JPS6120865A - 溶湯サンプリング装置 - Google Patents

溶湯サンプリング装置

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JPS6120865A
JPS6120865A JP59142697A JP14269784A JPS6120865A JP S6120865 A JPS6120865 A JP S6120865A JP 59142697 A JP59142697 A JP 59142697A JP 14269784 A JP14269784 A JP 14269784A JP S6120865 A JPS6120865 A JP S6120865A
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JP
Japan
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rod
sampling
molten metal
sample
furnace
Prior art date
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Pending
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JP59142697A
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English (en)
Inventor
Kiyohide Hayashi
林 清英
Noboru Demukai
登 出向井
Haruo Hojokai
放生会 治男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP59142697A priority Critical patent/JPS6120865A/ja
Publication of JPS6120865A publication Critical patent/JPS6120865A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/10Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N1/12Dippers; Dredgers
    • G01N1/125Dippers; Dredgers adapted for sampling molten metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/46Details or accessories
    • C21C5/4673Measuring and sampling devices

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、溶湯サンプリング装置に関するものであっ
て、一層詳細には、精錬炉中の溶湯金属の組成や温度そ
の他ガス濃度等の性状を分析するためのサンプル抽出操
作を、簡単な機構により安全かつ確実に実施し得るよう
にしたサンプリング抽出機構に関するものである。
アーク炉や転炉等の溶解炉中で精練された溶鋼や、前記
溶解炉から特殊精錬炉に移注された溶鋼(以下「溶湯」
という)は、溶湯の炉内状態を確認して鋼質改善に資す
るために、その精錬作業中において溶湯の湯温測定・試
料抽出その他の分析(以下「サンプリング」という)が
精錬現場で適宜実施されるようになっている。しかしこ
の各種炉中から溶湯に関するデータを収集するためのサ
ンプリング作業は、高温の周囲環境下に人手を介して行
なわれるので、労働上の負担が大きく一般に敬遠される
作業内容であった。またこの種のサンプリング作業は精
錬炉の上方で行なわれるために作業足場が確保し難<、
安全性の配慮に欠ける難点もある。
このため転炉等の大型の精錬炉では、炉中における溶湯
サンプリング作業を全自動で行う機構が開発され、一部
の製鋼ヤードには既に設置されている。しかしこの全自
動サンプリング機構は、構造が複雑で大掛りになり、し
かも製造コストが高騰するために、取鍋を使用する特殊
精練法の如く比較的小型の精錬炉で溶湯サンプリングを
実施するにはその普及が未だ遅れているのが現状である
本発明は、前述したサンプリング作業の現状に鑑み新た
に提案されたものであって、精錬操業時に欠くことので
きない溶湯サンプリングを、簡単な構造で人力に頼るこ
となく、しかも低置かつ安全に実施し得る新規なサンプ
リング手段を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため本発明に係る溶湯サンプリング
