JP2524733B2 - 温度検出装置 - Google Patents

温度検出装置

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JP2524733B2
JP2524733B2 JP62034384A JP3438487A JP2524733B2 JP 2524733 B2 JP2524733 B2 JP 2524733B2 JP 62034384 A JP62034384 A JP 62034384A JP 3438487 A JP3438487 A JP 3438487A JP 2524733 B2 JP2524733 B2 JP 2524733B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は浸漬形のパイロメータに関し、特に熔融金
属の温度を測定するために使われるパイロメータの温度
検出素子を保護するための構造に関する。
「従来技術」 工業及び科学分野において非常に高い温度を測定し、
制御することが要求される処理工程が多くある。例えば
金属処理工業において、適切な処理制御を行うには熔融
金属の温度を測定することが必須である。熔融金属の温
度を測定するのに使用される最も一般的な計測器として
は光学的パイロメータと使い捨てランス（管）形熱電対
の２つがある。しかしながらこれらはいずれも欠点を有
している。光学的パイロメータは期待する程の精度を有
しておらず、しかも熔融金属表面の温度が測定できるだ
けである。使い捨てランス熱電対は不正確であり、かつ
熔融金属の温度を連続的に測定することができず、又そ
の使用には安全性の問題が係わってくる。
このような光学的パイロメータ及び使い捨てランス熱
電対は欠点を有しているので、長時間連続測定が可能な
浸漬形パイロメータの開発に多大の努力が払われて来
た。ある種の浸漬形パイロメータにおいては熱電対接合
部を高融点金属管に収容し、Al2O3あるいはAl2O3とCr2O
3の混合物のようなセラミックでその金属管を被覆して
周囲の熔融金属から保護している。しかしながら、使用
中にセラミック層が割れ易く、熔融金属が金属下地、即
ち金属管に接触し浸蝕することになる。金属管はこの熔
融金属及び／又はスラッグによる浸蝕に耐えられず、そ
の中に収容した検出素子と共に急速に破壊されてしま
う。検出素子として普通、貴金属熱電対を使うので高価
であり、何回も使用できることが望ましい。しかしなが
ら熱電対を保護するようにした構造は結果的に熱応答が
遅くなり、多くの場合に対し実用的でない。
1985年９月12日出願された米国特許出願第775183号
「浸漬形パイロメータ」（対応日本国特許出願番号61−
215618）には激しい熱衝撃に耐え、熔融金属による浸蝕
や腐蝕に対する優れた耐抗性を有する熱電対用保護シー
スについて開示されている。このシースは比較的に長い
寿命を持っているが、更にその寿命を延ばすことが望ま
れる。
「発明が解決しようとする問題点」 この発明の目的は長期間にわたって熔融金属中で断続
的又は連続的に使用出来るよう熱電対を保護するための
手段を提供することである。
この発明のもう１つの目的は温度検出素子のための互
いに分離可能な内側のシースと外側の容器が設けられた
熔融金属温度を検出するための装置を提供することであ
る。
この発明のもう１つの目的は熱応答特性のよい複数の
保護層を組合せた温度検出装置を提供することである。
この発明の更にもう１つの目的は熔融金属槽の温度変
化に急速にかつ正確に追従する温度検出装置を提供する
ことである。
「問題点を解決するための手段」 この発明による温度検出装置は温度検出素子を入れる
ための一端が閉じた金属管を含むシースと；前記シース
の閉じた一端の近くに設けられた温度検出素子と；高温
熔融体に接触する外側の表面と前記シースを保護するた
めの内側の空洞とを有する容器；とを含み、前記空洞の
内側の表面と外側の開口と及び内側の閉端部とを有し、
前記容器は耐火性金属酸化物とグラファイトを含み、そ
のグラファイトは前記容器の前記外側の表面と前記空洞
の前記内側の表面との間の熱伝導が大きくなるよう充分
