JP4017207B2 - Molten metal probe - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、溶融金属中の溶存酸素又は溶質元素を測定するために用いられる溶融金属プローブに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、溶融金属中の溶存酸素を測定する装置や、溶融金属中の溶質元素を測定する装置が知られており、前者は図1(A)に示すような構成とされ、後者は図1(B)に示すような構成とされている。
【0003】
溶融金属中の溶存酸素を測定する装置は、図1(A)に示すように、溶融金属Mの温度を測定する熱電対等の測温センサー1と、溶融金属Mに電気的に接触される外部電極2と、溶融金属Mに浸漬される酸素センサー3とから成る。酸素センサー3は、固体電解質により構成された酸素濃淡電池を構成するものであり、酸素イオン導電性を有する固体電解質素子4を備えている。例えば、有底の筒状チューブから成る固体電解質素子4を溶融金属Mに浸漬せしめる構成とした場合、該浸漬部分が、溶融金属Mに接触する外面部により測定部4aを構成すると共に、溶融金属Mに接触しない内面部により基準部4bを構成し、固体電解質素子4のチューブ内に筒状室4cが画成される。そして、筒状室4cに充填された基準物質5aにより前記基準部4bに接する基準極5を構成せしめると共に、筒状室4cに挿入され且つ先端を前記基準物質5aに埋入された金属棒6aにより内部電極6を構成せしめている。この際、固体電解質素子4は、ジルコニア等を主体としたセラミックスが用いられる。基準物質5aは、酸素活量を測定温度で一定にするためのNi粉末とNiO粉末との混合物や、Mo粉末とMoO2 粉末との混合物や、Cr粉末とCr2 O3 粉末との混合物のように、金属とその金属の酸化物との粉末混合物、又は空気その他のガスから成る。前記内部電極6及び外部電極2は、高温雰囲気中において安定で融点が高い金属、例えば、Moや、Mo−ZrO2 等から成る。
【0004】
そこで、この装置によれば、固体電解質素子4の両側における溶融金属Mと基準極5の間に形成される酸素分圧差により発生する起電力E(V)を外部電極2と内部電極6により検出することにより、溶融金属M中の溶存酸素量が測定される。この際、熱電対等の測温センサー1が併用され、溶融金属Mの温度T(K)を同時に測定し、測定された起電力E(V)と温度T(K)を換算式により換算することにより、溶融金属中の溶存酸素量(酸素活量)が求められる。
【0005】
一方、溶融金属中の溶質元素を測定する装置は、図1(B)に示すように、前述した溶存酸素の測定装置と基本的には同様であるが、酸素センサー3を構成する固体電解質素子4の外表面に外面電極7を設けた点が異なる。この外面電極7は、測定目的となる被測定元素の酸化物及び/又は被測定元素の酸化物を含有した無機化合物を主成分とした混合酸化物から成り、固体電解質素子4の外表面に被着せしめられる。例えば、溶融金属M中の測定目的となる被測定元素がCrであれば、外面電極7は、Cr2 O3 及び/又はCr2 O3 を含む被測定元素の酸化物を含有した無機化合物を主成分とした混合酸化物とされる。或いは、被測定元素がSiであれば、外面電極7は、SiO2 及び/又はSiO2 を含む被測定元素の酸化物を含有した無機化合物を主成分とした混合酸化物(例えばAl2 O3 とTiAl2 O5 の混合物)とされる。更に、被測定元素がPであれば、外面電極7は、P2 O5 及び/又はP2 O5 を含む被測定元素の酸化物を含有した無機化合物を主成分とした混合酸化物(例えば4CaO・P2 O5 とCuOの混合物)とされる。
【0006】
そこで、この装置によれば、溶融金属M中の被測定元素の活量が外面電極7により酸素活量に変換されるので、その酸素分圧差により発生する起電力E(V)を外部電極2と内部電極6により検出することにより、溶融金属M中の溶質元素の濃度が測定される。この際、熱電対等の測温センサー1が併用され、溶融金属Mの温度T(K)を同時に測定し、測定された起電力E(V)と温度T(K)を換算式により換算することにより、溶融金属中の溶質元素濃度が求められる。この点は、特開昭61−142455号公報、特開昭61−260155号公報等により公知である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような装置を用いることにより溶融金属中の溶存酸素又は溶質元素を測定する技術は、理論的には極めて優れたものであるが、実用に際して、種々の未解決の問題を有しており、これらの問題を解決しなければ安定した測定を実現できない。
