JPH0754857Y2 - 溶融金属試料採取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、溶融金属試料採取装
置、特に、溶銑のディスク状サンプルとピン状サンプル
を同時に採取するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶銑の試料を採取するためには、
ディスク状の試料を採取するためのサンプラーや、ピン
状の試料を採取するためのサンプラー等が知られてお
り、採取すべき試料の形態に応じたサンプラーを個別に
用いている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】前述のように、従来で
は、例えば発光分光分析に供するためのディスク状試料
を採取するためのサンプラーと、例えば燃焼分析に供す
るためのピン状試料を採取するためのサンプラーとは個
別に用意されており、それぞれの試料を採取するために
は、異なるサンプラーを用いて、その都度サンプリング
作業を行わなければならない。換言すれば、このような
ディスク状の試料とピン状の試料を一つのサンプラーを
用いて同時に採取することはできないという不便があ
る。

【０００４】また、従来における溶銑試料を採取するた
めのサンプラーは、溶銑を流入せしめる流入室と、該流
入室に連通し溶銑を充填凝固せしめる試料採取室とを形
成し、流入室を経て試料採取室に溶銑を攪拌状態で充填
せしめる構成であるため、試料採取室内において溶銑中
のエアが該試料採取室内に拘束され、その結果、凝固試
料中にエアによる巣を生じる虞れがある。

【０００５】因みに、溶銑試料は、分析面を白銑化して
いることが必要であり、もしも試料採取室に至る湯道中
で溶銑からグラファイトが晶出すると、試料採取室にお
いて健全な試料を採取することができなくなる。このた
め、従来、湯道を長めに構成したり複雑な形状に構成す
ることにより、溶銑が試料採取室に至ったときに白銑化
を目的とする急冷に適した温度となるように、湯道中で
該溶銑の温度を調整するように試みられている。そこ
で、このように湯道を長く或いは複雑形状に構成する
と、前述したようなエア残存による巣の発生の虞れが顕
著になる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、前述したよう
な従来の問題点を解決し、ディスク状の試料とピン状の
試料を同時に採取できるばかりでなく、ディスク状の試
料を採取すべき試料採取室内のエア抜きを好適に行わし
めることにより巣の発生のない良好な試料を採取できる
ようにした溶融金属試料採取装置を提供するものであ
る。

【０００７】 そこで、本考案が手段として構成したと
ころは、溶融金属を流入せしめるための流入室を形成す
る流入案内容器と、前記流入室に連通するように上部全
面を開口すると共に溶融金属を充填凝固せしめるための
試料採取室を形成する試料採取容器とを上下に配置する
ことによりサンプラーを構成し、更に該サンプラーの上
部にエア抜き容器を配置して成り、前記流入案内容器
は、シェルモールド等の耐熱成形物から形成され、流入
室の下部を開口せしめると共に、該流入室の周側部に位
置してエア抜き路とピンサンプラー室を兼ねる細長い通
路を上下に貫通して形成し、前記エア抜き容器は、シェ
ルモールド等の耐熱成形物から形成され、サンプラーの
上部に独立したエア抜き室を形成して成り、外径をほぼ
同径とした試料採取容器と、流入案内容器と、エア抜き
容器をプローブ本体内で順次積層した状態で、流入室か
ら試料採取室及び通路を経てエア抜き容器に至る溶融金
属流路を構成し、前記通路にエア抜き室内に突出するボ
ス状の突出部を設けて成る点にある。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【実施例】以下図面に基づいて本考案の実施例を詳述す
る。

【００１３】（実施例） 図１及び図２に示す実施例において、先端を下向きとす
る円筒状のプローブ本体１は、紙管から成る複数の保護
管２、３を内外嵌合して形成され、該プローブ本体１の
先端に近傍して内部にサンプラー４を収納している。

【００１４】前記サンプラー４は、溶融金属を流入せし
めるための流入室５を形成する流入案内容器６と、前記
流入室５に連通し溶融金属を充填凝固せしめるための試
料採取室７を形成する試料採取容器８とを、上下に配置
して構成されている。

【００１５】前記流入案内容器６は、シェルモールド等
の機械的に崩壊容易な耐熱成形物により円筒状に形成さ
れた側壁９と、該円筒体の頂部を閉塞するセラミックス
等から形成された蓋材１０とから成るが、これらの側壁
９及び蓋材１０をシェルモールド等の耐熱成形物により
一体に成形しても良い。

