JPH0735622A - 測温用保護管 - Google Patents
測温用保護管Info
- Publication number
- JPH0735622A JPH0735622A JP20281493A JP20281493A JPH0735622A JP H0735622 A JPH0735622 A JP H0735622A JP 20281493 A JP20281493 A JP 20281493A JP 20281493 A JP20281493 A JP 20281493A JP H0735622 A JPH0735622 A JP H0735622A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- layer
- cermet
- temperature
- molten metal
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- Pending
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属溶湯の連続測温に使用するに適した測温
用保護管で、耐熱性、耐酸化性に優れるとともに、もし
破損しても溶湯中に沈まない低比重の測温用保護管を提
供する。 【構成】 金属またはサ−メットで製造された基管の内
面と外面に、基管よりも比重の小さいセラミックスおよ
び／またはサ−メットからなる単層または複数層の被覆
層を一体に形成した。
用保護管で、耐熱性、耐酸化性に優れるとともに、もし
破損しても溶湯中に沈まない低比重の測温用保護管を提
供する。 【構成】 金属またはサ−メットで製造された基管の内
面と外面に、基管よりも比重の小さいセラミックスおよ
び／またはサ−メットからなる単層または複数層の被覆
層を一体に形成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属溶湯等の温度測定
に使用するに適した熱電対用保護管に関するものであ
る。
に使用するに適した熱電対用保護管に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】測温技術としては、すでに種々の方法の
ものが開発されており、超低温から超高温まで測温が可
能となっている。このうち、熱電対を用いる測温方法が
広く採用されているが、この方法で金属溶湯の測温を長
時間連続的に行うのは困難である。これは、金属溶湯中
で長時間使用することのできる適当な保護管がないため
であり、一般的には、消耗型の熱電対を使用して断続的
に測温することが多い。
ものが開発されており、超低温から超高温まで測温が可
能となっている。このうち、熱電対を用いる測温方法が
広く採用されているが、この方法で金属溶湯の測温を長
時間連続的に行うのは困難である。これは、金属溶湯中
で長時間使用することのできる適当な保護管がないため
であり、一般的には、消耗型の熱電対を使用して断続的
に測温することが多い。
【０００３】最近、金属溶湯中で連続的に使用できる保
護管として、カ−ボン系、セラミックス系、サ−メット
系等の保護管が開発され、金属溶湯の温度を連続的に測
定することが可能となっているが、いずれも若干の問題
点があり、十分満足できるものとは言えないのが現状で
ある。すなわち、カ−ボン系の保護管は、酸化による消
耗、破損を防ぐため、肉厚を大きくしなければならない
という問題点がある。また、セラミックス系の保護管
は、熱衝撃に弱く、割れ易いため、実際の測温に先立っ
て予熱を行う必要があり、緊急時の測温ができないのみ
ならず、予熱設備を特別に設けておかなければならない
という問題がある。さらに、金属やサ−メット系の保護
管は、溶湯の比重と同等かそれよりも重くなることが多
いため、破損した時に溶湯中に沈んで回収できなくな
り、溶湯を不良品化するという問題点がある。
護管として、カ−ボン系、セラミックス系、サ−メット
系等の保護管が開発され、金属溶湯の温度を連続的に測
定することが可能となっているが、いずれも若干の問題
点があり、十分満足できるものとは言えないのが現状で
ある。すなわち、カ−ボン系の保護管は、酸化による消
耗、破損を防ぐため、肉厚を大きくしなければならない
という問題点がある。また、セラミックス系の保護管
は、熱衝撃に弱く、割れ易いため、実際の測温に先立っ
て予熱を行う必要があり、緊急時の測温ができないのみ
ならず、予熱設備を特別に設けておかなければならない
という問題がある。さらに、金属やサ−メット系の保護
管は、溶湯の比重と同等かそれよりも重くなることが多
