JPS58129258A - 溶融金属中の水素定量方法 - Google Patents
溶融金属中の水素定量方法Info
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- JPS58129258A JPS58129258A JP57010112A JP1011282A JPS58129258A JP S58129258 A JPS58129258 A JP S58129258A JP 57010112 A JP57010112 A JP 57010112A JP 1011282 A JP1011282 A JP 1011282A JP S58129258 A JPS58129258 A JP S58129258A
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- JP
- Japan
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- hydrogen
- molten metal
- determination
- porous refractory
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/20—Metals
- G01N33/202—Constituents thereof
- G01N33/2022—Non-metallic constituents
- G01N33/2025—Gaseous constituents
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶融金属中の水素１１度を測に者の熟練良や手
腕によらず安定して迅速かつ精度良く測定するための水
素定量方法に関する。
腕によらず安定して迅速かつ精度良く測定するための水
素定量方法に関する。
金属材料中に存在する水素はその金属の特性に大きな影
醤を及はす。中でも鍛鋼材料中に尚濃度の水素が含有さ
れると、鍛造後の冷却によって白点やヘヤラインクラン
ク等亀大欠陥発生の主原因となる。
醤を及はす。中でも鍛鋼材料中に尚濃度の水素が含有さ
れると、鍛造後の冷却によって白点やヘヤラインクラン
ク等亀大欠陥発生の主原因となる。
一カ、−塊を適当な高ｍ度に保持することにより、−域
中の水素を拡散除去することは可能である。しかし、こ
のためにはかなり長時間の加熱処理が必要とされ、とく
に大型鋼塊に関しては実用的な方法でない。そこで、こ
れら金集材料の製造に際してはその耐裂段階において溶
融金属中の水素の挙動を把握し、必要に応じて脱水素処
理を施すなどして水素含′；４４殖の管理を適正に行な
うことがきわめて型費なＳ題となっている。この適正管
理のたｔにはまず溶融金属中の水素１ｌｌＩ度をＭ度よ
く足置する技術の確立が不可欠〒ある。こうした理由か
ら、これまで種々の定量方法が検討、開発されてきたが
、迅速性、精度両面で満足のいく結果はまた得られてい
ない。
中の水素を拡散除去することは可能である。しかし、こ
のためにはかなり長時間の加熱処理が必要とされ、とく
に大型鋼塊に関しては実用的な方法でない。そこで、こ
れら金集材料の製造に際してはその耐裂段階において溶
融金属中の水素の挙動を把握し、必要に応じて脱水素処
理を施すなどして水素含′；４４殖の管理を適正に行な
うことがきわめて型費なＳ題となっている。この適正管
理のたｔにはまず溶融金属中の水素１ｌｌＩ度をＭ度よ
く足置する技術の確立が不可欠〒ある。こうした理由か
ら、これまで種々の定量方法が検討、開発されてきたが
、迅速性、精度両面で満足のいく結果はまた得られてい
ない。
溶融金属、特に溶鋼中の水素を定量する公知の方法とし
て次の二つに大別できる。
て次の二つに大別できる。
（１） 鋼浴中のなるべく代衣性の良い部分から小試
料を採取し、定量する方法。
料を採取し、定量する方法。
具体的には■試料を採取後急冷して溶鋼中の水素を試料
内に凍結する方法、■溶鋼が凝固、冷却する過程で放出
ガスを捕集する方法、■繭二者を併用する方法等があげ
られる。
内に凍結する方法、■溶鋼が凝固、冷却する過程で放出
ガスを捕集する方法、■繭二者を併用する方法等があげ
られる。
（２） −浴中の全体の水′Ｘを直接抽出し、定置す
る方法。
る方法。
具体的には■アルゴンカス等率を６性ガスにより抽出す
る方法、■稟空吸引罠よ抄抽出する方法。
る方法、■稟空吸引罠よ抄抽出する方法。
上記二つの定量方法のうち、工場生産レベルの大容量の
ｆｔ１−については（１）の方法が主に使われてきた。
ｆｔ１−については（１）の方法が主に使われてきた。
この方法は対象とする鋼浴から水素の逸散や他からの混
入を起さない状態で試料採取し、分析に供する会費があ
り、技術的に難しい面がある。
入を起さない状態で試料採取し、分析に供する会費があ
り、技術的に難しい面がある。
このため各棟の採取方法及び採取容器が検討され、現実
にかな９精度の良いものも考案されてきている。しかし
、庫いスラグ層のある鋼浴から健全性の良い試料を常に
安定して採取することはやはり離しいのが現状である。
にかな９精度の良いものも考案されてきている。しかし
、庫いスラグ層のある鋼浴から健全性の良い試料を常に
