JP2581958B2 - Sensor for detecting the level of molten aluminum metal and alloy - Google Patents
Sensor for detecting the level of molten aluminum metal and alloyInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶解炉、保持炉、機前炉等におけるアルミニ
ウム金属または合金溶湯の湯面検知用センサーに関す
る。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a sensor for detecting the level of molten aluminum metal or alloy in a melting furnace, a holding furnace, a foreground furnace and the like.
一般に、前述の如き機前炉等内に供給される溶融アル
ミニウム金属または合金はこれら炉内にて一定の湯面を
保持することが必要とされる。例えば、機前炉から鋳造
機へと給湯される場合、溶湯は機前炉内から取鍋等によ
り汲み出されるが、その際に湯面が一定であることによ
り、定量の溶湯が取鍋中に汲み出されることになる。も
ちろん、溶湯が機前炉からオーバーフローすることは決
してあってはならないことである。このような理由か
ら、これら機前炉等のように溶湯がプールされる各種
炉、容器には溶湯面の高さを検知し、所定の湯面より低
い場合には給湯するように、そして、所定湯面に達した
ら給湯を停止し得る湯面検知センサーが設置されるのが
通例である。Generally, the molten aluminum metal or alloy supplied into the pre-machine furnace or the like as described above needs to maintain a constant level of the molten metal in the furnace. For example, when hot water is supplied from the foreground furnace to the casting machine, the molten metal is pumped out of the foreground furnace using a ladle or the like. Will be pumped out. Of course, the melt should never overflow the foreground furnace. For these reasons, various furnaces and vessels in which the molten metal is pooled, such as these forefront furnaces, etc., detect the height of the molten metal level in the vessel, and supply water when the molten metal level is lower than a predetermined level, and Usually, a hot water level detection sensor that can stop hot water supply when a predetermined hot water level is reached is installed.
従来、これら湯面検知センサーとしては、第２図に示
されるように、ステンレス鋼あるいはセラミックス製の
センサー本体部１とこのセンサー本体部１を保持するス
テンレス鋼からなる保持具２とで構成され、センサー本
体部１は保持具２にネジ３により締め付け固定されてい
た。このような従来のセンサーにおいて、センサー本体
部１がステンレス鋼で形成されたものにあってはステン
レスがアルミニウム溶湯に侵され、耐食性の点から約１
ケ月の寿命しか有さないものであった。またセンサー本
体部１がセラミックスで形成されたものではアルミニウ
ム溶湯に対する耐食性は有するが、このセラミックス本
体部と保持具とがネジ止めされているため、このネジ止
め部でセラミックス本体部が破損しやすく、さらにはセ
ラミックス本体部と保持具との間隙の存在により、ネジ
止め部が酸化し、通電性を消失しやすく、センサーとし
て機能しなくなるおそれが避けられなかった。また、セ
ラミックスが大気中、750〜800℃では酸化されやすく、
通電性を消失しやすかった。そして、これら本体部がス
テンレス鋼あるいはセラミックスで構成された場合にあ
っても、これら本体部に溶湯が付着しやすいために溶湯
の湯ギレ状態が悪く、センサーとしての精度が劣るとい
う数多くの問題点をかかえるものであった。Conventionally, as shown in FIG. 2, these level detecting sensors are composed of a sensor body 1 made of stainless steel or ceramics and a holder 2 made of stainless steel for holding the sensor body 1. The sensor body 1 was fixed to the holder 2 with screws 3. In such a conventional sensor, when the sensor main body 1 is made of stainless steel, the stainless steel is eroded by the molten aluminum and the corrosion resistance is about 1%.
It had a life span of only months. When the sensor body 1 is made of ceramic, the ceramic body has corrosion resistance to molten aluminum, but since the ceramic body and the holder are screwed, the ceramic body is liable to break at the screwed portion, Furthermore, due to the existence of the gap between the ceramic body and the holder, the screwed portion is oxidized, the electrical conductivity is likely to be lost, and there is an unavoidable risk that the sensor will not function as a sensor. In addition, ceramics are easily oxidized in air at 750 to 800 ° C,
It was easy to lose electrical conductivity. Even when these main bodies are made of stainless steel or ceramics, there are a number of problems that the molten metal easily adheres to these main bodies, so that the molten metal is poorly polished and the accuracy as a sensor is inferior. It was carrying.
そこで、本発明はこれら従来の問題点をすべて解消し
た湯面検知センサーを提供することを目的とするもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a water level detection sensor which has solved all of the conventional problems.
本発明は、センサー本体部を構成する通電性セラミッ
クスが、TiB2及び／又ははZrB25〜95％、Co,Fe,Niの鉄
族金属粉末の１種以上0.1〜５％、残部TiCNの範囲内の
組成を有する材料であることを特徴とするものである。The present invention, energization of the ceramic constituting the sensor main unit, TiB 2 and / or the mother ZrB 2 5~95%, Co, Fe , 0.1~5% 1 or more iron group metal powder Ni, the balance being TiCN It is a material having a composition within the range.
