JPS61292056A - 溶融金属の試料採取装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶融金属の試料採取装置に関する。

〔従来の技術〕

溶融金属、特に溶鋼・溶銑等（以下溶鋼等と総称する）
の分析用試料採取装置に於ける試料採取容器としては２
円盤状の試料を採取するためのディスク・サンプラーと
１円柱状の試料を採取するためのカップ・サンプラーと
が存在している。ディスク状試料は、凝固試料の表面を
研磨した後、直ちに分析に供される８円柱状試料は、凝
固部分を切断し、切断面を研磨した後。

内部凝固組織面をクアントパソク（ＱＶ）法等による分
析に供される。

カップ・サンプラーに於いては、初期凝固を促進し、凝
固組織のバラつきを防止する要望があることから、流入
試料を急冷却することが公知である６例えば、実公昭５
６−９９７８号公報は内部に冷し金を内張し冷却効果を
高めた容器を開示し、特公昭５０〜２２４３４号公報は
内部に筒状及び螺旋状の金属素材による冷却部材を装入
した容器を開示している。

また一方に於いて、試料採取装置の部品点数減少１組立
工程の簡素化による経済性向上の要望から、試料採取容
器構成部分を一体的に構成し、ユニット化又はブロック
化を図ることが公知である０例えば、ディスク・勺ンプ
ラーに関して、特開昭５９−１３１１６３号公報及び特
開昭５９−２１７１４４号公報に記載のものが公知であ
り、カップ・サンプラーに関して、実開昭５９−１８３
６６１号公報に記載のものが公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来例に於いて、流入試料を急冷却するためには
、容器内部に冷し金や冷却部材を装入することが公知で
あるが、これは試料採取容器構成部の複合化を招来し、
製造組立工程を複雑化する欠点がある。因に、従来周知
の試料採取装置は、試料採取容器２装置側面に開口され
た試料流入口から流入試料を容器に導くノズル。

容器内に設けられた仕切板、その他の多数部品を有し、
ごれら部品を紙管等の保護筒内に収納し組付けるもので
あり２部品点数の増加は勿論。

製造組立工程が複雑であり、装置の高コストを余儀なく
されているのが現状である。

一方、製造組立工程の簡素化を図るためには。

上記従来例のように、装置をユニソＩ・化又はブロック
化するごとが公知であるが、上記従来例では該ユニット
又はブロック自体に試料採取容器を一体的に形成する構
成であるから、試料流入時に、容器を含むブロックの全
体が加熱されてしまい５流入試料の急冷却を行い難いと
いう欠点がある。

このように、従来の熔融金属の試料採取装置は、流入試
料の急冷却の要望と１装置の製造組立工程簡素化の要望
とを２共に満足することができないという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するため２本発明者等は。

試料採取容器とブロックとを個別に構成し、ブロックを
通して流入する試料を該ブロックにより予冷することが
有利であることを知見した。

これにより試料採取容器内に特別な冷却部材を装入しな
くても、流入試料の冷却は好適に行われる。しかも予冷
によりブロックが加熱されても２流入試料はあらためて
試料採取容器内で冷却されるので、所望の均質な凝固組
織を得ることができる。更に、ブロックに温度センサー
を保持せしめる等、多機能を具備せしめることにより３
部品点数の減少と、製造組立工程の簡素化とを図ること
ができ５装置の低コスト化が可能となる。

而して、−に記問題点を解決する手段として本発明が特
徴とする処は、耐熱性素材により形成したブロックの先
端側に試料採取容器を接続し。

該ブロックの後端側に保護筒を接続して成る溶融金属の
試料採取装置であって：前記ブロックは１周側部に開口
する試料流入口と、軸方向に形成されて試料流入口を試
料採取容器に連通せしめる流路と、該流路から隔てられ
て軸方向に貫通し旧つ試料採取容器内に開口する温度セ
ンザー保持孔とを設けて成る；点にある。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳述する。

