(57)【要約】【課題】改善した、効果的なスラグのサンプリングを可能にする浸漬プローブを提供する。【解決手段】本発明は縦軸線を囲む外面を有するプローブ本体を備える浸漬プローブであって、前記外面の一部がサンプル採集要素を有し、前記サンプル採集要素が前記縦軸の周りに周方向に延在しているとともに半径方向の寸法を有する浸漬プローブを提供することによって上述の課題を解決する。本発明はまた、前記サンプル採集要素の周囲に溶融鋼鉄またはスラグ中で溶解または燃焼する保護層が配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
2007077503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦軸線を囲む外面を有するプローブ本体を備える浸漬プローブであって、前記外面の一部が前記縦軸線の周りに周方向に延在しているとともに半径方向の寸法を有するサンプル採集要素を有しており、サンプル採集要素（４）の周囲に溶融鋼鉄またはスラグ中で溶解または燃焼することができる保護層（５）が配置されていることを特徴とする浸漬プローブ。
【請求項２】
前記保護層（５）が厚紙または紙から作製されている、請求項１に記載の浸漬プローブ。
【請求項３】
前記保護層（５）が環状の形状を有する、請求項１または２に記載の浸漬プローブ。
【請求項４】
プローブ本体（１）が浸漬端を有し、サンプル採集要素（４）が前記浸漬端に対して反対側に面する平らなまたは凹状の表面を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の浸漬プローブ。
【請求項５】
前記表面が前記プローブ本体（１）の前記浸漬端に対して反対側の端部の方向に向かって縦軸に対して傾斜している、請求項４に記載の浸漬プローブ。
【請求項６】
前記サンプル採集要素（４）が鋼鉄から作製されている、請求項１から５のいずれかに記載の浸漬プローブ。
【請求項７】
前記サンプル採集要素（４）が前記プローブ本体（１）の残りの部分とは異なる材料から前記プローブ本体（１）の別個の部品として形成されている、請求項１から６のいずれかに記載の浸漬プローブ。
【請求項８】
前記サンプル採集要素（４）が互いに縦軸方向に前後して配置された１つまたは複数のリング部材として形成されている、請求項７に記載の浸漬プローブ。
【請求項９】
前記プローブ本体（１）の前記残りの部分が厚紙から作製されている、請求項７または８に記載の浸漬プローブ。
【請求項１０】
前記プローブ本体（１）が環状の形状である、請求項１から９のいずれかに記載の浸漬プローブ。
【請求項１１】
前記プローブ本体（１）に少なくとも１つのセンサーまたはサンプルチャンバー（７）が配置されている、請求項１から１０のいずれかに記載の浸漬プローブ。
【請求項１２】
縦軸線を囲む外面を有するプローブ本体を備える浸漬プローブであって、前記外面の一部が前記縦軸の周りに周方向に延在しており、半径方向の寸法を有するサンプル採集要素を有しており、前記サンプル採集要素（４）が前記浸漬端に対して反対側に面する平らなまたは凹状の表面を有し、前記サンプル採集要素（４）が前記プローブ本体（１）の前記浸漬端に対して反対側の端部の方向に向かって、前記縦軸に対して傾斜していることを特徴とする浸漬プローブ。
【請求項１３】
前記サンプル採集要素（４）が鋼鉄から作製されている、請求項１２に記載の浸漬プローブ。
【請求項１４】
前記サンプル採集要素（４）が前記プローブ本体（１）の残りの部分とは異なる材料から前記プローブ本体（１）の別個の部品として形成されている、請求項１２または１３に記載の浸漬プローブ。
【請求項１５】
前記サンプル採集要素（４）が互いに縦軸方向に前後して配置された１つまたは複数のリング部材として形成されている、請求項１２から１４のいずれかに記載の浸漬プローブ。
【請求項１６】
前記プローブ本体（１）の前記残りの部分が厚紙から作製されている、請求項１２から１５のいずれかにに記載の浸漬プローブ。
【請求項１７】
