JP6745771B2 - Continuous temperature measuring probe for molten metal and continuous temperature measuring device - Google Patents

Continuous temperature measuring probe for molten metal and continuous temperature measuring device Download PDF

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Description

本発明は、溶融金属、特に、タンディッシュ等の連続鋳造設備内の溶融金属の温度を連続的に測定することが可能な溶融金属の連続測温プローブ及び連続測温装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a continuous temperature measuring probe and a continuous temperature measuring device for a molten metal, particularly a molten metal capable of continuously measuring the temperature of the molten metal in a continuous casting facility such as a tundish.

連続鋳造において、溶融金属の温度は、安定操業、品質などを決定付ける重要な因子であることから、溶融金属の温度を常に正確に把握する必要がある。
従来、溶融金属の測温方法として、消耗型熱電対プローブを溶融金属中に浸漬させて測温する方法が一般に知られている。この測温方法は、精度の高い測温を行うことが可能であるものの、熱電対が消耗するまでの僅かな時間に温度を読み取らなければならない。したがって、この測温方法では、連続測温を行うことができない。
そこで、特許文献１は、先端部が閉鎖された保護管の後端部に放射温度計が配置された連続測温プローブを用いた測温方法を提案している。また、特許文献２は、先端部が閉鎖され且つ後端部に放射温度計が配置された内管と、先端部が閉鎖され且つ内管を保護する外管とからなる二重管構造を有する連続測温プローブを用いた測温方法を提案している。 In continuous casting, the temperature of the molten metal is an important factor that determines stable operation, quality, etc. Therefore, the temperature of the molten metal must always be accurately grasped.
Conventionally, as a method of measuring the temperature of a molten metal, a method of immersing a consumable thermocouple probe in the molten metal to measure the temperature is generally known. Although this temperature measuring method enables highly accurate temperature measurement, the temperature must be read in a short time until the thermocouple is consumed. Therefore, continuous temperature measurement cannot be performed by this temperature measurement method.
Therefore, Patent Document 1 proposes a temperature measuring method using a continuous temperature measuring probe in which a radiation thermometer is arranged at the rear end of a protective tube whose front end is closed. Further, Patent Document 2 has a double-pipe structure including an inner pipe whose front end is closed and a radiation thermometer is arranged at its rear end, and an outer pipe whose front end is closed and protects the inner pipe. A temperature measurement method using a continuous temperature measurement probe is proposed.

特開平４−３４８２３６号公報JP-A-4-348236 特開平７−１２６５０号公報JP, 7-12650, A

従来の連続測温プローブを用いた測温方法では、実際の溶融金属の温度よりも低い温度が表示されることがあり、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することができないという問題がある。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することが可能な溶融金属の連続測温プローブ及び連続測温装置を提供することを目的とする。 In the conventional temperature measuring method using the continuous temperature measuring probe, a temperature lower than the actual temperature of the molten metal may be displayed, and there is a problem that the accurate temperature of the molten metal cannot be continuously measured. is there.
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a continuous temperature measuring probe for a molten metal and a continuous temperature measuring device capable of continuously measuring an accurate temperature of the molten metal. The purpose is to

本発明者らは、従来の連続測温プローブを用いた溶融金属の測温方法において、実際の溶融金属の温度よりも低い温度が表示されてしまう原因について鋭意研究した結果、溶融金属と接触する保護管又は外管の内部にガスが発生し、放射温度計又は内管の表面に煤状の物質が付着することにより、放射温度計への赤外線放射エネルギーが遮られることに起因していることを見出した。そして、放射温度計又は内管の表面に付着する煤状の物質の原因となるガスが、炭化ケイ素の熱分解に起因しており、溶融金属と接触する保護官又は外管を、炭化ケイ素を含有しない炭素含有耐火物を用いて形成することにより、上記の問題を解決し得ることを見出した。 The inventors of the present invention have diligently studied the cause of displaying a temperature lower than the actual temperature of the molten metal in the conventional method for measuring the temperature of the molten metal using a continuous temperature measurement probe, and as a result, contact with the molten metal This is caused by the fact that gas is generated inside the protective tube or outer tube, and soot-like substances adhere to the surface of the radiation thermometer or inner tube, which blocks infrared radiation energy to the radiation thermometer. Found. Then, the gas that causes the soot-like substance adhering to the surface of the radiation thermometer or the inner tube is caused by the thermal decomposition of silicon carbide, and the protective officer or the outer tube that comes into contact with the molten metal is protected from the silicon carbide. It has been found that the above problems can be solved by using a carbon-containing refractory that does not contain carbon.

