JPH0638320Y2

JPH0638320Y2 - 溶湯用温度センサー

Info

Publication number: JPH0638320Y2
Application number: JP7371788U
Authority: JP
Inventors: 三徳楠本; 真澄中島; 澄彦栗田
Original assignee: 株式会社香蘭社
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1994-10-05
Anticipated expiration: 2003-06-01
Also published as: JPH01178599U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、溶湯の温度を連続的に測定するセンサーの構
造に係わるものである。

＜従来の技術＞溶湯の温度を連続的に測定する場合、熱電対にセラミッ
ク製の保護管を被嵌し、これを溶湯の中に浸漬して測定
するのが従来の通例である。

この方式は、保護管に比較的長いものが必要であり、ま
た良く折損する。

従って、高級材料が使われる溶鋼用のものでは極めて高
価になる。

また更に、この方式は、保護管に、浸漬して保持する機
構が必要であるために、測定作業が煩雑になる欠点もあ
る。

そこで本考案者は、これらの問題を解決するために、先
に次の様な考案（実願昭62-116627号）を行った。

この考案は、溶湯の炉壁の一部を取換自在な耐火物ブロ
ックで形成し、このブロックに熱電対を差しこみ、ブロ
ックから突出した熱電対をセラミックの保護管で被嵌
し、溶湯から保護する様にしたものである。

この方式によると、保護管は短いもので良く、しかも炉
壁に植え込まれた構造になっているので、特別な支持機
構も不要であり、折損事故もなくなった。

従来タイプのものに較べて顕著な改善効果があったが、
次の様な新たな問題も見つけられた。

この問題は、ブロックの中に植え込まれた保護管のブロ
ックとの境目近傍が他の部位よりも溶損されやすく、や
せ細ってしまうことがある。

この部分が細くなることによって、溶湯流によって折損
することも多々あることが観察された。

＜考案が解決する問題点＞本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とする所は、上記した本考案者の先の考案の問題点
を解決することにある。

＜問題点を解決するための手段＞上記問題点は、次の手段によって解決される。

（１）溶湯壁の炉壁に取換自在に差しこまれた耐火物ブ
ロックに、該溶湯の物性値を連続的に測定するセンサー
素子が差し込まれ、該素子の該ブロックから突出した部
分にセラミック製の保護管が被嵌された構造の溶湯用セ
ンサーであって、該保護管と該ブロックの境界近傍の該
保護管の厚さを、他の部位よりも肉厚にしてなる、ある
いは該部位に耐食性セラミックの保護管を設けてなるこ
とを特徴とする溶湯用センサー。

（２）上記保護管の材質が、窒化物セラミック、ホウ化
物セラミック、酸化物セラミックである上記（１）項に
記載の溶湯用センサー。

（３）上記保護管の材質が50％以上のBNとAlNを主成分
にするセラミックである上記（２）項に記載の溶湯用セ
ンサー。

＜作用＞本考案のセンサーは、溶湯の温度の測定に最も威力を発
揮するが、その他、この熱電対の代りに他のセンサー素
子に取換えるだけで測定できるものであれば全て適用で
きる。

保護管の材質は、溶湯の種類によって多少異なるが、ア
ルミナ、ジルコニア等の酸化物から、ホウ化ジルコニウ
ム等のホウ化物、窒化ケイ素、サイアロン、窒化ホウ素
等の窒化物あるいは、これらを主成分にするセラミック
等を適宜選択できる。

これらの中で耐溶損性に最も優れているのは、50％以上
のBNとAlNを主成分にしたものである。

溶湯鍋の炉壁に取換自在に差し込まれるのでブロックの
材質は炉壁と同じ材料あるいは、その他耐食性に優れた
材料、例えばZrO2やZrO2・SiO2等の材料が用いられる。

