JPH0754858Y2 - 凝固点温度測定装置 - Google Patents

凝固点温度測定装置

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JPH0754858Y2
JPH0754858Y2 JP1989112538U JP11253889U JPH0754858Y2 JP H0754858 Y2 JPH0754858 Y2 JP H0754858Y2 JP 1989112538 U JP1989112538 U JP 1989112538U JP 11253889 U JP11253889 U JP 11253889U JP H0754858 Y2 JPH0754858 Y2 JP H0754858Y2
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freezing point
heat
point temperature
molten steel
storage chamber
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博昭 小坂
篤 江場
浩一 亀井
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Nippon Steel Corp
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、凝固点温度測定装置に関し、更に詳しくは、
超高炭素鋼の凝固点温度の測定を短時間のうちに高精度
に行なうことができる装置に関する。
〔従来の技術〕
製鋼工程の1つである転炉精練においては溶鋼中に溶解
している炭素量の迅速測定は精練プロセスをコントロー
ルする上で極めて重要である。迅速な炭素量測定法とし
ては凝固点温度測定方法があげられる。それは、プロー
ブの先端側に鉄などの抜熱効果の大きい素材から形成し
た採取室を設け、該採取室の内部に熱電対等の測温手段
を配したものが知られている。この装置はプローブを溶
鋼に浸漬することにより採取室の側壁に形成された流入
口から採取室内に溶鋼を流入させ、採取室内で溶鋼を急
冷させることにより短時間のうちに溶鋼の凝固点温度を
測定するものである。
〔考案が解決しようとする問題点〕
炭素含有比率が0.01%〜1%の普通鋼の場合、凝固点温
度の測定は、上記方法によって十分可能なのであるが、
近年注目を浴びつつある新しい製鋼法による超高炭素鋼
を対象とした場合、凝固点温度の測定は上記方法では困
難である。
即ち、凝固点温度の測定は採取溶鋼の冷却過程における
温度曲線の平衡部を検出することによって行なうのであ
るが、超高炭素鋼は普通鋼に比べて凝固に際して生ずる
発熱量が小さい為、冷却速度が速い場合、温度曲線の平
衡部の検出は容易ではない。
温度勾配を緩やかにするには、採取溶鋼を徐冷すること
が考えられるが、そうすると、測定値である凝固温度の
入手が著しく遅れる現象が生じ、吹錬作業のリアルタイ
ム制御に支障を起こすことになる。特に超高炭素鋼の場
合、凝固点温度は普通鋼に比べて低い為、測定結果の入
手は一層遅れる傾向にあり、転炉制御のデータとして用
いるには有効性に疑問があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本考案はかかる現況に鑑みてなされたものであり、超高
炭素鋼における凝固点温度の測定を短時間のうちに高精
度に行なうことができる凝固点温度測定装置を提供せん
とするものである。
本考案者は、凝固点温度の検出時期を遅延させることな
く、凝固点温度を高精度に検出するには、採取溶鋼の全
冷却過程を、溶鋼の採取直後から凝固点温度直前迄に行
う急冷過程と、凝固点温度近傍で行う徐冷過程とから構
成することとすれば達成可能であることを着想した。こ
のような着想に基づいて完成された本考案の超高炭素鋼
用凝固点温度測定装置は、プローブの長さ方向の一方に
設けられ、周囲が抜熱効果大なる素材から形成され且つ
内部に測温手段を配設した採取室と;プローブの長さ方
向において前記採取室に隣接して設けられた蓄熱室と;
前記採取室と前記蓄熱室との間にあって両室相互間の溶
鋼の流通を遮断するとともに蓄熱室から採取室へ向かう
熱伝導を遅延制御する部材と;を備えたことを特徴とし
ている。
〔作用〕
このような構成の凝固点温度測定装置を測定対象である
溶鋼中に浸漬すると、測温手段が配設された採取室には
溶鋼が導入され、他方、蓄熱室には溶鋼が流入すること
によって溶鋼の熱エネルギーが蓄えられる。
