JPH0752560Y2 - 高温測定装置の保護枠 - Google Patents
高温測定装置の保護枠Info
- Publication number
- JPH0752560Y2 JPH0752560Y2 JP12415690U JP12415690U JPH0752560Y2 JP H0752560 Y2 JPH0752560 Y2 JP H0752560Y2 JP 12415690 U JP12415690 U JP 12415690U JP 12415690 U JP12415690 U JP 12415690U JP H0752560 Y2 JPH0752560 Y2 JP H0752560Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective frame
- high temperature
- measuring device
- temperature measuring
- coating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、高温状態にある溶融金属あるいは高温雰囲気
中に浸漬して使用される各種高温測定装置の検出端に使
用される耐熱部材（以下保護枠と呼称する）に関するも
のである。
中に浸漬して使用される各種高温測定装置の検出端に使
用される耐熱部材（以下保護枠と呼称する）に関するも
のである。
（従来技術） 溶融金属とは、例えば鉄（Fe）、アルミニウム（Al）、
鋼（Cu）、鉛（Pb）、チタン（Ti）等の各種金属を溶解
したものであり、高温雰囲気とは、溶解した前記金属と
接する面より上部の高温状態の雰囲気を指す。
鋼（Cu）、鉛（Pb）、チタン（Ti）等の各種金属を溶解
したものであり、高温雰囲気とは、溶解した前記金属と
接する面より上部の高温状態の雰囲気を指す。
従来この種の高温測定用保護枠には、溶融金属に濡れ
難い材料、例えばSiC、Si3N4あるいはSi3N4結合のSiCな
どを用いて作製された保護枠の外側面に対し、SiC、Si3
N4あるいはBNなどがCVD法、吹付けあるいは浸漬法など
によりコーティング層として配置させることが、特開昭
57−56388号公報、特開昭57−209885号公報あるいは特
開昭57−210589号公報で示されている。
難い材料、例えばSiC、Si3N4あるいはSi3N4結合のSiCな
どを用いて作製された保護枠の外側面に対し、SiC、Si3
N4あるいはBNなどがCVD法、吹付けあるいは浸漬法など
によりコーティング層として配置させることが、特開昭
57−56388号公報、特開昭57−209885号公報あるいは特
開昭57−210589号公報で示されている。
またZrB2質焼結体を主体とする保護枠の外側面にZrB2
含有耐火物質スリーブを取付けたものが特開平１−3213
27号公報で提案されている。
含有耐火物質スリーブを取付けたものが特開平１−3213
27号公報で提案されている。
さらに保護枠としてBNからなるものが特開平２−1381
6号公報で提案されている。
6号公報で提案されている。
（考案が解決しようとする課題） 上記のSiCやSi3N4及びのZrB2からなる保護枠は、一
般に耐熱衝撃性に劣るため、使用に際して急熱すること
は避けなければならない。そこでこれらの材料からなる
保護枠は、一般に長時間予熱しておき使用されるがこの
作業は煩わしく、緊急の場合に使用できなかった。
般に耐熱衝撃性に劣るため、使用に際して急熱すること
は避けなければならない。そこでこれらの材料からなる
保護枠は、一般に長時間予熱しておき使用されるがこの
作業は煩わしく、緊急の場合に使用できなかった。
のBNは耐熱衝撃性に優れるうえに電気絶縁性が良好で
あり、溶融金属の濡れ性も悪く耐食性に優れるので有用
な材質である。しかしながら素材としてのBNは、高温で
安定である反面、非常に焼結性が悪いためBN焼結体の製
造には通常ホットプレス成形法が用いられている。ホッ
トプレス成形は、黒鉛等の型にBN粉末と焼結バインダー
を充填し2000℃程度で一軸加圧を行い、難焼結性の粉末
を緻密化する方法である。この場合には、装置が大規模
になること、プレスした製品の物性のバラつき等の問題
の他に、単純形状しかできないこと、さらに機械加工で
製品を削りだすので無駄が多く、経済的にも不利を招く
等の種々の欠点を有しており、これらの改善が強く望ま
れていた。
あり、溶融金属の濡れ性も悪く耐食性に優れるので有用
な材質である。しかしながら素材としてのBNは、高温で
安定である反面、非常に焼結性が悪いためBN焼結体の製
造には通常ホットプレス成形法が用いられている。ホッ
トプレス成形は、黒鉛等の型にBN粉末と焼結バインダー
を充填し2000℃程度で一軸加圧を行い、難焼結性の粉末
を緻密化する方法である。この場合には、装置が大規模
になること、プレスした製品の物性のバラつき等の問題
の他に、単純形状しかできないこと、さらに機械加工で
製品を削りだすので無駄が多く、経済的にも不利を招く
等の種々の欠点を有しており、これらの改善が強く望ま
れていた。
（課題を解決するための手段） 上記の欠点を有利に解決するために、溶融金属容器内の
溶融金属あるいは高温雰囲気の温度を測定するための高
温測定装置において、チタン酸アルミニウムからなる保
護枠の少なくとも外側面にBNからコーティング層を設け
た高温測定装置の保護枠を提供せんとするものである。
溶融金属あるいは高温雰囲気の温度を測定するための高
温測定装置において、チタン酸アルミニウムからなる保