【0008】
例えば、酸素センサー3の筒状室4cに高温外気が侵入すると、Mo棒等から成る内部電極6が昇華して次第に痩せてしまう問題があるばかりか、筒状室4cの内部において昇華現象を生じると、基準物質5aに悪影響を与え、不安定ならしめるという問題がある。
【0009】
また、筒状室4cに外気が侵入すると、基準物質5aが酸化し、基準極5の安定を妨げることになるが、従来の装置では、このような酸化防止対策が充分に行われていない。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明者らは、酸素センサー3の筒状室4cの内部において、基準物質5a及び内部電極6をシールする必要性があることを見出し、種々実験を試みたが、単なる機械的なシール構造では上述したような問題を解決し得ないことを知得した。例えば、筒状室4cの尾端開口部に耐火セメントを充填し、これにより室内部を外気からシールすることが考えられたが、従来一般的に用いられている耐火セメントは、筒状室4cを構成するジルコニアとの間で熱膨張率が異なるため、外気の侵入を確実に阻止できない。
【0011】
この点について、本発明者らは、鋭気研究を重ねた結果、酸素センサー3の筒状室4cにシール剤を充填するに際し、特定の条件の下で、特定の材質から選ばれたシール剤を所定層にわたり積層形成することにより、上記課題を解決できることを知得し、実験の結果、その成果を確認した。
【0012】
そこで、本発明が手段として構成したところは、上述したような溶融金属中の溶存酸素測定装置を構成する溶融金属プローブと溶融金属中の溶質元素測定装置を構成する溶融金属プローブにおいて、内部電極を埋入せしめるように筒状室に充填されたシール剤が、Al2 O3 粉末及び/又はZrO2 粉末から選択され且つ基準物質に接して筒状室に充填された安定保護層と、黒鉛粉末及び/又はカーバイド粉末から選択され且つ前記安定保護層に接して筒状室に充填された酸素吸着層と、石英ウール及び/又はアルミナウール及び/又はセラミックウールから選択され且つ前記酸素吸着層に接して筒状室に充填された緩和層と、耐火セメントから成り前記緩和層に接して筒状室に充填された固結層を構成して成る点にある。
【0013】
ところで、前記固結層を構成する耐火セメントは、ZrO2 −SiO2 系の耐火セメント又はAl2 O3 系の耐火セメントから選ばれることが好ましい。
【0014】
【実施形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【0015】
(第1実施形態)
図2は、本発明の第1実施形態に係る酸素センサー3を示しており、該酸素センサー3は、有底の筒状チューブから成る固体電解質素子4により、溶融金属に接触する外面部の測定部4aと、溶融金属に接触しない内面部の基準部4bを構成し、筒状室4cに充填された基準物質5aにより前記基準部4bに接する基準極5を構成すると共に、筒状室4cに挿入され且つ先端を前記基準物質5aに埋入された金属棒6aにより内部電極6を構成している。固体電解質素子4、基準物質5a、内部電極6の材質や機能は、上述した従来技術と同様であり、この酸素センサー3は、図1(A)に基づいて説明した溶存酸素の測定装置に使用される。
【0016】
一方、酸素センサー3は、図2に鎖線で示すように、固体電解質素子4の外表面に外面電極7を設けることができる。外面電極7の材質や機能は、上述した従来技術と同様であり、このように外面電極7を設けた場合、酸素センサー3は、図1(B)に基づいて説明した溶質元素の測定装置に使用される。
【0017】
ところで、固体電解質素子4の筒状室4cには、内部電極6を埋入せしめるためのシール剤が充填され、該シール剤は、基準物質5aに接して筒状室4cに充填された安定保護層8と、該安定保護層8に接して筒状室4cに充填された酸素吸着層9と、該酸素吸着層9に接して筒状室4cに充填された緩和層10と、該緩和層10に接して筒状室4cの尾端開口部に充填された固結層11との4層に成層された積層シール構造を構成する。
【0018】
前記安定保護層8は、内部電極6を構成する金属棒6aが高温外気に触れて昇華することを防止するが、それ自体が使用条件下で溶融、還元、酸化することなく、しかも、基準物質5aと化学反応しない安定な物質でなければならない。この条件を満たすための物質として、Al2 O3 又はZrO2 の単体又は混合体が選ばれ、しかも、基準物質5aに密接するシール層の形成作用を容易とするために、粉末が用いられる。尚、Al2 O3 粉末(アルミナ粉末)を選択する際は、不活性アルミナを用いることが好ましい。活性アルミナの場合は、基準物質5a中の成分を吸収し易く基準極5の基準酸素値に影響する虞れがあるが、不活性アルミナは、このような成分吸収を生じ難いからである。
