JPH0469343B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は溶融金属のサンプリング及び温度測定
を同時に行う溶融金属の炭素量測定装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来において溶融金属の炭素量測定のために溶
融金属を採取容器内に流入させその冷却温度変化
を採取容器内に位置決めされる熱電対により測定
して炭素量を決定する方法は広く知られている
（例えば、特公昭52−5877号）。

この場合、採取容器に流入し凝固した金属を発
光分光分析等の分析に用い溶融金属の成分を正確
に把握すると同時に装置本体先端部に前記熱電対
とは別に溶融金属の温度測定用の熱電対を突出さ
せ位置決めし溶融金属の温度測定を行うことが通
常併用されている。

（発明が解決しようとする課題） 一般に溶融金属のサンプリング及び温度測定を
同時に行う溶融金属の炭素量測定装置として１回
の測定のみ行う消耗タイプが広く用いられてい
る。

この様な消耗タイプの炭素量測定装置において
は特に製品コストが安価でなければならないが、
従来提案されている種々の炭素量測定装置はこの
点において改良の余地を有している。

（課題を解決するための手段） 本発明は以上の従来の問題を解決する溶融金属
の炭素量測定装置を提供するものであり、その目
的は次の通りである。

すなわち、本発明の目的は溶融金属を採取容器
内に流入させてその冷却温度変化から炭素量をリ
アルタイムで決定する溶融金属の炭素量測定装置
の提供にある。

本発明の他の目的は発光分光分析等の分析用の
凝固試料を採取出来ると同時に溶融金属の温度測
定を行う溶融金属の炭素量測定装置の提供にあ
る。

（実施例） 以上に述べた目的、他の特徴及び発明自身は次
の付随する図面に基きなされる本発明の実施例の
説明を参照することにより良く理解されることと
思う。

第１図は本発明の溶融金属の炭素量測定装置
（但し溶融について示す）の実施例を示し、該炭
素量測定装置１はカードボード等の紙管２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅを組合せたランス２を有す
る。

ランス２には先端部に採取容器４が固定され、
該採取容器４はセラミツクス、シエルモールド等
の耐熱性材料或いは耐熱金属で作られ図示の実施
例では第２図に示す様な１対の容器半体４ａ，４
ｂからなる。

すなわち容器半体４ａ（容器半体４ｂも同様）
は先端に凸部１２及びフランジ１１を、及び後方
外周に段部１３を有し、軸方向に半分に切断され
た半円柱状の外観にされる。

該容器半体４ａは先端面に偏心して開口する流
入ポート６及び温度検知手段支持穴７を有し、こ
れらは中央に設けられた採取室５に導かれる。

採取室５は楕円状断面を有する凹所であり、溶
融金属の流入空間として用いられる。

採取室５の後部には配線室９が設けられ、該配
線室９には後端面に開口する３ケの端子支持穴１
０，１０，１０が導かれる。

次に採取室５と配線室９は温度検知手段支持穴
８により接続され、該温度検知手段支持穴７，８
は同一直線上に配置される。

以上に示した陽気半体４ａ，４ｂは重ね合され
て採取容器４を形成するが、この際次に述べる温
度検知手段１４及びチユーブ状の接続用端子２
６，２６，２６が挟持される。

すなわち第２図の容器半体４ｂについて示され
る様に温度検知手段支持穴７，８に温度検知手段
１４が、そして端子支持穴１０，１０，１０に端
子２６，２６，２６が装着される。

ここで温度検知手段１４は第３図に詳細に示す
様に石英等の耐熱性材料の一端が閉じられた直線
状の１本の熱電対保護管１５を有する。

該熱電対保護管１５内には３本の熱電対素線２
０，２３，２４と、熱電対素線２０，２４により
形成され先端に位置決めされた鋼等金属浴温度測
定用の第１の温接点１６と、熱電対素線２３，２
４により形成され中程に位置決めされた炭素量測
定用の第２の温接点１７とが収納される。