これらのブロックには真中にセンサー素子、例えば熱電
対が差しこまれる孔が設けられており、この孔にセンサ
ー素子が差しこまれ、一方から外に突出する。

突出部分の長さは概ね5cm程度である。

突出した部分のセンサー素子を溶湯から保護するため
に、セラミック保護管が直接被嵌され、この保護管はブ
ロックの中に一部埋めこまれる。

あるいは、センサー素子を一旦同じセラミック、あるい
は異ったセラミック管で被嵌した上に更に、保護管が被
嵌されることもある。

保護管とブロックの境目近傍では、主にブロックの表面
に付着したスラグによって、保護管が食刻されて細くな
る。

このため、本考案では、この近傍に保護管を食刻から護
るための保護管が設けられる。

あるいは、この部分の保護管の厚さを厚くされる。

保護管の形成は、例えば耐食性のセラミックをコーティ
ングすることによって、あるいは、ブロックに一体的に
形成することによって、あるいは、別に作ったセラミッ
ク製のリングを周囲に差しこんで形成される。

いずれにせよ、保護管とブロックの境目近傍の保護管周
囲に耐食性セラミックの層が、保護管に密着して形成で
きた方法であれば手段は問わず、適用できる。

＜実施例＞図面によって本考案の構造を詳細に説明する。

第１〜４図は、本考案の最も代表的な構造を説明した図
である。

第１図は特に溶損の激しいイの部位近傍の肉厚を厚くし
たものである。

１が保護管、２が耐火物ブロックである。

図に示す様に、保護管１はブロックの中に１部埋めこま
れている。

ブロックと保護管との間にできた隙間には目地材が充填
され、ここに溶湯が浸入しない様になっている。

保護管１の中には盲孔３が設けられ、ブロック２にもこ
の盲孔３と連通する孔４が設けられ、ブロックの一方の
端からセンサー素子（例えば熱電対）が差しこまれる。

この素子は、直接差しこまれたり、あるいは適宜セラミ
ックのパイプで保護されたものが差しこまれる。

第２図は、ブロック２に一体的に保護層５を形成したも
のである第３図は、セラミックのリングで形成した保護層５をブ
ロック２に差しこみ、これに更に保護管１を差しこん
で、イの部分の溶損を防止する様にしたものである。

５の材質は、ブロックと同材質であっても良いし、また
異った材質でも良い。

第４図は、保護管１のイの部分に耐食性セラミックをコ
ーティングすることによって、保護層５を形成したもの
である。

コーティングの手段は、塗付、焼付け、溶射等の手段が
適宜使用できる。

第５図は、保護管１にセンサー素子２が差しこまれた時
の最も代表的な断面構造を説明した図である。

この場合、センサー素子（例えば熱電対）はセラミック
の保護管の中に挿入された後、１の保護管の中に差しこ
まれている。

これは、主に溶鋼の連続測温に適用されるものである。

尚、因み、保護管の材質に70％BN−30％AlNのセラミッ
クを用い、第３図の構造の保護層で、厚さ3mm、保護層
材ZrO2で1550℃の溶鋼に連続浸漬した時、13時間40分測
定できた。

保護層のない場合は、８時間30分であった。

＜考案の効果＞以上詳記した様に、本考案は、先の考案に比較してブロ
ックとの境目近傍の溶損が極めて軽微であり、極めて長
時間の連続測温を可能ならしめるものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、本考案の最も代表的な構造を説明した図
である。第１図は肉厚を厚くしたもの、第２図はブロックと一体
的に保護層を形成したもの、第３図は保護層を差しこん
だもの第４図は、保護層をコーティングで形成したもの
である。１……保護管、２……ブロック５……保護層第５図は、センサー素子の最も代表的な構造を説明した
図である。１……保護管、２……センサー素子

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】溶湯鍋の炉壁に取換自在に差しこまれた耐
火物ブロックに該溶湯の温度を連続的に測定するセンサ
ー素子が差しこまれ該素子の該ブロックから突出した部
分に、セラミック製の保護管が被嵌された構造の溶湯用
温度センサーであって、該保護管と該ブロックの境界近
傍の該保護管の厚さを、他の部位よりも肉厚にしてな
る、あるいは該部位に耐食性セラミックの保護層を設け
てなることを特徴とする溶湯用温度センサー。
【請求項２】上記保護管の材質が、窒化物セラミック、
ホウ化物セラミック、酸化物セラミックである請求項
（１）に記載の溶湯用温度センサー。
【請求項３】上記保護管の材質が50％以上のBNとAlNを
主成分にするセラミックである請求項（２）に記載の溶
湯用温度センサー。