【0019】
而して、Al2 O3 粉末及び/又はZrO2 粉末から選択された粉末を筒状室4cに充填することにより安定保護層8が形成され、該安定保護層8は、基準物質5aに密接すると共に、金属棒6aを堅固に埋入せしめる。
【0020】
前記酸素吸着層9は、酸素センサー3を用いた所定の測定時に、筒状室4cに侵入する空気により基準物質5aが酸化することを防止する。即ち、空気が侵入した際、酸素吸着層9が空気中の酸素と容易に反応して安定な酸化物を生成し、酸素が前記安定保護層8及び基準物質5aに向けて侵入することを阻止する。
【0021】
ところで、酸素吸着層9に吸着して生成される酸化物は、気体でなければならない。液体の場合は、流下して基準物質5a又は固体電解質素子4と反応する虞れがあり、特に、基準物質5aと固体電解質素子4の界面に流下すると、酸素センサー3の機能を著しく阻害してしまうからである。
【0022】
このような条件を満たすものとして、黒鉛粉末又はカーバイド(WC、ZrC、SiC)の単体又は混合体が選ばれ、しかも、安定保護層8に密接するシール層の形成作用を容易とするために、粉末が用いられる。而して、黒鉛粉末及び/又はカーバイド粉末から選択された粉末を筒状室4cに充填することにより酸素吸着層9が形成され、該酸素吸着層9は、安定保護層8に密接すると共に、金属棒6aを埋入せしめる。
【0023】
前述のように、筒状室4cの尾端開口部の近傍には、前記酸素吸着層9に接して充填された緩和層10と、該緩和層10に接して充填された固結層11が設けられ、金属棒6aを埋入せしめる。
【0024】
前記固結層11は、気孔率の小さい耐火セメントから成り、外気の侵入を阻止する。この際、固結層11を構成する耐火セメントは、被充填物であるチューブ状の固体電解質素子4と熱膨張率が可及的等しく、しかも、密着性の良好な耐火物であることが必要である。このため、耐火セメントのうち、特に、ZrO2 −SiO2 系の耐火セメント又はAl2 O3 系の耐火セメントを選択することが好ましい。
【0025】
前記緩和層10は、相互に熱膨張率を相違する固体電解質素子4のチューブと、黒鉛粉末等の酸素吸着層9と、耐火セメントの固結層11とから成る構造体の伸縮公差を吸収緩和することを目的とし、しかも、外部から侵入する虞れのある酸素を酸素吸着層9により確実に吸着し酸化せしめることを目的とする。このような条件を満たすため、緩和層10は、石英ウール、アルミナウール、セラミックウールの単体又は混合体から選ばれる。
【0026】
上記のシール構造によれば、酸素センサー3は、固体電解質素子4の尾端開口部を耐火セメントの固結層11により閉塞されているので、外気が筒状室4cに侵入することを防止する。
【0027】
ところが、固結層11の耐火セメントは、ZrO2 −SiO2 系の耐火セメント又はAl2 O3 系の耐火セメントから選ばれ、密着の良好性を企図し、熱膨張による隙間発生の抑制を図られているが、耐火セメントである限りは完全な気密性を保証することが困難であり、空気の通過を許してしまう。特に、金属棒6aの外周と固結層11の間において、空気の通過を阻止し難い。
【0028】
そこで、固結層11を通過した空気の多くは、金属棒6aの外周に沿って酸素吸着層9に導かれることが推認されるが、外径の細い金属棒6aと酸素吸着層9の接触面積は可及的小面積とならざるを得ないため、必ずしも酸素吸着層9による完全な吸着酸化を期し難く、安定保護層8に向けて酸素の透過を許してしまう虞れがある。
【0029】
この点に関し、固結層11と酸素吸着層9の間には緩和層10が介装され、該緩和層10の無機質ウール材が金属棒6aの外周を抱持しているので、前述のように金属棒6aに沿って侵入する空気は、緩和層10の内部に拡散され、そこで滞留する。このため、緩和層10に拡散された空気は、該緩和層10と酸素吸着層9の間に形成された広い面積の界面9aにおいて好適に吸着酸化され、安定保護層8に向けて透過することを好適に阻止される。
【0030】
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態に係る酸素センサー3を示しており、固体電解質素子4の基準部4bの温度を測定するための測温手段12を設けた点のみが上記第1実施形態と相違し、その他の構成は上記第1実施形態と同様である。従って、上記第1実施形態と同じ構成部分には図2と同じ符号を付しており、上述の説明をそのまま援用する。
