JPH0697227B2 - Disk-shaped metal sample collection device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼等の溶融金属を採
取するに際し、ディスク状の金属試料を採取するための
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for collecting a disk-shaped metal sample when collecting molten metal such as molten steel.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、溶融金属の試料採取装置として
は、カップ状の試料採取容器を用いるカップ状サンプラ
ーと、偏平状の試料採取容器を用いるディスク状サンプ
ラーとが公知である。2. Description of the Related Art Conventionally, a cup-shaped sampler using a cup-shaped sampling container and a disk-shaped sampler using a flat-shaped sampling container are known as a molten metal sampling device.

【０００３】カップ状サンプラー及びディスク状サンプ
ラーにより採取された凝固試料は、何れも試料の一部分
をフラットな面に研磨し、その研磨面を発光分光分析に
供される。The coagulated samples collected by the cup-shaped sampler and the disc-shaped sampler are each ground by polishing a part of the sample to a flat surface, and the polished surface is subjected to emission spectroscopic analysis.

【０００４】カップ状サンプラーにより採取された溶融
金属の凝固試料は、円柱状の試料であるため、発光分光
分析に供するに際し、該試料を横断方向に切断し、その
切断面を研磨することにより分析面を形成しなければな
らない。また、試料採取容器が大容量であるため、装置
全体の重量増と大型化を招くことが不可避である。Since the solidified sample of the molten metal collected by the cup-shaped sampler is a cylindrical sample, it is analyzed by cutting the sample in the transverse direction and polishing the cut surface when it is subjected to emission spectroscopic analysis. A face must be formed. In addition, since the sample collection container has a large capacity, it is inevitable that the weight and size of the entire apparatus increase.

【０００５】これに対して、ディスク状サンプラーの場
合は、採取した溶融金属の凝固試料を発光分光分析に供
するに際し、試料を切断する必要はなく、試料採取容器
の厚肉壁による急冷組織化が進んだディスク状試料のフ
ラット面を研磨すれば足りるから、分析面を形成するた
めの準備工程数の点において前記カップ状サンプラーよ
りも有利である。また、試料採取容器が小容量であるか
ら、装置全体の軽量化及び小型化の点においても前記カ
ップ状サンプラーよりも有利である。On the other hand, in the case of the disk-shaped sampler, it is not necessary to cut the sample when subjecting the collected solidified sample of the molten metal to the emission spectroscopic analysis, and the rapid cooling organization due to the thick wall of the sample collecting container Since it suffices to polish the flat surface of the advanced disc-shaped sample, it is more advantageous than the cup-shaped sampler in the number of preparation steps for forming the analysis surface. Further, since the sample collection container has a small capacity, it is more advantageous than the cup-shaped sampler in terms of weight reduction and size reduction of the entire apparatus.

【０００６】ところで、従来、溶融金属の試料採取装置
は、試料採取容器に測温素子を挿入し、該測温素子の先
端を容器内における溶融金属の最終凝固点の近傍に配置
せしめたものが公知である。この測温素子の目的は、採
取した溶融金属の凝固温度を測定することにより、該金
属中の炭素含有量を推定せしめるためである。そこで、
測温素子により溶融金属の凝固温度を正確に測定するた
めには、試料採取容器の容量を可及的に大とすることに
より温度測定点近傍における急冷・急凝固を防止し、測
温素子により検知され記録される温度指示波形中に凝固
温度の平衡保持された領域が示されていなければならな
い。[0006] By the way, conventionally, a molten metal sample collecting device is known in which a temperature measuring element is inserted into a sample collecting container and the tip of the temperature measuring element is arranged in the vicinity of the final freezing point of the molten metal in the container. Is. The purpose of this temperature measuring element is to estimate the carbon content of the molten metal by measuring the solidification temperature of the molten metal. Therefore,
In order to accurately measure the solidification temperature of molten metal with a temperature measuring element, the capacity of the sampling container should be made as large as possible to prevent rapid cooling and rapid solidification near the temperature measurement point. The equilibrated region of solidification temperature must be indicated in the detected and recorded temperature indicator waveform.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
技術において、試料採取容器により採取した溶融金属の
凝固温度を、測温素子により測定するためには、試料採
取容器の容量を可及的に大としなければならないと考え
られており、通常、カップ状サンプラーが用いられてい
た。換言すれば、このような凝固温度測定のためには、
ディスク状サンプラーは不適当であると考えられてい
た。蓋し、ディスク状サンプラーは、試料採取容器を厚
肉壁により形成するのが一般的であり、しかも、該容器
内の容量を小さく形成することにより、流入した溶融金
属を急冷し短時間のうちに凝固せしめてしまい、該容器
中に測温素子を配置して凝固温度測定を意図しても、測
温素子により検知される温度指示波形中に前述したよう
な平衡保持領域を示さないからである。As described above, in the prior art, in order to measure the solidification temperature of the molten metal sampled by the sample collection container with the temperature measuring element, the capacity of the sample collection container should be as large as possible. It is considered that the size of the sampler must be large, and a cup-shaped sampler is usually used. In other words, for such solidification temperature measurement,
Disc-shaped samplers were considered unsuitable. In the case of the lid-like and disk-shaped sampler, the sampling container is generally formed by a thick wall, and by forming the volume in the container to be small, the inflowing molten metal is rapidly cooled and Even if the temperature measuring element is placed in the container to measure the coagulation temperature, the temperature indicator waveform detected by the temperature measuring element does not show the equilibrium holding region as described above. is there.

【０００８】このため、ディスク状サンプラーを用いた
従来の装置において、発光分光分析用の凝固試料の採取
と同時に、凝固温度の測定を行う複合型プローブを構成
するためには、ディスク状サンプラーと併設して、別
途、凝固温度測定専用のカップ状サンプラーを設け、こ
の専用のカップ状サンプラーの内部に測温素子を挿入し
ているのが現状であり、このような二つのサンプラーの
併用によるコスト高及び装置の大型化を余儀なくされて
いた。Therefore, in the conventional apparatus using the disk-shaped sampler, in order to construct a composite probe for measuring the coagulation temperature at the same time as collecting the coagulation sample for emission spectroscopic analysis, it is provided with the disk-shaped sampler. In addition, a cup-shaped sampler dedicated to measuring the solidification temperature is separately provided, and the temperature measuring element is inserted inside this dedicated cup-shaped sampler, which is a high cost due to the combined use of such two samplers. Also, the size of the device had to be increased.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、前述したディ
スク状サンプラーの利点を認識し、カップ状サンプラー
ではなくディスク状サンプラーを選択し採用した上で、
測温素子により、採取した溶融金属の凝固温度を好適に
測定することができるようにした装置を提供するもので
ある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention recognizes the advantages of the disc-shaped sampler described above, and selects and employs the disc-shaped sampler instead of the cup-shaped sampler.
It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of suitably measuring the solidification temperature of a molten metal sampled by a temperature measuring element.

【００１０】この点について、本発明者は、永年の研究
の結果、採取した溶融金属を凝固せしめる試料採取容器
の構成として、発光分光分析に適した試料を得ると共
に、溶融金属の凝固温度を安定して正確に測定するため
には、次の条件を満たすことが必要であることを知見し
た。With respect to this point, as a result of many years of research, the present inventor has obtained a sample suitable for emission spectroscopic analysis as a constitution of a sampling container for solidifying the collected molten metal and stabilizes the solidification temperature of the molten metal. We found that the following conditions must be met in order to perform accurate measurements.

【００１１】第一に、凝固試料の均質な組織を得るため
には、試料採取容器を、熱伝導性及び比熱の大きい材料
で形成することが必要である。First, in order to obtain a homogeneous structure of the solidified sample, it is necessary to form the sampling container with a material having high thermal conductivity and high specific heat.

【００１２】第二に、試料採取容器の内部において、凝
固温度を測定する測温素子の近傍に試料が巣を発生しな
いこと、即ち、容器に対する溶融金属の充填が良好であ
ることが必要である。Secondly, it is necessary that the sample does not form a cavity in the vicinity of the temperature measuring element for measuring the solidification temperature inside the sample collection container, that is, the container should be well filled with the molten metal. .

【００１３】第三に、ディスク状サンプラーとしつつ
も、凝固温度測定の精度を安定せしめるためには、試料
採取容器の容量は可能な限り大である方が良い。Thirdly, in order to stabilize the accuracy of the solidification temperature measurement while using the disk-shaped sampler, it is preferable that the capacity of the sampling container is as large as possible.

【００１４】第四に、前述した凝固試料の均質な組織を
得るために試料採取容器の冷却特性を良好ならしめる反
面、測温素子による凝固温度の測定を安定ならしめるた
めには、該容器の壁厚を容器の容量との関係で最適値に
設定する必要がある。Fourth, in order to obtain a uniform structure of the above-mentioned solidified sample, the cooling characteristics of the sampling container can be made good, while in order to make the measurement of the solidification temperature by the temperature measuring element stable, It is necessary to set the wall thickness to an optimum value in relation to the volume of the container.