熱電対素線２０，２３，２４相互の絶縁は熱電
対保護管１５内に収納され熱電対素線２０を被覆
する絶縁管１９及び熱電対素線２３を被覆する同
様の絶縁管２２により確保される。

第２図に戻つて、前記炭素量測定用の第２の温
接点１７の位置は採取容器４に温度検知手段１４
が装着された状態で採取室５の望ましくはほぼ中
央部に位置する様調整される。

温度検知手段１４の熱電対素線２０，２３，２
４は配線室９において端子２６，２６，２６に電
気的に接続される。

以上に述べた様に容器半体４ａ，４ｂは温度検
知手段１４及び端子２６，２６，２６を挟持した
状態で第１図に示す用にランス２の先端部に固定
される。

一方、ランス２内にはコネクター３４が収納さ
れ、該コネクター３４は一端において前記端子２
６，２６，２６にリード線３２により接続され、
これを他端に設けられた端子３５に電気的に導
く。

コネクター３４の端子３５は、ランス２後部に
形成された穴３６に挿入され該ランス２を支持す
るサブランス等の挿入装置の先端に接続されたホ
ルダー等の支持手段（図示せず）に電気的に接続
される。

次にランス２の先端には突出する温度検知手段
１４を被覆して金属等のキヤツプ３０が採取容器
４先端に該容器組合せにより形成される截頂円錐
状凸部１２の拡径基部外周に固定される。

以上に示した炭素量測定装置１の使用方法を次
に説明する。

すなわち、ランス２は穴３６に挿入される支持
手段に装着されるが、この際端子３５は支持手段
に電気的に接続される。

これにより、鋼等金属浴温度測定用の第１の温
接点１６および炭素量測定用の第２の温接点１７
を有する熱電対の出力はコネクター３４及び端子
３５を介して炭素量測定装置１外に夫々電気的に
取出し可能になる。

この状態で炭素量測定装置１は支持手段に支持
されて鋼等金属浴中に先端から挿入される。

これにより炭素量測定装置１は溶融金属表面に
浮いているスラグ層をまず通過するが、この際温
度検知手段１４はキヤツプ３０により保護され
る。

スラグ層を通過後キヤツプ３０は溶失し採取容
器４の先端を溶融金属に露出させる。

これにより温度検知手段１４の鋼浴温度測定用
の第１の温接点１６は鋼等金属浴の温度を検出開
始する。

この際、採取容器４の先端は凸部１２において
突出しているため、温接点１６は鋼等金属浴温度
測定時に採取容器４先端部による冷却作用の影響
を受け難く、より正確な測定が可能になる。

同時に溶融金属は流入ポート６から採取室５へ
と流入する。

この際採取室５内の残存空気は容器半体４ａ，
４ｂ間の隙間からランス２内に排除される。

溶融金属は採取室５を満すと共に採取容器４等
に熱を奪われ冷却される。

この採取室５内の溶融金属の温度変化は温度検
知手段１４の炭素量測定用の第２の温接点１７に
より検出される。

この採取室５内の溶融金属の冷却温度変化（鋼
等金属浴温度測定用の第１の温接点１６により検
出される溶融金属の初期温度も参照される）から
溶融金属の炭素量が決定される 炭素量測定装置１は炭素量測定に必要な時間経
過後溶融金属から引上げられる。

溶融金属は引上げ時にはすくなくとも採取容器
４内面に接する部分は採取室５内で凝固している
ため、下方に位置する流入ポート６から流れ落ち
ることはない。

ランス２の引上げ後採取容器４が取出され、容
器半体４ａ，４ｂが分割され、第４図に示す凝固
試料２７が取出される。

凝固試料２７は採取室５に対応する主部２７ａ
と、流入ポート６に対応するポート部２７ｂとを
有する。

発光分光分析等の分析は主部２７ａの表面等を
用いて行われる。

第５図は本発明の炭素量測定装置の他の実施例
を容器半体部分について示し、該炭素量測定装置
の流入ポート２９は石英等の耐熱性材料のガイド
チユーブ２８を容器半体４ａ，４ｂに挟持して形
成されたものである。

