JPS58179352A

JPS58179352A - 消耗型ブロ−ブ

Info

Publication number: JPS58179352A
Application number: JP57062027A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Kashiwagi; 柏木　光義; Hiroshi Yahagi; 谷萩　寛; Kiyoshi Kawai; 潔川合
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1982-04-14
Filing date: 1982-04-14
Publication date: 1983-10-20

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】本発明は溶融金属の温度、酸素量、炭素量などを測定す
る消耗型プローブに関する。

例えば溶鋼中の酸素量および温度を測定する場合、グロ
ーブは１６００℃以上の温度の溶鋼中に浸漬されるので
プローブの構成には種々の工夫がこらされている。第１
図は転炉３中の溶鋼４の酸素量および温度を測定してい
る状態を示し、ｌｔｔプローブおよび２はそのホルダー
である。従来のプローブの一例について第２図によシ説
明する。プローブｌの概要はセンサーとセンサーによる
起電力などの出力をプラスチックコネクター５を介して
外部計器に取出すためのホルダー２と高温の溶鋼４から
グローブ内部を保護するための保躾管とから構成されて
いる。

センサーのイオン導電性固体電解質９．熱電対を内蔵し
た熱電対保護石英管ｌＯおよび溶鋼極１１は、プローブ
の先端に配設されたセラミックハウジング１３中にモル
タル１５によｐ固定され、保護キャップ１２によシ保饅
されている。これらのセンサーにはリード＠６，７およ
び８が取取付けられておシ、これらＱ　リード線はセラ
ミックハウジング１３およびプラスチックハウジング１
４の中を通ってプラスチックコネクター５に接続されて
いる。上記モルタル１５はセラミックハウジング１３の
ほか、プラスチックハウジング１４にも充填され上記リ
ード線の固定を兼ねている。

上記のプローブ内部を溶鋼の高温から保護する丸めの保
護管は一般に内側紙管１６および外側紙管１７からなっ
ている。外側紙管１７の周囲には無機質の耐火物、セラ
ミックファイバーなどの耐火断熱保護層１８が設けられ
、さらＫその外側にはプローブを溶鋼に浸漬したとき溶
鋼が飛散するのを防止するためのノンスゲラッシュ加工
と呼ばれる耐火物コーティング層１９を設けている。

このように構成された従来の消耗型グローブは次のよう
な欠点がありその改善が望まれてｂる。

（１）モルタル１５中の水分が高温にさらされると遊離
し、リード線間の絶縁抵抗の低下をもたらし測定精度を
下げる。

（２）紙管１６．１７およびプラスチックハウジングに
吸着していた水分が蒸発したり９時には熱分解して発生
する水分やタール状物がコネクター５に凝縮してコネク
ターを汚染し絶縁低下による測定不良を起こす。

（３）プラスチックコネクター５は、先端をプラスチッ
クノ・ウジングおよびセラミツクツ・ウジングにより９
周囲を紙管および耐火断熱保護層によシ保題されている
が、１６００℃以上の溶鋼中に浸漬されるので溶融した
９、熱分解してしばしばホルダー２′に融着するのでプ
ローブからホルダーのとりはずしが困難になる。またと
りはずしたあとホルダー側のコネクター接続部にプラス
チックやその分解物が付着している次めこれらを除去し
なければ次回使用出来ない場合があり、この丸め作業能
率が着しく低下する。

本発明は上記し九欠点を解消した消耗型グローブを提供
するものである。

本発明はセンサー、ノ・ウジングおよびコネクターの願
に配設し友検出部とホルダーとこれらを保鏝する保護層
を有する消耗盤プローブにおいて、センサーを保持する
セラミックハウジングとコネクターとを支持管によって
分離し、センサー取付部からコネクターに至る管内を空
気層とし九消粍型グローブに関する。

本発明においてノ・ウジングは中空のセラミックハウジ
ングのみとし、中空部にモルタルなどを充填しない。ま
たコネクターはプラスチック製としセラミツクツ・ウジ
ングと直接連結せず。