【００１５】前記第一、第二の条件を満たすためには、
従来より種々研究がなされており、その結果、今日にお
いて、これらの点の課題に対しては、多くの解決手段が
提案されている。In order to satisfy the first and second conditions,
Various researches have been made so far, and as a result, many solutions have been proposed to solve the problems in these points.

【００１６】然しながら、前記第三、第四の条件につい
ては、従来より、全く研究がなされていない。前述した
ように、従来、ディスク状サンプラーにおいて凝固温度
を測温素子により測定することには無理があり、安定し
た正確な測温を行うことは困難と考えられて来たからで
ある。このため、従来、稀には、特開昭６３−３２３７
０号公報に示されるように、ディスク状サンプラーにお
いて測温素子を設けた装置が提案されていた事実がある
が、それは測温精度を期待できず、極めて信頼性が低い
ことを承知で提供されたものであるといわざるを得な
い。However, the above third and fourth conditions have not been studied so far. As described above, it is conventionally impossible to measure the coagulation temperature with a temperature measuring element in a disk-shaped sampler, and it has been considered difficult to perform stable and accurate temperature measurement. For this reason, in the past, in rare cases, there has been a problem in Japanese Patent Laid-Open No. 63-3237.
There is a fact that a device provided with a temperature-measuring element in a disk-shaped sampler has been proposed, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 0, but it is provided with the knowledge that it cannot be expected to have temperature-measuring accuracy and is extremely unreliable. There is no choice but to say that it is a thing.

【００１７】本発明者は、ディスク状サンプラーにおい
て溶融金属の凝固温度を安定して正確に測温するために
は、特に、前記第三、第四の条件が重要であることを認
識し、この点の研究を行い、実験を重ねた結果、次の場
合に前記第三、第四の条件を満たすことができることを
知得した。The present inventor has recognized that the above-mentioned third and fourth conditions are particularly important for stably and accurately measuring the solidification temperature of the molten metal in the disk-shaped sampler. As a result of conducting research on points and repeating experiments, it was found that the third and fourth conditions can be satisfied in the following cases.

【００１８】即ち、本発明者が知得したことは、幅寸法
ｗ、厚さ寸法ｄを、ｗ＞ｄとしたディスク状試料を得る
ためのディスク状サンプラーにおいて、鋼等の金属製の
試料採取容器が、該容器の採取室における少なくともデ
ィスク状試料のフラット面に臨む上下壁の肉厚ｔを、
７．０≦ｔ／ｄ×１００≦１４．０（但しｄ≧１８mm）
に構成することである。That is, what the present inventor has learned is that in a disc-shaped sampler for obtaining a disc-shaped sample in which the width dimension w and the thickness dimension d are w> d, sampling of metal such as steel is performed. The container has a wall thickness t of the upper and lower walls facing at least the flat surface of the disk-shaped sample in the collection chamber of the container,
7.0 ≦ t / d × 100 ≦ 14.0 (however d ≧ 18 mm)
Is to be configured.

【００１９】先ず、前提条件として、ｄ≧１８mmでなけ
ればならないのは、試料の厚さｄが１８mm未満である
と、容器の壁厚ｔとの関係に関わらず、溶融金属が容器
に流入するや否や短時間のうちに凝固してしまい、凝固
温度を安定して測定することができず、前記第三の条件
を充足できないからである。また、このような過度の急
冷により試料周囲からの凝固が早期に進行するため、溶
融金属の採取室内への充填が良好でなく、凝固試料の内
部に巣を生じてしまい、前記第二の条件を充足できない
からである。First, as a precondition, it is necessary that d ≧ 18 mm. If the thickness d of the sample is less than 18 mm, the molten metal flows into the container regardless of the relationship with the wall thickness t of the container. This is because it solidifies in a short time, the solidification temperature cannot be stably measured, and the third condition cannot be satisfied. Further, since solidification from around the sample progresses early due to such excessive quenching, the filling of the molten metal into the collection chamber is not good, and a nest is formed inside the solidified sample, and the second condition Because it cannot satisfy.

【００２０】次に、前記ｔ／ｄ×１００の下限値が７．
０以上でなければならないのは、これが７．０未満であ
ると、試料の厚さｄに対して容器の壁厚ｔが相対的に薄
過ぎて溶融金属の好ましい冷却特性を得ることができな
いからである。即ち、このような場合、採取した溶融金
属の冷却が好適に進行しないため、凝固温度点の測定が
困難で前記第三の条件を充足できないばかりか、凝固後
の試料が発光分光分析に適する均質な組織を示さず前記
第一の条件を充足できないからである。Next, the lower limit of t / d × 100 is 7.
It must be 0 or more because if it is less than 7.0, the wall thickness t of the container is too thin with respect to the thickness d of the sample and the preferable cooling characteristics of the molten metal cannot be obtained. Is. That is, in such a case, the cooling of the collected molten metal does not proceed properly, so that it is difficult to measure the solidification temperature point and the third condition cannot be satisfied, and the sample after solidification is a homogeneous solid suitable for emission spectroscopy. This is because the above-mentioned first condition cannot be satisfied without showing such a structure.

【００２１】一方、前記ｔ／ｄ×１００の上限値を１
４．０以下にすべきことは、本発明者において、試料の
厚さｄを規定する容器内の寸法と、壁厚ｔを異ならしめ
た種々の試料採取容器を多数実験した結果から得られた
最大の成果である。即ち、上述した従来技術における認
識の下では、ディスク状サンプラーの容器壁厚は、急冷
を目的とする限り、出来るだけ厚い方が良いことになる
が、本発明が目的とする凝固温度の安定した測定のため
には、前記第四の条件として述べたように、容器の壁厚
を、容器の容量との関係で最適値に設置しなければなら
ない。換言すれば、必要最小限の急冷を可能とする反
面、容器の熱吸収が過多であってはならず、採取された
溶融金属の冷却中に示される温度冷却曲線が、凝固温度
点において平衡保持領域を示し、測温素子による凝固温
度の検出を可能とするものでなければならない。On the other hand, the upper limit of t / d × 100 is set to 1
What should be set to 4.0 or less was obtained from the results of a large number of experiments by the inventor of the present invention on various sample collection vessels having different wall thickness t and internal dimension defining the thickness d of the sample. This is the greatest achievement. That is, according to the recognition in the above-mentioned prior art, the container wall thickness of the disk-shaped sampler should be as thick as possible for the purpose of quenching, but the solidification temperature of the present invention is stable. For the measurement, as described as the fourth condition, the wall thickness of the container must be set to an optimum value in relation to the volume of the container. In other words, while allowing the minimum required quenching, the container must not absorb too much heat and the temperature-cooling curve shown during cooling of the sampled molten metal should be equilibrated at the solidification temperature point. It must indicate the area and enable the temperature sensor to detect the coagulation temperature.

【００２２】この点に関して、本発明者の実験によれ
ば、測温素子により検知される温度指示波形が平衡保持
領域を示すために最適な溶融金属の冷却曲線を得るため
に容器の壁厚ｔを定めるに際しては、単なる容器の容量
ではなく、ディスク状試料の厚さｄが決定的な要因にな
るという驚くべき結果が判明した。そして、この目的の
ためには、前記ｔ／ｄ×１００の上限値を１４．０以下
にしなければならないことが実験上判明した。その理由
は必ずしも確かではないが、本発明者の推測によれば、
前記ｔ／ｄ×１００が１４．０を越えると、ディスク状
試料のフラット面に臨んで接触面積が最も大とされた容
器の上下壁において、試料の厚さｄに対する容器の壁厚
ｔが相対的に厚過ぎて、試料からの熱吸収能力が過多に
なり、容器から放出される潜熱が未凝固残湯の温度を平
衡凝固温度まで引き上げることが充分でなくなるからで
あると考えられる。In this regard, according to the experiments conducted by the present inventor, the wall thickness t of the container is obtained in order to obtain the optimum cooling curve of the molten metal so that the temperature indicating waveform detected by the temperature measuring element indicates the equilibrium holding region. It has been found that the surprising result is that the thickness d of the disk-shaped sample is a decisive factor in determining the value, not just the volume of the container. For this purpose, it was experimentally found that the upper limit of t / d × 100 should be 14.0 or less. The reason is not necessarily certain, but according to the inventor's speculation,
When t / d × 100 exceeds 14.0, in the upper and lower walls of the container having the largest contact area facing the flat surface of the disk-shaped sample, the wall thickness t of the container is relative to the sample thickness d. It is considered that this is because the heat absorption capacity from the sample becomes excessively large and the latent heat released from the container cannot sufficiently raise the temperature of the unsolidified residual hot water to the equilibrium solidification temperature.