高い含有量とされている。
ここに開示された温度検出装置はスラグ及び／又は熔
融金属の存在のもとでの優れた耐蝕性と充分な機械的耐
久性及び大きな熱応答速度を有している。例えば室温か
ら2850゜Ｆ（1566℃）まで８分で上昇する応答性を有
し、熔融金属中で100時間以上の寿命が達成できる。特
に貴金属の熱電対を使う場合、温度検出素子自体の価格
は高いものとなるが、高温環境で金属管が浸蝕をするの
を外側容器が防ぐので前述の特性が比較的に安価に実現
できることになる。もう１つの利点は、外側容器が破損
した場合でも内側シースによってその中に収容された温
度検出素子を長期間保護できる。
外側容器は熔融金属が入れられた溜堰（タンディッシ
ュと呼ばれる）又は液槽内に配置でき、温度検出素子を
入れた内側シースは操作者の自由に外側容器に入れたり
出したりすることができる。熔融金属が槽内にある時に
熱電対を交換する必要がある場合、熱電対と内側容器は
熔融金属と接触していないのでこれらを完全に取外すこ
とができる。例えば開炉時間（或いはタンディッシュ・
キャンペイン）の終りに内側シースを取り外ずし、別の
槽に取付けてもよい。
「実施例」 第１図は温度検出装置１の断面を示し、温度検出素子
（図示せず）が入れられた内側シース11が外側容器２の
中で、その外側容器２と内側シース11との間に設けられ
たセラミック６の成型中間層によって中心に保持されて
いる。温度検出装置１は熔融金属が入れられた槽の頂部
又は壁の穴に装着されるように作られており、熔融金属
が入れられた槽にフランジ４で正しく取り付けることが
できる。
内側シース 内側シース11は高温で大きな強度を持たなければなら
ず、この発明では金属管か又はセラミックあるいはサー
メット被覆金属管が使われる。金属管としてはモリブデ
ンやステンレス鋼のようなニッケル−クロム鋼が使われ
る。モリブデンは外側容器の材料との反応性が少いので
被覆しない管として使うのに適した金属である。
モリブデンやステンレス鋼の管のように被覆のない金
属管を使ってもよいが、内側シース11の好ましい構造は
サーメット被覆管であり、最も好ましい構造は前記米国
出願第775183号に開示されている。そこで説明されてい
るように、また第２図及び第３図に示されているよう
に、モリブデンのような金属管12に複数に段階的多孔質
サーメット層14と外側セラミック層とを被覆する。以下
に詳しく説明するように、段階的サーメット層はAl2O3
−Cr2O3とモリブデンを含む複数の層であり、外側セラ
ミック層に近ずく程モリブデン含有量が減少している。
一端が閉じられた金属管12の内部空間13に熱電対接合
部54が設けられている。熱電対線50,52は端子部62と熱
電対接合部54とを接続し、二孔絶縁管８によってシース
11内に保持されている。端子部62に封止（図示せず）を
設けてもよい。
金属管12は必要な特性である高融点と高温における大
きな強度を有する金属又は合金から従来の方法によって
作られる。モリブデンは高温での優れた機械的性質の点
から極端に高い温度での使用に選ばれる金属である。金
属管として使われる金属の熱伝導率と比熱によって金属
管内の温度上昇が制御され、その結果熱電対などに対し
好ましい環境となる。金属管として少量のチタンとジル
コニウムを含むモリブデン合金を使うことができる。こ
の合金は目的の温度で再結晶化しにくい性質があり、純
粋なモリブデンで作られた管より強いものが得られる利
点がある。
測定すべきものが例えばアルミニウムや真鍮のような
比較的低融点材料の場合にはステンレス鋼で作られた金
属管でも内部シースあるいは内部シースの一部として充
分使用できる。モリブデンと比較してステンレス鋼は価
格での利点があり、ある場合にはその理由のみで選ばれ
ることもある。上述したように金属管としてモリブデン
あるいはモリブデン合金以外の金属を使用してもよい
が、以下の説明では金属管をモリブデン管で代表して説
明する。これはこの発明を限定することを意図している
のではなく、モリブデンを他を材料に置替えてもよいこ
とは当業者にとって用意に理解できるであろう。
