JPH0646372U - サブランス用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気送管による搬送に適した試料を人手を介す
ることなく得られる自動化システムに適合したサブラン
ス用プローブを提供することを目的とする。 【構成】 採取溶鋼の脱酸素を行う脱酸室と当該脱酸室
を通過した溶鋼を凝固させる採取室とを連設してなる溶
鋼採取部を組み込んだサブランス用プローブにおいて、
採取室部と脱酸室部の接続部分の間に採取室内径より小
さい内径を有するシェルモールド製の環状部を設けたこ
とを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、製鋼転炉からの分析用溶鋼試料の採取、採取装置からの試料の取り 出し、試料の熱間搬送、分析にいたるまでの全ての工程を完全自動化した設備に おいて、転炉サブランスにより溶鋼試料を直接採取する為のサブランス用プロー ブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から転炉サブランスに装着したプローブを製鋼転炉内の溶鋼に投入浸漬す ることによって溶鋼試料を直接採取することは公知である。この装置によって採 取された分析試料の回収は、転炉上でサブランスより脱却したプローブをプロー ブごとシューター内に通過させて約２０ｍ下の作業床まで落下させ、作業床の作 業者がこの落下したプローブをシューターの取り出し口より回収し、プローブ先 端部の分析試料が収容されている部分を破壊することによって凝固試料を取り出 している。そして採取試料の分析室への搬送は、取り出した試料に付いている湯 バリ或いは採取容器の一部を作業者が手作業により取り除いたうえ、分析室に通 じる気送管に入れ送っていた。

【０００３】 ところで、このような人手に頼った回収方法では作業要員が必要であるため、 作業コストが高くつく問題がある。このような状況下にあって近年、製鋼作業全 体の自動化、省力化がはかられるなかで、上記試料分析の工程も自動化すること が試みられ、上記試料採取工程から試料分析工程までの全ての工程を人手を介す ることなく行う完全自動化システムが開発されている。その自動化システムでは 、従来人手で行っていた作業全てを機械化させているが、プローブからの試料の 回収は次の手順によってなされる。

【０００４】 図３は自動化システムに用いられるサブランス用プローブを切断する様子を示 し、図中Ａがサブランス用プローブ、Ｂ，Ｂ′がプローブを把持するクランパ、 Ｃが自動カッターである。サブランス用プローブＡは、プローブ全体を支える軸 紙管１の先端側に試料採取装置や各種測定装置を組み込んだプローブユニット２ が装着され、他方、軸紙管１の基端側に、サブランス（図示せず）との結合部を 保護する補助紙管３が外嵌された構成である。

【０００５】 このような構成のプローブユニット２から凝固試料を取り出すにはプローブユ ニット内の試料が入っている位置の上端部を狙って自動カッターで切断し、その 後、切断された試料が内在しているプローブユニット２をクランパＢ′ごと上下 反転させて、プローブユニット２から分析試料を自重により落下させている。そ の反転されたプローブユニット２の下方には、試料の方向を整列させるサンプル 方向制御装置（図示せず）が位置づけられており、プローブユニット２から落下 した試料はサンプル方向制御装置によって受け止められる。サンプル方向制御装 置は試料の上下を整えるとともに、試料と一緒に落下してきたプローブ構成素材 であるセメントやセラミックスなどが気送管に入らないような分離を行い、試料 のみを、分析室に通じる気送管の入口にセッティングするまでの作業を行う。試 料には湯バリが発生しやすく、また切断時には、刃の切り込み方向に沿ってバリ が発生するが、気送管は試料外径と略一致した内径を有する長尺管であるので、 バリ発生により試料形状が変形すると、気送管内への試料のセッティングが不良 となったり、気送管内での詰まり現象が生じる。したがって、試料にはバリが発 生しないようにするか、あるいはバリが発生しても気送管による搬送に支障を来 さないようにする工夫が必要である。