【００２３】而して、本発明が前記目的達成のために第
一の手段として構成したところは、充填された溶融金属
を幅寸法ｗよりも厚さ寸法ｄを小としたディスク状の試
料となるように凝固せしるための採取室を形成した金属
製の試料採取容器を備え、該試料採取容器内に挿入した
測温素子の先端を前記採取室内における溶融金属の最終
凝固点の近傍に配置して成る装置において、前記試料採
取容器が、該採取室の少なくともディスク状試料のフラ
ット面に臨む上下壁の肉厚ｔを、７．０≦ｔ／ｄ×１０
０≦１４．０（但しｄ≧１８mm）に構成した点にある。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is configured as a first means, in which the filled molten metal is a disk-shaped sample in which the thickness dimension d is smaller than the width dimension w. A sampling chamber made of metal forming a sampling chamber for solidifying so that the tip of the temperature measuring element inserted into the sampling container is arranged near the final freezing point of the molten metal in the sampling chamber. In the device described above, the thickness of the upper and lower walls of the sampling chamber in the sampling chamber facing at least the flat surface of the disk-shaped sample is 7.0 ≦ t / d × 10.
The point is that 0 ≦ 14.0 (however, d ≧ 18 mm).

【００２４】また、本発明が第二の手段として構成した
ところは、充填された溶融金属を幅寸法ｗよりも厚さ寸
法ｄを小としたディスク状の試料となるように凝固せし
るための厚肉試料採取室と、該厚肉試料採取室に連なる
薄肉試料採取室とを一連に形成した金属製の試料採取容
器を備え、該試料採取容器内に挿入した測温素子の先端
を前記厚肉試料採取室内における溶融金属の最終凝固点
の近傍に配置して成る装置において、前記試料採取容器
が、該採取室の少なくともディスク状試料のフラット面
に臨む上下壁の肉厚ｔを、７．０≦ｔ／ｄ×１００≦１
４．０（但しｄ≧１８mm）に構成した点にある。The second aspect of the present invention is to solidify the filled molten metal into a disk-shaped sample having a thickness dimension d smaller than the width dimension w. The thick-walled sample collecting chamber and a thin-walled sample-collecting chamber connected to the thick-walled sample-collecting chamber in series are provided, and the tip of the temperature-measuring element inserted in the sample-collecting container is aforesaid. In a device arranged near the final freezing point of the molten metal in the thick-wall sampling chamber, the thickness of the upper and lower walls of the sampling chamber facing at least the flat surface of the disk-shaped sample in the sampling chamber is set to 7. 0 ≦ t / d × 100 ≦ 1
The point is that it is configured to be 4.0 (however, d ≧ 18 mm).

【００２５】更に、本発明が第三の手段として構成した
ところは、側部に流入口を設けた流入案内容器と、該流
入案内容器の下方に連通連結された試料採取容器と、両
容器の間に介装された両容器を連通せしめる小径連通路
を形成した仕切体とから成り、前記試料採取容器は、一
対の半割状の金属製皿部材を対向して突き合わせること
により構成され、前記仕切体の小径連通路に接続される
ボス部と、該ボス部に連なり充填された溶融金属を幅寸
法ｗよりも厚さ寸法ｄを小としたディスク状の試料とな
るように凝固せしるための厚肉試料採取室と、該厚肉試
料採取室に連なる薄肉試料採取室とを一連に形成し、前
記試料採取容器は、前記厚肉試料採取室の少なくともデ
ィスク状試料のフラット面に臨む上下壁の肉厚ｔを、
７．０≦ｔ／ｄ×１００≦１４．０（但しｄ≧１８mm）
に構成して成り、前記仕切体は、金属よりも熱伝導率の
低い保温材により成形されて成り、前記流入案内容器の
上部から仕切体の小径連通路を通じて試料採取容器内に
延びる測温素子を設け、該測温素子の先端を前記厚肉試
料採取室のほぼ中央に位置せしめた点にある。Further, the third aspect of the present invention is that an inflow guide container having an inflow port on its side, a sampling container connected in communication below the inflow guide container, and both containers are provided. It is composed of a partition body forming a small-diameter communication passage for communicating both containers interposed between, the sample collection container is constituted by abutting a pair of half-divided metal dish members facing each other, The boss portion connected to the small-diameter communication passage of the partition body and the molten metal continuously filled in the boss portion are solidified into a disk-shaped sample having a thickness dimension d smaller than the width dimension w. A thick-walled sample collection chamber for forming a thin-walled sample collection chamber connected to the thick-walled sample collection chamber in series, the sample collection container, at least the flat surface of the disk-shaped sample of the thick-walled sample collection chamber The thickness t of the upper and lower walls facing
7.0 ≦ t / d × 100 ≦ 14.0 (however d ≧ 18 mm)
The partition body is formed of a heat insulating material having a lower thermal conductivity than metal, and the temperature measuring element extends from the upper part of the inflow guide container through the small-diameter communication passage of the partition body into the sample collection container. Is provided, and the tip of the temperature measuring element is located substantially at the center of the thick sample collection chamber.

【００２６】[0026]

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳述す
る。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【００２７】図１において、ディスク状金属試料の採取
装置の外装を構成するプローブ本体１は、内部に流入案
内容器２と、該流入案内容器２の下方に連通連結された
試料採取容器３と、両容器２、３の間に介装され両容器
を連通せしめる小径連通路４を形成した仕切体５を内装
している。前記プローブ本体１は、内外二層構造とした
紙管製の保護管６、７を含み、内側の保護管６の内周側
に積層された紙管製の保持管８、９を含む。上側の保持
管８は、前記仕切体５及び流入案内容器２の外周を抱持
しつつ尾端方向に延び、下側の保持管９は、プローブ本
体１の先端近傍部に配置されている。前記流入案内容器
２の側部には、流入口１０を形成したセラミック製のノ
ズル１１を設けている。図示省略しているが、ノズル１
１の開口はプローブ本体１の外周に設けられた薄紙等の
保護膜により被覆されている。尚、プローブ本体１の先
端部は、セラミック製の栓体１２により閉塞されてお
り、溶融金属浴の温度を測定するための温度測定素子１
３を設けている。In FIG. 1, a probe main body 1 constituting the exterior of a disk-shaped metal sample collecting device has an inflow guide container 2 inside, and a sample collecting container 3 connected below the inflow guide container 2 in communication therewith. A partition body 5 having a small-diameter communication path 4 interposed between the two containers 2 and 3 for communicating the both containers is internally provided. The probe main body 1 includes paper tube-made protective tubes 6 and 7 having an inner and outer two-layer structure, and paper tube-made holding tubes 8 and 9 laminated on the inner peripheral side of the inner protective tube 6. The upper holding tube 8 extends toward the tail end while holding the outer peripheries of the partition body 5 and the inflow guide container 2, and the lower holding tube 9 is arranged near the tip of the probe body 1. A ceramic nozzle 11 having an inflow port 10 is provided on a side portion of the inflow guide container 2. Although not shown, the nozzle 1
The opening 1 is covered with a protective film such as thin paper provided on the outer periphery of the probe body 1. The tip of the probe body 1 is closed by a ceramic plug 12, and the temperature measuring element 1 for measuring the temperature of the molten metal bath is used.
3 is provided.

【００２８】前記流入案内容器２は、断面円形のカップ
状に形成されており、図示実施例では、鋼等の金属製の
円筒状周壁１４と、該周壁１４の頂部を閉塞する鋼等の
金属製の円板状頂壁１５とから構成されているが、一体
の有底カップ状に構成しても良い。The inflow guide container 2 is formed in a cup shape having a circular cross section, and in the illustrated embodiment, a cylindrical peripheral wall 14 made of metal such as steel, and a metal such as steel closing the top of the peripheral wall 14. Although it is composed of a disc-shaped top wall 15 made of a metal, it may be composed of an integral bottomed cup.

【００２９】前記試料採取容器３は、鋼等から成る一対
の半割状の金属製皿部材１６を対向して突き合わせるこ
とにより構成され、前記仕切体５の小径連通路４に接続
されるボス部１７と、該ボス部１７に連なる厚肉試料採
取室１８と、該厚肉試料採取室１８に連なる薄肉試料採
取室１９とを一連に形成している。即ち、図２（Ａ）に
示すように、前記皿部材１６は、前記ボス部１７を形成
するための半割筒部２０と、深さを９mm〜１３mm程度と
した深皿部２１と、深さを約２mm程度とした舌片状の浅
皿部２２とを一体に備え、このため、前記深皿部２１を
形成するための底壁２１ａ及び側壁２１ｂと、前記浅皿
部２２を形成するための底壁２２ａ及び側壁２２ｂを備
えている。図２（Ａ）には一方の皿部材１６だけを示し
ているが、同形同大の皿部材１６の一対を用い、両皿部
材１６、１６を対向して突き合わせることにより試料採
取容器３を形成する。The sample-collecting container 3 is constituted by a pair of half-divided metal dish members 16 made of steel or the like facing each other, and connected to the small-diameter communication passage 4 of the partition body 5. A portion 17, a thick sample collection chamber 18 connected to the boss portion 17, and a thin sample collection chamber 19 connected to the thick sample collection chamber 18 are formed in series. That is, as shown in FIG. 2 (A), the dish member 16 includes a half-cylindrical portion 20 for forming the boss portion 17, a deep dish portion 21 having a depth of about 9 mm to 13 mm, and a deep dish portion 21. The tongue-shaped shallow dish portion 22 having a height of about 2 mm is integrally provided, and therefore the bottom wall 21a and the side wall 21b for forming the deep dish portion 21 and the shallow dish portion 22 are formed. It has a bottom wall 22a and a side wall 22b. Although only one dish member 16 is shown in FIG. 2 (A), a pair of dish members 16 of the same shape and size are used, and both dish members 16 and 16 are opposed to each other and abutted against each other. To form.