すなわち、本発明は、先端部が閉鎖された保護管の後端部に放射温度計が配置された溶融金属の連続測温プローブであって、前記保護管が、炭化ケイ素を含有しないアルミナグラファイトから形成されていることを特徴とする溶融金属の連続測温プローブである。
また、本発明は、先端部が閉鎖され且つ後端部に放射温度計が配置された内管と、先端部が閉鎖され且つ前記内管を保護する外管とからなる二重管構造を有する溶融金属の連続測温プローブであって、前記外管が、炭化ケイ素を含有しないアルミナグラファイトから形成されていることを特徴とする溶融金属の連続測温プローブである。
さらに、本発明は、前記溶融金属の連続測温プローブを備えることを特徴とする溶融金属の連続測温装置である。

That is, the present invention is a continuous temperature measuring probe of molten metal in which a radiation thermometer is arranged at the rear end of a protective tube having a closed front end, wherein the protective tube is made of alumina graphite that does not contain silicon carbide. It is a continuous temperature measuring probe of molten metal characterized by being formed.
Further, the present invention has a double pipe structure including an inner pipe having a closed front end and a radiation thermometer arranged at the rear end, and an outer pipe having a closed front end and protecting the inner pipe. A continuous temperature measuring probe for molten metal, wherein the outer tube is formed of alumina graphite containing no silicon carbide.
Further, the present invention is a continuous temperature measuring device for molten metal, comprising the continuous temperature measuring probe for molten metal.

本発明によれば、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することが可能な溶融金属の連続測温プローブ及び連続測温装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a continuous temperature measuring probe for a molten metal and a continuous temperature measuring device capable of continuously measuring an accurate temperature of a molten metal.

実施の形態１に係る溶融金属の連続測温プローブの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the continuous temperature measuring probe for molten metal according to the first embodiment. 実施の形態２に係る溶融金属の連続測温プローブの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a continuous temperature measuring probe for molten metal according to a second embodiment.

以下、本発明の溶融金属の連続測温プローブ及び連続測温装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。 Preferred embodiments of a continuous temperature measuring probe for molten metal and a continuous temperature measuring device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブの断面図である。なお、図１の断面図は、発明の理解を容易にするために模式化しており、各部材の大きさ及び形状などの条件は限定されない。また、この連続測温プローブには、必要に応じて各種部材を追加してもよい。 Embodiment 1.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a continuous temperature measuring probe for molten metal according to the present embodiment. The cross-sectional view of FIG. 1 is schematic for easy understanding of the invention, and conditions such as size and shape of each member are not limited. Further, various members may be added to the continuous temperature measuring probe as needed.

図１において、本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１は、先端部が閉鎖された保護管２と、保護管２の後端部に配置された放射温度計３とを備えている。放射温度計３は、固定手段４によって固定されており、放射温度計３の検出部が保護管２に収容されている。また、保護管２の後端部周辺には、台座部５、及び放射温度計３を包囲するハウジング６が設けられている。放射温度計３には、放射温度計３で計測された信号を外部の信号処理装置（図示していない）に伝達するための光ファイバ７が接続されている。また、ハウジング６には、放射温度計３を冷却するための冷却媒体の供給口８及び排出口９が設けられている。 In FIG. 1, a continuous temperature measuring probe 1 for molten metal according to the present embodiment includes a protective tube 2 having a closed front end, and a radiation thermometer 3 arranged at the rear end of the protective tube 2. There is. The radiation thermometer 3 is fixed by the fixing means 4, and the detection part of the radiation thermometer 3 is housed in the protective tube 2. A pedestal portion 5 and a housing 6 surrounding the radiation thermometer 3 are provided around the rear end portion of the protective tube 2. An optical fiber 7 for transmitting the signal measured by the radiation thermometer 3 to an external signal processing device (not shown) is connected to the radiation thermometer 3. Further, the housing 6 is provided with a supply port 8 and a discharge port 9 for a cooling medium for cooling the radiation thermometer 3.

