JPH0114922Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は溶融金属、主として溶鋼の凝固点測定
とピン状試料の採取を同時に行なうことのできる
ピン・サンプラーに関する。

従来、ピン・サンプラーは溶鋼中のガス成分分
析用試料採取を目的とし、その構成は通常、内径
７〜10mm×70〜100mm長さの石英管の一端を溶融
封着し、他端を低融点ガラスでもつて封着して試
料採取口を形成したサンプル容器を耐熱性ホルダ
ーの先端に、その１部を突出させ残部をセメント
等を介して埋設固定してなる構成がとられてきた
が、この構成においてサンプル容器の耐熱ホルダ
ーからの突出長は、石英製サンプル容器の機械的
強度を保証するとともに、低融点普通ガラスで封
着した試料採取口が高温の溶鋼に触れて溶融開口
し、かつ溶鋼試料がサンプル容器に流入、充満す
るに充分なだけの寸法、一般に15〜30mmが採用さ
れ、一方、セメント等を介して耐熱ホルダーの先
端内に埋設される残部は、前記開口部から流入し
た溶鋼試料がその目的、すなわち、ガス成分分析
のため急激に冷却、凝固して前記開口部から逆流
流失しないような寸法、通常サン・プル容器全長
の70％が採られてきた。このようなピン・サンプ
ラーにおいては、溶鋼試料採取を容易にするた
め、試料を真空吸引する構成がとられ、また、溶
鋼浸漬時の機械的シヨツクを吸収するためサンプ
ル容器の突出部を金属キヤツプで保護する構成が
とられてきた。

その他ピン・サンプラーの構成については実公
昭45−24947明細書に詳しい。

上述したピン・サンプラーにおいて、サンプル
容器内に熱電対を配設し、もつてピン状試料採取
と、凝固温度測定を同時に行うことが試みられ
た。しかし既に述べたように、従来公知のピン・
サンプラーでは流入口の開口→試料吸引→冷却、
凝固→流失防止の諸機能を満たす必要上、耐熱ホ
ルダー先端内に耐熱セメント等を介して埋設され
る寸法は既に述べたとおり、サンプル容器全長の
ほぼ70％に達しており、かつ流入口からのサンプ
ル流入を阻害しないためにも、サンプル容器内に
おいて熱電対は容器後端に配設せざるを得なかつ
た関係上、例えば先行技術である。実公昭49−
37116において配設された熱電対の感温部（温接
点）は耐熱ホルダー内に埋設されたサンプル容器
部分に位置し、従つてこの構成では、サンプル容
器内に流入した試料は急速に冷却、凝固するた
め、ピン試料採取は可能でも、正確な凝固点測定
は不可能であつた。

およそ、溶鋼試料を採取し、かつ採取した試料
を他の容器に移し変えることなく、サンプル容器
内熱電対で正確な凝固点を測定するためには、
サンプル容器に流入した試料が凝固点に至らない
程度にまで急冷され、比較的長い時間、例えば
５〜10秒を費して凝固点を過ぎること、即ち徐冷
されることを必要とする。これら一見相反する条
件を満たすべく採られた構成は′サンプル容器
を耐熱ホルダー内に完全に収納し、流入試料と外
部（鋼浴）とを熱遮断して流入サンプルを急冷す
る。′サンプル容器寸法をφ30〜φ40mm×40〜60
mmＨとして流入サンプル容量−熱容量を大きくし
て試料の保温→徐冷を図ること、でありこの構成
が具体化され工業化されたものにサンプル容器を
耐熱性紙管内に収納し、耐熱性紙管側壁からサン
プル容器側壁に連通する流入口と、サンプル容器
内に熱電対を配設した所謂．サブ・ランス・プロ
ーブがある。この構成をもつサプランス・プロー
ブは特公昭49−4675、実公昭53−31838、実公昭
53−31839に詳述されているが、その性質上の問
題から外径60〜80mmと大きくかつその複雑な構成
から高価とならざるを得ない欠点があつた。かく
て、内径７〜10mm程度のピン状サンプルを採取す
るピン・サンプラーにおいて前記した採取した試
料を他の容器に移し変えることなく、サンプル容
器内熱電対で正確な凝固点を測定する上記条件
を満たすことは不可能とみなされていた。

本考案は、従来技術で不可能とされたピン・サ
ンプラーのサンプル容器内に熱電対を配設し、も
つてピン状試料の採取と凝固点測定を可能とする
ピン・サンプラーを提供し、合わせて単純にして
細径小型な温度測定兼試料採取装置を提供するに
ある。