前記プローブ本体（１）が環状の形状である、請求項１２から１６のいずれかに記載の浸漬プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は縦軸線を囲む外面を有するプローブ本体を備える浸漬プローブであって、前記外面の一部がサンプル採集要素を有し、前記サンプル採集要素が半径方向（または、放射方向）の寸法を有し、前記縦軸線の周りに周方向に延在（または、拡張）している浸漬プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
浸漬プローブの例は、例えば、特許文献１等に開示されている。そこにおいて、プローブはスラグ（または、鉱滓）を採集するためのものとして記載されている。この文献のプローブ本体は支持管を有し、支持管の周囲には撚線から成るリング構造が配置されている。そして、リング構造は縦軸方向に可動である。溶融金属表面のスラグはプローブが溶融金属内に浸漬されたときに、リング構造に付着したままの状態となる。そして、プローブを溶融金属から引き出した後、スラグを分析することができる。スラグの付着の量はスラグの粘性に依存して変化し、条件によっては分析のために必要なスラグを採集できない場合がある。
【０００３】
また、特許文献２には、ロッド形のサンプル部材が記載されており、そこにおいて、スラグサンプルはロッドの外表面に付着したままの状態となる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５４３５１９６号明細書
【特許文献２】米国特許第５１３１６３３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的はこれらの周知の浸漬プローブを改善し、効果的なスラグのサンプル採集を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のサンプル採集要素の周囲には溶融鋼鉄またはスラグ内で溶解または燃焼できる保護層が配置されているので、例えば、溶融鋼鉄上に横たわっているスラグ層は所定の遅延時間後に初めてサンプル採集要素に到達する。驚くべきことに、この構成により、これらの手段によって十分な量のスラグが捕獲され、分析のために利用可能な十分な量のサンプルを採集することができることが判明した。また、保護層は、プローブ本体が溶融スラグから引き出される前に溶融スラグが急速にサンプル採集要素に到達し、これらのサンプル採集要素に損傷を与えることを防止する。このことは、特に、浸漬後の測定またはサンプル採集がスラグサンプルの除去よりも数秒間長く続く、付加的なセンサー及び／またはサンプルチャンバーを備えた浸漬プローブに対して有益である。保護層は好ましくは、厚紙（または、ボール紙）または紙から作製される。好ましくは、保護層は管状の形状を有してもよい。
【０００７】
サンプル採集要素はプローブ本体の浸漬側の端部に対して反対側に面している平らなまたは凹状の表面を有してもよい。ここで、平らなまたは凹状の形状は半径方向（または、放射方向）に拡張する。サンプル採集要素は縦軸の周りに拡張する円板型に形成されてもよいし、または、縦軸の周りに巻かれた帯から構成される螺旋状に形成されてもよい。平らなまたは凹状の表面はプローブ本体の浸漬端に対して反対側の方向に向かって、縦軸に対して傾斜していてもよい。表面と縦軸の間に形成される角度は好ましくは、４５〜９０°の間である。浸漬後、または保護層が溶解した後、スラグはこれらのサンプル採集要素まで流れていき、そこに付着し、そして浸漬プローブが溶融金属から引き出された後に除去されてもよい。この目的のために、サンプル採集要素はスラグを落下させるために互いに押し付けられてもよい。その後、スラグは粒状化され、分析装置に供給されてもよい。
【０００８】
好ましくは、サンプル採集要素は１ｍｍ未満の壁厚を有する鋼鉄から作製される。サンプル採集要素は好ましくは、プローブ本体とは別個の部品として形成され、プローブ本体の残りの部分とは異なる材料から構成される。例えば、プローブ本体の他の部分が厚紙等から作製されるのに対し、サンプル採集要素は鋼鉄から作製されてもよい。プローブ本体は好ましくは、管状の形状を有する。プローブ本体には少なくとも１つのセンサーまたは溶融金属のためのサンプル採集部材が配置されている。サンプル採集要素を互いに縦軸方向に前後して配置された１つまたは複数のリング部材として形成することが可能であり、それにより、プローブの組立てが容易になる。
【０００９】
