JP2002148155A - Molten metal sample collection device, its method, and gas supplying device for sample collection probe - Google Patents

Molten metal sample collection device, its method, and gas supplying device for sample collection probe

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JP2002148155A
JP2002148155A JP2000339178A JP2000339178A JP2002148155A JP 2002148155 A JP2002148155 A JP 2002148155A JP 2000339178 A JP2000339178 A JP 2000339178A JP 2000339178 A JP2000339178 A JP 2000339178A JP 2002148155 A JP2002148155 A JP 2002148155A
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JP
Japan
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container
sample
probe
molten metal
sampling
Prior art date
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Application number
JP2000339178A
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Japanese (ja)
Inventor
Chikayoshi Furuta
周良 古田
Masato Iizuka
正人 飯塚
Keita Iwasaki
慶太 岩崎
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Osaka Oxygen Industries Ltd
Original Assignee
Osaka Oxygen Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molten metal collecting device and its method capable of preventing a reaction between a sample and a sample collection vessel internal air and contamination of the sample with slag or a material at the tip for collecting a contamination-free sample. SOLUTION: This molten metal collection device 80 is constructed of a probe 81 and a gas supplying device connected to it. An inert gas vessel 101 is connected to the probe 81 via a tube 105, and inert gas is fed into the probe 81 via a three-way valve 111. In this condition, the probe 81 is immersed into molten steel. The air inside the probe 81 is replaced by the inert gas, and when a protection cap 51 and a vessel cap 41 are melted, gas is jetted from an inflow port 29 of the collection vessel 21 for removing the slag or the melted protection cap 51 and vessel cap 41 existing around the inflow port 29, and consequently, only the uncontaminated molten steel is left in the vicinity of the inflow port 29. Subsequently, when the three-way valve 111 is switched for returning the inside of the probe 81 to an atmospheric pressure, the molten steel flows into the vessel 21 and the sample is collected.

Description

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

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属、例えば
精錬中の溶鋼の成分を分析するために溶融金属を採取す
る溶融金属採取装置に関し、さらに詳細に言えば、試料
と試料採取容器内の空気との反応、試料への試料採取容
器の先端に取り付けた溶解物の混入、及び試料への溶融
金属中の浮遊スラグの混入等を防ぎ、汚染されていない
試料の採取ができる溶融金属採取装置に関する。さらに
本発明は、試料採取プローブの試料採取容器内を、不活
性ガスと周囲雰囲気大気と切り換えて連通させて、汚染
されていない試料の採取を可能とするガス供給装置に関
する。さらに本発明は、汚染されていない試料の採取が
可能となる、溶融金属試料採取方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten metal sampling apparatus for sampling molten metal, for example, molten metal to analyze the composition of molten steel during refining. Molten metal sampling equipment that can collect non-contaminated samples by preventing reaction with air, mixing of dissolved matter attached to the tip of the sample collection container into the sample, and mixing of floating slag in the molten metal into the sample About. Furthermore, the present invention relates to a gas supply device that enables the sampling of a sample that is not contaminated by switching the inside of a sampling container of a sampling probe between an inert gas and an ambient atmosphere to communicate therewith. Further, the present invention relates to a method for collecting a molten metal, which enables a non-contaminated sample to be collected.