【００３０】前記仕切体５は、金属よりも熱伝導率の低
い保温材、例えばシェルモールドにより、分厚い円盤状
に成形されている。このように仕切体５をシェルモール
ドの成形物としておけば、通気性を備えるので、試料採
取容器３内のエアーやガスの排気性に優れ、該容器３内
における凝固試料に巣が発生することを防止できる。あ
わせて、シェルモールドの成形物によれば、外力により
崩壊容易であるため、採取した凝固試料を取出すに際し
て、試料採取容器３内の凝固試料と流入案内容器２内の
不要凝固金属との分離を容易に行い得る。The partition 5 is formed in a thick disk shape by a heat insulating material having a lower thermal conductivity than metal, such as a shell mold. If the partition body 5 is formed as a shell-molded product in this way, since it has air permeability, it is excellent in exhausting air and gas in the sample collection container 3, and cavities are generated in the solidified sample in the container 3. Can be prevented. In addition, according to the molded product of the shell mold, it is easy to disintegrate due to an external force. Therefore, when the collected solidified sample is taken out, the solidified sample in the sample collection container 3 and the unnecessary solidified metal in the inflow guide container 2 are separated. It can be done easily.

【００３１】この仕切体５は、予め一対の皿部材１６、
１６を突き合わせることにより組み立てられた試料採取
容器３のボス部１７を取り囲んで一体に成形される。従
って、一対の皿部材１６、１６は、ボス部１７を仕切体
５の内部に埋入し保持されるので、これにより突き合わ
せ状態を維持される。然しながら、この仕切体５による
固定保持だけでは充分でない場合は、皿部材１６、１６
の浅皿部２２、２２を固定保持するために、図２（Ｂ）
に示すような一対の板状の鋼製クリップ２３が使用され
る。即ち、一対のクリップ２３、２３により、一対の皿
部材１６、１６の浅皿部２２を挟持固定する。このクリ
ップ２３、２３は、前述した本来のクリップ機能の他、
薄肉試料採取室１９の放熱機能を有し、該採取室１９内
に流入した溶融金属の急冷化を一層促進せしめる。従っ
て、必要に応じて、使用すべきクリップ２３の数を増減
選択することが自由である。This partition body 5 has a pair of dish members 16,
The boss portion 17 of the sample collection container 3 assembled by abutting 16 is surrounded and integrally molded. Therefore, the pair of dish members 16 and 16 are embedded and held in the partition body 5 with the boss portion 17, and thus the abutted state is maintained. However, if the fixed holding by the partition body 5 is not sufficient, the dish members 16, 16
2B for fixing and holding the shallow plates 22, 22 of FIG.
A pair of plate-shaped steel clips 23 as shown in FIG. That is, the shallow dish portion 22 of the pair of dish members 16, 16 is clamped and fixed by the pair of clips 23, 23. These clips 23, 23 have the original clip function described above,
It has a heat dissipation function of the thin sample collection chamber 19 and further promotes rapid cooling of the molten metal flowing into the collection chamber 19. Therefore, it is free to increase or decrease the number of the clips 23 to be used as needed.

【００３２】この試料採取容器３と仕切体５のプリアセ
ンブリされた構成物の二つの実施例を図３（Ａ）及び
（Ｂ）に示している。Two embodiments of the preassembled components of the sampling container 3 and the partition 5 are shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B).

【００３３】図３（Ａ）に示す第一実施例において、試
料採取容器３のボス部１７には、石英管等から成るガイ
ド筒２４が挿入され、このガイド筒２４とボス部１７を
取り囲んで仕切体５を成形している。従って、仕切体５
の小径連通路４は、このガイド筒２４により構成され、
しかも、このガイド筒２４は、仕切体５から突出する袖
口部２５を有する。In the first embodiment shown in FIG. 3A, a guide tube 24 made of a quartz tube or the like is inserted into the boss portion 17 of the sample collecting container 3 and surrounds the guide tube 24 and the boss portion 17. The partition body 5 is formed. Therefore, the partition 5
The small-diameter communication passage 4 is composed of this guide tube 24,
Moreover, the guide cylinder 24 has the cuff portion 25 protruding from the partition body 5.

【００３４】図３（Ｂ）に示す第二実施例において、試
料採取容器３のボス部１７を取り囲みつつ、該ボス部７
の軸長を越える分厚い仕切体５を成形している。成形時
にコアーピンを用いることにより、仕切体５には、ボス
部１７から内径を等しくして延長された小径連通路４が
形成され、仕切体５の端面に位置する小径連通路４の開
口部にはテーパ状拡大部２６が形成される。In the second embodiment shown in FIG. 3 (B), the boss portion 7 of the sample collecting container 3 is surrounded while surrounding the boss portion 7.
A thick partitioning body 5 that exceeds the axial length of is molded. By using the core pin at the time of molding, the partition body 5 is formed with the small diameter communication passage 4 extending from the boss portion 17 with the same inner diameter, and the small diameter communication passage 4 located at the end surface of the partition body 5 is opened. The tapered enlarged portion 26 is formed.

【００３５】図３（Ａ）に示す第一実施例及び図３
（Ｂ）に示す第二実施例の何れの場合も、円盤状に成形
された仕切体５の外径は、流入案内容器２の外径とほぼ
等しく、図１に示すように、該仕切体５を流入案内容器
２の下端に突き合わせた状態で、仕切体５及び流入案内
容器２を一体として保持管８により抱持される。The first embodiment shown in FIG. 3A and FIG.
In any of the second embodiments shown in (B), the outer diameter of the disk-shaped partition body 5 is substantially equal to the outer diameter of the inflow guide container 2, and as shown in FIG. The partition 5 and the inflow guiding container 2 are integrally held by the holding tube 8 in a state in which the lower end 5 of the inflow guiding container 2 is butted.

【００３６】図１に示すように、プローブ本体１には、
流入案内容器２の上部に位置して温度検出手段２７が内
装されている。この温度検出手段２７の測温素子２８
は、流入案内容器２を貫通し、仕切体５の小径連通路４
を挿通して、試料採取容器３内に延び、該測温素子２８
の先端を厚肉試料採取室１８のほぼ中央に位置せしめて
いる。尚、流入案内容器２の内部に位置する測温素子２
８の基部は、保護スリーブ２９により保護されている。As shown in FIG. 1, the probe body 1 includes
A temperature detecting means 27 is installed in the upper part of the inflow guide container 2. Temperature measuring element 28 of the temperature detecting means 27
Is a small-diameter communication passage 4 of the partition 5 that penetrates the inflow guide container 2.
To extend into the sample collection container 3 and
Is positioned substantially at the center of the thick sample collection chamber 18. Incidentally, the temperature measuring element 2 located inside the inflow guide container 2
The base of 8 is protected by a protective sleeve 29.

【００３７】上記実施例の構成に基づくディスク状金属
試料の採取装置によれば、プローブ本体１を溶融金属中
に浸漬すると、スラグ層を通過して溶融金属浴中の所定
位置まで沈下した後に、上述した保護膜が喪失してノズ
ル１１を開口せしめ、該ノズル１１の流入口１０を経て
流入する溶融金属を流入案内容器２に浸入せしめる。流
入案内容器２に浸入した溶融金属は、引き続き、小径連
通路４を経て試料採取容器３内に充填され、厚肉試料採
取室１８及び薄肉試料採取室１９の隅々まで充填され
る。According to the disk-shaped metal sample collecting apparatus based on the configuration of the above-mentioned embodiment, when the probe body 1 is immersed in the molten metal, it passes through the slag layer and sinks to a predetermined position in the molten metal bath. The above-mentioned protective film is lost, the nozzle 11 is opened, and the molten metal flowing in through the inflow port 10 of the nozzle 11 is infiltrated into the inflow guide container 2. The molten metal that has entered the inflow guide container 2 is continuously filled into the sample collection container 3 through the small-diameter communication passage 4, and is filled into every corner of the thick-wall sample collection chamber 18 and the thin-wall sample collection chamber 19.

【００３８】ところで、薄肉試料採取室１９は、その上
部の厚肉試料採取室１８よりも容量が格段に小とされて
いるので、薄肉試料採取室１９に流入した溶融金属は、
短時間のうちに均質に急冷され凝固する。このため、薄
肉試料採取室１９内に充填された溶融金属は、上部にお
いて凝固収縮により内部に引け巣を発生する虞れがある
が、厚肉試料採取室１８内に充填されている溶融金属は
その時点において未凝固状態にあり、この未凝固金属が
引き続き薄肉試料採取室１９に浸入するので、所謂押し
湯効果により薄肉試料採取室１９内の凝固試料を巣のな
い充填度の高いものとする。By the way, since the thin-walled sampling chamber 19 has a volume much smaller than that of the thick-walled sampling chamber 18 above it, the molten metal flowing into the thin-walled sampling chamber 19 is
In a short time, it is rapidly quenched and solidified. Therefore, the molten metal filled in the thin-walled sampling chamber 19 may generate shrinkage cavities inside due to solidification shrinkage in the upper portion, but the molten metal filled in the thick-walled sampling chamber 18 is At that time, it is in a non-solidified state, and since this non-solidified metal continues to infiltrate into the thin-walled sampling chamber 19, the solidified sample in the thin-walled sampling chamber 19 has a high degree of filling with no cavities due to the so-called feeder effect. .

