contact point of the cable exposed at the tip of the temperature measuring lance, It is possible to completely prevent the contacts from being contaminated by the droplets. As a result, unlike the related art, the durability of the temperature measuring lance used for sampling does not deteriorate.

【0029】[0029]

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を
更に詳細に説明する。 <実施例1>図1に示した構成の溶融金属の試料採取装
置を用い、(株)ニッサブ社製の消耗型浸漬熱電対ホル
ダーの先端に取り付けて一体化して図2の状態とし、試
料を採取する溶融金属浴における位置を、溶融金属浴の
深さ方向に、200〜1,000mmの範囲内で段階的
に変えた所定の位置から100本の溶融金属試料をサン
プリングした。この際、試料型には、ロリポップ型のも
のを使用した。外筒の内壁と保持用筒の外壁との間に、
厚み3.5mmの紙製のスペーサーを設け、保持用筒の
外壁に添って幅14mmの気体透過部を形成した。外筒
及び保持用筒には、5mmの厚みのボール紙からなる紙
管を使用した。外筒に試料型を保持させるために、図1
に示したような断面形状を有するセラミック製の型部材
を用いた。試料型の試料導入部には、径が9mmの石英
管の一部を内挿させ、該石英管の一端が15mm程度の
長さ外に突き出るように構成した。外部に突き出ている
石英管の端部開口には、0.1mm厚の鉄製のキャップ
を設け、更にその上に、0.25mm厚の鉄製の保護用
の外キャップを設けた。又、保持用筒の試料型側の先端
開口部には、石膏を厚さ10mm程度詰め込んで封止し
た。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples and comparative examples. <Embodiment 1> Using the molten metal sampling apparatus having the structure shown in FIG. 1, it was attached to the tip of a consumable immersion thermocouple holder manufactured by Nissub Co., Ltd. to integrate it into the state shown in FIG. 100 molten metal samples were sampled from predetermined positions where the position in the molten metal bath to be sampled was changed stepwise within the range of 200 to 1,000 mm in the depth direction of the molten metal bath. At this time, a lollipop type was used as the sample type. Between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder,
A paper spacer having a thickness of 3.5 mm was provided, and a gas permeable portion having a width of 14 mm was formed along the outer wall of the holding cylinder. A paper tube made of cardboard having a thickness of 5 mm was used for the outer tube and the holding tube. Fig. 1
A ceramic mold member having a sectional shape as shown in FIG. A part of a quartz tube having a diameter of 9 mm was inserted into the sample introduction part of the sample type, and one end of the quartz tube was protruded outside a length of about 15 mm. A 0.1 mm-thick iron cap was provided at the end opening of the quartz tube protruding outside, and a 0.25 mm-thick outer protective cap was further provided thereon. In addition, gypsum was packed in a thickness of about 10 mm in the opening at the tip of the holding cylinder on the sample type side and sealed.

【0030】この結果得られた100本のロリポップ型
の試料は、溶融金属浴における深さ方向の位置に関係な
く、全て良好な状態で充分に溶融金属が充填されたもの
であった。又、100本のサンプリングを終了した後、
保持用筒に挿入していた側の測温用ランスの先端を拡大
鏡にて注意深く観察したが、全てにおいて溶融金属の飛
沫は確認されなかった。
The 100 lollipop-type samples obtained as a result were all good and sufficiently filled with the molten metal, regardless of the position in the depth direction in the molten metal bath. Also, after 100 samples have been sampled,
The tip of the lance for temperature measurement on the side that had been inserted into the holding cylinder was carefully observed with a magnifying glass, but no splash of molten metal was observed in any case.