【従来の技術】従来より、各精錬工程で溶鋼中の各種成
分を分析することが行われており、そのために、試料採
取プローブを溶鋼中に浸漬して各種試料の採取が行われ
ている。特に近年になって極低炭素鋼が普及するに伴
い、溶鋼中にきわめて低い割合で含まれる炭素の成分比
率を高精度に分析するため、ピン型試料の採取が行われ
るようになっている。以下に、従来の試料採取プローブ
を2例挙げて説明する。第一の従来例として、図1に、
大気型プローブ1の側面断面図を示す。符号3は、試料
採取容器21を保持する保護管であり、円筒状の紙管5
の外側に、Al 及び/またはSi0系の耐熱ス
リーブ7を嵌めたもので構成されている。採取容器21
は、保護管3の溶鋼中に浸漬される側である下端部、図
1における左側端部の容器取り付け部9に取り付けられ
る。採取容器21は、ガラス製で、軸方向に貫通孔23
を有する円筒状に形成されている。容器21の図1にお
ける左側端部25の開口部は、溶融金属が流入する流入
口29である。容器21は、セラミック等の耐火材料で
作られた、フランジ33付の略円筒状の取り付け部材3
1に、流入口29側の端部を所定の長さ突出させて挿通
され、耐火セメント35により固定されている。そして
図1に示されるように、保護管3の容器取り付け部9
に、フランジ33を保護管3の端部に突き当てて取り付
け、固定されている。容器21の流入口29には、鉄又
はアルミ製で有底円筒状の容器キャップ41が取りつけ
られている。また、容器21の貫通孔23内で、流入口
29側の端部25と反対側の端部27の近くには、鉄製
棒45が配置されている。鉄製棒45は、その外径が貫
通孔23の内径より小さく、貫通孔23を塞いではいな
い。符号47、49は、貫通孔23の内周壁に形成され
た突起であり、これらの突起47、49により、鉄製棒
45は、貫通孔23の軸方向所定の位置に固定されてい
る。また、保護管3の容器取り付け部9の端部には、鉄
又はアルミ製で有底円筒状に形成された保護キャップ5
1が取り付けられ、容器21が保護管3から突出してい
る部分全体を覆っている。さらに、保護管3の容器取り
付け部9と反対側の端部のホルダー取り付け部11に
は、ホルダーとしての適宜な長さの鉄パイプ(図示せ
ず)が取りつけられる。上記のプローブ1を用いてピン
型試料の採取を行うには、このプローブ1をスラグ層を
通過させて溶鋼中の所定の深さまで浸漬させる。このと
き先ず保護キャップ51が溶解し、次に容器キャップ4
1が溶解し、溶融金属が容器21内に開口部29より流
入する。流入した溶融金属は、容器21内を進入し、鉄
製棒45に接し、それにより冷却され凝固する。所定の
時間の浸漬後、プローブ1を溶鋼中から引き上げると、
容器21内に採取された溶融金属は自然冷却されて凝固
し、固体のピン型試料となる。しかしながら、従来の第
一例のようなプローブ1を用いて採取を行う場合、以下
のような問題点がある。第一の問題点として、溶鋼の表
面に浮遊しているスラグの影響がある。すなわちプロー
ブ1を溶鋼中に浸漬する際に、プローブ1は先ずスラグ
層を通過する。このときに保護キャップ51の外表面に
スラグが付着する。付着したスラグは、そのまま溶鋼中
に引き込まれ、溶鋼中で保護キャップ51、容器キャッ
プ41が順に溶解し、溶融金属が容器21内に流入する
際に、溶融金属と共に容器21内に流入する。つまり、
採取される試料は、スラグにより汚染されたものとな
り、溶融金属における正確な酸素の量を測定することが
できない。第二の問題点として、容器21内に存在する
酸素の影響がある。すなわち溶鋼中にプローブ1を浸漬
し、容器内に溶融金属が流入するときに、溶融金属は容
器21内の酸素との間で酸化反応を起こし、その後凝固
する。よって、試料は、実際の溶鋼より酸化物値の高い
ものとなり、溶融金属における正確なトータル酸素量を
測定することができない。第三の問題点として、容器2
1内に存在する窒素の影響がある。すなわち溶鋼中にプ
ローブ1を浸漬し、容器21内に溶融金属が流入すると
きに、溶融金属に容器21内の窒素成分が混入し、その
後凝固する。よって、試料は、容器21内の窒素成分が
混入したものとなり、溶融金属における窒素の量を正確
に測定することができない。次に、第二の従来例とし
て、図2に、従来の真空型プローブ61の側面断面図を
示す。この従来例の構成は、大部分において第一の従来
例と同じであるので、同じ部材には同じ符号を付し、そ
の詳細な説明は省略し、以下異なる点を主に説明する。
符号63は、試料を採取するための容器であり、保護管
3への配置の仕方は第一の従来例の容器21と同様であ
るが、その構成は若干異なる。容器63は、内部に軸方
向に伸びる孔64を有しているが、容器63の図2にお
ける右側端部67は開口していない。左側端部65は開
口していて、試料が流入するための流入口69となって
いるが、流入口69は、図に示されるように、低融点ガ
ラス71により封止されていて、孔64内を真空に保っ
ている。第一の従来例での容器キャップ41に相当する
ものは使用されていない。上記第二の従来例を用いての
ピン型試料の採取を行う仕方は第一の例と同様である。
プローブ61を溶鋼中に浸漬すると、保護管キャップ5
1が溶解し、次に低融点ガラス71が溶解し、溶融金属
が容器63内に流入する。流入した溶融金属は、容器6
3内を進入する。所定の時間の浸漬後、プローブ61を
溶鋼中から引き上げると、容器63内に採取された溶融
金属は自然冷却され凝固し、固体のピン型試料となる。
しかしながら、第二の従来例のようなプローブ61を用
いて採取を行う場合、以下のような問題点がある。第一
の問題点は第一の従来例での問題点として挙げたものと
同じであり、溶鋼の表面に浮遊しているスラグの影響
で、すなわちプローブ61がスラグ層を通過する際に、
保護管キャップ51の外表面に付着したスラグが、溶融
金属と共に容器63内に流入することによる汚染であ
る。第二の問題点として、低融点ガラス71の影響があ
る。溶鋼中で保護キャップ51、低融点ガラス71が順
に溶解し、溶融金属が容器63内に流入する際に、溶解
した低融点ガラス71が溶融金属と共に容器63内に流
入する。つまり、採取される試料は、低融点ガラス71
の混入したものとなり、溶融金属における正確なトータ
ル酸素量を測定することができない。
2. Description of the Related Art Conventionally, various components in molten steel have been used in each refining process.
Analysis is performed for
The sampling probe is immersed in molten steel to collect various samples.
ing. Especially with the spread of ultra-low carbon steel in recent years,
The composition ratio of carbon contained in molten steel at a very low rate
In order to analyze the rate with high accuracy, a pin type sample was collected.
It has become so. Below is a conventional sampling probe
Will be described using two examples. As a first conventional example, FIG.
1 shows a side sectional view of an atmospheric probe 1. Symbol 3 is a sample
A protective tube for holding the collection container 21 and a cylindrical paper tube 5
Outside of the 2O3And / or Si02System heat resistance
It is configured by fitting a leave 7. Collection container 21
Is the lower end of the protective tube 3 which is the side immersed in the molten steel.
1 is attached to the container attaching portion 9 at the left end of the container 1.
You. The collection container 21 is made of glass and has a through hole 23 in the axial direction.
And has a cylindrical shape. FIG. 1 of the container 21
The opening of the left end portion 25 where the molten metal flows in
The mouth 29. The container 21 is made of a refractory material such as ceramic.
Substantially cylindrical mounting member 3 with flange 33 made
1, the end on the inflow port 29 side is protruded by a predetermined length and inserted.
And is fixed by refractory cement 35. And
As shown in FIG. 1, the container mounting portion 9 of the protective tube 3
Attach the flange 33 to the end of the protection tube 3
It is fixed. The inlet 29 of the container 21 is
Is made of aluminum and has a bottomed cylindrical container cap 41
Have been. In the through hole 23 of the container 21,
Near the end 25 on the 29 side and the end 27 on the opposite side,
A rod 45 is arranged. The outer diameter of the iron rod 45 is
It is smaller than the inner diameter of the through hole 23, and the through hole 23 should not be closed.
No. Reference numerals 47 and 49 are formed on the inner peripheral wall of the through hole 23.
These projections 47 and 49 make the iron bar
45 is fixed at a predetermined position in the axial direction of the through hole 23.
You. In addition, the end of the container mounting portion 9 of the protective tube 3 is
