JP2953903B2 - 溶融金属用プローブ - Google Patents
溶融金属用プローブInfo
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- JP2953903B2 JP2953903B2 JP5074023A JP7402393A JP2953903B2 JP 2953903 B2 JP2953903 B2 JP 2953903B2 JP 5074023 A JP5074023 A JP 5074023A JP 7402393 A JP7402393 A JP 7402393A JP 2953903 B2 JP2953903 B2 JP 2953903B2
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- sampling chamber
- molten steel
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- chamber
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/12—Dippers; Dredgers
- G01N1/125—Dippers; Dredgers adapted for sampling molten metals
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Description
した試料を自動的に分析できる装置で分析するため、溶
融金属用プローブ内に設けた採取室から採取した溶鋼試
料を容易に且つ迅速に取り外せる溶融金属用プローブに
関する。さらに、採取室内の溶鋼試料の凝固温度測定方
法に関する。
開示されているが、その一つとして、特公昭50−16
190号公報は、補助ランスの先端に取り付けた溶鋼受
器を溶鋼内に装入し、溶鋼受器内に取り入れた溶鋼の凝
固時の液相線を熱電対により測温し炭素量を推定してい
る。これによって吹錬中における吹錬状態を迅速に把握
できるとしている。
炭素測定装置の溶鋼受器内に金属質の冷却部材を予め装
入しておき、溶鋼受器内に取り入れた溶鋼の凝固速度を
速めている。これによって、液相線からの炭素量の推定
は極めて短時間にでき、吹錬中に吹錬状態を更に迅速に
把握できるとしている。また、特公昭50−35439
号公報は、炭素測定装置の溶鋼受器を金属または金属と
同様の特性を有する耐火性の鋳型にして、この鋳型の内
側を耐火物で内張りしている。このような鋳型を用いる
ことで、溶融金属中で30秒以内に抽出試料を凝固する
ことができる。したがって、正確な液相冷却温度が検出
でき、それにより鉄鋼中の炭素含有量の正確な推定を可
能にしている。またこの技術においては、必要ならば鋳
型から抽出された試料は、光学写真分析または他の分析
方法で分析するとしている。
は成分調整終了前の限られた時間内に、溶鋼の炭素量だ
けでなく他の成分元素の分析値を得るためには、迅速且
つ容易に処理ができる溶融金属用プローブが必要であ
る。上記の開示技術はいずれもがかかるプローブについ
ては着目をしていない。従来のプローブは高温度である
ため試料採取室鋳型と試料が溶着してしまい、自動的に
試料を取り外すことが不可能であった。このため、分析
自動化設備に用いる場合でも、従来この取り外し等の一
連の作業は手仕事に頼っていた。
の分析値を得るために、高温状態の試料を機械的及び自
動的に処理ができる溶融金属用プローブ提供することを
目的とする。さらに、本発明は、炭素量の推定の精度を
高める凝固温度測定方法を提供することを目的とする。
れば、溶鋼に装入する溶融金属用プローブにおいて、溶
鋼を試料として採取する採取室を有し、前記採取室の内
側が底部から上部に向かって広がる円錐側面部を有し、
且つ前記円錐側面部の勾配θが3.0°〜7.3°と
し、さらに前記採取室の内部全長が40mm以上で70
mm以下とし、且つ前記採取室内の凝固温度測定端が前
記採取室の内側底部から20mm以上で前記採取室の内
部全長L 2 の1/2以下の範囲に位置せしめることを特
徴とする溶融金属用プローブによって達成される。
する溶融金属用プローブにおいて、該プローブに設けた
溶鋼試料採取室内に凝固温度測定端を、前記採取室の内
側底部から20mm以上で且つ前記採取室の内部全長L
2 の1/2以下の範囲に位置せしめて溶鋼試料の温度を
測定することを特徴とする凝固温度測定方法によって達
成される。
配θが3.0°〜7.3°の範囲に決定したことによ
り、採取した高温の試料を採取室から迅速且つ容易に取
り外すことができる。この採取室の円錐側面部の勾配θ
が3.0°未満であると、試料は採取室から取り外すこ
とが困難となる。また、この勾配θが7.3°を越える
と、後工程である分析試料とするための機械加工時に、
