JPH08271347A - Molten metal temperature sensor - Google Patents

Molten metal temperature sensor

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JPH08271347A
JPH08271347A JP29779095A JP29779095A JPH08271347A JP H08271347 A JPH08271347 A JP H08271347A JP 29779095 A JP29779095 A JP 29779095A JP 29779095 A JP29779095 A JP 29779095A JP H08271347 A JPH08271347 A JP H08271347A
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Japan
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protective tube
molten metal
temperature sensor
melting point
high melting
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Kazuhisa Tanaka
和久 田中
Seiichi Takahashi
誠一 高橋
Yoji Fujii
洋治 藤井
Hiroshi Minamisono
広志 南園
Kiyomi Taniguchi
清美 谷口
Ichirou Yachie
一郎 谷内江
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KAANAA GIKEN SERVICE KK
Shinagawa Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
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KAANAA GIKEN SERVICE KK
Shinagawa Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Abstract

PURPOSE: To provide a molten metal temperature sensor which is acidic-resistant to oxygen in smelting, oxygen in the atmosphere, and oxygen in a slug and corrosion-resistant to molten metal, and can stably take a continuous temperature measurement over a long time. CONSTITUTION: This temperature sensor is essentially formed of an alumina insulating tube 2 having a thermocouple 1 sealed therein; an alumina protecting tube 3 containing the alumina insulating tube 2; and a high melting point composite protecting tube 4 having coatings (an inside coating 6a and an outside coating 6b) on the inner and outer surfaces. The inside coating 6a and the outside coating 6b are formed of a coating material containing one kind of ZrO2 aggregates and Zr O2 aggregates containing Y2 O3 , CaO or MgO, and a partial hydrolysate mainly consisting of Si alkoxide as binder.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属等の溶湯
の温度を連続的に測定する溶湯用温度センサ−に関し、
特に該センサ−を保護する測温保護管を有する溶湯用温
度センサ−に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten metal temperature sensor for continuously measuring the temperature of molten metal or the like,
In particular, it relates to a molten metal temperature sensor having a temperature measurement protection tube for protecting the sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、溶銑や溶鋼等の溶融金属の溶湯
(溶融物)に対し、その温度を測定するため、一般に「白
金−ロジウム系熱電対の先端を石英管で保護した消耗型
温度計」が使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, molten metal of molten metal such as hot metal and molten steel
In order to measure the temperature of the (melt), "a consumable thermometer in which the tip of a platinum-rhodium thermocouple is protected by a quartz tube" is generally used.

【0003】上記従来の消耗型温度計では、溶銑や溶鋼
等にその熱電対を浸漬すると、極めて短時間(10〜20秒
間)のうちに感熱部が溶融し、使用不能となる欠点を有
している。従って、この消耗型温度計を使用する場合、
短時間に測温を終了しなければならず、しかも測定1回
毎に熱電対を交換しなければならないという問題があっ
た。このため、溶銑、溶鋼等の溶融金属の品質や操業の
管理が困難であり、かつ測温コストも高いことから、長
時間連続して測温できる温度計の出現が強く望まれてい
る。
In the above conventional consumable thermometer, when the thermocouple is immersed in molten pig iron, molten steel, etc., the heat-sensitive part is melted in an extremely short time (10 to 20 seconds), which makes it unusable. ing. Therefore, when using this consumable thermometer,
There was a problem that the temperature measurement had to be completed in a short time, and the thermocouple had to be replaced after each measurement. Therefore, it is difficult to control the quality and operation of molten metal such as hot metal and molten steel, and the temperature measurement cost is high. Therefore, the advent of a thermometer capable of continuously measuring temperature for a long time is strongly desired.

【0004】上記要望に沿うものとして、最近、溶融金
属に対する耐食性が高いZrB2系、Mo−ZrO2系、BN系など
の熱電対保護管を有する溶湯用温度センサ−が提供され
ている。例えば、(1)特開平1−321326号公報には、 ・ZrB2を主成分とし、SiC及びBNを副成分とする組成“Z
rB2:95〜70wt%,SiC:1〜15wt%,BN:4〜29wt%”か
らなるZrB2系の本体、 ・該本体の内面に設けた、厚みが30μm以上で組成“Zr
B2:50〜100wt%,SiO2:0〜50wt%”からなる酸化物
層、 ・該本体の外面に設けた、厚みが500〜2000μmで組成
“耐火粉末:50〜85wt%,ガラス化物:50〜15wt%”か
らなるガラス層、 ・該ガラス層の外表面に設けた無機質繊維層、より構成
されるZrB2系保護管について開示されている。
In order to meet the above demands, recently, a temperature sensor for molten metal having a thermocouple protection tube of ZrB 2 type, Mo-ZrO 2 type, BN type or the like having a high corrosion resistance to molten metal has been provided. For example, (1) JP-A-1-321326 discloses: A composition "ZrB 2 as a main component and SiC and BN as auxiliary components
A body of ZrB 2 system consisting of rB 2 : 95 to 70 wt%, SiC: 1 to 15 wt%, BN: 4 to 29 wt%, ・ A composition of "Zr with a thickness of 30 μm or more provided on the inner surface of the body.
B 2: 50~100wt%, SiO 2 : 0~50wt% " of oxide layer was provided on the outer surface of the-body, thickness composition in 500~2000Myuemu" refractory powder: 50 to 85 wt%, the glass product: A ZrB 2 type protective tube composed of a glass layer composed of 50 to 15 wt%, an inorganic fiber layer provided on the outer surface of the glass layer is disclosed.

【0005】また、(2)株式会社TYK発行のカタログ
には、組成“ZrB2:20〜25wt%,Mo:75〜80wt%”から
なるMo−ZrO2系保護管であって、該保護管の湯面部分に
Al2O3−C系、ZrO2−C系、MgO−C系の耐火物スリ−ブを
装着した溶融金属連続測温用保護管が提供されている。
更に、(3)実公平5−27256号公報には、組成“BN:50wt
%以上,AlN:50wt%未満”からなるBN系保護管が開示
されている。
(2) In the catalog issued by TYK Co., Ltd., there is a Mo-ZrO 2 type protective tube having a composition of "ZrB 2 : 20-25 wt%, Mo: 75-80 wt%". On the bath surface
A protective tube for continuous temperature measurement of molten metal provided with Al 2 O 3 -C type, ZrO 2 -C type and MgO-C type refractory sleeves is provided.
Further, (3) Jpn. Pat. Appln. KOKAI Publication No. 5-27256, the composition "BN: 50 wt.
%, AlN: less than 50 wt% ", a BN-based protective tube is disclosed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
(1)のZrB2系保護管では、溶融金属特に溶鋼に対して極
めて強い特性(耐食性)を示すものの、溶鋼中の酸素、雰
囲気中の酸素及びスラグ中の酸素に対しては、酸化され
るという欠点を有している。
[Problems to be Solved by the Invention]
The ZrB 2 type protection tube of (1) shows extremely strong characteristics (corrosion resistance) to molten metal, especially molten steel, but is oxidized to oxygen in molten steel, oxygen in atmosphere and oxygen in slag. It has the drawback of

【0007】また、前記(1)のZrB2系保護管では、該ZrB
2系保護管の内表面に酸化物層を、外表面にガラス層を
それぞれ設け、さらにこのガラス層の外側に無機質繊維
層を設け、これによりZrB2系保護管の酸化防止及び割れ
やすいZrB2の耐熱衝撃性の向上を計っている。しかし、
このような構成からなるZrB2系保護管では、溶鋼には効
果があるが、化学活性の強いスラグに対しては、ガラス
層は低融化してスラグ中に溶け出し、かつポ−ラスな無
機繊維層ではスラグの侵入を抑制できず、その結果、Zr
B2はスラグと直接接触して酸化消耗することとなり、長
時間の測温に耐えられない。
Further, in the ZrB 2 type protection tube of (1) above, the ZrB 2
The oxide layer on the inner surface of the 2 based protective tubes, glass layers respectively provided on the outer surface, further inorganic fiber layer provided on the outside of the glass layer, thereby ZrB 2 based antioxidant and easy cracking of the protective tube ZrB 2 The thermal shock resistance of is improved. But,
In the ZrB 2 type protection tube having such a configuration, it is effective for molten steel, but for slag with strong chemical activity, the glass layer is low-melting and melts into the slag, and a porous inorganic The fiber layer cannot suppress the intrusion of slag, and as a result, Zr
B 2 comes into direct contact with the slag and is oxidized and consumed, so that it cannot withstand long-term temperature measurement.

【0008】前記(2)のMo−ZrO2系保護管でも、溶鋼に
対しては耐食性が強いものの、該保護管は、本質的に酸
化に弱く、酸素が多いスラグ中では酸化が起こり、やせ
細っていくという欠点を有している。なお、前記(2)のM
o−ZrO2系保護管では、湯面部分の酸化損耗を防止する
ため、即ちスラグ対策として、Al2O3−C系、ZrO2−C
系、MgO−C系の耐火物スリ−ブを装着し、これにより高
寿命化をはかっているが、カ−ボンを含有しているた
め、酸化、侵食が進行するという問題点を有している。
Even with the Mo-ZrO 2 type protection tube of the above (2), although the corrosion resistance against molten steel is strong, the protection tube is essentially weak against oxidation, and oxidation occurs in slag containing a large amount of oxygen, resulting in thinning. It has the drawback of going forward. In addition, M in (2) above
The o-ZrO 2 based protective tube, in order to prevent the oxidation loss of molten metal surface portion, namely a slag countermeasure, Al 2 O 3 -C based, ZrO 2 -C
-Type, MgO-C type refractory sleeves are installed to increase the service life, but since it contains carbon, it has the problem that oxidation and erosion proceed. There is.

【0009】前記(3)のBN系の保護管では、(1)のZrB2
保護管や(2)のMo−ZrO2系保護管に比し、より一層耐酸
化性が弱く、酸素の多いスラグ中では著しく酸化が起こ
る欠点を有している。
Compared with the ZrB 2 type protection tube of (1) and the Mo-ZrO 2 type protection tube of (2), the above-mentioned (3) BN type protection tube has much weaker oxidation resistance and oxygen content. It has a drawback that significant oxidation occurs in a large amount of slag.