上記のような構造を有する連続測温プローブ１では、保護管２の先端部を溶融金属に浸漬すると、溶融金属の熱放射による赤外線放射エネルギーが保護管２の内部を介して放射温度計３に伝達されるため、この赤外線放射エネルギーを放射温度計３で計測することにより、信号処理装置において溶融金属の温度を求めることができる。また、放射温度計３は、溶融金属３に接触しておらず、また、冷却媒体によって冷却されるため、長期間にわたって溶融金属の温度を安定して測定することができる。 In the continuous temperature measuring probe 1 having the above structure, when the tip of the protective tube 2 is immersed in the molten metal, infrared radiation energy due to thermal radiation of the molten metal is transmitted to the radiation thermometer 3 through the inside of the protective tube 2. Since the infrared radiation energy is transmitted, the temperature of the molten metal can be obtained in the signal processing device by measuring the infrared radiation energy with the radiation thermometer 3. Further, since the radiation thermometer 3 is not in contact with the molten metal 3 and is cooled by the cooling medium, the temperature of the molten metal can be stably measured over a long period of time.

本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１では、保護管２が炭化ケイ素を含有しない炭素含有耐火物から形成される。このような炭素含有耐火物を用いて保護管２を形成することにより、保護管２の先端部を溶融金属に浸漬した際に、放射温度計３の表面に付着する煤状の物質の原因となるガスの発生を防止することができる。そのため、実際の溶融金属の温度よりも低い温度が表示されることがなく、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することができる。 In the continuous temperature measuring probe 1 for molten metal according to the present embodiment, the protective tube 2 is formed of a carbon-containing refractory containing no silicon carbide. By forming the protective tube 2 using such a carbon-containing refractory, the cause of the soot-like substance that adheres to the surface of the radiation thermometer 3 when the tip of the protective tube 2 is immersed in molten metal It is possible to prevent the generation of the gas. Therefore, the temperature lower than the actual temperature of the molten metal is not displayed, and the accurate temperature of the molten metal can be continuously measured.

一般に、炭化ケイ素は、炭素の酸化防止及び炭素含有耐火物の機械的強度などを向上させるために炭素含有耐火物に配合されることが多いが、炭化ケイ素を含有する炭素含有耐火物から形成される保護管２の先端部を溶融金属に浸漬した場合、放射温度計３の表面に煤状の物質が付着する。この煤状の物質は、ＥＰＭＡ分析を行った結果、Ｓｉ、Ｏ及びＣを成分として含んでおり、保護管２の先端部を溶融金属に浸漬した際に以下のような反応が起こるためであると考えられる。
ＳｉＣ→Ｓｉ＋Ｃ
Ｓｉ＋Ｏ２→ＳｉＯ２
２Ｃ＋Ｏ２→２ＣＯ
２ＣＯ＋Ｏ２→２ＣＯ２ In general, silicon carbide is often blended with a carbon-containing refractory to improve the oxidation resistance of carbon and the mechanical strength of the carbon-containing refractory, but it is formed from the carbon-containing refractory containing silicon carbide. When the tip of the protective tube 2 is immersed in molten metal, soot-like substance adheres to the surface of the radiation thermometer 3. This soot-like substance contains Si, O and C as components as a result of EPMA analysis, and the following reaction occurs when the tip of the protective tube 2 is immersed in the molten metal. it is conceivable that.
SiC→Si+C
Si+O 2 →SiO 2
2C+O 2 → 2CO
2CO+O 2 → 2CO 2

すなわち、炭化ケイ素を含有する炭素含有耐火物から形成される保護管２の先端部は、溶融金属に浸漬した際に炭化ケイ素が分解してガスとなり、このガスによって放射温度計３の表面にＳｉ、Ｏ及びＣを含む煤状の物質（例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＣなど）が形成されると考えられる。この煤状の物質は、放射温度計３への赤外線放射エネルギーを遮るため、溶融金属の正確な温度を測定することができない原因となる。 That is, the tip portion of the protection tube 2 formed of a carbon-containing refractory material containing silicon carbide decomposes silicon carbide into a gas when immersed in molten metal, and this gas causes Si on the surface of the radiation thermometer 3. It is considered that a soot-like substance containing C, O, and C (for example, SiO 2 , SiC, etc.) is formed. This soot-like substance blocks the infrared radiation energy to the radiation thermometer 3, which causes the inaccurate temperature measurement of the molten metal.

