JPH08320263A - 溶融金属用測温プローブを取り付けた溶湯金属用容器 および金属溶解炉 - Google Patents
溶融金属用測温プローブを取り付けた溶湯金属用容器 および金属溶解炉Info
- Publication number
- JPH08320263A JPH08320263A JP14956495A JP14956495A JPH08320263A JP H08320263 A JPH08320263 A JP H08320263A JP 14956495 A JP14956495 A JP 14956495A JP 14956495 A JP14956495 A JP 14956495A JP H08320263 A JPH08320263 A JP H08320263A
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- Japan
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- temperature
- measuring probe
- metal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来不可能であった知りたい場所の温度が直
接測定でき、炉壁および測温プローブ自体の影響を受け
ない高い温度精度と高い温度精度に基づく温度管理を可
能とする目的に出たものである。 【構成】 溶湯金属用容器および金属溶解炉において、
金属−セラミックス系複合材たとえばＭｏ−ＺrＯ2系複
合材を保護管２に用いた測温プローブ（熱電対）３を溶
湯金属用容器および金属溶解炉の炉壁に埋め込み、測温
プローブ３の先端を炉壁より突出させ、測定したい溶湯
の場所の温度が直接測定できることを特徴としている。 【効果】 耐用がこれまでのプローブに比べ飛躍的に
伸びた。溶湯金属の正確な温度を瞬時に測定できるよ
うになった。測温用保護管の繰り返しのヒートサイク
ルによって起こるクラックス発生が無くなり、また損
耗、溶損に強く、長時間安定して測温することができる
ようになった。知りたい場所の温度測定を可能とし、
高い温度精度とそれに基づく温度管理を実現した。測温
プローブが著しく向上した。
接測定でき、炉壁および測温プローブ自体の影響を受け
ない高い温度精度と高い温度精度に基づく温度管理を可
能とする目的に出たものである。 【構成】 溶湯金属用容器および金属溶解炉において、
金属−セラミックス系複合材たとえばＭｏ−ＺrＯ2系複
合材を保護管２に用いた測温プローブ（熱電対）３を溶
湯金属用容器および金属溶解炉の炉壁に埋め込み、測温
プローブ３の先端を炉壁より突出させ、測定したい溶湯
の場所の温度が直接測定できることを特徴としている。 【効果】 耐用がこれまでのプローブに比べ飛躍的に
伸びた。溶湯金属の正確な温度を瞬時に測定できるよ
うになった。測温用保護管の繰り返しのヒートサイク
ルによって起こるクラックス発生が無くなり、また損
耗、溶損に強く、長時間安定して測温することができる
ようになった。知りたい場所の温度測定を可能とし、
高い温度精度とそれに基づく温度管理を実現した。測温
プローブが著しく向上した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶湯金属用容器および
金属溶解炉の溶湯温度を測定することができる埋め込み
式溶湯金属用容器および金属溶解炉に関するものであ
る。
金属溶解炉の溶湯温度を測定することができる埋め込み
式溶湯金属用容器および金属溶解炉に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】溶湯金属用容器および金属溶解炉の溶湯
温度を測定することができる金属溶湯用容器および金属
溶解炉の従来の埋め込み式測温プローブは、実公平６−
３８３２０において〈作用〉のところで「突出部分の長
さは概ね５ｃｍ」とあるように、これまで炉壁から５ｃ
ｍ以内の離れた位置での測温に限られ、炉壁から５ｃｍ
以上離れた位置での測温の優位性について注視されるこ
とがなかった。そして現在までに開発された埋め込み式
の連続測温センサーは、二ほう化ジルコニアおよび窒化
珪素質およびアルミナやジルコニア等の酸化物系セラミ
ックス保護管等があるが、ヒートショックや損耗、溶損
に弱く、耐用おいて問題がある。
温度を測定することができる金属溶湯用容器および金属
溶解炉の従来の埋め込み式測温プローブは、実公平６−
３８３２０において〈作用〉のところで「突出部分の長
さは概ね５ｃｍ」とあるように、これまで炉壁から５ｃ
ｍ以内の離れた位置での測温に限られ、炉壁から５ｃｍ