該ガイドチユーブ２８の採取室５内開口は採取
室５内方に若干突出した状態で位置決めされ、採
取室５内の溶融金属の流出防止を確保している。

第６図は本発明の炭素量測定装置の他の実施例
を容器半体部分について示し、該容器半体４ｂは
第２図に示したものと比較して次の特徴を有す
る。

すなわち第２図に示した凸部１２、配線室９及
び端子支持穴１０，１０，１０が省略されている
がこの理由は次の通り。

すなわち凸部１２は温度検知手段１４の鋼等金
属浴温度測定用の第１の温接点１６による正確な
溶融金属の温度測定を可能にするものであるが、
これは必ずしも必須ではない。

又配線室９及び端子支持穴１０，１０，１０は
温度検知手段１４の熱電対素線２０，２３，２４
とコネクター３４接続を容易にするためである
が、これも必ずしも必須でない。 すなわち熱電
対素線２０，２３，２４を直接コネクター３４の
リード線３２に接続すれば良い。

第７図は本発明の炭素量測定装置の他の実施例
を容器半体部分について示し、該炭素量測定装置
の採取室５にはリング状に形成された鋼等の冷し
金３７ａ及び該冷し金３７ａり両側面を挟持する
１対の冷し金３７ｂ，３７ｂが封入される。

すなわち採取室５において溶融金属は冷し金３
７ａ，３７ｂ，３７ｂにより冷却が促進される。

又冷し金３７ａは流入ポート６に連通する穴３
９及び残存空気の排除を促進するための容器半体
４ｂの通気穴４０に連通する穴３８を有する。

なおこの通気穴４０は第２図、第５図、第６図
等に示した容器半体４ｂにも必要に応じ適宜設け
てもよい。

一方、容器半体４ｂの配線室９には熱電対素線
とリード線とを接続するためのコネクター雄体４
１が装着される。

該コネクター雄体４１は４ケの雄端子４２を有
し、該雄端子４２は温度検知手段１４の熱電対素
線２０，２３，２４（熱電対素線２４は２ケの雄
端子４２に接続される）に接続される。

一方、第１図に示したコネクター３４には第７
図に示すコネクター雌体４３が接続され、該コネ
クター雌体４３は４ケの雌端子４４において前記
コネクター雄体４１に接続可能にされる。

第８図は本発明の炭素量測定装置の他の冷し金
を示し、該冷し金４５ａ，４５ｂは縦方向に分割
した箱状にされている点に特徴があるが、第７図
に示したものと機能上差異はない。

次に第９図は本考案の炭素量測定装置の他の温
度検知手段を示し、該温度検知手段１４は３本の
熱電対素線２０，２３，２４相互の絶縁確保のた
めに熱電対保護管１５内に断面路十字状のセパレ
ーター２５が収納される。

又第３図及び第９図に示した温度検知手段１４
は３本の熱電対素線２０，２３，２４により形成
された鋼等金属浴温度測定用の第１の温接点１６
および炭素量測定用の第２の温接点１７を有して
いたが、４本の熱電対素線を用いても良いことは
言うまでもない。

第１０図は本発明の炭素量測定装置の温度検知
手段に用いる他の絶縁用セパレーターを示し、該
セパレーター４６は中程に肩部を有する薄い棒状
にされる。

すなわち熱電対素線２０，２１（これらは温接
点１６を形成）及び熱電対素線２３，２４（これ
らは温接点１７を形成）はセパレーター４６の両
面を走り、該セパレーター４６の両面に接着され
る押え材４７，４７によりセパレーター４６に固
定される。

以上に示し及び記述した本発明の実施例は開示
を目的として取上げられたものであり、従つてこ
れらの実施例は発明の範囲を限定するものではな
く、発明の範囲は特許請求の範囲に従つて決めら
れるべきである。