【００３９】また、厚肉試料採取室１８に充填された溶
融金属は、周壁（皿部材１６、１６の底壁２１ａ及び側
壁２１ｂ）により外周部から急冷されるので、凝固時の
収縮により上部における内部に引け巣を発生する虞れが
あるが、流入案内容器２の底部及び小径連通路４に充填
されている溶融金属は、シェルモールド等の保温材から
成る仕切体５により奪熱を妨げられ謂わば保温状態で高
温の未凝固状態に維持されているから、この未凝固金属
が引き続き厚肉試料採取室１８に浸入して、所謂押し湯
効果により厚肉試料採取室１８内の凝固試料を巣のない
充填度の高いものとする。Further, since the molten metal filled in the thick sample collection chamber 18 is rapidly cooled from the outer peripheral portion by the peripheral walls (the bottom wall 21a and the side wall 21b of the dish members 16, 16), the molten metal in the upper part is contracted during solidification. Although there is a risk of shrinkage cavities inside, the molten metal filled in the bottom of the inflow guide container 2 and the small diameter communication passage 4 is prevented from absorbing heat by the partition body 5 made of a heat insulating material such as a shell mold. Since the so-called heat-retaining state is maintained in a high-temperature unsolidified state, this unsolidified metal continues to infiltrate into the thick-walled sample collection chamber 18, and the solidified sample in the thick-walled sample collection chamber 18 is removed by the so-called feeder effect. Highly filled with no nests.

【００４０】更に、厚肉試料採取室１８に充填された溶
融金属は、最終凝固時に発生する収縮孔や、残留エアー
による気泡の連結により、内部に巣を発生する虞れがあ
るが、前述のように厚肉試料採取室１８の上部は、仕切
体５により保温された小径連通路４内における高温の溶
融金属に連なっているので、厚肉試料採取室１８内の溶
融金属の凝固は下部及び側部から上方へ向けて進行する
ことになる。このため、万一、厚肉試料採取室１８内の
溶融金属中に巣が発生するようなことがあっても、下方
から上方へ向けて進行する凝固に伴い、巣は上方に押し
上げられる。そして、巣が小径連通路４の近傍まで押し
上げられると、前述のように保温されている流入案内容
器２の底部及び小径連通路４内の未凝固金属が流下して
巣を埋めてしまうので、この点からしても、厚肉試料採
取室１８内の凝固試料に巣が発生することは確実に防止
される。Further, the molten metal filled in the thick-walled sample collection chamber 18 may have cavities inside due to contraction holes generated during final solidification and connection of bubbles due to residual air. As described above, since the upper portion of the thick sample collection chamber 18 is connected to the high temperature molten metal in the small diameter communication passage 4 which is kept warm by the partition body 5, the molten metal in the thick sample collection chamber 18 is solidified at the lower portion and It will proceed upward from the side. Therefore, even if a nest occurs in the molten metal in the thick sample collection chamber 18, the nest is pushed upward as the solidification progresses from the bottom to the top. When the nest is pushed up to the vicinity of the small diameter communication passage 4, the unsolidified metal in the bottom portion of the inflow guide container 2 and the small diameter communication passage 4, which are kept warm as described above, flows down and fills the nest. From this point as well, it is possible to reliably prevent the occurrence of cavities in the solidified sample in the thick sample collection chamber 18.

【００４１】ところで、試料採取容器３内に充填された
溶融金属は、厚肉試料採取室１８のほぼ中央において凝
固時点の温度を測温素子２８により検知され、該金属中
の炭素含有量を測定される。この際、前述のように、厚
肉試料採取室１８内の溶融金属には、引け巣や収縮孔、
或いは気泡の連結による巣等が発生することはないか
ら、測温素子２８による温度検知を確実に行うことがで
きる。By the way, the temperature of the molten metal filled in the sample-collecting container 3 at the time of solidification is detected by the temperature measuring element 28 in substantially the center of the thick-walled sample-collecting chamber 18, and the carbon content in the metal is measured. To be done. At this time, as described above, shrinkage cavities, contraction holes,
Alternatively, since a nest or the like due to the connection of bubbles does not occur, the temperature measurement element 28 can reliably detect the temperature.

【００４２】上述の通り、厚肉試料採取室１８内の溶融
金属の凝固温度を測温素子２８により安定して測定する
ためには、該溶融金属の温度冷却曲線が平衡保持領域を
示すことが必要である。このため、本発明は、その最大
の特徴として、図４に示すように、厚肉試料採取室１８
の内法幅ａ（即ち、後述する図７に示す採取試料３０の
厚肉部３１の幅）と、内法長さ寸法ｂ（即ち、後述する
図７に示す採取試料３０の厚肉部３１の長さ）と、内法
深さ寸法ｄ（即ち、後述する図７に示す採取試料３０の
厚肉部３１の厚さ）を、ａ＞ｄ、ｂ＞ｄとしたディスク
状サンプラーにおいて、厚肉試料採取室１８の少なくと
も上下壁、即ち、採取試料３０のディスク状フラット面
（後述する図７に示す採取試料の厚肉部３１のフラット
面３４）に臨む底壁２１ａ、２１ａの壁厚ｔ₁ を、７．
０≦ｔ₁ ／ｄ×１００≦１４．０（但しｄ≧１８mm）に
構成している。As described above, in order to stably measure the solidification temperature of the molten metal in the thick sample collection chamber 18 by the temperature measuring element 28, the temperature cooling curve of the molten metal should show the equilibrium holding region. is necessary. For this reason, the present invention has, as its greatest feature, as shown in FIG.
Inner width a (that is, the width of the thick portion 31 of the collected sample 30 shown in FIG. 7 described later) and the inner length dimension b (that is, the thick portion 31 of the collected sample 30 shown in FIG. 7 described later) And the inner depth dimension d (that is, the thickness of the thick portion 31 of the sample 30 shown in FIG. 7 to be described later) are a> d and b> d. At least the upper and lower walls of the meat sampling chamber 18, that is, the wall thickness t of the bottom walls 21a, 21a facing the disk-shaped flat surface of the sampling sample 30 (the flat surface 34 of the thick portion 31 of the sampling sample shown in FIG. 7 described later). ₁ to 7.
It is configured such that 0 ≦ t ₁ /d×100≦14.0 (d ≧ 18 mm).

【００４３】好ましい実施例において、厚肉試料採取室
１８の側壁２１ｂの壁厚ｔ₂ は、前記底壁２１ａ、２１
ａの壁厚ｔ₁ と等しく、ｔ₂ ＝ｔ₁ とされ、更に、薄肉
試料採取室１９に至る試料採取容器３の全体にわたる壁
部の肉厚をほぼ均一に形成している。従って、厚肉試料
採取室１８の全ての壁厚ｔ₁ 及びｔ₂ （即ち、ｔ）につ
いて、７．０≦ｔ／ｄ×１００≦１４．０（但しｄ≧１
８mm）の数値範囲内に構成することが好ましいが、本発
明は、偏平の厚肉試料採取室１８内でディスク状の試料
を凝固採取するものであり、その冷却特性は、底壁２１
ａ、２１ａの壁厚ｔ₁ により受ける影響が最も大きいか
ら、これらの壁厚ｔ₁ 及びｔ₂ のうち、少なくとも底壁
２１ａのｔ₁ について前記数値範囲内にあれば良いとす
るものである。In a preferred embodiment, the wall thickness t ₂ of the side wall 21b of the thick wall sampling chamber 18 is the bottom wall 21a, 21.
It is equal to the wall thickness t _{1 of a} and t ₂ = t _1, and the wall thickness of the entire wall of the sample collection container 3 reaching the thin sample collection chamber 19 is formed to be substantially uniform. Therefore, for all wall thicknesses t ₁ and t ₂ (ie, t) of the thick wall sampling chamber 18, 7.0 ≦ t / d × 100 ≦ 14.0 (where d ≧ 1)
8 mm), it is preferable that the present invention is for coagulating and sampling a disk-shaped sample in the flat thick sample collection chamber 18, and its cooling characteristic is that the bottom wall 21
Since the influence of the wall thickness t ₁ of a and 21a is the greatest, it is sufficient if at least t ₁ of the bottom wall 21a of these wall thicknesses t ₁ and t ₂ is within the above numerical range.