【０００６】 切断部にバリが発生しても、そのバリが気送管での搬送に支障を来さないよう にする工夫としては、例えば実公昭５６−２８５３７号公報で開示されるように 、採取室部と脱酸室部の接続部に、採取室部の内径よりも小さな内径を有する円 盤状あるいは円筒状のワッシャ部材を配置する技術が知られている。図４は、こ の技術の概要を示している。図中４は採取室５を構成する採取容器、図中６は脱 酸室７を形成する脱酸容器であり、図中８がワッシャ部材である。脱酸容器６は 鉄又はセラミックス等の耐熱性物質より作製され側部に流入口９が形成されてい る。採取容器４は鉄又はセラミックス等の耐熱素材製であり、その形状は上方が 開口し、且つテーパー状の内壁を有するカップ状容器である。またワッシャ部材 ８は陶磁器、砂、煉瓦等の粗粉粒を粘土、水ガラス等の無機バインダーを用いて 粘結して作製されている。そして、このワッシャ部材は凝固試料の上部に縮径し た首部を形成する役目を負い、該首部を切断箇所とすることによって切断部にバ リが発生した場合でも、そのバリが試料本体外径よりも外側に出ないように工夫 したものである。また、ワッシャ部材８の他の機能としては、溶鋼流入時に一時 的な湯溜まりを生じさせることによって、採取溶鋼を一気に採取室５に落とし込 ませないようにして脱酸室７での脱酸効果を上げる機能もある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この考案においては、ワッシャ部材８を構成する素材は陶磁器 、砂、煉瓦等の無機耐熱粒体を粘土、水ガラス等の高温下でも燃焼しない無機耐 熱バインダーを用いて粘結したものを用いていることから、溶鋼採取時は勿論の こと、溶鋼採取が完了してプローブユニットを切断する際にもその形状は堅固に 維持されている。したがって試料を取り出すためにプローブユニットをワッシャ 部材存在位置で切断したときには、ワッシャ部材８はリング形状を維持したまま 試料上部に残存し、しかもこの残存したワッシャ部材は、図５に示す如く図中矢 印で示すカッターの切り込み方向に沿って試料Ｍの切断端面に生ずるバリＳに引 っ掛かるため、抜き去ることはできず、これが気送管での搬送に障害となる問題 があった。

【０００８】 また、ワッシャ部材８の材料としてセラミックスや鉄を用いる場合もあるが、 セラミックスの場合は前記と全く同様の問題があり、また鉄の場合は前記と同様 の問題があることに加えて、切断時の熱によってワッシャ部材自体が溶けて試料 に湯バリが発生するという問題もあった。

【０００９】 本考案はかかる現況に鑑みてなされたものであり、切断後に気送管の搬送にと って障害となるワッシャ部材あるいはワッシャ部材の残骸が存在せず、したがっ てワッシャ部材を手作業等により除去する必要がなく、そのまま気送管による搬 送に供し得る試料が得られるサブランス用プローブを提供せんとするものである 。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】

本考案者はかかる課題を解決するには、試料採取時にはその形状を維持してい るものの、試料採取完了後の切断時にはその形状が崩れて、切断後の試料上部に その形状をとどめない性質を有するワッシャ部材を提供できればよいことに気付 き、本考案を完成させたものである。かかる課題を解決した本考案は、採取溶鋼 の脱酸素を行う脱酸室と当該脱酸室を通過した溶鋼を凝固させる採取室とを連設 してなる溶鋼採取部を組み込んだサブランス用プローブにおいて、採取室部と脱 酸室部の接続部分の間に採取室内径より小さい内径を有するシェルモールド製の 環状部を設けたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】

シェルモールドは鋳物砂を合成樹脂等の有機バインダーで粘結したものである から、この素材で成形されたワッシャ部材は、常温や樹脂溶融温度以下ではその 形状はとどめるものの、溶鋼熱のような高熱に晒されると、有機成分が焼失して その形状は崩壊する。したがって、脱酸室部と採取室部の接続部に介在させられ たシェルモールド製のワッシャ部材は、溶鋼流入過程ではその形状を維持して、 ワッシャ部材としての機能であるところの、縮径した首部の形成、並びに湯 溜まり効果による脱酸効果の向上を果たし、また試料採取が終了してプローブユ ニットを切断するときには、採取された溶鋼の熱によって有機成分が焼失して形 状保持能力が著しく低下することによって、切断時の機械的振動により自己崩壊 する。したがって、プローブから取り出された試料にはワッシャ部材あるいはワ ッシャ部材の残骸は存在しておらず、また試料の切断は縮径した首部で行われて いるから、切断端面に生ずるバリが気送管による搬送の障害となることもない。

【００１２】

【実施例】 次に本考案の詳細を図示した実施例に基づき説明する。図１は本考案のサブラ ンス用プローブの要部を示し、プローブユニット２の内部構造を示す断面説明図 である。図中１０は多重紙管であり、図中１１は上方が拡開したカップ状の鉄製 採取容器である。また図中１２は側部に流入口１３を有し、底部に前記採取容器 １１内の空間と連通する縮径した連通路１４を有するシェルモールド製の脱酸容 器である。シェルモールドは鋳物砂を合成樹脂等の有機バインダーで粘結したも のであり、有機バインダーの融点以下では成形物の形状を維持するが、有機バイ ンダーの融点以上では自己崩壊する性質を有している。 本実施例では脱酸容器１２における連通路１４を形成している環状部分が、試 料に縮径した首部を形成する機能を有し、従来技術におけるワッシャ部材に相当 している。図例のものでは連通路１４を形成する部材は脱酸容器１２と一体化し ているが、これは別体とすることも可能で、例えば図２に示す如く上下が開口し た筒状の脱酸容器１５の下部に環状部材１６を別途設けることも可能である。