安定して採取することはやはり離しいのが現状である。
これに対して、（２）の方法は鋼中水素の全量を測定す
るため原理的に精度も良く、確実な仙が期待できる。た
だ装置的舵力及び経済性等の面から適用範囲が限定され
る。このため本方法は主に炉内全体の雰囲気調整が容易
に可能な実験室規模での定置、もしくは（１）の方法に
より採取された試料のめる。
るため原理的に精度も良く、確実な仙が期待できる。た
だ装置的舵力及び経済性等の面から適用範囲が限定され
る。このため本方法は主に炉内全体の雰囲気調整が容易
に可能な実験室規模での定置、もしくは（１）の方法に
より採取された試料のめる。
本発明はこうした事情に着目してなされたもので、その
目的は溶融金属中の水素を多孔質耐火材料を通し、拡散
放出させて直接測定し、溶融金属の蓉電の大小によらず
その水素１１＆を安定して精度よく、かつ迅速に定置し
ようとするものである。
目的は溶融金属中の水素を多孔質耐火材料を通し、拡散
放出させて直接測定し、溶融金属の蓉電の大小によらず
その水素１１＆を安定して精度よく、かつ迅速に定置し
ようとするものである。
本発明は溶融金属中に浸漬した多孔質耐大材料を一定の
負圧で吸引する際、両者間の界面張力がｉｉ要なポイン
トであり、多孔質材料孔部の孔径をその界面張力に対応
して予めｖ１４整することによって溶融金属中の水素が
一定速度で放出され、しかも、放出水素量は溶融金属中
の水素濃度によく対応していることを実験によって確認
し、この結果から溶融金属中の水素濃度を定量する本の
である。
負圧で吸引する際、両者間の界面張力がｉｉ要なポイン
トであり、多孔質材料孔部の孔径をその界面張力に対応
して予めｖ１４整することによって溶融金属中の水素が
一定速度で放出され、しかも、放出水素量は溶融金属中
の水素濃度によく対応していることを実験によって確認
し、この結果から溶融金属中の水素濃度を定量する本の
である。
上記条件を満足するためには多孔質耐火材料孔部の半径
を次式の範囲に選定することが望オしい。
を次式の範囲に選定することが望オしい。
１．０２ｘ ｌＯ−’ ｒ＜ｒ＜２ＬＯ４ｘ １０−’
ｒここで、γは溶融金員と多孔質耐火材料の界面張力（
ｄ ！／ｎ／ｃｒｎ）、ｒは孔の平均半径（ｔＭＩ）を
表わす。
ｒここで、γは溶融金員と多孔質耐火材料の界面張力（
ｄ ！／ｎ／ｃｒｎ）、ｒは孔の平均半径（ｔＭＩ）を
表わす。
次に本発明の実施例を図面に従って説明する。
ｉｔ図は本発明の一実施例で溶鋼中の水素＃度測定を目
的としたものであり、とくにカス放出部分の断面構造図
を示す。多孔質耐火材料１の内部に中空部２を設けて前
記耐火材料ｌの肉厚寸法が部位によらず一定となるよう
にし、前記中空部２に軟＃／４製吸引パイグ３が挿入配
ｍされ、さらにこの吸引パイプ３は溶融金属から隔離す
る目的で耐火性のコーテイング材４により被覆されてい
る。
的としたものであり、とくにカス放出部分の断面構造図
を示す。多孔質耐火材料１の内部に中空部２を設けて前
記耐火材料ｌの肉厚寸法が部位によらず一定となるよう
にし、前記中空部２に軟＃／４製吸引パイグ３が挿入配
ｍされ、さらにこの吸引パイプ３は溶融金属から隔離す
る目的で耐火性のコーテイング材４により被覆されてい
る。
多孔性耐火材料ｌの材質は分析８度を左右する亀賛なポ
イントであり、本実施例ではアルミナを主体として構成
し、本素材の成分及び物性値を第１表に示す。吸引パイ
プ３のコーティング材料４は多孔′ｊＭ耐火材料ｌとの
接着性を考慮してアルミナ粉末をアルミナゾルで固ＪＴ
’＋７）ものとし、吸引時の気密性維持に対処した。
イントであり、本実施例ではアルミナを主体として構成
し、本素材の成分及び物性値を第１表に示す。吸引パイ
プ３のコーティング材料４は多孔′ｊＭ耐火材料ｌとの
接着性を考慮してアルミナ粉末をアルミナゾルで固ＪＴ
’＋７）ものとし、吸引時の気密性維持に対処した。
第１表
第２同社本発明による一実施例のブロック図を示す。す
なわち、多孔質耐火材料を通して吸引放出されたガス中
の水素を分ＳＷによって分離して雉蓋し、この水木電に
対応して鋼中水素Ｓ度を同足するもので、側足者によら
ず安定した水素濃度の定置が迅速に実現可能である。
なわち、多孔質耐火材料を通して吸引放出されたガス中
の水素を分ＳＷによって分離して雉蓋し、この水木電に
対応して鋼中水素Ｓ度を同足するもので、側足者によら
ず安定した水素濃度の定置が迅速に実現可能である。
上記実施例では多孔質耐火材料の中空部ＫＭ中の水素を
拡散放出させるために吸引する方法によつたが、これ以
外に不活性キャリヤガスを用いることもで纜る。すなわ
ち、紡紀中空部に例えばアルコンガスを吹込むことによ
って、この部分の水素分圧龜低下し、多孔質耐火材料を
通した水素の拡散放出に関して吸引の場合と同様の効果
が得られる。ざらに、このキャリヤガスを用いた方法に
よれげ、必すしも中空部を減圧する必要はなく、多孔質
耐火材料の強度は吸引法に比軟してかなり小さくてすむ
。
拡散放出させるために吸引する方法によつたが、これ以
外に不活性キャリヤガスを用いることもで纜る。すなわ
ち、紡紀中空部に例えばアルコンガスを吹込むことによ
って、この部分の水素分圧龜低下し、多孔質耐火材料を