装置は、下端部にサンプリング捕集手段を着脱自在に設
は九長尺のサンプリングロッドと前記サンプリングロッ
ドを支持し、該ロッドを軸線方向に進退駆動するロッド
支持機構と、炉に隣接配置され、前記ロッド支持機構を
傾動自在に支持する支柱と、前記ロッド支持機構を移動
させて前記サンプル捕集手段を炉内のサンプル採取位置
と炉外の所要位置との間に往復させる移動機構とからな
ることを特徴とする。
次に本発明に係る溶湯サンプリング装置につき、好適な
実施例を挙げて添付図面を参照しながら、以下詳細に説
明する。第1図において参照符号10は、溶解炉(図示
せず)で精錬された溶湯中に残留する不純物を除去する
ための特殊精錬用の取鍋を示す。この取鍋10は、本実
施例では羽口12から吹込まれるアルゴンガスにより溶
湯14を強力に撹拌するLF法に使用される精錬炉であ
って、その頂部には炉蓋16が着脱自在に被着されてい
る。そしてこの取鍋10からなる精錬炉に隣iして、本
発明に係る溶湯サンプリング装置が設置されている。こ
の溶湯サンプリング装置は、後述する如く、溶湯14を
抽出するサンプル捕集手段18がサンプリングロッド2
0の下端部に取付けられ、このサンプル捕集手段18を
機械的操作の下に取鍋10中に進退自在に挿入してサン
プル抽出する構造を基本的な内容としている。
すなわち取鍋10に代表される精錬炉に隣接して支柱2
6が直立配置され、この支柱26から水平に張出したア
ーム28の先端に、適宜の形状をした支持部材30がピ
ン32を介して傾動自在に軸支されている。また前記支
柱26には、適宜のアクチュエータ、例えば電動シリン
ダ34が取付けられ、その可動ロッド36の先端が前記
支持部材30に連着されて、該シリンダ34の作用下に
支持部材30を自在に傾動させるようになっている。こ
のアクチュエータ34は、後述の如くサンプル捕集手段
18を精錬炉内のサンプル採取位置(A)と精錬炉外方
の所要位置(CまたはD)との間に往復させる移動機構
となるものであって、図示の実施例では支持部材30を
傾動させるようになっているが、その他適宜の機構を使
用して前記サンプル捕集手段18を水平に旋回させ、サ
ンプル採取位置(A)と精錬炉外方の所要位置(Cまた
はD)との間を往復通過させる構造としてもよい。
前記支持部材30には、長尺のサンプリングロッド20
を支持しかつ該ロッドを軸線方向に進退駆動させるロッ
ド支持機構38が配設されている。
すなわちこの支持機構38は、中空の箱状ケーシング4
0と、とのケーシング40の外側に取付けたモータ42
およびサンプリングロッド20を該ケーシング中におい
て進退自在に支持する一群のローラ44とから構成され
る。すなわちサンプリングロッド20は、好適には耐熱
性に優れた金属を材質とする長尺の中空角パイプで構成
され、このロッド20の下端部に、第2図に例示するサ
ンプル捕集手段18が着脱自在に挿着され、また長手方
向−側面にラック46が形成されている。そして第1図
に示す如くサンプリングロッド20は、ロッド支持機構
38を構成するケーシング40に挿通されると共にロー
ラ群44により3点支持され、かつ前記モータ42の回
転軸に固着したピニオン48と前記ラック46とが噛合
する機構になっている。すな゛わちモータ42を正逆駆
動すれば、ロッド支持機構38中においてサンプリング
ロッド20はピニオン駆動され、該ロッドはその軸線方
向に所定のストロークだけ進退移動することが諒解され
よう。
なお電動シリンダ34を付勢して前記支持部材30を左
方向(第1図で)にスイングさせ、かつサンプリングロ
ッド20を上昇限界に位置させた状態において、該ロッ
ド20の先端に設けたサンプル捕集手段18の先端が前
記精錬炉1oの炉蓋16に開設した操業口24の近傍位
置Bに臨み、操業口24の中心とロッド2oの軸線とが
一致する位置に到来するよう設定しであるものとする。
図示の実施例では、サンプル捕集手段18が取鍋10中
に斜め上方から挿入される構成となっている。その理由
は、一般に取鍋等の精錬炉1oの真上には集塵フード2
2やアーク加熱用の電極その他酸素吹込み用のランス等
が複合的に配設される構造になっているため、精錬炉上
方に更にこの種の溶湯サンプリング装置を配設すること
はスペース上の制約により困難を伴う場合が多いがらで
ある。従って本例の如く、精錬炉の斜め上方からサンプ
ル捕集手段18を挿入する形式が好適に採用されるが、
一般に炉蓋16には斜めに傾斜した操業口24が開設さ
れているので、この操業口24がサンプル捕集目的のた
めに使用される。
次に前記サンプリングロッド2oの下端部に装着される
サンプル捕集手段18の一例を、第2図および第3図に
