JP3083984B2 - 鋼中成分分析用試料の加工方法 - Google Patents
鋼中成分分析用試料の加工方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、割れを生じること
なく、鋼中成分分析用試料の加工時間を短縮し、製鋼の
操業時間の短縮を図ることができる鋼中成分分析用試料
の加工方法に関する。
なく、鋼中成分分析用試料の加工時間を短縮し、製鋼の
操業時間の短縮を図ることができる鋼中成分分析用試料
の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平５−１７２７１７号公報
や、特開平７−４３２７４号公報や、実開昭６０−３５
２４６号公報に提示されている鋼中成分分析用試料の加
工方法は、図２のグラフ及び図６のフローチャートに示
すように、気送管で搬送されてきた１０００℃のサンプ
ルを温水等を用いて徐冷却して５０℃まで降温させる第
１工程ｆと、サンプルを切断して分析用スライス試料を
加工するとともに、分析用スライス試料の表面を粗研磨
する第２工程ｇと、上記した切断と粗研磨によって５０
℃から２００℃まで昇温した分析用スライス試料を常温
水を用いて急冷却して、分析用スライス試料の温度を３
０℃まで降温させる第３工程ｈと、分析用スライス試料
の表面を仕上げ研磨するとともに分析用スライス試料の
温度を５０℃まで昇温させて鋼中成分分析用試料を加工
する第４工程ｉとからなる。
や、特開平７−４３２７４号公報や、実開昭６０−３５
２４６号公報に提示されている鋼中成分分析用試料の加
工方法は、図２のグラフ及び図６のフローチャートに示
すように、気送管で搬送されてきた１０００℃のサンプ
ルを温水等を用いて徐冷却して５０℃まで降温させる第
１工程ｆと、サンプルを切断して分析用スライス試料を
加工するとともに、分析用スライス試料の表面を粗研磨
する第２工程ｇと、上記した切断と粗研磨によって５０
℃から２００℃まで昇温した分析用スライス試料を常温
水を用いて急冷却して、分析用スライス試料の温度を３
０℃まで降温させる第３工程ｈと、分析用スライス試料
の表面を仕上げ研磨するとともに分析用スライス試料の
温度を５０℃まで昇温させて鋼中成分分析用試料を加工
する第４工程ｉとからなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記鋼中成分
分析用試料の加工方法は、未だ、以下の解決すべき課題
を有していた。即ち、図２に示すように、鋼中成分分析
用試料に割れが発生するのを防止するため、気送管で搬
送されてきたサンプルは、温水等を用いて徐冷却して５
０℃まで降温させている。そのため、サンプルの冷却に
相当な時間を要する（図２では例えば６０秒）。また、
冷却されたサンプルを切断・粗研磨して分析用スライス
試料を加工するに際しても、サンプルが硬いため、その
切断・研磨に相当な時間を要する（図２では例えば２０
秒）。さらに、粗研磨によって分析用スライス試料が発
熱してその温度が５０℃から２００℃まで昇温するの
で、再度冷却する必要があり、この冷却にも相当な時間
を要する（図２では例えば１０秒）。従って、その後に
行なわれる仕上げ研磨に要する時間（図２では例えば１
５秒）も含めると、鋼中成分分析用試料を加工するため
に相当長い時間を要することになっていた（図２では例
えば１０５秒）。そのため、連続鋳造作業の前工程とし
て行なわれる二次精錬に用いるＤＨ炉や取鍋の耐火物の
寿命を短くし、また、合金等の副原料の適正な使用がで
きず無駄が生じ、さらに、電気、蒸気、アルゴンガス等
のユーティリティコストにおいても無駄を生じていた。
また、鋼種によっては、例えば、高炭素鋼の場合には、
上記した徐冷却によっても鋼中成分分析用試料に割れを
生じ、鋼中成分分析用試料の歩留りを低下していた。本
発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、割れを生
じることなく、鋼中成分分析用試料の加工時間を短縮
し、製鋼の操業時間の短縮を図ることができる鋼中成分
分析用試料の加工方法を提供する。
分析用試料の加工方法は、未だ、以下の解決すべき課題
を有していた。即ち、図２に示すように、鋼中成分分析
用試料に割れが発生するのを防止するため、気送管で搬
送されてきたサンプルは、温水等を用いて徐冷却して５
０℃まで降温させている。そのため、サンプルの冷却に
相当な時間を要する（図２では例えば６０秒）。また、
冷却されたサンプルを切断・粗研磨して分析用スライス
試料を加工するに際しても、サンプルが硬いため、その
切断・研磨に相当な時間を要する（図２では例えば２０
秒）。さらに、粗研磨によって分析用スライス試料が発
熱してその温度が５０℃から２００℃まで昇温するの
で、再度冷却する必要があり、この冷却にも相当な時間
を要する（図２では例えば１０秒）。従って、その後に
行なわれる仕上げ研磨に要する時間（図２では例えば１
５秒）も含めると、鋼中成分分析用試料を加工するため
