JPS63247629A - 熱電対保護管 - Google Patents
熱電対保護管Info
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- JPS63247629A JPS63247629A JP8105787A JP8105787A JPS63247629A JP S63247629 A JPS63247629 A JP S63247629A JP 8105787 A JP8105787 A JP 8105787A JP 8105787 A JP8105787 A JP 8105787A JP S63247629 A JPS63247629 A JP S63247629A
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- Japan
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- sintered body
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- conductive
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Links
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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】
［産業上の利用分野］
本発明は新規な熱電対保護管特には溶融金属の湯レベル
位置と湯温を計測することのできる熱電対保護管に関す
るものである。
位置と湯温を計測することのできる熱電対保護管に関す
るものである。
［従来の技術］
従来では溶融金属の湯レベルを定常的に計測するために
２ｒＢ、−ＢＮ、ＴｉＢ、−ＢＮ系等の導電セラミック
スがレベルセンサーとして使用されている。又、溶融金
属の湯温を定常的に計測するため、２ｒＢ２−ＢＮ系、
サイアロン、Ｓｉ（：、Ｓｉ、Ｎ４、ＢＮ、Ａｌ２ｏ３
−ｃ、Ｚｒ０２−Ｍｏ等の熱電対保護管等も溶鋼や溶融
金属の鍋て使用されている。
２ｒＢ、−ＢＮ、ＴｉＢ、−ＢＮ系等の導電セラミック
スがレベルセンサーとして使用されている。又、溶融金
属の湯温を定常的に計測するため、２ｒＢ２−ＢＮ系、
サイアロン、Ｓｉ（：、Ｓｉ、Ｎ４、ＢＮ、Ａｌ２ｏ３
−ｃ、Ｚｒ０２−Ｍｏ等の熱電対保護管等も溶鋼や溶融
金属の鍋て使用されている。
しかし溶融金属の湯レベル位置と測温を同時に行なうシ
ステム、従ってそれに使用しうる熱電対保護管は、提案
されていない。
ステム、従ってそれに使用しうる熱電対保護管は、提案
されていない。
［発明の解決としようとする問題点］
従来の溶融金属用湯レベル位置計・側のレベルセンサー
としては例えばＴｉＢｚ−ＢＮ等のアルミ用とＺｒ８２
等を含む溶鋼用等があるが導電性か高いセラミックスに
限られ又、限定された溶融金属には、耐用は長いか溶鋼
には耐食性が低いため用いられないものか多い。
としては例えばＴｉＢｚ−ＢＮ等のアルミ用とＺｒ８２
等を含む溶鋼用等があるが導電性か高いセラミックスに
限られ又、限定された溶融金属には、耐用は長いか溶鋼
には耐食性が低いため用いられないものか多い。
又、溶融金属の湯温を測定する熱電対保護管としでは種
々のセラミックス焼結体か応用されているか溶鋼に安定
して高耐用のセラミックスは少ない。
々のセラミックス焼結体か応用されているか溶鋼に安定
して高耐用のセラミックスは少ない。
そのために湯レベルと測温とを同時に計測する熱電対保
護管はセラミックスの溶融金属との耐食性や導電性の有
無に支配されるのて最適な材料がないために提案されて
いないのか現状である。
護管はセラミックスの溶融金属との耐食性や導電性の有
無に支配されるのて最適な材料がないために提案されて
いないのか現状である。
本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、基本的には導電性のセラミックス焼結体と、絶縁性の
セラミックス焼結体で構成された事を特徴とする熱電対
保護管を提供するものである。
