JP4051392B1 - 金属溶湯への浸漬用耐熱保護紙管及び耐熱保護管、それを用いた溶湯測温プローブ、溶湯試料採取プローブ、溶湯酸素濃度測定プローブ - Google Patents
金属溶湯への浸漬用耐熱保護紙管及び耐熱保護管、それを用いた溶湯測温プローブ、溶湯試料採取プローブ、溶湯酸素濃度測定プローブ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】耐熱保護紙官1は、細長い筒状の紙管2とその紙管2の先端部所定長さに外装した耐火材層3からなる。 紙管2は、テープ状のクラフト紙を螺旋状に複数層巻き回し、接着剤で重なり部分を接着しながら筒状に巻いて形成したものである。 耐火層3は、珪藻土を主成分として、これに若干の向き助剤を加えたのを有機バインダーで結合させたものである。
【選択図】図1
Description
(第1の実施形態)
本実施形態は、耐熱保護紙管としての実施形態である。図1は、その耐熱保護紙管の外形の一例を斜視図で示したものである。本実施形態の耐熱保護紙管1は、細長い筒状の紙管2と、その紙管2の先部所定長さに外装した耐火材層3から成る。
(試作品A)焼成珪藻土88%、ポリ酢酸ビニール1%、アタパルジャイト7.5%、ガラス繊維3.5%
(試作品B)焼成珪藻土85%、ポリ酢酸ビニール4.5%、アタパルジャイト7.5%、ガラス繊維3%
(試作品C)焼成珪藻土83%、ポリ酢酸ビニール7%、アタパルジャイト7%、ガラス繊維3%
なお、上記実施形態では珪藻土の結合強度を高めるため繊維状形態を持つ無機助剤を使用したが、ベントナイトのような粘土鉱物でも良い。又はこれらの無機助剤を使用せずに珪藻土の配合割合をその分だけ増加させてもよい。
本実施形態は、第1の実施形態の耐熱保護紙管1から紙管2を除いて耐火材層3のみとした耐熱保護管である。その外観斜視図を図2に示す。本実施形態の耐熱保護管4の耐火材成分は第1の実施形態の耐火材層3と同じであり、珪藻土を主成分とし、これに若干の無機助剤を加えたものを有機バインダーで結合させたものである。珪藻土の割合は乾燥固形分の重量比で83〜88重量%、有機バインダーは1〜7重量%、残りが無機助剤である。
本実施形態は、第1の実施形態の耐熱保護紙管1における耐火材層3の材質に変更を加えたもので、耐火材層3の材質に、水酸化アルミニウム又は含水カオリンの何れか又は双方を加えたものである。水酸化アルミニウム、含水カオリンは、何れも高温に加熱されると分解して水を発生させる性質を有する。
本実施形態は、第1の実施形態の耐熱保護紙管1における耐火材層3の材料に変更を加えた物で,耐火材層3の増量剤として廉価な無機材料であるワラストナイト又は焼成パーライト発泡体の何れか、または双方を含ませることによって更に製造コストを低減させたものである。この場合、耐火材層中の珪藻殻は断熱材として機能するので、本来は耐火性能の劣るこれら無機材料を利用可能なものとすることができる。実施例では珪藻土と同重量のワラストナイトを加えたところ、材厚3mmもので1,700℃超の溶鋼に10秒以上の使用が可能であった。なお、ワラストナイトはウォラストナイト(和名:珪灰石)とも呼ばれる天然鉱物であり、粉砕すると繊維質粉末になる。繊維質であるため石綿の代替繊維として強い関心が寄せられている鉱物である。焼成パーライト発泡体は、黒曜石やパーライト(岩石)を高温で熱処理してできる発泡体であり、多孔質の特性を有する。