【００１６】前記流入室５は、流入案内容器６の側部に
形成された流入口１１に臨む大径の第一流入部１２と、
試料採取室７に臨む大径の第二流入部１３と、第一及び
第二流入部１２、１３の間に位置する小径流入部１４と
を形成する。

【００１７】 前記試料採取容器８は、鋼製の分厚い冷
し金を構成し、試料採取室７は、ディスク状試料を採取
するに適した浅底状に形成されており、該試料採取室７
の上部全面を開口せしめている。

【００１８】尚、プローブ本体１の先端部は、セラミッ
クス製の栓体１５により閉塞され、溶融金属浴の温度を
測定するための温度測定素子１６を設けている。

【００１９】上記のような構成において、前記流入案内
容器６の上部にはエア抜き室１７を形成するエア抜き容
器１８が配置されている。また、前記流入案内容器６に
沿って上下方向に延びる耐熱管１９が設けられている。

【００２０】 前記エア抜き容器１８は、セラミックス
又はシェルモールド等の耐熱材により成形されており、
円筒状の側壁２０と、該円筒体の頂部を閉塞する頂壁２
１とから成るが、これらの側壁２０及び頂壁２１を一体
に成形しても良い。このエア抜き容器１８は、円筒状側
壁２０の下部開口縁を流入案内容器６の蓋材１０に設置
することにより、サンプラー４の上部に独立したエア抜
き室１７を形成し、該エア抜き室１７のエア抜き開口２
２を前記側壁２０に形成している。尚、試料採取容器８
と、流入案内容器６と、エア抜き容器１８は、外径をほ
ぼ同径としており、プローブ本体１内で順次積層せしめ
られ、流入室５から試料採取容器７及び通路２７を経て
エア抜き容器１８に至る溶融金属流路を構成する。

【００２１】前記耐熱管１９は、好ましくは石英管から
成り、図例の場合、流入案内容器６の直径方向に位置し
て一対が設けられ、該流入案内容器６の側壁９を軸方向
に貫通すると共に、蓋材１０を貫通して配置されてい
る。このため、流入案内容器６の側壁９及び蓋材１０に
は予め貫通孔２３、２４が形成されている。耐熱管１９
の下端は、試料採取室７に開口せしめられることにより
インレット口２５を構成し、耐熱管１９の上端は、エア
抜き室１７に開口せしめられることによりアウトレット
口２６を構成し、耐熱管１９により通路２７を構成す
る。そして、この通路２７により後述するようなエア抜
き路２８とピンサンプラー室２９とを兼備する。耐熱管
１９の上端は、流入案内容器６の頂壁を構成する蓋材１
０から挿出されエア抜き室１７内に突出する突出部３０
を形成していることが好ましい。更に、一対の耐熱管１
９、１９の突出部３０、３０は、エア抜き容器１８の側
壁２０内面に嵌合し、エア抜き容器１８をサンプラー４
に対して同心状に組み付けるに際し、その位置決め手段
として機能することが好ましい。

【００２２】（実施例の作用） 上記実施例によれば、プローブ本体１を浸漬装置により
溶融金属、例えば溶銑中に浸漬すると、外側保護管３の
外周を被覆した被覆膜（図示せず）が消失することによ
りサンプラー４の流入口１１を開口せしめ、該流入口１
１から溶銑が流入する。流入した溶銑は、流入案内容器
６の流入室５を経て試料採取容器８の試料採取室７に充
填される。この際、流入案内容器６は、少なくとも側壁
９をシェルモールド等の保温性のある耐熱成形物により
形成されているので、流入室５を通過中の溶銑が過度に
冷却を受けることはなく、スムースに試料採取室７に充
填される。

【００２３】溶銑の流入に対応して、試料採取室７内の
エアは、耐熱管１９により、インレット口２５、通路２
７、アウトレット口２６を経てサンプラー４の外側にお
けるエア抜き室１７へと排気され、該エア抜き室１７内
のエアは、エア抜き開口２２から排出される。即ち、こ
のとき耐熱管１９により形成された通路２７がエア抜き
路２８を構成し、試料採取室７内のエア或いはガスを排
気せしめるので、該試料採取室７には溶銑が好適に充填
され、内部にエアを残存せしめるようなことはなくな
る。