、基本的には導電性のセラミックス焼結体と、絶縁性の
セラミックス焼結体で構成された事を特徴とする熱電対
保護管を提供するものである。
このように基本的には溶融金属に対する高い耐食性を有
する導′電性のセラミックスと絶縁セラミックとを組合
せた事により溶鋼やアルミ等のすべての溶融金属に対し
て長寿命の計測部材を提供するものである。
する導′電性のセラミックスと絶縁セラミックとを組合
せた事により溶鋼やアルミ等のすべての溶融金属に対し
て長寿命の計測部材を提供するものである。
以下図面を参照して本発明を説明する。
第２図は本発明の基本的構成を説明する概念図てあり、
溶湯１か鍋１０に投入され１Ｍ続鋳造される場合に、測
温とレベル測定を同時に行なうためにスラグカットせき
１１によりスラグカットされた溶湯な導電性セラミック
ス３ａ及び３ｂと絶縁性セラミックス４て構成された本
発明熱電対保護管２０により常に湯１の中の一定の位置
に固定された状態で測温とレベル測定を可能とするもの
である。
溶湯１か鍋１０に投入され１Ｍ続鋳造される場合に、測
温とレベル測定を同時に行なうためにスラグカットせき
１１によりスラグカットされた溶湯な導電性セラミック
ス３ａ及び３ｂと絶縁性セラミックス４て構成された本
発明熱電対保護管２０により常に湯１の中の一定の位置
に固定された状態で測温とレベル測定を可能とするもの
である。
測温は導電性セラミックス３ａ及び３ｂと絶縁性セラミ
ックス４て構成された保護管２０中にＡＩ、０３質保護
ｖ１５を入れ熱電対５で溶湯１の湯温を測定しレコーダ
−６で計測する。溶湯Ｉの湯レベルは溶湯１と電気的回
路を組むために導電性セラミックス電極９を鍋ｌＯに組
み込み保護管の導電性セラミックス３ｂと、電気回路を
構成し、その電気信号を保護管上下駆動装置８のモータ
ー７と電気回路を組み、測温に必要な湯１の中の一定レ
ベルまて差し込む事を可能にしている。上下駆動用装置
８には差動トランス１６を配し、湯１のレベルを常に管
理出来るように記録計６に記録する回路を組む。
ックス４て構成された保護管２０中にＡＩ、０３質保護
ｖ１５を入れ熱電対５で溶湯１の湯温を測定しレコーダ
−６で計測する。溶湯Ｉの湯レベルは溶湯１と電気的回
路を組むために導電性セラミックス電極９を鍋ｌＯに組
み込み保護管の導電性セラミックス３ｂと、電気回路を
構成し、その電気信号を保護管上下駆動装置８のモータ
ー７と電気回路を組み、測温に必要な湯１の中の一定レ
ベルまて差し込む事を可能にしている。上下駆動用装置
８には差動トランス１６を配し、湯１のレベルを常に管
理出来るように記録計６に記録する回路を組む。
このようなシステムに使用されるに適した本発明の典型
的な熱電対保護管ＺＯについて第１図を参照しつつさら
に説明する。
的な熱電対保護管ＺＯについて第１図を参照しつつさら
に説明する。
即ち、第１図のものは、基本的かつ最も適切なものであ
り、２つの導電性セラミックス焼結体部分３ａ 、 ：
ｌｂとその中間部に位置している絶縁性セラミックス焼
結体部分４からなっており、導電性セラミックス焼結体
部分３ａは湯中に、絶縁性セラミックス部分４は湯面近
くに配したものとして使用に供される。
り、２つの導電性セラミックス焼結体部分３ａ 、 ：
ｌｂとその中間部に位置している絶縁性セラミックス焼
結体部分４からなっており、導電性セラミックス焼結体
部分３ａは湯中に、絶縁性セラミックス部分４は湯面近
くに配したものとして使用に供される。
このような熱電対保護管は、それぞれの部分を予め焼結
体としてつくり、境界の接合はねしなどによって組込む
ことで得ることかてきる。
体としてつくり、境界の接合はねしなどによって組込む
ことで得ることかてきる。
なおここで湯面近くの、絶縁性セラミックス４及び導電
性セラミックス３ｂの下部は、湯温れやスラグにより高
い耐食性か要求されるのでその他の部分より径を太くし
ておくことか望ましく必要である。
性セラミックス３ｂの下部は、湯温れやスラグにより高
い耐食性か要求されるのでその他の部分より径を太くし
ておくことか望ましく必要である。
このような保護管により、導電性セラミックス３ｂと湯
１とに電気的回路を形成し、保護管２０か常に測温に必
要な湯中まて入るように上下駆動装置と連動させて湯レ