護枠の少なくとも外側面にBNからコーティング層を設け
た高温測定装置の保護枠を提供せんとするものである。
（作用） チタン酸アルミニウムの焼結体は、約1800℃の高融点を
有し見掛け上の熱膨張係数が約２×10-6／℃と小さく、
耐熱衝撃性に優れていることが知られている。この焼結
体は各結晶が結晶軸方向の熱膨張を異にするため、加熱
焼成後の冷却時に結晶粒子の熱膨張の大きさの異方性に
より結晶の粒界や粒内にマイクロクラックが発生し、こ
のクラックが耐熱衝撃性を向上させると考えられてい
る。
有し見掛け上の熱膨張係数が約２×10-6／℃と小さく、
耐熱衝撃性に優れていることが知られている。この焼結
体は各結晶が結晶軸方向の熱膨張を異にするため、加熱
焼成後の冷却時に結晶粒子の熱膨張の大きさの異方性に
より結晶の粒界や粒内にマイクロクラックが発生し、こ
のクラックが耐熱衝撃性を向上させると考えられてい
る。
それゆえ、チタン酸アルミニウムからなる保護枠のみで
もある程度の耐用性を確保できるが、スプラッシュやス
ラグの付着による剥離さらに、Al2O3（コランダム）とT
iO2（ルチル）に分解することによる組織劣化により、
寿命が低下する。
もある程度の耐用性を確保できるが、スプラッシュやス
ラグの付着による剥離さらに、Al2O3（コランダム）とT
iO2（ルチル）に分解することによる組織劣化により、
寿命が低下する。
本考案者等は、この寿命低下の改善について、種々検討
を重ねた結果、保護枠の少なくとも外側面（溶融金属と
接する面）にBNからなるコーティング層を設けることに
より、熱分解を抑制することが可能となり、かつスプラ
ッシュやスラグの付着による剥離を防止することができ
たのである。チタン酸アルミニウムの組成含有量とし
て、85〜99％のものを用いる。85％より少ないと、本来
のチタン酸アルミニウム焼結体の内部に微小クラックが
消失（ガラス化するため）するため熱を受けた際に熱衝
撃抵抗がなくなる。99％より多いと低温度での焼結が進
行せず組織が不安定となり焼結体自体の強度が得られな
い。
を重ねた結果、保護枠の少なくとも外側面（溶融金属と
接する面）にBNからなるコーティング層を設けることに
より、熱分解を抑制することが可能となり、かつスプラ
ッシュやスラグの付着による剥離を防止することができ
たのである。チタン酸アルミニウムの組成含有量とし
て、85〜99％のものを用いる。85％より少ないと、本来
のチタン酸アルミニウム焼結体の内部に微小クラックが
消失（ガラス化するため）するため熱を受けた際に熱衝
撃抵抗がなくなる。99％より多いと低温度での焼結が進
行せず組織が不安定となり焼結体自体の強度が得られな
い。
（実施例） 以下に本考案を実施例に基づいて説明する。
実施例１ チタン酸アルミニウムの粉末をスプレードライ処理して
平均粒径50μｍの造粒粉を調整し、この造粒粉をラバー
プレスにより1.2t/cm2で加圧にて成形体を得た。これを
第１図及び第２図に示す形状に加工した保護枠を1600×
4hrs焼成した。前記保護枠にコーティング層を施すため
BN粉にアルミナゾルをバインダーとして10重量％添加し
たスラリーを作成し、このスラリーを前記保護枠の外側
面に0.3mmのコーティング層が得られるように塗布した
後1200℃×８時間乾燥して高温測定装置の保護枠を得
た。
平均粒径50μｍの造粒粉を調整し、この造粒粉をラバー
プレスにより1.2t/cm2で加圧にて成形体を得た。これを
第１図及び第２図に示す形状に加工した保護枠を1600×
4hrs焼成した。前記保護枠にコーティング層を施すため
BN粉にアルミナゾルをバインダーとして10重量％添加し
たスラリーを作成し、このスラリーを前記保護枠の外側
面に0.3mmのコーティング層が得られるように塗布した
後1200℃×８時間乾燥して高温測定装置の保護枠を得
た。
得られた保護枠を製鋼用タンディッシュ湯面レベルセン
サーとして使用し、保護枠内には通常の冷却エアーを流
した。この時の保護枠の外側面の温度は1200℃であり、
60ch使用後も亀裂剥離の発生やスプラッシュの付着もな
く良好であった。
サーとして使用し、保護枠内には通常の冷却エアーを流
した。この時の保護枠の外側面の温度は1200℃であり、
60ch使用後も亀裂剥離の発生やスプラッシュの付着もな
く良好であった。
実施例２ チタン酸アルミニウムの粉末を実施例１と同要領で得ら
れた保護枠を1600℃×4hrs焼成した。
れた保護枠を1600℃×4hrs焼成した。
前記保護枠にコーティング層を施すためBN粉にアルミナ
ゾルをバインダーとして20重量％添加したスラリーを作
成し、前記保護枠の外側面に2mmのコーティング層が得
られるようにスラリーを入れた容器中に５分間浸漬して
取出し、120℃×4hrs乾燥後さらに５分間浸漬して取出
し、120℃×８時間乾燥して高温測定装置の保護枠を得
た。
ゾルをバインダーとして20重量％添加したスラリーを作
成し、前記保護枠の外側面に2mmのコーティング層が得
られるようにスラリーを入れた容器中に５分間浸漬して
取出し、120℃×4hrs乾燥後さらに５分間浸漬して取出
し、120℃×８時間乾燥して高温測定装置の保護枠を得
た。
このようにしてBNのコーティング層を設けた保護枠を製
鋼用タンデイッシュの湯面レベルセンサーとして使用
し、保護枠内には冷却エアーを入れた。この時の保護枠
の外側面の温度は、1220℃であり80ch使用でも亀裂や剥
離の発生は見られず、スプラッシュの付着もなく極めて
良好であった。
鋼用タンデイッシュの湯面レベルセンサーとして使用