間に支持管を介してプローブ先端からくる溶融金属の高
熱の影響を緩和する。支持管の材質に制限はないが耐熱
性のプラスチック又はセラミックが好ましい。紙又は金
属でもよいが金属の場合は電気絶縁コーディングをする
。プラスチックコネクターの位置は溶融金属の高熱によ
る紙管からの水分および紙管の熱分解ガスの及ばない位
置を選定し、これによって支持管の長さを決める。

センサー取付部からコネクターに至る管内を空気層にし
て断熱しているのでプローブを溶融金属に浸漬した場合
に生ずる上記管内の空気の熱膨張によるグローブの破損
を防止することと万一紙管が高熱によシ水分を放出し九
シ熱分解した場合にこれらのガスを逃す之めにコネクタ
ー近傍の支持管内側からグローブ外に通じるガ込まない
位置とする。

プローブ外周の耐火断熱保護層はセラミックファイバー
、発泡アルミナ耐火物、耐火煉瓦などを用いる。セラミ
ックファイバーはアルミナを主成分とするもの、シリカ
−アルミナを主成分とするものなどを無機質バインダー
で結合する。筒状の層を形成するために用いる有機質バ
インダーや助剤１例えば酢酸ビニル、ポリビニルアルコ
ール、パラフィンなどは筒状に成形後熱処理して焼却除
去しておく。

耐火断熱保護層の厚さおよび長さは溶融金属の温度、浸
漬深さ、測定に要する時間、断熱材の断熱能力および支
持管の材質によって異なるが、厚さは通常５〜１５■で
あシ、長さは浸漬深さの浅いもので１００■、スラグ層
が厚く浸漬深さの深いものは３００１１１１１以上とな
る。

耐火断熱保護層の外側にはアルミナセメント。

マグネシアセメント、カルシアセメントなどの耐火物コ
ーティング層を設けて、耐火断熱保護層の耐火補強とス
プラッシュ防止を兼ねる作用をもたせる。

第３図は本発明の実施例を示す側面断面図である。第３
図において固体電解質９．熱電対保賎石英管１０および
溶鋼極１１はセラミック製のセンサー支持板２３に無機
質セメントで固定され、この支持板２３はセラミツクツ
・ウジング１３の頂部に無機質セメント２４で固定され
る。

１２はキャップである。プラスチックコネクター５はセ
ラミックハウジング１３と耐熱プラスチック製の支持管
２０を介して内側紙管１６に内接して設置される。セン
サー支持板２３の内側からプラスチックコネクター５に
至る管内は空気層となっておシ、固体電解質９．熱電対
および溶鋼極１１のそれぞれのリード線６．７および８
はこの空気層を貫通してプラスチックコネクター５に接
続されている。支持管２０の中にはリード線接触防止用
の小孔２２．２２’を設けたセラミック製の円板２１．
２１’を取付け、小孔にリード線６゜７および８を通す
ようにしである。円板２１゜２１′は紙製又はプラスチ
ック製でも良い。また本実施例には示されないがリード
線６，７および８には碍管、ガラス繊維製換縁チューブ
などを被覆してリード線間の接触短絡を防止しても曳い
。プラスチックコネクター５の近傍の支持管２０の内側
から内側紙管１６．耐火断熱保護層１８およびその外側
の耐火物コーティング層１９を貫通するガス抜き小孔２
５が１ヶ設けられており、その外側にアルミ箔２６を貼
シつけ管内に湿分が入るのを防止している。この小孔２
５は紙管１６までとし１紙管１６と耐火断熱保護層１８
および外側紙管１７との関に間隙（図示しない）を設け
て管内の空気を逃がすようＫしてもよい。セラミックハ
ウジング１３゜支持管２０および内側紙管１６の外側に
はセラミックファイバー製の耐火断熱保護層１８を設は
最外周にはノンスゲラッシュ用のアルミナセメントによ
る耐火物コーティング層を施しである。セラミック７ア
イパー製の耐火断熱保護層１８の厚さは１０■および長
さは２００■である。

