JP3011699U

JP3011699U - スラグ・サンプラー

Info

Publication number: JP3011699U
Application number: JP1994014805U
Authority: JP
Inventors: 隆宏吉川; 考二恩田; 克博岩崎; 信一若松
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1995-05-30
Anticipated expiration: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【目的】良好なスラグ試料を確実に採取でき、採取試
料の取出しも容易なスラグ・サンプラーを提供する。【構成】冶金反応炉内の溶融金属の表面に形成される
スラグ層から試料用スラグを採取するためのスラグ・サ
ンプラー１０は、一端に容器収容空間２１を有する細長
い筒体２０と、この筒体の容器収容空間の中に収容した
略々円筒形状の試料容器３０とを備える。筒体はその側
面に容器収容空間に連通した試料流入口２２を有する。
試料容器は、筒体の試料流入口と連通する試料流入口を
有する分解可能な容器であり、その円筒形状の軸心に沿
った縦方向に延在して試料容器内の空間を分割する少な
くとも１枚の仕切板３５ａ〜３５ｃを有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、冶金反応炉内の溶融金属の表面に形成されるスラグ層から試料用スラグを採取するためのスラグ・サンプラーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

金属の溶融精練の過程ではスラグが生成する。スラグの主成分は珪素やアルミニウム等の酸化物であり、金属よりも比重が小さいことから溶融金属の表面に浮かんでスラグ層を形成する。このスラグ成分に関する情報は、精練状況を推定して精練効率を向上させる上で役に立つ。

【０００３】溶融炉内の溶融金属の表面に形成されるスラグ層から試料用スラグを採取する装置にスラグ・サンプラーがある。従来のスラグ・サンプラーとしては例えば実公昭６４−７３２５号公報に開示されたものがある。同公報のスラグ・サンプラーは、図４及び図５に示すように、紙管等を素材とする管材９０の外周に針金状の金属製耐熱材９１を巻回し、更に、スラグ付着量を増せるようにセメント９２を耐熱材の各巻の外周一部を残して、隣り合う耐熱材と耐熱材の間に塗布してなるものである。このスラグ・サンプラーをランス等に装着して溶融炉内の溶融金属に浸漬して引き上げると、針金状金属製耐熱材を巻付けた部分にスラグが付着して採取される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

同公報のスラグ・サンプラーでは、溶融炉内の溶融金属に浸漬して引き上げる際に、スラグ・サンプラーのスラグ付着採取部分が、溶融金属の表面に形成されたスラグ層の位置に来るようにしなければならない。しかしながらスラグ層の高さは、原料や副原料の分量、炉内耐火物の損耗量、それに操業条件等によってかなり変動がある。そのため、スラグ・サンプラーを浸漬したときに、そのスラグ付着採取部分がスラグ層の位置にこない場合があり、スラグ採取ができないことがあった。この対策として、スラグ付着採取部分の長さＬを長くしてスラグ層の高さが変動しても確実に採取できるようにする方法をとることもできるが、その場合スラグ・サンプラーのコストが嵩み、又取扱いも煩雑になる。

【０００５】又、単なる筒体を用いても、溶融金属粒子がスラグと一緒に採取された時に、溶融金属とスラグが筒体内で反応し、採取した試料が溶融炉内の状況を的確に反映できなかった。

【０００６】そこで、本考案の目的は、良好なスラグ試料を確実に採取でき、又、その試料の取出しを容易にしたスラグ・サンプラーを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、冶金反応炉内の溶融金属の表面に形成されるスラグ層から試料用スラグを採取するためのスラグ・サンプラーにおいて、一端に容器収容空間を有する筒体と、筒体の容器収容空間の中に収容した試料容器とを備え、筒体は、その側面に容器収容空間に連通する試料流入口を有し、試料容器は筒体の試料流入口と連通する試料流入口を有する分解可能な容器であり、更に、試料容器は、縦に延在して該試料容器内の空間を分割する少なくとも１枚の仕切板を有することを特徴とするスラグ・サンプラーを提供する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の好適実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本考案の一実施例に係る温度プローブ兼用スラグ・サンプラーの縦断面図、図２は図１のスラグ・サンプラーの２−２線に沿った断面図であって試料容器を詳細に示した図、そして、図３は採取したスラグ試料を試料容器から取り出した状態を示した図である。

【０００９】図１に示した温度プローブ兼用スラグ・サンプラー１０は筒状で、その上端をランス等に取付けて昇降動させると、下端が冶金反応炉内の溶融金属（例えば転炉内の溶鋼等）に浸漬し、その後引き上げられる。本考案では、この溶融金属への浸漬及び引き上げにより溶融金属の温度測定を行なうと共に、金属表面に形成されているスラグ層から試料用スラグを採取する。

