(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属に浸漬した後、引揚げられるプローブ本体の側部に溶融金属を流入せしめる流入口を設け、該プローブ本体の内部に、流入した溶融金属を貯留した状態で凝固せしめる測温室と採取室を設け、前記測温室に温度センサーを配置して成る溶融金属プローブにおいて、崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形されたユニット体をプローブ本体に内装して成り、
ユニット体が、側方に開口する導入路と、導入路から上向きに延びる連絡路と、連絡路から折返して下向きに延びる測温室と、測温室に挿入される測温部を備えた温度センサーを該測温室の外で保持する保持室と、導入路から下向きに延びる案内路を形成して成り、採取室を構成する採取容器が、金属製の容器本体の口部から延びる案内管を前記案内路に挿入せしめられ、該案内管により導入路から下向きに延びる採取路を構成して成ることを特徴とする溶融金属プローブ。
【請求項２】
下向きの採取路の中心軸線Ｃ２と、上向きの連絡路の中心軸線Ｃ３を相互に偏位せしめ、プローブ本体の中心軸線Ｃ１から、中心軸線Ｃ２までの距離Ｌ２と、中心軸線Ｃ３までの距離Ｌ３とを、Ｌ２＜Ｌ３に形成して成ることを特徴とする請求項１に記載の溶融金属プローブ。
【請求項３】
上向きの連絡路が、プローブ本体の中心軸線とほぼ平行な直線路と、該直線路から屈折して導入路の開口近傍に向けて延びる傾斜路を備えて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶融金属プローブ。
【請求項４】
導入路が、流入口に臨む開口部の下面よりも上方に突出する隆起部を有し、該隆起部の頂部に下向きの採取路を開口せしめて成ることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の溶融金属プローブ。
【請求項５】
溶融金属に浸漬した後、引揚げられるプローブ本体の側部に溶融金属を流入せしめる流入口を設け、該プローブ本体の内部に、流入した溶融金属を貯留した状態で凝固せしめる測温室と採取室を設け、前記測温室に温度センサーを配置して成る溶融金属プローブにおいて、プローブ本体の先端部に内装されたプラグ体と、該プラグ体に連設された状態でプローブ本体に内装されたユニット体を備え、プラグ体とユニット体は、別体に形成されると共に、それぞれ崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形されて成り、前記ユニット体は、前記流入口に臨んで開口する導入路と、該導入路から上向きに延びる連絡路と、該連絡路から折返して下向きに延びる測温室と、前記導入路から下向きに延びる案内路と、該案内路の下部を拡大することにより形成されると共にユニット体の下面に開口する自由空間部とを有して成り、前記プラグ体は、前記自由空間部に対向する保持凹部を有して成り、採取室を形成する採取容器が、金属製の容器本体の口部から延びる案内管を前記案内路に挿入し、容器本体の上部を前記自由空間部に遊挿せしめられると共に、容器本体の下部を前記保持凹部に嵌合せしめられて成ることを特徴とする溶融金属プローブ。
【請求項６】
溶融金属に浸漬した後、引揚げられるプローブ本体の側部に溶融金属を流入せしめる流入口を設け、該プローブ本体の内部に、流入した溶融金属を受入れ貯留せしめる採取室を設けて成る溶融金属プローブにおいて、プローブ本体の先端部に内装されたプラグ体と、該プラグ体に連設された状態でプローブ本体に内装されたユニット体を備え、プラグ体とユニット体は、別体に形成されると共に、それぞれ崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形されて成り、前記ユニット体は、前記流入口に臨んで開口する導入路と、該導入路から下向きに延びる案内路と、該案内路の下部を拡大することにより形成されると共にユニット体の下面に開口する自由空間部とを有して成り、前記プラグ体は、前記自由空間部に対向する保持凹部を有して成り、採取室を形成する採取容器が、金属製の容器本体の口部から延びる案内管を前記案内路に挿入し、容器本体の上部を前記自由空間部に遊挿せしめられると共に、容器本体の下部を前記保持凹部に嵌合せしめられて成ることを特徴とする溶融金属プローブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鋼等の溶融金属の試料を採取し分析するために使用する溶融金属プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来公知のように、溶融金属プローブは、サブランスと称される昇降装置により転炉等の溶鋼に浸漬した後、引揚げられ、溶鋼の成分分析等を行うために利用されている。
