JPH01201409A - 溶融金属測定用ランスの測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、溶融金属の温度等を測定するためのランス
の下部に装着される、溶融金属測定用ランスの測定器に
関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、上吹酸素転炉による溶融金属の吹錬においては
、吹錬作業の自動化のために、グイナミノクコントロー
ルによる制御が行なわれている。

このような制御のために、吹錬中の溶融金属の温度や酸
素濃度などの測定用ランス（以下「サブランス」という
）が使用されている。

第５図は、上述したサブランスの使用例を示す転炉の概
略垂直断面図である。第５図に示すように、酸素を吹き
込むための零ランス３を、吹錬されるべき溶融金属２を
収容した上吹酸素転炉ｌ内に、上方から実質的に垂直方
向に挿入し、そして、溶融金属２の表面上方の所定位置
において、零ランス３を通して、溶融金属２の表面上に
酸素を吹きつけて、溶融金属２を吹錬する。

一方、吹錬中の所要の時期に、ガイドレール６に沿って
昇降自在なサブランス４を、転炉１内に上方から実質的
に垂直方向に挿入し、そして、サブランス４の下端に設
けられた測定器５を、溶融金属２内に浸漬して、溶融金
１２の測温およびサンプリングを行なう。７はサブラン
ス４に取り付けられた導線、８は記録計である。

第６図は、従来の測定器をそのプローブを取外したとき
の状態で示す概略側面図である。第６図に示すように、
測定器５は、サブランス４の下端に固定された所定長さ
ｉの鋼管型のホルダー９と、ホルダー９に装着される紙
筒型のプローブ１０とからなっている。ホルダー９の先
端にはコネクター１１が取り付けられており、コネクタ
ー１１には前述した導線７が接続されている。

プローブｌＯの上端は開放されており、その下部には上
端に接点１２を有する測定素子１３が設けられている。

１４はホルダー９の上部に設けられた、プローブ１０の
脱落を防止するためのストッパである。

ホルダー９の長さｌと、プローブ１０の筒部分の長さｌ
′とは同じである。従って、第８図に示すように、ホル
ダー９にプローブｌＯを装着すると、プローブ１０の接
点１２は、ホルダー９のコネクター１１に嵌合し、両者
は電気的に接続される。

従って、第５図に示すように、測定器５を溶融金属２内
に浸漬することにより発生したプローブ１０の測定素子
１３からの電気信号は、ホルダー９およびサブランス４
内を通る４線７によって記録計８に記録される。

プローブ１０は、１回の測定が終るとホルダー９から抜
きとられ、新しいプローブ１０がホルダー９に装着され
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図に示すように、上述した構造のサブランス４によ
って、上吹酸素転炉１内の溶融金属２の温度や酸素濃度
などを測定する際に、溶融金属２は、零ランス３から吹
き付けられる酸素によって激しく飛散し、更に、プロー
ブ１０の水分の影響によっても飛散する結果、これらの
飛散する溶融金属２およびスラグの飛沫が、サブランス
４の下部に付着し、そして、サブランス４の上昇時に冷
却されて凝固する。

サブランス４の下端およびホルダー９には、プローブ１
０が装着されているので、上述した溶融金属２およびス
ラグの飛沫は付着しないはずであるが、ホルダー９への
プローブｌＯの挿入不足、プローブ１０の寸法の公差お
よびサブランス４の振動によるプローブ１０のずり落ち
等により、ホルダー９に対するプローブ１０の装着が不
完全になった場合、または、溶融金属２およびスラグの
飛散によってプローブ１０の上端部に焼損が生じた場合
には、サブランス４の下端およびホルダー９の露出部分
にも、溶融金属２およびスラグの飛沫が付着する。

第７図に示すように、サブランス４の下端面および下部
周面に、溶融金属およびスラグからなる付着物１５が存
在し、サブランス下端面における付着物１５の厚さがｔ
である場合には、ホルダー９のプローブ有効装着長さは
、ホルダー９の長さ！よりも（たけ短いｍとなる。

この結果、第９図に示すように、ホルダー９にプローブ
ｌＯを挿入した場合、付着物１５が邪魔になって、プロ
ーブ１０をホルダー９に完全に装着することができず、
プローブＩＯの接点１２とホルダー９のコネクター１１
との接続が長さｔだけ短くなる。従って、両者の電気的
接続が不完全になる結果、測定誤差が生じ、もし、付着
物１５の厚さｔが接点１２の長さよりも大きい場合には
、接点１２をコネクター１１に接続することができず、
測定不可能になる。

このような場合には、サブランス４に付着した付着物１
５を除去するか、または、サブランス４自体を交換しな
ければならない。しかしながら、付着物１５の除去また
はサブランス４の交換のためには、多くの時間および労
力を必要とし、操業に支障を及ぼす。

上述の問題を解決する手段が、例えば、特開昭６０−２
０３８５６号公報および実開昭６１−１７６６６号公報
等によって開示されているが、これらは、プローブに特
別の工作を施したものであるため、多くの材料費および
製作工作費を要し、プローブがコスト高となる問題があ
る。