Or a protective cap 5 made of aluminum and having a bottomed cylindrical shape
1 is attached, and the container 21 projects from the protection tube 3.
Cover the entire part. Furthermore, take out the container of protection tube 3
To the holder mounting part 11 at the end opposite to the mounting part 9
Is an iron pipe of an appropriate length as a holder (not shown).
Is attached. Using the above probe 1
To collect a mold sample, this probe 1
It is passed and immersed to a predetermined depth in the molten steel. This and
First, the protective cap 51 is dissolved, and then the container cap 4
1 melts and the molten metal flows into the container 21 through the opening 29.
Enter. The flowing molten metal enters the inside of the container 21 and
It comes into contact with the rod 45 and is thereby cooled and solidified. Predetermined
After immersion for a time, when the probe 1 is pulled out of the molten steel,
The molten metal collected in the container 21 is naturally cooled and solidified
Then, it becomes a solid pin-shaped sample. However, the conventional
When collecting using probe 1 as an example,
There is a problem as follows. The first problem is the table of molten steel.
There is the effect of slag floating on the surface. That is,
When immersing probe 1 in molten steel, probe 1
Pass through the layers. At this time, on the outer surface of the protective cap 51
Slag adheres. Adhered slag is directly in molten steel
To the protective cap 51 and the container cap in the molten steel.
And the molten metal flows into the container 21 in sequence.
At this time, it flows into the container 21 together with the molten metal. That is,
Samples taken are considered to be contaminated by slag.
Measurement of the exact amount of oxygen in the molten metal
Can not. As a second problem, there exists in the container 21
There is the influence of oxygen. That is, probe 1 is immersed in molten steel
When the molten metal flows into the container, the molten metal
Oxidation reaction with oxygen in vessel 21
I do. Therefore, the sample has a higher oxide value than the actual molten steel.
The exact total oxygen content in the molten metal
Cannot be measured. As a third problem, the container 2
There is an effect of nitrogen present in 1. In other words,
When the lobe 1 is immersed and the molten metal flows into the container 21,
At this time, the nitrogen component in the container 21 is mixed into the molten metal,
After solidification. Therefore, the sample contains the nitrogen component in the container 21.
The amount of nitrogen in the molten metal is accurate
Can not be measured. Next, as a second conventional example
FIG. 2 is a side sectional view of a conventional vacuum probe 61.
Show. The configuration of this conventional example is mostly the first conventional
The same reference numerals are given to the same members because they are the same as in the example.
The detailed description is omitted, and different points are mainly described below.
Reference numeral 63 denotes a container for collecting a sample,
3 is the same as that of the container 21 of the first conventional example.
However, the configuration is slightly different. The container 63 has an axial inside.
2 has a hole 64 extending in the direction shown in FIG.
The right end 67 is not open. Left end 65 is open
And it becomes the inlet 69 for the sample to flow in
However, as shown in the figure, the inlet 69 has a low melting point gas.
The inside of the hole 64 is kept vacuum by being sealed by the lath 71.
ing. It corresponds to the container cap 41 in the first conventional example.
Things are not used. Using the above second conventional example
The method of collecting the pin-type sample is the same as in the first example.
When the probe 61 is immersed in the molten steel, the protection tube cap 5
1 is melted, then the low melting glass 71 is melted,
Flows into the container 63. The molten metal that has flowed into the container 6
Enter within 3. After immersion for a predetermined time, the probe 61 is
When the steel is pulled out of the molten steel, the molten
The metal is naturally cooled and solidified to form a solid pin-shaped sample.
However, a probe 61 as in the second conventional example is used.
However, there are the following problems when performing sampling. first
The problems mentioned above are the same as the problems in the first conventional example.
Same, the effect of slag floating on the surface of molten steel
In other words, when the probe 61 passes through the slag layer,
The slag attached to the outer surface of the protection tube cap 51 is melted.
This is contamination caused by flowing into the container 63 together with the metal.
You. As a second problem, the influence of the low-melting glass 71
You. Protective cap 51 and low-melting glass 71 are in order in molten steel.
When the molten metal flows into the container 63,
The low melting glass 71 flows into the container 63 together with the molten metal.
Enter. That is, the sample to be collected is the low melting glass 71
Accurate tota in molten metal
The oxygen content cannot be measured.