【０００３】
プローブ本体は、側部に溶鋼を流入せしめる流入口を設けると共に、該プローブ本体の内部に、流入した溶鋼を通過せしめる脱酸室と、脱酸後の溶鋼を貯留した状態で凝固せしめる採取室兼測温室を設け、該採取室兼測温室に温度センサーを配置している。
【０００４】
通常、脱酸室と採取室兼測温室は、全体として１個と見做すことができる容器により形成されている。容器は、一対の小容器を対向して突き合わせ、その間に仕切板を介在せしめることにより構成され、該仕切板を境とする上方の小容器により脱酸室を提供し、下方の小容器により採取室兼測温室を提供する。尚、仕切板には連通孔が形成されており、上方の小容器の頂壁から脱酸室に挿通せしめられた温度センサーが連通孔を通じて採取室兼測温室に挿入される。また、脱酸室を提供する上方の小容器の側部にはプローブ本体の流入口に連通する導入孔が開設されている。
【０００５】
そこで、導入孔を介して流入した溶鋼は、先ず、脱酸室を通過し、仕切板の連通孔を通り採取室兼測温室に進入し貯留せしめられる。採取室兼測温室を充満した後、引き続き流入する溶鋼は、脱酸室に貯留せしめられる。
【０００６】
採取室兼測温室は、金属製の壁により囲まれており、そこに貯留した溶鋼を速やかに凝固せしめ、凝固した溶鋼の小塊を発光分光分析や、燃焼化学分析等の機器分析用試料として提供する。
【０００７】
採取室兼測温室に貯留した溶鋼は、周囲から次第に凝固し、最後に凝固する部位に向けて、温度センサーの測温部を臨ましめており、これにより溶鋼中のカーボン量を決定するための凝固温度データを提供する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、仕切板を介して一対の小容器を突き合わせ、全体が１個と見做されるような容器を構成するようにプローブ本体の内部に組み込み保持する構成であるため、アセンブリーが容易でない。プローブ本体は、外筒を構成する大径の紙管と、内筒を構成する小径の紙管を必要とし、内筒の内部に前記容器を組み込んだ状態で、該内筒を外筒に嵌入せしめられる。
【０００９】
プローブ本体を溶鋼に浸漬すると、導入孔を介して流入する溶鋼は、先ず、脱酸室を通過し、仕切板の連通孔を通り採取室兼測温室に貯留せしめられ、該採取室兼測温室を充満した後、引き続き流入する溶鋼が脱酸室に貯留せしめられる。公知のように、溶鋼には多量の酸素が含まれているため、脱酸室には予めアルミニウム片等の脱酸剤が装入されている。従って、流入した溶鋼は、脱酸室を通過する際に脱酸され、脱酸状態で採取室兼測温室に貯留され凝固する。然しながら、流入口から流入した溶鋼は、脱酸室を経て採取室兼測温室に至る単一の通路のみを流れるため、最初に流入した溶鋼により脱酸剤が溶失せしめられると、後続して流入する溶鋼は、最早、脱酸されない。このため、後続する未脱酸の溶鋼が採取室兼測温室に流入し、先に進入し貯留されている溶鋼に混合される結果、凝固試料中に未脱酸に起因した巣を発生するという問題がある。
【００１０】
ところで、溶鋼から引揚げられたプローブ本体は、高所から床面に向けて落下される。そこで、試料を採取した容器をプローブ本体から取出すと共に、該容器から凝固試料を取出し、該試料を気送管等の搬送手段により搬送し、機器分析等に供される。然しながら、全体として１個と見做される容器により脱酸室と採取室兼測温室を構成した従来技術の場合、採取室兼測温室で凝固した試料と、脱酸室で凝固した不要凝固金属とが、相互に連なり一つの小塊を形成するので、容器を構成する一対の小容器と仕切板を分解することが困難であり、凝固試料を容器から取出すことが困難である。