モリブデンは非常に高い融点を持っているが、高温で
容易に酸化する。モリブデンはまた金属熔融体の付近に
存在する化学的に活性なガスにより腐蝕される。このよ
うな理由から外側容器２の中又は外のいずれにある場合
でもモリブデン管を外界から保護するために保護被覆が
使われる。
この発明においては、前述の米国特許出願第775183号
に記載されているのと同様にモリブデン管の外側表面に
アークプラズマスプレイ法のような方法でアルミナ・ク
ロミナ・モリブデンの多孔質サーメッチ層を複数形成し
た被覆によりモリブデン管を外界から保護する。
一般にセラミックや金属で作られた基体にセラミック
被覆をする場合、基体と被覆材料の熱膨張係数を合わせ
て温度変化により生じる熱応力を最小にし、それによっ
て被覆が弱められたり、破壊されるのを少なくすること
が行われる。しかしながら被覆と基体の熱膨張係数を整
合させることは被覆として効果的に使うことができる材
料の選択を極端に限定しまう。この発明においてはセラ
ミックとモリブデンの間の熱膨張の不整合により熱機械
的応力を限定して生じさせ、それによって被覆内に好ま
しく制御された微細ひび割れ（マイクロクラック）がで
きることを利用している。第３図に示すこのマイクロク
ラック15は被覆層内の適当な多孔性と共に優れた耐熱衝
撃性と厳しい環境における優れた化学的耐性とを保護シ
ースに与えている。
アルミナ・クロミナ・モリブデンを含む多孔質サーメ
ット層は金属管12の外側表面に直接付着させてもよい。
その場合付着を良くするため砧粒吹付け（グリットブラ
スティング）などの方法により金属管12の表面をでこぼ
こにしておくことが好ましい。この発明を実施する好ま
しい方法においては、金属管12の表面にまずアークプラ
ズマスプレイのような方法により粉末を付着させて多孔
質モリデブ層16を形成する。
第２図はその結果得られる段階的保護層14の構造を示
し、多孔質モリブデ接着層16の上に多孔質サーメット層
18,20,22が形成され、これらサーメット層はアルミナ・
クロミナ・モリブデンの混合物であり、そのモルブデン
含有量は外側の層になる程減少している。外側層24はほ
ぼ100％のアルミナ・クロミナから成る アルミナ・クロミナ（Al2O3・Cr2O3）は好ましくは約
10乃至30モル％のクロミナを含み、更に好ましいアルミ
ナ・クロミナ粉末は約20モル％のクロミナを含む。約20
モル％のクロミナを含むアルミナ・クロミナは約8ppm/
℃の熱膨張係数を有する。モリブデンの熱膨張係数は約
5.4ppm/℃でありセラミックと45％の差がある。
アルミナとクロミナはアルミナ及びクロミナ粉末を機
械的に混合したものを使ってよいが、好ましい材料は二
次焼成により充分に反応させた粉末である。
シースの好ましい例としては、まずモリブデン基体に
隣接した多孔質層をモリブデン粉末により形成する。そ
れに続くそれぞれの層のモリブデン含有量は減少して行
き、セラミックの含有量は増加して行く。外側層は100
％のセラミックである。層から層への組成変化の程度は
厳密なものでないが、この発明の好ましい実施例ではモ
リブデン含有量の変化は内側層から外側層へ進むにつれ
体積パーセントで直線的に変化する。
サーメット層の数は２乃至10層であり、好ましくは３
乃至９層であるが、５層より増してもそれ程性能は改善
されず、使用する層が増せばそれだけシースの製造価格
が増加する。好ましいシースの実施例では、段階的保護
層14は５層から成り、内側から第１層は100％モリブデ
ン層、第２層は75％モリブデン・25％セラミック層、第
３層は50％モリブデン・50％セラミック層、第４層は25
％モリブデン・75％セラミック層、そして第５層は100
％セラミック層である。
これらの層の厚さの総計は好ましくは約0.02乃至0.04
インチ（0.51乃至1.02mm）である。この発明の好ましい
実施例ではモリブデン管と隣接する多孔質モリブデン層
とそれに続く各多孔質サーメット層の厚さは約0.002乃
至0.004インチ（0.051乃至0.102mm）であり、外側セラ
ミック層の厚さは約0.015乃至0.025インチ（0.38乃至0.