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術における問題点に鑑みてなされたものであり、試料と
して採取される溶融金属に、スラグやプローブの先端に
取り付けた部材の溶解物等の混入を防ぎ、また、採取さ
れる溶融金属が、プローブに当初存在する酸素や窒素の
影響を受けないようにした溶融金属試料の採取装置及び
採取方法を提供することをその目的とする。さらに本発
明は、汚染されていない試料の採取を可能とするため
に、試料際採取プローブへ不活性ガスを供給するガス供
給装置を提供することをその目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has been described in terms of melting a molten metal to be taken as a sample, a slag, a melt of a member attached to the tip of a probe, or the like. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for collecting a molten metal sample in which the molten metal is prevented from being mixed, and the molten metal to be collected is not affected by oxygen or nitrogen present in the probe. It is a further object of the present invention to provide a gas supply device for supplying an inert gas to a sample-time sampling probe in order to enable sampling of a sample that is not contaminated.

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、以下の構成を持つ溶融金属試料採取装置
を提供する。すなわち、溶融金属試料採取プローブとそ
れに接続されたガス供給装置より構成される採取装置で
ある。プローブは、保護管と、貫通孔を有し、開口部が
形成された一端側端部を保護管から突出させて、保護管
に挿入して取り付けられた試料採取容器と、保護管から
試料採取容器の突出した部分を覆って保護キャップとを
備えている。ガス供給装置は、不活性ガスを供給するガ
ス供給源と、ガス供給源とプローブを接続し、ガス供給
源から供給された不活性ガスを、試料採取容器の開口部
と反対側の開口部より試料採取容器内部に供給するため
の配管と、試料採取容器内部をガス供給源に接続された
状態と大気に開放された状態とで切り替える切り替え手
段とを備えている。また、本発明は、以下の構成を持つ
不活性ガス供給装置を提供する。すなわち保護管と、貫
通孔を有し、貫通孔の開口部が形成されている一端側端
部を保護管より突出させて、保護管に挿入して取り付け
られた試料採取容器と、試料採取容器の保護管より突出
している部分を覆っている保護キャップとを備えた溶融
金属試料採取プローブに接続して、試料採取容器内に不
活性ガスを供給するガス供給装置であり、不活性ガスを
供給するガス供給源と、ガス供給源と溶融金属試料採取
プローブを接続し、ガス供給源から供給された不活性ガ
スを、試料採取容器の開口部と反対側の貫通孔より、試
料採取容器内部に供給するための配管と、試料採取容器
内部を不活性ガス供給源に接続された状態と大気に開放
された状態とで切り替える切り替え手段とを備えてい
る。さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る
溶融金属試料採取方法では、保護管と、貫通孔を有し、
貫通孔の開口部が形成されている一端側端部を保護管よ
り突出させて、保護管に挿入して取り付けられた試料採
取容器と、試料採取容器の保護管より突出している部分
を覆っている保護キャップとを備えた溶融金属試料採取
プローブを使用して、試料採取容器内部に不活性ガスを
供給して加圧しながら、試料採取プローブを溶鋼中に浸
漬し、所定時間経過後に試料採取容器内部を大気に連通
させ、その後試料採取プローブを溶鋼から引き上げる溶
融金属試料採取方法を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a molten metal sampling apparatus having the following configuration. That is, it is a sampling device including a molten metal sample sampling probe and a gas supply device connected thereto. The probe has a protective tube, a through hole, and one end on which an opening is formed is protruded from the protective tube, and a sample collection container inserted and attached to the protective tube, and sample collection from the protective tube. A protective cap is provided to cover the protruding portion of the container. The gas supply device connects a gas supply source for supplying an inert gas, a gas supply source and a probe, and supplies the inert gas supplied from the gas supply source through an opening opposite to the opening of the sampling container. There is provided a pipe for supplying the inside of the sampling container, and switching means for switching the inside of the sampling container between a state connected to a gas supply source and a state opened to the atmosphere. Further, the present invention provides an inert gas supply device having the following configuration. That is, a protective tube, a sample collection container having a through-hole, and having one end on which the opening of the through-hole is formed protruding from the protective tube, and inserted and attached to the protective tube, and a sample collection container A gas supply device connected to a molten metal sampling probe having a protective cap covering a portion protruding from the protective tube and supplying an inert gas into the sampling container. Gas supply source, and the gas supply source and the molten metal sampling probe are connected, and the inert gas supplied from the gas supply source is introduced into the sample collection container through the through hole opposite to the opening of the sample collection container. There is provided a piping for supplying and a switching means for switching the inside of the sample collection container between a state connected to an inert gas supply source and a state opened to the atmosphere. Furthermore, in order to solve the above problems, in the method for collecting a molten metal according to the present invention, a protective tube and a through-hole,
One end of the through-hole where the opening is formed is protruded from the protective tube to cover the sample collection container inserted and attached to the protective tube and the portion of the sample collection container protruding from the protective tube. Using a molten metal sampling probe equipped with a protective cap and supplying an inert gas to the inside of the sample collection container while applying pressure, the sample collection probe is immersed in molten steel, and after a predetermined time elapses, the sample collection container A method for sampling molten metal is provided in which the interior is communicated with the atmosphere and then a sampling probe is lifted from molten steel.

