JPH0435762Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は溶融金属容器の溶融金属上に浮遊する
スラグの厚さを測定する装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 溶融金属上に浮遊するスラグの厚さは、例えば
鉄鋼業における連続鋳造機のモールド内のパウダ
ーの溶融パウダー層厚さのようにブレークアウト
や表面欠陥等と関係があり、操業の安定、成品の
品質に及ぼす影響は大きい。したがつて、常に精
度の良い、溶融金属に悪影響を与えない測定の実
現は非常に重要である。

スラグ厚さを測定する従来の方法には、例えば
金属棒をスラグ上面からスラグ層中に挿し込み、
引き上げた金属棒に付着したスラグの長さから測
定する方法、あるいは特開昭56−33440号公報記
載のように電極をスラグ上方からスラグ層、溶融
金属浴中に亘つて昇降させ、各層の電気伝導度の
差から電気的に検出する方法等がある。

このスラグ厚さの電気的測定装置を第３図およ
び第４図で説明する。第３図において電極１ａ，
１ｂは耐溶損性電極である。その材質は例えば黒
鉛等の耐火物や、タングステン等の高融点金属で
ある。図中６はスラグ層、７は溶融金属浴であ
る。電極１ａ，１ｂは支持部８によつて昇降装置
２に支持されており、電源３、可変抵抗４と直列
に接続されて回路９を形成している。検出器５は
可変抵抗４の両端の電位差Ｖを時間Ｔとともに検
出する装置である。

第４図は検出器５の出力波形である。

第３図の昇降装置２によつて電極１ａ，１ｂは
同時に昇降される。電極１ａ，１ｂがスラグ上方
にある間回路９は閉じていないので可変抵抗４の
両端の検出電圧Ｖは０である。電極１ａ，１ｂが
時刻T₁にスラグ層６に入るとスラグを通して電
流が流れ、可変抵抗４の両端の電位差Ｖが検出さ
れる。さらに電極１ａ，１ｂが下降するとスラグ
層６の抵抗は減少し、相対的に可変抵抗４にかか
る電圧Ｖは大きくなる。さらに電極１ａ，１ｂが
時刻T₂に溶融金属浴７中に入ると電極１ａ，１
ｂ間の抵抗は急激に小さくなり、検出電圧Ｖは最
大値Vmaxを示す。次に電極１ａ，１ｂが上昇す
ると下降時とは逆の波形を示し、第４図に示すよ
うな出力波形が得られる。

このように時間（T₂−T₁）が電極のスラグ層
通過時間であり、例えば昇降装置２による電極昇
降速度ｖが一定であればスラグ層の厚さδはδ＝
ｖ（T₂−T₁）で一義的に決まる。

第５図は電極１ａ，１ｂをスラグ層、溶融金属
浴中へ繰り返し昇降させた後の電極１ａ，１ｂの
状態を示す。このように耐溶損性の電極を用いた
場合、電極１ａ，１ｂのようにスラグ−溶融金属
界面付近で地金及びスラグの凝固したもの１０が
付着する。これは測定の度に成長し、ついには電
極１ａ，１ｂ間を短絡させる。これは検出電圧Ｖ
に外乱を与え、検出精度の低下あるいはスラグ層
検出不能の原因となる。このような状態になる
と、電極そのものの溶損は進行していなくとも電
極の交換を余儀なくされる。また、第５図１１に
示すように、電極は次第に溶損、あるいは熱衝撃
によつて劣化し、折損等によつて使用不能とな
る。また、電極の劣化は検出電圧Ｖが不安定とな
る等によつて検出精度の低下の原因にもなる。こ
れは自動検出装置の信頼性に対する問題となる。

さらに成品が高度の清浄度を要求されるような
場合、電極材質によつては電極の溶損、折損によ
る混入は品質上の問題をも生じる。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は電極の繰り返し使用による劣化及び地
金、スラグ付着の問題を解決し、溶融金属への影
響が小さく、信頼性の高いスラグ厚測定装置を提
供する。

（問題点を解決するための手段） 本考案の要旨は、溶融金属容器の溶融金属浴上
に浮遊するスラグの厚さをスラグ層、溶融金属浴
中へ電極を昇降し、スラグと溶融金属の電気伝導
度の差を利用して測定する装置において、昇降す
る電極を溶融金属より低融点でスラグより高融点
の溶融性連続体電極としたことを特徴とするスラ
グ厚検出装置である。溶融性連続体電極は溶融金
属とほぼ同質の材質とすることもできる。

（作用、実施例） 以下、本考案によるスラグ厚検出装置を図に示
す一実施に基づいて詳細に述べる。

第１図は本考案によるスラグ厚検出装置例の断
面図を示し、第２図は同装置による測定時の電極
状態を示す。第１図と第３図において同じ部分に
は同じ符号が付されている。