【0031】<比較例1>図3に示した構成の溶融金属
の試料採取装置を用いた以外は実施例1と同様にして、
実施例1で使用した測温用ランスの先端に取り付けて一
体化し、実施例1と同様に、試料を採取する溶融金属浴
における位置を、溶融金属浴の深さ方向に、200〜
1,000mmの範囲内で段階的に変えた所定の位置か
ら10本の溶融金属試料をサンプリングした。この結
果、得られた10本の試料中8本に、何らかの溶融金属
の充填不足が認められた。特に、溶融金属浴の浅い部分
で採取した場合、具体的には、200〜400mm深さ
の範囲から採取したものに充填不足の現象が著しくみら
れた。又、10本のサンプリングを終了後、実施例1と
同様に、保持用筒に挿入していた側の測温用ランスの先
端を拡大鏡にて注意深く観察したところ、接点に、かな
りの溶融金属の飛沫が認められた。
<Comparative Example 1> The procedure of Example 1 was repeated, except that a molten metal sampling apparatus having the structure shown in FIG. 3 was used.
The temperature measuring lance used in Example 1 was attached to the tip of the lance to be integrated, and the position in the molten metal bath at which the sample was collected was 200 to 200 in the depth direction of the molten metal bath in the same manner as in Example 1.
Ten molten metal samples were sampled from predetermined positions changed stepwise within a range of 1,000 mm. As a result, some of the obtained ten samples were found to be underfilled with some molten metal. In particular, when the sample was collected from a shallow portion of the molten metal bath, specifically, a sample collected from a depth of 200 to 400 mm showed a remarkable underfilling phenomenon. After the sampling of 10 tubes was completed, the tip of the lance for temperature measurement that had been inserted into the holding tube was carefully observed with a magnifying glass, as in Example 1. Was observed.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、特に、従来の測温シス
テムを利用し、測温操作と切り離して単独で溶融金属の
サンプリングを行なう場合に適した、試料型を浸漬させ
る位置に影響を受けることなく、良好な状態での安定し
たサンプリングが行なえる溶融金属の試料採取装置が提
供される。又、本発明によれば、特に、従来の測温シス
テムを利用することで自動サンプリングをも可能とする
溶融金属の試料採取装置、及び溶融金属試料のサンプリ
ング方法が提供される。又、本発明によれば、従来の測
温システムを利用してサンプリングを行なった場合に、
露出しているケーブルの接点が汚れることがない、利用
する測温システムの耐久性を損ねることのない溶融金属
の試料採取装置、及び溶融金属試料のサンプリング方法
が提供される。更に、本発明によれば、溶融金属の迅速
分析を可能とすることで、製鋼工程等においての日常の
プロセス管理や製品管理等を安定に行なうことに寄与で
きる溶融金属の試料採取装置、及び溶融金属試料のサン
プリング方法が提供される。
According to the present invention, in particular, the influence on the position where the sample mold is immersed, which is suitable when the conventional temperature measuring system is used and the molten metal is sampled independently from the temperature measuring operation. Provided is a molten metal sampling device capable of performing stable sampling in a good state without receiving the sample. Further, according to the present invention, in particular, there is provided a molten metal sampling apparatus and a molten metal sample sampling method which enable automatic sampling by using a conventional temperature measuring system. Further, according to the present invention, when sampling is performed using a conventional temperature measurement system,
Provided are a molten metal sampling device and a method for sampling a molten metal sample that do not stain exposed cable contacts and do not impair the durability of a temperature measuring system to be used. Further, according to the present invention, a molten metal sample collection device capable of contributing to stably perform daily process management and product management in a steel making process and the like by enabling rapid analysis of molten metal, and A method for sampling a metal sample is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の溶融金属の試料採取装置の一例を示す
概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing one example of a molten metal sampling device of the present invention.

【図2】本発明の溶融金属の試料採取装置を測温ランス
の先端に装着した状態を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a state in which the molten metal sampling device of the present invention is mounted on the tip of a temperature measuring lance.

【図3】従来の溶融金属の試料採取装置を示す概略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic view showing a conventional molten metal sampling device.

【図4】本発明の溶融金属試料のサンプリング方法に利
用する測温システムに用いる器具を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing an instrument used in a temperature measurement system used in the method for sampling a molten metal sample according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C21C 5/52 C21C 5/52 7/00 7/00 R C22B 9/02 C22B 9/02 (72)発明者 江越 秀吉 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山口 市弘 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 羽原 喜一 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 相坂 達夫 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 川嶋 一斗士 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 三堀 勝男 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央4−13−7 電子理化工業株式会社内 (72)発明者 志村 眞明 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央4−13−7 電子理化工業株式会社内 (72)発明者 風間 勇 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央4−13−7 電子理化工業株式会社内 Fターム(参考) 2G055 AA21 DA02 DA31 4K001 GB11 4K002 CA03 4K013 FA02 4K014 AD17 CD11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C21C 5/52 C21C 5/52 7/00 7/00 R C22B 9/02 C22B 9/02 (72) Invention Person Hideyoshi Egoshi 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Ichihiro Yamaguchi 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Kiichi Hahara 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuo Aisaka 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Kazuto Kawashima Toshi 1-21-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Katsuo Mihori 4-13-7 Tsurumichuo, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa In-house (72) Inventor Masaaki Shimura 4-13-7 Tsurumi Chuo, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Inside Electronic Rika Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Isamu 4-13-7 Tsurumi Chuo, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture F term in Industrial Co., Ltd. (reference) 2G055 AA21 DA02 DA31 4K001 GB11 4K002 CA03 4K013 FA02 4K014 AD17 CD11