【0010】以上のように前記(1)のZrB2系、(2)のMo−
ZrO2系及び(3)のBN系の保護管を用いた溶鋼での連続測
温では、いずれも測温中での耐酸化性、耐食性が弱く、
長時間の測温に耐えうるものではない。そこで今日、長
時間にわたり安定して測温可能な熱電対用の保護管が強
く要望されているところである。
As described above, the ZrB 2 system of the above (1) and Mo-of the above (2)
In continuous temperature measurement with molten steel using ZrO 2 type and BN type protection tubes of (3), both oxidation resistance and corrosion resistance during temperature measurement are weak,
It cannot withstand temperature measurement for a long time. Therefore, today, there is a strong demand for a protective tube for a thermocouple that can stably measure temperature for a long time.

【0011】本発明は、上記要望に沿う保護管を有する
溶湯用温度センサ−を提供することを目的とし、詳細に
は、溶鋼中の酸素、雰囲気中の酸素及びスラグ中の酸素
に対して耐酸化性を有し、しかも溶融金属に対する耐食
性を有し、長時間にわたり安定して連続測温できる溶湯
用温度センサ−を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a temperature sensor for molten metal having a protective tube which meets the above-mentioned demand, and more specifically, it is acid resistant to oxygen in molten steel, oxygen in atmosphere and oxygen in slag. It is an object of the present invention to provide a temperature sensor for molten metal, which has a chemical conversion property, has corrosion resistance to molten metal, and can continuously and stably measure temperature for a long time.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、ZrB2系、Mo−
ZrO2系、BN系などの高融点複合保護管を主体とする溶湯
用温度センサ−において、 ・前記保護管の内外表面に特定のセラミックスコ−ティ
ング、即ち“酸化物,炭化物,窒化物の耐火骨材の少な
くとも1種(具体的には、ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgO
を含むZrO2骨材の少なくとも1種)とSiアルコキシドを
主体とする部分加水分解物をバインダ−とする被覆材”
でコ−ティングすること、又は、 ・前記保護管の外側表面にコ−ティングした上記被覆材
層面に、“骨材及びフリット含有粉末とSiアルコキシド
を主体とする部分加水分解物をバインダ−とする酸化防
止材”からなるコ−ティング層を介して、更に上記被覆
材からなるコ−ティング層を設けること、を特徴とし、
これにより前記目的とする溶湯用温度センサ−を提供す
るものである。
The present invention is based on the ZrB 2 system, Mo-
In a temperature sensor for molten metal mainly composed of a high melting point composite protective tube such as ZrO 2 type, BN type, etc .: ・ Specific ceramic coating on the inner and outer surfaces of the protective tube, that is, fire resistance of oxides, carbides and nitrides At least one kind of aggregate (specifically, ZrO 2 aggregate, Y 2 O 3 , CaO or MgO)
At least one of ZrO 2 aggregates containing strontium) and a coating material containing a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder "
Or, on the surface of the coating material layer coated on the outer surface of the protective tube, "using an aggregate and a frit-containing powder and a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder". A coating layer made of the above coating material is further provided via a coating layer made of "antioxidant",
Thereby, the temperature sensor for molten metal of the above-mentioned purpose is provided.

【0013】即ち、本発明に係る溶湯用温度センサ−
は、第1に、熱電対を内蔵するアルミナ保護管と該アル
ミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管からな
る溶湯用温度センサ−において、該高融点複合保護管の
内外表面を、酸化物,炭化物,窒化物の耐火骨材の少な
くとも1種(具体的には、ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgO
を含むZrO2骨材の1種)とSiアルコキシドを主体とする
部分加水分解物をバインダ−とする被覆材でコ−ティン
グしてなることを特徴とする(請求項1,同2:以下
“第1発明”という)。
That is, the temperature sensor for molten metal according to the present invention
First, in a molten metal temperature sensor comprising an alumina protective tube containing a thermocouple and a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube, the inside and outside surfaces of the high melting point composite protective tube are , At least one of refractory aggregates of oxides, carbides, and nitrides (specifically, ZrO 2 aggregate, Y 2 O 3 , CaO or MgO)
ZrO 2 aggregate containing 1) and a coating material containing a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder (Claims 1 and 2). "First invention").

【0014】また、本発明に係る溶湯用温度センサ−
は、第2に、熱電対を内蔵するアルミナ保護管と、該ア
ルミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管と、
該高融点複合保護管のスラグ浸漬近傍に保護層を設けた
溶湯用温度センサ−において、前記高融点複合保護管の
内外表面及び前記保護層の外表面を、ZrO2骨材、Y2O3
CaO又はMgOを含むZrO2骨材の1種とSiアルコキシドを主
体とする部分加水分解物をバインダ−とする被覆材でコ
−ティングしてなることを特徴とする(請求項3:以下
“第2発明”という)。
Further, a molten metal temperature sensor according to the present invention
Secondly, an alumina protective tube containing a thermocouple, a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube,
In a molten metal temperature sensor provided with a protective layer in the vicinity of slag immersion of the high melting point composite protective tube, the inner and outer surfaces of the high melting point composite protective tube and the outer surface of the protective layer are ZrO 2 aggregate, Y 2 O 3
One of ZrO 2 aggregates containing CaO or MgO and a coating material containing a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder are coated (claim 3: hereinafter referred to as “Claim 3”). 2 invention ”).

【0015】更に、本発明に係る溶湯用温度センサ−
は、第3に、熱電対を内蔵するアルミナ保護管と該アル
ミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管からな
る溶湯用温度センサ−において、該高融点複合保護管の
内側表面を、ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgOを含むZrO2
材の少なくとも1種とSiアルコキシドを主体とする部分
加水分解物をバインダ−とする被覆材でコ−ティング
し、一方、高融点複合保護管の外側表面を、前記被覆材
でコーテイングした後、更に、骨材及びフリット含有粉
末とSiアルコキシドを主体とする部分加水分解物をバイ
ンダ−とする酸化防止材,前記被覆材で交互に複数層コ
−ティングしてなることを特徴とする(請求項4:以下
“第3発明”という)。
Further, the temperature sensor for molten metal according to the present invention
Thirdly, in a molten metal temperature sensor comprising an alumina protective tube containing a thermocouple and a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube, the inside surface of the high melting point composite protective tube is , ZrO 2 aggregate, at least one ZrO 2 aggregate containing Y 2 O 3 , CaO or MgO and a coating material having a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder, and coated with After coating the outer surface of the high melting point composite protective tube with the above-mentioned coating material, further, an antioxidant having an aggregate and frit-containing powder and a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder, and the above-mentioned coating material. A plurality of layers are alternately coated (claim 4: hereinafter referred to as "third invention").

【0016】また、本発明に係る溶湯用温度センサ−
は、第4に、熱電対を内蔵するアルミナ保護管と、該ア
ルミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管と、
該高融点複合保護管のスラグ浸漬近傍に保護層を設けた
溶湯用温度センサ−において、前記高融点複合保護管の
内側表面を、ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgOを含むZrO2
材の少なくとも1種とSiアルコキシドを主体とする部分
加水分解物をバインダ−とする被覆材でコ−ティング
し、一方、高融点複合保護管の外側表面を、前記被覆材
でコ−ティングした後、更に、骨材及びフリット含有粉
末とSiアルコキシドを主体とする部分加水分解物をバイ
ンダ−とする酸化防止材,前記被覆材を交互に複数層コ
−ティングし、前記保護層の外表面を、前記酸化防止材
でコ−ティングした後、前記被覆材でコ−ティングし、
又は、さらに前記酸化防止材でコ−ティングしてなるこ
とを特徴とする(請求項5:以下“第4発明”という)。
Further, the temperature sensor for molten metal according to the present invention
Fourthly, an alumina protective tube containing a thermocouple, a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube,
In the molten metal temperature sensor provided with a protective layer in the vicinity of the slag immersion of the high melting point composite protective tube, the inner surface of the high melting point composite protective tube is ZrO 2 aggregate, Y 2 O 3 , CaO or MgO containing ZrO. 2 a partial hydrolyzate mainly containing at least one and Si alkoxide aggregate binder - and computing, on the other hand, the outer surface of the refractory composite protective tube, co with the coating material - - co with a coating material to coating After that, further, a plurality of layers are coated alternately with an antioxidant and a coating material containing an aggregate and frit-containing powder and a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder, and the outer surface of the protective layer. Is coated with the antioxidant, and then coated with the coating material,
Alternatively, it is characterized by being further coated with the antioxidant (claim 5: hereinafter referred to as "the fourth invention").

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明(第1発明〜第4発
明)に係る溶湯用温度センサ−について、図1〜図5を
参照して具体的に説明する。なお、図1〜図4は、第1
発明〜第4発明の各一実施例である溶湯用温度センサ−
の断面図である。また、図5は、本発明(第1発明〜第
4発明)に係る溶湯用温度センサ−を構成する高融点複
合保護管の他の実施例を示す断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A molten metal temperature sensor according to the present invention (first to fourth inventions) will be specifically described below with reference to FIGS. 1 to 5. 1 to 4 show the first
The temperature sensor for molten metal, which is one embodiment of each of the invention to the fourth invention,
FIG. FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the high melting point composite protective tube constituting the molten metal temperature sensor according to the present invention (first to fourth inventions).

【0018】第1発明に係る溶湯用温度センサ−は、図
1に示すように、熱電対1を封入したアルミナ絶縁管
2、該アルミナ絶縁管2を内蔵するアルミナ保護管3、
内外表面にコ−ティング(内側コ−ティング6a及び外
側コ−ティング6b)を有する高融点複合保護管4を主
要構成とする。なお、図1中の8はステンレス保護管で
あり、9は端子箱である。
As shown in FIG. 1, the molten metal temperature sensor according to the first aspect of the invention comprises an alumina insulating tube 2 enclosing a thermocouple 1, an alumina protective tube 3 containing the alumina insulating tube 2,
The main constituent is a high melting point composite protective tube 4 having coatings (inner coating 6a and outer coating 6b) on the inner and outer surfaces. In FIG. 1, 8 is a stainless steel protective tube and 9 is a terminal box.

【0019】第2発明に係る溶湯用温度センサ−は、図
2に示すように、熱電対1を封入したアルミナ絶縁管
2、該アルミナ絶縁管2を内蔵するアルミナ保護管3、
内外表面にコ−ティング(内側コ−ティング6a及び外
側コ−ティング6b)を有する高融点複合保護管4、該
高融点複合保護管4のスラグ浸漬近傍に配設したコ−テ
ィング6cを有する耐火物スリ−ブ5を主要構成とす
る。なお、図2中の7はセメント、8はステンレス保護
管、9は端子箱である。
As shown in FIG. 2, the molten metal temperature sensor according to the second aspect of the invention comprises an alumina insulating tube 2 enclosing a thermocouple 1, an alumina protective tube 3 containing the alumina insulating tube 2,
Refractory having a high melting point composite protective tube 4 having coatings on the inner and outer surfaces (inner coating 6a and outer coating 6b), and a coating 6c disposed in the vicinity of the slag immersion of the high melting point composite protective tube 4. The material sleeve 5 is the main component. In FIG. 2, 7 is cement, 8 is a stainless protective tube, and 9 is a terminal box.