本実施形態は、第1〜第4の実施形態にて説明した耐熱保護紙管1、耐熱保護管4を溶湯の測温用、溶湯試料採取用、及び溶湯酸素濃度測定用のプローブに応用した実施形態である。図3は、耐熱保護紙管1を採用した溶湯測温プローブ6の一例の断面図である。耐熱保護紙管1の先端には、熱電対9を内蔵するU字形石英管10が、そのU字形部を耐熱保護紙管1の先端から突出させるようにして耐火セメント8にて固定してある。石英管10のU字形部は、軟鋼製キャップ11で保護されている。熱電対9の起電力は、耐熱保護紙管1の内部を通る補償導線13により外部の起電力測定器に導かれる。溶湯の測温に要する時間は4〜6秒間である。該作業のために耐熱保護紙管に求められる性能は、その2倍の時間つまり12秒間は本体紙管をその乾留温度以下に維持することである。本体紙管をそのような温度以下に維持すれば、補償導線13は高温溶湯から保護される。熱電対9、それを内蔵する石英管10、及びキャップ11は消耗品である。図3の溶湯測温プローブ6は耐熱保護紙管1を補償導線13の保護に使用した例であるが、代わりに紙管2を有しない前述の耐熱保護管4を使用してもよい。
Claims (11)
- 金属溶湯の測温、試料採取等のために金属溶湯中に浸漬される熱電対リード線、試料採取容器等を高温溶湯から保護するための耐熱保護紙管であって、紙管の外周面に主成分としての珪藻土を有機バインダーで結合させた耐火材を外装し、乾燥させて成ることを特徴とする耐熱保護紙管。
- 請求項1に記載の耐熱保護紙管であって、前記耐火材の成分として珪藻土を83〜88重量%、前記有機バインダーとしてポリ酢酸ビニールを1〜7重量%、無機助剤としてアタパルジャイト、ベントナイト、モンモリロナイトの何れか1種以上とガラス繊維、を含ませたことを特徴とする耐熱保護紙管。
- 請求項1又は2に記載の耐熱保護紙管であって、前記有機バインダーがポリ酢酸ビニール、澱粉、ポリビニールアルコール、エストラマー、カゼインの何れか1種以上であることを特徴とする耐熱保護紙管。
- 請求項2又は3に記載の耐熱保護紙管であって、前記耐火材に水酸化アルミニウム又は含水カオリンの何れか又は双方を含ませたことを特徴とする耐熱保護紙管。
- 請求項1乃至4の何れかに記載の耐熱保護紙管であって、前記耐火材にワラストナイト又は焼成パーライト発泡体の何れか又は双方を含ませたことを特徴とする耐熱保護紙管。
- 金属溶湯への浸漬、その他の用途で高熱から被保護物を保護するための耐熱保護管であって、主成分としての珪藻土を有機バインダーで結合した耐火材を管状に形成させて成ることを特徴とする耐熱保護管。
- 請求項6に記載の耐熱保護管であって、前記耐火材の成分として珪藻土を83〜88重量%、前記有機バインダーとしてポリ酢酸ビニールを1〜7重量%、無機助剤としてアタパルジャイト、ベントナイト、モンモリロナイトの何れか1種以上とガラス繊維、を含ませたことを特徴とする耐熱保護管。
- 請求項6又は7に記載の耐熱保護管であって、前記有機バインダーがポリ酢酸ビニール、澱粉、ポリビニールアルコール、エストラマー、カゼインの何れか1種以上であることを特徴とする耐熱保護管。
- 請求項1乃至8の何れかに記載の耐熱保護紙管又は耐熱保護管の先端部に溶湯温度測定用熱電対を取り付け、該熱電対の起電力を外部の測定器に導く補償導線を前記管に挿通して成ることを特徴とする溶湯測温プローブ。
- 請求項1乃至8の何れかに記載の耐熱保護紙管又は耐熱保護管の先端部管内に、溶湯を取り込んで収容する耐火性の試料採取容器を収納して成ることを特徴とする溶湯試料採取プローブ。
- 請求項1乃至8の何れかに記載の耐熱保護紙管又は耐熱保護管の先端部に酸素濃度測定用センサを取り付け、該センサの酸素起電力を外部の測定器に導く補償導線を前記管に挿通して成ることを特徴とする溶湯酸素濃度測定プローブ。
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