本発明になる消耗型プローブと従来票の消耗型プローブ
を用いて、第１図に示した方法で溶鋼中の溶存酸素量を
測定した。プローブを溶鋼に浸漬した時から、一定時間
後、今回は１６秒後に溶鋼からプローブをとシ出した。

このときの起電力波形を第４図に示し九。第４図神）は
。

本発明のプローブを用いたときの起電力波形。

（ｂ）は第２図の従来のプローブを用い九ときの起電力
波形を示した。（ａｌは起電力波形が安定しており、浸
漬前後の起電力０点が一致している。

（ｂ）は起電力波形が変動しており、浸漬前後の起電力
０点が質化している。

従来型プローブにおける起電力波形の乱れと。

測定前後の起電力０点の変化は、プローブを溶鋼中に浸
漬したとき、溶鋼の熱によジグローブの紙管９モルタル
およびプラスチックハウジング中の吸着水や紙管が熱分
解して発生する水分やガスがコネクター５に付着し、こ
の部分の絶縁抵抗を低下させることと、センサ一部のリ
ード線がモルタル中に堀設されているため、この部分が
高温にさらされるとモルタルの絶縁抵抗が低下するから
である。起電力の０点が変わると指示起電力は見かけの
値となシ正しい測定値を示さない。

これに対し本発明になるグローブはコネクター５をセラ
ミツクツ・ウジングから溶鋼の高熱の影響を受けない位
置まで離していることと、センサーよりのリード線が気
中絶縁になっていることとにより絶縁抵抗の低下を起こ
さない。ま九万−紙管の吸着水などが発生し九としても
ガス抜は小孔２５を通しアルミ箔２６を突き破って逃げ
る構造となっているので上記した従来型プローブのよう
な問題を生じない。

本発明のプローブは従来型のプは−ブに比較して安定し
て精度のよいシよび作業効率のよい測定が可能であり、
中でも溶鋼中の酸素濃度をつ正確に測定できるので鋼材の品質肇向上、製鋼用副資材
の節約および製鋼工程の効率向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は消耗型プローブの転炉における測定状態を示す
説明図、第２図は従来の消耗型プローブの側面断面図、
第３図は本発明の一実施例になる消耗型プローブの側面
断面図、および第４図は溶鋼中の溶存酸素量を測定し九
ときの起電力波形を示すグラフである。符号の説明工・・・グローブ　　　　　２・・・ホルダー３・・・
転炉　　　　　　４・・・溶鋼５・・・プラスチックコ
ネクター６・・・固体電解質極り−ド線７・・・熱電対リード線　訃・・溶鋼極リード線９・・
・イオン導電性固体電解質ｌＯ・・・熱電対保護石英管１１・・・溶鋼極　　　　　　１２・・・センサ一部保
護キャップ１３・・・セラミックハウジング１４・・・プラスチックハウジング１５・・・モルタル　　　　１６川内側紙管１７・・・
外側紙管　　　　１８・・・耐火断熱保護層１９・・・
耐火物コーティング層２０・・・支持管　　　　　２１　、２１’・・・円板
２２　、２２’・・・小孔　　２３・・・センサ部支持
板２４・・・無機質セメント２５・・・ガス抜き小孔２
６・・・アルミ箔代理人　弁理士　若　林　邦　彦第　１１２１第　２　図笥　３　図 η　４　図

Claims

【特許請求の範囲】１、センサー、ハウジングおよびコネクターの順に配設
した検出部とホルダーとこれらを保護する保護層を有す
る消耗源プローブにおいて、センサーを保持するセラミ
ックハウジングとコネクターとを支持管によって分離し
。センサー取付部からコネクターに至る管内を空気層とし
た消耗型プローブ。