JP2002107231A - 溶融金属内部温度測定用放射温度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温溶融金属の融液温度の測定に於ける、高
価な消耗型浸漬熱電対の使い捨てを避け、放射温度計に
よる溶融金属液内部温度の正確な測定をする。 【解決手段】 放射温度計のセンサー１にパイプ２を介
して、その先端に金属製のふたを付けた保護管４を装着
し、その保護管側の先端を溶融金属内部へ挿入すること
で短時間に溶融金属内部温度を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼業あるいは金
属精錬業に於いて行われる溶融金属内部温度の測定に係
わり、より詳しくは、放射温度計を使用した溶融金属の
高温融液内部温度の測定法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、製鋼反応等高温溶融金属の融液温
度測定には、熱電対によるものや、放射温度計によるも
のが使われている。熱電対によるものでは、消耗型浸漬
熱電対を用いる方法がもつぱら用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら熱電対の
方式による消耗型浸漬熱電対使用では、高温用の高価な
熱電対を使い捨てすることになり、不経済であり、コス
ト高になるのみでなく、資源の有効利用という立場から
も時代の要求に反しているという問題があつた。また、
放射温度計による測定では、溶融液の高熱源への直接接
触を避け、かつ電気炉の発するノイズ等の影響を受けな
いという利点の一方、その測定原理から溶融金属表面温
度を検出してしまい、溶融金属液内部温度を検出してい
ないという問題があつた。

【０００４】本発明は消耗型の高価な熱電対の使用を避
けて、放射温度計を使用することにより、溶融金属の内
部の溶融液温度を正確にして経済的に測定する方法を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の溶融金属内部温度測定用放射温度計に於い
ては、放射温度計の温度検出部にパイプを密着して取り
付け、このパイプの反対側の先端に、金属製のふたを付
けた保護管を取り付けたものである。

【０００６】本発明の溶融金属内部温度測定用放射温度
計は金属ふたの付いた保護管が取り付いている方のパイ
プ先端を測定対象の溶融金属内部に短時間挿入すること
で、溶融金属液の温度を測定するものである。溶融金属
液内への挿入により金属ふたは瞬時に溶けるが、このと
きパイプ内が密封状態の為、パイプ内の空気圧がふたの
部分からの融液の侵入を阻む。この為、ふたのあつた位
置に融液の面が一時的に現れる、そしてこの時の温度が
測定される。この状態では、短時間の間ほぼ黒体炉状態
が出現される。このため、放射温度計の使用で問題とさ
れる放射率が常に一定として扱えることになる。

【０００７】本発明に於ける放射温度計センサーの使用
により、金属溶融の為使われる電気炉の電気的誘導によ
るノイズ等の影響が避けられる。さらに、温度センサー
から温度計本体に至る接続ケーブルに光ファイバーを使
用することで、接続ケーブルで拾う電気的ノイズも避け
られる。

【０００８】放射温度計の測温対象焦点距離が、パイプ
先端に取り付く保護管に付いている金属製ふたの面に焦
点を有するものを使用することによつて、金属製ふたの
溶融後のこの位置に於ける溶融金属液の温度を測定でき
る。

【０００９】放射温度計センサーと保護管をつなぐパイ
プは、溶融金属と放射温度計センサーを熱的に引き離す
働きをするとともに、測定対象位置以外からの熱放射光
の影響を排除する働きをする。この長さは１メートルか
ら４メートルの範囲で、測定対象の状況に合わせて決め
られる。パイプと放射温度計センサーは密着させる。

【００１０】パイプ先端に取り付けた金属ふた付き保護
管の役割は、保護管側のパイプ先端を溶融金属内に挿入
した時、短い時間の間の断熱と溶融金属液の流入を阻む
ことを目的とする。その材料としては、主にボール紙を
使用するが、目的に適合するならば、セラミツク、プラ
スチツクなどの使用でもよい。この金属ふたつき保護管
は交換可能な消耗品であるが、価格は安く経済的であ
る。

【００１１】保護管に取り付けられる金属製のふたは、
溶融金属と同じ種類、またはそれに影響を与えない材料
で、溶融金属液中に挿入して短時間で溶ける寸法のもの
であること。またその役割は、保護管を溶融金属液中に
挿入するとき、溶融金属の表面を覆うスラグ層に溶融す
ることなく、これを押し退けるものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例にも
とずき図面を参照して説明する。図１において放射温度
計センサー１は、溶融金属の高温度からこれを保護し、
また測定対象以外からの熱放射光の侵入を避ける役割を
するパイプ２に取り付けられる。この取り付けに当つて
は、本発明の狙いの１つでもある溶融液のパイプ内への
侵入を阻止する為のパイプ内空気圧を確保する為、密着
性を保つようにする。パイプの長さは１メートルから４
メートルの間で、使用状況に応じて決められる。