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明の範囲は、以下に説明される実施の形態
に限定されるものではない。図3に、本発明の実施の形
態に係る溶融金属試料採取装置80を示す。符号81
は、溶融金属を採取するプローブであり、各部材の形
状、材質は、図1に示したプローブ1と同等のものでよ
い。図面では、プローブ81の各部材には、図1に示し
たプローブ1のそれぞれ対応する部分に使用した符号と
同じ符号を用いて示し、その詳細な説明は省略する。た
だし、図1に示したプローブ1は、紙管5のホルダー取
り付け部11に適宜な長さの鉄パイプ(図示せず)が取
りつけられて使用されたが、本発明の実施の形態に係る
プローブ81には、以下に説明するガス供給装置83が
接続される。ガス供給装置83は、後述するホルダー9
1、取り付け金具93、ガス容器101、配管105、
三方弁111より大略構成されている。先ず、紙管5の
ホルダー取り付け部11に、円筒状に形成されたホルダ
ー91が、取り付け金具93を介して、適宜な長さだけ
挿入される。取り付け金具93は、保護管3の内部方向
に頂点を持つ円錐形に形成された円錐部95と、その底
部に円筒状に形成された円筒部97とを備え、軸方向に
貫通孔を有し、図示の如くホルダー91の外周にその軸
方向所定の位置で、接着等適宜な手段で取りつけられて
いる。取り付け金具93は、円錐部95の傾斜した外周
面を利用して紙管5のホルダー取り付け部11に押し込
まれ、それによってホルダー91が紙管5に取り付けら
れている。符号101は、ガス供給源としてのガス容器
である。ガス容器101には、本実施の形態において
は、不活性ガスとしてのアルゴンガスが充填されてい
る。符号105は、配管である。配管105は、その一
端側がガス容器101に、他端側がホルダー91の紙管
5に挿入された端部と反対側の端部に接続している。配
管105の途中には、供給されるガスの圧力を所定の圧
力に下げる減圧弁103が取り付けられている。符号1
11は、配管105の途中に設けられた三方弁である。
三方弁111は、その三方弁本体113に、ホルダー9
1に接続している配管に接続するポート115と、ガス
容器101側に接続している配管に接続するポート11
7と、大気に開放されているポート119を有してい
る。三方弁111は、ポート115とポート117とを
連通し、これらポート115、117とポート119と
の連通を遮断したガス供給状態と、ポート115とポー
ト119とを連通し、これらポート115、119とポ
ート117との連通を遮断したガス遮断状態との間で切
り換えられるようになっている。図1に示される三方弁
本体111の状態は、ホルダー91とガス容器101が
接続されているガス供給状態である。上記のような構成
をなす溶融金属試料採取装置80を用いて、溶融金属を
採取する採取方法を以下に述べる。先ず、ホルダー91
を取り付け金具93を介して紙管5に図示の如く取り付
ける。次いで、三方弁111を、ポート115とポート
117とを連通させガス供給状態として、不活性ガスを
ホルダー91を介して紙管5内に供給する。このガスは
当然容器21内にも入り、容器21内は所定の加圧状態
となる。ホルダー91と紙管5との取り付け部、あるい
は容器21と容器キャップ41との取り付け部、さらに
は取り付け部材31と保護キャップ51との取り付け部
は、完全な密封状態ではなく、僅かに内部の気体がリー
クできるようになっている。したがって不活性ガスの供
給により、プローブ81内に当初存在していた空気は速
やかに不活性ガスにより置換される。次に、プローブ8
1を溶鋼中の所定の深さまで浸漬する。この浸漬してい
く過程において、保護キャップ51が溶鋼の熱により溶
解し、次に容器キャップ41が溶解する。容器キャップ
41が溶解すると、容器21内の加圧ガスが、流入口2
9より吹き出す。それにより、保護キャップ51に付着
して溶鋼中に引き込まれる可能性のあるスラグ、保護キ
ャップ51及び容器キャップ41の溶解した成分が、容
器流入口29から吹き出した加圧ガスにより除去され
る。この状態のまま、プローブ81を試料を採取する位
置に保持する。容器21内は完全に不活性ガスに置換さ
れ、流入口29付近の溶鋼中にスラグ、空気、保護キャ
ップ51及び容器キャップ41の成分がない状態とな
る。次に、三方弁111を切り換え、ポート115とポ
ート119とを連通し、ガス遮断及び大気開放状態とし
て、容器21内の圧力を大気圧に下げる。すると、容器
流入口29より溶融金属が容器21内に流入する。流入
した溶融金属は、容器貫通孔23内部を進入し、その先
頭部分は容器貫通孔23内部に配置された鉄製棒45に
接触し、冷却されて凝固する。つまり、溶融金属は容器
21内から溢れ出ることはない。その状態で、プローブ
81を溶鋼中から引き上げると、容器21内の溶融金属
は自然冷却されて、すべて凝固して、ピン型試料とな
る。以下に、本発明の具体的実施例による採取装置80
と、比較例としての図1に示した従来のプローブ1を用
いて溶融金属試料を採取し、それぞれ採取した試料と、
素鋼との、含有するトータル酸素量及び窒素量の分析値
を比較した。その結果を、表1、2に示す。溶融金属試
料の採取は、交互に10回づつ行った。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. FIG. 3 shows a molten metal sampling device 80 according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 81
Is a probe for collecting molten metal, and the shape and material of each member may be the same as those of the probe 1 shown in FIG. In the drawing, the members of the probe 81 are denoted by the same reference numerals as those used for the corresponding portions of the probe 1 shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted. However, the probe 1 shown in FIG. 1 was used by attaching an iron pipe (not shown) of an appropriate length to the holder attaching portion 11 of the paper tube 5, but the probe according to the embodiment of the present invention was used. A gas supply device 83 described below is connected to 81. The gas supply device 83 includes a holder 9 described later.
1, mounting fitting 93, gas container 101, piping 105,
The three-way valve 111 is roughly configured. First, a cylindrical holder 91 having a proper length is inserted into the holder mounting portion 11 of the paper tube 5 via a mounting bracket 93. The mounting bracket 93 includes a conical portion 95 formed in a conical shape having a vertex in the inner direction of the protection tube 3 and a cylindrical portion 97 formed in a cylindrical shape at the bottom thereof, and has a through hole in the axial direction. As shown in the figure, the holder 91 is attached to the outer periphery of the holder 91 at a predetermined position in the axial direction by appropriate means such as bonding. The mounting bracket 93 is pushed into the holder mounting portion 11 of the paper tube 5 using the inclined outer peripheral surface of the conical portion 95, whereby the holder 91 is mounted on the paper tube 5. Reference numeral 101 denotes a gas container as a gas supply source. In the present embodiment, the gas container 101 is filled with an argon gas as an inert gas. Reference numeral 105 denotes a pipe. The pipe 105 has one end connected to the gas container 101 and the other end connected to the end opposite to the end of the holder 91 inserted into the paper tube 5. In the middle of the pipe 105, a pressure reducing valve 103 for reducing the pressure of the supplied gas to a predetermined pressure is attached. Sign 1