また、幸運にも凝固試料を容器から取出すことに成功した場合でも、分析対象である凝固試料を搬送する前に、該凝固試料に連なる大きな不要凝固金属をカッター等で分離しなければ、気送管による搬送ができない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決した溶融金属プローブを提供するものであり、その第一の手段として構成したところは、溶融金属に浸漬した後、引揚げられるプローブ本体の側部に溶融金属を流入せしめる流入口を設け、該プローブ本体の内部に、流入した溶融金属を貯留した状態で凝固せしめる測温室と採取室を設け、前記測温室に温度センサーを配置して成る溶融金属プローブにおいて、崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形されたユニット体をプローブ本体に内装して成り、ユニット体が、側方に開口する導入路と、導入路から上向きに延びる連絡路と、連絡路から折返して下向きに延びる測温室と、測温室に挿入される測温部を備えた温度センサーを該測温室の外で保持する保持室と、導入路から下向きに延びる案内路を形成して成り、採取室を構成する採取容器が、金属製の容器本体の口部から延びる案内管を前記案内路に挿入せしめられ、該案内管により導入路から下向きに延びる採取路を構成して成る点にある。
【００１２】
少なくとも、前記採取路と連絡路には、それぞれ必要な量の脱酸剤が装填される。従って、採取室には、採取路を通過する際に適量の脱酸剤により脱酸された溶融金属のみが充填され、そこで貯留され凝固するので、巣の発生のない試料が得られる。また、測温室には、連絡路を通過する際に適量の脱酸剤により脱酸された溶融金属のみが充填され、そこで貯留され凝固するので、温度センサーの測温部に臨む最終凝固部位に巣を生じることがなく、正確な凝固温度データを提供する。
【００１３】
下向きの採取路を導入路の終端近傍に連通し、上向きの連絡路を導入路の開口近傍に連通し、このように導入路から上下に分岐する連絡路と採取路の分岐点を、向き合わせず、互い違いに配置することができる。また、下向きの採取路の中心軸線Ｃ２と、上向きの連絡路の中心軸線Ｃ３を相互に偏位せしめ、プローブ本体の中心軸線Ｃ１から、中心軸線Ｃ２までの距離Ｌ２と、中心軸線Ｃ３までの距離Ｌ３とを、Ｌ２＜Ｌ３に形成することができる。更に、上向きの連絡路は、プローブ本体の中心軸線とほぼ平行な直線路と、該直線路から屈折して導入路の開口近傍に向けて延びる傾斜路から構成することが好ましい。この際、導入路は、流入口に臨む開口部の下面よりも上方に突出する隆起部を該導入路の終端近傍部に形成し、該隆起部の頂部に下向きの採取路を開口せしめることが好ましい。このような選択的な構成によれば、測温室を溶融金属により充満した後、更に連絡路に充填された溶融金属が、プローブ本体の引揚げ時に、連絡路から導入路に向けて流下する際に、採取路に充満した溶融金属に接して一連一体に凝固することはなく、流入口から外部へ好適に排出される。
【００１４】
また、本発明によれば、崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形されたユニット体が提供され、該ユニット体はプローブ本体に内装される。このユニット体は、側方に開口する導入路と、導入路から上向きに延びる連絡路と、連絡路から折返して下向きに延びる測温室と、測温室に挿入される測温部を備えた温度センサーを該測温室の外で保持する保持室と、導入路から下向きに延びる案内路を形成している。採取室は、ユニット体とは別体の採取容器により構成される。この採取容器は、金属製の容器本体の口部から延びる案内管を前記案内路に挿入せしめられ、該案内管により採取路を構成する。このユニット体は、プローブ本体の中心軸線に沿って二分された分割ブロックにより構成されている。このため、プローブ本体の紙管製の筒体にこれらの構造物を組み込む作業が容易となり、従来に比してアセンブリーが格段に容易である。
【００１５】