【0020】第3発明に係る溶湯用温度センサ−は、前
記第1発明を改良した溶湯用温度センサ−であって、図
3に示すように、高融点複合保護管4の内表面に内側コ
−ティング6aを有し(この点については第1発明と同
じである)、一方、高融点複合保護管4の外表面に、酸
化防止材層11を介して外側コ−ティング第1層10a及び
外側コ−ティング第2層10bからなる複数層を有する
(この点第1発明と相違する)ことを主要構成とする。
なお、図3は、要部のみを拡大して示した断面図であっ
て、熱電対,アルミナ絶縁管,アルミナ保護管などは省
略して図示した。
A molten metal temperature sensor according to a third aspect of the present invention is a molten metal temperature sensor improved from the first aspect of the present invention. As shown in FIG. The outer coating of the high melting point composite protective tube 4 through the antioxidant layer 11 and the outer coating first layer 10a and The main constitution is to have a plurality of layers including the outer coating second layer 10b (this point is different from the first invention).
Note that FIG. 3 is a cross-sectional view enlarging and showing only a main part, and a thermocouple, an alumina insulating tube, an alumina protective tube, and the like are omitted.

【0021】第4発明に係る溶湯用温度センサ−は、前
記第2発明を改良した溶湯用温度センサ−であって、図
4に示すように、高融点複合保護管4の内表面に内側コ
−ティング6aを有し(この点については第2発明と同
じである)、一方、高融点複合保護管4の外表面に、酸
化防止材層11を介して外側コ−ティング第1層10a及び
外側コ−ティング第2層10bからなる複数層を有する
(この点第3発明と相違する)ことを主要構成とする。な
お、この構成は、上記第3発明と同じである。
A molten metal temperature sensor according to a fourth aspect of the present invention is a molten metal temperature sensor improved from the second aspect of the present invention. As shown in FIG. -The outer coating of the high melting point composite protective tube 4 and the outer coating first layer 10a and the outer coating first layer 10a and Having a plurality of outer coating second layers 10b
(This point is different from the third invention) is the main configuration. Note that this configuration is the same as that of the third invention.

【0022】さらに第4発明では、第2発明と同様、高
融点複合保護管4のスラグ浸漬近傍に耐火物スリ−ブ5
を配設したものであるが、この耐火物スリ−ブ5の外側
面に酸化防止材第1層11a及びコ−ティング6c(又は
さらに酸化防止材第2層11b)の複数層を有することを
主要構成としたものであり、この点第2発明及び第3発
明と相違する。なお、図4は、要部のみを拡大して示し
た断面図であって、熱電対,アルミナ絶縁管,アルミナ
保護管などは省略して図示した。
Further, in the fourth invention, as in the second invention, the refractory sleeve 5 is provided in the vicinity of the high melting point composite protective tube 4 immersed in the slag.
The refractory sleeve 5 has a plurality of layers of the antioxidant first layer 11a and the coating 6c (or the antioxidant second layer 11b) on the outer surface thereof. This is a main configuration and is different from the second and third inventions in this respect. Note that FIG. 4 is a cross-sectional view enlarging and showing only a main part, and a thermocouple, an alumina insulating tube, an alumina protective tube, and the like are omitted.

【0023】第1発明〜第4発明に係る溶湯用温度セン
サ−において、高融点複合保護管4としては、その形状
として、図1,図2に示すように、同材質からなる“一
端内閉管”としたものを使用することができるが、図5
に示すように、パイプ状であってその一端をセラミック
スセメントで封じた“一端閉塞管”としたものを使用す
るのがより好ましい。上記セラミックスセメントとして
は、Al2O3,MgO,MgO・Al2O3の少なくとも1種の骨材と
Siアルコキシドを主体とする部分加水分解物のバインダ
−よりなるのが好ましい。
In the molten metal temperature sensor according to the first to fourth aspects of the invention, the high melting point composite protective tube 4 has a shape, as shown in FIGS. It is possible to use the one described in "
It is more preferable to use a pipe-shaped one-end closed tube whose one end is sealed with ceramics cement as shown in FIG. As the above-mentioned ceramic cement, at least one kind of aggregate of Al 2 O 3 , MgO, MgO.Al 2 O 3 and
It is preferably composed of a binder of a partial hydrolyzate containing Si alkoxide as a main component.

【0024】その理由は、同材質からなる“一端内閉
管”(図1,図2参照)と、両端を開放したパイプ状の管
であって該管の一端を上記セメントで封じた“一端閉塞
管”(図5参照)とは、前者の“一端内閉管”では製造し
にくく、一方、後者の“一端閉塞管”では、パイプ状の
管を使用し、その一端を上記セメントで閉じるという経
済的に安価な手段で製造することができるからであり、
また、アルカリを含まないSiアルコキシドをバインダ−
としたセメントを用いることにより、耐食性に優れ、か
つ高融点複合保護管4と強固に接着した一端閉塞型の管
とすることができるからである。なお、「Siアルコキシ
ドを主体とする部分加水分解物のバインダ−」について
は後記参照。
The reason for this is that "a tube closed at one end" (see FIGS. 1 and 2) made of the same material, and a pipe-shaped tube whose both ends are open and one end of which is sealed with the above-mentioned cement. The "tube" (see Fig. 5) is difficult to manufacture with the former "closed-end tube", while the latter "closed-end tube" uses a pipe-like tube and closes one end with the above-mentioned cement. Because it can be manufactured by a relatively inexpensive means,
Also, Si alkoxide containing no alkali is used as a binder.
This is because by using the cement described above, it is possible to obtain a one-end closed type tube that has excellent corrosion resistance and that is firmly bonded to the high melting point composite protective tube 4. For the "binder of the partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide", refer to the following.

【0025】高融点複合保護管4の材質(組成)として
は、本発明(第1発明〜第4発明)において特に限定する
ものではないが、(1)ZrB2含有量が70wt%以上である硼
化物焼結体、(2)ZrO2含有量が15〜35wt%であるMo−ZrO
2系サ−メット、(3)BN含有量が50wt%以上であるBN−Al
N系窒化物焼結体、のいずれか1種からなるのが好まし
い。
The material (composition) of the high melting point composite protective tube 4 is not particularly limited in the present invention (first invention to fourth invention), but (1) ZrB 2 content is 70 wt% or more. Sintered boride, (2) Mo-ZrO with ZrO 2 content of 15-35 wt%
2 system cermet, (3) BN-Al with BN content of 50 wt% or more
It is preferably made of any one of N-based nitride sintered bodies.

【0026】上記(1)の「ZrB2含有量が70wt%以上であ
る硼化物焼結体」は、溶融金属に対して優れた耐食性を
有し、しかも高強度で耐熱性、熱伝導性に優れており、
また、上記(2)の「ZrO2含有量が15〜35wt%であるMo−Z
rO2系サ−メット」は、耐熱性及び耐スポ−リング性に
優れているMoと耐熱性及び耐食性に優れているZrO2
の複合耐火材料であって、耐摩耗性、耐食性、耐スポ−
リング性を有しており、更に、上記(3)の「BN含有量が5
0wt%以上であるBN−AlN系窒化物焼結体」は、BN成分の
持つ“溶湯に対する耐濡れ性の稀薄化”とAlN成分の持
つ“耐溶損性”とを兼ね備えた特性を有するものである
ので、いずれも本発明(第1発明〜第4発明)における高
融点複合保護管4として好適である。
The above (1) "Boride sinter having ZrB 2 content of 70 wt% or more" has excellent corrosion resistance to molten metal, and has high strength, heat resistance and thermal conductivity. Is excellent,
In addition, the above (2) "ZrO 2 content is 15 ~ 35 wt% Mo-Z
"rO 2 -based cermet" is a composite refractory material consisting of Mo, which has excellent heat resistance and spooling resistance, and ZrO 2 , which has excellent heat resistance and corrosion resistance. −
It has a ring property, and in addition, the BN content of (3) above is 5
A BN-AlN nitride sintered body of 0 wt% or more "has characteristics that combine the" dilution of wettability with molten metal "of the BN component and the" melting resistance "of the AlN component. Therefore, all of them are suitable as the high melting point composite protective tube 4 in the present invention (first invention to fourth invention).

【0027】しかしながら、上記(1)〜(3)の焼結体は、
以上のような利点を有するものの、“発明が解決しよう
とする課題”の項で説明したとおり、いずれも溶鋼中の
酸素、雰囲気中の酸素及びスラグ中の酸素に対して、酸
化されるという欠点を有しており、長時間の測温に耐え
得るものではない。
However, the above-mentioned sintered bodies (1) to (3) are
Despite the advantages described above, as explained in the section "Problems to be solved by the invention", they are both oxidizable against oxygen in molten steel, oxygen in atmosphere and oxygen in slag. Therefore, it cannot withstand long-time temperature measurement.

【0028】そこで、本発明(第1発明〜第4発明)に係
る溶湯用温度センサ−では、上記欠点を解消させるた
め、前記(1)〜(3)のような材質からなる高融点複合保護
管の内外表面に特定のセラミックスコ−ティング、即ち
「ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgOを含むZrO2骨材の1種と
Siアルコキシドを主体とする部分加水分解物をバインダ
−とする被覆材(以下“ZrO2系被覆材”と略記する)」を
設けることを特徴とするものである。なお、このZrO2
被覆材は、前掲の図1〜図5の“内側コ−ティング6
a,外側コ−ティング6b,コ−ティング6c,外側コ
−ティング第1層10a,外側コ−ティング第2層10b”
を構成する被覆材である。
Therefore, in the molten metal temperature sensor according to the present invention (first invention to fourth invention), in order to solve the above-mentioned drawbacks, in order to solve the above-mentioned drawbacks, the high melting point composite protection made of the materials as described in (1) to (3) A specific ceramic coating on the inner and outer surfaces of the tube, namely "one of ZrO 2 aggregate containing ZrO 2 aggregate, Y 2 O 3 , CaO or MgO.
A coating material (hereinafter abbreviated as "ZrO 2 -based coating material") containing a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder is provided. In addition, this ZrO 2 -based coating material is used for the “inner coating 6” shown in FIGS.
a, outer coating 6b, coating 6c, outer coating first layer 10a, outer coating second layer 10b "
Is a covering material.