採取試料の円錐側面部を固定することが困難となり、ま
た、同様にこの分析試料を分析装置に固定することが難
しくなる。
取室の内側底部と円錐側面部が交わる円周部の曲率半径
を3mm以上とする。しかし、この曲率半径部は分析試
料として用いる部分を多くするため、曲率半径は3mm
に近いほどよい。採取室の内部全長L2 が70mm以下
で下部内径dが28.5mmであるならば、採取室の内
部に適量の溶融金属が好ましく充填される。採取室の内
部全長lが70mm以下であるならば、溶鋼試料を採取
したプローブを溶鋼内から引き上げるときに、溶鋼試料
の重さで採取室がプローブから脱落することはない。凝
固成分の分析精度を向上させるためには溶鋼から採取し
た試料は、急冷凝固することが望ましい。そのために
は、採取試料の容量は少ないほうが望ましく、したがっ
て、試料全長も短いほうが望ましい。本発明において
は、採取室の内部全長lは70mm以下で40mm以上
とする。これは次に述べる、凝固温度測定端の位置が採
取室の底部より20mm以上で採取室の内部全長L2 の
1/2以下である理由による。
が採取室の底部から20mm以上であるならば、採取室
の底部からの高温の溶鋼の影響を被らない。凝固温度測
定端の位置L3 が採取室の底部から鋳型の全長L1 の1
/2以下であるならば、採取室の上部に溜まる低融点の
スラグの影響を被らない。したがって、溶融状態から凝
固点以下までの温度をその他の熱的影響を受けずに連続
的に測定でき、凝固温度を正確に決定できる。この精度
のよい凝固温度のデータから溶鋼中の炭素濃度を推定す
る。上記理由により試料の形状は、採取室の内側が底
部から上部に向かって広がる円錐側面部を有し、且つ円
錐側面部の勾配θが3.0°〜7.3°であること,
プローブに設けた溶鋼試料採取室内に凝固温度測定端
が、採取室の内側底部から20mm以上で且つ前記採取
室の内部全長L2 の1/2以下の範囲に位置せしめて溶
鋼試料の温度を測定することの、の2条件をを満た
すならば、分析機器に適する寸法に任意に決定してよ
い。
プローブは、溶鋼試料を高温状態で採取室から取り出し
て水冷した後、分析試料として機械加工を行う工程、及
びこの分析試料を分析機器に搬送するこれら一連の工程
を機械的及び自動的に行う自動分析装置に用いることが
できる。したがって、溶鋼の成分調整中に、炭素以外の
他の成分元素の分析値を非常に短時間で且つ自動的さら
に安全に得ることができる。さらに、溶鋼を採取すると
き、溶鋼の凝固温度及び溶融温度をも測定できる。
2を参照して具体的に述べる。本実施例の試料採取室3
の内部全長L2 は55mm、採取室3の下部内径dは2
8.5mm、また、採取室3の円錐側面部12の勾配θ
は約5.2°である。試料採取室3の外部全長L1 は5
9.5mm、採取室3の外径Dは42.5mmである。
これらの特徴を有する本発明の試料採取室3を溶融金属
用プローブに装着する。
プローブの特徴を図2を参照して具体的に述べる。本発
明の溶融金属用プローブ13は、溶鋼温度測定端1、凝
固温度測定端2、試料採取室3、脱酸室4、流入口5、
4Pコネクター7、及び、これらの部位を支持し且つ外
郭部を形成するユニット部紙管6、軸紙管8、ガイドリ
ング9とサブスリーブ10から構成されている。試料採
取室3は鉄製であり、脱酸室4と流入口5はセラミック
製であり、ユニット部紙管6、軸紙管8とサブスリーブ
10は紙製であり、ガイドリング9はABS樹脂製であ
る。
部には1対の熱電対が装着されている。溶鋼温度測定端
1は溶融金属用プローブ13のほぼ最先端に設ける。凝
固温度測定端2は試料採取室3の内部に設置され、凝固
温度測定端2の設置位置L3は、試料採取室3の底部1
1より20mm以上で試料採取室3の内部全長L2 の1
/2以下とする。溶鋼温度測定端1の熱起電力は4Pコ
ネクター7を通って従来技術の温度変換記録機器に接続
され、温度に変換され記録される。凝固温度測定端2の
熱起電力も4Pコネクターを通って従来技術の温度及び
炭素量変換記録機器に接続され、凝固温度を決定し且つ
炭素量を推定する。
き、溶鋼の流入と同時に脱酸して採取試料中にピンホー
ルが発生するのを防止する。この脱酸によってピンホー
ルの殆ど無い良好な分析試料を得ることができる。流入
口5には鉄製の蓋をしておき、溶鋼の上部に存在する溶
融スラグの流入を防ぐ。さらに、この鉄の蓋の厚みを変
えて、溶鋼によって溶かされる時間を調整して、試料採
取室への溶鋼の流入開始時期を調整する。
金属用プローブ13を転炉のサブランスに装着して実際
に溶鋼試料を採取した経緯を以下に示す。サブランスを
溶鋼に装入してから5秒後に溶鋼の溶融温度と凝固温度
を検出した。この時の溶鋼の溶融温度は1650℃、凝
固温度は1529℃であった。サブランスを引き上げ、
溶融金属用プローブ13を高温での一連の工程を機械的
及び自動的に行う装置に垂直装着した。その後、プロー