また、本発明が第二の手段として構成したところは、溶融金属に浸漬した後、引揚げられるプローブ本体の側部に溶融金属を流入せしめる流入口を設け、該プローブ本体の内部に、流入した溶融金属を貯留した状態で凝固せしめる測温室と採取室を設け、前記測温室に温度センサーを配置して成る溶融金属プローブにおいて、プローブ本体の先端部に内装されたプラグ体と、該プラグ体に連設された状態でプローブ本体に内装されたユニット体を備え、プラグ体とユニット体は、別体に形成されると共に、それぞれ崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形されて成り、前記ユニット体は、前記流入口に臨んで開口する導入路と、該導入路から上向きに延びる連絡路と、該連絡路から折返して下向きに延びる測温室と、前記導入路から下向きに延びる案内路と、該案内路の下部を拡大することにより形成されると共にユニット体の下面に開口する自由空間部とを有して成り、前記プラグ体は、前記自由空間部に対向する保持凹部を有して成り、採取室を形成する採取容器が、金属製の容器本体の口部から延びる案内管を前記案内路に挿入し、容器本体の上部を前記自由空間部に遊挿せしめられると共に、容器本体の下部を前記保持凹部に嵌合せしめられて成る点にある。
【００１６】
更に、本発明が第三の手段として構成したところは、溶融金属に浸漬した後、引揚げられるプローブ本体の側部に溶融金属を流入せしめる流入口を設け、該プローブ本体の内部に、流入した溶融金属を受入れ貯留せしめる採取室を設けて成る溶融金属プローブにおいて、プローブ本体の先端部に内装されたプラグ体と、該プラグ体に連設された状態でプローブ本体に内装されたユニット体を備え、プラグ体とユニット体は、別体に形成されると共に、それぞれ崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形されて成り、前記ユニット体は、前記流入口に臨んで開口する導入路と、該導入路から下向きに延びる案内路と、該案内路の下部を拡大することにより形成されると共にユニット体の下面に開口する自由空間部とを有して成り、前記プラグ体は、前記自由空間部に対向する保持凹部を有して成り、採取室を形成する採取容器が、金属製の容器本体の口部から延びる案内管を前記案内路に挿入し、容器本体の上部を前記自由空間部に遊挿せしめられると共に、容器本体の下部を前記保持凹部に嵌合せしめられて成る点にある。
【００１７】
このような本発明の第二及び第三の手段によれば、溶融金属から引揚げられたプローブ本体を高所から床面に向けて落下すると、ユニット体及びプラグ体が落下衝撃により崩壊するので、凝固試料を採取した採取容器を容易に取出すことができる。本発明によれば、採取容器の容器本体は、下部をプラグ体の保持凹部に嵌合され、上部をユニット体の自由空間部に遊挿されている。このため、溶融金属の採取という目的を達するまでは、保持凹部により採取容器を保持せしめる一方、溶融金属に浸漬した状態では、プラグ体が次第に脆弱化して部分的に崩壊するので、溶融金属の採取後は、露出した採取容器をユニット体の自由空間部から容易に取出し可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００１９】
図１ないし図４に示すように、プローブ本体１は、紙管製の筒体２の内部に必要な構造物を組み込んでいる。筒体２の側部には溶鋼等の溶融金属を流入せしめる流入口３が開設され、該筒体２の外周を被覆した比較的薄い紙管製の外皮４により前記流入口３を閉塞している。プローブ本体１は、上方に延びる紙管製の延長管５をサブランス等の昇降装置に連結され、転炉等における溶鋼等の溶融金属に浸漬した後、引揚げられる。浸漬時、外皮４は、スラグ層を通過して溶融金属浴中に達すると焼失し、流入口３を開口せしめ、プローブ本体１の内部に溶融金属を流入せしめる。
【００２０】
プローブ本体１の筒体２には、プラグ体６及びユニット体７が内装されており、それぞれが、崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形されている。耐火材料としては、例えば、鋳物砂等の無機質粒子を用いることができる。粒子群を押し固める一次プロセスにより成形された成形物は、高温での焼成プロセスや、或いは、常温でのガスによる化学的接着プロセス等の二次プロセスにより、樹脂バインダーを介して粒子群を固着せしめられる。尚、必要に応じて、導入路８、連絡路９、測温室１０を含むユニット体７の表面に、塗型剤による被膜を設けることができる。このようにして成形された成形物は、溶融金属への浸漬時に樹脂バインダーが焼失することにより脆弱化し、表面から次第に崩壊する。図示のように、筒体２の先端近傍部に挿入したユニット体７に対して、プラグ体６を筒体２の先端開口部に挿着することにより、プラグ体６とユニット体７を一連に接合せしめている。