通した水素の拡散放出に関して吸引の場合と同様の効果
が得られる。ざらに、このキャリヤガスを用いた方法に
よれげ、必すしも中空部を減圧する必要はなく、多孔質
耐火材料の強度は吸引法に比軟してかなり小さくてすむ
。
他の実施例として、第１図で示した中空部２の部位に通
気性の良い構造材料を配置することにより多孔！！を耐
火材料を構造的に補強することができる。この結果、多
孔質耐火材料の肉厚寸法を小さく抑λることができ、吸
引作用が溶融金輌により伝わりやすくなり、水素濃度定
量の感度をさらに高める効果がある。
気性の良い構造材料を配置することにより多孔！！を耐
火材料を構造的に補強することができる。この結果、多
孔質耐火材料の肉厚寸法を小さく抑λることができ、吸
引作用が溶融金輌により伝わりやすくなり、水素濃度定
量の感度をさらに高める効果がある。
本発明によれば、溶融金属中に浸漬した多孔質耐火材料
を通して拡散放出された水素を定量することにより次の
効果を得ることができる。すなわち、側建対象とする溶
融全綱の容量によらず常に一定の装置を用いて溶融金属
中の水素１１度を、測定者の熟練度や手腕によらず安定
して精度良く、迅速に定量できる。
を通して拡散放出された水素を定量することにより次の
効果を得ることができる。すなわち、側建対象とする溶
融全綱の容量によらず常に一定の装置を用いて溶融金属
中の水素１１度を、測定者の熟練度や手腕によらず安定
して精度良く、迅速に定量できる。
第１図は本発明によるカス放出部分の断面構造図を示し
、第２図は本発明による溶融金属中の水代理人 弁理士
＾橋明”外１１・
、第２図は本発明による溶融金属中の水代理人 弁理士
＾橋明”外１１・
Claims (1)
- １、 １を火材料でできた多孔質の中空体をパイプに取
付け、前記中空体を浴融金属中に浸漬し、前記浴融金属
中より前ｄピ中空体の中空部に拡散放出した水素を前記
パイプを通して吸引採取し、水素濃度を測定することを
特徴とする浴融金属中の水素定量方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010112A JPS58129258A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 溶融金属中の水素定量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010112A JPS58129258A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 溶融金属中の水素定量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129258A true JPS58129258A (ja) | 1983-08-02 |
Family
ID=11741225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57010112A Pending JPS58129258A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 溶融金属中の水素定量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129258A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4907440A (en) * | 1987-05-28 | 1990-03-13 | Alcan International Limited | Probe for the determination of gas concentration in molten metal |
| JPH02218958A (ja) * | 1988-11-17 | 1990-08-31 | Alcan Internatl Ltd | 溶融金属及び金属マトリツクス複合体中のガス濃度を定量するための方法ならびに装置 |
| JPH02118242U (ja) * | 1989-03-07 | 1990-09-21 |
-
1982
- 1982-01-27 JP JP57010112A patent/JPS58129258A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4907440A (en) * | 1987-05-28 | 1990-03-13 | Alcan International Limited | Probe for the determination of gas concentration in molten metal |
| JPH02218958A (ja) * | 1988-11-17 | 1990-08-31 | Alcan Internatl Ltd | 溶融金属及び金属マトリツクス複合体中のガス濃度を定量するための方法ならびに装置 |
| JPH02118242U (ja) * | 1989-03-07 | 1990-09-21 |
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