に相当長い時間を要することになっていた（図２では例
えば１０５秒）。そのため、連続鋳造作業の前工程とし
て行なわれる二次精錬に用いるＤＨ炉や取鍋の耐火物の
寿命を短くし、また、合金等の副原料の適正な使用がで
きず無駄が生じ、さらに、電気、蒸気、アルゴンガス等
のユーティリティコストにおいても無駄を生じていた。
また、鋼種によっては、例えば、高炭素鋼の場合には、
上記した徐冷却によっても鋼中成分分析用試料に割れを
生じ、鋼中成分分析用試料の歩留りを低下していた。本
発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、割れを生
じることなく、鋼中成分分析用試料の加工時間を短縮
し、製鋼の操業時間の短縮を図ることができる鋼中成分
分析用試料の加工方法を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の鋼中成分分析用試料の加工方法は、溶銑、溶鋼等
の溶融金属から採取されて気送管にて搬送された高温の
サンプルを切断して分析用スライス試料を採取し、該分
析用スライス試料をマルテンサイト変態開始温度よりわ
ずかに高い温度まで急冷却して一次冷却を行い、該一次
冷却終了後、前記分析用スライス試料の表面に粗研磨加
工を行い、該粗研磨加工終了後、前記分析用スライス試
料を鋼種に応じて急冷却する又は徐冷却後急冷却して常
温まで二次冷却を行い、該二次冷却終了後、前記分析用
スライス試料の表面に仕上げ研磨を行うことにより、鋼
中成分分析用試料を加工するようにしている。請求項２
記載の鋼中成分分析用試料の加工方法は、請求項１記載
の鋼中成分分析用試料の加工方法において、前記二次冷
却において、前記分析用スライス試料が低炭素鋼の場合
は該分析用スライス試料を急冷却して二次冷却を行い、
前記分析用スライス試料が高炭素鋼の場合は該分析用ス
ライス試料を徐冷却した後急冷却するようにしている。
記載の鋼中成分分析用試料の加工方法は、溶銑、溶鋼等
の溶融金属から採取されて気送管にて搬送された高温の
サンプルを切断して分析用スライス試料を採取し、該分
析用スライス試料をマルテンサイト変態開始温度よりわ
ずかに高い温度まで急冷却して一次冷却を行い、該一次
冷却終了後、前記分析用スライス試料の表面に粗研磨加
工を行い、該粗研磨加工終了後、前記分析用スライス試
料を鋼種に応じて急冷却する又は徐冷却後急冷却して常
温まで二次冷却を行い、該二次冷却終了後、前記分析用
スライス試料の表面に仕上げ研磨を行うことにより、鋼
中成分分析用試料を加工するようにしている。請求項２
記載の鋼中成分分析用試料の加工方法は、請求項１記載
の鋼中成分分析用試料の加工方法において、前記二次冷
却において、前記分析用スライス試料が低炭素鋼の場合
は該分析用スライス試料を急冷却して二次冷却を行い、
前記分析用スライス試料が高炭素鋼の場合は該分析用ス
ライス試料を徐冷却した後急冷却するようにしている。
【０００５】
【作用】請求項１及び２記載の鋼中成分分析用試料の加
工方法においては、まず、図１のフローチャート及び図
２のグラフに示すように、溶銑、溶鋼等の溶融金属から
採取されて気送管にて搬送された高温のサンプルを切断
して分析用スライス試料を採取する。この工程において
サンプルを切断するようにしたのは、気送管にて搬送さ
れたサンプルは、図１のフローチャート及び図２のグラ
フに示すように、例えば、約１０００℃の高温状態にあ
るので、軟らかく切断しやすく、かつ、分析用スライス
試料を精度よく加工できるからである。また、切断は砥
石切断装置等を用いて行うが、この際、サンプルは高温
なので、切断によって発熱が行なわれることはなく、む
しろ、図２に示す温度曲線ａから明らかなように、採取
した分析用スライス試料の温度は、約１０００℃から、
例えば、約８００℃に短時間（５秒）で冷却されること
になる。従って、鋼中成分分析用試料の加工に要する冷
却時間の短縮を、まず、この工程において図ることがで
きる。
工方法においては、まず、図１のフローチャート及び図
２のグラフに示すように、溶銑、溶鋼等の溶融金属から
採取されて気送管にて搬送された高温のサンプルを切断
して分析用スライス試料を採取する。この工程において
サンプルを切断するようにしたのは、気送管にて搬送さ
れたサンプルは、図１のフローチャート及び図２のグラ
フに示すように、例えば、約１０００℃の高温状態にあ
るので、軟らかく切断しやすく、かつ、分析用スライス
試料を精度よく加工できるからである。また、切断は砥
石切断装置等を用いて行うが、この際、サンプルは高温
なので、切断によって発熱が行なわれることはなく、む
しろ、図２に示す温度曲線ａから明らかなように、採取
した分析用スライス試料の温度は、約１０００℃から、
例えば、約８００℃に短時間（５秒）で冷却されること
になる。従って、鋼中成分分析用試料の加工に要する冷
却時間の短縮を、まず、この工程において図ることがで
きる。
【０００６】次に、図１及び図２に示すように、約８０
０℃にある分析用スライス試料を、試料冷却装置中の冷