【００４４】 下記に示す表１は、本発明者において、
前記厚肉試料採取室１８の底壁２１ａ、２１ａ及び側壁
２１ｂ、２１ｂの壁厚ｔを種々異ならしめた試料採取容
器を用いて行った実験の結果を示しており、これらの実
験用の試料採取容器は、図１に示すようなプローブに組
み込まれ、該プローブを転炉内の溶鋼中に浸漬すること
により、該容器内に流入した溶鋼の平衡凝固温度を実地
に測定することにより実験に供された。実験の目的は、
測温素子により検知される温度指示波形を観察し、波形
中に見られる平衡保持領域の有無或いは長短を記録し、
それが採取試料の厚みｄと容器の壁厚ｔとの関係からど
のような影響を受けるかを分析することである。この実
験は、各テスト容器について、転炉操業の特性を考慮
し、溶鋼温度が１６００度（摂氏）未満の場合と、１６
００度（摂氏）以上の場合とにわけて行い、検知された
温度指示波形を記録した。この実験に供したテスト容器
は、図１乃至図４に示した実施例と同様の態様のもので
あり、厚肉試料採取室１８の条件を、ａ＝一定（ａ＞
ｄ）、ｂ＝一定（ｂ＞ｄ）、ｔ₂ ＝ｔ₁ （従って表１に
は単にｔと表示する）とした（但し、テスト容器の全て
において、ａは４０mm、ｂは３２mmである）。また、平
衡凝固温度を測定する測温素子は、応答時間が４秒のも
のを使用した。尚、表１に示されるNo．１−１から７−
４までの全てのテスト容器の各々について同じものを１
０個用意し、１０本のプローブを用いて１０回の実験を
行い、その平均結果を記した。The following Table 1 shows the present inventors
The result of the experiment performed using the sampling containers in which the wall thickness t of the bottom walls 21a and 21a and the side walls 21b and 21b of the thick-walled sampling chamber 18 is variously shown is shown, and the sampling for these experiments is shown. The container is incorporated in a probe as shown in FIG. 1, and the probe is immersed in the molten steel in the converter to measure the equilibrium solidification temperature of the molten steel flowing into the container for the experiment. Was done. The purpose of the experiment is
Observe the temperature indicator waveform detected by the temperature measuring element and record the presence or absence of the equilibrium holding region or the length of the equilibrium holding region seen in the waveform,
It is to analyze how it is affected by the relationship between the thickness d of the collected sample and the wall thickness t of the container. In this experiment, considering the characteristics of the converter operation, for each test container, the molten steel temperature was less than 1600 degrees Celsius, and 16
The temperature indication waveform detected was recorded separately for the case of 00 degrees Celsius or higher. The test container used for this experiment has the same mode as that of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, and the condition of the thick sample collection chamber 18 is a = constant (a>
d), b = constant (b> d), and t ₂ = t ₁ (therefore, simply indicated as t in Table 1) (however, in all the test containers, a is 40 mm and b is 32 mm). . Also, flat
The temperature measuring element that measures the equilibrium coagulation temperature has a response time of 4 seconds.
Was used. In addition, No. shown in Table 1 1-1 to 7-
1 for each of all test vessels up to 4
0 pieces were prepared, 10 experiments were conducted using 10 probes, and the average result was shown.

【００４５】[0045]

【表１】 [Table 1]

【００４６】前記表１に示したNo．４−１の試料採取容
器を使用した実験において、厚肉試料採取室２１内で測
温素子２８により測定された「測温素子温度指示」の結
果と、これから類推される「溶鋼温度冷却曲線」は、図
５に示す通りである。図５において、（Ａ）は１６００
度（Ｃ）以上の溶鋼に浸漬した場合の結果を示してお
り、（Ｂ）は１６００度（Ｃ）未満の溶鋼に浸漬した場
合の結果を示している。即ち、このNo．４−１の試料採
取容器によれば、ｔ／ｄ×１００が８．０の数値であ
り、この場合、測温素子温度指示の波形中に充分な平衡
保持時間が示され、試料の凝固温度を容易に特定でき
る。Nos. Shown in Table 1 above. In the experiment using the sample collection container of 4-1, the result of the "temperature measuring element temperature instruction" measured by the temperature measuring element 28 in the thick-walled sampling chamber 21 and the "molten steel temperature cooling curve" inferred from this result Is as shown in FIG. In FIG. 5, (A) is 1600.
The results are shown when immersed in molten steel at a temperature of (C) or higher, and (B) shows results when immersed in molten steel at a temperature of less than 1600 (C). That is, this No. According to the sample collection container of 4-1, the value of t / d × 100 is 8.0, and in this case, a sufficient equilibrium holding time is shown in the waveform of the temperature measuring element temperature indication, and the solidification temperature of the sample is shown. Can be easily specified.

【００４７】ところで、前記表１から明らかなように、
試料の厚みｄが１８mm未満の場合は、全て不良な結果し
か得られなかった（表１のNo．１−１、１−２、１−３
を参照）。このように凝固温度の平衡保持領域が得られ
ない理由は、試料の冷却速度が過多になるためであると
推測される。従って、本件発明の前提条件としては、試
料の厚みｄが１８mm以上でなければならない。By the way, as is clear from Table 1,
When the thickness d of the sample was less than 18 mm, only poor results were obtained (No. 1-1, 1-2, 1-3 in Table 1).
See). It is presumed that the reason why the equilibrium holding region of the solidification temperature cannot be obtained is that the cooling rate of the sample becomes excessive. Therefore, as a precondition for the present invention, the thickness d of the sample must be 18 mm or more.

【００４８】そこで、試料の厚みｄを１８mm以上とした
実験結果の中から、試料の厚み（厚肉試料採取室の深
さ）と容器壁厚の関係、即ち、ｔ／ｄ×１００の数値の
下限値を探究した。この点について、前記表１のNo．７
−１に示すテスト容器（前記数値が６．４）によれば、
測温素子温度指示の波形中に示される平衡領域の点では
満足する結果を得られたが、その反面、採取された凝固
試料は、発光分光分析用の試料としては不適切なもので
あった。即ち、この容器の実験では、容器壁部に部分的
な溶融の個所が見られ、得られた凝固試料中に容器の金
属素材が混入していた。その理由は、この容器では、壁
厚ｔに対して容器の容量が相対的に過大であり、ｔ／ｄ
×１００が６．４と小さいために、壁厚ｔに対する相対
的な関係において溶融金属の熱量が大きいからであると
考えられる。従って、本発明において、ｔ／ｄ×１００
の下限値は７．０以上とすることが必要である。Therefore, from the experimental results in which the thickness d of the sample is 18 mm or more, the relationship between the thickness of the sample (depth of the thick sampling chamber) and the wall thickness of the container, that is, the value of t / d × 100 The lower limit was explored. Regarding this point, No. 1 in Table 1 above. 7
According to the test container shown in -1 (the numerical value is 6.4),
Satisfactory results were obtained in terms of the equilibrium region shown in the waveform indicating the temperature of the temperature measuring element, but on the other hand, the collected coagulated sample was unsuitable as a sample for emission spectroscopy. . That is, in the experiment of this container, a part of the container was partially melted, and the metal material of the container was mixed in the obtained solidified sample. The reason is that in this container, the volume of the container is relatively large with respect to the wall thickness t, and t / d
It is considered that because x100 is as small as 6.4, the heat quantity of the molten metal is large in the relative relationship with the wall thickness t. Therefore, in the present invention, t / d × 100
The lower limit value of is required to be 7.0 or more.

【００４９】一方、ｔ／ｄ×１００の上限値を探究する
と、前記表１に示したNo．４−３に示すテスト容器は、
厚肉試料採取室の深さと壁厚の関係、即ち、ｔ／ｄ×１
００を１６．０とし、壁厚をかなり厚くしているため、
測温素子温度指示の波形中に平衡保持の安定領域を見る
ことができなかった。このテスト容器を１６００度Ｃ以
上の溶鋼を対象として行った実験により得られた「測温
素子温度指示」の波形は、図６に示す通りであり、平衡
安定領域を有しない。このため、これから類推される
「溶鋼温度冷却曲線」は極めて信頼性の低いものとな
る。これと同様に、表１において、ｔ／ｄ×１００の値
を１７．８としたNo．２−３の容器、同値を１６．８と
したNo．３−３の容器、同値を１４．５としたNo．５−
３の容器、同値を１９．６としたNo．６−４の容器、同
値を１８．０としたNo．７−４の容器についても、平衡
保持領域を全く得られないか又は不満足な平衡保持領域
のものであった。従って、本発明において、ｔ／ｄ×１
００の上限値は１４．０以下とすることが必要である。On the other hand, when the upper limit value of t / d × 100 was sought, the No. The test container shown in 4-3 is
Relationship between depth of thick sampling chamber and wall thickness, ie, t / d × 1
Since 00 is 16.0 and the wall thickness is made quite thick,
No stable region of equilibrium could be seen in the waveform of temperature sensor temperature indication. The waveform of the "temperature measuring element temperature instruction" obtained by an experiment conducted on this test container for molten steel having a temperature of 1600 ° C or higher is as shown in Fig. 6 and does not have an equilibrium stable region. For this reason, the "molten steel temperature cooling curve" that is inferred from this will be extremely unreliable. Similarly to this, in Table 1, the value of t / d × 100 was set to 17.8, and No. 2-3 containers, the same value as 16.8 No. No. 3-3 container, the same value as 14.5. 5-
No. 3 container with the same value of 19.6 No. 6-4 container, the same value as 18.0. As for the container of No. 7-4, no equilibrium holding region was obtained or the container was in an unsatisfactory equilibrium holding region. Therefore, in the present invention, t / d × 1
It is necessary that the upper limit value of 00 be 14.0 or less.

