JPS6259779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属精練炉内の溶融金属の測温およ
び／または試料採取方法に関する。

炉内の溶融金属の測温および／または試料採取
に用いられる従来からの転炉のサブランス設備
は、転炉の上方に設けられている長尺物であるの
で転炉上方の建家が高くなること、転炉上方の炉
口フードを貫通して炉内に降下されたサブランス
に地金やスラグが大量に付着すると、上昇時に炉
口フードから抜けなくなり、転炉運転を休止する
必要が生じるとともに、サブランスに付着した地
金やスラグを除去するために非常に困難な作業が
要求されること、操業中の転炉の鉛直炉軸上にあ
るメインランスの位置を避けてその炉軸からはず
れた位置で転炉内に挿入されるので、サブランス
は炉中心側と炉壁側とで異なる熱負荷を受けサブ
ランスが変形すること等の問題がある。

このような欠点を解決するために転炉の炉底ま
たはその炉底に近接した側壁に挿入筒を接続し、
その挿入筒からシールのためのガスを噴入すると
ともにプローブを押込んで溶融金属の測温およ
び／または試料採取を行なう方法が提案されてい
る（特願昭54−25785）。この方法においては、炉
内に吹込まれるシール用ガスがプローブの試料流
入孔付近を流過して溶融金属が試料流入孔から流
入するのを妨げることがあり、それを防止するた
めにプローブの外周には半径方向外方に突出した
環状突起が設けられている。そのためプローブを
挿入するための挿入筒の内径を前記環状突起の突
出量だけ余分に大きくしなければならない。しか
し挿入筒内面とプローブとの間の環状の間隙が大
となるのでシールのためのガスの流量を大としな
ければならず、したがつてガスの消費量が大とな
る欠点があつた。

本発明は炉底または炉底に近接した側壁から溶
融金属の測温および／または試料採取を行なう方
法において、前述の技術的課題を解決することを
目的とする。

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例の全体断面図であ
る。金属精練炉たとえば転炉１の炉底１ａには挿
入筒２が設けられる。転炉１内の溶融金属９の測
温および／または試料採取のためのプローブ３
は、押込装置４によつて挿入筒２から転炉１内に
挿入される。

第２図は挿入筒２付近の拡大縦断面図である。
挿入筒２は、転炉１ａに形成された羽口１０に連
通し、その羽口１０から転炉１の外方に一直線状
に延びる筒体５と、開閉弁６と、逆止弁７と、可
撓管８とがこの順に一体的に連結されて成る。筒
体５の一端部は、炉底１ａにフランジ接合され
る。筒体５の他端部に固着された開閉弁６は、た
とえば仕切弁のごとくであつて、開弁状態におい
て筒体５と通路１３とが一直線状に連通し、プロ
ーブ３の転炉１内への挿脱を許容する構造を有す
る。筒体５には、半径方向外方に突出したガス導
入管１１が接続される。このガス導入管１１はト
ラニオン軸２８（第１図参照）に形成されたガス
流路３８を経てガス供給源（図示せず）に接続さ
れる。筒体５には溶融金属９が炉内から流出する
ことを防いでシールするためのガスが転炉１の操
業時においてガス供給源から常時噴流される。

逆止弁７は通路１３の軸線に直角なピン１４に
よつて一端部が枢支された平板状の弁体１５を、
ばね１６によつて通路１３を遮蔽する方向に付勢
して成る。通路１３のピン１４と反対側には回動
阻止片１７が設けられており、第２図のごとく弁
体１５が回動阻止片１７に当接した状態で通路１
３が遮蔽される。押込装置４によつてプローブ３
を転炉１内に挿入する際には、弁体１５はプロー
ブ３に押されて開けられる。したがつてプローブ
３は、逆止弁７を自在に通過することができる。
このように構成された逆止弁７は開閉弁６がダス
トなどによつて完全に遮断することができなくな
つたときに、転炉１内の溶融金属９が開閉弁６か
ら押込装置４に向けて流下することを防止する。