64mm）である。耐熱衝撃性のシースを作るのにそれぞれ
の層の厚さを厳密に制御する必要はない。しかしながら
この発明の好ましい実施例においてはモリブデン及びサ
ーメットの各層の厚さはほぼ等しく、例えば約0.003イ
ンチ（0.076mm）である。
重要なことはサーメット層が約４乃至33％の多孔度を
持っていることである。多孔度の好ましい範囲は約15〜
30％であり、最適範囲は約20〜25％である。微細孔の作
用については充分には理解されていないが、高温の中に
入れられるとサーメット層内の材料の膨張を微細孔が吸
収すると考えられる。ここに上げた多孔質の値は標準ス
テレオロジカル技法を使って光学顕微鏡により決定され
るものである。
所望の多孔度を得る好ましい方法はモリブデン層、サ
ーメット層、セラミック層をプラズマアーク法により付
着することである。この方法は付着層の表面構造や多孔
度の重要なパラメータを制御することができるので特に
有用であることがわかった。プラズマプレイ法により形
成した金属、サーメット、あるいはセラミック層の多孔
度は主に（イ）アークへの入力電力、（ロ）粉末供給速
度、（ハ）スプレイノズルの基本表面までの距離とそれ
に対する角度、及び（ニ）基体表面上でスプレイノズル
を移動させる速度、等のパラメータの大きさによって決
定される。
入力電力の範囲は約15〜45kWであり、好ましい範囲は
約30〜40kWである。入力電力が減少すると被覆層の多孔
度が増加する。
粉末の供給速度は毎時約６〜10ポンド（2.72〜4.53k
g）である。粉末供給速度が減少すると被覆層の多孔度
が減少する。
スプレイノズルは好ましくは基体表面から約２〜６イ
ンチ（50.8〜152.4mm）の距離に保つ。この距離が増す
と被覆層の多孔度も増す。
基体（即ち金属管）の軸と直角な線と成す粉末吹付け
角は30゜程度まで大きくできるが、好ましい角度は約０
゜〜10゜である。この角度が増すにつれ多孔度が大きく
なる。基体表面に沿ったスプレイノズルの移動速度の好
ましい範囲は毎秒約４〜12インチ（101.6〜304.8mm）で
ある。移動速度が増すと多孔度も増す。
好ましい方法の実施例においては吹付けの際に基体を
回転させる。代表的な回転速度は1/2インチ管の基体の
場合、毎分約600回である。
被覆工程を実施する際に基体を好ましくは約200〜500
゜Ｆ（93.3〜260℃）の範囲に加熱する。基体温度が変
化させると多孔度もある程度変化するがその効果はごく
小さい。
プラズマガスの種類やエネルギーも多孔度の制御にあ
まり効果はない。好ましいガスは体積比約4:1乃至8:1の
窒素と水素の混合ガスである。特に有用な流量は窒素毎
分2.5標準立方フィート乃至５標準立方フィート（70.8
〜141.6）、水素毎分0.3〜0.6標準立方フィート（8.5
〜17）である。
外側容器 第１図に示すように熔融金属及びスラッグ層から内側
を保護するために外側容器２が設けられている。外側容
器２はグラファイトと酸化金属の混合物であり、特に有
効な混合物の例はアルミナ・グラファイト・シリカ，ジ
ルコニア・グラファイト，マグネシア・グラファイトあ
るいはこれらの組合せなどがある。グラファイトの含有
量は外側容器の熱伝導がよいものとなるように選ばれ、
約10〜35重量％の範囲である。好ましいグラファイト含
有量は約25〜35％の範囲である。
外側容器２の一端は閉じられており、内側のシース11
のための空洞３が形成されている。空洞３は下端７と上
端９を有し、内側のシース11の先端がほぼぴったり入る
ような寸法とされ、シース11及びその中の熱電対接合部
54に達する経路の熱抵抗が小さくなるようにしている。
空洞３を形成する壁の寸法は寿命が長くかつ熱応答が
よいものとなるように選ばれる。壁が薄すぎると寿命は
短かく、厚すぎると熱応答が悪い。先端壁の厚さが1/4
インチ（6.35mm）以下だと割れ易く、１インチ（25.4m
