【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は、鋼の連続鋳造におけるタンデイツシ
ユ等溶湯容器内部の溶湯面レベルを検知すること
を目的とする溶湯面検知用浸漬体に関するもので
ある。
（従来の技術及び解決すべき問題点）
鋼の連続鋳造では、取鍋内の溶鋼をいつたんタ
ンデイツシユに注ぎ、タンデイツシユ内で湯面レ
ベルを所定の範囲に保持しながら、タンデイツシ
ユからモールドに鋳造している。タンデイツシユ
内の溶鋼湯面を所定の位置に保持するには、取鍋
から受ける溶鋼量とタンデイツシユから流出する
溶鋼量のバランスをとりながら鋳造するのである
が、そのためタンデイツシユ内の溶鋼量を知る必
要がある。溶鋼量を知る方法として、タンデイツ
シユの湯面位置を鋳込み作業者が直接目視して行
う方法、タンデイツシユの重量計を読んで湯面レ
ベルを推定する方法などがあり、また特開昭52−
146725号公報においては、複数本の熱電対を使用
して溶鋼温度を測定するとともに、溶鋼レベルを
１つの装置で測定することができるようにした装
置が提案されている。そして鋳造作業者は取鍋の
スライデイングノズル又はストツパー等の溶鋼流
路開閉装置を操作して湯面が所定の位置になるよ
うに調節している。しかしながら、タンデイツシ
ユ内部の湯面を目視する方法では、湯面は、生成
したスラグや、湯面から熱放散するのを防止する
目的で投入する保温材などで覆われているため実
際の湯面レベルを確認することが困難である。と
くに、鋳造時間が長くなつたり、鋳造終了に近く
なるほど、スラグ量が増加するため、実際の溶鋼
の表面のレベルの検知に誤差が生じ易い。タンデ
イツシユ重量計による湯面検知の方法では、タン
デイツシユ総重量に対する溶鋼重量の変化の割合
が小さいため、測定精度は余りよくないうえに、
前記したスラグ量の増加により、実際の溶鋼量を
精度よく把握することが困難である。また、前記
熱電対を使用する方法では、熱電対の寿命が短か
く、また装置が高価であり、実用的ではない。し
たがつて、実際には、鋼棒を適当な時間間隔で湯
面内に浸漬し、引上げて浸漬された長さから溶鋼
湯面位置の確認を併行して行つているのが実情で
ある。この確認作業は、鋳造終了直前には、溶鋼
残量を知るため頻繁に行われるであるが、安全
性、高熱による労力負担、鋼棒の消耗など問題が
ある。
本考案は、上記従来の問題点を改善すべくなさ
れたものである。
（問題点を解決するための手段）
本考案は、炭素10〜40重量％を含有する耐火性
の保護管１の内部に端部の長さの異なる複数個の
炭素25〜50重量％を含有する耐火性電極２を介装
し、これらの電極の上部を電気絶縁性耐火物３で
囲繞し、互いに絶縁状態で固定したことを特徴と
する溶湯面検知用浸漬体を要旨とするものであ
る。
使用に当つてはこの浸漬体を溶湯中に浸漬し、
最長の基本電極と各電極間の導通を検出して湯面
レベルを検知するようにしたもので、極めて簡単
な構造で精確に湯面レベルが検知できるものであ
る。
次に、図にもとづいて本考案を詳細に説明す
る。第１図は本考案のタンデイツシユ湯面検知用
浸漬体の１実施例で、保護管が導電性を有し、電
極として使用した浸漬体の構造を示す。第２図
は、本考案の各々の電極の作用を説明するために
示した配線図である。図において、１は数本の電
極を２，２…を介装した外管で、溶鋼による摩耗
から電極を保護する耐火性の保護管である。保護
管１が導電性を有するときは電極としての機能も
もたせることができる。第１図の実施例は保護管
を導電性を有する耐火物で構成しているので、保
護管１はグランド電極（基本電極）となつてい
る。保護管は溶鋼と接触する部分の面積が大きい
ので、耐食性にすぐれた材質であることが望まし
く、また導電体としての断面積も大きいため、電
気抵抗が内部に介装する電極よりも大きなもので
あつても使用でき、電気抵抗値でほぼ90×10-3Ω
−cm以下が望ましい。実験によれば、炭素を10〜
40重量％含有する耐火物が耐食性にすぐれ、また
導電性においても適当である。
電極２は複数本で、それぞれ下端部の長さが異
なつたものを使用し、電極間の間隔は保護管１内
の溶湯面がタンデイツシユ７内の溶湯面と同様に
迅速に上下できるようにするためと、電極をそれ
ぞれ電気絶縁し、固定するために使用するキヤス
タブル等の電気絶縁性耐火物の選択上、５mm以上
とするのが好ましい。５mm以上であれば、許容使
用温度1600℃以上のAl2O3−SiO2系キヤスタブル
でも充分電気絶縁性を保つことができ、使用でき
る。
電気絶縁性耐火物３直下の保護管１の管壁、或
は耐火物３自体には、必要に応じ保護管内空気の
流通孔を適宜設けてもよい。
各電極の先端位置は、湯面の上限レベル、常用
の制御レベル及び下限レベルを検知するように設
定するのであるが、上限レベルと下限レベルとの
間隔は20〜100cm位が適当である。したがつて、
電極の下端の最大長さと最少長さの差がほぼ20〜
100cmとなるようにする。上限レベルはタンデイ
ツシユから溶鋼が溢流することを防止する目的で
設定し、下限レベルはタンデイツシユからモール
ド内にスラグが流入することを防止する目的で設
定する。また常用の制御レベルには制御したい湯
面レベルを中心とし、希望する制御範囲の幅に応
じてレベルを設ける。これら各レベルに対応する
ように電極の本数及び先端位置を決定する。すべ
ての電極の下端は保護管の内側にあることが好ま
しい。電極の破損防止、溶損防止又は保護管がア
ースの電極２として使用することができるからで
ある。
電極は溶鋼に対する耐食性があり、かつ導体断
面積が小さいので導電性の高いもの、少なくとも