（効果） 本発明は以上の構成において次の効果を有す
る。

(1) 本発明の溶融金属の炭素量測定装置は特許請
求の範囲に記載した構成であり、特に直線状の
１本の熱電対保護管内に鋼等金属浴温度測定用
の熱電対及び炭素量測定用の熱電対の両者を収
納したため保護管断面を極めて小さく出来、そ
の結果それ自体冷却作用を有する保護管によつ
て採取容器内での溶融金属の冷却温度変化が影
響を受ける心配がなく正確な炭素量の測定が可
能になつた。

(2) 本発明の溶融金属の炭素量測定装置は同上の
構成であり、特に鋼等金属浴温度測定用の熱電
対及び炭素量測定用の熱電対の両者を１本の熱
電対保護管内に収納して温度検知手段を形成し
たため従来における様に２対の熱電対を別々に
専用碍子に装着する場合に比較して部品数（そ
れ自体及び付随する）を極めて少く出来、その
結果製造が容易でコストを安くすることが出来
る。

(3) 本発明の溶融金属の炭素量測定装置は同上の
構成であり、特に２対の熱電対を１本の熱電対
保護管に収納したためそれらの熱電対素線は端
部からまとめて取出すことが出来、その結果そ
れらをコネクターに導くリード線の配線が極め
てシンプルになる。

(4) 本発明の溶融金属の炭素量測定装置は同上の
構成であり、特に直線状の１本の熱電対保護管
は採取室を貫通する状態で採取容器に支持され
るため強固に固定され、その結果測定時の溶融
金属からの衝撃に十分耐えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の炭素量測定装置の縦断面図、
第２図は同上炭素量測定装置の容器半体の斜視
図、第３図は同上温度検知手段の縦断面図、第４
図は同上炭素量測定装置により採取された凝固試
料の斜視図、第５図は同上他の炭素量測定装置の
容器半体部分の斜視図、第６図は同上斜視図、第
７図は同上斜視図、第８図は同上炭素量測定装置
の他の冷し金の斜視図、第９図は同上炭素量測定
装置の他の温度検知手段の斜視図、第１０図は同
上他の温度検知手段に用いる他の絶縁用のセパレ
ーターの斜視図。 １……炭素量測定装置、２……ランス、２ａ…
…紙管、２ｂ……紙管、２ｃ……紙管、２ｄ……
紙管、２ｅ……紙管、４……採取容器、４ａ……
容器半体、４ｂ……容器半体、５……採取室、６
……流入ポート壁、７……温度検知手段支持穴、
８……温度検知手段支持穴、９……配線室、１０
……端子支持穴、１１……フランジ、１２……凸
部、１３……段部、１４……温度検知手段、１５
……熱電対保護管、１６……温接点、１７……温
接点、１９……絶縁管、２０……熱電対素線、２
１……熱電対素線、２２……絶縁管、２３……熱
電対素線、２４……熱電対素線、２５……セパレ
ーター、２６……端子、２７……凝固試料、２７
ａ……主部、２７ｂ……ポート部、２８……ガイ
ドチユーブ、２９……流入ポート、３０……キヤ
ツプ、３２……リード線、３４……コネクター、
３５……端子、３６……穴、３７ａ……冷し金、
３７ｂ……冷し金、３８……穴、３９……穴、４
０……通気穴、４１……コネクター雄体、４２…
…雄端子、４３……コネクター雌体、４４……雌
端子、４５ａ……冷し金、４５ｂ……冷し金、４
６……セパレーター、４７……押え材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ランス先端部に固定され耐熱性材料で作られ
   採取室及び該採取室に先端から溶融金属を導く流
   入ポートが形成された採取容器と、採取室を貫通
   し採取容器の先端から突出する状態で採取容器に
   支持された直線状の１本の熱電対保護管と、該熱
   電対保護管内において先端及び採取室に位置する
   中程に各々位置決めされた熱電対の温接点と、該
   熱電対の出力を外部に取り出し可能にするランス
   内に装着されたコネクターとからなる溶融金属の
   炭素量測定装置。 ２ 直線状の熱電対保護管内に２つの温接点を構
   成するためセパレーター又は絶縁管を挿入したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶融
   金属の炭素量測定装置。