以上離れた位置での測温の優位性について注視されるこ
とがなかった。そして現在までに開発された埋め込み式
の連続測温センサーは、二ほう化ジルコニアおよび窒化
珪素質およびアルミナやジルコニア等の酸化物系セラミ
ックス保護管等があるが、ヒートショックや損耗、溶損
に弱く、耐用おいて問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の溶湯金属用容
器および金属溶解炉の測温プローブは、測温位置を炉壁
近辺に限ることなく、炉壁から５ｍｍ以上１０００ｍｍ
以下離れた位置での測温を可能とする。ここに５ｍｍ以
上としたのは、温度応答性においても炉壁の影響を受け
ない位置での温度測定が可能なことを考慮したためであ
る。また１０００ｍｍ以下としたのは、現在のあらゆる
溶湯金属用容器および金属溶解炉において、最も長い測
温プローブが要求される測温位置、すなわち充たされて
いる溶湯の重心温度を計る際、少なくとも１０００ｍｍ
は必要と考えられるからである。
器および金属溶解炉の測温プローブは、測温位置を炉壁
近辺に限ることなく、炉壁から５ｍｍ以上１０００ｍｍ
以下離れた位置での測温を可能とする。ここに５ｍｍ以
上としたのは、温度応答性においても炉壁の影響を受け
ない位置での温度測定が可能なことを考慮したためであ
る。また１０００ｍｍ以下としたのは、現在のあらゆる
溶湯金属用容器および金属溶解炉において、最も長い測
温プローブが要求される測温位置、すなわち充たされて
いる溶湯の重心温度を計る際、少なくとも１０００ｍｍ
は必要と考えられるからである。
【０００４】以上により、従来不可能であった知りたい
場所の温度が直接測定でき、炉壁および測温プローブ自
体の影響を受けない高い温度精度と高い温度精度に基づ
く温度管理を可能とした。また、本発明の溶湯金属用容
器および金属溶解炉の測温プローブ耐用面においても、
従来の測温プローブに比べ著しく上回る。
場所の温度が直接測定でき、炉壁および測温プローブ自
体の影響を受けない高い温度精度と高い温度精度に基づ
く温度管理を可能とした。また、本発明の溶湯金属用容
器および金属溶解炉の測温プローブ耐用面においても、
従来の測温プローブに比べ著しく上回る。
【０００５】炉壁および測温プローブ自体の影響を受け
ない測温プローブの保護管に求められる条件の最たるも
のに細長い形状が製造可能であることが揚げられる。本
発明の測温プローブの保護管部材の１例としてＭｏ−Ｚ
rＯ2系複合材は最小径としては、１例として外径φ３ｍ
ｍ×内径φ２ｍｍ×長さ１００ｍｍまで可能であり炉壁
より５ｍｍの位置も可能となる。また最長としては１例
として外径φ２５ｍｍ×内径φ１３ｍｍ×長さ１０５０
ｍｍまで可能であり、炉壁より１０００ｍｍの位置も可
能となる。
ない測温プローブの保護管に求められる条件の最たるも
のに細長い形状が製造可能であることが揚げられる。本
発明の測温プローブの保護管部材の１例としてＭｏ−Ｚ
rＯ2系複合材は最小径としては、１例として外径φ３ｍ
ｍ×内径φ２ｍｍ×長さ１００ｍｍまで可能であり炉壁
より５ｍｍの位置も可能となる。また最長としては１例
として外径φ２５ｍｍ×内径φ１３ｍｍ×長さ１０５０
ｍｍまで可能であり、炉壁より１０００ｍｍの位置も可
能となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】埋め込み式連続測温プロ
ーブの保護管として金属−セラミックス系複合材を炉壁
より露出させて用いた。本発明による溶湯金属用容器お
よび金属溶解炉に取付ける測温プローブの保護管として
金属−セラミックス複合材を用いて炉壁より５ｍｍ以上
突出させて埋め込んで取り付けることにより、測定した
い実際の溶湯の場所の温度が直接かつ迅速にかつ正確に
長時間測定できる本発明の金属−セラミックス複合材の
保護管の一例としてＭｏ−ＺrＯ2系複合材の保護管を用
いた測温プローブについて説明する。Ｍｏは高融点金属
であり、ＺrＯ2も高融点セラミックスで共にＦｅ、Ａ
ｌ、Ｃｕ等の溶湯金属に対しても耐蝕性が高い材質であ
り、Ｍｏ−ＺrＯ2系複合材は次の様な特性を持ってい
る。高い常温強度、高い熱間強度、高い高温破壊靱性を
持っているので、細長い形状の保護管においても機械的
折損が起きにくい。また気孔率が著しく小さいので、内
部への湯の浸潤が殆どなく、内部が長時間に渡って保護
される。さらに熱伝導率が炭素鋼と殆ど同じくらい高い
ので、測温において応答性が良く温度信頼性も高い。以
上の特徴により、本発明の金属−セラミックス複合材の
保護管を用いた測温プローブは、測定したい実際の溶湯
の場所の温度が直接かつ迅速に且つ正確に長時間測定で
きる。金属−セラミックス複合材としてはＭｏ−ＺrＯ2