Reference numeral 11 is a three-way valve provided in the middle of the pipe 105.
The three-way valve 111 has a holder 9 attached to the three-way valve body 113.
1 connected to the pipe connected to the gas container 101 and the port 11 connected to the pipe connected to the gas container 101 side.
7 and a port 119 that is open to the atmosphere. The three-way valve 111 communicates between the port 115 and the port 117, disconnects the communication between the ports 115 and 117 and the port 119, communicates between the port 115 and the port 119, and communicates with the ports 115 and 119. It can be switched between a gas cutoff state in which communication with the port 117 is cut off. The state of the three-way valve main body 111 shown in FIG. 1 is a gas supply state in which the holder 91 and the gas container 101 are connected. A sampling method for sampling the molten metal using the molten metal sampling device 80 having the above configuration will be described below. First, the holder 91
Is attached to the paper tube 5 via the attachment fitting 93 as shown in the figure. Next, the three-way valve 111 is connected to the port 115 and the port 117 so as to be in a gas supply state, and the inert gas is supplied into the paper tube 5 via the holder 91. This gas naturally enters the container 21 and the inside of the container 21 is in a predetermined pressurized state. The attachment portion between the holder 91 and the paper tube 5, or the attachment portion between the container 21 and the container cap 41, and the attachment portion between the attachment member 31 and the protective cap 51 are not completely sealed, but are slightly gaseous inside. Can be leaked. Therefore, by the supply of the inert gas, the air that was initially present in the probe 81 is promptly replaced by the inert gas. Next, probe 8
1 is immersed to a predetermined depth in molten steel. During this dipping process, the protective cap 51 is melted by the heat of the molten steel, and then the container cap 41 is melted. When the container cap 41 is melted, the pressurized gas in the container 21 is released from the inlet 2.
Blow out from 9. As a result, the slag which may adhere to the protection cap 51 and be drawn into the molten steel, and the dissolved components of the protection cap 51 and the container cap 41 are removed by the pressurized gas blown out from the container inlet 29. In this state, the probe 81 is held at a position where a sample is collected. The inside of the container 21 is completely replaced with the inert gas, and there is no slag, air, components of the protective cap 51 and the container cap 41 in the molten steel near the inflow port 29. Next, the three-way valve 111 is switched, the port 115 and the port 119 are communicated, the gas is shut off and the atmosphere is opened, and the pressure in the container 21 is reduced to the atmospheric pressure. Then, the molten metal flows into the container 21 from the container inlet 29. The inflowing molten metal enters the inside of the container through-hole 23, and the leading portion contacts the iron rod 45 arranged inside the container through-hole 23, and is cooled and solidified. That is, the molten metal does not overflow from the inside of the container 21. In this state, when the probe 81 is pulled out of the molten steel, the molten metal in the container 21 is naturally cooled, and all solidifies to form a pin-type sample. Hereinafter, a sampling device 80 according to a specific embodiment of the present invention will be described.
And a molten metal sample was collected using the conventional probe 1 shown in FIG. 1 as a comparative example,
The analysis values of the total oxygen amount and the nitrogen amount contained in the raw steel were compared. Tables 1 and 2 show the results. The sampling of the molten metal sample was performed alternately 10 times.