却水に浸漬する等して、マルテンサイト変態開始温度よ
りわずかに高い温度、例えば、約４００℃まで、急冷却
して一次冷却を行う。この急冷却によっても、図２に示
す温度曲線ｂから明らかなように、鋼中成分分析用試料
の加工に要する冷却時間の短縮を図ることができる（５
秒）。また、この急冷却は、マルテンサイト変態開始温
度よりわずかに高い温度になるまでしか行なわないの
で、分析用スライス試料がマルテンサイトに変態し、そ
の結果、分析用スライス試料に割れが生じるのを確実に
防止することができる。次に、図１及び図２に示すよう
に、急冷却後の分析用スライス試料の表面を、砥石研磨
装置等を用いて粗研磨する。ここで粗研磨を行なうの
は、分析用スライス試料がいまだ高温状態（例えば、約
４００℃）にあるので、研磨を容易に、従って、短時間
に行なうことができるからである。また、研磨は砥石研
磨装置等を用いて行うが、この際、分析用スライス試料
は、前記した通り、かなり高温状態にあるので、粗研磨
によって発熱が生じることはなく、むしろ、粗研磨した
分析用スライス試料の温度は、図２で示す温度曲線ｃか
ら明らかなように、約４００℃から、例えば、約３００
℃に短時間（１５秒）で冷却されることになる。従っ
て、鋼中成分分析用試料の加工に要する冷却時間の短縮
をこの工程においても図ることができる。
０℃にある分析用スライス試料を、試料冷却装置中の冷
却水に浸漬する等して、マルテンサイト変態開始温度よ
りわずかに高い温度、例えば、約４００℃まで、急冷却
して一次冷却を行う。この急冷却によっても、図２に示
す温度曲線ｂから明らかなように、鋼中成分分析用試料
の加工に要する冷却時間の短縮を図ることができる（５
秒）。また、この急冷却は、マルテンサイト変態開始温
度よりわずかに高い温度になるまでしか行なわないの
で、分析用スライス試料がマルテンサイトに変態し、そ
の結果、分析用スライス試料に割れが生じるのを確実に
防止することができる。次に、図１及び図２に示すよう
に、急冷却後の分析用スライス試料の表面を、砥石研磨
装置等を用いて粗研磨する。ここで粗研磨を行なうの
は、分析用スライス試料がいまだ高温状態（例えば、約
４００℃）にあるので、研磨を容易に、従って、短時間
に行なうことができるからである。また、研磨は砥石研
磨装置等を用いて行うが、この際、分析用スライス試料
は、前記した通り、かなり高温状態にあるので、粗研磨
によって発熱が生じることはなく、むしろ、粗研磨した
分析用スライス試料の温度は、図２で示す温度曲線ｃか
ら明らかなように、約４００℃から、例えば、約３００
℃に短時間（１５秒）で冷却されることになる。従っ
て、鋼中成分分析用試料の加工に要する冷却時間の短縮
をこの工程においても図ることができる。
【０００７】次に、図１及び図２に示すように、粗研磨
加工終了後、分析用スライス試料を鋼種に応じて急冷却
する又は徐冷却後急冷却して常温（例えば、約３０℃）
まで二次冷却を行なう。即ち、分析用スライス試料が低
炭素鋼の場合は、上記した粗研磨後、約３００℃にある
分析用スライス試料を、試料冷却装置中の冷却水に浸漬
する等して、図２に示す温度曲線ｄから明らかなよう
に、常温（例えば、約３０℃）まで急冷却して二次冷却
を行う。この急冷却によっても、鋼中成分分析用試料の
加工に要する冷却時間の短縮を図ることができる（１５
秒）。また、このように急冷却しても、分析用スライス
試料が低炭素鋼の場合はマルテンサイト変態を生じない
ので、分析用スライス試料に割れが生じるのを確実に防
止することができる。また、分析用スライス試料が高炭
素鋼の場合は、上記した粗研磨後、約３００℃にある分
析用スライス試料を、図２に示す温度曲線ｄ1 、ｄ2 か
ら明らかなように、水を混入した空気を吹き付ける等し
ていったん徐冷却して、例えば約２００℃まで降温し、
その後、試料冷却装置中の冷却水に浸漬する等して、常
温（例えば、約３０℃）まで、急冷却して二次冷却を行
う。この徐冷却と急冷却とを組み合わせた場合において
も、鋼中成分分析用試料の加工に要する冷却時間の短縮
を図ることができる（１５秒）。ここで急冷却に先立っ
て徐冷却したのは、高炭素鋼の場合、始めから急冷却す
るとマルテンサイト変態を起こして割れが生じるおそれ
があるので、これを防止するためである。また、徐冷却
後に急冷却を行なうようにしたのは、約２００℃以下の
温度では、急冷却してもマルテンサイト変態が起こら
ず、割れを発生させることなく、鋼中成分分析用試料の
加工に要する冷却時間の短縮を図ることができるからで
ある。
加工終了後、分析用スライス試料を鋼種に応じて急冷却
する又は徐冷却後急冷却して常温（例えば、約３０℃）
まで二次冷却を行なう。即ち、分析用スライス試料が低
炭素鋼の場合は、上記した粗研磨後、約３００℃にある
分析用スライス試料を、試料冷却装置中の冷却水に浸漬
する等して、図２に示す温度曲線ｄから明らかなよう
に、常温（例えば、約３０℃）まで急冷却して二次冷却
を行う。この急冷却によっても、鋼中成分分析用試料の
加工に要する冷却時間の短縮を図ることができる（１５