本発明の第２の実施例は、プローブの浸漬端に対し反対側に面する平らなまたは凹状の表面を有するサンプル採集要素によって特徴付けられる。この表面はプローブ本体の浸漬端に対して反対側の端部の方向に向かって縦軸に対して傾斜している。この実施例のサンプル採集要素もまた、好ましくは、鋼鉄から作製されてもよく、それらはプローブ本体の他の部分と異なる材料からプローブ本体の別個の部品として形成されてもよい。特に、それらは互いに縦軸方向に前後して配置された１つまたは複数のリング部材として形成されてもよい。プローブ本体の残りの部分は厚紙から作製されてもよい。また、この実施例において、プローブ本体は好ましくは、管状の形状を有する。
【００１０】
以下に本発明の１つの実施例を図面への参照とともに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の浸漬プローブは互いに重畳して固定された２つの厚紙管２、２'から形成されたプローブ本体１を有する。外側の厚紙管２'は互いに縦軸方向に前後して配置され、それらの間に空間を有し、それによってプローブ本体１の周囲に幅の広い溝３を形成する２つの部分から構成されている。この溝３の内部にはサンプル採集要素４が配置されている。サンプル採集要素４はスラグがそこに採集されるように上方に向かって角度付けられた平らなリングとして形成されている。サンプル採集要素４の周囲には厚紙から作製された１〜５ｍｍ厚の保護層５が配置されている。保護層５は浸漬プローブが溶融金属内に浸漬されたときに溶解するので、スラグはサンプル採集要素３に到達し、そこに付着した状態のままとなる。プローブ本体１は浸漬端を有し、浸漬端には浸漬ヘッド６が配置されている。浸漬ヘッド６には、スラグ層の下の溶融鋼鉄のサンプルを採集するためのサンプルチャンバー７が配置されている。溶融鋼鉄は入口管８を通ってサンプルチャンバー７の中に流れ込む。入口管８の開口は厚紙キャップ９によって保護されている。厚紙キャップ９は（それが溶解または燃焼したとき）入口管８の入口開口を溶融鋼鉄に対して開いた状態にする。
【００１２】
図２にはサンプル採集要素４が詳細に示されている。サンプル採集要素は鋼鉄管１０上に互いに前後して配置されたリング型の形状で構成されている。サンプル採集要素４自体も同様に鋼鉄から作製されている。サンプル採集要素４及び鋼鉄管１０の厚さ（壁厚）は約１ｍｍまたは１ｍｍ未満である。サンプル採集要素４は上方に、すなわち、浸漬端に対して反対側に向かって傾斜している。それらはプローブ本体１の縦軸に対して約６０°の角度を形成する。サンプル採集の後、プローブ本体１は溶融金属から引き出される。そして、サンプル採集要素４を押しつぶすために半径方向の圧力が加えられる。これにより、非常に脆いスラグは粗い粒状の形態でサンプル採集要素から落下する。スラグは大きさが縮小された後、分析装置に供給される。図３はサンプル採集要素４の断面図を示している。
【００１３】
図４はサンプル採集要素４のもう１つの可能な構造を示している。サンプル採集要素４は底部の比較的短い金属製スリーブとして、管状の平らなリングの形状で形成される。すなわち、それらは金属製スリーブ１１を折り返すことによって作製される。折り曲げ位置には環状の溝１２が形成されている。この溝１２は下側に配置された金属製スリーブ１１の上端部上に配置され、そして、複数の区分を積み重ねることによって図２に示されているサンプル採集要素と同様なサンプル採集要素を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従った浸漬プローブの断面図である。
【図２】本発明に従ったサンプル採集要素の詳細な図である。
【図３】本発明に従ったサンプル採集要素の断面図である。
【図４】本発明に従ったサンプル採集要素の構造の例を示している。
【符号の説明】
【００１５】
１    プローブ本体
２    外側の厚紙管
２’  内側の厚紙管
３    幅の広い溝
４    サンプル採集要素
５    保護層
６    浸漬ヘッド
７    サンプルチャンバー
８    入口管
９    厚紙キャップ
１０  鋼鉄管
１１  金属製スリーブ
１２  環状の溝
【図１】
2007077503.tif 000003
【図２】
2007077503.tif 000004
【図３】
2007077503.tif 000005
【図４】
2007077503.tif 000006