（第１実施例） 第１図及び第２図に示す第１実施例に於いて。

試料採取装置１は、概略、ブロック２の先端側に試料採
取容器３を接続し、該ブロック２の後端側に保護筒４を
接続した構成とされる。

ブロック２は５　セラミック等の耐熱性素材により一体
成形されており、軸方向中央の大径部５の前後に小径部
６，７を同心状に突設し、前側小径部６より更に小径と
なるボス部８を同心状に突設している。各小径部６，７
の大径部５に近傍する外周面上、ボス部８の前側小径部
６に近傍する外周面上には、夫々周方向に間隔を置いて
微小突条９が突設されている。また大径部５と両手径部
６，７との異径段部１０は外周部より内周部に至り内側
に傾斜するアンダーカット面とされている。前記大径部
５の周側部には試料流入口１１が開設され、該流入口１
１に連通ずる流路１２がブロック２の軸方向に形成され
ている。流路１２はブロック２の断面中心よりもやや偏
心位置に形成されると共に、第２図示の如く、ブロック
２の断面中心に対し同心円を描くよう幅広の偏平長楕円
状断面に形成され、該流路１２をボス部８の端面に開口
し、この開口部にて試料採取容器３内に連通される連通
部１２ａを構成する。更にブロック２の断面中心の近傍
部分には温度センサー保持孔１３が゛　　形成されてい
る。この保持孔１３は、ブロック２の軸方向に貫通して
開設され、仕切壁１４を介して流路１２とは隔てられ、
試料採取容器３内に臨んでボス部８の端面に開口し、該
開口部を含んで流路１２をブロック２の外径方向に拡張
した拡開部１５を有する。この拡開部１５に連通して前
側小径部６の周面には小孔１６が開設されている。尚、
後側小径部７は凹陥部１７を有する筒状に形成されてい
る。

試料採取容器３は、金属、セラミック、シェルモールド
等の耐熱性充填剤、つ好ましくは併せて冷却効果に優れ
る素材により形成した円筒カップ状とされ、外径を前記
ボス部８に合致し。

該容器３の開口縁をボス部８の端面に当接して配置され
る。ボス部８と容器３とは外周に紙管等から成る保持筒
１８を套嵌される。保持筒１８は容器３の先端底部を越
えて延長され、容器３の底部に重合された輻射熱防止板
１９と、該板１９に更に重合されたスペーサ２０とを該
保持筒１８の延長部内に保持する。

ブロック２の保持孔１３には１図例では、凹陥部１７側
より温度センサー２２のコネクタ２１が挿着され、該コ
ネクタ２１の先端に接続された温度センサー（カーポン
プターミネータ）２２が容器３内に延出しており、セン
サー２２はコネクタ２１を介して間接的に保持孔１３に
保持されている。この際、保持孔１３にはコネクタ２１
を介しないでセンサー２２を直接保持せしめることも自
由である。

ブロック２０大径部５は、外周を紙製等の焼失用シート
２３によって被覆され、該シート２３により流入口１１
を遮蔽している。

保護筒４は１紙管等から成り、ブロック２の後側小径部
７に外挿固定される。

更に、ブロック２の前側小径部６に紙管等から成る先端
保護筒２４が外挿固定され、該先端保護筒２４の内部に
前記保持筒１８が保持される。この先端保護筒２４は保
持筒１８を越えて先端を延長し、該延長部の開口に碍子
等からなるキャップ２５を挿着しており、該キャップ２
５には保護キャップ２６により囲まれた温度測定素子２
７が取付けられている。

上記実施例に基づく試料採取装置を組立てるには、ブロ
ック２０大径部５外周を焼失用シート２３によって被覆
し、保持孔１３に温度センサー２２及びコネクタ２１を
組付ける。ブロック２の後側小径部７は保護筒４に挿入
し、突条９を介して固定する。一方、ブロック２の前側
小径部６は先端保護筒２４に挿入し、突条９を介して固
定する。この際、試料採取容器３は保持筒１８によりブ
ロック２のボス部８に接続固定され、保持筒１８は先端
保護筒２４内に保持される。先端保護筒２４のキャンプ
２５に取付けられた温度測定素子２７のリート線２８は
。

先端保護筒２４の内側に沿って延長され、プロツク２の
小孔１６を介して拡開部１５内に導かれ、コネクタ２１
の端子に結線される。尚、温度センサー２２の外周側に
位置して保持孔１３の拡開部１５には耐熱性充填剤２９
が充填される。

（第２実施例） 第３図及び第４図に示す第２実施例に於いて。

ブロック２のボス部８と試料採取容器３との間には仕切
板３０を介装している。この仕切板３０は中央に円形の
窓孔３１を開設しており、該窓孔３１により、ブロック
２の流路１２の連通部１２ａを狭窄せしめている。

その他の構成は上記第１実施例と同様であり。

同一符号で示している。

（第３実施例） 第５図及び第６図に示す第３実施例は、前記第２実施例
と同様に仕切板３０を備えるが、該仕切板３０の窓孔３
１を流路１２の連通部１２ａに対応する位置にのみ設け
、該窓孔３１により連通部１２ａを狭窄せしめると共に
、中心部に温度センサー２２の挿通孔３２を開設したも
のである。従って、この第３実施例によれば。