【0029】上記ZrO2系被覆材について、詳細に説明す
ると、本発明者等は、本発明以前に「Siアルコキシド、
Tiアルコキシド、Alアルコキシド及びZrアルコキシドか
ら選ばれた少なくとも1種からなる複合アルコキシド部
分加水分解ゾルを含む無機耐熱組成物」を提案している
(特開平1−297471号公報参照)。この複合アルコキシド
部分加水分解ゾルは、それ自体室温自硬性であって、こ
のペ−スト状組成物は、被膜を厚くしても硬化時の収縮
を抑制し、500μ(0.5mm)以上の膜厚でも亀裂発生がな
く、強固に接着できる接着材である。
The above ZrO 2 type coating material will be described in detail. The present inventors have found that before the present invention, “Si alkoxide,
Inorganic heat-resistant composition containing a composite alkoxide partially hydrolyzed sol composed of at least one selected from Ti alkoxide, Al alkoxide and Zr alkoxide "is proposed.
(See JP-A-1-297471). This composite alkoxide partially hydrolyzed sol is self-hardening at room temperature, and this paste-like composition suppresses shrinkage at the time of curing even if the film is thick, and has a film thickness of 500 μ (0.5 mm) or more. However, it is an adhesive that does not crack and can be firmly bonded.

【0030】また、この複合アルコキシド部分加水分解
ゾルに耐火骨材を配合した無機耐熱組成物は、耐火骨材
としてSiO2,TiO2,ZrO2,Al2O3などの酸化物、SiCなど
の炭化物、Si3N4,BNなどの窒化物を使用した場合、耐
熱性、耐酸性、耐アルカリ性、電気絶縁性、熱伝導性を
付与できるものである。
Further, the inorganic heat-resistant composition obtained by mixing the composite alkoxide partially hydrolyzed sol with the refractory aggregate is used as the refractory aggregate, such as oxides of SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 and SiC. When carbides, nitrides such as Si 3 N 4 and BN are used, heat resistance, acid resistance, alkali resistance, electrical insulation and thermal conductivity can be imparted.

【0031】本発明者等は、上記既提案の無機耐熱組成
物について更に研究を重ねた結果、該無機耐熱組成物を
高融点複合保護管のコ−ティング材として使用するこ
と、即ちZrO2系被覆材「ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgOを
含むZrO2骨材の少なくとも1種とSiアルコキシドを主体
とする部分加水分解物をバインダ−とする被覆材」を高
融点複合保護管の内外表面にコ−ティングすることによ
り、前記した高融点複合保護管の欠点を解消でき、溶鋼
中の酸素、雰囲気中の酸素及びスラグ中の酸素に対して
耐酸化性を有し、しかも溶融金属に対する耐食性を有
し、長時間にわたり安定して連続測温できる溶湯用温度
センサ−を提供することができることを見いだして、本
発明を完成したものである。
As a result of further research on the above-mentioned proposed inorganic heat-resistant composition, the present inventors have found that the inorganic heat-resistant composition is used as a coating material for a high melting point composite protective tube, that is, ZrO 2 system. dressing "ZrO 2 aggregates, Y 2 O 3, binder partial hydrolyzate mainly containing at least one and Si alkoxide ZrO 2 aggregates containing CaO or MgO - the dressing to" refractory composite protect By coating the inner and outer surfaces of the tube, the drawbacks of the high melting point composite protective tube described above can be eliminated, and it has oxidation resistance against oxygen in molten steel, oxygen in the atmosphere and oxygen in slag, and The present invention has been completed by discovering that it is possible to provide a temperature sensor for molten metal which has corrosion resistance to molten metal and can stably measure temperature continuously for a long time.

【0032】本発明(第1発明〜第4発明)において、使
用するZrO2骨材としては、Y2O3,CaO又はMgOを含むZrO2
であって、300μm以下の粒度の異った粉粒体を数種類
(2〜4種類)配合することが望ましい。数μmの微粒子
1種類のみでは、塗布後乾燥した場合、キレツが生じや
すく厚塗りが難しく、また、1〜3μm程度の骨材1種類
のみでは、緻密な膜が得られず僅かな衝撃でZrO2粒子が
脱落する。従って、粒度の異った骨材を数種類組み合わ
せることにより、厚膜化可能で組織的に強固な塗膜が得
られるので好ましい。
In the present invention (first to fourth inventions), the ZrO 2 aggregate used is ZrO 2 containing Y 2 O 3 , CaO or MgO.
And several types of powders with different particle sizes of 300 μm or less
It is desirable to mix (2-4 types). If only one type of fine particles of several μm is used, it is difficult to thickly coat when dried after coating, and if only one type of aggregate of about 1 to 3 μm is used, a dense film cannot be obtained and ZrO is produced by a slight impact. 2 Particles fall off. Therefore, it is preferable to combine several kinds of aggregates having different particle sizes because a coating film that can be thickened and is structurally strong can be obtained.

【0033】また、骨材とバインダ−との比率は、塗布
手段によって限定される。例えばコテ、ヘラ等により塗
布する場合、ZrO2骨材:100重量部に対してバインダ
−:10〜15重量部が望ましい。バインダ−が10重量部未
満であると、塗布剤として流動性が乏しく、かつ固着強
度も低下するので好ましくない。一方、ハケ、スプレ
−、ディッピング(dipping)等の場合、ZrO2骨材:100重
量部に対してバインダ−:30〜50重量部が望ましい。50
重量部を越えるとZrO2の沈降が著しく早くなり塗膜の均
一性が悪くなり、保護機能が低下し、逆に、30重量部未
満では、ハケ、スプレ−、ディッピングによる塗布が困
難となるので好ましくない。
The ratio of aggregate to binder is limited by the application means. For example, when applying with a trowel, spatula, etc., it is desirable to use 10 to 15 parts by weight of binder with respect to 100 parts by weight of ZrO 2 aggregate. If the binder content is less than 10 parts by weight, the fluidity as a coating agent is poor and the fixing strength is also lowered, which is not preferable. On the other hand, in the case of brushing, spraying, dipping, etc., the binder is preferably 30 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of ZrO 2 aggregate. 50
If the amount is over 30 parts by weight, the precipitation of ZrO 2 will be remarkably accelerated, the uniformity of the coating film will be deteriorated, and the protective function will be deteriorated.On the other hand, if it is less than 30 parts by weight, the application by brushing, spraying or dipping becomes difficult. Not preferable.

【0034】本発明(第1発明〜第4発明)において、骨
材として“ZrO2骨材”を使用する理由は、本発明は溶湯
用温度センサ−に係るものであるから、その外表面に熱
伝導率の高い耐火材を使用する方が望ましく、この点か
らはMgO,Al2O3,MgO・Al2O3などが優れているというこ
とができるが、SiO2,CaO,FeOなどが多く含まれるスラ
グと接触した場合、その耐スラグ性はいずれもZrO2を主
体とする耐火物に比し、良好な結果は得られないからで
ある。ZrO2骨材としては、Y2O3安定化ZrO2、CaO安定化Z
rO2、MgO安定化ZrO2のいずれでも使用できるが、特にY2
O3安定化ZrO2骨材は、スラグに対する耐食性に優れてい
るのでより好ましい。
In the present invention (1st to 4th inventions), the reason for using "ZrO 2 aggregate" as the aggregate is that the present invention relates to the temperature sensor for molten metal. It is desirable to use refractory materials with high thermal conductivity. From this point, it can be said that MgO, Al 2 O 3 , MgO.Al 2 O 3 etc. are superior, but SiO 2 , CaO, FeO etc. This is because when the slag contained in a large amount is in contact, the slag resistance is not good as compared with the refractory mainly containing ZrO 2 . ZrO 2 aggregates include Y 2 O 3 stabilized ZrO 2 and CaO stabilized Z
Either rO 2 or MgO-stabilized ZrO 2 can be used, but especially Y 2
O 3 stabilized ZrO 2 aggregate is more preferable because it has excellent corrosion resistance against slag.

【0035】本発明(第1発明〜第4発明)において、高
融点複合保護管の内側のコ−ティング(図1〜図5の
“内側コ−ティング6a”に相当する)の厚さとして
は、0.1〜0.5mmが好ましく、より好ましくは0.2〜0.4mm
である。このようなコ−ティング厚とすることにより、
高融点複合保護管の内側表面の“雰囲気中の酸素による
酸化”を抑制することができる。
In the present invention (first to fourth inventions), the thickness of the inner coating (corresponding to "inner coating 6a" in FIGS. 1 to 5) of the high melting point composite protective tube is as follows. , 0.1 to 0.5 mm is preferable, more preferably 0.2 to 0.4 mm
Is. With such a coating thickness,
It is possible to suppress "oxidation by oxygen in the atmosphere" on the inner surface of the high melting point composite protective tube.

【0036】また、高融点複合保護管の外側のコ−ティ
ング(図1,図2,図5の“外側コ−ティング6b”に
相当する)厚さとしては、0.1〜3.0mmが好ましく、より
好ましくは0.7〜1.5mmである。これにより高融点複合保
護管の外側表面の“雰囲気中の酸素による酸化”及び
“溶鋼、スラグによる侵食”を抑制することができる。
このコ−ティング厚さが3.0mmを超えると、乾燥時にク
ラックの発生が多くなり、しかも熱伝導率が低いため、
応答性が悪くなるので好ましくない。なお、高融点複合
保護管の外側先端部のみコ−ティング厚さを薄くして熱
伝導率の低下を抑制することもでき、これも本発明に包
含されるものである。
The thickness of the outer coating of the high melting point composite protective tube (corresponding to the "outer coating 6b" in FIGS. 1, 2 and 5) is preferably 0.1 to 3.0 mm, more preferably It is preferably 0.7 to 1.5 mm. Thereby, "oxidation by oxygen in the atmosphere" and "erosion by molten steel or slag" on the outer surface of the high melting point composite protective tube can be suppressed.
If this coating thickness exceeds 3.0 mm, cracks will often occur during drying, and since the thermal conductivity is low,
It is not preferable because the response becomes poor. The coating thickness can be reduced only at the outer tip of the high melting point composite protective tube to suppress the decrease in thermal conductivity, which is also included in the present invention.