保護管２の形成に用いられる炭素含有耐火物としては、炭化ケイ素を含有しないものであれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。
炭素含有耐火物としては、アルミナグラファイトなどのアルミナカーボン系耐火物；ジルコニアグラファイトなどのジルコニアカーボン系耐火物；スピネルグラファイトなどのスピネルカーボン系耐火物、マグネシアグラファイトなどのマグネシアカーボン系耐火物などが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。 The carbon-containing refractory used for forming the protective tube 2 is not particularly limited as long as it does not contain silicon carbide, and those known in the art can be used.
Examples of carbon-containing refractories include alumina carbon refractories such as alumina graphite; zirconia carbon refractories such as zirconia graphite; spinel carbon refractories such as spinel graphite; magnesia carbon refractories such as magnesia graphite. .. These may be used alone or in combination of two or more.

炭素含有耐火物は、当該技術分野において公知の方法に準じて製造することができる。例えば、アルミナカーボン系耐火物は、アルミナ原料及び炭素原料を含む原料混合物に、有機バインダーを添加して混練して成形した後、熱処理することによって製造することができる。ここで、原料混合物には、炭素の酸化防止及び炭素含有耐火物の機械的強度などを向上させる点から、炭化ケイ素以外の公知の添加物（例えば、炭化ホウ素、金属Ｓｉ、金属Ａｌなど）を配合していてもよい。 The carbon-containing refractory can be manufactured according to a method known in the art. For example, an alumina-carbon refractory can be manufactured by adding an organic binder to a raw material mixture containing an alumina raw material and a carbon raw material, kneading and molding the mixture, and then heat treating the mixture. Here, known additives other than silicon carbide (for example, boron carbide, metal Si, metal Al, etc.) are added to the raw material mixture from the viewpoint of improving the oxidation resistance of carbon and the mechanical strength of the carbon-containing refractory. It may be blended.

保護管２に用いるのに特に好ましい炭素含有耐火物は、耐溶損性及び耐ヒートショック性などの観点から、アルミナグラファイトである。その中でも、アルミナグラファイトは、アルミナ、グラファイト及び不可避不純物からなることが好ましい。
アルミナグラファイトにおけるアルミナの含有量は、特に限定されないが、一般に５０質量％〜８０質量％、好ましくは５５質量％〜７５質量％、より好ましくは６０質量％〜７０質量％である。
アルミナグラファイトにおけるグラファイトの含有量は、特に限定されないが、一般に２０質量％〜５０質量％、好ましくは２５質量％〜４５質量％、より好ましくは３０質量％〜４０質量％である。
アルミナグラファイトにおける不可避不純物の含有量は、特に限定されないが、一般に５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下である。 A particularly preferable carbon-containing refractory for use in the protective tube 2 is alumina graphite from the viewpoint of melting resistance and heat shock resistance. Among them, alumina graphite is preferably composed of alumina, graphite and unavoidable impurities.
Although the content of alumina in the alumina graphite is not particularly limited, it is generally 50% by mass to 80% by mass, preferably 55% by mass to 75% by mass, and more preferably 60% by mass to 70% by mass.
The content of graphite in the alumina graphite is not particularly limited, but is generally 20% by mass to 50% by mass, preferably 25% by mass to 45% by mass, more preferably 30% by mass to 40% by mass.
The content of unavoidable impurities in the alumina graphite is not particularly limited, but is generally 5 mass% or less, preferably 3 mass% or less, more preferably 2 mass% or less.

放射温度計３は、溶融金属から放出される赤外線放射エネルギーを計測することが可能なものであれば特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。放射温度計３の例としては、赤外放射温度計、二色温度計などが挙げられる。 The radiation thermometer 3 is not particularly limited as long as it can measure the infrared radiation energy emitted from the molten metal, and a known one in the technical field can be used. Examples of the radiation thermometer 3 include an infrared radiation thermometer and a two-color thermometer.