いため、破損した時に溶湯中に沈んで回収できなくな
り、溶湯を不良品化するという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記従来の金属溶湯の連続測温用保護管の問題点を改良
し、耐熱性、耐酸化性に優れるとともに、もし破損して
も溶湯中に沈まない低比重の測温用保護管を提供するこ
とを課題としている。
記従来の金属溶湯の連続測温用保護管の問題点を改良
し、耐熱性、耐酸化性に優れるとともに、もし破損して
も溶湯中に沈まない低比重の測温用保護管を提供するこ
とを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明にかかる測温用保護管は、金属またはサ−メットで
製造された基管の内面と外面に、セラミックスおよび／
またはサ−メットからなる単層または複数層の被覆層を
一体に形成したことを特徴としている。
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明にかかる測温用保護管は、金属またはサ−メットで
製造された基管の内面と外面に、セラミックスおよび／
またはサ−メットからなる単層または複数層の被覆層を
一体に形成したことを特徴としている。
【０００６】この保護管は、基管として強度的にすぐれ
た金属またはサ−メット製の管を用いているので、管自
体の強度が大きい。基管の外面にセラミックスおよび／
またはサ−メットからなる単層または複数層の被覆層が
一体に形成されているので、耐酸化性、耐食性にすぐれ
ている。また、基管の内面にもセラミックスおよび／ま
たはサ−メットからなる単層または複数層の被覆層が一
体に形成されているので、絶縁性が良好であり、熱電対
が溶着するようなこともない。さらに、これら被覆層
は、一般に金属溶湯の比重よりも比重が小さく、仮に剥
離しても金属溶湯に浮くため、その破片を除去するのが
容易である。また、これら被覆層が一体に設けられてい
るため、保護管全体の比重も小さくなり、基管と被覆層
の材質の選択により、金属溶湯に沈まないように軽量化
することができる。このように使用対象の金属溶湯より
も比重を小さくしておけば、溶湯中に落下しても容易に
回収することができる。なお、内面と外面の被覆層の数
は、用途によってはそれぞれ１層づつでも良いが、それ
ぞれ２層以上としてもよい。
た金属またはサ−メット製の管を用いているので、管自
体の強度が大きい。基管の外面にセラミックスおよび／
またはサ−メットからなる単層または複数層の被覆層が
一体に形成されているので、耐酸化性、耐食性にすぐれ
ている。また、基管の内面にもセラミックスおよび／ま
たはサ−メットからなる単層または複数層の被覆層が一
体に形成されているので、絶縁性が良好であり、熱電対
が溶着するようなこともない。さらに、これら被覆層
は、一般に金属溶湯の比重よりも比重が小さく、仮に剥
離しても金属溶湯に浮くため、その破片を除去するのが
容易である。また、これら被覆層が一体に設けられてい
るため、保護管全体の比重も小さくなり、基管と被覆層
の材質の選択により、金属溶湯に沈まないように軽量化
することができる。このように使用対象の金属溶湯より
も比重を小さくしておけば、溶湯中に落下しても容易に
回収することができる。なお、内面と外面の被覆層の数
は、用途によってはそれぞれ１層づつでも良いが、それ
ぞれ２層以上としてもよい。
【０００７】基管の外面に形成する保護用の被覆層とし
ては、耐熱性と耐酸化性に富んだ被覆層が好ましい。こ
の種の被覆層は、一般に基管に対する付着強度がそれほ
ど大きくないので、この保護用被覆層と基管との間に、
両者を強力に結合させる中間層を介在させるのが好まし
い。中間層としては、基管の組成と保護用被覆層の組成
の中間的な組成の層を用いて、基管と表面の保護用被覆
層との間に成分的な濃度勾配ができるようにしておくの
が効果的であることが多い。
ては、耐熱性と耐酸化性に富んだ被覆層が好ましい。こ
の種の被覆層は、一般に基管に対する付着強度がそれほ
ど大きくないので、この保護用被覆層と基管との間に、
両者を強力に結合させる中間層を介在させるのが好まし
い。中間層としては、基管の組成と保護用被覆層の組成
の中間的な組成の層を用いて、基管と表面の保護用被覆
層との間に成分的な濃度勾配ができるようにしておくの
が効果的であることが多い。
【０００８】基管の内面の被覆層としては、熱電対に腐
食や溶着等の損傷を与えず、絶縁性にすぐれているもの
が採用される。この場合も、表面に設ける保護層と基管