10×10-3Ω−cm以下の電気抵抗値のものが望まし
い。炭素を25〜50重量％含有する耐火物が耐食性
にすぐれ、また導電性においても適当である。炭
素が50重量％を越えるときは、導電性にすぐれる
が、脱炭による消耗が大きくなる傾向が現われ
る。
３は前記したように電極の固定及び電気絶縁の
ための耐火物で、一般のキヤスタブル耐火物等が
使用できる。本考案の浸漬体をタンデイツシユ７
の溶鋼９内に浸漬したとき、直流電源６のマイナ
ス極にリード線４をもつて接続したグランド電極
２と、プラス極を並列に接続した各電極との間で
導通を検出するもので、その際溶鋼はスイツチの
役割を果すことになる。したがつて、第２図にお
いて、溶鋼に浸漬している電極２ａ，２ｂ，２ｃ
では各々接続している表示ランプ５が点灯し、溶
鋼に浸漬していない電極２ｄ，２ｅでは、点灯し
ない。スラグ又は保温材１０中に浸漬している電
極２ｄはスラグ又は保温材の電気抵抗値が大きい
ので、表示ランプは点灯しないのである。したが
つて、溶鋼面は２ｃと２ｄの先端間にあることが
分かる。図において例えば溶湯レベルの上限と下
限に相当する電極等の回路にはランプ５に代え、
またはランプ５と併用して警報器等を接続しても
よい。
（効果）
本考案の特長は次の通りである。
(1) 本考案の浸漬体は、炭素含有耐火物を使用し
ている。
したがつて、導電性を有するとともに、タン
デイツシユ等の溶湯容器内の溶鋼やスラグに対
する耐食性にすぐれるから、耐久性がある。
(2) 本考案の浸漬体は、保護管も電極としての機
等を有している。
したがつて、保護管は、断面積を大きく取れ
るため、導電性の低い（電気比抵抗が大きい）
材料が使用できる。このことは、酸化しやすい
炭素を減ずることができるから、耐火物の酸化
による損耗を防止できる。
(3) 内側電極部分は、保護管で囲繞されている。
したやつて、
(イ) 内側電極は外界空気から遮断され、酸化さ
れない。このことによつて、内側電極は、炭
素含有量の大きい耐火物を使用できる。炭素
含有量が多いと、導電性が高いので断面積の
小さい電極が使用できるほか、電極外表面に
スラグが付着し難くなり、導電性の低下を防
止できる（スラグの付着は導電性を低下させ
る）、からである。
(ロ) 熱放散がすくなくなるので、凝固地金の生
成防止になる。電極間に凝固地金が生成する
と、電極の短絡により、誤信号の原因となる
からである。
実施例
第１表に示す本考案の溶湯面検知用浸漬体をタ
ンデイツシユに360分間使用したところ、表示ラ
ンプは確実に湯面位置を検知することができた。
なお、保護管は導電性を有し、グランド電極とし
て使用した。360分間後、電極下端の直径は10mm
から３〜４mmとなつたが、表示ランプの点灯には
何ら支障がなかつた。また、電源電圧には直流
3Vを使用した。リード線に触れても人体には全
く感じることがなく、安全である。
本考案は以上述べたように溶鋼とスラグが異な
る電気伝導性を有することを利用したもので、極
めて簡便で実用的なタンデイツシユ等の溶湯面検
知用浸漬体であるから産業上極めて有用なもので
ある。したがつて、本考案の浸漬体はタンデイツ
シユのみならず、他の溶融金属容器の溶湯面検知
用にも使用できる。
【表】[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a molten metal level detection immersion body whose purpose is to detect the molten metal level inside a molten metal container such as a tundish in continuous steel casting. . (Prior art and problems to be solved) In continuous steel casting, molten steel in a ladle is poured into a tundish, and the molten steel is cast from the tundish into a mold while maintaining the molten metal level within a predetermined range in the tundish. ing. In order to maintain the molten steel level in the tundish at a predetermined position, casting is performed while balancing the amount of molten steel received from the ladle and the amount of molten steel flowing out from the tundish, but for this purpose it is necessary to know the amount of molten steel in the tundish. be. Methods of determining the amount of molten steel include a method in which the pouring worker directly visually observes the molten metal level in the tundish, and a method in which the level is estimated by reading the weight scale of the tundish.