ベルを常に監視するシステムを形成しつる。
１とに電気的回路を形成し、保護管２０か常に測温に必
要な湯中まて入るように上下駆動装置と連動させて湯レ
ベルを常に監視するシステムを形成しつる。
第１図で、保護管２０の中には熱電対５、Ａ１．０３等
からなる絶縁管１７、保護管１８が組込まれている。
からなる絶縁管１７、保護管１８が組込まれている。
また、本発明保護管の他の例としては、図示はしていな
いが湯中の部分を全て絶縁性セラミックス焼結体て構成
し、湯面より上の部分を導電性セラミックスとしたもの
も可能であるか、溶融金属中全てに対して耐食性の高い
絶縁性セラミックスとして適切なものは殆んどなく、耐
食性か比較的厳しくない溶融金属に対しての用途に限ら
れる。
いが湯中の部分を全て絶縁性セラミックス焼結体て構成
し、湯面より上の部分を導電性セラミックスとしたもの
も可能であるか、溶融金属中全てに対して耐食性の高い
絶縁性セラミックスとして適切なものは殆んどなく、耐
食性か比較的厳しくない溶融金属に対しての用途に限ら
れる。
ここて本発明保護管を構成する導電性及び絶縁性のセラ
ミックス焼結体としては次のようなものが適当である。
ミックス焼結体としては次のようなものが適当である。
１、導電性セラミックス焼結体
・組 成
Ｚ ｒＢ２又はＴｉ８２などの硼化物を主成分とし、副
成分としてＢＮ、 Ｂ４Ｃ，ＳｉＣなどを含むもの例え
ば重量％でＺｒＢ２９５〜７０％、ＢＮ５〜３０％など ・物 性 嵩比重 ３．０〜５．５ 抗折強度 １０ｋｇ／ａｍ２以上比抵抗
（１５００℃） １０−１Ωｃｍ以下熱膨張率（
１０００°ｃ）ｏ、ｅ％以下耐熱衝撃性（ΔＴ’０）
５００〜１０００℃だ値を示す、 （１５００℃、
Ω・ｃ＋ｗ）２、絶縁性セラミックス焼結体 ・組 成 サイアロン、窒化珪素、窒化硼素などを主成分とする溶
融金属に対する耐食性の高いもので目的に応じて次のよ
うな物性のものが適当である。
成分としてＢＮ、 Ｂ４Ｃ，ＳｉＣなどを含むもの例え
ば重量％でＺｒＢ２９５〜７０％、ＢＮ５〜３０％など ・物 性 嵩比重 ３．０〜５．５ 抗折強度 １０ｋｇ／ａｍ２以上比抵抗
（１５００℃） １０−１Ωｃｍ以下熱膨張率（
１０００°ｃ）ｏ、ｅ％以下耐熱衝撃性（ΔＴ’０）
５００〜１０００℃だ値を示す、 （１５００℃、
Ω・ｃ＋ｗ）２、絶縁性セラミックス焼結体 ・組 成 サイアロン、窒化珪素、窒化硼素などを主成分とする溶
融金属に対する耐食性の高いもので目的に応じて次のよ
うな物性のものが適当である。
・物 性
サイアロンを主成分とするもの
嵩比重 ３．１〜３．３ ｇ／ｃ履３抗折強度
６０〜９０ｋｇ／ａｍ２比抵抗（１５０
０℃）１０８Ωｃｍ以上熱膨張率（１０００℃）０．５
％ 耐熱衝撃性（ΔＴ’０） ５００”０以上窒化珪素を
主成分とす、るもの 嵩比重 ３．１〜３．１５ｇ／ｃｍ３抗折強度
６０〜７０ｋｇ／層１１２比抵抗（１５０
０℃）１０８ΩＣ１１以上熱膨張率（１０００℃）０．
３〜０．３５％耐熱衝撃性（ΔＴ”Ｏ） ７５０°以
上窒化硼素を主成分とするもの 嵩比重 ２．１程度 抗折強度 ４〜５ｋｇ／ｍｓ２比抵抗（１
５００℃）１０８Ωｃｍ以上熱膨張率（１０００℃）０
．２〜０．５％耐熱衝撃性（ΔＴ’Ｃ） ｔｏｏｏ℃
以上なお、絶縁性セラミックスとして例示した窒化珪素
やサイアロンにしても副成分として導電性成分例えばＴ
ｉＣやＴｉＮなどを所定量配合することで導電性セラミ
ックス焼結体として使うことも可能となる。
６０〜９０ｋｇ／ａｍ２比抵抗（１５０
０℃）１０８Ωｃｍ以上熱膨張率（１０００℃）０．５
％ 耐熱衝撃性（ΔＴ’０） ５００”０以上窒化珪素を
主成分とす、るもの 嵩比重 ３．１〜３．１５ｇ／ｃｍ３抗折強度
６０〜７０ｋｇ／層１１２比抵抗（１５０
０℃）１０８ΩＣ１１以上熱膨張率（１０００℃）０．
３〜０．３５％耐熱衝撃性（ΔＴ”Ｏ） ７５０°以
上窒化硼素を主成分とするもの 嵩比重 ２．１程度 抗折強度 ４〜５ｋｇ／ｍｓ２比抵抗（１
５００℃）１０８Ωｃｍ以上熱膨張率（１０００℃）０
．２〜０．５％耐熱衝撃性（ΔＴ’Ｃ） ｔｏｏｏ℃
以上なお、絶縁性セラミックスとして例示した窒化珪素
やサイアロンにしても副成分として導電性成分例えばＴ