採取室はその周囲を抜熱効果の大きい素材から形成して
いるので、流入した溶鋼は流入直後は急激に冷却され、
その温度は凝固点温度近傍まで急激に降下する。
一方、採取室に隣接配置された蓄熱室には溶鋼が流入す
ることによって熱エネルギーが保存され、蓄熱室の温度
は採取室に対して常に高温に保たれる。採取室と蓄熱室
との間には両室相互間の溶鋼の流通を遮断するとともに
蓄熱室から採取室へ向かう熱伝導を遅延制御する部材が
介在しているので、蓄熱室から採取室への熱エネルギー
の伝播は一定のタイムラグを有して行われる。したがっ
て、溶鋼流入直後から暫くの間は採取室内の溶鋼は蓄熱
室からの熱補給を受けることはなく一定時間経過後、即
ち凝固点温度近傍まで降下した段階で熱補給が最大とな
る。そしてこの結果、採取室内の溶鋼の冷却速度は凝固
点温度付近で急激に鈍化して、温度勾配が緩やかとな
り、凝固点温度の検出が極めて容易となる。
〔実施例〕
次に本考案の詳細を図示した実施例にもとづき説明す
る。第1図は本考案にかかる凝固点温度測定装置の要部
断面図である。凝固点温度測定装置1はプローブAの先
端側に内装され、プローブAの長さ方向先端側に配置さ
れた採取室2と該採取室2の上部に隣接配置された蓄熱
室3とから構成される。採取室2は周囲を鉄等の熱伝導
良好な、即ち抜熱効果の大きい素材から形成し、側部に
は溶鋼を導入する為の流入口4を設けるとともに、底部
には熱電対等の測温手段5を内設した構成としている。
一方、該採取室2に隣接配置される蓄熱室3は周囲をセ
ラミックやシェルモールド等の断熱材から形成し、且つ
側部には採取室2同様、流入口6を開設した構成として
いる。採取室2の周囲を抜熱効果大なる素材から形成し
たのは採取室2に流入した溶鋼を急冷させる為であり、
また蓄熱室3の周囲を断熱効果大なる素材から形成した
のは、蓄熱室3に流入した溶鋼の保有する熱エネルギー
が外部に逃げるのを防止して、その熱エネルギーを長時
間維持させる為である。
蓄熱室3と採取室2との間には、蓄熱室3にたくわえら
れた熱エネルギーを一定の時間差をもって採取室2内の
溶鋼に伝播させる為の板状の熱伝導制御部材7が配置さ
れている。
尚、図中8は紙管、9は耐熱保護管、10,11はスラグ通
過用のキャップである。
本実施例では熱伝導制御部材7としては薄肉のセラミッ
ク板を用いているが、材質及び態様はこれに限定される
ものではない。即ち、熱伝導制御部材7は、採取室2内
の溶鋼が凝固点温度近くまで冷却した段階で蓄熱室3の
溶鋼にたくわえられた熱エネルギーを、採取室2に補給
し得ることを目的とするものであるから、熱伝導制御部
材7の材質及び態様は蓄熱室3及び採取室2に流入した
溶鋼の熱容量や測定対象である溶鋼の凝固点温度の高低
を考慮して決定する必要がある。例えば、凝固点温度が
比較的高い場合は熱エネルギーの補給は冷却開始後、早
期に行なう必要があることから熱伝導制御部材7は熱伝
導良好な素材から形成する必要がある。これに対し、凝
固点温度が比較的低い場合には、冷却開始後、徐々に熱
エネルギーを補給して一定時間経過した段階で、熱エネ
ルギーの補給量が最大となるよう制御する必要があり、
この為には熱伝導制御部材7は、熱伝導を遅延させるこ
とが可能な断熱性物質より形成する必要がある。
また本実施例では、蓄熱室として閉鎖した空間を用いて
いるが、他の態様も考えられる。例えば第2図で示すも
のは、下方が外部へ向って開口した厚肉のカップ状容器
12を鉄等の熱容量大なる素材より形成し、これをプロー
ブAの先端側に配して蓄熱室となした場合である。この
とき採取室2はカップ上容器12の上部に熱伝導制御部材
7を介在させた状態で隣接配置され、測温手段5は取付
けが容易な採取室2の上壁に設けられる。該構成の蓄熱
室では、溶鋼の熱エネルギーは溶鋼自体にも保存される
とともにカップ状容器12自体にもたくわえられる。この
実施例ではカップ状容器12の開口部に、スラグ通過用の
キャップを設けていないので、蓄熱室12への溶鋼の流入
は採取室2への溶鋼の流入よりも早く、蓄熱室12から採
取室2への熱エネルギーの補給は極めて速い。しかしな
がらキャップ13を設けて蓄熱室12の溶鋼の流入時期を調
節することも勿論可能である。特にキャップ13を設けた
ときには、採取溶鋼へのスラグの混入が防止でき、また
カップ状容器12の抜熱効果も大きいことから、採取溶鋼
は発光分析用の試料としても用いることができるのであ
る。
第3図として示すものは、蓄熱効果を高める為に、カッ
プ状容器12′の外表面を覆う耐熱保護管9の一部を排除
して、カップ状容器12′の外表面が、溶鋼浸漬直後に溶