【００１３】 このような構成のプローブは従来と同様サブランスに取りつけて使用される。 連通路１４を構成するシェルモールド製の環伏部は溶鋼採取時には、その形状を 維持しているので、採取室部に流入しようとする溶鋼の流れを規制して脱酸効果 を高めることができ、且つ切断用の縮径した首部を形成する。そして、溶鋼熱に 晒されているあいだにシェルモールドの有機バインダーの焼失が徐々に進行し、 溶鋼熱に晒された状態が一定時間経過した段階、即ち、溶鋼の流入が完了すると ともに試料の凝固が始まる段階に至れば、有機バインダーの焼失が進行した結果 、シェルモールド製成形品は自らその形状を維持しているのではなく、当該成形 品を取り囲む部材によってその形状を保持しているにすぎない状態となる。した がって、この状態において自動カッターの刃を切り込んでプローブユニットを切 断すれば、切り込み時の機械的振動によりシェルモールド製成形品は自己崩壊す ることになり、試料上部にシェルモールド成形品が残存することは回避される。 そして、切断は試料本体より縮径した首部によってなされるから、切断端面にバ リが生じても気送管による搬送に支障はない。

【００１４】

【考案の効果】

本考案のサブランス用プローブは、採取室部と脱酸室部の接続部分の間に採取 室内径より小さい内径を有するシェルモールド製の環状部を設けたので、採取室 に流入しようとする溶鋼の流れを規制して脱酸効果を高めることができ、且つ切 断用の縮径した首部を形成することができる。そして、溶鋼熱に晒された結果、 凝固試料を取り出す際にはシェルモールド製環状部は既に保形性を失っているの で、切断時の振動により崩壊させることができる。したがって、サブランス用プ ローブから取り出された試料には、環状部やその残骸は存在せず、また切断箇所 にはバリは存在するものの、切断箇所は試料本体よりも縮径した部分であるから 、このバリが気送管での搬送の障害になることもない。このように本考案によれ ば気送管による搬送に適した形状の試料を人手を要することなく得ることが可能 となり、自動化システムに適合したサブランス用プローブを提供することができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のサブランス用プローブの１実施例を示
す要部断面説明図

【図２】本考案のサブランス用プローブの他の実施例を
示す要部断面説明図

【図３】サブランス用プローブの全体外観とその切断の
様子を示す説明図

【図４】従来のサブランス用プローブを示す要部断面説
明図

【図５】従来のサブランス用プローブによって得られる
試料の一例を示す部分断面説明図

【符号の説明】

Ａ プローブ Ｂ クランパ Ｂ´ クランパ Ｃ 自動カツター Ｍ 試料 Ｓ バリ １ 軸紙管 ２ プローブユニット ３ 補助紙管 ４ 採取容器 ５ 採取室 ６ 脱酸容器 ７ 脱酸室 ８ ワッシャ部材 ９ 流入口 １０ 多重紙管 １１ 採取容器 １２ 脱酸容器 １３ 流入口 １４ 連通路 １５ 脱酸容器 １６ 環状部材

フロントページの続き (72)考案者 中島 敏洋 大分市大字西ノ州１ 新日本製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)考案者 中山 繁六 大分市大字西ノ州１ 新日本製鐵株式会社 大分製鐵所内 (72)考案者 小坂 博昭 大阪府摂津市南別府町16−16 山里エレク トロナイト株式会社内 (72)考案者 岩村 洋志 大阪府摂津市南別府町16−16 山里エレク トロナイト株式会社内 (72)考案者 田村 俊夫 大阪府摂津市南別府町16−16 山里エレク トロナイト株式会社内 (72)考案者 河野 進一 大阪府摂津市南別府町16−16 山里エレク トロナイト株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 採取溶鋼の脱酸素を行う脱酸室と当該脱
   酸室を通過した溶鋼を凝固させる採取室とを連設してな
   る溶鋼採取部を組み込んだサブランス用プローブにおい
   て、 採取室部と脱酸室部の接続部分の間に採取室内径より小
   さい内径を有するシェルモールド製の環状部を設けたこ
   とを特徴とするサブランス用プローブ。