可撓管８の下端部には、外鍔１２ａと、その外
鍔１２ａの周縁部から軸線に沿つて押込装置４側
に向けて延びる筒部１２ｂとから成るソケツト１
２が固着される。

このような挿入筒２は鉛直線と角度αを成して
転炉１の炉底１ａに取付けられる。この角度α
は、30゜≦α≦150゜に選ばれる。なお挿入筒２
は、転炉１の炉底１ａに近接した側壁に取付けら
れてもよい。角度αが150度を超え、180度以下の
範囲では、シールガス量が多量に必要になり、ま
たプローブをシールガスより離すことが困難とな
る。角度αが30度未満の範囲では、現実の装置の
構成上、ありえない。

第３図はプローブ３の拡大縦断面図であつて、
参考までに示す。試料採取室２０を備える試料採
取容器１９は多重積層紙から成る保護筒１８によ
つて一体的に外囲される。試料採取室２０に連通
した試料流入孔２１が保護筒１８の先端付近にお
ける側壁１８ａおよび試料採取容器１９の側壁１
９ａを貫通して形成される。保護筒１８の先端部
１８ｃには熱電対２４が埋込まれた溶融金属測温
体２５が、後部１９ｂには、熱電対２６が埋込ま
れた凝固点測温体２７が固着される。各熱電対２
４，２６のリード線は保護筒１８の後端部１８ｂ
から外方に引出される。プローブ３の後端部に
は、押込用シリンダ２９のピストン棒２２の先端
が挿入される。

第４図は第１図の切断面線−から見た断面
図である。第１図および第２図を参照して、押込
装置４はプローブ３を転炉１内に押込むための押
込用シリンダ２９を備える。この押込用シリンダ
２９の転炉１側の一端部には、押込用シリンダ２
９と同一軸線を有する案内筒３０が接続される。
案内筒３０の端部には可撓管８のソケツト１２に
着脱自在に嵌合する外鍔３１が固着される。押込
用シリンダ２９の途中には、支持リング３２が一
体的に設けられており、この支持リング３２には
一直径線上で枢軸３３が固着される。この枢軸３
３は、支持台３４に立設されたブラケツト３５，
３６によつて軸支される。枢軸３３の一端部に
は、歯車３７が固着される。支持台３４には、減
速機付モータ３９が固定されており、このモータ
３９の出力軸には前記歯車３７に噛合する歯車４
０が固定される。そのため、モータ３９を駆動す
ることにより、押込用シリンダ２９および案内筒
３０は枢軸３３のまわりに回動され、したがつて
押込用シリンダ２９および案内筒３０を任意の角
度で傾斜させて可撓管８に確実に接続することが
できる。

転炉１の下方におけるピツトなどの側壁４１に
は、基板４２が固定される。この基板４２上に
は、支持体４４が設けられる。この支持体４４に
は、円周方向等間隔にシリンダ４５，４６，４７
が設けられる。各シリンダ４５〜４７はピン４
８，４９，５０によつて支持台３４の下面に連結
される。各シリンダ４５〜４７は、押込用シリン
ダ２９の周方向に等間隔に配置される。したがつ
て各シリンダ４５〜４７を伸縮駆動することによ
つて支持台３４および押込用シリンダ２９の軸線
方向位置を定めることができる。

押込装置４において、ピストン棒２２の長さ
は、押込用シリンダ２９を伸長駆動したときに、
プローブ３の溶融金属測温体２５および金属精練
炉２１が、第２図に示すごとく転炉１内における
シールガスの上昇気泡流２３よりも距離l1および
l2だけ内方に位置するような長さに選ばれる。距
離l1およびl2はプローブ３の外径ｄの５倍以上で
ある。外径ｄが５倍未満では、代表的な温度を計
測することができない。