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料型と該試料型を保持するための外筒
と、該外筒の内部に一部分が挿入された状態の試料型と
外筒とを溶融金属内に保持・搬送するための保持用筒と
を少なくとも有する溶融金属の試料採取装置において、
試料型は、少なくとも任意の形状に溶融金属が充填され
る中空部分と、該中空部分へ溶融金属を導く試料導入部
と、ガス抜き用小孔とを有し、上記保持用筒は、外筒内
に挿入されている側の先端が封止されており、且つ、保
持用筒の外筒内に挿入されている部分において、外筒の
内壁と保持用筒の外壁との間に上記中空部分からのガス
を排気するための気体透過部が設けられていることを特
徴とする溶融金属の試料採取装置。
1. A sample mold and an outer cylinder for holding the sample mold, and a sample mold and an outer cylinder partially held inside the outer cylinder for holding and transporting the sample mold and the outer cylinder in a molten metal. In a molten metal sampling device having at least a holding cylinder,
The sample mold has a hollow portion filled with the molten metal in at least an arbitrary shape, a sample introduction portion for guiding the molten metal to the hollow portion, and a small hole for degassing. The hollow portion between the inner wall of the outer tube and the outer wall of the holding tube is sealed at the tip of the side inserted therein, and the portion inserted into the outer tube of the holding tube. An apparatus for collecting a sample of molten metal, comprising a gas permeable portion for exhausting gas from the apparatus.
【請求項2】 気体透過部が、外筒の内壁と保持用筒の
外壁との間に設けられたスペーサーによって形成された
間隙、外筒の内壁と保持用筒の外壁との間に設けられた
充填部材に埋込まれた中空パイプの孔、及び、外筒の内
壁と保持用筒の外壁との間に設けられた充填部材が有す
る連続貫通孔から選ばれる少なくともいずれかである請
求項1に記載の溶融金属の試料採取装置。
2. A gas permeable portion is provided between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder, and a gap formed by a spacer provided between the inner wall of the outer cylinder and the outer wall of the holding cylinder. 2. A hole of a hollow pipe embedded in the filling member, and / or a continuous through hole of a filling member provided between an inner wall of the outer cylinder and an outer wall of the holding cylinder. 3. The apparatus for collecting molten metal according to claim 1.
【請求項3】 外筒が少なくとも二層構造を有し、内壁
を構成する層が紙製であり、且つ、該最外層が、耐熱性
セラミック、硅藻土、高陵土のいずれかの材料からなる
請求項1又は2に記載の溶融金属の試料採取装置。
3. The outer cylinder has at least a two-layer structure, a layer constituting an inner wall is made of paper, and the outermost layer is made of a material selected from a heat-resistant ceramic, diatomaceous earth, and high-earth soil. The apparatus for collecting a sample of a molten metal according to claim 1 or 2.
【請求項4】 更に、外筒の一方の端部の開口に、試料
型を外筒内に固定して保持させるためのセラミック製の
型部材が嵌合されている請求項1に記載の溶融金属の試
料採取装置。
4. The melting apparatus according to claim 1, wherein a ceramic mold member for fixing and holding the sample mold in the outer cylinder is fitted into an opening at one end of the outer cylinder. Metal sampling equipment.
【請求項5】 溶融金属の試料採取装置を溶融金属浴中
に浸漬し、試料型の中空部分に溶融金属を押し込んで溶
融試料を採取する溶融金属試料のサンプリング方法にお
いて、請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶融金属の
試料採取装置と、溶融金属に用いられている制御可能な
測温システムとを用い、該測温システムに用いる測温用
ランスの先端を上記溶融金属の試料採取装置の保持用筒
に挿入し、測温用ランス先端に溶融金属の試料採取装置
を取り付けることで溶融金属のサンプリングをすること
を特徴とする溶融金属試料のサンプリング方法。
5. A method for sampling a molten metal sample, comprising: immersing a molten metal sampling device in a molten metal bath, and forcing the molten metal into a hollow portion of a sample mold to collect a molten sample. The molten metal sampler according to any one of the preceding claims, and a controllable temperature measuring system used for the molten metal, wherein the tip of a temperature measuring lance used in the temperature measuring system is a sample of the molten metal. A method for sampling a molten metal sample, comprising inserting the molten metal sample into a holding tube of a sampling device and attaching a molten metal sample collection device to the tip of a temperature measuring lance.
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