鋼に直接接触して加熱されるよう構成したものである。
このような構成の凝固点温度測定装置を用いて凝固点温
度を測定するには次のようにする。例えば、第1図とし
て示した凝固点温度測定装置では、プローブAを溶鋼中
に浸漬すると、溶鋼は流入口4を通じて採取室2に流入
するが、同時に流入口6を通じて蓄熱室3にも流入す
る。採取室2は周囲が抜熱効果の大きい素材から形成さ
れているので流入した溶鋼は急激に冷却されて凝固点温
度近くまで降下する。一方蓄熱室3に流入した溶鋼は、
蓄熱室3の周囲が断熱効果の大きい素材から形成されて
いる為、その熱エネルギーは保存され、蓄熱室3の溶鋼
は採取室2内の溶鋼に比べて相対的に高い温度に維持さ
れている。蓄熱室3にたくわえられた熱エネルギーは、
熱伝導制御部材7を介して採取室2内の溶鋼に徐々に伝
達され、該溶鋼の冷却速度を低下させる効果を発揮す
る。蓄熱室3から採取室2への熱エネルギーの移行速度
は熱伝導制御部材7によって制御され、移行した熱エネ
ルギーによって採取室2内の溶鋼の温度降下は凝固点温
度付近で鈍化することとなり、この結果温度曲線におけ
る平衡部の長さは長くなって、凝固点温度の測定は容易
となる。
第2図,第3図で示された実施例では、蓄熱室への溶鋼
の流入は採取室2への溶鋼の流入よりも速く、したがっ
て、蓄熱室から採取室2内溶鋼への熱補給も早期に行わ
れる特徴がある。
〔考案の効果〕
本考案にかかる超高炭素鋼用凝固点温度測定装置は、採
取室に隣接して蓄熱室を配し、且つ両室間に両室相互間
の溶鋼の流通を遮断するとともに蓄熱室から採取室へ向
かう熱伝導を遅延制御する部材を介在させ、蓄熱室から
採取室への熱エネルギーの伝播を一定のタイムラグを有
して行われるようにしたので、溶鋼流入直後から暫くの
間は採取室内の溶鋼は蓄熱室からの熱補給を受けること
なく採取室周囲に位置する抜熱効果大なる素材の吸熱作
用により凝固点温度の手前まで急激に降下させ、他方、
凝固点温度近傍にまで降下した段階では蓄熱室から採取
室への熱補給を最大となして冷却速度を鈍化させること
が可能となるため、温度曲線の平衡部の検出が容易とな
るとともに平衡部への到達時間も短くでき、時々刻々変
化する超高炭素鋼中の各種元素成分量の短時間で検出す
ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案にかかる凝固点温度測定装置の一実施例
の断面説明図、第2図,第3図は本考案にかかる凝固点
温度測定装置の他の実施例である。 A:プローブ、1:凝固点温度測定装置、2:採取室、3:蓄熱
室、4:流入口、5:測温手段、6:流入口、7:熱伝導制御部
材、8:紙管、9:耐熱保護管、10:キャップ、11:キャッ
プ、12,12′:カップ状容器、13:キャップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 亀井 浩一 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 (56)参考文献 実開 昭48−44389(JP,U)

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】プローブの長さ方向の一方に設けられ、周
    囲が抜熱効果大なる素材から形成され且つ内部に測温手
    段を配設した採取室と、 プローブの長さ方向において前記採取室に隣接して設け
    られた蓄熱室と、 前記採取室と前記蓄熱室との間にあって両室相互間の溶
    鋼の流通を遮断するとともに蓄熱室から採取室へ向かう
    熱伝導を遅延制御する部材と、 を備えた超高炭素鋼用凝固点温度測定装置。
  2. 【請求項2】蓄熱室としては、周囲が断熱材で形成さ
    れ、且つ側壁適所には溶融金属を流入する為の流入口が
    設けられた空所を用いてなる前記実用新案登録請求の範
    囲第1項記載の超高炭素鋼用凝固点温度測定装置。
JP1989112538U 1989-09-26 1989-09-26 凝固点温度測定装置 Expired - Lifetime JPH0754858Y2 (ja)

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JPH0351364U JPH0351364U (ja) 1991-05-20
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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