【００１０】スラグ・サンプラー１０は、プローブの保護管等に用いられている紙管で形成した細長い筒体２０を備える。この筒体２０は中空であり、その下端部の内部に容器収容空間２１を画成している。そして、この容器収容空間２１の中には略々円筒状の試料容器３０を収容している。筒体２０の下端部の側面には試料流入口２２を形成してあり、この試料流入口２２は容器収容空間２１に連通する。

【００１１】試料容器３０は円筒状の周壁３１と上板３２と底板３３とで画成してあり、周壁３１は、縦に延在する面によって２つの半体３１ａ、３１ｂに分割してある。これらの、周壁の半体３１ａ、３１ｂと、上板３２と、底板３３とは、互いに固着されておらず、後述する内管７０の中にそれらを装着することによって試料容器３０が構成されるようにしている。従って、試料容器３０は分解可能であり、これによって、採取した試料の取り出しを容易にしている。周壁３１の上端部近傍には、試料流入口３４を形成している。この試料流入口３４は、筒体２０の試料流入口２２と連通しており、採取されるスラグは筒体２０の試料流入口２２と試料容器３０の試料流入口３４とを介して試料容器３０内へ流入する。

【００１２】試料容器３０は更に、図１及び図２に示すように、その内部に仕切板３５ａ、３５ｂ、３５ｃを備えており、それら仕切板は、溶接等によって、その下端を底板３３に固定してあり、試料容器３０の円筒状の軸心に沿った縦方向に互いに平行に延在して、試料容器３０内の空間を分割している。仕切板３０ａ〜３５ｃどうしの間隔ｌ2 及びｌ3 と、両側の仕切板と周壁との間の間隔ｌ1 及びｌ4 とはいずれも約５mm〜約１０mmにするようにしており、従って試料容器３０内の空間が、それら仕切板３５ａ〜３５ｃによって約５〜約１０mmの幅の区画に分割されている。

【００１３】尚、仕切板３５ａ〜３５ｃは厚みが３mmの鉄板であり、溶融金属がスラグと一緒に流入しても十分に急冷が可能で、スラグーメタル反応を効果的に阻止することができ、炉内の状況を的確に反映した試料が得られる。この冷却効果は鉄板の厚みが１〜５mmでも十分に得られる。

【００１４】又、試料容器３０の底板３３の中央に開口３６を形成してあり、この開口３６を通して容器内温度センサ４０の検温部（例えば熱電対の温接点）が試料容器３０内の空間へ延入している。容器内温度センサ４０は、試料容器３０内にスラグが流入したことを検知するために備えたものである。

【００１５】本実施例のスラグ・サンプラー１０は溶融金属の温度を測定する温度プローブを兼ねるために、その下端に溶融金属温度センサ５０を備える、そして、この溶融金属温度センサ５０には、高温で溶融する保護キャップ５１を被せてある。スラグ・サンプラー１０は更に、容器内温度センサ４０及び溶融金属温度センサ５０からの配線を接続するための電気コネクタ６０を備える。

【００１６】試料容器３０、容器内温度センサ４０、溶融金属温度センサ５０、それに電気コネクタ６０を筒体２０の中に装備するために内管７０を使用している。内管７０には、例えば、保護管と同様の材質の紙管を使用ことができる。内管７０には長手方向中央の側面に試料流入口７１を形成してある。この内管７０の中に部材６１を挿入し、続いて、この内管７０の下端から、試料容器３０の上板３２と、互いに組合せた試料容器３０の周壁３１の半体３１ａ及び３１ｂと、仕切板３５ａ〜３５ｃを固設した試料容器３０の底板３３とをこの順序で挿入して行き、内管７０の中に試料容器３０を形成する。この時、試料容器３０の試料流入口３４の位置と内管７０の試料流入口７１の位置とを揃えるようにする。続いて、内管７０の中へ、容器内温度センサ４０を取付けたマウント部材４１と、保護キャップ５１を被せた溶融金属温度センサ５０を取付けたマウント部材５２とを挿入して、これらを装着する。そして電気コネクタ６０を内管７０の上端に取付ける。尚、容器内温度センサ４０ないし溶融金属温度センサ５０と電気コネクタ６０とを接続する配線は、内管７０の外周面を経由させている。

【００１７】以上のようにして構成要素を内管７０に組み付けて形成したユニットを、保護管である筒体２０の中に挿入し、このとき、筒体２０の流入口２２の位置とユニットの流入口の位置を揃えるようにする。この後、溶融金属温度センサ５０を取付けたマウント部材５２と筒体１０の内周面との間と、夫々の試料流入口の周縁部とを、夫々耐火セメントで密封して、保護管である筒体２０の内部に溶融金属が侵入するのを防止する。これによって、図１に示した温度プローブ兼用スラグ・サンプラー１０が完成する。