秒）。また、このように急冷却しても、分析用スライス
試料が低炭素鋼の場合はマルテンサイト変態を生じない
ので、分析用スライス試料に割れが生じるのを確実に防
止することができる。また、分析用スライス試料が高炭
素鋼の場合は、上記した粗研磨後、約３００℃にある分
析用スライス試料を、図２に示す温度曲線ｄ1 、ｄ2 か
ら明らかなように、水を混入した空気を吹き付ける等し
ていったん徐冷却して、例えば約２００℃まで降温し、
その後、試料冷却装置中の冷却水に浸漬する等して、常
温（例えば、約３０℃）まで、急冷却して二次冷却を行
う。この徐冷却と急冷却とを組み合わせた場合において
も、鋼中成分分析用試料の加工に要する冷却時間の短縮
を図ることができる（１５秒）。ここで急冷却に先立っ
て徐冷却したのは、高炭素鋼の場合、始めから急冷却す
るとマルテンサイト変態を起こして割れが生じるおそれ
があるので、これを防止するためである。また、徐冷却
後に急冷却を行なうようにしたのは、約２００℃以下の
温度では、急冷却してもマルテンサイト変態が起こら
ず、割れを発生させることなく、鋼中成分分析用試料の
加工に要する冷却時間の短縮を図ることができるからで
ある。
【０００８】次に、二次冷却終了後、分析用スライス試
料の表面を、ベルト研磨装置等を用いて仕上げ研磨を行
い鋼中成分分析用試料を加工する。この仕上げ研磨によ
って、鋼中成分分析用試料の温度は、二次冷却終了後の
３０℃から５０℃まで昇温することになる。ここで、鋼
中成分分析用試料の温度を５０℃とするのは、鋼中成分
分析用試料の温度が５０℃を越えると、鋼中成分分析用
試料中の成分の発光強度が弱くなり、発光分析装置によ
る正確な成分分析ができなくなるからである。なお、仕
上げ研磨に要する時間（１５秒）は従来と同様である。
従って、本発明に係る鋼中成分分析用試料の加工方法に
要する全加工時間は、５５秒となり、従来の鋼中成分分
析用試料の加工方法に要する全加工時間（１０５秒間）
と比較した場合、５０秒短縮されている。
料の表面を、ベルト研磨装置等を用いて仕上げ研磨を行
い鋼中成分分析用試料を加工する。この仕上げ研磨によ
って、鋼中成分分析用試料の温度は、二次冷却終了後の
３０℃から５０℃まで昇温することになる。ここで、鋼
中成分分析用試料の温度を５０℃とするのは、鋼中成分
分析用試料の温度が５０℃を越えると、鋼中成分分析用
試料中の成分の発光強度が弱くなり、発光分析装置によ
る正確な成分分析ができなくなるからである。なお、仕
上げ研磨に要する時間（１５秒）は従来と同様である。
従って、本発明に係る鋼中成分分析用試料の加工方法に
要する全加工時間は、５５秒となり、従来の鋼中成分分
析用試料の加工方法に要する全加工時間（１０５秒間）
と比較した場合、５０秒短縮されている。
【０００９】
【発明の効果】請求項１及び２記載の鋼中成分分析用試
料の加工方法においては、溶銑、溶鋼等の溶融金属から
採取されて気送管にて搬送された高温のサンプルを切断
して分析用スライス試料を採取し、分析用スライス試料
をマルテンサイト変態開始温度よりわずかに高い温度ま
で急冷却して一次冷却を行い、一次冷却終了後、分析用
スライス試料の表面に粗研磨加工を行い、粗研磨加工終
了後、分析用スライス試料を鋼種に応じて急冷却する又
は徐冷却後急冷却して常温まで二次冷却を行い、二次冷
却終了後、分析用スライス試料の表面に仕上げ研磨を行
い、鋼中成分分析用試料を加工するようにしたので、各
工程に要する時間を大幅に短縮でき、全体の加工時間も
大幅に短縮できる。その結果、製鋼操業時間の短縮が可
能となり、二次精錬関連の耐火物の寿命を延長でき、合
金等の適正量使用によって副原料原単位を削減でき、さ
らに、電気、蒸気、アルゴンガス等のユーティリティコ
ストの削減を図ることができる。また、鋼中成分分析用
試料の精度を高めることができ、不良試料を削減して、
高品質の製鋼に不可欠な鋼中成分分析作業を迅速、正確
かつ確実に行なうことができる。特に、請求項２記載の
鋼中成分分析用試料の加工方法においては、分析用スラ
イス試料が低炭素鋼の場合は分析用スライス試料を急冷
却して二次冷却を行い、分析用スライス試料が高炭素鋼
の場合は分析用スライス試料を徐冷却した後急冷却する
ことによって、鋼種如何にかかわらず、鋼中成分分析用
試料の加工時間の短縮を図ることができると共に、鋼中
成分分析用試料を精度よく加工することができる。
料の加工方法においては、溶銑、溶鋼等の溶融金属から
採取されて気送管にて搬送された高温のサンプルを切断
して分析用スライス試料を採取し、分析用スライス試料
をマルテンサイト変態開始温度よりわずかに高い温度ま
で急冷却して一次冷却を行い、一次冷却終了後、分析用
スライス試料の表面に粗研磨加工を行い、粗研磨加工終
了後、分析用スライス試料を鋼種に応じて急冷却する又
は徐冷却後急冷却して常温まで二次冷却を行い、二次冷
却終了後、分析用スライス試料の表面に仕上げ研磨を行
い、鋼中成分分析用試料を加工するようにしたので、各
工程に要する時間を大幅に短縮でき、全体の加工時間も
大幅に短縮できる。その結果、製鋼操業時間の短縮が可