【００２１】
ユニット体７は、筒体２の流入口３に臨んで開口する導入路８と、該導入路８から上向きに延びる連絡路９と、該連絡路９から折返して下向きに延びる測温室１０を形成しており、導入路８と測温室１０をユニット体７の中心軸線に対してほぼ左右に振り分けて配置している。また、前記導入路８から下向きに延びる案内路１１が形成され、該案内路１１から延長され且つ内径を拡径化された保持路１２と、該保持路１２から延長され更に内径を拡大された自由空間部１３を形成し、該自由空間部１３をユニット体７の下面に開口せしめている。
【００２２】
導入路８から上下に分岐された連絡路９と案内路１１の分岐点は、向き合わされておらず、互い違いに配置されている。図示のように、導入路８は、流入口３に臨む開口部８ａの下面を低く形成する一方、該導入路８の終端近傍部を高く形成することにより隆起部８ｂを形成している。そして、案内路１１を隆起部８ｂの頂部に開口せしめる一方、連絡路９を開口部８ａに向けて開口せしめている。従って、図４に示すように、案内路１１の中心軸線Ｃ２と、連絡路９の中心軸線Ｃ３は、相互に偏位せしめられており、ユニット体７の中心軸線Ｃ１から、案内路１１の中心軸線Ｃ２までの距離Ｌ２と、連絡路９の中心軸線Ｃ３までの距離Ｌ３を、Ｌ２＜Ｌ３に形成している。更に、連絡路９は、ユニット体７の中心軸線Ｃ１とほぼ平行な直線路９ａと、該直線路から屈折して傾斜し、導入路８の開口部８ａに向けて延びる傾斜路９ｂを備えている。その結果、案内路１１の上方には覆い部８ｃが形成されている。
【００２３】
更に、ユニット体７は、測温室１０の上方に、後述する温度センサーを保持するための保持室１４を形成し、自由空間部１３の近傍に後述する外部測温手段のリード線を引込むための引込み溝１５を形成している。尚、図１に鎖線で示すように、引込み溝１５からユニット体７の側部に沿う延長溝１５ａを延設せしめても良い。
【００２４】
ユニット体７は、図３に示すように、中心軸線に沿って二分された分割ブロック７ａ、７ｂから成り、対称形の一対の分割ブロック７ａ、７ｂを向かい合わせて重ねることにより、全体として概ね円柱状に組立てられる。ユニット体７の上端部は、外径を減じた小径部１６とされ、図１に示すように、一対の分割ブロック７ａ、７ｂを組合せた状態で、小径部１６を紙管から成る保持筒１７に嵌入せしめられる。図３に示すユニット体の分解状態を見ると明らかなように、保持室１４と測温室１０の間に位置する隔壁部には、後述する温度センサー２２の測温管を挿通せしめるための連通孔１４ａが形成されている。また、自由空間部１３には、後述する採取容器を位置決めするためのリブ１３ａが設けられている。尚、図３に示すように、対称形に半割りされた分割ブロック７ａ、７ｂには、上述したユニット体７の導入路８や、該導入路から分岐した連絡路９及び案内路１１や、測温室１０や、保持室１４等が、それぞれ半分として現れる。従って、図３において、これらの半分のみ現れる構成部分には、上述した各構造的構成を示す符号にＨを付加した符号を付すことにより示している。
【００２５】
プラグ体６は、筒体２の先端に挿着される円盤部６ａと、筒体２の先端面に対面するフランジ部６ｂを備えている。円盤部６ａと筒体２の間には耐火セメント等の接着手段を介在することが好ましく、フランジ部６ｂの外周は前記外皮４により被覆することが好ましい。前記円盤部６ａには、ユニット体７の自由空間部１３に対向する保持凹部１８が形成されている。また、プラグ体６の下面には、中心から偏位した位置にボス部１９が突設されており、該ボス部１９から円盤部６ａの内部に向けて、後述する外部測温手段２４を保持するための保持孔２０が形成され、該保持孔２０の底部にリード線を引き込むための引込み孔２１が形成されている。
【００２６】
このようなプラグ体６とユニット体７に対して、温度センサー２２、採取容器２３、外部測温手段２４が組み付けられ、本発明の溶融金属プローブにおけるプローブ本体１が形成される。
【００２７】