本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１が測温可能な溶融金属としては、特に限定されず、製鋼工程における各種溶鋼が挙げられる。その中でも、本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１は、タンディッシュ等の連続鋳造設備内の溶鋼を測温するのに最適である。 The molten metal that can be measured by the continuous temperature measuring probe 1 for molten metal according to the present embodiment is not particularly limited, and various molten steels in the steelmaking process can be cited. Among them, the continuous temperature measuring probe 1 for molten metal according to the present embodiment is most suitable for measuring the temperature of molten steel in a continuous casting facility such as a tundish.

本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１は、溶融金属の連続測温装置に取り付けて使用することができる。この場合、連続測温プローブ１の光ファイバ７を、溶融金属の連続測温装置の信号処理装置に接続して使用すればよい。溶融金属の連続測温装置としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。 The continuous temperature measuring probe 1 for molten metal according to the present embodiment can be used by being attached to a continuous temperature measuring device for molten metal. In this case, the optical fiber 7 of the continuous temperature measuring probe 1 may be used by connecting it to the signal processing device of the continuous temperature measuring device for molten metal. The continuous temperature measuring device for molten metal is not particularly limited, and a device known in the art can be used.

本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１によれば、放射温度計３の表面に付着する煤状の物質の原因となるガスの発生を防止することができるため、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することができる。 According to the continuous temperature measuring probe 1 for molten metal according to the present embodiment, it is possible to prevent the generation of gas that causes soot-like substances adhering to the surface of the radiation thermometer 3, so that accurate measurement of molten metal is possible. Various temperatures can be measured continuously.

実施の形態２．
図２は、本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブの断面図である。
図２において、本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１０は、保護管２の代わりに、内管１１と内管１１を保護する外管１２とからなる二重管構造を用いた点で実施の形態１に係る溶融金属の連続測温プローブ１と相違する。すなわち、本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１０は、先端部が閉鎖された内管１１と、内管１１の後端部に配置された放射温度計３と、先端部が閉鎖され且つ内管１１を保護する外管１２とを備えている。放射温度計３は、固定手段４によって固定されており、放射温度計３の検出部が内管１２に収容されている。以下、実施の形態１に係る溶融金属の連続測温プローブ１と相違する点について説明する。 Embodiment 2.
FIG. 2 is a sectional view of the continuous temperature measuring probe for molten metal according to the present embodiment.
In FIG. 2, the continuous temperature measuring probe 10 for molten metal according to the present embodiment uses a double pipe structure including an inner pipe 11 and an outer pipe 12 for protecting the inner pipe 11, instead of the protective pipe 2. This is different from the continuous temperature measuring probe 1 for molten metal according to the first embodiment in points. That is, the continuous temperature measuring probe 10 for molten metal according to the present embodiment has an inner tube 11 with a closed tip, a radiation thermometer 3 arranged at the rear end of the inner tube 11, and a closed tip. And an outer tube 12 that protects the inner tube 11. The radiation thermometer 3 is fixed by the fixing means 4, and the detection part of the radiation thermometer 3 is housed in the inner tube 12. Hereinafter, differences from the molten metal continuous temperature measurement probe 1 according to the first embodiment will be described.

上記のような構造を有する連続測温プローブ１０では、連続測温プローブ１０の先端部を溶融金属に浸漬すると、溶融金属の熱放射による赤外線放射エネルギーが内管１１の内部を介して放射温度計３に伝達されるため、この赤外線放射エネルギーを放射温度計３で計測することにより、信号処理装置において溶融金属の温度を求めることができる。また、放射温度計３は、溶融金属３に接触しておらず、また、冷却媒体によって冷却されるため、長期間にわたって溶融金属の温度を安定して測定することができる。 In the continuous temperature measurement probe 10 having the above structure, when the tip of the continuous temperature measurement probe 10 is immersed in the molten metal, infrared radiation energy due to thermal radiation of the molten metal is transmitted through the inner tube 11 to a radiation thermometer. Since the infrared radiation energy is measured by the radiation thermometer 3, the temperature of the molten metal can be obtained in the signal processing device. Further, since the radiation thermometer 3 is not in contact with the molten metal 3 and is cooled by the cooling medium, the temperature of the molten metal can be stably measured over a long period of time.