系複合材の他にＭｏ−ＴｉＢ2、Ｍｏ−ＴｉＣ、Ｍｏ−
Ａｌ2Ｏ3、Ｔｉ−ＴｉＣ、Ｔｉ−ＴｉＮ等があり測定す
べき溶湯金属によって用いることができる。
ーブの保護管として金属−セラミックス系複合材を炉壁
より露出させて用いた。本発明による溶湯金属用容器お
よび金属溶解炉に取付ける測温プローブの保護管として
金属−セラミックス複合材を用いて炉壁より５ｍｍ以上
突出させて埋め込んで取り付けることにより、測定した
い実際の溶湯の場所の温度が直接かつ迅速にかつ正確に
長時間測定できる本発明の金属−セラミックス複合材の
保護管の一例としてＭｏ−ＺrＯ2系複合材の保護管を用
いた測温プローブについて説明する。Ｍｏは高融点金属
であり、ＺrＯ2も高融点セラミックスで共にＦｅ、Ａ
ｌ、Ｃｕ等の溶湯金属に対しても耐蝕性が高い材質であ
り、Ｍｏ−ＺrＯ2系複合材は次の様な特性を持ってい
る。高い常温強度、高い熱間強度、高い高温破壊靱性を
持っているので、細長い形状の保護管においても機械的
折損が起きにくい。また気孔率が著しく小さいので、内
部への湯の浸潤が殆どなく、内部が長時間に渡って保護
される。さらに熱伝導率が炭素鋼と殆ど同じくらい高い
ので、測温において応答性が良く温度信頼性も高い。以
上の特徴により、本発明の金属−セラミックス複合材の
保護管を用いた測温プローブは、測定したい実際の溶湯
の場所の温度が直接かつ迅速に且つ正確に長時間測定で
きる。金属−セラミックス複合材としてはＭｏ−ＺrＯ2
系複合材の他にＭｏ−ＴｉＢ2、Ｍｏ−ＴｉＣ、Ｍｏ−
Ａｌ2Ｏ3、Ｔｉ−ＴｉＣ、Ｔｉ−ＴｉＮ等があり測定す
べき溶湯金属によって用いることができる。
【０００７】
【作用】本発明の金属−セラミックス複合材の保護管の
一例としてＭｏ−ＺrＯ2系複合材の保護管を用いた測温
プローブについて本発明の金属−セラミックス複合材の
作用について説明する。Ｍｏは高融点金属であり、Ｚr
Ｏ2も高融点セラミックスで共にＦｅ、Ａｌ、Ｃｕ等の
溶湯金属に対しても耐蝕性が高い材質であり、ＭｏＺr
Ｏ2系複合材は表１に示す特性を有していることから、
次の様な作用がある。 高い常温強度、高い熱間強度、高い高温破壊靱性を持
っているので、細長い形状の保護管においても機械的折
損を起こしにくい。 気孔率が著しく小さいので、内部への湯の浸潤が殆ど
なく、保護管内部を長時間に渡って保護する。 熱伝導率が炭素鋼と殆ど同じくらい高いので、測温に
おいて応答性も良く、高い信頼性を有する。
一例としてＭｏ−ＺrＯ2系複合材の保護管を用いた測温
プローブについて本発明の金属−セラミックス複合材の
作用について説明する。Ｍｏは高融点金属であり、Ｚr
Ｏ2も高融点セラミックスで共にＦｅ、Ａｌ、Ｃｕ等の
溶湯金属に対しても耐蝕性が高い材質であり、ＭｏＺr
Ｏ2系複合材は表１に示す特性を有していることから、
次の様な作用がある。 高い常温強度、高い熱間強度、高い高温破壊靱性を持
っているので、細長い形状の保護管においても機械的折
損を起こしにくい。 気孔率が著しく小さいので、内部への湯の浸潤が殆ど
なく、保護管内部を長時間に渡って保護する。 熱伝導率が炭素鋼と殆ど同じくらい高いので、測温に
おいて応答性も良く、高い信頼性を有する。
【０００８】
【表１】
【０００９】また測温に関して、測温プローブの突出部
においては測温プローブの先端から炉壁までの距離が５
ｍｍ以上離れれば炉壁の影響は少ないが、３０ｍｍ以上
あった方がより影響は少なくなる。また炉壁から上限を
１０００ｍｍとした理由は保護管の製造上の問題からで
ある。
においては測温プローブの先端から炉壁までの距離が５
ｍｍ以上離れれば炉壁の影響は少ないが、３０ｍｍ以上
あった方がより影響は少なくなる。また炉壁から上限を
１０００ｍｍとした理由は保護管の製造上の問題からで
ある。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。溶湯
金属用測温プローブを取り付けた溶湯金属用容器を図１
に示す。測温したい溶湯の場所によって溶融金属用容器
の側壁部Ａ、コーナー部Ｂ、底部Ｃに取り付けることが
できる。図２に示す様に測温に必要な長さにセットして
組立てた溶湯金属様測温プローブを測温したい溶湯の場
所によってそれぞれＡ，Ｂ，Ｃの位置に容器の外部より
取り付けて固定する。本発明のＭｏ−ＺrＯ2系複合材を
保護管として用いた測温プローブを図２の様に組み立て
たものを５ｔｏｎ鋳鉄溶湯用容器に底部Ｃに取り付けて
測温を行った。保護管の形状は外径２０ｍｍ内径１０ｍ
ｍの一端閉管を用いた。敷壁より１００ｍｍ突出させて
取り付けた。同一条件で、比較として保護管を窒化珪素
質、アルミナ質、サイアロン質を用いたものとの耐用時
間の結果を表２に示す。