【表1】 [Table 1]

【表2】 表1及び表2から分かる通り、含有するトータル酸素量
及び窒素の量ともに実施例のほうが比較例より、素鋼の
分析値に近い。
[Table 2] As can be seen from Tables 1 and 2, both the total oxygen content and the nitrogen content are closer to the analysis values of the raw steel in the examples than in the comparative examples.

【発明の効果】上記説明から分かるように、本発明によ
り、採取される溶融金属の試料にスラグやプローブ81
の先端に取りつけられた保護キャップ51、容器キャッ
プ41の溶解物が混入するのを防止でき、また、採取さ
れた溶融金属が、プローブ81中あるいは採取容器21
内に当初存在する酸素や窒素の影響を受けるのを防止で
き、溶鋼中の成分比率を正確に反映した良好な試料の採
取が可能となる。
As can be seen from the above description, according to the present invention, the slag or the probe 81
Of the protective cap 51 and the container cap 41 attached to the tip of the container can be prevented, and the collected molten metal can be contained in the probe 81 or the collection container 21.
It can be prevented from being affected by oxygen or nitrogen which is initially present in the inside, and a good sample can be obtained which accurately reflects the component ratio in the molten steel.

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

【図1】従来の大気型の溶融金属採取プローブの側面断
面図
FIG. 1 is a side sectional view of a conventional atmospheric type molten metal sampling probe.

【図2】従来の真空型の溶融金属採取プローブの側面断
面図
FIG. 2 is a side sectional view of a conventional vacuum-type molten metal sampling probe.