また、サブランスを溶融金属等の飛沫が付着しに（い材
質に変えたり、サブランスの下部外表面に付着防止剤を
塗装することも行なわれているが、これらの手段は、何
れも不完全である。

従って、この発明の目的は、炉内に挿入されたサブラン
スの測定器により溶融金属の温度等を測定するに当り、
溶融金属やスラグの飛沫がサブランスの下部に付着凝固
しても、測定器を構成するホルダーに対するプローブの
装着が完全に行なわれ、ホルダーのコネクターとプロー
ブの接点とを確実に電気的に接続することができ、従っ
て、常に高精度での測定が可能である上、その製作コス
トも安価な、溶融金属測定用ランスの測定器を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、サブランスの下端に設けられた、その下部
にコネクターを有する所定長さのホルダーと、前記ホル
ダーに着脱自在に装着される、その下部に測定素子およ
び前記コネクターとの接点を有する所定長さの筒状のプ
ローブとからなる、溶融金属測定用ランスの測定器にお
いて、前記ホルダーの長さを、前記プローブの前記ホル
ダーに装着される筒部分の長さよりも所定寸法大となし
、前記ホルダーに、前記ホルダーの一部または全部を、
前記所定寸法だけ伸縮させるための伸縮部材を設けたこ
とに特徴を有するものである。

次に、この発明を、図面を参照しながら説明する。

第１図はこの発明の測定器の一実施態様を示す縦断面図
である。第１図に示すように、この実施態様においては
、測定器５のホルダー９は、管状のホルダー本体９ａと
、ホルダー本体９ａの下部にホルダー本体９ａに対し伸
縮自在に装着されたコネクター１１とからなっている。

コネクター１１の管状上端部１１ａは、ホルダー本体９
ａ内に挿入されている。管状上端部１１ａが挿入された
ホルダー本体９ａの内周面には、所定長さの環状溝１６
が形成されている。管状上端部１１ａの下部には、環状
溝１６に嵌合する環状の鍔１７が突設されており、鍔１
７が環状溝１６の下端段部に係合することによって、コ
ネクター鳥・１１ １１ばホルダー本体９ａに係止される。

環状１１１６内には、鍔１７の上部にスプリング１８が
挿入されている。スプリング１８の弾力によって、鍔１
７を介しコネクター１１は下方に付勢され、管状上端部
１１ａを介し、ホルダー本体９ａより所定間隙の縮み代
Ｓをあけて下方に位置している。

１４はホルダー本体９ａの上部に設けられたストッパ、
１９はコネクター１１の中心部に設けられた接点リング
である。コネクター１１に一端が取り付けられた導線７
は、コネクター１１の管状上端部１１ａおよびホルダー
本体９ａ内を通ってサブランス４に導かれ、前述したよ
うにサブランス４内を通ってその他端が記録計８に接続
される。

第２図に示すように、ホルダー９の長さｌは、プローブ
１０のホルダー９に装着される筒部分の長さｌ′に上述
した縮み代Ｓを加えた長さであり、コネクター１１の管
状上端部１１ａがスプリング１８の弾力に抗してホルダ
ー本体９ａ内に押し込まれると、縮み代Ｓ　！、を無く
なり、ホルダー９はプローブ１０の筒部分の長さｉ′と
同じ長さｌになる。

ホルダー９に対するプローブ１０の装着は、次のように
して行なわれる。即ち、ホルダー９にプローブ１０をそ
の長さρ′分挿入すると、プローブ１０の接点１２はホ
ルダー９のコネクター１１に完全に嵌合し、両者は互い
に電気的に接続される。

プローブ１０を更にホルダー９に押し込むと、コネクタ
ー１１の管状上端部１１ａは、スプリング１８の弾力に
抗してボルダ−本体９ａ内に縮み代Ｓ分だけ押し込まれ
、プローブ１０の上端１０ａがサブランス４の下端面４
ａに接触する。そして、ホルダー９に設けられたストッ
パ１４によってプローブ１０は係止され、かくして、ホ
ルダー９に対するプローブｌＯの装着は完了する。

上述したプローブ１０の装着において、接点１２とコネ
クター１１との嵌合力をＰＨ、プローブ１０の保持力（
挿入力）をＰＤ１ス）７パ１４による係止力をＰＤ、そ
して、スプリング１８の弾力をＰＳとすると、各々の力
関係は、ＰＨ＜ＰＳ＜ＰＵ、ＰＤとする必要がある。

１、Ｍｌ 第３図に示すように、サブランス４の下端面および下部
周面に付着物１５が存在し、サブランス４の下端面にお
ける付着物１５の厚さがｔである場合には、ホルダー９
に対するプローブ１０の挿入は、プローブ１０の上端１
０ａがサブランス４の下端面に付着した付着物１５に接
触するまでであり、付着物１５の厚さｔ分だけ浅くなる
。