【0037】本発明において、高融点複合保護管4の内
外側面に前記したZrO2系被覆材をコ−ティングするだけ
で所望の溶湯用温度センサ−を得ることができるが(第
1発明:図1参照)、この高融点複合保護管4のスラグ
浸漬近傍に保護層を設けたもの(第2発明:図2参照)が
より好ましい。この保護層としては、カ−ボンを10〜40
wt%含有し、ZrO2、Al2O3、MgOの少なくとも1種からな
る耐火物スリ−ブ5からなるのが好ましく、これにより
湯面部分の高融点複合保護管4の“溶鋼,スラグによる
侵食及び酸化消耗”をより一層抑制することができ、溶
湯用温度センサ−の高寿命化をはかることができる。
In the present invention, a desired molten metal temperature sensor can be obtained only by coating the above-mentioned ZrO 2 type coating material on the inner and outer surfaces of the high melting point composite protective tube 4 (first invention: FIG. 1)) and a protective layer provided in the vicinity of the high melting point composite protective tube 4 immersed in the slag (second invention: see FIG. 2). For this protective layer, carbon is 10-40
It is preferable that the refractory sleeve 5 contains wt% and is made of at least one of ZrO 2 , Al 2 O 3 and MgO. "Erosion and oxidative consumption" can be further suppressed, and the life of the molten metal temperature sensor can be extended.

【0038】このように保護層(耐火物スリ−ブ5)を設
ける第2発明の場合、この保護層にカ−ボンが含まれて
いるため、酸化、侵食が進行するので、該保護層の表面
に前記したと同一組成のZrO2系被覆材をコ−ティングす
る必要がある(図2の“コ−ティング6c”参照)。この
場合のコ−チング厚としては、0.1〜3.0mmが好まし
く、より好ましくは0.7〜1.5mmである。
In the case of the second invention in which the protective layer (refractory sleeve 5) is thus provided, since carbon is contained in the protective layer, oxidation and erosion proceed, so that the protective layer is protected. the ZrO 2 based coating materials having the same composition as described above to the surface co - it is necessary to coating (in FIG. 2 "co - coating 6c" reference). In this case, the coating thickness is preferably 0.1 to 3.0 mm, more preferably 0.7 to 1.5 mm.

【0039】また、第2発明に係る溶湯用温度センサ−
において、図2に示すように、高融点複合保護管4の外
側コ−ティング6bと耐火物スリ−ブ5との間にセメン
ト7を介在させることもできる。このセメント7として
は、骨材としてAl2O3,MgO,MgO・Al2O3,ZrO2等の高融
点を有する骨材を配合したセラミックスセメントが好ま
しい。なお、このセメント7は、耐火物スリ−ブ5と外
側コ−ティング6bを有する高融点複合保護管4とを接
着固定するものであるから、両者の耐火物(耐火物スリ
−ブ5及び外側コ−ティング6b)の膨張にあったもの
が良い。
A molten metal temperature sensor according to the second aspect of the present invention.
In FIG. 2, cement 7 can be interposed between the outer coating 6b of the high melting point composite protective tube 4 and the refractory sleeve 5. The cement 7 is preferably a ceramic cement containing an aggregate having a high melting point such as Al 2 O 3 , MgO, MgO.Al 2 O 3 and ZrO 2 . Since this cement 7 is used to bond and fix the refractory sleeve 5 and the high melting point composite protective tube 4 having the outer coating 6b, both refractory materials (the refractory sleeve 5 and the outer side) are protected. What is suitable for the expansion of the coating 6b) is good.

【0040】本発明において、高融点複合保護管の内外
面にZrO2系被覆材をコ−ティングするだけで所望の溶湯
用温度センサ−を得ることができるが(第1発明:図1
の“内側コ−ティング6a,外側コ−ティング6b”参
照)、高融点複合保護管の外表面にZrO2系被覆材でコ−
ティングした後(図3の“外側コ−ティング第1層10
a”に相当)、更にフリットを含有する酸化防止材をコ
−ティングすることで(図3の“酸化防止材層11”に相
当)、所望の溶湯用温度センサ−を得ることができる
(第3発明:図3参照)。
In the present invention, a desired molten metal temperature sensor can be obtained only by coating a ZrO 2 type coating material on the inner and outer surfaces of the high melting point composite protective tube (first invention: FIG. 1).
"Inner coating 6a, outer coating 6b"), the outer surface of the high melting point composite protective tube is coated with a ZrO 2 type coating material.
After coating (see “Outer coating first layer 10” in FIG. 3).
(corresponding to "a"), and by coating an antioxidant containing frit (corresponding to "antioxidant layer 11" in FIG. 3), a desired molten metal temperature sensor can be obtained.
(Third invention: see FIG. 3).

【0041】この第3発明は、前記第1発明を改良した
ものであって、通常、高融点複合保護管の外側面におい
て、そのスラグ面より上部は、大気中の酸素により酸化
を受けて脆化層となり、表面よりやせ細っていくが、第
3発明のように、フリット入の酸化防止材を複合するこ
とで酸化防止作用が著しく向上する。ただし、上記の酸
化防止材はスラグに対して溶損され易いので、スラグと
接する高融点複合保護管の外表面は、図3に示すよう
に、酸化防止材層11の上に更にZrO2系被覆材でコ−ティ
ングすることで(外側コ−ティング第2層10b参照)、こ
の溶損を防止することができる。
The third aspect of the present invention is an improvement of the first aspect of the present invention. Generally, the outer surface of the high melting point composite protective tube is fragile by being oxidized by oxygen in the atmosphere above the slag surface. It becomes a chemical conversion layer and becomes thinner than the surface. However, as in the third aspect of the invention, the antioxidant action is remarkably improved by compounding the frit-containing antioxidant. However, since the oxidation preventing member is likely to be erosion against slag, the outer surface of the refractory composite protective tube in contact with the slag, as shown in FIG. 3, further ZrO 2 based on the antioxidant material layer 11 By coating with a covering material (see the outer coating second layer 10b), this melting damage can be prevented.

【0042】また、第3発明における第2層の酸化防止
材(酸化防止材層11)の作用としては、第1層と第3層
(外側コ−ティング第1層10aと外側コ−ティング第2
層10b)との接着性及び熱間でのクッション性があり、
このため、第1層及び第3層を構成するZrO2系被覆材層
の剥落を防止することができる。第3発明において、第
2層の酸化防止材(酸化防止材層11)の厚さとしては、0.
2〜1.0mmが好ましく、より好ましくは0.3〜0.8mmで
ある。
The action of the second layer of antioxidant (antioxidant layer 11) in the third invention is as follows.
(Outer coating first layer 10a and outer coating second layer 10a
Adhesive with layer 10b) and cushioning against heat,
Therefore, it is possible to prevent the ZrO 2 -based coating material layers forming the first layer and the third layer from peeling off. In the third invention, the thickness of the antioxidant of the second layer (antioxidant layer 11) is 0.
It is preferably 2 to 1.0 mm, and more preferably 0.3 to 0.8 mm.

【0043】第3発明で使用する酸化防止材としては、
本発明者等が先に提案した含炭素耐火物用の酸化防止材
(特公平5−35709号公報参照)が好ましい。この酸化防止
材は、骨材:50〜90重量部、フリット:10〜50重量部か
らなる粉末:100重量部に、複合アルコキシド部分加水
分解ゾル:35〜60重量部を配合して得られたものであ
る。
As the antioxidant used in the third invention,
Antioxidants for carbon-containing refractories previously proposed by the present inventors
(See Japanese Patent Publication No. 35709/1993). This antioxidant was obtained by blending powder: 100 parts by weight of an aggregate: 50-90 parts by weight, frit: 10-50 parts by weight, with a compound alkoxide partial hydrolysis sol: 35-60 parts by weight. It is a thing.

【0044】上記骨材としては、正長石,カリ長石,灰
長石などの長石類、高圧用碍子屑や低圧用碍子屑などの
碍子屑を使用することができ、また、フリットとして
は、ほう珪酸系フリット,ほう珪酸ソ−ダ鉛系フリッ
ト,ほう珪酸鉛系フリット,アルミナほう珪酸ソ−ダ系
フリットなどを使用することができる。複合アルコキシ
ド部分加水分解ゾルとしては、SiアルコキシドとTi
アルコキシド,Alアルコキシド,Zrアルコキシドか
ら選ばれた少なくとも1種とからなるSiアルコキシドを
主体とする部分加水分解物を使用することができる。
As the aggregate, feldspars such as orthoclase, potassium feldspar, and anorthite, porcelain scraps such as high-voltage insulator scraps and low-pressure insulator scraps can be used, and frit is borosilicate. A system frit, a lead borosilicate frit, a lead borosilicate frit, and an alumina borosilicate soda frit can be used. As the complex alkoxide partial hydrolysis sol, Si alkoxide and Ti
A partial hydrolyzate containing Si alkoxide as a main component and containing at least one selected from alkoxide, Al alkoxide and Zr alkoxide can be used.

【0045】本発明において、前記第2発明のように、
高融点複合保護管4のスラグ浸漬近傍に保護層(耐火物
スリ−ブ5)を設け、この保護層の外面にZrO2系被覆材
をコ−ティング(コ−ティング6c)することで所望の溶
湯用温度センサ−を得ることができるが(図2参照)、こ
の保護層(耐火物スリ−ブ5)の外側面に、図4に示すよ
うに、前記組成のフリットを含有する酸化防止材第1層
11aを介してZrO2系被覆材のコ−ティング6cを設ける
ことで、所望の溶湯用温度センサ−を得ることができる
(第4発明)。
In the present invention, as in the second invention,
A protective layer (refractory sleeve 5) is provided in the vicinity of the high melting point composite protective tube 4 near the slag, and a ZrO 2 type coating material is coated on the outer surface of this protective layer (coating 6c) to obtain the desired material. Although a molten metal temperature sensor can be obtained (see FIG. 2), an antioxidant containing a frit having the above composition on the outer surface of the protective layer (refractory sleeve 5) as shown in FIG. First layer
A desired temperature sensor for molten metal can be obtained by providing the coating 6c of the ZrO 2 type coating material via 11a.
(4th invention).