との間に、両者を強力に結合する中間層を設けておくの
が好ましい。なお、基管の内面に設ける保護層として
は、通常使用される比重の小さい磁製の保護管を使用す
ることができる。その場合は、耐熱性を有するアルミナ
セメント等で両者を付着させればよい。
食や溶着等の損傷を与えず、絶縁性にすぐれているもの
が採用される。この場合も、表面に設ける保護層と基管
との間に、両者を強力に結合する中間層を設けておくの
が好ましい。なお、基管の内面に設ける保護層として
は、通常使用される比重の小さい磁製の保護管を使用す
ることができる。その場合は、耐熱性を有するアルミナ
セメント等で両者を付着させればよい。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。図１は本発明の１実施例を表すもので、この測温
用保護管１は、金属またはサ−メットで製作された基管
２の内面に、アルミナセメントからなる第１層３とアル
ミナ磁器からなる第２層４の２層が順に形成されてい
る。第２層４は、実際にはアルミナ磁製保護管であり、
これを前記アルミナセメントで付着させている。
する。図１は本発明の１実施例を表すもので、この測温
用保護管１は、金属またはサ−メットで製作された基管
２の内面に、アルミナセメントからなる第１層３とアル
ミナ磁器からなる第２層４の２層が順に形成されてい
る。第２層４は、実際にはアルミナ磁製保護管であり、
これを前記アルミナセメントで付着させている。
【００１０】また、基管２の外面には、まず、比較的基
管２に対し密着性の良い第３層５として３５％Ｍｏ−６
５％ＺｒＯ2 （重量比）の層が設けられ、その外側に耐
酸化性、耐食性等に優れた保護層すなわち部分安定化ジ
ルコニアの層である第４層６が設けられている。
管２に対し密着性の良い第３層５として３５％Ｍｏ−６
５％ＺｒＯ2 （重量比）の層が設けられ、その外側に耐
酸化性、耐食性等に優れた保護層すなわち部分安定化ジ
ルコニアの層である第４層６が設けられている。
【００１１】なお、基管２の材質は、図示例では重量比
で６５％Ｍｏ−３５％ＺｒＯ2 であり、体積比でほぼ５
０％Ｍｏ−５０％ＺｒＯ2 であるが、この基管２として
は、使用対象に応じて、すなわち測温対象が金属溶湯等
の場合はその温度や比重等に応じて、それに適した材質
のものを選択する。通常使用されるのはインコネルその
他のステンレス鋼やサ−メット製の管体が多い。また、
基管２の材質に応じて、内面、外面の被覆層の材質を選
択する。鋼材の基管は、比較的温度が低く、比重の大き
い溶湯の測温に適しており、サ−メットの基管は、温度
が高く、比重の小さな溶湯の測温に適している。
で６５％Ｍｏ−３５％ＺｒＯ2 であり、体積比でほぼ５
０％Ｍｏ−５０％ＺｒＯ2 であるが、この基管２として
は、使用対象に応じて、すなわち測温対象が金属溶湯等
の場合はその温度や比重等に応じて、それに適した材質
のものを選択する。通常使用されるのはインコネルその
他のステンレス鋼やサ−メット製の管体が多い。また、
基管２の材質に応じて、内面、外面の被覆層の材質を選
択する。鋼材の基管は、比較的温度が低く、比重の大き
い溶湯の測温に適しており、サ−メットの基管は、温度
が高く、比重の小さな溶湯の測温に適している。
【００１２】この保護管は、例えば燒結法によって製造
される。すなわち、金属製またはサ−メット製保護管の
外側にスラリ−状にしたセラミックスもしくはサ−メッ
トを１層または複数層に刷毛塗りまたは浸せき法によっ
て被覆する。これを乾燥して被覆層の材質に応じた加熱
温度で燒結する。燒結雰囲気は、使用した材質に適する
ものとする。内面も同様なコ−テイング法で被覆層を形
成する場合は、上記と同様な手法を適用すればよい。
される。すなわち、金属製またはサ−メット製保護管の
外側にスラリ−状にしたセラミックスもしくはサ−メッ
トを１層または複数層に刷毛塗りまたは浸せき法によっ
て被覆する。これを乾燥して被覆層の材質に応じた加熱
温度で燒結する。燒結雰囲気は、使用した材質に適する
ものとする。内面も同様なコ−テイング法で被覆層を形
成する場合は、上記と同様な手法を適用すればよい。
【００１３】上記図示例のように、基管２の内面にセラ
ミックス製保護管を固着させて被覆層とする場合は、同
質のセラミックスかセラミックスセメント、もしくはサ
−メットの粉末をスラリ−状にしたものを基管２の内部
に流し込み、その上からセラミックス製保護管を挿入し
て、乾燥と燒結を行う。燒結条件は、使用した材質に適
したものを選択する。この場合も、前述した如く、内面
と外面の材質が同じである場合は、両者を同時に燒結す
ることができる。