しかしながら、ホルダー９の長さは、プローブｌＯの筒
部分の長さｌ′よりも縮み代Ｓ分だけ長いから、プロー
ブ１０の接点１２はホルダー９のコネクター１１に完全
に嵌合し、両者は互いに電気的に接続される。

なお、ホルダー９の縮み代Ｓは、付着物１５の厚さｔよ
りも大になるように、付着物１５の量、その除去作業の
頻度等から、適宜決定される。縮み代Ｓが付着物１５の
厚さｔよりも小さい場合には、上述した接点１２はコネ
クター１１に完全には嵌合されず、従って、両者の電気
的接続は不完全になる。

第４図はこの発明の測定器の他の実施態様を示す部分縦
断面図である。第４図に示すように、この実施態様にお
いては、測定器５のホルダー９は、下端にコネクター１
１が固定された管状のホルダー本体９ａと、ホルダー本
体９ａの上部が挿入された、その上部がサブランス４の
下部にねし止めによって固定されている外筒２０とから
なっている。

外筒２０の内周面には、所定長さの環状溝１６が形成さ
れている。外筒２０の環状溝１６内に位置するホルダー
本体９ａの下部には、環状溝１６に嵌合する環状の鍔１
７が突設されており、鍔１７が環状溝１６の下端段部に
係合することによって、ホルダー本体９ａは外筒２０に
係止される。

環状溝１６内には、鍔１７の上部にスプリング１８が挿
入されており、スプリング１８の弾力によって、鍔１７
を介しホルダー本体９ａは下方に付勢されている。

ホルダー本体９ａの上部は、サブランス４の中心孔４ａ
の下端に、中心孔４ａと連通して設けられた中心孔４ａ
よりも大径の孔２１内に位置してゝ−） おり、孔２１内において、ホルダー本体９ａの上端との
間に縮み代Ｓが形成されている。

この実施態様の測定器は、上述のように構成されており
、ホルダー９の長さは、前述したと同様にプローブ１０
の筒部分の長さｌ′に縮み代Ｓを加えた長さであり、ホ
ルダー本体９ａがスプリング１８の弾力に抗して押し込
まれると、縮み代Ｓは無くなり、プローブ１０の筒部分
の長さ２′と同じ長さになる。従って、前述したように
、サブランス４の下端面に付着物が存在していてもまた
存在していなくても、プローブ１０の接点１２はホルダ
ー９のコネクター１１に完全に嵌合し、両者は互いに電
気的に接続される。

なお、スプリング１８を組み込む位置は、上述した２つ
の実施態様に限定されるものではなく、ホルダー９のコ
ネクター１１が上下方向に伸縮し得れば、どこの位置で
あってもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれは、例えば上吹酸素
転炉のような炉内に挿入されたサブランスの測定器によ
り溶融金属の温度等を測定するに当り、溶融金属やスラ
グの飛沫がサブランスの下部に付着凝固しても、測定器
を構成するホルダーに対するプローブの装着が完全に行
なわれ、ホルダーのコネクターとプローブの接点とを確
実に電気的に接続することができ、従って、常に高精度
での測定が可能である上、その製作コストも安価である
等、多くの工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の測定器の一実施態様を示す縦断面図
、第２図および第３図はそのプローブを取り外したとき
の状態を示す概略側面図、第４図はこの発明の測定器の
他の実施態様を示す縦断面図、第５図はサブランスの使
用例を示す転炉の概略垂直断面図、第６図および第７図
は従来の測定器をそのプローブを取り外したときの状態
で示す概略側面図、第８図および第９図は同じくプロー
ブを装着した状態で示す概略側面図である。図面−・Ａ
１ において、 １・・・上吹酸素転炉、　　２・・・溶融金属、３・・
・木ランス、　　　　　４・・・サブランス、５・・・
測定器、　　　　　６・・・ガイドレール、７・・・導
線、　　　　　　　８・・・記録計、９・・・ホルダー
、　　　　　１０・・・プローブ、１１・・・コネクタ
ー、　　　１２・・・接点、１３・・・測定素子、　　
　　１４・・・ストッパ、１５・・・付着物、　　　　
１６・・・環状溝、１７・・・鍔、　　　　　　　１８
・・・スプリング、１９・・・接点リング、　　２０・
・・外筒、２１・・・孔。 第１図 第４図 第６図　　　　　　第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 溶融金属測定用ランスの下端に設けられた、その下部に
   コネクターを有する所定長さのホルダーと、前記ホルダ
   ーに着脱自在に装着される、その下部に測定素子および
   前記コネクターとの接点を有する所定長さの筒状のプロ
   ーブとからなる、溶融金属測定用ランスの測定器におい
   て、 前記ホルダーの長さを、前記プローブの前記ホルダーに
   装着される筒部分の長さよりも所定寸法大となし、前記
   ホルダーに、前記ホルダーの一部または全部を、前記所
   定寸法だけ伸縮させるための伸縮部材を設けたことを特
   徴とする、溶融金属測定用ランスの測定器。