能となり、二次精錬関連の耐火物の寿命を延長でき、合
金等の適正量使用によって副原料原単位を削減でき、さ
らに、電気、蒸気、アルゴンガス等のユーティリティコ
ストの削減を図ることができる。また、鋼中成分分析用
試料の精度を高めることができ、不良試料を削減して、
高品質の製鋼に不可欠な鋼中成分分析作業を迅速、正確
かつ確実に行なうことができる。特に、請求項２記載の
鋼中成分分析用試料の加工方法においては、分析用スラ
イス試料が低炭素鋼の場合は分析用スライス試料を急冷
却して二次冷却を行い、分析用スライス試料が高炭素鋼
の場合は分析用スライス試料を徐冷却した後急冷却する
ことによって、鋼種如何にかかわらず、鋼中成分分析用
試料の加工時間の短縮を図ることができると共に、鋼中
成分分析用試料を精度よく加工することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。なお、図１は本発明の一実施の形態
に係る鋼中成分分析用試料の加工方法の工程を示すフロ
ーチャート、図２は同方法及び従来法における試料温度
と加工時間との関係を示すグラフ、図３は同方法に用い
ることができる分析試料調整装置の正面図、図４は同方
法に用いることができる分析試料調整装置の平面図、図
５は鋼中成分分析用試料の加工工程の説明図である。図
３及び図４に、本発明の一実施の形態に係る鋼中成分分
析用試料の加工方法に好適に用いることができる分析試
料調整装置Ａの構成を示す。図示するように、分析試料
調整装置Ａは、実質的に、気送管１０を通して又は手動
でサンプルＳ（図５参照）を受け入れるサンプル受入装
置１１と、サンプル受入装置１１からハンドリング装置
１２を介してサンプルＳを受け取り、このサンプルＳを
切断・研磨して鋼中成分分析用試料Ｓ２を加工する分析
試料加工装置１３とからなる。なお、本実施の形態で
は、分析試料調整装置Ａは、ハンドリング装置１２を介
して分析試料加工装置１３からガス分析試料用サンプル
片を受け取り、加熱・打抜加工することによってガス分
析試料を加工するガス分析試料加工装置１４も具備して
いる。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。なお、図１は本発明の一実施の形態
に係る鋼中成分分析用試料の加工方法の工程を示すフロ
ーチャート、図２は同方法及び従来法における試料温度
と加工時間との関係を示すグラフ、図３は同方法に用い
ることができる分析試料調整装置の正面図、図４は同方
法に用いることができる分析試料調整装置の平面図、図
５は鋼中成分分析用試料の加工工程の説明図である。図
３及び図４に、本発明の一実施の形態に係る鋼中成分分
析用試料の加工方法に好適に用いることができる分析試
料調整装置Ａの構成を示す。図示するように、分析試料
調整装置Ａは、実質的に、気送管１０を通して又は手動
でサンプルＳ（図５参照）を受け入れるサンプル受入装
置１１と、サンプル受入装置１１からハンドリング装置
１２を介してサンプルＳを受け取り、このサンプルＳを
切断・研磨して鋼中成分分析用試料Ｓ２を加工する分析
試料加工装置１３とからなる。なお、本実施の形態で
は、分析試料調整装置Ａは、ハンドリング装置１２を介
して分析試料加工装置１３からガス分析試料用サンプル
片を受け取り、加熱・打抜加工することによってガス分
析試料を加工するガス分析試料加工装置１４も具備して
いる。
【００１１】また、図３及び図４に示すように、分析試
料加工装置１３は、長尺の横フレーム２０に横移動自在
に取付けられかつサンプルチャック機構２１を具備する
試料把持兼移送装置２２と、横フレーム２０の前方かつ
下方をなす位置に、サンプル受入装置１１から順次間隔
をあけて離隔しながら、砥石切断装置２３と、砥石研磨
装置２４と、分析用スライス試料Ｓ１の急冷却と徐冷却
を行なうことができる試料冷却装置２５と、ベルト研磨
装置２６とからなる。上記した構成において、サンプル
チャック機構２１は、図５に示すように、放射状に配列
した複数のチャック爪２７と、このチャック爪２７を半
径方向に拡縮してサンプルＳや分析用スライス試料Ｓ１
を把持したり、離脱するカム機構２８とからなる。
料加工装置１３は、長尺の横フレーム２０に横移動自在
に取付けられかつサンプルチャック機構２１を具備する
試料把持兼移送装置２２と、横フレーム２０の前方かつ
下方をなす位置に、サンプル受入装置１１から順次間隔
をあけて離隔しながら、砥石切断装置２３と、砥石研磨
装置２４と、分析用スライス試料Ｓ１の急冷却と徐冷却
を行なうことができる試料冷却装置２５と、ベルト研磨
装置２６とからなる。上記した構成において、サンプル
チャック機構２１は、図５に示すように、放射状に配列
した複数のチャック爪２７と、このチャック爪２７を半
径方向に拡縮してサンプルＳや分析用スライス試料Ｓ１
を把持したり、離脱するカム機構２８とからなる。
【００１２】次に、上記した構成を有する分析試料調整
装置Ａによる鋼中成分分析用試料Ｓ２の加工方法につい
て、特に、図５を参照して説明する。図示しないるつぼ