ミックス製保護管を固着させて被覆層とする場合は、同
質のセラミックスかセラミックスセメント、もしくはサ
−メットの粉末をスラリ−状にしたものを基管２の内部
に流し込み、その上からセラミックス製保護管を挿入し
て、乾燥と燒結を行う。燒結条件は、使用した材質に適
したものを選択する。この場合も、前述した如く、内面
と外面の材質が同じである場合は、両者を同時に燒結す
ることができる。
【００１４】
【具体例】６５％Ｍｏ−３５％ＺｒＯ2 （重量比）のサ
−メットからなる基管を用い、図１に示すような測温用
保護管１を製作した。この基管２の外面に、重量比でモ
リブデン粉末３５％、部分安定化ジルコニア粉末６５
％、及びバインダ−（ユケン工業株式会社製、セランダ
−ＹＢ−８０Ｗ）２部と水を混ぜ合わせ、スラリ−状と
したものを刷毛塗りし、乾燥させた。この上から、部分
安定化ジルコニア粉末１００％に上記バインダ−２部と
水を加えてスラリ−状にしたものを刷毛塗りし、乾燥さ
せた。これを水素気流中で常温から１８００度Ｃまで昇
温し、１８００度Ｃで２時間燒結した後炉冷した。な
お、部分安定化ジルコニアとしては、福島製鋼（株）製
「商品名 ジルボンＧ」を使用した。これはジルコニア
に３．７５％のＣａＯを含有させたものであるが、この
他にＭｇＯ、Ｖ2 Ｏ3 等で安定化したものもあり、同様
に使用できる。
−メットからなる基管を用い、図１に示すような測温用
保護管１を製作した。この基管２の外面に、重量比でモ
リブデン粉末３５％、部分安定化ジルコニア粉末６５
％、及びバインダ−（ユケン工業株式会社製、セランダ
−ＹＢ−８０Ｗ）２部と水を混ぜ合わせ、スラリ−状と
したものを刷毛塗りし、乾燥させた。この上から、部分
安定化ジルコニア粉末１００％に上記バインダ−２部と
水を加えてスラリ−状にしたものを刷毛塗りし、乾燥さ
せた。これを水素気流中で常温から１８００度Ｃまで昇
温し、１８００度Ｃで２時間燒結した後炉冷した。な
お、部分安定化ジルコニアとしては、福島製鋼（株）製
「商品名 ジルボンＧ」を使用した。これはジルコニア
に３．７５％のＣａＯを含有させたものであるが、この
他にＭｇＯ、Ｖ2 Ｏ3 等で安定化したものもあり、同様
に使用できる。
【００１５】次に、上記外面の被覆を終えた基管の内部
に耐火度１８００度Ｃ以上のアルミナセメントをスラリ
−状にして流し込み、その上から耐火度１８００度Ｃ以
上のアルミナ製磁性保護管を挿入して乾燥した。この挿
入時には、余ったスラリ−が基管の開口部から溢れで
た。これにより、磁性保護管が基管の内部にほぼ均一な
厚みのアルミナセメント層を介して保持された乾燥体が
得られた。これを水素気流中で常温から１６５０度Ｃま
で昇温したのち、１６５０度Ｃで２時間保持して燒結し
た。この燒結により、比重５．８〜６．３の測温用保護
管１を得た。
に耐火度１８００度Ｃ以上のアルミナセメントをスラリ
−状にして流し込み、その上から耐火度１８００度Ｃ以
上のアルミナ製磁性保護管を挿入して乾燥した。この挿
入時には、余ったスラリ−が基管の開口部から溢れで
た。これにより、磁性保護管が基管の内部にほぼ均一な
厚みのアルミナセメント層を介して保持された乾燥体が
得られた。これを水素気流中で常温から１６５０度Ｃま
で昇温したのち、１６５０度Ｃで２時間保持して燒結し
た。この燒結により、比重５．８〜６．３の測温用保護
管１を得た。
【００１６】得られた複数層の保護管１を被試験体とし
て、水平状態で１．５ｍの高さからコンクリ−トの床上
に自由落下させる落下試験を行ったところ、内部の磁製
保護管の分離はなく、破断箇所も基管の破損箇所と同一
箇所であった。内部の磁製保護管だけが破損して分離し
ないのは、燒結後のアルミナセメント層がややポ−ラス
でクッション効果があるためと思われる。また、このよ
うにポ−ラスな層からは高温に加熱された時にガスが出
ると思われるが、この保護管では、その内側、すなわち
アルミナセメント層の表面部に磁製保護管があるため、
挿入された熱電対の腐食等が生じない。
て、水平状態で１．５ｍの高さからコンクリ−トの床上
に自由落下させる落下試験を行ったところ、内部の磁製
保護管の分離はなく、破断箇所も基管の破損箇所と同一
箇所であった。内部の磁製保護管だけが破損して分離し
ないのは、燒結後のアルミナセメント層がややポ−ラス
でクッション効果があるためと思われる。また、このよ
うにポ−ラスな層からは高温に加熱された時にガスが出
ると思われるが、この保護管では、その内側、すなわち
アルミナセメント層の表面部に磁製保護管があるため、
挿入された熱電対の腐食等が生じない。