金属用測温プローブを取り付けた溶湯金属用容器を図１
に示す。測温したい溶湯の場所によって溶融金属用容器
の側壁部Ａ、コーナー部Ｂ、底部Ｃに取り付けることが
できる。図２に示す様に測温に必要な長さにセットして
組立てた溶湯金属様測温プローブを測温したい溶湯の場
所によってそれぞれＡ，Ｂ，Ｃの位置に容器の外部より
取り付けて固定する。本発明のＭｏ−ＺrＯ2系複合材を
保護管として用いた測温プローブを図２の様に組み立て
たものを５ｔｏｎ鋳鉄溶湯用容器に底部Ｃに取り付けて
測温を行った。保護管の形状は外径２０ｍｍ内径１０ｍ
ｍの一端閉管を用いた。敷壁より１００ｍｍ突出させて
取り付けた。同一条件で、比較として保護管を窒化珪素
質、アルミナ質、サイアロン質を用いたものとの耐用時
間の結果を表２に示す。
【００１１】
【表２】
【００１２】
【発明の効果】本発明の埋め込み式連続測温プローブに
より、 耐用がこれまでのプローブに比べ飛躍的に伸びた。 溶湯金属の正確な温度を瞬時に測定できるようになっ
た。 測温用保護管の繰り返しのヒートサイクルによって起
こるクラック発生が無くなり、また損耗、溶損に強く、
長時間安定して測温することがでるようになった。 金属溶湯用容器および金属溶解炉の測温によいて、測
温位置を炉壁近辺に限ることなく、炉壁から５ｃｍ以上
離れた位置での測温が可能となり、炉壁の影響を受けな
い位置での温度測定を、且つ知りたい場所の温度測定を
可能とし、炉壁および保護管自体の影響を受けない高い
温度精度と高い温度精度に基づく温度管理を実現した。
と同時に、本発明の金属溶湯用容器および金属溶解炉の
測温プローブは耐用面においても、従来の測温プローブ
に比べ著しく向上した。
より、 耐用がこれまでのプローブに比べ飛躍的に伸びた。 溶湯金属の正確な温度を瞬時に測定できるようになっ
た。 測温用保護管の繰り返しのヒートサイクルによって起
こるクラック発生が無くなり、また損耗、溶損に強く、
長時間安定して測温することがでるようになった。 金属溶湯用容器および金属溶解炉の測温によいて、測
温位置を炉壁近辺に限ることなく、炉壁から５ｃｍ以上
離れた位置での測温が可能となり、炉壁の影響を受けな
い位置での温度測定を、且つ知りたい場所の温度測定を
可能とし、炉壁および保護管自体の影響を受けない高い
温度精度と高い温度精度に基づく温度管理を実現した。
と同時に、本発明の金属溶湯用容器および金属溶解炉の
測温プローブは耐用面においても、従来の測温プローブ
に比べ著しく向上した。
【図１】溶湯金属用測温プローブを取付けた溶湯金属用
容器の断面図である。
容器の断面図である。
【図２】本発明の測温プローブ組立図である。
Ａ 測温位置（炉壁側面） Ｂ 測温位置（コーナー部） Ｃ 測温位置（炉底） １ Ｍｏ−ＺrＯ2保護管 ２ セラミックス保護管 ３ 熱電対 ４ 耐火物 ５ セラミックスパウダー
Claims (2)
- 【請求項１】 溶湯金属用容器および金属溶解炉におい
て、金属−セラミックス系複合材たとえばＭｏ−ＺrＯ2
系複合材を保護管に用いた測温プローブ（熱電対）を溶
湯金属用容器および金属溶解炉の炉壁に埋め込み、測温
プローブの先端を炉壁より突出させ、測定したい溶湯の
場所の温度が直接測定できることを特徴とする溶融金属
用測温プローブを取り付けた溶湯金属用容器および金属
溶解炉。 - 【請求項２】 上記の溶湯金属用容器および金属溶解炉
の測温プローブの突出部において、測温プローブの先端
から炉壁までの長さを５〜１０００ｍｍとすることを特
徴とする溶融金属用測温プローブを取り付けた溶湯金属
用容器および金属溶解炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14956495A JPH08320263A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 溶融金属用測温プローブを取り付けた溶湯金属用容器 および金属溶解炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14956495A JPH08320263A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 溶融金属用測温プローブを取り付けた溶湯金属用容器 および金属溶解炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320263A true JPH08320263A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15477941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14956495A