Publication No. 146725 proposes a device that uses a plurality of thermocouples to measure the temperature of molten steel and also measures the level of molten steel with one device. The casting operator then operates a molten steel channel opening/closing device such as a sliding nozzle or a stopper of the ladle to adjust the molten metal level to a predetermined position. However, with the method of visually observing the hot water level inside the tundish, the actual hot water level cannot be measured because the hot water surface is covered with generated slag and heat insulating material added to prevent heat dissipation from the hot water surface. It is difficult to confirm. In particular, as the casting time becomes longer or the closer to the end of casting, the amount of slag increases, which tends to cause errors in detecting the actual surface level of molten steel. In the method of detecting the hot water level using a tundish weigh scale, the measurement accuracy is not very good because the ratio of change in the weight of molten steel to the total weight of the tundish is small.
Due to the increase in the amount of slag described above, it is difficult to accurately grasp the actual amount of molten steel. Furthermore, the method using the thermocouple has a short lifespan, and the device is expensive, making it impractical. Therefore, in reality, the steel rod is immersed in the molten metal surface at appropriate time intervals, and the molten steel surface position is confirmed at the same time by pulling it up and checking the immersed length. This confirmation work is frequently performed just before the end of casting in order to know the remaining amount of molten steel, but there are problems such as safety, labor burden due to high heat, and wear and tear on the steel rod. The present invention has been made to improve the above-mentioned conventional problems. (Means for Solving the Problems) The present invention contains a plurality of pieces of carbon having different end lengths of 25 to 50% by weight inside a fire-resistant protective tube 1 containing 10 to 40% by weight of carbon. The gist of the present invention is an immersed body for detecting a molten metal surface, which is characterized in that a refractory electrode 2 is interposed therebetween, the upper part of these electrodes is surrounded by an electrically insulating refractory 3, and the electrodes are fixed in an insulated state from each other. . In use, this immersion body is immersed in molten metal,
The hot water level is detected by detecting continuity between the longest basic electrode and each electrode, and the hot water level can be accurately detected with an extremely simple structure. Next, the present invention will be explained in detail based on the figures. FIG. 1 shows an embodiment of the immersed body for detecting the tundish water level of the present invention, and shows the structure of the immersed body in which the protective tube has conductivity and is used as an electrode. FIG. 2 is a wiring diagram shown to explain the function of each electrode of the present invention. In the figure, 1 is an outer tube in which several electrodes 2, 2... are inserted, and is a fire-resistant protective tube that protects the electrodes from wear caused by molten steel. When the protective tube 1 has conductivity, it can also function as an electrode. In the embodiment shown in FIG. 1, the protection tube is made of a conductive refractory material, so the protection tube 1 serves as a ground electrode (basic electrode). Since the area of the protective tube that comes into contact with molten steel is large, it is desirable that the material is made of a material with excellent corrosion resistance.Also, since it has a large cross-sectional area as a conductor, it should have a higher electrical resistance than the electrodes inserted inside. Can be used under any conditions, with electrical resistance of approximately 90×10 -3 Ω
-cm or less is desirable. According to experiments, carbon from 10 to
Refractories containing 40% by weight have excellent corrosion resistance and are also suitable for electrical conductivity. A plurality of electrodes 2 are used, each having a different length at the lower end, and the spacing between the electrodes is such that the molten metal surface in the protection tube 1 can move up and down quickly in the same way as the molten metal surface in the tundish 7. In consideration of the selection of electrically insulating refractories such as castables used to electrically insulate and fix the electrodes, the thickness is preferably 5 mm or more. If it is 5 mm or more, even Al 2 O 3 --SiO 2 castable having an allowable operating temperature of 1600° C. or higher can maintain sufficient electrical insulation and can be used. The tube wall of the protective tube 1 directly below the electrically insulating refractory 3 or the refractory 3 itself may be provided with a hole for air circulation within the protective tube as necessary. The tip position of each electrode is set so as to detect the upper limit level, the regular control level, and the lower limit level of the hot water level, and the appropriate interval between the upper limit level and the lower limit level is about 20 to 100 cm. Therefore,
The difference between the maximum length and minimum length of the lower end of the electrode is approximately 20 ~