【００１７】さらに、この保護管の破片をステンレス鋼
の溶湯中に投入し、金属棒で押し込んでみたが、破片が
浮かび上がったので容易に回収できた。また、得られた
保護管を上記溶湯中にいきなり挿入しても、熱衝撃によ
る破損が生じなかった。同様に鉄溶湯中に漬けて耐酸化
テストを行ったが、耐酸化性も良好であった。これらの
試験結果をまとめれば、表１のようになる。
の溶湯中に投入し、金属棒で押し込んでみたが、破片が
浮かび上がったので容易に回収できた。また、得られた
保護管を上記溶湯中にいきなり挿入しても、熱衝撃によ
る破損が生じなかった。同様に鉄溶湯中に漬けて耐酸化
テストを行ったが、耐酸化性も良好であった。これらの
試験結果をまとめれば、表１のようになる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる測温用保護管は、高温でも熱衝撃に強く、破片
が金属溶湯に浮くので、破損した際の回収が容易であ
る。また、耐酸化性が良好であるから、酸化雰囲気での
使用に際しても長寿命である。この測温用保護管を金属
溶湯の測温以外の用途に使用することができることは言
うまでもない。
にかかる測温用保護管は、高温でも熱衝撃に強く、破片
が金属溶湯に浮くので、破損した際の回収が容易であ
る。また、耐酸化性が良好であるから、酸化雰囲気での
使用に際しても長寿命である。この測温用保護管を金属
溶湯の測温以外の用途に使用することができることは言
うまでもない。
【図１】本発明の一実施例を表す断面図である。
１ 測温用保護管 ２ 基管
Claims (1)
- 【請求項１】 金属またはサ−メットで製造された基管
の内面と外面に、セラミックスおよび／またはサ−メッ
トからなる単層または複数層の被覆層を一体に形成した
ことを特徴とする測温用保護管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20281493A JPH0735622A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 測温用保護管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20281493A JPH0735622A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 測温用保護管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735622A true JPH0735622A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16463647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20281493A Pending JPH0735622A (ja) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | 測温用保護管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735622A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008139110A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Nippon Thermotec Kk | 溶湯用温度プローブ |
| JP2016186432A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 東京窯業株式会社 | 測温プローブ |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP20281493A patent/JPH0735622A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008139110A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Nippon Thermotec Kk | 溶湯用温度プローブ |
| JP2016186432A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 東京窯業株式会社 | 測温プローブ |
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