【００５０】本実施例において、前述のようにして試料
採取容器３内で凝固せしめられた試料は、プローブ本体
１を溶融金属浴から引上げた後、該プローブ本体１を破
壊することにより試料採取容器３を取出し、一対の皿部
材１６、１６を分離することにより、図７に示すような
試料３０として分析に供される。皿部材１６、１６の分
離は、クリップ２３、２３を取外すと共に、崩壊容易な
仕切体５を破壊することにより、簡単に行うことができ
る。In the present embodiment, the sample solidified in the sample collecting container 3 as described above is pulled up from the molten metal bath of the probe body 1 and then destroyed by breaking the probe body 1. 3 is taken out and the pair of dish members 16 and 16 are separated to be used for analysis as a sample 30 as shown in FIG. Separation of the dish members 16 and 16 can be easily performed by removing the clips 23 and 23 and breaking the partition body 5 which is easily collapsed.

【００５１】取出された試料３０は、厚肉試料採取室１
８に対応して成形された厚肉部３１と、薄肉試料採取室
１９に対応して成形された薄肉部３２を一連に備えてい
る。薄肉部３２は、その一部分をパンチャー等により打
抜き分離することにより、分離片３３を燃焼分析に供さ
れる。一方、厚肉部３１は、そのフラット面３４を研磨
することにより、該研磨面を分析面として発光分光分析
に供される。この際、厚肉部３１の内部には使用済の測
温素子２８が埋入されているが、厚肉部３１の表面にお
けるフラット面３４を分析面とするので、測温素子２８
が発光分光分析の支障になることはない。The sample 30 taken out is the thick sample collection chamber 1
The thick wall portion 31 formed corresponding to No. 8 and the thin wall portion 32 formed corresponding to the thin sample sampling chamber 19 are provided in series. The thin wall portion 32 is punched and separated by a puncher or the like so that the separation piece 33 is subjected to combustion analysis. On the other hand, by polishing the flat surface 34 of the thick portion 31, the polished surface is used as an analysis surface for emission spectroscopic analysis. At this time, the used temperature measuring element 28 is embedded in the thick portion 31, but since the flat surface 34 on the surface of the thick portion 31 is used as the analysis surface, the temperature measuring element 28 is used.
Does not hinder the emission spectroscopic analysis.

【００５２】[0052]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成した結果、
次の効果を奏する。As a result of the above-mentioned constitution of the present invention,
It has the following effects.

【００５３】請求項１に記載の本発明によれば、ディス
ク状サンプラーの利点を備えつつ、従来のように別個の
凝固温度測定専用のカップ状サンプラーを併設する必要
はなく、ディスク状サンプラー内の溶融金属の凝固温度
を測温素子により直接検知し、試料中の炭素含有量を測
定することが可能であるから、装置全体の小型化と低コ
スト化を図ることができる。According to the present invention as set forth in claim 1, while providing the advantages of the disc-shaped sampler, it is not necessary to separately install a separate cup-shaped sampler dedicated to measuring the solidification temperature as in the conventional case. Since the solidification temperature of the molten metal can be directly detected by the temperature measuring element and the carbon content in the sample can be measured, the overall size and cost of the device can be reduced.

【００５４】特に、本発明によれば、前述のように、試
料採取容器が、該採取室の少なくともディスク状試料の
フラット面に臨む上下壁の肉厚ｔを、７．０≦ｔ／ｄ×
１００≦１４．０（但しｄ≧１８mm）に構成したので、
ディスク状試料を採取するディスク状サンプラーにおい
て、発光分光分析に適した均質な組織を有する凝固試料
を採取する目的と、試料内で測温素子により検知した温
度指示波形中に平衡保持領域を示して試料の凝固温度を
安定且つ正確に測定する目的という、従来では二律背反
すると認識されていた二つの目的を同時に達成すること
ができた点に顕著な効果がある。In particular, according to the present invention, as described above, in the sample container, the wall thickness t of the upper and lower walls of the sample chamber facing at least the flat surface of the disk-shaped sample is 7.0 ≦ t / d ×.
Since it is configured to 100 ≦ 14.0 (however d ≧ 18 mm),
In a disk sampler that collects a disk sample, the purpose is to collect a solidified sample with a homogeneous structure suitable for emission spectroscopy, and the equilibrium holding region is shown in the temperature indicating waveform detected by the temperature measuring element in the sample. A remarkable effect is that it is possible to simultaneously achieve two purposes, which were conventionally recognized as a trade-off, that is, the purpose of stably and accurately measuring the coagulation temperature of a sample.

【００５５】請求項２に記載の本発明によれば、前記効
果に加えて、採取した凝固試料が厚肉部と薄肉部を備え
るので、厚肉部を発光分光分析に供すると同時に、薄肉
部を燃焼分析に供することができ、このように一つの試
料採取容器により二つの分析に供される試料を一度で採
取できるという効果がある。ディスク状サンプラーの利
点を備えつつ、According to the second aspect of the present invention, in addition to the above effect, the collected solidified sample has a thick portion and a thin portion. Therefore, the thick portion is subjected to emission spectroscopy at the same time as the thin portion. Can be subjected to combustion analysis, and thus, there is an effect that samples to be subjected to two analyzes can be collected at once by one sampling container. While having the advantages of a disk-shaped sampler,

【００５６】請求項３に記載の本発明によれば、前記効
果に加えて、流入案内容器の底部近傍において仕切体に
より保温された未凝固金属を試料採取容器内に浸入せし
める所謂押し湯機能を備えるので、試料採取容器内で得
られる凝固試料に巣を発生せしめないという効果があ
る。According to the present invention as set forth in claim 3, in addition to the above effect, there is a so-called boiling water function for infiltrating into the sampling container the unsolidified metal kept warm by the partition near the bottom of the inflow guide container. Since it is provided, there is an effect that no nest is generated in the coagulated sample obtained in the sample collection container.

【００５７】請求項４に記載の本発明によれば、前記効
果に加えて、試料採取容器を構成する一対の皿部材を仕
切体により突き合わせ状態に保持し、試料採取容器を予
め組立状態にセットすることができ、装置の組立に際
し、このプリアセンブリされた構造物を流入案内容器の
下端に配置することができるので、組立作業が容易とな
る。According to the present invention as set forth in claim 4, in addition to the above effects, the pair of dish members constituting the sample collecting container are held in abutting state by the partition body, and the sample collecting container is set in the assembled state in advance. Since the pre-assembled structure can be arranged at the lower end of the inflow guide container when assembling the device, the assembling work becomes easy.

【００５８】請求項５に記載の本発明によれば、前記効
果に加えて、仕切体がシェルモールドの成形物から成る
ので、前述した保温性に優れると共に、仕切体を容易に
崩壊せしめ、採取後の凝固試料を不要凝固金属から分離
して取出す作業が容易であるという効果がある。According to the present invention as set forth in claim 5, in addition to the above effects, the partition body is formed of a molded product of a shell mold, so that it is excellent in heat retention as described above, and the partition body can be easily collapsed and collected. This has the effect of facilitating the subsequent work of separating and taking out the solidified sample from the unnecessary solidified metal.

【００５９】請求項６に記載の本発明によれば、前記効
果に加えて、試料採取容器を構成する一対の皿部材の相
互が、ボス部を仕切体により固定保持されると共に、薄
肉試料採取室の部分を外側からクリップにより固定保持
されるので、該一対の皿部材の相互合わせ面を確実に密
着せしめ、該合わせ面の部分で凝固試料が湯バリを生じ
ることを好適に防止できる。しかも、クリップを金属製
としておけば、該クリップに放熱機能を具備せしめ、薄
肉試料採取室の冷却能力をクリップの付加により向上で
きるという効果がある。According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the above effects, the pair of dish members constituting the sample collection container are fixed and held by the partition body at the boss portion, and thin sample collection is performed. Since the portion of the chamber is fixed and held from the outside by the clip, the mating surfaces of the pair of dish members can be surely brought into close contact with each other, and it is possible to preferably prevent the solidified sample from burring on the mating surface. Moreover, if the clip is made of metal, the clip has a heat dissipation function, and the cooling capacity of the thin-walled sampling chamber can be improved by adding the clip.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に係る採取装置を用いたプローブの一実
施例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing one embodiment of a probe using a sampling device according to the present invention.

【図２】本発明の採取装置に用いる試料採取容器の１実
施例を示し、（Ａ）は試料採取容器を構成する皿部材を
示す斜視図、（Ｂ）はクリップを示す斜視図である。2A and 2B show one embodiment of a sample collecting container used in the collecting device of the present invention, FIG. 2A is a perspective view showing a dish member constituting the sample collecting container, and FIG. 2B is a perspective view showing a clip.

【図３】本発明の採取装置における試料採取容器と仕切
体の実施例を示し、（Ａ）は第一実施例を示す縦断面
図、（Ｂ）は第二実施例を示す縦断面図である。3A and 3B show an embodiment of a sample collection container and a partition body in the sampling device of the present invention, FIG. 3A is a longitudinal sectional view showing a first embodiment, and FIG. 3B is a longitudinal sectional view showing a second embodiment. is there.