【図3】本発明の実施の形態に係る溶融金属採取装置の
側面断面図
FIG. 3 is a side sectional view of the molten metal sampling apparatus according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 従来の大気型プローブ 3 保護管 21 試料採取容器 23 貫通孔 29 流入口 41 容器キャップ 51 保護キャップ 80 本実施の形態に係る溶融金属試料採取容器 81 プローブ 83 ガス供給装置 91 ホルダー 93 取り付け金具 101 ガス容器 103 減圧弁 105 配管 111 三方弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conventional atmospheric probe 3 Protective tube 21 Sampling container 23 Through hole 29 Inlet 41 Container cap 51 Protective cap 80 Molten metal sample collecting container according to this embodiment 81 Probe 83 Gas supply device 91 Holder 93 Mounting bracket 101 Gas Container 103 Pressure reducing valve 105 Piping 111 Three-way valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 正人 大阪府大阪市淀川区宮原4丁目1番14号 住友生命新大阪北ビル 大阪酸素工業株式 会社内 (72)発明者 岩崎 慶太 大阪府大阪市淀川区宮原4丁目1番14号 住友生命新大阪北ビル 大阪酸素工業株式 会社内 Fターム(参考) 2G055 AA22 BA01 DA04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masato Iizuka 4-1-1-14 Miyahara, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka Sumitomo Life Shin-Osaka Kita Building Inside Osaka Oxygen Industry Co., Ltd. (72) Keita Iwasaki, Osaka-shi, Osaka 4-1-1, Miyahara, Yodogawa-ku Sumitomo Life Shin-Osaka Kita Building Osaka Oxygen Industry Co., Ltd. F-term (reference) 2G055 AA22 BA01 DA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 保護管と、貫通孔を有し、前記貫通孔の
開口部が形成されている一端側端部を前記保護管より突
出させて、前記保護管に挿入して取りつけられた試料採
取容器と、前記試料採取容器の前記保護管より突出して
いる部分を覆っている保護キャップとを備えた溶融金属
試料採取プローブと、不活性ガスを供給するガス供給源
と、前記ガス供給源と前記溶融金属試料採取プローブを
接続し、前記ガス供給源から供給された前記不活性ガス
を、前記試料採取容器の前記開口部と反対側の開口部よ
り前記試料採取容器内部に供給するための配管と、前記
試料採取容器内部を前記ガス供給源に接続された状態と
大気に開放された状態とで切り替える切り替え手段とを
備えたガス供給装置とを備えていることを特徴とする、
溶融金属試料採取装置。
1. A sample having a protective tube, a through hole, and one end on which an opening of the through hole is formed is protruded from the protective tube, and is inserted and attached to the protective tube. A sampling container, a molten metal sampling probe including a protective cap covering a portion of the sample collection container protruding from the protective tube, a gas supply source for supplying an inert gas, and the gas supply source. A pipe for connecting the molten metal sampling probe and supplying the inert gas supplied from the gas supply source to the inside of the sampling container through an opening opposite to the opening of the sampling container. And a gas supply device including a switching unit that switches the inside of the sample collection container between a state connected to the gas supply source and a state open to the atmosphere,
Molten metal sampling equipment.
【請求項2】 保護管と、貫通孔を有し、前記貫通孔の
開口部が形成されている一端側端部を前記保護管より突
出させて、前記保護管に挿入して取り付けられた試料採
取容器と、前記試料採取容器の前記保護管より突出して
いる部分を覆っている保護キャップとを備えた溶融金属
試料採取プローブに接続して、前記試料採取容器内に不
活性ガスを供給するガス供給装置であり、前記不活性ガ
スを供給するガス供給源と、前記ガス供給源と前記溶融
金属試料採取プローブを接続し、前記ガス供給源から供
給された前記不活性ガスを、前記試料採取容器の前記開
口部と反対側の貫通孔より、前記試料採取容器内部に供
給するための配管と、前記試料採取容器内部を前記ガス
供給源に接続された状態と大気に開放された状態とで切
り替える切り替え手段とを備えていることを特徴とす
る、ガス供給装置。
2. A sample having a protective tube, a through hole, and one end on which an opening of the through hole is formed protrudes from the protective tube, and is inserted and attached to the protective tube. A gas for supplying an inert gas into the sampling container by connecting to a molten metal sampling probe having a sampling container and a protective cap covering a portion of the sampling container protruding from the protective tube. A gas supply source for supplying the inert gas, the gas supply source being connected to the molten metal sampling probe, and supplying the inert gas supplied from the gas supply source to the sample collection container. A pipe for supplying the inside of the sampling container from the through hole on the side opposite to the opening, and switching the inside of the sampling container between a state connected to the gas supply source and a state opened to the atmosphere. Switching hand A gas supply device comprising: a step;
【請求項3】 溶融金属試料を採取する方法において、
前記溶融金属試料採取方法は、保護管と、貫通孔を有
し、前記貫通孔の開口部が形成されている一端側端部を
前記保護管より突出させて、前記保護管に挿入して取り
付けられた試料採取容器と、前記試料採取容器の前記保
護管より突出している部分を覆っている保護キャップと
を備えた溶融金属試料採取プローブを使用して、前記試
料採取容器内部に不活性ガスを供給して加圧しながら、
前記試料採取プローブを溶鋼中に浸漬し、所定時間経過
後に前記試料採取容器内部を大気に連通させ、その後前
記試料採取プローブを溶鋼から引き上げることを特徴と
する、溶融金属試料採取方法。
3. A method for collecting a molten metal sample, comprising:
The method for collecting a molten metal sample includes a protective tube, a through-hole, an end of the through-hole where an opening is formed, protrudes from the protective tube, and is inserted and attached to the protective tube. Using a molten metal sampling probe having a sampled sample container and a protective cap covering a portion of the sample sample container protruding from the protective tube, an inert gas is introduced into the sample sample container. While supplying and pressurizing,
A method for collecting a molten metal sample, comprising: immersing the sample collection probe in molten steel; allowing a predetermined time to elapse to allow the inside of the sample collection container to communicate with the atmosphere; and then pulling up the sample collection probe from the molten steel.
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