転炉１内の溶融金属９の測温および／または試
料採取に当つては、シリンダ４５〜４７およびモ
ータ３９を駆動して案内筒３０の外鍔３１をソケ
ツト１２に嵌合して連結する。なお、可撓管８は
案内筒３０と逆止弁７との軸線が多少ずれること
を許容する。案内筒３０を挿入筒２に連結した
後、開閉弁６を開弁する。そして押込用シリンダ
２９を伸長駆動して第２図の仮想線で示すごとく
ピストン棒２２の先端部に装着されたプローブ３
を挿入筒２から転炉１内の溶融金属９内に押し込
む。

このプローブ３の押込操作時において挿入筒２
内には、ガス導入管１１からシールガスが噴入さ
れており、そのシールガスは第２図に示すごとく
プローブ３およびピストン棒２２、ならびに筒体
５の間の環状の間隙を流通して転炉１内に噴出す
る。したがつて転炉１内の溶融金属９が挿入筒２
内に流出することが避けられる。噴入されたシー
ルガスは、矢符２３で示すごとく転炉１内で気泡
流となつて上昇する。

プローブ３は、その上昇気泡流２３よりも転炉
１の内方に深く挿入されしかも溶融金属測温体２
５および試料流入孔２１が上方に位置するように
配置されている。したがつてシールガスの上昇気
泡流２３が溶融金属測温体２５および試料流入孔
２１付近を流過することはなく、転炉１内の溶融
金属９が試料流入孔２１から試料採取室２０内に
容易に流入し、かつシールガスによつて加熱また
は冷却されない代表的な溶融金属９の温度が測温
される。

プローブ３によつて測温および／または試料採
取を行なつた後、押込用シリンダ２９を縮小駆動
してプローブ３を案内筒３０内に戻す。次いで、
開閉弁６を閉じて案内筒３０と挿入筒２との連結
を外して操作が完了する。

本発明は、上述の実施例の転炉だけでなく、脱
ガス炉、電気炉、混銑炉などの金属精練炉やレー
ドルに関連して広く実施することができる。

上述のごとく本発明によれば、プローブを、そ
の溶融金属測温体および試料流入孔がシールガス
の上昇気泡流から離反して位置するように金属精
練炉内に挿入するので、プローブの外周に環状突
起を設けなくても溶融金属測温体がシールガスの
影響を受けずかつ溶融金属が試料流入孔に流入す
るのを妨げられることはない。したがつて挿入筒
を小径にすることが可能であり、それに応じてシ
ールガスの消費量を低減することができる。

また本発明によれば、プローブ溶融金属測温体
および試料流入孔の位置は、プローブの軸線に沿
つてシールガス上昇気泡流から少なくともプロー
ブ外径の５倍以上離反するように選ばれており、
したがつて代表的な温度の計測が確実に可能にな
る。

しかも本発明によればまた、挿入筒の軸線は、
鉛直線と30度以上でかつ150度以下の角度を成し
て形成されているので、シールガス量がむやみに
多量に必要になることはなく、またプローブをシ
ールガスより離すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体断面図、第２
図は第１図の挿入筒２付近の拡大断面図、第３図
はプローブ３の断面図、第４図は第１図の切断面
線−から見た断面図である。 １……転炉、１ａ……炉底、２……挿入筒、３
……プローブ、４……押込装置、９……溶融金
属、２１……試料流入孔、２３……上昇気泡流、
ｄ……プローブ外径、α……挿入筒の傾斜角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属精練炉の炉底または炉底に近接した側壁
   に設けた挿入筒からシールガスを噴入するととも
   に溶融金属測温体および／または試料流入孔を備
   えるプローブを挿入して溶融金属の測温および／
   または試料採取を行なう方法において、前記プロ
   ーブを、溶融金属測温体および試料流入孔が金属
   精練炉内におけるシールガスの上昇気泡流から離
   反して位置するように金属精練炉に挿入し、前記
   プローブの溶融金属測温体および試料流入孔の位
   置は、プローブの軸線に沿つてシールガス上昇気
   泡流から少なくともプローブ外径の５倍以上離反
   するように選ばれ、前記挿入筒の軸線は、鉛直線
   と30度以上であつてかつ150度以下の角度を成し
   て傾斜されることを特徴とする溶融金属の測温お
   よび／または試料採取方法。