ｉＣやＴｉＮなどを所定量配合することで導電性セラミ
ックス焼結体として使うことも可能となる。
［実施例］
ＺｒＢｔ粉末（１鉢以下、純度９９％以上）にＢＮ粉末
（１ル以下、純度９９％以上）を重量％で１０％添加し
て耐熱衝撃性を付与した材料を用い常圧焼結して得た導
電性セラミックス保護管と、Ｓｉ３Ｎ＜粉末（１鉢以下
、純度９９％以上）とＡＩＮ粉末（１ル以下、純度９９
％以Ｌ）とＡＩＪ＊粉末（１８Ｌ以下、純度９９％以上
）を混合粉砕した材料を用い常圧焼結して得た絶縁性セ
ラミックス保護管でネジ加工をして第１図に示した保護
管を製作した。
（１ル以下、純度９９％以上）を重量％で１０％添加し
て耐熱衝撃性を付与した材料を用い常圧焼結して得た導
電性セラミックス保護管と、Ｓｉ３Ｎ＜粉末（１鉢以下
、純度９９％以上）とＡＩＮ粉末（１ル以下、純度９９
％以Ｌ）とＡＩＪ＊粉末（１８Ｌ以下、純度９９％以上
）を混合粉砕した材料を用い常圧焼結して得た絶縁性セ
ラミックス保護管でネジ加工をして第１図に示した保護
管を製作した。
溶湯浸漬部は導電性セラミックス（ＺｒＢ２９５％ＢＮ
１０％、ＳｉＣ５％）の焼結体で内径ＩＯφ外径２０
φ長さ３００又を製作した。又保護管上部の導電セラミ
ックスは第１図に示したように外径２０φ内径ｌＯφ長
さ４５０見て接合部は侵食されても耐用を長くするため
に太くしネジ加工（Ｍ２１）で加工して接合した。
１０％、ＳｉＣ５％）の焼結体で内径ＩＯφ外径２０
φ長さ３００又を製作した。又保護管上部の導電セラミ
ックスは第１図に示したように外径２０φ内径ｌＯφ長
さ４５０見て接合部は侵食されても耐用を長くするため
に太くしネジ加工（Ｍ２１）で加工して接合した。
絶縁セラミックスはサイアロン焼結゛体を使用し内径１
０φ外径３０φで第１図のような形状のものを製作して
導電セラミックス部とネジ加工して接合した。
０φ外径３０φで第１図のような形状のものを製作して
導電セラミックス部とネジ加工して接合した。
この保護管を使用して第１図に示すような鍋で溶融アル
ミの湯レベル検出と測温を同時に行った・ その結果安定した湯レベル検出と測温が行われ、＋００
ｃｈａｒｇｅの実験を実施したが侵食は軽微であった
。
ミの湯レベル検出と測温を同時に行った・ その結果安定した湯レベル検出と測温が行われ、＋００
ｃｈａｒｇｅの実験を実施したが侵食は軽微であった
。
［発明の効果］
本発明の保護管は各種溶融金属に対する高耐食性で耐熱
衝撃性の高い導電性セラミックスと、耐食性、耐熱衝撃
性の高い絶縁性セラミックスを配した各種溶融金属の鍋
などにおける、湯レベルと湯温を同時に測定す、る事が
可能なものであり、これを利用することで自動ライン化
も出来るため省力化や湯温調製、成分調製等の製品の品
質向上に役立ちその工業的価値は多大である。
衝撃性の高い導電性セラミックスと、耐食性、耐熱衝撃
性の高い絶縁性セラミックスを配した各種溶融金属の鍋
などにおける、湯レベルと湯温を同時に測定す、る事が
可能なものであり、これを利用することで自動ライン化
も出来るため省力化や湯温調製、成分調製等の製品の品
質向上に役立ちその工業的価値は多大である。
第１図は本発明の基本となる保護管の断面図、第２図は
、本発明の保護管を用いた湯レベル及び測温を同時に行
なうシステムの基本的構成部分を示した概念図である。 図面で２０が本発明保護管、３ａ、３ｂは導電性セラミ
ックス部分、４は絶縁性セラミックス部分である。
、本発明の保護管を用いた湯レベル及び測温を同時に行
なうシステムの基本的構成部分を示した概念図である。 図面で２０が本発明保護管、３ａ、３ｂは導電性セラミ
ックス部分、４は絶縁性セラミックス部分である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、導電性セラミックス焼結体と絶縁性セラミックス焼
結体とで構成されたことを特徴とする熱電対保護管。 ２、先端が開放された側の主要部を少くとも導電性セラ
ミックス焼結体で構成してなる特許請求の範囲第１項記
載の保護管。 ３、閉鎖された先端部が絶縁性セラミックス焼結体から
なる特許請求の範囲第２項記載の保護管。 ４、中間部が絶縁性セラミックスで構成されてなる特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の保護管。 ５、全長のほぼ大部分が導電性セラミックス焼結体から