【0046】この第4発明は、前記第2発明を改良した
ものであって、保護層(耐火物スリ−ブ5)は気孔を有し
ているので、酸化防止材との密着性が良好であるところ
から、第4発明では、図4に示すように、まず前記した
フリット含有酸化防止材をコ−ティングし(酸化防止材
第1層11a)、保護層(耐火物スリ−ブ5)の表面部にこ
の酸化防止材を食い込ませ、続いてこの酸化防止材第1
層11aの表面にZrO2系被覆材をコ−ティングしたもので
ある(コ−ティング6c参照)。
The fourth aspect of the present invention is an improvement of the second aspect of the invention. Since the protective layer (refractory sleeve 5) has pores, it has good adhesion to the antioxidant. From a certain point, in the fourth invention, as shown in FIG. 4, first, the frit-containing antioxidant described above is coated (antioxidant first layer 11a) to form a protective layer (refractory sleeve 5). The anti-oxidant is made to dig into the surface, and then the anti-oxidant
The surface of the layer 11a is coated with a ZrO 2 type coating material (see coating 6c).

【0047】第4発明について、さらに説明すると、保
護層(耐火物スリ−ブ5)は、スラグラインに位置してお
り、スラグと接触するため、第4発明では、耐スラグ性
を有するZrO2系被覆材を酸化防止材第1層11aの表面に
コ−ティングする。そして、ZrO2系被覆材は、保護層
(耐火スリ−ブ5)及びフリット含有酸化防止材に比較し
て熱膨張が小さいので、膨張収縮差によりこの被覆材に
クラックが生じやすいが、第4発明では、酸化防止材と
複層とすることにより、接着性及びクッション性が得ら
れ、コ−ティング塗膜の脱落防止を計り、スラグ侵入を
防止することができる利点を有し、この点で前記第2発
明を改良したものである。
The fourth invention will be further described. The protective layer (the refractory sleeve 5) is located on the slag line and comes into contact with the slag. Therefore, in the fourth invention, ZrO 2 having slag resistance is used. A system coating material is coated on the surface of the antioxidant first layer 11a. And, the ZrO 2 based coating material is a protective layer.
Since the thermal expansion is smaller than that of the (fireproof sleeve 5) and the frit-containing antioxidant, the coating material is apt to crack due to the difference in expansion and contraction. In the fourth invention, the antioxidant and the multilayer are used. Thereby, the adhesiveness and the cushioning property can be obtained, and the coating film can be prevented from falling off, and the slag can be prevented from entering. This is an improvement of the second invention in this respect.

【0048】また、第4発明では、図4に示すように、
耐火物スリ−ブ5の外側面に、酸化防止材第1層11a及
びZrO2系被覆材のコ−ティング6cを設け、更にその上
に酸化防止材第2層11bを設けることができ、これによ
り長時間にわたりより安定して連続測温できる溶湯用温
度センサ−を得ることができる。
In the fourth invention, as shown in FIG.
On the outer surface of the refractory sleeve 5, an antioxidant first layer 11a and a ZrO 2 -based coating 6c can be provided, and an antioxidant second layer 11b can be further provided thereon. As a result, it is possible to obtain a molten metal temperature sensor capable of continuously measuring temperature continuously over a long period of time.

【0049】[0049]

【実施例】次に、本発明(第1発明〜第4発明)に係る溶
湯用温度センサ−の実施例について、前掲の図1〜図5
を参照して説明するが、本発明は、以下の実施例に限定
されるものではない。
EXAMPLES Examples of the molten metal temperature sensor according to the present invention (first to fourth inventions) will now be described with reference to FIGS.
However, the present invention is not limited to the following examples.

【0050】(実施例1〜4)本実施例1〜4のうち、
実施例1及び同2は、耐火物スリ−ブ5を配設しない第
1発明の実施例であり(図1参照)、実施例3及び同4
は、耐火物スリ−ブ5を配設した第2発明の実施例であ
る(図2参照)。
(Examples 1 to 4) Of Examples 1 to 4,
Embodiments 1 and 2 are embodiments of the first invention in which the refractory sleeve 5 is not provided (see FIG. 1), and Embodiments 3 and 4 are
Is an embodiment of the second invention in which a refractory sleeve 5 is provided (see FIG. 2).

【0051】本実施例1〜4において、アルミナ保護管
3として直径12mmφ、内径8mmφのものを使用した。ま
た、高融点複合保護管4としては、実施例1,同2,同
4では、直径25mmφ,内径15mmφの同材質からなる“一
端内閉管”(図1,図2参照)を用いた。一方、実施例3
では、直径25mmφ、内径15mmφの管であって、その下端
をセメント7で10mm封じた“一端閉塞管”(図3参照)を
用いた。なお、このセメント7は、粒度44μ以下のMgO・
Al2O3:85wt%と、Si/Tiが100/10のSiとTiアルコキシ
ドの複合アルコキシド部分加水分解物:15wt%からなる
セラミックスセメントである。
In Examples 1 to 4, the alumina protective tube 3 having a diameter of 12 mmφ and an inner diameter of 8 mmφ was used. As the high melting point composite protective tube 4, in Examples 1, 2 and 4, the "one-end closed tube" (see FIGS. 1 and 2) made of the same material having a diameter of 25 mmφ and an inner diameter of 15 mmφ was used. On the other hand, Example 3
Then, a "one-end closed pipe" (see FIG. 3) having a diameter of 25 mmφ and an inner diameter of 15 mmφ, the lower end of which was sealed with cement 7 for 10 mm was used. This cement 7 is MgO with a particle size of 44μ or less.
It is a ceramic cement consisting of Al 2 O 3 : 85 wt% and a composite alkoxide partial hydrolyzate of Si and Ti alkoxide with Si / Ti of 100/10: 15 wt%.

【0052】上記高融点複合保護管4の内側及び外側コ
−ティング6a、6bとしては、粒度44μ以下のZrO2(Y
2O3:8wt%入):75wt%,Si/Tiが100/10のSiとTiアル
コキシドの複合アルコキシド部分加水分解物:25wt%か
らなるZrO2系の被覆材(以下“被覆材(ZrO2系)”と略記
する)を使用した。なお、各実施例における高融点複合
保護管4の組成(wt%)及び該保護管4の内側及び外側コ
−ティング6a、6bの厚さ(mm)を下記表1に表示し
た。
The inside and outside coatings 6a and 6b of the high melting point composite protective tube 4 are made of ZrO 2 (Y
2 O 3 : 8 wt% included: 75 wt%, Si / Ti 100/10 Si / Ti alkoxide compound alkoxide partial hydrolyzate: 25 wt% ZrO 2 type coating material (hereinafter referred to as “coating material (ZrO 2 System) ”). The composition (wt%) of the high melting point composite protective tube 4 and the thickness (mm) of the inner and outer coatings 6a, 6b of the protective tube 4 in each example are shown in Table 1 below.

【0053】本実施例3及び実施例4において、耐火物
スリ−ブ5(図2参照)としては、外径:55mm、内径:28
mmであって、Al2O3:65wt%,SiC:5wt%,C:30wt%
からなるAl2O3-C系のものを用いた。また、この耐火物
スリ−ブ5のコ−ティング6c(図2参照)は、前記した
コ−ティング6a、6bと同一組成の被覆材(ZrO2系)を
使用した。
In the third and fourth embodiments, the refractory sleeve 5 (see FIG. 2) has an outer diameter of 55 mm and an inner diameter of 28.
mm, Al 2 O 3 : 65 wt%, SiC: 5 wt%, C: 30 wt%
The Al 2 O 3 -C system consisting of As the coating 6c (see FIG. 2) of the refractory sleeve 5, a coating material (ZrO 2 system) having the same composition as that of the coatings 6a and 6b was used.

【0054】本実施例1,同2では、下記表1に示す組
成(wt%)の高融点複合保護管を使用し、同じく表1に示
す内側コ−ティング厚さ及び外側コ−ティング厚さを有
する溶湯用温度センサ−を作製した。さらに、本実施例
3,同4では、同じく表1に示すように、Al2O3-C系の
耐火物スリ−ブ及びその表面を上記コ−ティング材と同
一組成の被覆材(ZrO2系)をいずれも1.5mmの厚さでコ
−ティングして(図2のコ−ティング6c参照)、溶湯用
温度センサ−を作製した。
In Examples 1 and 2, the high melting point composite protective tube having the composition (wt%) shown in Table 1 below was used, and the inner coating thickness and the outer coating thickness shown in Table 1 were also used. A temperature sensor for molten metal having Furthermore, in Examples 3 and 4, as also shown in Table 1, an Al 2 O 3 -C-based refractory sleeve and a coating material (ZrO 2) having the same composition as the coating material on the surface thereof were used. Each of the systems was coated with a thickness of 1.5 mm (see coating 6c in FIG. 2) to produce a molten metal temperature sensor.

【0055】上記実施例1〜4で作製した溶湯用温度セ
ンサ−を1550℃の溶鋼中に浸漬して測温した。このとき
の耐用時間(指数)を測定し、その結果を表1に示す。な
お、耐用時間(指数)とは、後記比較例3で作製した溶湯
用温度センサ−について、そのスラグ湯面部分が侵食及
び酸化により該保護管の肉厚が減少し、折損測温不能と
なるまでの耐用時間を1とし、それに対する指数として
表したものである。
The temperature sensor for molten metal produced in the above Examples 1 to 4 was immersed in molten steel at 1550 ° C. to measure the temperature. The service life (index) at this time was measured, and the results are shown in Table 1. In addition, the service life (index) means the temperature sensor for molten metal produced in Comparative Example 3 described later, and the slag hot water surface portion is corroded and oxidized to reduce the wall thickness of the protective tube, making it impossible to measure the breakage temperature. It is expressed as an index for the service life up to 1.

【0056】(実施例5〜7)本実施例5〜7のうち、
実施例5及び同6は、耐火物スリ−ブ5を配設しない第
3発明の実施例であり(図3参照)、実施例7は、耐火物
スリ−ブを配設した第4発明の実施例である(図4参
照)。
(Examples 5 to 7) Of the present Examples 5 to 7,
Examples 5 and 6 are examples of the third invention in which the refractory sleeve 5 is not provided (see FIG. 3), and Example 7 is of the fourth invention in which the refractory sleeve is provided. This is an example (see FIG. 4).