から取り出したサンプルＳを気送管１０を通してサンプ
ル受入装置１１に移送する。サンプルＳはサンプル受入
装置１１に移送された時点で、約１０００℃の温度を有
する。ハンドリング装置１２を用いて、サンプルＳを、
サンプル受入装置１１から試料把持兼移送装置２２にお
ける試料把持位置まで移送する。サンプルチャック機構
２１を下降して、そのチャック爪２７によって逆テーパ
状円柱体からなるサンプルＳの小径部を把持する（図５
（ａ）参照）。試料把持作業後、サンプルチャック機構
２１と一体的にサンプルＳを上昇する。砥石切断装置２
３のサンプル回転切断刃２９によってサンプルＳから大
径部を切断する（図５（ａ）参照）。この切断によっ
て、残された小径部から形成される分析用スライス試料
Ｓ１の温度は、例えば、１０００℃から８００℃に降下
する。その後、試料把持兼移動装置２２を試料冷却装置
２５まで移動し、分析用スライス試料Ｓ１をその水タン
ク３１内に貯留した冷却水中に浸漬して急冷却する（図
５（ｂ）参照）。この急冷却によって、分析用スライス
試料Ｓ１の温度は、例えば、８００℃から４００℃に降
下する。次に、試料把持兼移送装置２２を移動して砥石
研磨装置２４の上方にもたらし、分析用スライス試料Ｓ
１の表面を回転砥石板３０の砥面に当接して粗研磨する
（図５（ｃ））。このような砥石研磨装置２４による粗
研磨によって、例えば、分析用スライス試料Ｓ１の温度
は４００℃から３００℃に降下する。次に、試料把持兼
移送装置２２を移動して再度試料冷却装置２５上にもた
らし、分析用スライス試料Ｓ１が低炭素鋼の場合は、３
００℃から３０℃に急冷却を行い、分析用スライス試料
Ｓ１が高炭素鋼の場合は、いったん３００℃から２００
℃に徐冷却を行い、その後、２００℃から３０℃に急冷
却を行なう（図５（ｄ））。次に、試料把持兼移送装置
２２を移動してベルト研磨装置２６の上方にもたらし、
分析用スライス試料Ｓ１の表面を無端回動ベルト３２の
砥面に当接して仕上げ研磨し、鋼中成分分析用試料Ｓ２
を加工する（図５（ｅ））。この仕上げ研磨によって、
鋼中成分分析用試料Ｓ２の温度は３０℃から試料適温で
ある５０℃に上昇する。
装置Ａによる鋼中成分分析用試料Ｓ２の加工方法につい
て、特に、図５を参照して説明する。図示しないるつぼ
から取り出したサンプルＳを気送管１０を通してサンプ
ル受入装置１１に移送する。サンプルＳはサンプル受入
装置１１に移送された時点で、約１０００℃の温度を有
する。ハンドリング装置１２を用いて、サンプルＳを、
サンプル受入装置１１から試料把持兼移送装置２２にお
ける試料把持位置まで移送する。サンプルチャック機構
２１を下降して、そのチャック爪２７によって逆テーパ
状円柱体からなるサンプルＳの小径部を把持する（図５
（ａ）参照）。試料把持作業後、サンプルチャック機構
２１と一体的にサンプルＳを上昇する。砥石切断装置２
３のサンプル回転切断刃２９によってサンプルＳから大
径部を切断する（図５（ａ）参照）。この切断によっ
て、残された小径部から形成される分析用スライス試料
Ｓ１の温度は、例えば、１０００℃から８００℃に降下
する。その後、試料把持兼移動装置２２を試料冷却装置
２５まで移動し、分析用スライス試料Ｓ１をその水タン
ク３１内に貯留した冷却水中に浸漬して急冷却する（図
５（ｂ）参照）。この急冷却によって、分析用スライス
試料Ｓ１の温度は、例えば、８００℃から４００℃に降
下する。次に、試料把持兼移送装置２２を移動して砥石
研磨装置２４の上方にもたらし、分析用スライス試料Ｓ
１の表面を回転砥石板３０の砥面に当接して粗研磨する
（図５（ｃ））。このような砥石研磨装置２４による粗
研磨によって、例えば、分析用スライス試料Ｓ１の温度
は４００℃から３００℃に降下する。次に、試料把持兼
移送装置２２を移動して再度試料冷却装置２５上にもた
らし、分析用スライス試料Ｓ１が低炭素鋼の場合は、３
００℃から３０℃に急冷却を行い、分析用スライス試料
Ｓ１が高炭素鋼の場合は、いったん３００℃から２００
℃に徐冷却を行い、その後、２００℃から３０℃に急冷
却を行なう（図５（ｄ））。次に、試料把持兼移送装置
２２を移動してベルト研磨装置２６の上方にもたらし、
分析用スライス試料Ｓ１の表面を無端回動ベルト３２の
砥面に当接して仕上げ研磨し、鋼中成分分析用試料Ｓ２
を加工する（図５（ｅ））。この仕上げ研磨によって、
鋼中成分分析用試料Ｓ２の温度は３０℃から試料適温で
ある５０℃に上昇する。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例に係る鋼中成分分析用試料
の加工方法と従来の鋼中成分分析用試料の加工方法とに
ついて実験を行なったので、表１にその結果を示す。
の加工方法と従来の鋼中成分分析用試料の加工方法とに
ついて実験を行なったので、表１にその結果を示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１から明らかなように、従来の鋼中成分
分析用試料の加工方法におけるサンプル不良率が５％で