Pending JPH08320263A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 溶融金属用測温プローブを取り付けた溶湯金属用容器 および金属溶解炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08320263A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002010700A1 (fr) * | 2000-07-12 | 2002-02-07 | Northeastern University | Procede de mesure en continu de la temperature d'une poche de coulee et tube de thermometre |
| EP1614489A1 (de) * | 2004-07-05 | 2006-01-11 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Behälter für Matallschmelze sowie Verwendung des Behälters und Verfahren zur Ermittlung einer Grenzfläche |
| JP2010243171A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | 溶鋼の連続測温方法 |
| JP2019510977A (ja) * | 2016-04-05 | 2019-04-18 | コーニング インコーポレイテッド | 溶融材料の熱電対の方法および装置 |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP14956495A patent/JPH08320263A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002010700A1 (fr) * | 2000-07-12 | 2002-02-07 | Northeastern University | Procede de mesure en continu de la temperature d'une poche de coulee et tube de thermometre |
| US6846105B2 (en) | 2000-07-12 | 2005-01-25 | Northeastern University | Method for continuously measuring melting steel temperature and measuring temperature pipe |
| EP1614489A1 (de) * | 2004-07-05 | 2006-01-11 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Behälter für Matallschmelze sowie Verwendung des Behälters und Verfahren zur Ermittlung einer Grenzfläche |
| JP2006053128A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-02-23 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | 溶融金属のための容器、該容器の使用及び界面層を決定するための方法 |
| US9829385B2 (en) | 2004-07-05 | 2017-11-28 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Container for molten metal, use of the container and method for determining an interface |
| JP2010243171A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | 溶鋼の連続測温方法 |
| JP2019510977A (ja) * | 2016-04-05 | 2019-04-18 | コーニング インコーポレイテッド | 溶融材料の熱電対の方法および装置 |
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