【0031】
前記測温手段12は、碍子管13と該碍子管13に挿通された熱電対14とから成るシース熱電対を構成する。図例の場合、熱電対14は、R熱電対(白金ロジウム合金−白金)から成り、温接点を構成する測温部14aを碍子管13の先端で径方向に形成した溝内に配置している。そして、該測温部14aが基準部4bの近傍に位置するが基準物質5aに接触しないように、碍子管13の先端における前記溝にアルミナ粉末等から成る絶縁剤15を充填することにより、該絶縁剤15に測温部14aを埋入せしめると共に、該絶縁剤15により碍子管13の先端開口をシールし、更に、該絶縁剤15に重ねて溝の開口部分に耐火セメント16を充填している。
【0032】
ところで、第2実施形態によれば、酸素センサー3を用いた所定の測定時において、固体電解質素子4の測定部4aの温度THと、基準部4bの温度TLが測定される。即ち、前記温度THは溶融金属温度と等しいので、図1に示した測温センサー1により測定され、前記温度TLは測温手段12により測定される。
【0033】
図1(A)に示した溶存酸素の測定装置、図1(B)に示した溶質元素の測定装置の何れにおいても、酸素濃度又は溶質元素濃度は、内部電極6と外部電極2の間で検出される起電力E(V)に基づいて求められる。ところが、実際には、固体電解質素子4が、測定部4aの温度THと基準部4bの温度TLの間に温度差を有し、そこで熱起電力Eeを発生するので、測定された起電力E(V)には熱起電力Eeが含まれたものとなり、酸素濃度又は溶質元素濃度を求めるための値としては正確でない。
【0034】
そこで、第2実施形態によれば、固体電解質素子4における測定部4aの温度THと基準部4bの温度TLの間の温度差を検出できるので、式:Ee=(TH−TL)×ゼーベック係数により前記熱起電力Eeを求めることができ、内部電極6と外部電極2の間で測定された起電力Eから熱起電力Eeを減じることにより、正しい熱起電力(E−Ee)を求め、酸素濃度又は溶質元素濃度を正しく測定することが可能になる。
【0035】
そして、この際、前記測温手段12における熱電対14の測温部14aを基準物質5aに接触せしめる場合には、例えば、R熱電対の白金成分が基準物質5aのMo成分に触れて反応し低融点化合物を生成することにより該熱電対14を劣化する等、熱電対素線と基準物質の反応による種々の問題を生じるのに対して、第2実施形態によれば、絶縁剤15と耐火セメント16の二重シールにより熱電対14の測温部14aを保護するので、このような問題を生じない。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、請求項1に記載の溶融金属中の溶存酸素測定装置を構成する溶融金属プローブと、請求項2に記載の溶融金属中の溶質元素測定装置を構成する溶融金属プローブとの何れにおいても、酸素センサー3は、内部電極6を埋入せしめるように筒状室4cに充填されたシール剤が、少なくとも、Al2 O3 粉末及び/又はZrO2 粉末から選択され且つ基準物質5aに接して筒状室4cに充填された安定保護層8と、黒鉛粉末及び/又はカーバイド粉末から選択され且つ前記安定保護層8に接して筒状室4cに充填された酸素吸着層9を構成して成るものであるから、内部電極6と基準物質5aを好適に保護し、安定した測定を可能にするという効果がある。
【0037】
即ち、Al2 O3 粉末及び/又はZrO2 粉末から選択した粉末を充填することにより安定保護層8を形成したものであるから、内部電極6を構成する金属棒6aが高温外気に触れて昇華することを好適に防止することができ、しかも、該安定保護層8自体が使用条件下で溶融、還元、酸化することなく、基準物質5aと化学反応することもなく安定している。
【0038】
また、黒鉛粉末及び/又はカーバイド粉末から選択した粉末を充填することにより酸素吸着層9を形成したものであるから、外部から侵入した空気中の酸素を好適に酸化せしめ、基準物質5aの酸化を確実に防止する。しかも、そこで生成した酸化物は、気体とされるので、液体のように流下して基準物質5a又は固体電解質素子4と反応したり、基準物質5aと固体電解質素子4の界面に流下して酸素センサー3の機能を阻害するようなことはない。
【0039】