あるのに対し、本発明に係る鋼中成分分析用試料の加工
方法におけるサンプル不良率は０％であり、鋼中成分分
析用試料の歩留りが良好であることが判明した。従来の
鋼中成分分析用試料の加工方法における処理時間が１０
５秒であるのに対し、本発明に係る鋼中成分分析用試料
の加工方法における処理時間は５５秒であり、処理時間
を５０秒も短縮できることが判明した。また、従来の鋼
中成分分析用試料の加工方法と比較して、本発明に係る
鋼中成分分析用試料の加工方法は、二次精錬に用いるＤ
Ｈ炉や、取鍋の耐火寿命についても延命化を図ることが
できることが判明した。また、従来の鋼中成分分析用試
料の加工方法と比較して、本発明に係る鋼中成分分析用
試料の加工方法は、ＤＨ炉や取鍋を用いた二次精錬にお
ける合金歩留りを向上できることが判明した。さらに、
二次精錬等に要する電気、蒸気、アルゴンガスの使用量
や、二次精錬装置の維持費などのユーティリティコスト
も削減できることが判明した。
分析用試料の加工方法におけるサンプル不良率が５％で
あるのに対し、本発明に係る鋼中成分分析用試料の加工
方法におけるサンプル不良率は０％であり、鋼中成分分
析用試料の歩留りが良好であることが判明した。従来の
鋼中成分分析用試料の加工方法における処理時間が１０
５秒であるのに対し、本発明に係る鋼中成分分析用試料
の加工方法における処理時間は５５秒であり、処理時間
を５０秒も短縮できることが判明した。また、従来の鋼
中成分分析用試料の加工方法と比較して、本発明に係る
鋼中成分分析用試料の加工方法は、二次精錬に用いるＤ
Ｈ炉や、取鍋の耐火寿命についても延命化を図ることが
できることが判明した。また、従来の鋼中成分分析用試
料の加工方法と比較して、本発明に係る鋼中成分分析用
試料の加工方法は、ＤＨ炉や取鍋を用いた二次精錬にお
ける合金歩留りを向上できることが判明した。さらに、
二次精錬等に要する電気、蒸気、アルゴンガスの使用量
や、二次精錬装置の維持費などのユーティリティコスト
も削減できることが判明した。
【図１】本発明の一実施の形態に係る鋼中成分分析用試
料の加工方法の工程を示すフローチャートである。
料の加工方法の工程を示すフローチャートである。
【図２】同方法及び従来法における試料温度と加工時間
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図３】同方法に用いることができる分析試料調整装置
の正面図である。
の正面図である。
【図４】同方法に用いることができる分析試料調整装置
の平面図である。
の平面図である。
【図５】同鋼中成分分析用試料の加工工程の説明図であ
る。
る。
【図６】従来の鋼中成分分析用試料の加工方法の工程を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
Ａ 分析試料調整装置 Ｓ サンプル Ｓ１ 分析用スライス試料 Ｓ２ 鋼中成分
分析用試料 １０ 気送管 １１ サンプル
受入装置 １２ ハンドリング装置 １３ 分析試料
加工装置 １４ ガス分析試料加工装置 ２０ 横フレー
ム ２１ サンプルチャック機構 ２２ 試料把持
兼移送装置 ２３ 砥石切断装置 ２４ 砥石研磨
装置 ２５ 試料冷却装置 ２６ ベルト研
磨装置 ２７ チャック爪 ２８ カム機構 ２９ 回転切断刃 ３０ 回転砥石
板 ３１ 水タンク ３２ 無端回動
ベルト
分析用試料 １０ 気送管 １１ サンプル
受入装置 １２ ハンドリング装置 １３ 分析試料
加工装置 １４ ガス分析試料加工装置 ２０ 横フレー
ム ２１ サンプルチャック機構 ２２ 試料把持
兼移送装置 ２３ 砥石切断装置 ２４ 砥石研磨
装置 ２５ 試料冷却装置 ２６ ベルト研
磨装置 ２７ チャック爪 ２８ カム機構 ２９ 回転切断刃 ３０ 回転砥石
板 ３１ 水タンク ３２ 無端回動
ベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峰 隆昭 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内 (56)参考文献 特開 平５−172717（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−43274（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−240747（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−120455（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225188（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−56165（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 1/28 G01N 1/10 G01N 1/32 G01N 33/20
Claims (2)