示す。サンプル捕集手段18は、溶湯14における湯温
や組成配合等め各種性状を分析するための手段であるか
ら、当該サンプリングの目的に応じて各種の抽出手段そ
の他センサが使用される。第2図に示す実施例では、精
錬操業中に比較的高い頻度でサンプリングが必要とされ
る■測温■溶湯金属の成分分析および■溶湯金属中のガ
ス分析を同時に実施し得る構造になっている。すなわち
サンプリングロッド20の先端にホルダ50がねじ込み
固定されており、このホルダ50に消耗型浸漬熱電対5
2、溶湯汲上げ用の鉄製ボット54およびガス分析用サ
ンプラーとしての真空シリカチューブ56が、止めリン
グ58を介して固定保持されている。なお前記消耗型浸
漬熱電対52は、ゼーベック効果を利用した市販の製品
であって、その感温部52aは紙管からなる保護管52
bに取付けられている。そして前記感温部52aに接続
するリード線60は、この保護管52bおよびサンプリ
ングロッド20の中空部を通って上部外方に導出され、
図示しない温度記録計に接続されている。また前記真空
シリカチューブ56は市販のものを使用しであるが、そ
の他破砕可能な耐熱材からなるチューブに減圧を加えて
溶湯を該チューブ中に吸い上げ、固化させることにより
細径の鋼材サンプルを得る構成としてもよい。この場合
は、真空ポンプに連通する可撓性の吸引パイプが前記耐
熱性チューブに接続される。
更に別のサンプル捕集手段としては、以上の他に溶湯中
の酸素濃度を測定するための固体電解質のセンサや、電
極を使用して湯面を測定するセンサ等も使用することが
でき、これらの手段を複数同時に、あるいは必要に応じ
て単独で使用することができる。また例えば、溶湯の測
温と酸素量測定および溶湯抽出を同時に行う複合プロー
ブを単独で装着するようにしてもよい。
このように構成した本発明に係る溶湯サンプリング装置
の使用の実際につき説明すれば、第1図において、ロッ
ド支持機構38に支承されたサンプリングロッド20を
モータ42により駆動して上昇限界位置まで引上げ、ま
た電動シリンダ34のロッド36を延伸させて支持部材
3oを時計方向に傾動させ、サンプル捕集手段18を取
鍋10の操業口24の斜め上方のB位置に到来させる。
次いでモータ42を前進駆動してサンプリングロッド2
0を斜めに降下させれば、サンプル捕集手段18は操業
口24を介して取鍋10中に挿入されて溶湯14に浸漬
される。そしてこのサンプル採取位置Aにおいて、溶湯
14の温度測定その他のサンプル抽出が行われる。サン
プル捕集手段18が溶湯14に浸漬されて所要時間(例
えば約4秒)経過後に、サンプリングロッド20はモー
タ42の逆転作用下に斜めに上昇して、初期の上昇限界
位置で停止する。次いで電動シリンダ34が逆付勢され
てロッド36がシリンダ中に後退し、支持部材30を反
時計方向に傾動させる結果、捕手段18は精錬炉外の所
要位置(CまたはD)に到来し、ここで抽出したサンプ
ルの取外しが行われる。
以上詳細に説明した如く、本発明に係る溶湯サンプリン
グ装置によれば、従来人手により困難な労働環境のもと
で行なわれていたサンプリング作業を機械的にかつ安全
に行い得るようにしたものであって、構造が簡単であり
製造コストも低置になし得るので、比較的小型の精錬炉
にも容易に設置し得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る溶湯サンプリング装置を取鍋特殊
精錬法で使用する取鍋に隣接配置した状態を示す概略構
成説明図、第2図は本発明装置に使用するサンプル捕集
手段の取付は構造の一例を示す概略図、第3図は第2図
に示すサンプル捕醸手段の平面図である。 18・・・・サンプリング捕集手段 20・・・・サンプリングロッド 26・・・・支柱     34・・・・移動機構38
・・・・ロッド支持機構

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下端部にサンプリング捕集手段を着脱自在に設けた長尺
    のサンプリングロッドと、 前記サンプリングロッドを支持し、該ロッドを軸線方向
    に進退駆動するロッド支持機構と、炉に隣接配置され、
    前記ロッド支持機構を傾動自在に支持する支柱と、 前記ロッド支持機構を移動させて前記サンプル捕集手段
    を炉内のサンプル採取位置と炉外の所要位置との間に往
    復させる移動機構と からなる溶湯サンプリング装置。
JP59142697A 1984-07-09 1984-07-09 溶湯サンプリング装置 Pending JPS6120865A (ja)

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