【0057】本実施例5〜7では、下記表1に示す組成
の高融点複合保護管4を使用し、そして、この高融点複
合保護管4の内側層(内側コ−ティング6a)、外側の第
1層(外側コ−ティング第1層10a)及び第3層(外側コ
−ティング第2層10b)として、前記実施例1〜4に用
いた被覆材(ZrO2系)を使用し、また、第2層(酸化防止
材層11)として「フリット:30wt%,碍子屑粉:50wt
%,カリ長石粉:20wt%にSi/Tiが100/10のSi
アルコキシドとTiアルコキシドの複合アルコキシド部
分加水分解物:44wt%からなる酸化防止材」を使用し
た。各層のコ−ティング厚さを下記表1に表示した。
In Examples 5 to 7, the high melting point composite protective tube 4 having the composition shown in Table 1 below was used, and the inner layer (inner coating 6a) of the high melting point composite protective tube 4 and the outside As the first layer (outer coating first layer 10a) and the third layer (outer coating second layer 10b), the coating material (ZrO 2 system) used in Examples 1 to 4 was used. , As the second layer (antioxidant layer 11), "frit: 30 wt%, porcelain scrap powder: 50 wt
%, Potassium feldspar powder: 20 wt% Si / Ti 100/10 Si
A composite alkoxide partial hydrolyzate of alkoxide and Ti alkoxide: an antioxidant of 44 wt% was used. The coating thickness of each layer is shown in Table 1 below.

【0058】実施例7では、前記実施例3,同4と同様
のAl2O3−C系の耐火物スリ−ブ5を配設した例であっ
て、その表面の第1層として上記組成からなる酸化防止
材第1層11aを、第2層(コ−ティング6c)として被覆
材(ZrO2系)を、第3層として同組成の酸化防止材第2層
11bをコ−ティングした。各層のコ−ティング厚さを下
記表1に表示した。
Example 7 is an example in which an Al 2 O 3 -C refractory sleeve 5 similar to those in Examples 3 and 4 is provided, and the above-mentioned composition is used as the first layer on the surface thereof. A first layer 11a of an antioxidant, a second layer (coating 6c) of a coating material (ZrO 2 system), and a third layer of the same composition of an antioxidant.
11b was coated. The coating thickness of each layer is shown in Table 1 below.

【0059】上記実施例5〜7で作製した溶湯用温度セ
ンサ−に対して、前記実施例1〜4と同様、耐用時間
(指数)を測定し、その結果を表1に示す。
With respect to the temperature sensor for molten metal produced in the above Examples 5 to 7, the service life was the same as in Examples 1 to 4 above.
(Index) was measured, and the results are shown in Table 1.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】(比較例1)前記実施例1,同5との比較
のため、内外表面にコ−ティング層を有しないBN系保護
管(実施例1,同5と同一組成:表2参照)を使用した溶
湯用温度センサ−を作製した。そして、前記実施例と同
様、耐用時間(指数)を測定し、その結果を表2に示し
た。
Comparative Example 1 For comparison with Examples 1 and 5 above, a BN-based protective tube having no coating layer on the inner and outer surfaces (same composition as Examples 1 and 5: see Table 2). A temperature sensor for molten metal using was manufactured. Then, the service life (index) was measured in the same manner as in the above example, and the results are shown in Table 2.

【0062】(比較例2)前記実施例2,同6との比較
のため、前記(1)の従来の溶湯用温度センサ−、即ち「Z
rB2系本体(組成:表2参照)よりなり、該本体の内面に
酸化物層、外面にガラス層、このガラス層の外表面に無
機質繊維層を設けた溶湯用温度センサ−」(前掲の特開
平1−321326号公報参照)に対して、前記実施例と同様、
耐用時間(指数)を測定し、その結果を表2に示した。
(Comparative Example 2) For comparison with Examples 2 and 6, the conventional molten metal temperature sensor of (1), that is, "Z"
A temperature sensor for molten metal comprising an rB 2 system body (composition: see Table 2), an oxide layer on the inner surface of the body, a glass layer on the outer surface, and an inorganic fiber layer on the outer surface of the glass layer. With respect to JP-A-1-321326), in the same manner as in the above embodiment,
The service life (index) was measured and the results are shown in Table 2.

【0063】(比較例3)前記実施例3,同4,同7と
の比較のため、内外表面にコ−ティング層を有しないMo
−ZrO2系保護管(組成:表2参照)を使用し、かつAl2O3-
C系の耐火物スリ−ブ(実施例3,同4,同7と同一の耐
火物スリ−ブ)を配設した溶湯用温度センサ−を作製
し、前記実施例と同様、耐用時間(指数)を測定し、その
結果を表2に示した。
(Comparative Example 3) For comparison with the above-mentioned Examples 3, 4 and 7, Mo having no coating layer on the inner and outer surfaces.
-ZrO 2 based protective tube: using (composition see Table 2), and Al 2 O 3 -
A temperature sensor for molten metal provided with a C-based refractory sleeve (the same refractory sleeve as in Examples 3, 4 and 7) was prepared, and the durability time (index ) Was measured and the results are shown in Table 2.

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】実施例1,同5と比較例1と比較すると、
表1及び表2の対比から明らかなように、同一組成から
なるBN系保護管において、本発明で特定するコ−ティン
グ層を内外表面に設けた実施例1,同5では、耐用時間
(指数)が「0.5,0.8」であるのに対して、このようなコ
−ティング層を有しない比較例1では「0.3」と極めて
短時間で測温不能となった。また、実施例2,同6と比
較例2を比較すると、本発明で特定するコ−ティング層
を内外表面に設けた実施例2,同6では、耐用時間(指
数)が「0.9,1.3」であるのに対し、前記(1)の従来の溶
湯用温度センサ−(比較例2)では「0.5」であることが
認められた。
Comparing Examples 1 and 5 with Comparative Example 1,
As is clear from the comparison between Tables 1 and 2, in the BN-based protection tubes having the same composition, in Examples 1 and 5 in which the coating layer specified in the present invention was provided on the inner and outer surfaces, the service life was
The (index) was "0.5, 0.8", whereas in Comparative Example 1 which did not have such a coating layer, it was "0.3" and temperature measurement was impossible in an extremely short time. Further, comparing Examples 2 and 6 with Comparative Example 2, in Examples 2 and 6 in which the coating layers specified in the present invention are provided on the inner and outer surfaces, the service life (index) is "0.9, 1.3". On the other hand, in the conventional molten metal temperature sensor of (1) (Comparative Example 2), it was confirmed to be "0.5".

【0066】また、表1及び表2から、内外表面にコ−
ティング層を有しないMo−ZrO2系保護管を使用したもの
では、さらにAl2O3-C系の耐火物スリ−ブを設けても、
耐用時間(指数)は1であり(比較例3)、これに対応する
実施例3,同4,同7では、それ以上の「1.4,1.8,2.
4」であることが認められた。以上のように本発明で特
定するコ−ティング層を内外表面に設けることで、長時
間にわたり安定して連続測温できることが確認できた。
From Tables 1 and 2, the inner and outer surfaces were
In the case of using a Mo-ZrO 2 type protective tube having no coating layer, even if an Al 2 O 3 -C type refractory sleeve is provided,
The service life (index) is 1 (Comparative Example 3), and in Examples 3, 4 and 7 corresponding to this, more than "1.4, 1.8, 2.
4 "was recognized. As described above, it was confirmed that by providing the coating layer specified in the present invention on the inner and outer surfaces, it is possible to stably measure the temperature continuously for a long time.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明に係る溶湯用温度センサ−は、以
上詳記したとおり、 ・高融点複合保護管の内外表面を、又はさらに保護層
(耐火物スリ−ブ)の外側表面を「ZrO2骨材、Y2O3,CaO
又はMgOを含むZrO2骨材の1種と、Siアルコキシドを主
体とする部分加水分解物をバインダ−とする被覆材でコ
−ティングしてなること」を特徴とし(第1発明,第2
発明)、また、 ・「骨材及びフリット含有粉末と複合アルコキシド部分
加水分解ゾルをバインダ−とする酸化防止材」からなる
コ−ティング層を介して更に前記被覆材からなるコ−テ
ィング層を設けることを特徴とし(第3発明,第4発
明)、これにより溶鋼中の酸素、雰囲気中の酸素及びス
ラグ中の酸素に対して耐酸化性を有し、しかも溶融金属
に対する耐食性を有し、長時間にわたり安定して連続測
温できる溶湯用温度センサ−を提供することができる。
As described in detail above, the temperature sensor for molten metal according to the present invention includes: -the inner and outer surfaces of a high melting point composite protective tube, or a protective layer.
The outer surface of the (refractory sleeve) was replaced with "ZrO 2 aggregate, Y 2 O 3 , CaO.
Alternatively, one of ZrO 2 aggregates containing MgO and a coating material containing a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder are coated (first invention, second invention
Inventive), and, further, a coating layer comprising the above-mentioned coating material is provided via a coating layer comprising "an antioxidant containing an aggregate and frit-containing powder and a complex alkoxide partial hydrolysis sol as a binder". (Third and fourth inventions), which has oxidation resistance to oxygen in molten steel, oxygen in atmosphere and oxygen in slag, and corrosion resistance to molten metal, It is possible to provide a molten metal temperature sensor capable of stably and continuously measuring temperature over time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1発明の一実施例である溶湯用温度センサ−
の断面図。
FIG. 1 is a temperature sensor for molten metal according to an embodiment of the first invention.
Sectional view of.

【図2】第2発明の一実施例である溶湯用温度センサ−
の要部拡大断面図。
FIG. 2 is a temperature sensor for molten metal according to an embodiment of the second invention.
FIG.

【図3】第3発明の一実施例である溶湯用温度センサ−
の断面図。
FIG. 3 is a molten metal temperature sensor according to an embodiment of the third invention.
Sectional view of.

【図4】第4発明の一実施例である溶湯用温度センサ−
の要部拡大断面図。
FIG. 4 is a temperature sensor for molten metal according to an embodiment of the fourth invention.
FIG.