本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１０では、外管１２が炭化ケイ素を含有しない炭素含有耐火物から形成される。このような炭素含有耐火物を用いて外管１２を形成することにより、外管１２の先端部が溶融金属と接触した際に、内管１１の表面に付着する煤状の物質の原因となるガスの発生を防止することができる。そのため、実際の溶融金属の温度よりも低い温度が表示されることがなく、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することができる。なお、外管１２としては、実施の形態１に係る溶融金属の連続測温プローブ１０の保護管２と同様のものを用いることができる。 In the continuous temperature measuring probe 10 for molten metal according to the present embodiment, the outer tube 12 is formed of a carbon-containing refractory containing no silicon carbide. By forming the outer tube 12 using such a carbon-containing refractory, when the tip of the outer tube 12 comes into contact with molten metal, it causes soot-like substances that adhere to the surface of the inner tube 11. Generation of gas can be prevented. Therefore, the temperature lower than the actual temperature of the molten metal is not displayed, and the accurate temperature of the molten metal can be continuously measured. The outer tube 12 may be the same as the protective tube 2 of the continuous temperature measuring probe 10 for molten metal according to the first embodiment.

また、炭化ケイ素を含有しない炭素含有耐火物として、アルミナグラファイトなどのアルミナカーボン系耐火物を用いて外管１２を形成する場合、ＣＯガス又はＣＯ２ガスが外管１２の内部に発生することがある。これらのガスは、放射温度計３に用いられる波長帯域（５００ｎｍ〜１５００ｎｍ）の波長を吸収する作用があるため、溶融金属の測温に影響を与える可能性がある。
そこで、本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１０では、内管１１を設けることによって二重管構造を形成することにより、放射温度計３への赤外線放射エネルギーの伝達経路にＣＯガス又はＣＯ２ガスを存在し難くし、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することを可能にしている。 Further, when the outer tube 12 is formed by using an alumina carbon-based refractory material such as alumina graphite as the carbon-containing refractory material containing no silicon carbide, CO gas or CO 2 gas may be generated inside the outer tube 12. is there. These gases have a function of absorbing wavelengths in the wavelength band (500 nm to 1500 nm) used in the radiation thermometer 3, and therefore may affect the temperature measurement of the molten metal.
Therefore, in the continuous temperature measuring probe 10 for molten metal according to the present embodiment, a double pipe structure is formed by providing the inner pipe 11, so that the CO gas is provided in the transmission path of the infrared radiation energy to the radiation thermometer 3. Alternatively, it makes it difficult for CO 2 gas to be present, and makes it possible to continuously measure the accurate temperature of the molten metal.

内管１１としては、特に限定されず、二重管構造を有する従来の連続測温プローブ１に用いられているものを採用することができる。例えば、内管１１は、再結晶アルミナなどのアルミナ系耐火物を用いて形成することができる。 The inner tube 11 is not particularly limited, and the one used in the conventional continuous temperature measuring probe 1 having a double tube structure can be adopted. For example, the inner tube 11 can be formed by using an alumina-based refractory material such as recrystallized alumina.

本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１０によれば、内管１１の表面に付着する煤状の物質の原因となるガスの発生を防止することができると共に、放射温度計３への赤外線放射エネルギーの伝達経路にＣＯガス又はＣＯ２ガスを存在させ難くすることができるため、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することができる。さらに、本実施の形態に係る溶融金属の連続測温プローブ１０によれば、二重管構造とすることにより、外管１２が溶損した際に外管１２のみを交換することで再利用が可能であるため、単管構造の連続測温プローブ１に比べて連続測温時のコストを低減することができる。 According to the continuous temperature measuring probe 10 for molten metal according to the present embodiment, it is possible to prevent the generation of a gas that causes a soot-like substance adhering to the surface of the inner pipe 11, and at the same time, to the radiation thermometer 3. Since it is possible to make it difficult for CO gas or CO 2 gas to be present in the infrared radiation energy transmission path, the accurate temperature of the molten metal can be continuously measured. Further, the continuous temperature measuring probe 10 for molten metal according to the present embodiment has a double-pipe structure, so that when the outer pipe 12 is melted, it can be reused by replacing only the outer pipe 12. Since this is possible, the cost at the time of continuous temperature measurement can be reduced as compared with the continuous temperature measurement probe 1 having a single pipe structure.