【００１３】放射温度センサーで検出された温度は、接
続ケーブルを通して温度計本体６に接続される。このと
き溶融炉の電気的誘導が問題となる場合は、光ファイバ
ーの接続ケーブルを使用する。

【００１４】パイプ２の測温側には金属ふた３付き保護
管４が取り付けられる。このふたつき保護管は、主とし
てダンボール製であり、短い時間の断熱と、溶融金属の
流入を防ぐものであり、消耗品である。パイプ２とは容
易に交換可能で、且つ密着性よく取り付けられている。

【００１５】保護管先端に取り付いている金属ふた３
は、溶融金属に挿入されることで、短時間で溶融する形
状、寸法のものである。その保護管４への取り付け方法
は、いろいろ考えられるが、図２は保護管４にセラミツ
クの高温接着剤で貼り付けた例を示す。この他、保護管
の端をふたの周囲が覆うようにして取り付ける方法、保
護管の端がふたの周囲を覆うようにして取り付ける方法
がある。

【００１６】溶融金属の温度が非常に高い場合、あるい
はパイプの挿入寸法が大きい場合において、溶融金属液
中への急激な挿入作業でパイプ内の空気膨張により、パ
イプ内の空気圧が必要以上に高くなる場合がある。この
場合は、パイプ２の側面に、圧力を加減する圧力調節栓
７が取り付けられる。図７はその取り付け状況の１例を
示す。圧力調節栓としては、図に示すようなスプリング
バネ形式のもの以外に簡便な板バネ形式のものでもよ
い。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係わる溶融金属内部温度測定用
放射温度計を使用して、鋳鉄溶融液の温度測定を行つ
た。金属ふた付き保護管部分を溶融液に短時間挿入する
に、ふたの部分はスラグ層を押し退けて溶融液中へ必要
寸法まで融解することなく挿入され、しかる後急激に融
解した。このとき保護管は溶融液の流入を防ぎ、測定に
十分な時間が保持された。このため、短時間内での金属
用融液内部温度の測定が目的通り達成された。

【００１８】ちなみに溶融鉄に対し、温度測定を種種の
条件下で２５回にわたり、本発明によるものと、従来か
ら行われている熱電対によるものとで、比較測定した結
果は、遜色ないものであつた。

【００１９】このように本発明による溶融金属内部温度
測定用放射温度計の使用によれば、金属ふたつき保護管
を測温ごとに交換するだけで、高温の金属用融液温度の
測定が可能となり、経済的効果が大きい。また、本発明
での放射温度計の使用法によると、従来のこの方面での
放射温度計の使用では、スラグの浮かぶよう融液表面の
温度を測定するという欠点があるが、これを排除し、溶
融液内部の温度が測定出来ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶融金属内部温度測定用放射温度
計の全体構成図である。

【図２】金属ふた付き保護管の実施例を示す縦断図面で
ある。

【図３】パイプに圧力調節栓を取り付けた実施例を示す
縦断図面である。

【符号の説明】

１ 放射温度計センサー ２ パイプ ３ 金属ふた ４ 保護管 ５ 光ファイバーケーブル ６ 温度計本体 ７ 圧力調節栓

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射温度計のセンサー（１）の温度検出
   部にパイプ（２）を介して、その先端に金属製のふた
   （３）を有する保護管（４）を装着し、その保護管側の
   先端を溶融金属内部に挿入することで、短時間で溶融金
   属温度を測定できる溶融金属内部温度測定用放射温度
   計。
2. 【請求項２】 金属製のふた（３）の付いた保護管
   （４）の部分は容易に交換可能としたものであり、これ
   をパイプ（２）の先端に取り付けた請求項１記載の溶融
   金属内部温度測定用放射温度計。
3. 【請求項３】 保護管（４）に取り付くふた（３）は、
   測定対象とする溶融金属に溶融し、かつこれに害を与え
   ない金属からなる請求項２記載の溶融金属内部温度測定
   用放射温度計。
4. 【請求項４】 パイプ（２）内部の空気圧力が必要以上
   に高くなる場合に備えた圧力調節栓（７）をパイプ
   （２）に取り付けた、請求項１記載の溶融金属内部温度
   測定用放射温度計。