【００２４】更に、前記エア抜きにより試料採取室７に
充填された溶銑は、流入の勢いにより通路２７に流れ込
み、該通路２７に完全に充填された後、アウトレット口
２６からエア抜き室１７内に溢出する。この溢出の初期
段階において、アウトレット口２６を構成する耐熱管１
９の上端には、突出部３０が構成されているので、溢出
した溶銑は、アウトレット口２６から下方へ流下し蓋材
１０上に滞留せしめられる。従って、通路２７に流入し
充填された溶銑は、アウトレット口２６から好適に溢出
されるので、エア抜き室１７内においてアウトレット口
２６を閉塞したり、通路２７を逆流して下降するような
ことはなく、健全な溶銑を通路２７内に好適に充填せし
めることができる。

【００２５】 前記エア抜き及び溶銑の溢出に際して、
エア抜き容器１８は、頂壁２１よりプローブ本体１の上
方内部空間と仕切られ、サンプラー４の上部に独立した
エア抜き室１７を形成しているので、熱いエア或いはガ
スは、溢出する溶銑が、プローブ本体１の上方内部空間
に直接噴き出すことにより、該空間内に装置された温度
測定素子１６のためのコネクタ（図示せず）等を損傷す
ることが防止される。また、紙管等から成るプローブ本
体１の内部に溶銑が自由に浸入して該プローブ本体１を
内部から焼損せしめることも防止される。 特に、エア抜
き室１７は、シェルモールド等の耐熱成形物により形成
されているので、通路２７を経てアウトレット口２６か
ら溢出される溶銑が、エア抜き室１７内で保温され、ア
ウトレット口２６の近傍で直ちに凝固され通路２７を閉
塞してしまうようなことがない。このため、試料採取室
７及びピンサンプラー室２９が溶銑により確実に充填さ
れるまでの間、通路２７によるエア抜き機能を持続する
ことができる。

【００２６】而して、通路２７内に充填された溶銑は、
冷却され凝固する。このとき耐熱管１９により形成され
た通路２７がピンサンプラー室２９を構成するので、該
ピンサンプラー室２９内において凝固した試料をピン状
の試料として供することができる。一方、試料採取室７
内に充填された溶銑は、試料採取容器８内で所望の白銑
化された状態で凝固し、ディスク状の試料として供され
る。

【００２７】試料を取出すに際して、シェルモールド等
から成る流入案内容器６は容易に崩壊することができ、
また、石英等から成る耐熱管１９も容易に崩壊せしめる
ことができるので、試料を簡単に取出すことができる。
この際、ピン状試料の上端は、耐熱管１９の突出部３０
を介して、エア抜き室１７内に溢出して凝固した不要金
属と分離されているか、或いは連結されていても薄いバ
リにより連結されているに過ぎないから、該バリを折る
ことによりエア抜き室１７内の不要金属から容易に分離
できる。一方、試料採取室７内のディスク状試料は、試
料採取容器８と流入案内容器６を分離することにより取
出され、ディスク状試料に連なる流入室５内の不要凝固
金属は、小径流入部１４に対応する小径部分において容
易に折ることができる。これにより、ディスク状試料に
一対のピン状試料を立設した試料が取出され、一対のピ
ン状試料は、ディスク状試料から折損することにより容
易に分離可能である。

【００２８】（その他の実施例） 本考案が図示実施例に限定されないことは勿論であり、
実用新案登録請求の範囲に基づき、種々の設計変更が可
能である。例えば、図示実施例においては、通路２７の
インレット口２５を試料採取室７に直接開口せしめたも
のを示したが、該インレット口２５は、必ずしも試料採
取室７に直接開口している必要はなく、該試料採取室７
のエア抜きとして機能するように該試料採取室７の近傍
に設けられていれば良い。

【００２９】

【００３０】更に、本考案は、溶銑のサンプラーとして
のみならず、その他の種々の溶融金属のサンプラーとし
ても利用可能であり、この際、流入室５の形状は、任意
の形状に構成することが自由であり、また、試料採取室
７は、ディスク状のみならずコップ状等、種々の形状に
構成することが自由である。