Make it 100cm. The upper limit level is set to prevent molten steel from overflowing from the tundish, and the lower limit level is set to prevent slag from flowing into the mold from the tundish. Further, the commonly used control levels are centered around the hot water level to be controlled, and are set in accordance with the width of the desired control range. The number and tip positions of electrodes are determined to correspond to each of these levels. Preferably, the lower ends of all electrodes are inside the protective tube. This is because the protection tube can be used as the earth electrode 2 to prevent damage to the electrode or to prevent melting. The electrode has corrosion resistance against molten steel and has a small conductor cross-sectional area, so it must be highly conductive, at least
It is desirable to have an electrical resistance value of 10×10 -3 Ω-cm or less. Refractories containing 25 to 50% by weight of carbon have excellent corrosion resistance and are also suitable for electrical conductivity. When the carbon content exceeds 50% by weight, the conductivity is excellent, but there is a tendency for consumption due to decarburization to increase. 3 is a refractory material for fixing the electrodes and electrically insulating the material as described above, and a general castable refractory material or the like can be used. Tundishu the immersed body of the present invention 7
When immersed in molten steel 9 of The molten steel will play the role of a switch. Therefore, in FIG. 2, the electrodes 2a, 2b, 2c immersed in molten steel
In this case, the connected indicator lamps 5 are lit, but the electrodes 2d and 2e that are not immersed in the molten steel are not lit. Since the electrode 2d immersed in the slag or heat insulating material 10 has a large electrical resistance value, the indicator lamp does not light up. Therefore, it can be seen that the molten steel surface is between the tips of 2c and 2d. In the figure, for example, in place of the lamp 5, the circuit for the electrodes corresponding to the upper and lower limits of the molten metal level,
Alternatively, it may be used together with the lamp 5 to connect an alarm or the like. (Effects) The features of the present invention are as follows. (1) The immersed body of the present invention uses carbon-containing refractories. Therefore, it has electrical conductivity and excellent corrosion resistance against molten steel and slag in a molten metal container such as a tundish, so it is durable. (2) In the immersion body of the present invention, the protective tube also has a function as an electrode. Therefore, since the protective tube has a large cross-sectional area, it has low conductivity (high electrical specific resistance).
Materials available. This can reduce carbon that is easily oxidized, thereby preventing wear and tear of the refractory due to oxidation. (3) The inner electrode part is surrounded by a protective tube.
(a) The inner electrode is isolated from the outside air and is not oxidized. This allows the inner electrode to use a refractory material with a high carbon content. If the carbon content is high, the conductivity is high, which makes it possible to use electrodes with a small cross-sectional area, and it also makes it difficult for slag to adhere to the outer surface of the electrode, preventing a decrease in conductivity (slag attachment reduces conductivity. ), from. (b) Since heat dissipation is reduced, the formation of solidified metal is prevented. This is because if solidified metal is generated between the electrodes, a short circuit between the electrodes will cause an erroneous signal. Example When the immersion body for detecting the molten metal level of the present invention shown in Table 1 was used in a tundish for 360 minutes, the indicator lamp was able to reliably detect the molten metal level position.
Note that the protective tube had conductivity and was used as a ground electrode. After 360 minutes, the diameter of the lower end of the electrode is 10mm
Although the distance was 3 to 4 mm, there was no problem in lighting the indicator lamp. Also, the power supply voltage is DC.
3V was used. Even if you touch the lead wire, you will not feel it at all and it is safe. As mentioned above, the present invention takes advantage of the fact that molten steel and slag have different electrical conductivities, and is an extremely simple and practical immersion body for detecting the molten metal surface such as a tundish, making it extremely useful industrially. be. Therefore, the immersion body of the present invention can be used not only for tundishes but also for detecting the molten metal surface of other molten metal containers. 【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本考案の溶湯面検知用浸漬体の１実施
例を示す一部切欠斜視図、第２図は検知装置の１
例を示す配線図である。
１……保護管、２……電極、３……電気絶縁性
耐火物、４……リード線、５……表示ランプ、６
……電源、７……タンデイツシユ、８……タンデ
イツシユカバー、９……溶鋼、１０……スラグお
よび保温材。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing one embodiment of the molten metal surface detection immersion body of the present invention, and FIG.
It is a wiring diagram which shows an example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Protection tube, 2... Electrode, 3... Electrical insulating refractory, 4... Lead wire, 5... Display lamp, 6
...Power source, 7...Tandite canister, 8...Tandite canister cover, 9... Molten steel, 10...Slag and heat insulating material.