温度センサー２２は、ホルダー部２２ａから測温管２２ｂを延出した構成であり、測温管２２ｂの内部に熱電対を有し、該測温管２２ｂの先端部により測温部２２ｃを構成する。測温管２２ｂは、例えば、石英管により形成されている。図例の場合、ユニット体７に形成した保持室１４と測温室１０の相互は、図４に示すように、測温室１０の中心軸線Ｃ４よりも保持室１４の中心軸線Ｃ５の方が、ユニット体７の中心軸線Ｃ１に近づくように形成されており、これにより保持室１４がホルダー部２２ａを保持できる充分な大きさに形成されている。これに対応して、温度センサー２２は、ホルダー部２２ａに対して測温管２２ｂを偏心せしめている。そこで、ホルダー部２２ａを保持室１４に保持せしめると、測温管２２ｂが連通孔１４ａを介して測温室１０の中心軸線Ｃ４に沿う位置に挿入される。尚、図示省略しているが、ホルダー部２２ａから導出するリード線は、ユニット体７の上方に設けられたコネクターに接続される。
【００２８】
採取容器２３は、採取室２５を構成する金属製の容器本体２３ａを備え、該容器本体２３ａの口部２３ｂから延びる案内管２６を有し、該案内管２６により採取路２７を構成する。好ましくは、案内管２６は、石英管により構成され、口部２３ｂに挿着されている。前記口部２３ｂには、カラー２８が外挿されており、該カラー２８は、例えば、紙管により形成される。
【００２９】
図例の場合、溶融金属からディスク形の凝固試料を採取するために、容器本体２３ａは、偏平な容器により構成されている。そこで、採取容器２３をユニット体７に装着するに際しては、容器本体２３ａの上部を自由空間部１３に挿入し、該自由空間部１３に形成されたリブ１３ａに線接触又は点接触せしめることにより容器本体２３ａを位置決めすると、カラー２８が保持路１２に嵌合される。この状態で、案内管２６が案内路１１に適合され、該案内管２６の先端を隆起部８ｂの頂面と面一に位置せしめる。自由空間部１３から突出する容器本体２３ａの下部は、プラグ体６の保持凹部１８に嵌合保持される。即ち、保持凹部１８が容器本体２３ａの下部表面を面接触により密嵌せしめる。
【００３０】
外部測温手段２４は、ホルダー部２４ａよりＵ字形石英管等から成る測温管２４ｂを延出した構成であり、該測温管２４ｂの内部に熱電対を有し、該測温管２４ｂを覆う金属製キャップ２４ｃを備えている。ホルダー部２４ａは、プラグ体６のボス部１９から保持孔２０に向けて挿着され、キャップ２４ｃがボス部１９から下向きに突出せしめられる。尚、図示省略しているが、ホルダー部２４ａから導出するリード線は、プラグ体６の引込み孔２１からユニット体７の引込み溝１５を経て、ユニット体７の上方に設けられたコネクターに接続される。
【００３１】
前記連絡路９及び採取路２７には、図示省略しているが、アルミニウム片等の脱酸剤が装填されている。サブランス等の昇降装置によりプローブ本体１を溶融金属に向けて下降すると、プローブ本体１は、スラグ層を通過して溶融金属浴中に浸漬される。これにより、外部測温手段２４のキャップ２４ｃが溶失し、溶融金属の温度を測定する。また、外皮４が焼失し、流入口３を開口せしめ、プローブ本体１の内部に溶融金属を流入せしめる。図４に矢印で示すように、流入口３から導入路８に流入した溶融金属は、上下に分かれ、それぞれ連絡路９と採取路２７に向けて流入する。
【００３２】
導入路８から採取路２７に流入した溶融金属は、該採取路２７に装填された脱酸剤で脱酸された後、採取室２５に流入し、そこで凝固せしめられ、機器分析等の分析のための凝固試料２９として提供される。採取路２７に装填された脱酸剤の量は、採取室２５に充填される溶融金属の量に従って過不足なく適量に選択されているので、採取室２５により採取される凝固試料２９は、未脱酸による巣を生じることなく、しかも、内部に脱酸剤を析出せしめない。流入した溶融金属は、採取室２５のみならず採取路２７及び導入路８に充満されるが、プローブ本体１を引揚げる際に、導入路８から流入口３に向けて排出される溶融金属が、隆起部８ｂの部分において採取路２７に充満された溶融金属から分断される。従って、図５に示すように、採取容器２３に充満された溶融金属は、独立した凝固試料２９を提供し、他の不要凝固金属を有しない。
【００３３】