特に本発明によれば、前記シール剤が、前述のような安定保護層8及び酸素吸着層9の他、石英ウール及び/又はアルミナウール及び/又はセラミックウールから選択された緩和層10と、耐火セメントの固結層11とから成る4層構造を構成するものであるから、酸素センサー3を堅固な組立構造体とすることができ、しかも、緩和層10の無機質ウール材により、組立構造体の公差を吸収すると共に、侵入空気の拡散滞留を機能せしめ、これにより酸素吸着層9による酸化の確実性を保証し、安定した測定を可能にするという効果がある。
【0040】
更に請求項3に記載の本発明によれば、固結層11がZrO2 −SiO2 系の耐火セメント又はAl2 O3 系の耐火セメントから成るので、密着性を良好とした耐火性の固結層11を得ることができるばかりでなく、固結層11の気孔率が小さく、しかも、固体電解質素子4との間における熱膨張率も小さく組立構造体として安定した酸素センサー3を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来装置を示しており、(A)は溶融金属中の溶存酸素を測定するための装置を示す概略図、(B)は溶融金属中の溶質元素を測定するための装置を示す概略図である。
【図2】本発明の第1実施形態を示す縦断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態を示しており、(A)は縦断面図、(B)は測温手段の拡大断面図、(C)は(B)のC−C断面図、(D)は測温手段の先端部の横断面図である。
【符号の説明】
1 測温センサー
2 外部電極
3 酸素センサー
4 固体電解質素子
4a 測定部
4b 基準部
4c 筒状室
5 基準極
5a 基準物質
6 内部電極
6a 金属棒
7 外面電極
8 安定保護層
9 酸素吸着層
10 緩和層
11 固結層
12 測温手段
13 碍子
14 熱電対
14a 測温部
15 絶縁剤
16 耐火セメント[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a molten metal probe used for measuring dissolved oxygen or solute elements in molten metal.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a device for measuring dissolved oxygen in a molten metal and a device for measuring a solute element in a molten metal are known. The former is configured as shown in FIG. The configuration is as shown in B).
[0003]
As shown in FIG. 1A, an apparatus for measuring dissolved oxygen in a molten metal includes a
[0004]
Therefore, according to this apparatus, the
[0005]
On the other hand, an apparatus for measuring a solute element in a molten metal is basically the same as the above-described dissolved oxygen measuring apparatus as shown in FIG. 4 is different in that an
[0006]
Therefore, according to this apparatus, since the activity of the element to be measured in the molten metal M is converted into the oxygen activity by the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The technique for measuring dissolved oxygen or solute elements in molten metal by using the apparatus as described above is theoretically extremely excellent, but has various unsolved problems in practical use. Unless these problems are solved, stable measurement cannot be realized.