以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例及び比較例に限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示す構造を有する連続測温プローブ１０を作製した。ここで、保護管２は、６４．１質量％のアルミナ、３４．７質量％のグラファイト、及び不可避不純物（残部）からなるアルミナグラファイトを用いて形成した。
（実施例２）
図２に示す二重管構造を有する連続測温プローブ１０を作製した。ここで、内管１１は、再結晶アルミナから形成し、外管１２は、６４．１質量％のアルミナ、３４．７質量％のグラファイト、及び不可避不純物（残部）からなるアルミナグラファイトを用いて形成した。 Hereinafter, the present invention will be specifically described by showing Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples and Comparative Examples.
(Example 1)
A continuous temperature measuring probe 10 having the structure shown in FIG. 1 was produced. Here, the protective tube 2 was formed by using alumina graphite composed of 64.1 mass% alumina, 34.7 mass% graphite, and unavoidable impurities (the balance).
(Example 2)
A continuous temperature measuring probe 10 having a double tube structure shown in FIG. 2 was produced. Here, the inner tube 11 is made of recrystallized alumina, and the outer tube 12 is made of alumina graphite composed of 64.1 mass% alumina, 34.7 mass% graphite, and inevitable impurities (the balance). did.

（比較例１）
図１に示す構造を有する連続測温プローブ１０を作製した。ここで、保護管２は、６２．０質量％のアルミナ、３３．２質量％のグラファイト、４．４質量％の炭化ケイ素、及び不可避不純物（残部）からなるアルミナグラファイトを用いて形成した。
（比較例２）
図２に示す二重管構造を有する連続測温プローブ１０を作製した。ここで、内管１１は、再結晶アルミナから形成し、外管１２は、６２．０質量％のアルミナ、３３．２質量％のグラファイト、４．４質量％の炭化ケイ素、及び不可避不純物（残部）からなるアルミナグラファイトを用いて形成した。 (Comparative Example 1)
A continuous temperature measuring probe 10 having the structure shown in FIG. 1 was produced. Here, the protective tube 2 was formed using alumina graphite composed of 62.0 mass% alumina, 33.2 mass% graphite, 4.4 mass% silicon carbide, and inevitable impurities (the balance).
(Comparative example 2)
A continuous temperature measuring probe 10 having a double tube structure shown in FIG. 2 was produced. Here, the inner tube 11 is formed of recrystallized alumina, and the outer tube 12 is 62.0 mass% alumina, 33.2 mass% graphite, 4.4 mass% silicon carbide, and unavoidable impurities (the balance is the balance). A) is used to form the alumina graphite.