【図４】本発明の採取装置における試料採取容器の一実
施例を示し、（Ａ）は試料採取容器を半割して一方の皿
部材を示す平面図、（Ｂ）は試料採取容器の断面図であ
り（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。4A and 4B show an embodiment of a sample collection container in the sampling device of the present invention, FIG. 4A is a plan view showing one dish member by dividing the sample collection container in half, and FIG. 4B is a cross section of the sample collection container. It is a figure and is sectional drawing which follows the BB line of (A).

【図５】本発明の一実施例に係る装置を用いた実験の結
果から得られた測温素子温度指示波形であり、（Ａ）は
１６００度Ｃ以上の溶鋼を対象として行った実験結果を
示し、（Ｂ）は１６００度Ｃ未満の溶鋼を対象として行
った実験結果を示している。FIG. 5 is a temperature measuring element temperature indicating waveform obtained from the result of the experiment using the apparatus according to the embodiment of the present invention, (A) shows the result of the experiment conducted on molten steel of 1600 ° C. or higher. (B) shows the result of an experiment conducted on molten steel of less than 1600 ° C.

【図６】本発明の範囲外の装置を用いて、１６００度Ｃ
以上の溶鋼を対象として行った実験の結果から得られた
測温素子温度指示波形である。FIG. 6 is 1600 ° C. using a device outside the scope of the present invention.
It is a temperature measuring element temperature instruction waveform obtained from the result of the experiment conducted on the above molten steel.

【図７】本発明の１実施例に係る装置により採取した凝
固試料の一例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an example of a coagulated sample collected by the device according to one example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ プローブ本体 ２ 流入案内容器 ３ 試料採取容器 ４ 小径連通路 ５ 仕切体 １０ 流入口 １６ 皿部材 １７ ボス部 １８ 厚肉試料採取室 １９ 薄肉試料採取室 ２１ 深皿部 ２１ａ 底壁 ２１ｂ 側壁 ２２ 浅皿部 ２２ａ 底壁 ２２ｂ 側壁 ２３ クリップ ２８ 測温素子 ３０ 試料 ３１ 厚肉部 ３２ 薄肉部 ３４ フラット部 ｄ 試料厚さ（厚肉試料採取室の深さ） ｔ 壁厚 1 Probe Main Body 2 Inflow Guide Container 3 Sample Collection Container 4 Small Diameter Communication Channel 5 Partition 10 Inlet 16 Dish Member 17 Boss Section 18 Thick Sample Collection Room 19 Thin Sample Collection Room 21 Deep Plate 21a Bottom Wall 21b Side Wall 22 Shallow Plate Part 22a Bottom wall 22b Side wall 23 Clip 28 Temperature measuring element 30 Sample 31 Thick part 32 Thin part 34 Flat part d Sample thickness (depth of thick sample collection chamber) t Wall thickness

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 充填された溶融金属を幅寸法ｗよりも厚
さ寸法ｄを小としたディスク状の試料となるように凝固
せしるための採取室を形成した金属製の試料採取容器を
備え、該試料採取容器内に挿入した測温素子の先端を前
記採取室内における溶融金属の最終凝固点の近傍に配置
して成る装置において、前記試料採取容器が、該採取室
の少なくともディスク状試料のフラット面に臨む上下壁
の肉厚ｔを、７．０≦ｔ／ｄ×１００≦１４．０（但し
ｄ≧１８mm）に構成したことを特徴とするディスク状金
属試料の採取装置。1. A metal sample collection container having a collection chamber for solidifying the filled molten metal into a disk-shaped sample having a thickness dimension d smaller than a width dimension w. In an apparatus comprising the tip of a temperature measuring element inserted in the sampling chamber near the final freezing point of the molten metal in the sampling chamber, the sampling container is at least a disk-shaped sample of the sampling chamber. A disk-shaped metal sample collecting device, characterized in that the thickness t of the upper and lower walls facing the flat surface is configured to be 7.0 ≦ t / d × 100 ≦ 14.0 (where d ≧ 18 mm). 【請求項２】 充填された溶融金属を幅寸法ｗよりも厚
さ寸法ｄを小としたディスク状の試料となるように凝固
せしるための厚肉試料採取室と、該厚肉試料採取室に連
なる薄肉試料採取室とを一連に形成した金属製の試料採
取容器を備え、該試料採取容器内に挿入した測温素子の
先端を前記厚肉試料採取室内における溶融金属の最終凝
固点の近傍に配置して成る装置において、前記試料採取
容器が、該採取室の少なくともディスク状試料のフラッ
ト面に臨む上下壁の肉厚ｔを、７．０≦ｔ／ｄ×１００
≦１４．０（但しｄ≧１８mm）に構成したことを特徴と
するディスク状金属試料の採取装置。2. A thick-walled sampling chamber for solidifying the filled molten metal into a disk-shaped sample having a thickness d smaller than a width w, and the thick-walled sampling. A thin metal sampling chamber connected to the chamber is formed in series to provide a metal sampling container, and the tip of the temperature measuring element inserted in the sampling container is near the final freezing point of the molten metal in the thick sampling chamber. In the apparatus configured as described above, the thickness of upper and lower walls of the sampling chamber in the sampling chamber facing at least the flat surface of the disk-shaped sample is 7.0 ≦ t / d × 100.
An apparatus for collecting a disk-shaped metal sample, which is configured to satisfy ≤14.0 (however, d≥18 mm). 【請求項３】 側部に流入口を設けた流入案内容器と、
該流入案内容器の下方に連通連結された試料採取容器
と、両容器の間に介装された両容器を連通せしめる小径
連通路を形成した仕切体とから成り、前記試料採取容器
は、一対の半割状の金属製皿部材を対向して突き合わせ
ることにより構成され、前記仕切体の小径連通路に接続
されるボス部と、該ボス部に連なり充填された溶融金属
を幅寸法ｗよりも厚さ寸法ｄを小としたディスク状の試
料となるように凝固せしるための厚肉試料採取室と、該
厚肉試料採取室に連なる薄肉試料採取室とを一連に形成
し、前記試料採取容器は、前記厚肉試料採取室の少なく
ともディスク状試料のフラット面に臨む上下壁の肉厚ｔ
を、７．０≦ｔ／ｄ×１００≦１４．０（但しｄ≧１８
mm）に構成して成り、前記仕切体は、金属よりも熱伝導
率の低い保温材により成形されて成り、前記流入案内容
器の上部から仕切体の小径連通路を通じて試料採取容器
内に延びる測温素子を設け、該測温素子の先端を前記厚
肉試料採取室のほぼ中央に位置せしめたことを特徴とす
るディスク状金属試料の採取装置。3. An inflow guide container having an inflow port on its side,
The sample collection container comprises a sample collection container which is connected to the lower side of the inflow guide container and a partitioning body which forms a small-diameter communication path for communicating the two containers interposed between the two containers. A boss portion which is constituted by facing half-divided metal dish members facing each other, and which is connected to the small-diameter communication passage of the partition body, and the molten metal which is continuously filled in the boss portion is more than the width dimension w. A thick-walled sample collection chamber for solidifying into a disk-shaped sample having a small thickness dimension d and a thin-walled sample collection chamber connected to the thick-walled sample collection chamber are formed in series. The sampling container has a wall thickness t of upper and lower walls facing at least the flat surface of the disk-shaped sample in the thick sample sampling chamber.
Is 7.0 ≦ t / d × 100 ≦ 14.0 (where d ≧ 18
mm), the partition body is formed of a heat insulating material having a lower thermal conductivity than that of metal, and extends from the upper part of the inflow guide container into the sampling container through the small diameter communication path of the partition body. An apparatus for collecting a disk-shaped metal sample, characterized in that a temperature element is provided, and a tip of the temperature measuring element is positioned substantially in the center of the thick sample collection chamber. 【請求項４】 試料採取容器のボス部を取り囲んで仕切
体が予め一体に成形され、試料採取容器と共に該仕切体
を流入案内容器の下端に突き合わせ配置して成ることを
特徴とする請求項３に記載のディスク状金属試料の採取
装置。4. A partition body is integrally formed in advance surrounding the boss portion of the sample collection container, and the partition body is arranged together with the sample collection container at the lower end of the inflow guide container. The device for collecting a disk-shaped metal sample according to item 1. 【請求項５】 仕切体がシェルモールドの成形物から成
ることを特徴とする請求項３又は４に記載のディスク状
金属試料の採取装置。5. The device for collecting a disk-shaped metal sample according to claim 3, wherein the partition body is a molded product of a shell mold. 【請求項６】 試料採取容器を構成する一対の皿部材の
相互を、薄肉試料採取室の部分で外側からクリップによ
り固定して成ることを特徴とする請求項３乃至５の何れ
かに記載のディスク状金属試料の採取装置。6. A pair of dish members constituting a sample collection container are fixed to each other by a clip from the outside in the thin sample collection chamber portion, as claimed in any one of claims 3 to 5. Disk-shaped metal sample collection device.