なり中間部の小部分が絶縁性セラミックス焼結体で構成
されてなる特許請求の範囲第４項記載の保護管。 ６、導電性セラミックス焼結体部分を溶融金属レベルセ
ンサーとして使用する特許請求の範囲第１項〜第５項い
ずれか１つに記載のレベルセンサー付熱電対保護管。 ７、導電性セラミックス焼結体を溶融金属と導電回路を
形成し、電気的信号により湯レベル位置と測温を同時に
計測しうるようになした特許請求の範囲第６項記載の保
護管。 ８、導電性セラミックスがＺｒの硼化物を主成分とする
焼結体からなる特許請求の範囲第１項〜第７項いずれか
１つに記載の保護管。 ９、絶縁性セラミックスがサイアロン、窒化珪素、窒化
硼素から選ばれた１以上を主成分とする焼結体からなる
特許請求の範囲第１項〜第８項いずれか１つに記載の保
護管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8105787A JPS63247629A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 熱電対保護管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8105787A JPS63247629A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 熱電対保護管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63247629A true JPS63247629A (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=13735778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8105787A Pending JPS63247629A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 熱電対保護管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63247629A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4984904A (en) * | 1987-12-24 | 1991-01-15 | Kawaso Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for continuously measuring temperature of molten metal and method for making same |
| JP2013015488A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Miyagawa Kasei Ind Co Ltd | 熱電対 |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP8105787A patent/JPS63247629A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4984904A (en) * | 1987-12-24 | 1991-01-15 | Kawaso Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for continuously measuring temperature of molten metal and method for making same |
| JP2013015488A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Miyagawa Kasei Ind Co Ltd | 熱電対 |
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