保持孔１３の拡開部１５を仕切板３０により閉塞するの
で、温度センサー２２基部の保護に優れている。

その他の構成は」１記第１実施例と同様であり。

同一符号で示している。

〔作用〕

上記実施例に基づく装置により溶融金属を試料として採
取するには１次の作業による。

例えば装置１はサブランス等の自動浸漬装置に装着され
又は手動により、先端から転炉等の精錬炉内に挿入され
る。溶鋼等の表面に浮遊するスラグ層を通過して溶鋼内
に到達すると、焼失用シート２３が焼失し、ブロック２
の流入１■］１１から溶鋼等が流入する。流入した溶鋼
等は流路１２を経て試料採取容器３に流れ込む、流入す
る溶鋼等は表面積を大に形成された流路１２を通過する
際に奪熱予冷される。また溶鋼等の溶融金属中に微小な
スラグ等の異物が混入している場合は、流路１２の内周
面にこれらが付着する。流路１２は仕切壁１４により保
持孔１３から隔てられ独立しており５前記予冷効果及び
異物除去効果を充分に機能する。而して、溶鋼等は、こ
のように流路１２にて予冷され且つ異物を除去された後
、試料採取容器３内に充満し、該容器３により急冷却さ
れて速やかに凝固し、均質な試料となる。

この際、溶鋼等は容器３内で凝固して試料を成すと共に
、引き続き流入口１１から流入した溶鋼等も流路１２内
で凝固する。而して、容器３内の凝固試料と流路ｔ２内
の凝固金属とは。

連通部１２ａを介して一連に一体となる。然しなから、
試料（采取後１分析に供すべく該試料を容器３より取出
すためには、該試料を流路１２内の凝固金属から容器に
切離できることが好ましい。

本発明の」１記第１実施例の場合、流路１２が連通部１
２ａを含んで偏平形状であるから、その部分での凝固金
属は薄肉形状となり、従って薄肉の連結部分を容易に折
損し、試料を流路１２内の凝固金属から簡単に切離する
ことかできる。また−上記第２実施例及び第３実施例の
場合。

仕切板３０の窓孔３１により連通部１２ａを狭窄セしめ
ているので、容器３内の凝固試料と流路１２内の凝固金
属との連結部分は更に薄肉の形状となり、その切離は一
層容易となる。

因に、上記何れの実施例の場合も、前記ｔｌａｌｔａの
流入時に、温度センサー２２は仕切壁１４を介して流入
口１１に対し隔離されているので。

流入溶鋼の衝撃及び高熱から保護される。一方。

温度センサー２２としてカーボンデタミネータを用いる
場合、前述の如く流入溶鋼が流路１２にて予冷された後
に容器３に流入するので、冷却温度曲線の平衡部が早く
現れ、測定が迅速且つ確実となる。

〔発明の効果〕

本発明は以−１−のように構成した結果、流入口から流
入する溶鋼等をブロック内の独立した流路中で予冷した
後、容器に流入せしめるものであるから、容器内にて溶
鋼等が急冷却され均質な試料を提供するものとして優れ
ている。しかも、装置の全体構成としては、ブロックの
先端側に試料採取容器を接続すると共に、後端側に保護
筒を接続するものであるから、従来のような多数の小部
品を必要とすることなく２全体構成が簡素化されるもの
とし有利である。更に。

ブロックに温度セン号−保持孔を設け、温度センサーを
直接的又は間接的に該孔に保持せしめる等、該ブロック
に多機能を具備せしめ１部品のユニット化が可能とされ
るものであるから。

組立工程を簡素化し、低コストにて提供できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図７第２図は
同実施例に於けるブロックと試料採取容器を示す斜視図
、第３図は第２実施例の要部を示す縦断面図、第４図は
同仕切板の斜視図。 第５図は第３実施例の要部を示す縦断面図、第６図は同
仕切板の斜視図である。 １・・・試料採取装置、２・・・ブロック、３・・・試
料採取容器、４・・・保護筒、１１・・・流入０．１２
・・・流路、１３・・・保持孔、１４・・・仕切壁、２
１・・・コネクタ、２２・・・温度センサー、２３・・
・焼失用シート、２４・・・先端側保護筒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐熱性素材により形成したブロックの先端側に試料
   採取容器を接続し、該ブロックの後端側に保護筒を接続
   して成る溶融金属の試料採取装置であって：前記ブロッ
   クは、周側 部に開口する試料流入口と、軸方向に形成されて試料流
   入口を試料採取容器に連通せしめる流路と、該流路から
   隔てられて軸方向に貫通し且つ試料採取容器内に開口す
   る温度センサー保持孔とを設けて成る；ことを特徴と する溶融金属の試料採取装置。