【００１８】使用時には、この温度プローブ兼用スラグ・サンプラー１０をランスの先端のホルダー部（不図示）に装着する。ホルダー部の先端には電気コネクタが備えられており、その電気コネクタが、スラグ・サンプラー１０の電気コネクタ６０に接続される。ランス昇降装置（不図示）等によって、そのランスを昇降させることによって、スラグ・サンプラー１０を冶金反応炉内の溶融金属に浸漬して引き上げる。浸漬して行く過程で、溶融金属の表面に形成されているスラグ層の中に試料流入口が沈んだならば、スラグが試料容器３０に流れ込みはじめ、スラグが流れ込みはじめたことは容器内温度センサ４０の検出温度の急上昇によって確認することができる。スラグの粘度が高いことや、スラグ層の厚さが薄いことが予想される場合には、容器内温度センサ４０の検出温度が急上昇をはじめた時点でランスの下降をしばらく停止させて、試料容器３０内に完全にスラグが充満する時間を取るようにするのも良い。流入したスラグは、試料容器３０の周壁３１や仕切板３５ａ〜３５ｃによって冷却されて凝固する。

【００１９】試料容器３０にスラグが充満した後に、スラグ・サンプラー１０を更に、先端に備えた溶融金属温度センサ５０が十分に溶融金属の中に浸漬される位置まで下降させる。溶融金属の中に浸漬すると、溶融金属温度センサ５０の保護キャップ５１が溶け、溶融金属の温度を測定することができる。このとき、流入口がスラグ層を通過して溶融金属内に入っても、試料容器３０内のスラグは既に凝固しているため、試料容器３０内に溶融金属が流入することはない。温度測定後に、スラグ・サンプラー１０を引き上げて回収する。

【００２０】スラグ・サンプラー１０を回収したならば、保護管である筒体２０及び内管７０を破断して試料容器３０を取り出す。取り出した試料容器３０は、周壁３１の２つの半体３１ａ、３１ｂと、上板３２と、底板３３とに容易に分解することができる。試料容器３０の中で凝固したスラグＳは、図３に示すように底板３３に固設した仕切板３５ａ〜３５ｃの周囲に付着した形で得られる。この凝固スラグＳをハンマー等で軽く叩く等すると、スラグが粉砕されて取り出され、こうして回収したスラグ試料を、スラグ成分の分析に回せば良い。

【００２１】尚、０．１〜１mmの厚みの紙又は金属箔で試料流入口２２又は試料流入口３４を密閉しても良い。これにより、炉内に厚いスラグ層があっても、紙が焼却又は金属箔が溶解するまでの間、スラグの流入を阻止でき、任意の深さ位置からスラグを採取することができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のスラグ・サンプラーによれば、金属等の混入のない良好なスラグ試料を確実に採取でき、また、採取したスラグ試料をスラグ・サンプラーから容易に取り出せるという、優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好適実施例に係る温度プローブ兼用ス
ラグ・サンプラーの縦断面図である。

【図２】図１のスラグ・サンプラーの２−２線に沿った
断面図であって試料容器を詳細に示した図である。

【図３】図１のスラグサンプラーで採取したスラグ試料
を試料容器から取り出した状態を示した図である。

【図４】従来のスラグ・サンプラーの一部破断した断面
図である。

【図５】図４の従来のスラグ・サンプラーの部分拡大図
である。

【符号の説明】

１０スラグ・サンプラー２０筒体２１筒体の容器収容空間２２筒体の試料流入口３０試料容器３１（３１ａ、３１ｂ）試料容器の周壁３２試料容器の上板３３試料容器の底板３４試料容器の試料流入口３５ａ、３５ｂ、３５ｃ試料容器の仕切板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者恩田考二千葉県市川市鬼高３−28−23 大阪酸素工業株式会社市川工場内 (72)考案者岩崎克博東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)考案者若松信一東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】冶金反応炉内の溶融金属の表面に形成さ
れるスラグ層から試料用スラグを採取するためのスラグ
・サンプラーであって、一端に容器収容空間を有する筒体と、該筒体の該容器収
容空間の中に収容した試料容器とを備え、前記筒体は、その側面に前記容器収容空間に連通する試
料流入口を有し、前記試料容器は、前記筒体の前記試料流入口と連通する
試料流入口を有する分解可能な容器であり、更に、前記
試料容器は、縦に延在して該試料容器内の空間を分割す
る少なくとも１枚の仕切板を有することを特徴とするス
ラグ・サンプラー。
【請求項２】前記試料容器はその底部に、該試料容器
にスラグが流入したことを検知する温度センサを備える
請求項１に記載のスラグ・サンプラー。
【請求項３】前記仕切板が前記試料容器内の空間を約
５mm〜約１０mmの厚さの複数の空間に仕切る請求項１又
は２に記載のスラグ・サンプラー。
【請求項４】前記試料流入口を紙又は金属箔で密閉し
た請求項１乃至３の何れかに記載のスラグ・サンプラ
ー。
【請求項５】前記筒体の前記一端に溶融金属温度セン
サを備えて温度プローブ兼用とした請求項１乃至４の何
れかに記載のスラグ・サンプラー。