m）以上では熱応答が悪い。先端壁の好ましい厚さは1/4
〜1/2インチであり、最適厚さは約1/2インチである。側
壁の厚さは1/2インチ以下にすべきでなく、約1/2〜１イ
ンチが好ましい。
空洞３は熱電対54を収容するために容器２の先端から
充分長く延びている必要があり、空洞３の深さが深い程
熱応答は良い。細く長い空洞を作る製造価格を考慮する
と下端７から上端９までの深さの実現的な上限は約12イ
ンチ（30.5cm）であり、実用的な深さの範囲は約1/2〜1
2インチである。好ましい深さは約２インチである。
空洞３はシースの先端の周囲がぴったり入る寸法であ
るが、この発明の好ましい実施例においては容器２内の
空洞の外側部５はシースの径より大とされ、好ましくは
シースの径より矢1/8〜１インチ（3.2〜25.4mm）大きい
径とされる。
シース11は外側容器２の中で成型アルミナ６によって
分離されて保持されている。シースに対し適当な径の穴
を有する成型アルミナ６を形成するには、まずシース11
と同じ寸法で同じ形の成型心金を外側容器２の空洞３に
挿入する。アルミナのような成型耐火材を環状の隙間に
充填した後に成型心金を抜き取り、出来た穴にシース11
を挿入する。熱応答を良くするにはシース11の先端部が
外側容器に直接接触するようにすることが重要である。
従って成型耐火材が外側容器の空洞３の底部に入らない
ようにする必要がある。
グラファイトは容器の熱伝導率を増す効果があり、混
合物として混入することにより容器の熱応答が良くな
る。グラファイトの含有量は容器が曝らされる環境によ
りある程度選択してよい。例えばジルコニアはスラッグ
と接触して使うのに優れた金属酸化物であり、このジル
コニアの特性を充分活かすためグラファイトの含有量は
比較的に低く、例えば約10〜20％程度に抑える。金属酸
化物・グラファイト混合物中のグラファイトの一般的な
含有量は約20〜35％の範囲であり、好ましくは約25〜30
％である。
容器２を構成する混合物の成分のうちグラファイト以
外の成分としてはアルミナ，ジルコニア，マグネシア等
の金属酸化物、あるいはこれらの混合物で構成でき、あ
るいは他にも例えばSiC及びSiC2のような高温材を約15
〜20％程度まで混入してもよい。
上述した組成の耐火材は市販されており、これらのい
くつかはこの発明に使用するよう成分を調整できる。次
に示す表はこれらの耐火材の化学組成を示すものであ
る。
前述のように内側のシースとして被覆しないモリブデ
ン管を使ってよよい。裸のモリブデン管は低価格の点で
被覆管より有利であり、また例えば空洞３に入れられた
管の先端部付近のように、グラファイトを含む外側容器
内におかれた裸のモリブデン管に対する浸蝕は制限され
る。モリブデン管の酸化物・グラファイト混合耐火材で
出来た外側容器と接触した表面は炭化モリブデン層が形
成される。モリブデン管の表面に形成された炭化物・酸
化物は管の劣化の進行を遅くし、表面層の自己回復（セ
ルフヒール）作用があるので例えば100時間を越える長
寿命が達成できる。勿論、管にセラミック被覆を行い、
外側容器が破損してもセラミック被覆により熔融金属か
ら温度検出素子を保護できるようにするのが好ましい。
この発明を更に詳しく説明するため次に例をあげる。
例 厚さ0.11インチ（2.8mm）、直径0.5インチ（12.7m
m）、長さ12インチ（30.5cm）のモリブデン管を洗浄、
脱脂し、その表面にアルミナ粉末で砧粒吹付けしてコー
ティングのし易い荒い面とする。次に管を600rpmで回転
しながら約30゜Ｆ（149℃）で予備加熱し、モリブデン
粉末をプラズマアークスプレイ法により管表面に付着さ
せ厚さ0.003インチ（76ミクロン）の多孔質モリブデン
層を形成する。スプレイは窒素85％、水素15％の混合ガ
ス中で入力35kWで形成したアーク中に毎時８ポンド（3.