【図5】本発明(第1発明〜第4発明)に係る溶湯用温度
センサ−を構成する高融点複合保護管の他の実施例を示
す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the high melting point composite protective tube which constitutes the temperature sensor for molten metal according to the present invention (first invention to fourth invention).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱電対 2 アルミナ絶縁管(熱電対入) 3 アルミナ保護管 4 高融点複合保護管 5 耐火物スリ−ブ 6a 内側コ−ティング(高融点複合保護管の内表面
用) 6b 外側コ−ティング(高融点複合保護管の外表面
用) 6c コ−ティング(保護スリ−ブ用) 7 セメント 8 ステンレス保護管 9 端子箱 10a 外側コ−ティング第1層 10b 外側コ−ティング第2層 11 酸化防止材層 11a 酸化防止材第1層 11b 酸化防止材第2層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermocouple 2 Alumina insulation tube (with thermocouple) 3 Alumina protection tube 4 High melting point composite protection tube 5 Refractory sleeve 6a Inner coating (for inner surface of high melting point composite protection tube) 6b Outer coating ( 6c Coating (for protective sleeve) 7 Cement 8 Stainless steel protection tube 9 Terminal box 10a Outer coating 1st layer 10b Outer coating 2nd layer 11 Antioxidant Layer 11a Antioxidant first layer 11b Antioxidant second layer

フロントページの続き (72)発明者 田中 和久 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鉄所内 (72)発明者 高橋 誠一 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鉄所内 (72)発明者 藤井 洋治 岡山県岡山市南古都134−132 (72)発明者 南園 広志 岡山県岡山市鉄256−11 (72)発明者 谷口 清美 岡山県備前市三石1425−5 (72)発明者 谷内江 一郎 福岡県北九州市小倉南区守恒3丁目1番18 −103号Front page continued (72) Inventor Kazuhisa Tanaka 1-1, Tobata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu, Fukuoka Inside Nippon Steel Co., Ltd. Yawata Works (72) Inventor Seiichi Takahashi 1-Hibata-cho, Tobata-ku, Kitakyushu, Fukuoka No. 1 Nippon Steel Co., Ltd., Yawata Works (72) Inventor Yoji Fujii 134-132 Minamikoto, Okayama City, Okayama Prefecture (72) Inventor Hiroshi Minamizono 256-11 Iron, Okayama City, Okayama Prefecture (72) Inventor Kiyomi Taniguchi 1425-5 Mitsuishi, Bizen City, Okayama Prefecture (72) Inventor Ichiro Taniuchi 3-1-1-18-103 Moritsune, Kokuraminami-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱電対を内蔵するアルミナ保護管と該ア
ルミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管から
なる溶湯用温度センサ−において、該高融点複合保護管
の内外表面を、酸化物,炭化物,窒化物の耐火骨材の少
なくとも1種とSiアルコキシドを主体とする部分加水分
解物をバインダ−とする被覆材でコ−ティングしてなる
ことを特徴とする溶湯用温度センサ−。
1. A molten metal temperature sensor comprising an alumina protective tube containing a thermocouple and a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube, wherein the inner and outer surfaces of the high melting point composite protective tube are A temperature sensor for molten metal, characterized by being coated with a coating material containing at least one refractory aggregate of oxides, carbides and nitrides and a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder. .
【請求項2】 熱電対を内蔵するアルミナ保護管と該ア
ルミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管から
なる溶湯用温度センサ−において、該高融点複合保護管
の内外表面を、ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgOを含むZrO2
骨材の少なくとも1種とSiアルコキシドを主体とする部
分加水分解物をバインダ−とする被覆材でコ−ティング
してなることを特徴とする溶湯用温度センサ−。
2. A molten metal temperature sensor comprising an alumina protective tube containing a thermocouple and a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube, wherein the inner and outer surfaces of the high melting point composite protective tube are ZrO 2 aggregate, ZrO 2 containing Y 2 O 3 , CaO or MgO
A temperature sensor for molten metal, characterized in that it is coated with a coating material containing at least one kind of aggregate and a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder.
【請求項3】 熱電対を内蔵するアルミナ保護管と、該
アルミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管
と、該高融点複合保護管のスラグ浸漬近傍に保護層を設
けた溶湯用温度センサ−において、前記高融点複合保護
管の内外表面及び前記保護層の外表面を、ZrO2骨材、Y2
O3,CaO又はMgOを含むZrO2骨材の少なくとも1種とSiア
ルコキシドを主体とする部分加水分解物をバインダ−と
する被覆材でコ−ティングしてなることを特徴とする溶
湯用温度センサ−。
3. A molten metal having an alumina protective tube containing a thermocouple, a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube, and a protective layer provided in the vicinity of the slag immersion of the high melting point composite protective tube. In the temperature sensor for use, the inner and outer surfaces of the high melting point composite protective tube and the outer surface of the protective layer are formed of ZrO 2 aggregate, Y 2
A temperature sensor for molten metal, characterized in that it is coated with at least one ZrO 2 aggregate containing O 3 , CaO or MgO and a coating material containing a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder. -.
【請求項4】 熱電対を内蔵するアルミナ保護管と該ア
ルミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管から
なる溶湯用温度センサ−において、該高融点複合保護管
の内側表面を、ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgOを含むZrO2
骨材の少なくとも1種とSiアルコキシドを主体とする部
分加水分解物をバインダ−とする被覆材でコ−ティング
し、一方、高融点複合保護管の外側表面を、前記被覆材
でコーティングした後、更に、骨材及びフリット含有粉
末とSiアルコキシドを主体とする部分加水分解物をバイ
ンダ−とする酸化防止材,前記被覆材で交互に複数層コ
−ティングしてなることを特徴とする溶湯用温度センサ
−。
4. A molten metal temperature sensor comprising an alumina protective tube containing a thermocouple and a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube, wherein the inner surface of the high melting point composite protective tube is ZrO 2 aggregate, ZrO 2 containing Y 2 O 3 , CaO or MgO
After coating with a coating material containing at least one kind of aggregate and a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder, while coating the outer surface of the high melting point composite protective tube with the coating material, Further, a temperature for molten metal characterized in that a plurality of layers are coated alternately with an antioxidant containing the aggregate and the frit-containing powder and a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder, and the coating material. Sensor.
【請求項5】 熱電対を内蔵するアルミナ保護管と、該
アルミナ保護管の外側に被嵌された高融点複合保護管
と、該高融点複合保護管のスラグ浸漬近傍に保護層を設
けた溶湯用温度センサ−において、前記高融点複合保護
管の内側表面を、ZrO2骨材、Y2O3,CaO又はMgOを含むZr
O2骨材の少なくとも1種とSiアルコキシドを主体とする
部分加水分解物をバインダ−とする被覆材でコ−ティン
グし、一方、高融点複合保護管の外側表面を、前記被覆
材でコーテイングした後、更に、骨材及びフリット含有
粉末とSiアルコキシドを主体とする部分加水分解物をバ
インダ−とする酸化防止材,前記被覆材で交互に複数層
コ−ティングしてなり、前記保護層の外表面を、前記酸
化防止材でコ−ティングした後、前記被覆材でコ−ティ
ングし、又は、さらに前記酸化防止材でコ−ティングし
てなることを特徴とする溶湯用温度センサ−。
5. A molten metal having an alumina protective tube containing a thermocouple, a high melting point composite protective tube fitted to the outside of the alumina protective tube, and a protective layer provided in the vicinity of the slag immersion of the high melting point composite protective tube. use temperature sensors - in the inner surface of the refractory composite protective tube, comprising ZrO 2 aggregates, the Y 2 O 3, CaO or MgO Zr
At least one kind of O 2 aggregate and a partial hydrolyzate containing Si alkoxide as a main component were coated with a coating material, while the outer surface of the high melting point composite protective tube was coated with the coating material. After that, further, a plurality of layers are coated alternately with an antioxidant containing the aggregate and frit-containing powder and a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide as a binder, and the coating material. A temperature sensor for molten metal, characterized in that the surface is coated with the antioxidant and then coated with the coating material, or further coated with the antioxidant.
【請求項6】 請求項3又は5に記載の保護層が、カ−
ボンを10〜40wt%含有し、ZrO2,Al2O3,MgOの少なくと
も1種からなる耐火物スリ−ブからなることを特徴とす
る請求項3又は5に記載の溶湯用温度センサ−。
6. The protective layer according to claim 3 or 5 is a card.
The molten metal temperature sensor according to claim 3 or 5, characterized in that it comprises a refractory sleeve containing 10 to 40 wt% of bon and containing at least one of ZrO 2 , Al 2 O 3 and MgO.
【請求項7】 請求項4又は5に記載の酸化防止材が、
骨材50〜90重量部,フリット10〜50重量部からなる粉末
100重量部にSiアルコキシドを主体とする部分加水分解
物35〜60重量部を添加したものからなることを特徴とす
る請求項4又は5に記載の溶湯用温度センサ−。
7. The antioxidant according to claim 4 or 5,
Powder consisting of 50 to 90 parts by weight of aggregate and 10 to 50 parts by weight of frit
The temperature sensor for molten metal according to claim 4 or 5, wherein 100 to parts by weight of 35 to 60 parts by weight of a partial hydrolyzate mainly composed of Si alkoxide is added.
【請求項8】 請求項1、2、3、4又は5に記載の高
融点複合保護管が、(1) ZrB2含有量が70wt%以上である
硼化物焼結体、(2) ZrO2含有量が15〜35wt%であるMo−
ZrO2系サ−メット、(3) BN含有量が50wt%以上であるBN
−AlN系窒化物焼結体、の1種からなることを特徴とす
る請求項1、2、3、4又は5に記載の溶湯用温度セン
サ−。
8. The high melting point composite protective tube according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, (1) a boride sintered body having a ZrB 2 content of 70 wt% or more, (2) ZrO 2 Mo-with a content of 15-35 wt%
ZrO 2 system cermet, (3) BN content is 50 wt% or more
The molten metal temperature sensor according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, which is made of one of an AlN-based nitride sintered body.
【請求項9】 請求項1、2、3、4又は5に記載の高
融点複合保護管が、ZrO2含有量が15〜35wt%であるMo−
ZrO2系サ−メットからなることを特徴とする請求項1、
2、3、4又は5に記載の溶湯用温度センサ−。
9. The high melting point composite protective tube according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the ZrO 2 content is 15 to 35 wt%.
2. A ZrO 2 -based cermet, wherein
The temperature sensor for molten metal according to 2, 3, 4 or 5.
【請求項10】 請求項1、2、3、4又は5に記載の
高融点複合保護管が、同材質からなる一端内閉管、又
は、パイプ状の一端をセラミックスセメントで封じた一
端閉塞管であることを特徴とする請求項1、2、3、4
又は5に記載の溶湯用温度センサ−。
10. The high melting point composite protective tube according to claim 1, 2, 3, 4, or 5 is a closed tube with one end made of the same material or a closed tube with one end sealed with a ceramic cement. Claims 1, 2, 3, 4
Alternatively, the temperature sensor for molten metal according to 5.
【請求項11】 請求項10に記載のセラミックスセメ
ントが、Al2O3,MgO,MgO・Al2O3の少なくとも1種の骨
材とSiアルコキシドを主体とする部分加水分解物のバイ
ンダ−よりなることを特徴とする請求項10に記載の溶
湯用温度センサ−。
11. The ceramic cement according to claim 10, wherein at least one aggregate of Al 2 O 3 , MgO, and MgO.Al 2 O 3 and a binder of a partial hydrolyzate mainly containing Si alkoxide are used. The molten metal temperature sensor according to claim 10, wherein:
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