以下、本考案を添付図面にもとづいて説明する
と、第１図、第２図は本考案に係わる消耗浸漬型
のピン・サンプラーを示す。第１図において１は
耐熱性にすぐれ、かつ熱良伝導性の材質からな
る、例えば、石英管からなるピン状サンプル採取
容器であり、サンプル容器１の先端には小孔開孔
部２を設けて試料流入通路となし、小孔開孔部２
は、溶鋼温度で容易に溶融する材料、例えば、比
較的融点の低いガラスで封着された封着部３を有
している。４は前記小孔部２からサンプル容器１
内に流入した溶鋼試料の温度を測定する熱電対の
感温部〔温接点４〕であつて、温接点４は耐熱ホ
ルダー９の先端端面を超えてサンプル容器１内に
位置している。温接点４の位置は耐熱ホルダー９
の端面から開口部２に至るサンプル容器突出長さ
において、前記端面から1/3乃至1/2の距離としか
つサンプル容器１の断面中心に位置させることが
望ましい。また前記温接点４を含む１対の熱電対
線は、例えばセラミツク製の有孔絶縁管５を介し
て相互に絶縁されるとともに、例えば石英管から
なる熱電対保護管６に収納される。７は例えば比
較的肉厚の石英製の有孔毛細管からなる排気管で
あつて、本考案のサンプラーにおいて開口部２を
下方にして溶鋼浸漬を行うとき、サンプル容器１
内の空気と流入サンプルを置換して容器内空気を
耐熱ホルダー外部に排出することを第１の機能と
する。

従つて、排気管７はサンプル容器１内を真空に
し、試料の真空吸引を行う場合には浸漬角度と開
口部２の位置に関係なく必要としない。サンプル
容器１は、開口部２の反対側、すなわち後端にお
いても溶融封着され、サンプル容器は、その後端
部で例えば耐熱セメント８を介して耐熱ホルダー
９の先端に直立埋設される。第２図の装置におい
て同装置は第１図に図示した排気管７を欠き、従
つて既に述べたとおり、容器内を真空とした構成
の本案装置である。第１図、第２図に示した装置
を溶鋼浸漬するとき、溶鋼表面のスラブ層の有
無、乃至は鋼浴面の硬度によつては、浸漬シヨツ
クによるサンプル容器の破損を防止するため金属
キヤツプ（図示せず）で容器突出部全体が保護さ
れる。第２図に例示する耐熱サポーター１０は、
例えば機械的、熱的衝撃に強いセラミツク管また
は金属管であつて前記金属キヤツプのもつ保護効
果を補助するうえに極めて効果的であり、さらに
該耐熱サポーターに金属キヤツプ基部を嵌着する
ことで金属キヤツプの取付けを容易にする。ただ
し、耐熱サポーター１０を配設するとき、熱電対
の温接点４を、耐熱サポーター１０の端面を超え
てサンプル容器１内に位置せしめることが重要で
ある。

溶鋼浸漬のとき、本考案装置において開口部２
を下方向に溶鋼浸漬すると、金属キヤツプ（図示
せず）はサンプル容器１を鋼浴表面の衝撃から保
護したのち溶鋼の熱により溶解するので封着部３
は溶鋼に接触して溶解し、開口部２が開口して、
試料流入通路を形成し、溶鋼試料はサンプル容器
内に流入する。このとき、第１図装置においては
容器内空気は排気管７によつて装置外に排気され
つつ溶鋼試料は容器内に流入し、充填され第２図
装置においては真空吸引されて流入充填される。
このときすでにサンプル容器１が溶鋼中にあるた
め温接点４を囲繞する容器内試料はサンプル容器
外の溶鋼からの熱の供給を受けており、サンプル
容器１の内壁および熱電対保護管６との接触によ
る試料の冷却は緩やかに進行して試料の凝固温度
測定が可能となり、更に容器内試料の冷却、凝固
後溶鋼中より引き抜いたサンプル容器１を破砕し
て試料を取り出すことができる。なお、第１図装
置において、排気管７は例えば比較的厚肉の石英
製の毛細管からなり、容器内に流入充填した試料
が排気管に流入したとき、試料を急冷して凝固さ
せ、容器内を真空にした第２図装置同様に後端を
密封することにより、装置を鋼浴から引き上げる
間に、開口部から試料が流失することを防止する
第２の機能を有する。

第３図は、第２図に示した本考案の装置を転炉
の炉底羽口から挿入し、溶鋼内に浸漬した状況を
示す。転炉の炉底羽口は外径10mm前後であること
から従来技術のプローブでは羽口挿入不可能であ
つたが、本考案装置ではサンプル容器１および容
器内に配設した熱電対４が羽口を通過して溶鋼に
達するよう寸法調整を行うだけで容易に細径羽口
からの試料採取と凝固温度測定を行うことが出
来、さらに容器を溶鋼内に継続して浸漬すること
により、第４図に示した代表的な温度波形から明
らかなように第４図Ａ，Ｔで示される凝固温度に
加え、Ｂ，Ｔで示される浴温度の読み取りも可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断面図、第２
図は他の実施例を示す要部縦断面図、第３図は本
考案の使用例の概要を示す要部縦断面図、第４図
は第３図使用例における代表的な温度波形を示
す。 １……サンプル容器、２……小孔開口部、３…
…封着部、４……温接点、５……有孔絶縁管、６
……熱電対保護管、７……排気管、８……耐熱セ
メント、９……耐熱ホルダー、１０……耐熱サポ
ーター。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 耐熱・熱良伝導性の材質からなり、溶鋼温度で
   その先端が溶融開口すべくしたサンプル容器を耐
   熱性ホルダーの先端に固定してなるピン・サンプ
   ラーにおいて熱電対の温接点が耐熱性ホルダーの
   端面から突出して前記サンプル容器内に位置する
   よう熱電対を配設したことを特徴とするピン・サ
   ンプラー。