63kg）の速度でモリブデン粉末を供給して行う。スプレ
イノズルは回転している管の表面から４インチ（10cm）
に保持し、毎秒８インチ（20.3cm）の速度で管の軸と並
行に移動させる。ノズルは融けたモリブデン粒子が管面
に対し管軸と垂直な線と10゜で入射するような角度に保
持される。
得られた多孔質モリブデン被覆管は300゜Ｆに再加熱
され、この多孔質モリブデン層の上に75体積％のモリブ
デンと25体積％のAl2O3−Cr2O3の混合粉末を使ってスプ
レイにより多孔質サーメット層を形成する。Al2O3とCr2
O3のへのモル比は4:1である。
50体積％のモリブデンと50体積％のAl2O3−Cr2O3から
なる厚さ0.003インチのサーメット層、更にその上に25
％のモリブデンと75％のAl2O3−Cr2O3からなる厚さ0.00
3インチのサーメット層、一番上にほぼ純粋なAl2O3−Cr
2O3からなる厚さ0.02インチ（0.51mm）のセラミック層
がそれぞれ前記多孔質層の形成と同条件で回転している
管にプラズマアームスプレイにより形成される。各多孔
質層の形成は20〜25％の範囲の多孔度を有している。各
層の被覆工程間に間を300゜Ｆに再加熱する。
内側のシースを入れる外側容器はアルミナ52％、グラ
ファイト31％及びシリカ13％の混合粉末から形成され
る。この混合粉末は結合剤が含まれており、剥離材がコ
ーティングされた心金（マンドレル）の周囲に準静的に
加圧して第１図に示すような容器２の形状を有する成型
体を作る。この加圧により得られた緑色の棒を加熱して
焼結し、かつ最初の加熱後容器の外側表面をフリット
（ガラス原料）とシリカの混合物で被覆し再び加熱して
ガラス状被覆を形成する。この被覆はグラファイトの酸
化を防止する効果がある。このようにして形成した容器
の空洞にシースよりわずかに大きい成型心金を挿入し、
そうして出来た環状空間が完全に満たされるまで成型用
アルミナを充填する。その際成型用アルミナが少しでも
容器の底部の空洞に入らないようにする。剥離材が被覆
された心金を抜き取る。容器を大気中に24時間放置し、
次に675゜Ｆ（357℃）で24時間焼成する。その後心金を
抜いたあとの空洞に熱電対を装着する。
【図面の簡単な説明】
第１図は内側のシースと外側の容器、及びその中間のセ
ラミック層を示す断面図、 第２図は熱電対が装着されたシースの詳細を示す断面
図、 第３図はこの発明の好ましい実施例におけるシースのた
めのサーメット及びセラミック保護層の詳細を示す断面
図である。 1:温度検出装置、2:容器、3:空洞、6:アルミナ成型体、
11:シース、12:金属管、14:保護被覆、15:マイクロクラ
ック、16:多孔質モリブデン層、18,20,22:多孔質サーメ
ット層、24:セラミック層、54:熱電対。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーニー トケイ アメリカ合衆国，22091 ヴァージニア, レストン，ヴィラ リッジ ドライブ, 1918エー (56)参考文献 特開 昭57−101730（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−107378（ＪＰ，Ａ) 米国特許3898555（ＵＳ，Ａ)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】容器内の熔融金属の1565℃（2850゜Ｆ）前
    後の温度を連続的に測定するのに適した温度検出装置に
    おいて、 （ａ）温度検出素子を収納するための、一端が閉じたモ
    リブデン管から構成されたシースと、 （ｂ）前記シース内の閉じた端部の近傍に配置された温
    度検出素子と、 （ｃ）高温の熔融物と接触する外側表面と、前記シース
    を保持するための内側空洞とを有する分離可能な外側保
    護容器 とを具備し、 前記内側空洞は内側表面と、開口と、閉じた内端部とを
    有し、 前記分離可能な外側保護容器は、20重量％までのシリカ
    と、10乃至35重量％のグラファイトと、アルミナ、ジル
    コニア及びマグネシアよりなる群から選択された少なく
    とも１つの部材を含む耐火性金属酸化物の残部とを含む
    耐火性金属酸化物とグラファイトの混合物から構成され
    ており、 前記グラファイトは前記外側保護容器の外側表面と前記
    空洞の内側表面間の熱伝導を良好にするように十分に高
    い濃度で存在し、 前記モリブデン管から構成されたシース及び前記温度検
    出素子が開炉時間の終了時に再使用できるように構成さ
