JPS63247629A - 熱電対保護管 - Google Patents

熱電対保護管

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Publication number
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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JP
Japan
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molten metal
sintered body
ceramic sintered
conductive
tube according
Prior art date
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Pending
Application number
JP8105787A
Other languages
English (en)
Inventor
Otojiro Kida
音次郎 木田
Kazuo Mannami
和夫 万波
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.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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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。
[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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
・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。
[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。
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。
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。
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
[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。
【図面の簡単な説明】
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。

Claims (1)

  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。
JP8105787A 1987-04-03 1987-04-03 熱電対保護管 Pending JPS63247629A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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