【考案の効果】

【００３１】 本考案によれば、サンプラー４に設けた
細い通路２７が、試料採取室７のエア抜き路２８と、溶
融金属のピンサンプラー室２９とを兼備しているので、
試料採取室７内で採取される試料の内部にエア残存によ
る巣が発生することを防止できると同時に、このような
試料の採取と同時にピン状試料の採取を併せて行うこと
ができる点において、一石二鳥的な効果がある。 特に、
本考案によれば、サンプラー４を構成する流入案内容器
６をシェルモールド等の耐熱成形物により形成し、この
成形物により、流入室５と通路２７を一体に備えた流入
案内容器６のユニットを構成せしめることができるの
で、構造が簡単である。そして、上部全面を開口せしめ
た試料採取室７を有する試料採取容器８と、前記成形物
により構成された流入案内容器６のユニットと、エア抜
き容器１８とを、それぞれ外径をほぼ同径に形成すると
共に、プローブ本体１内で順次積層せしめることにより
装置を組付けることができるので、組付作業が極めて容
易であり、量産に適している。 しかも、本考案によれ
ば、エア抜き容器１８によりサンプラー４の上部に独立
したエア抜き室１７を構成したものであるから、流入室
５から試料採取室７及び通路２７を経てエア抜き容器１
８に至る流路を経て溶融金属が流入する際、熱いエア或
いはガスと共にエア抜き室１７に溢出する溶融金属が該
エア抜き容器１８により包囲されているので、プローブ
本体の内部空間に装置されたコネクタ等を損傷すること
はなく、また、紙管等から成るプローブ本体の内部を焼
損せしめることが防止される。 特に、エア抜き容器１８
は、シェルモールド等の耐熱成形物により形成されてい
るので、通路２７を経てエア抜き室１７に溢出される溶
融金属が、エア抜き容器１８により保温され、エア抜き
室１７内で直ちに凝固され通路２７を閉塞してしまうよ
うなことがない。このため、試料採取室７及びピンサン
プラー室２９が溶融金属により確実に充填されるまでの
間、通路２７によるエア抜き機能を持続することがで
き、これにより試料採取室７及びピンサンプラー室２９
において採取される凝固金属は巣のないものとなる。 更
に、本考案によれば、前記通路２７からエア抜き室１７
内に突出するボス状 の突出部３０を設けたものであるか
ら、エア抜き室１７に向かう溶融金属が突出部３０から
エア抜き室１７内に好適に溢出される。従って、溶融金
属が通路２７を逆流して下降するようなことはなく、健
全な溶融金属を通路２７内に充填せしめる。しかも、エ
ア抜き室１７に溢出した溶融金属のレベルは、突出部３
０の突出端よりも低位にあるから、エア抜き室１７内で
凝固した不要な凝固金属と通路２７内で採取されるピン
状試料との縁切りが果たされるという効果がある。

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示す縦断面図である。

【図２】本考案の１実施例に係るサンプラーとエア抜き
容器の分解斜視図である。

【符号の説明】

４ サンプラー ５ 流入室 ６ 流入案内容器 ７ 試料採取室 ８ 試料採取容器 ９ 流入案内容器の側壁 １０ 流入案内容器の蓋材 １７ エア抜き室 １８ エア抜き容器 １９ 耐熱管 ２５ インレット口 ２６ アウトレット口 ２７ 通路 ２８ エア抜き路 ２９ ピンサンプラー室 ３０ 突出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山口 知己 千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会 社君津製鐵所内 (72)考案者 福田 豊昭 大阪府大阪市西区西本町１丁目７番10号川 惣電機工業株式会社内 (72)考案者 森 敬一 大阪府大阪市西区西本町１丁目７番10号川 惣電機工業株式会社内 (72)考案者 片山 博史 大阪府大阪市西区西本町１丁目７番10号川 惣電機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−32167（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−38908（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭49−42794（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属を流入せしめるための流入室５
   を形成する流入案内容器６と、前記流入室に連通するよ
   うに上部全面を開口すると共に溶融金属を充填凝固せし
   めるための試料採取室７を形成する試料採取容器８とを
   上下に配置することによりサンプラー４を構成し、更に
   該サンプラー４の上部にエア抜き容器１８を配置して成
   り、 前記流入案内容器６は、シェルモールド等の耐熱成形物
   から形成され、流入室５の下部を開口せしめると共に、
   該流入室５の周側部に位置してエア抜き路２８とピンサ
   ンプラー室２９を兼ねる細長い通路２７を上下に貫通し
   て形成し、 前記エア抜き容器１８は、シェルモールド等の耐熱成形
   物から形成され、サンプラー４の上部に独立したエア抜
   き室１７を形成して成り、 外径をほぼ同径とした試料採取容器８と、流入案内容器
   ６と、エア抜き容器１８をプローブ本体１内で順次積層
   した状態で、流入室５から試料採取室７及び通路２７を
   経てエア抜き容器１８に至る溶融金属流路を構成し、前
   記通路２７にエア抜き室１７内に突出するボス状の突出
   部３０を設けて成る ことを特徴とする溶融金属試料採取
   装置。