このような本発明のセンサー本体部はその表面のNiめ
っきまたはCrめっき面上にBNまたはジルコンが塗布され
たもの、及び／またはセンサー本体部の先端が球状また
は円錐状になされたものを含むものである。Such a sensor body of the present invention includes those in which BN or zircon is applied on the Ni-plated or Cr-plated surface thereof, and / or those in which the tip of the sensor body is formed in a spherical or conical shape. .
第１図は本発明の一実施例を示すものである。この第
１図において、センサー本体部１は通電性を有するセラ
ミックス、例えば92TiB2−5TiCN−3Co等で形成され、そ
の表面にはNiめっきまたはCrめっき５が施され、さらに
は所望によりBNまたはジルコンが塗布されている。この
BNまたはジルコンを塗布する場合にはセンサー本体部１
の最先端を残すように塗布するようにする。そして、セ
ンサー本体部１の先端は円錐状部４をなしている。な
お、センサー本体部１の先端は円錐状に限らず球形であ
ってもよい。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the first view, the sensor body 1 is formed of ceramics, for example 92TiB 2 -5TiCN-3Co like having electrical conductivity, on the surface Ni-plated or Cr-plated 5 is performed, BN or zircon further optionally Is applied. this
When applying BN or zircon, sensor body 1
So as to leave the cutting edge. The tip of the sensor body 1 forms a conical portion 4. The tip of the sensor body 1 is not limited to a conical shape but may be a spherical shape.
このように構成されるセンサー本体部１は保持具２に
穿かれた穴内に挿入されるとともに、銅付されて保持具
２に固定されている。図中の６は銅ろう材を示す。この
保持２は耐熱合金で形成され、従来におけるようなステ
ンレス鋼をはじめとして、その他の耐熱鋼等の材質で形
成される。この保持具２はアルミニウム溶湯にさらされ
るため耐熱性を有することが必要であるが、同時にセン
サー本体部１から伝導される電気を良好に伝える材料で
あることが必要である。The sensor main body 1 configured as described above is inserted into a hole formed in the holder 2 and is attached to the copper and fixed to the holder 2. Reference numeral 6 in the drawing indicates a copper brazing material. The holder 2 is formed of a heat-resistant alloy, and is formed of a material such as stainless steel as in the related art and other heat-resistant steels. Since the holder 2 is exposed to the molten aluminum, it needs to have heat resistance, but at the same time, it needs to be a material that transmits electricity conducted from the sensor body 1 well.
ここで、前述の如き導電性セラミックスからなるセン
サー本体部１とSUS301Sからなる保持具２とを不活性雰
囲気あるいは真空雰囲気下で銅付を行い、本体部にNiめ
っきまたはCrめっき処理し、得られたセンサーをアルミ
ニウム溶湯（温度、700〜720℃）中に一定期間（３ケ
月）浸漬し、センサーの耐食性、保持具との接合部の耐
酸化性（通電性）の調査を行った。Here, the sensor body 1 made of conductive ceramics as described above and the holder 2 made of SUS301S are plated with copper in an inert atmosphere or a vacuum atmosphere, and the body is Ni-plated or Cr-plated. The sensor was immersed in molten aluminum (temperature, 700 to 720 ° C.) for a certain period (3 months), and the corrosion resistance of the sensor and the oxidation resistance (electric conductivity) of the joint with the holder were investigated.
耐食性…従来のステンレス鋼では１ヶ月で、侵食され
てしまい、センサーとして機能を失うが、本発明のセン
サーでは３ヶ月経過後も形状的、組織的に変化なく、良
好な耐食性を示した。Corrosion resistance: Conventional stainless steel is eroded in one month and loses its function as a sensor, but the sensor of the present invention showed good corrosion resistance without any change in shape and organization even after 3 months.
耐酸化性（通電性）…センサー本体部と保持具とを従
来のようにネジ止めしたものは１ヶ月でネジ止め部が酸
化し、通電性を失ってしまった。これに対し、センサー
本体部と保持具とを銅付したものでは３ヶ月経過後でも
未使用時と同じ導電性を示し、センサーとしての機能を
充分に発揮し得るものであった。Oxidation resistance (conductivity): When the sensor body and the holder were screwed as before, the screwed part oxidized within one month, and the electric conductivity was lost. On the other hand, when the sensor body and the holder were attached with copper, the same conductivity as when not used was shown even after 3 months had elapsed, and the function as a sensor could be sufficiently exhibited.
次に、NiめっきまたはCrめっきしたセンサー本体部は
先端の一点を除き表面にBNを塗布し、上記と同様にアル
ミニウム溶湯中に一定期間浸漬し、溶湯の付着状態を調
査した。その結果、BNを塗布したものでは３ヶ月経過後
も本体部へのAl付着はほんのわずかであり、センサーを
溶湯から引き上げた際のセンサー本体部からの湯ギレ状
態は極めて良好であった。Next, the surface of the Ni-plated or Cr-plated sensor body was coated with BN except for one point at the tip, immersed in the aluminum melt for a certain period of time in the same manner as above, and the adhesion of the melt was investigated. As a result, even after 3 months had passed, only a small amount of Al adhered to the main body after the BN coating, and the state of hot water from the sensor main body when the sensor was pulled out of the molten metal was extremely good.