上記の実施例及び比較例で作製した連続測温プローブ１，１０を用いて、タンディッシュ内の溶融金属の温度測定を行った。この測定において、対照として、ヘレウス・エレクトロナイト社製のバッチ式測温装置を用いて溶融金属の温度測定を行った。
その結果、実施例１及び２の連続測温プローブ１，１０を用いた場合は、ヘレウス・エレクトロナイト社製のバッチ式測温装置を用いた場合と比較して、温度差異が５℃未満であった。これに対して比較例１及び２の連続測温プローブ１，１０を用いた場合は、測定を開始してから約３０分を経過した際に温度の低下を示し、ヘレウス・エレクトロナイト社製のバッチ式測温装置を用いた場合と比較して温度差異が１００℃を超えた。そのため、比較例１及び２の連続測温プローブ１，１０を分解して観察を行った結果、比較例１では放射温度計３、比較例２では内管１１の表面に煤状の物質が付着していることを確認した。この煤状の物質をＥＰＭＡ分析にて評価した結果、Ｓｉ、Ｏ、Ｃが成分として含まれていた。つまり、比較例１及び２の連続測温プローブ１，１０では、炭化ケイ素を含有するアルミナグラファイトを用いて保護管２及び外管１２を形成したため、炭化ケイ素が分解してガスとなり、このガスによって放射温度計３又は内管１１の表面にＳｉ、Ｏ、Ｃを含む煤状の物質が形成され、溶融金属の正確な温度ができなかったと考えられる。 The temperature of the molten metal in the tundish was measured using the continuous temperature measuring probes 1 and 10 produced in the above-mentioned Examples and Comparative Examples. In this measurement, as a control, the temperature of the molten metal was measured using a batch type temperature measuring device manufactured by Heraeus Electronite.
As a result, in the case where the continuous temperature measuring probes 1 and 10 of Examples 1 and 2 were used, the temperature difference was less than 5°C as compared with the case where the batch type temperature measuring device manufactured by Heraeus Electronite was used. there were. On the other hand, when the continuous temperature measuring probes 1 and 10 of Comparative Examples 1 and 2 were used, the temperature decreased after about 30 minutes from the start of measurement, and the temperature was measured by Heraeus Electronite. The temperature difference exceeded 100°C as compared with the case of using the batch type temperature measuring device. Therefore, as a result of disassembling and observing the continuous temperature measuring probes 1 and 10 of Comparative Examples 1 and 2, soot-like substances adhered to the surface of the radiation thermometer 3 in Comparative Example 1 and the inner tube 11 in Comparative Example 2. I have confirmed that. As a result of evaluating this soot-like substance by EPMA analysis, Si, O, and C were contained as components. That is, in the continuous temperature measuring probes 1 and 10 of Comparative Examples 1 and 2, since the protective tube 2 and the outer tube 12 were formed by using alumina graphite containing silicon carbide, silicon carbide was decomposed into gas, and this gas It is considered that the soot-like substance containing Si, O, and C was formed on the surface of the radiation thermometer 3 or the inner tube 11, and the accurate temperature of the molten metal could not be obtained.

以上の結果からわかるように、本発明によれば、溶融金属の正確な温度を連続的に測定することが可能な溶融金属の連続測温プローブ及び連続測温装置を提供することができる。 As can be seen from the above results, according to the present invention, it is possible to provide a continuous temperature measuring probe for a molten metal and a continuous temperature measuring device capable of continuously measuring an accurate temperature of the molten metal.

１、１０ 連続測温プローブ、２ 保護管、３ 放射温度計、４ 固定手段、５ 台座部、６ ハウジング、７ 光ファイバ、８ 供給口、９ 排出口、１１ 内管、１２ 外管。 1, 10 continuous temperature measurement probe, 2 protection tube, 3 radiation thermometer, 4 fixing means, 5 pedestal part, 6 housing, 7 optical fiber, 8 supply port, 9 discharge port, 11 inner tube, 12 outer tube.

Claims (4)

先端部が閉鎖された保護管の後端部に放射温度計が配置された溶融金属の連続測温プローブであって、
前記保護管が、炭化ケイ素を含有しないアルミナグラファイトから形成されていることを特徴とする溶融金属の連続測温プローブ。 A continuous temperature measuring probe for molten metal, in which a radiation thermometer is arranged at the rear end of a protective tube whose front end is closed,
A continuous temperature measuring probe for molten metal, wherein the protective tube is formed of alumina graphite that does not contain silicon carbide. 先端部が閉鎖され且つ後端部に放射温度計が配置された内管と、先端部が閉鎖され且つ前記内管を保護する外管とからなる二重管構造を有する溶融金属の連続測温プローブであって、
前記外管が、炭化ケイ素を含有しないアルミナグラファイトから形成されていることを特徴とする溶融金属の連続測温プローブ。 Continuous temperature measurement of molten metal having a double-pipe structure having an inner tube having a closed front end and a radiation thermometer arranged at the rear end, and an outer tube having a closed front end and protecting the inner tube A probe,
A continuous temperature measuring probe for molten metal, wherein the outer tube is formed of alumina graphite that does not contain silicon carbide. 前記アルミナグラファイトが、アルミナ、グラファイト及び不可避不純物からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶融金属の連続測温プローブ。 The continuous temperature measuring probe for molten metal according to claim 1 or 2 , wherein the alumina graphite is composed of alumina, graphite and unavoidable impurities. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶融金属の連続測温プローブを備えることを特徴とする溶融金属の連続測温装置。 Continuous temperature measuring apparatus for molten metal, characterized in that it comprises a continuous temperature measuring probe of the molten metal according to any one of claims 1-3.
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