[0008]
For example, when high-temperature outside air enters the cylindrical chamber 4c of the
[0009]
Further, when the outside air enters the cylindrical chamber 4c, the
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present inventors found that it is necessary to seal the
[0011]
In this regard, as a result of repeated keen research, the inventors of the present invention, when filling the cylindrical chamber 4c of the
[0012]
Therefore, the present invention is configured as a means in the molten metal probe constituting the dissolved oxygen measuring device in the molten metal and the molten metal probe constituting the solute element measuring device in the molten metal as described above. A sealing agent filled in the cylindrical chamber so as to be embedded is selected from Al 2 O 3 powder and / or ZrO 2 powder, and a stable protective layer filled in the cylindrical chamber in contact with the reference material, and graphite powder And / or an oxygen adsorbing layer selected from carbide powder and in contact with the stable protective layer and filled in a cylindrical chamber, and selected from quartz wool and / or alumina wool and / or ceramic wool and in contact with the oxygen adsorbing layer. A relaxation layer filled in the cylindrical chamber, and a consolidated layer made of refractory cement and in contact with the relaxation layer and filled in the cylindrical chamber.
[0013]
By the way, it is preferable that the refractory cement constituting the consolidated layer is selected from ZrO 2 —SiO 2 refractory cement or Al 2 O 3 refractory cement.
[0014]
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
(First embodiment)
FIG. 2 shows an
[0016]
On the other hand, the
[0017]
By the way, the cylindrical chamber 4c of the
[0018]
The stable
[0019]
Thus, a stable
[0020]
The
[0021]
By the way, the oxide produced | generated by adsorb | sucking to the
[0022]
In order to satisfy such conditions, graphite powder or carbide (WC, ZrC, SiC) alone or a mixture thereof is selected, and in addition, in order to facilitate the formation of a seal layer in close contact with the stable
[0023]
As described above, in the vicinity of the opening at the tail end of the cylindrical chamber 4c, there are the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
According to the above sealing structure, the
[0027]
However, the refractory cement of the
[0028]
Therefore, it is presumed that most of the air that has passed through the
[0029]
In this regard, a
[0030]
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows an
[0031]
The temperature measuring means 12 constitutes a sheath thermocouple including an
[0032]
By the way, according to the second embodiment, at the time of the predetermined measurement using the
[0033]
In either the dissolved oxygen measuring device shown in FIG. 1A or the solute element measuring device shown in FIG. 1B, the oxygen concentration or solute element concentration is between the
[0034]
Therefore, according to the second embodiment, since the temperature difference between the temperature TH of the
[0035]
At this time, when the temperature measuring portion 14a of the
[0036]
【The invention's effect】
According to this invention, the molten metal probe which comprises the dissolved oxygen measuring apparatus in the molten metal of
[0037]
That is, since the stable
[0038]
In addition, since the
[0039]
In particular, according to the present invention, the sealing agent comprises a
[0040]
Further according to the present invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a conventional apparatus, (A) is a schematic diagram showing an apparatus for measuring dissolved oxygen in molten metal, and (B) shows an apparatus for measuring solute elements in molten metal. FIG.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention.