- 【請求項１】 溶融金属から採取され気送管にて搬送さ
れた高温のサンプルを切断して分析用スライス試料を採
取し、該分析用スライス試料をマルテンサイト変態開始
温度よりわずかに高い温度まで急冷却して一次冷却を行
い、該一次冷却終了後、前記分析用スライス試料の表面
に粗研磨加工を行い、該粗研磨加工終了後、前記分析用
スライス試料を鋼種に応じて急冷却する又は徐冷却後急
冷却して常温まで二次冷却を行い、該二次冷却終了後、
前記分析用スライス試料の表面に仕上げ研磨を行うこと
により、鋼中成分分析用試料を加工するようにしたこと
を特徴とする鋼中成分分析用試料の加工方法。 - 【請求項２】 前記二次冷却において、前記分析用スラ
イス試料が低炭素鋼の場合は該分析用スライス試料を急
冷却して二次冷却を行い、前記分析用スライス試料が高
炭素鋼の場合は該分析用スライス試料を徐冷却した後急
冷却することを特徴とする請求項１記載の鋼中成分分析
用試料の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07335921A JP3083984B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 鋼中成分分析用試料の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07335921A JP3083984B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 鋼中成分分析用試料の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09152391A JPH09152391A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3083984B2 true JP3083984B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=18293855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07335921A Expired - Fee Related JP3083984B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 鋼中成分分析用試料の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3083984B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100427378B1 (ko) * | 2001-12-13 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | 주철소재의 탄소분석 시료채취 및 전처리방법 |
| JP5459267B2 (ja) * | 2011-06-07 | 2014-04-02 | 新日鐵住金株式会社 | 鉄鋼材料粒界破断試料の作製方法 |
| CN102830082A (zh) * | 2012-08-03 | 2012-12-19 | 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 | 炉前炼钢气体试样的制备方法以及分析气体含量的方法 |
| JP6248801B2 (ja) * | 2014-05-19 | 2017-12-20 | 新日鐵住金株式会社 | 元素分析試料調製方法および装置 |
| EP3139155B1 (en) * | 2014-07-09 | 2019-05-01 | JFE Steel Corporation | Method for analyzing nitrogen in metal samples, device for analyzing nitrogen in metal samples, method for adjusting nitrogen concentration in molten steel, and steel production method |
| CN111307765A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-06-19 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司 | 一种奥氏体不锈钢夹杂物的检测方法 |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP07335921A patent/JP3083984B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09152391A (ja) | 1997-06-10 |
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