し、保護枠内には冷却エアーを入れた。この時の保護枠
の外側面の温度は、1220℃であり80ch使用でも亀裂や剥
離の発生は見られず、スプラッシュの付着もなく極めて
良好であった。
比較例１ Si3N4結合のSiC焼結体の保護枠の外側面に実施例１のBN
スラリーを同一場所同一厚さで塗布した保護枠を120℃
×20hrs乾燥して得られた高温測定装置の保護枠を実施
例１と同じ場所に同じ条件で使用した結果、基材の保護
枠に亀裂が発生し30chの寿命に終った。
スラリーを同一場所同一厚さで塗布した保護枠を120℃
×20hrs乾燥して得られた高温測定装置の保護枠を実施
例１と同じ場所に同じ条件で使用した結果、基材の保護
枠に亀裂が発生し30chの寿命に終った。
比較例２ チタン酸アルミニウムの粉末を実施例１と同条件で処理
して得られた保護枠にコーティング層を設けないで、同
一場所に使用した結果、30chでは基材に亀裂の発生は見
られないが外側面のほぼ全体にスプラッシュの付着が認
められた。その後40chでスプラッシュの堆積が肥大し、
測温に障害が生じたため取替を余儀なくされた。
して得られた保護枠にコーティング層を設けないで、同
一場所に使用した結果、30chでは基材に亀裂の発生は見
られないが外側面のほぼ全体にスプラッシュの付着が認
められた。その後40chでスプラッシュの堆積が肥大し、
測温に障害が生じたため取替を余儀なくされた。
（考案の効果） 使用後解析したところ、BNのコーティング層によりチタ
ン酸アルミニウム焼結体の表面層は、分解されず健全な
状態を保つことができ、かつBNコーティング層によりス
プラッシュやスラグの付着がみられず寿命が従来20〜30
chだったものが、70ch以上と寿命を大巾に向上させるこ
とができその工業的効果は大きい。
ン酸アルミニウム焼結体の表面層は、分解されず健全な
状態を保つことができ、かつBNコーティング層によりス
プラッシュやスラグの付着がみられず寿命が従来20〜30
chだったものが、70ch以上と寿命を大巾に向上させるこ
とができその工業的効果は大きい。
第１図はタンディッシュ湯面のレベルセンサー保護枠の
平面図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面正面図で
ある。 １…保護枠 ２…外側面 ３…コーティング層
平面図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面正面図で
ある。 １…保護枠 ２…外側面 ３…コーティング層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 田村 栄暉 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)考案者 岡本 吉平栄 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)考案者 鈴木 利幸 兵庫県高砂市荒井町新浜１―３―１ ハリ マセラミック株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−50234（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】溶融金属容器内の溶融金属あるいは高温雰
囲気の温度を測定するための高温測定装置において、チ
タン酸アルミニウムからなる保護枠の少なくとも外側面
にBNからなるコーティング層を設けたことを特徴とする
高温測定装置の保護枠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12415690U JPH0752560Y2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 高温測定装置の保護枠 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12415690U JPH0752560Y2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 高温測定装置の保護枠 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0482700U JPH0482700U (ja) | 1992-07-17 |
| JPH0752560Y2 true JPH0752560Y2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=31871818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12415690U Expired - Lifetime JPH0752560Y2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 高温測定装置の保護枠 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752560Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP12415690U patent/JPH0752560Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0482700U (ja) | 1992-07-17 |
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