    れている ことを特徴とする温度検出装置。
  2. 【請求項２】前記モリブデン管が無被覆である特許請求
    の範囲第１項に記載の温度検出装置。
  3. 【請求項３】前記シースの閉じた端部は前記空洞の内側
    表面の一部分と密接状態にあり、前記シースの残部は前
    記空洞の内側表面から離間されており、前記シースと前
    記空洞の内側表面間の空間は耐火性金属酸化物でほぼ満
    たされている特許請求の範囲第１項に記載の温度検出装
    置。
  4. 【請求項４】前記空洞及び前記シースは円形の断面を有
    し、前記空洞は前記閉じた内端部の横断面積が前記開口
    の横断面積より小さく、前記閉じた内端部の横断面積は
    前記シースの閉じた端部の近傍の横断面積とほぼ等しい
    特許請求の範囲第３項に記載の温度検出装置。
  5. 【請求項５】前記空洞の横断面積が小さい部分の軸方向
    の長さは約1.27cm（1/2インチ）から約30.48cm（12イン
    チ）である特許請求の範囲第４項に記載の温度検出装
    置。
  6. 【請求項６】前記外側保護容器は約25重量％から約30重
    量％の濃度でグラファイトを含む特許請求の範囲第１項
    に記載の温度検出装置。
  7. 【請求項７】前記モリブデン管は、複数の多孔質サーメ
    ット層及び最外層のサーメット層を覆う１つのセラミッ
    ク層で被覆され、前記セラミック層及び前記サーメット
    層は約４％から約33％の多孔度を有している特許請求の
    範囲第１項に記載の温度検出装置。
  8. 【請求項８】容器内の熔融金属の1565℃（2850゜Ｆ）前
    後の温度を連続的に測定するのに適した熱電対アセンブ
    リと分離可能な外側保護容器（２）とを具備する温度検
    出装置において、 前記外側保護容器（２）は複数の側壁と１つの端部壁と
    を有し、これら壁は高温の熔融物と接触する外側表面
    と、前記熱電対アセンブリを保持するための空洞（３）
    を定める内側表面とを有し、 前記熱電対アセンブリは、一端が閉じたモリブデン管
    （12）から作られたシース（11）を含み、 前記外側保護容器（２）は、20重量％までのシリカと、
    10乃至35重量％のグラファイトと、アルミナ、ジルコニ
    ア及びマグネシアよりなる群から選択された少なくとも
    １つの部材を含む耐火性金属酸化物の残部とを含む耐火
    性金属酸化物とグラファイトの混合物から構成されてお
    り、 前記グラファイトは前記外側保護容器の外側表面と前記
    空洞の内側表面間の熱伝導を良好にするように十分に高
    い濃度で存在しており、 前記熱電対アセンブリが開炉時間の終了時に再使用でき
    るように構成されている ことを特徴とする温度検出装置。
  9. 【請求項９】前記グラファイトは約25重量％から約30重
    量％の濃度で存在している特許請求の範囲第８項に記載
    の温度検出装置。
  10. 【請求項１０】前記外側保護容器の端部壁は0.635cm（1
    /4インチ）より厚く、かつ2.54cm（１インチ）より薄い
    厚さの壁である特許請求の範囲第８項に記載の温度検出
    装置。
  11. 【請求項１１】前記外側保護容器の端部壁は約0.635cm
    （1/4インチ）から約1.27cm（1/2インチ）の厚さの壁で
    ある特許請求の範囲第８項に記載の温度検出装置。
  12. 【請求項１２】前記外側保護容器の側壁の少なくとも前
    記端部壁近傍の一部分は約1.27cm（1/2インチ）から約
    2.54cm（１インチ）の厚さを有する特許請求の範囲第８
    項に記載の温度検出装置。
  13. 【請求項１３】前記空洞は前記外側保護容器の端部壁近
    傍の領域の横断面積が開口端部の横断面積よりも小さい
    特許請求の範囲第８項に記載の温度検出装置。
  14. 【請求項１４】前記横断面積の小さい空洞の領域は前記
    外側保護容器の端部壁から約1.27cm（1/2インチ）から
    約30.48cm（12インチ）の距離にわたり延在している特
    許請求の範囲第13項に記載の温度検出装置。
  15. 【請求項１５】前記横断面積の小さい空洞の領域は前記
    外側保護容器の端部壁から約5.08cm（２インチ）の距離
    にわたり延在している特許請求の範囲第13項に記載の温
    度検出装置。
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