第１図から明らかなように、本考案においても
検出シンテムはほぼ同様である。しかし本考案に
おいて第１図に示す電極１２ａ，１２ｂは溶融金
属より低融点でスラグより高融点の溶融性電極で
あり、材質は本実施例では溶融金属とほぼ同質の
ものである。例えば溶融金属が溶融鉄であれば鉄
またはその合金、溶融アルミであればアルミまた
はその合金、溶融銅であれば銅またはその合金の
連続体を、例えば巻取る等したものである。ま
た、この電極は電極供給装置１３により所定の長
さ供給され、ガイド部１６によつて真直にされ
る。また、それぞれ電源３、可変抵抗４と直列に
接続され、回路９を形成している。検出器５は可
変抵抗４の両端の電位差Ｖを時間Ｔとともに検出
する装置である。測定開始前には電極１２ａ，１
２ｂは図に示す如くスラグ上方で停止しており、
測定が開始されると昇降装置２によつて一定速度
ｖで同時に昇降される。

電極１２ａ，１２ｂがスラグ層６の上方にある
間は回路９は閉じておらず、検出電圧Ｖは０であ
る。電極１２ａ，１２ｂが時刻T₁にスラグ層６
に入るとスラグ層６を通して電流が流れ、検出器
５によつて電圧Ｖが検出される。さらに電極１２
ａ，１２ｂがスラグ層６を通過し、時間T₂に溶
融金属浴７に達すると電極１２ａ，１２ｂ間の抵
抗は急激に小さくなり、検出電圧Ｖは最大値
Vmaxを示す。電極１２ａ，１２ｂは溶融金属浴
７上に浮遊するスラグの温度よりも融点が高いの
でスラグ層６中では溶融せず、溶融金属の温度よ
りは融点が低いので溶融金属浴７に達すると直ち
に溶融するが、電極下降中は次々と電極１２ａ，
１２ｂが供給され、検出電圧Ｖは最大値Vmaxを
保つ。次に、電極１２ａ，１２ｂが十分溶融金属
浴７に到達した後上昇すると、検出電圧Ｖは下降
中と逆の波形を示す。電極１２ａ，１２ｂはスラ
グ層６上方の測定開始前の位置まで上昇すると停
止し、次に供給装置１３によつて所定量の電極１
２ａ，１２ｂが供給され次の測定に備える。

検出された波形は第４図に示す如くなり、本考
案によるスラグ厚検出装置によつてもスラグ層６
の厚さδはδ＝ｖ（T₂−T₁）で決まる。

本考案によるスラグ厚検出装置の場合、測定後
の電極１２ａ，１２ｂは第２図に示す如くであ
る。１４は溶融金属浴７で溶解した部分である。
次回測定時には１５が先端となり、電極１２ａ，
１２ｂは常に更新される。したがつて、従来法の
耐溶損性電極を用いた場合の第５図に示すような
電極への地金及びスラグの付着はほとんどない。
したがって、繰り返し測定を行なつても付着地金
やスラグの成長がないため電極１２ａ，１２ｂ間
の短絡は発生せず、検出電圧Ｖへの外乱はない。
また、電極１２ａ，１２ｂは測定毎に供給され、
更新されるから、耐溶損性電極の場合のような電
極の溶損や劣化による検出電圧Ｖの不安定性がな
く、測定毎に一定の精度での検出が可能である。
これは自動測定の場合の信頼性を大きく向上させ
る。

さらに、溶融金属が高度の清浄度を要求される
ような場合、溶融金属とほぼ同質の電極を使用し
ているため溶融金属への影響は極めて小さい。

また、本考案は本考案の範囲内で種々変形する
ことができる。例えば溶融金属の清浄度があまり
問題とならない場合は溶融金属中で溶融すればよ
く、溶融金属より低融点でスラグより高融点で電
導性のよいものであればよい。また、形状は１mm
径から20mm径程度の円形断面または同程度の矩形
断面等であればよい。

電極の供給は自動でなく手動で行なつてもよ
い。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、従来法のように耐溶損性電極を用いた場合の
欠点であつた繰り返し測定による電極の溶損、劣
化、あるいは地金、スラグ付着による検出精度の
低下や溶融金属への電極物質の混入による影響が
無くなり、一定の精度で繰り返し信頼性の高いス
ラグ厚測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるスラグ厚検出装置例の断
面図、第２図は同装置による測定時の電極状態を
示す図、第３図は従来のスラグ厚測定法を説明す
る図、第４図はスラグ厚検出装置による出力波形
を示す図、第５図は従来法によつて繰り返し測定
した後の電極の様子を示す図である。 １ａ，１ｂ……耐溶損性電極、１２ａ，１２ｂ
……溶融性電極、６……スラグ層、７……溶融金
属浴、１３……電極供給装置、１６……ガイド
部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 溶融金属容器の溶融金属浴上に浮遊するスラ
   グの厚さをスラグ層、溶融金属浴中へ電極を昇
   降し、スラグと溶融金属の電気伝導度の差を利
   用して測定する装置において、昇降する電極を
   溶融金属より低融点でスラグより高融点の溶融
   性連続体電極としたことを特徴とするスラグ厚
   検出装置。 (2) 溶融性連続体電極が溶融金属とほぼ同質の材
   質である実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   スラグ厚検出装置。