このように、本発明では、センサー本体部を通電性セ
ラミックスで構成するとともにその表面にNiめっきまた
はCrめっきを施し、耐熱合金製の保持具と銅付したた
め、センサー本体部が溶湯に侵されにくく、高温大気中
での酸化もNiまたはCrめっき面の存在により防止され、
またセンサー本体部と保持具との接合は導電性の優れた
銅付により全面接触しているため、接合部の酸化による
通電性の消失が防止され、長期間に亘ってセンサー機能
を維持することができる。As described above, in the present invention, the sensor main body is made of conductive ceramics, and its surface is subjected to Ni plating or Cr plating, and a heat-resistant alloy holder and copper are attached. Oxidation in high temperature atmosphere is also prevented by the presence of Ni or Cr plated surface,
In addition, since the joint between the sensor body and the holder is in full contact with the copper with excellent conductivity, loss of electrical conductivity due to oxidation of the joint is prevented, and the sensor function is maintained for a long time. Can be.
また、センサー本体部は、先端部を球状または円錐状
とし、先端の一点を除き、BNまたはジルコンを塗布する
ことにより、センサー本体部への溶湯付着が防止され、
センサー本体部から湯ギレ状態が良好となり、湯面検知
感度が向上する。In addition, the tip of the sensor body has a spherical or conical shape, and except for one point of the tip, by applying BN or zircon, adhesion of molten metal to the sensor body is prevented,
The condition of the hot water from the sensor body becomes good, and the sensitivity of detecting the hot water level is improved.
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す断面図である。 第２図は従来例の断面図である。 １……センサー本体部、２……保持具 ３……ネジ、４……円錐状部 ５……NiめっきまたはCrめっき ６……鋼ろう材BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor main body part 2 ... Holder 3 ... Screw 4 ... Conical part 5 ... Ni plating or Cr plating 6 ... Brazing steel
Claims (6)
は浸漬されるセンサー本体部と、このセンサー本体部の
後端に固着されたセンサー保持具とからなる湯面検知用
センサーにおいて、センサー本体部を構成する通電性セ
ラミックスが、TiB2及び／又はZrB25〜95％、Co,Fe,Ni
の鉄族金属粉末の１種以上0.1〜５％、残部TiCNの範囲
内の組成を有する材料であることを特徴とする溶融アル
ミニウム金属及び合金の湯面検知用センサー。1. A sensor for detecting a water level, comprising: a sensor main body contacted or immersed in a molten aluminum metal or alloy; and a sensor holder fixed to a rear end of the sensor main body. The conductive ceramics that are used are TiB 2 and / or ZrB 2 5 to 95%, Co, Fe, Ni
1. A sensor for detecting the surface level of molten aluminum metal and alloy, which is a material having a composition in the range of 0.1 to 5% of at least one of iron group metal powders and the balance of TiCN.
っき処理されたものである請求項１記載の溶融アルミニ
ウム金属及び合金の湯面検知用センサー。2. The sensor for detecting a molten metal surface of a molten aluminum metal or alloy according to claim 1, wherein the surface of the sensor body is Ni-plated or Cr-plated.
上にBN又はジルコンが塗布された請求項２記載の溶融ア
ルミニウム金属及び合金の湯面検知用センサー。3. The sensor according to claim 2, wherein BN or zircon is applied on the Ni-plated or Cr-plated surface of the sensor body.
上に、センサー本体部の最先端部を除いてBN又はジルコ
ンが塗布された請求項３記載の溶融アルミニウム金属及
び合金の湯面検知用センサー。4. The molten metal surface and molten metal surface of a molten aluminum metal or alloy according to claim 3, wherein BN or zircon is applied on the Ni-plated or Cr-plated surface of the sensor main body except for the foremost part of the sensor main body. sensor.
う付けされて固着されている請求項１記載の溶融アルミ
ニウム金属及び合金の湯面検知用センサー。5. The sensor according to claim 1, wherein the sensor main body and the sensor holder are fixed by brazing with copper.
である請求項１〜４記載のいずれか１項の溶融アルミニ
ウム金属及び合金の湯面検知用センサー。6. The sensor according to claim 1, wherein the tip of the sensor main body has a spherical or conical shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63180297A JP2581958B2 (en) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | Sensor for detecting the level of molten aluminum metal and alloy |
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| JP63180297A JP2581958B2 (en) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | Sensor for detecting the level of molten aluminum metal and alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0231115A JPH0231115A (en) | 1990-02-01 |
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| JP5129637B2 (en) * | 2008-04-01 | 2013-01-30 | 三井金属鉱業株式会社 | Hot water level detection sensor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157463U (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-14 |
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1988
- 1988-07-21 JP JP63180297A patent/JP2581958B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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