3A and 3B show a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a longitudinal sectional view, FIG. 3B is an enlarged sectional view of a temperature measuring means, and FIG. 3C is a sectional view taken along the line CC in FIG. (D) is a cross-sectional view of the tip of the temperature measuring means.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記内部電極を埋入せしめるように筒状室に充填されたシール剤が、Al2 O3 粉末及び/又はZrO2 粉末から選択され且つ前記基準物質(5a)に接して筒状室に充填された安定保護層(8)と、黒鉛粉末及び/又はカーバイド粉末から選択され且つ前記安定保護層に接して筒状室に充填された酸素吸着層(9)と、石英ウール及び/又はアルミナウール及び/又はセラミックウールから選択され且つ前記酸素吸着層に接して筒状室に充填された緩和層(10)と、耐火セメントから成り前記緩和層に接して筒状室に充填された固結層(11)を構成して成ることを特徴とする溶融金属プローブ。A temperature measuring sensor that measures the temperature of the molten metal, an external electrode that is in electrical contact with the molten metal, and an oxygen sensor that is immersed in the molten metal, the oxygen sensor contacting one side of the molten metal A solid electrolyte element having oxygen ion conductivity, which constitutes a reference part with the other side part that does not contact the molten metal, and a cylindrical chamber that faces the reference part of the solid electrolyte element. A reference electrode made of a reference material and an internal electrode made of a metal rod inserted into the cylindrical chamber and having a tip embedded in the reference material, and a molten metal between the measurement part and the reference part of the solid electrolyte element In an apparatus for measuring dissolved oxygen in a molten metal by detecting an electromotive force generated by an oxygen partial pressure difference of a reference electrode with the external electrode and the internal electrode,
The sealing agent filled in the cylindrical chamber so as to embed the internal electrode is selected from Al 2 O 3 powder and / or ZrO 2 powder and is filled in the cylindrical chamber in contact with the reference substance (5a). A stable protective layer (8), an oxygen adsorbing layer (9) selected from graphite powder and / or carbide powder and filled in a cylindrical chamber in contact with the stable protective layer, quartz wool and / or alumina wool and And / or a relaxation layer (10) selected from ceramic wool and in contact with the oxygen adsorption layer and filled into the cylindrical chamber; and a consolidation layer made of refractory cement and in contact with the relaxation layer into the cylindrical chamber ( A molten metal probe characterized by comprising 11).
前記内部電極を埋入せしめるように筒状室に充填されたシール剤が、Al2 O3 粉末及び/又はZrO2 粉末から選択され且つ前記基準物質(5a)に接して筒状室に充填された安定保護層(8)と、黒鉛粉末及び/又はカーバイド粉末から選択され且つ前記安定保護層に接して筒状室に充填された酸素吸着層(9)と、石英ウール及び/又はアルミナウール及び/又はセラミックウールから選択され且つ前記酸素吸着層に接して筒状室に充填された緩和層(10)と、耐火セメントから成り前記緩和層に接して筒状室に充填された固結層(11)を構成して成ることを特徴とする溶融金属プローブ。A temperature measuring sensor that measures the temperature of the molten metal, an external electrode that is in electrical contact with the molten metal, and an oxygen sensor that is immersed in the molten metal, the oxygen sensor contacting one side of the molten metal The outer surface electrode is constituted by a mixed oxide mainly composed of an oxide of the element to be measured and / or an inorganic compound containing the oxide of the element to be measured provided at the part, and is based on the other side which does not contact the molten metal A solid electrolyte element having oxygen ion conductivity constituting a part, a reference electrode made of a reference material filled in a cylindrical chamber facing the reference part of the solid electrolyte element, and a reference substance inserted into the cylindrical chamber It is constituted by an internal electrode composed of embedded metal bar, the electromotive force generated by the oxygen partial pressure of the molten metal and the reference electrode between the outer surface electrode and the reference portion of the solid electrolyte element and the external electrode and the inner An apparatus for measuring the solute elements in the molten metal by detecting the electrodes,
The sealing agent filled in the cylindrical chamber so as to embed the internal electrode is selected from Al 2 O 3 powder and / or ZrO 2 powder and is filled in the cylindrical chamber in contact with the reference substance (5a). A stable protective layer (8), an oxygen adsorbing layer (9) selected from graphite powder and / or carbide powder and filled in a cylindrical chamber in contact with the stable protective layer, quartz wool and / or alumina wool and And / or a relaxation layer (10) selected from ceramic wool and in contact with the oxygen adsorption layer and filled into the cylindrical chamber; and a consolidation layer made of refractory cement and in contact with the relaxation layer into the cylindrical chamber ( A molten metal probe characterized by comprising 11).
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