ブの試料採取室と脱酸室4の間即ち試料室13の状面の
約1mm上で切断し、切断されたプローブの試料採取室
側を掴んで、試料の円錐直径の大きいほうを下向きに反
転することによって、試料のみを採取室から自重により
容易且つ迅速に取り出した。この採取室からの試料の取
り出しは約1100℃の温度で行われた。次に、採取し
た試料を切断、分析に適する方向に配列した後、分析機
器に約1000℃で搬送した。このように高温で自動的
に行った一連の工程の所要時間は45秒であった。本発
明では、分析に供する試料を分析機器に搬送しその後水
冷をしてから、分析試料として切断した。この水冷工程
は試料を分析機器に搬送前に行ってもよい。水冷前の高
温試料を切断すると試料が変形し分析不可能となる場合
があるので、この切断工程は水冷後に行うのが好まし
い。
ローブは、転炉に限らずその他の溶鋼を採取する工程に
用いることができる。
用プローブは、高温状態で自動的に採取試料を取り出
し、高温のまま採取試料を分析機器に搬送するすること
ができるので、溶鋼の成分調整中或いは成分調整終了前
の限られた時間内に、炭素以外の他の成分元素の分析値
を短時間で且つ自動的に得ることができ、さらに、高温
作業の安全性を高めることができる。
たので、溶融金属の凝固温度の測定精度を上げることが
でき、且つ、炭素量の推定の精度も向上できる。このよ
うに、本発明の試料採取室を有する溶融金属用プローブ
を用いることで、分析所要時間を短縮できるため、1チ
ャージの溶鋼を処理する間に2〜3回の成分分析が可能
となるなど、工業的効果は大きい。
析による出鋼判断、更に、自動化により試料採取から分
析値判明までの時間及び偏差が著しく低減し、操業安定
また自動化により試料取り出し、冷却及び搬送作業の省
略による合理化が可能となる。
取室の断面平面図を示す。
を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 溶鋼に装入する溶融金属用プローブにお
いて、溶鋼を試料として採取する採取室を有し、前記採
取室の内側が底部から上部に向かって広がる円錐側面部
を有し、且つ前記円錐側面部の勾配θが3.0°〜7.
3°とし、さらに前記採取室の内部全長が40mm以上
で70mm以下とし、且つ前記採取室内の凝固温度測定
端が前記採取室の内側底部から20mm以上で前記採取
室の内部全長L 2 の1/2以下の範囲に位置せしめるこ
とを特徴とする溶融金属用プローブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5074023A JP2953903B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 溶融金属用プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5074023A JP2953903B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 溶融金属用プローブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06289009A JPH06289009A (ja) | 1994-10-18 |
JP2953903B2 true JP2953903B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=13535116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5074023A Expired - Lifetime JP2953903B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 溶融金属用プローブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2953903B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5428405B2 (ja) * | 2009-03-09 | 2014-02-26 | Jfeスチール株式会社 | アルミ脱酸鋼の溶製方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5074023A patent/JP2953903B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06289009A (ja) | 1994-10-18 |
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Legal Events
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