導入路８から連絡路９に流入した溶融金属は、該連通路９に装填された脱酸剤で脱酸された後、測温室１０に流入する。この際、勢い良く流入する溶融金属は、導入路８から分岐した連絡路９に進入し、そこで屈折する傾斜路９ｂから直線路９ａを経て、直線路９ａから向きを変えて測温室１０に到達し、これにより、流速を減速され、しかも、奪熱される。このため、溶融金属の流れが測温管２２ｂに与える機械的衝撃及び熱衝撃は比較的小さいので、石英管等から成る測温管２２ｂの破損が防止される。図例のように、連絡路９と測温室１０の連通部に突部１０ａを設けることが好ましく、これにより測温室１０の入口を縮径しておけば、測温室１０に流入した溶融金属が攪拌流により連絡路９に向けて逆流することを防止できる。測温室１０に充満された溶融金属は、周囲から次第に凝固し、測温室１０のほぼ中心で測温値の平衡部を得るために熱バランスが良好な位置に温度センサー２２の測温部２２ｃを配置し、測温される。前述のように、溶融金属は、長い連絡路９を経ることにより奪熱されているので、測温室１０に充満した後、速やかに凝固を開始する。また、溶融金属は、連通路９に装填された必要充分な量の脱酸剤により脱酸されているので、測温室１０で凝固する際、測温部２２ｃの近傍に脱酸不足による巣を生じることはなく、安定した正確な凝固温度データを提供する。
【００３４】
流入した溶融金属は、測温室１０のみならず連絡路９及び導入路８に充満されるが、プローブ本体１を引揚げる際に、連絡路９内の溶融金属は、導入路８を通じて流入口３から排出される。この際、連絡路９から流出する溶融金属は、傾斜路９ｂに沿って導入路８の開口８ａに向けて流下する。従って、流下した溶融金属の一部が採取路２７に充満された溶融金属に連結せしめられることはない。尚、図５に示すように、測温室１０に充満した溶融金属は、凝固温度データを提供した後は、不要凝固金属３０として測温室１０に残存せしめられる。
【００３５】
溶融金属の浴中から引揚げられたプローブ本体１は、筒体２を著しく焼損せしめられており、前述のように、プラグ体６が脆弱化され少なくとも表面を崩壊せしめられているので、図６のように、採取容器２３は、部分的に露出する。そこで、プローブ本体１を高所から床面に落下すると、脆弱化したプラグ体６及びユニット体７が衝撃により崩壊し、採取容器２３を脱出せしめる。即ち、プラグ体６の保持凹部８が既に部分的に崩壊されているので、採取容器２３は、自ずから、ユニット体７の自由空間部１３から容易に脱出する。この際、仮に、採取容器２３がユニット体７から脱出しない場合でも、作業者が採取容器２３の露出部分をペンチ等の治具で把持することにより、採取容器２３を自由空間部１３から容易に引抜くことができる。その後、採取容器２３は、気送管等の搬送装置により搬送し、機器分析等の分析に供される。尚、搬送に先立ち、凝固試料２９を採取容器２３から取出しても良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、流入口３に臨んで開口する導入路８から上下に分岐する湯道を設け、下向きの湯道により構成された採取路２７を採取室２５に連通せしめると共に、上向きに延びる湯道により構成された連絡路９を測温室１０の上部に連通せしめた構成であるから、凝固温度データを提供するための溶融金属の貯留凝固と、機器分析等の分析用の凝固試料を提供するための溶融金属の貯留凝固とを、一つのプローブ本体１により相互に独立して実施することが可能になる。その結果、少なくとも採取路２７と連絡路９のそれぞれに、適量の脱酸剤を装填することにより、最適な凝固温度データの提供と、最適な凝固試料の提供が可能になる。
【００３７】
また、このように、測温室１０に連通する導入路８と、採取室２５に連通する採取路２７を、導入路８から上下に分岐せしめた構成であるから、全体としてプローブ本体１をコンパクトに構成することができる。しかも、その結果、プローブ本体１の主要な内部構造を、耐火材料によりブロック状に成形されたユニット体７及びプラグ体６により構成することが可能になり、アセンブリーの容易化並びに量産化及び低コスト化を実現できる。
【００３８】
そして、導入部８から上下に分岐する連絡路９と採取路２７の分岐点を、向き合わせず、互い違いに配置し、連絡路９を導入路８の開口８ａに向かわしめ、更に、採取路２７を隆起部８ｂの頂部に開口せしめた構成としているので、測温室１０及び採取室２５に溶融金属を充満せしめた後、プローブ本体１を引揚げる際に、連絡路９から流下する溶融金属が採取路２７に向かうことなく、導入路８から流入口３に好適に排出される。このため、採取室２５により採取された凝固試料２９が、測温室１０に残存した不要凝固金属３０やその他の不要凝固金属と一連一体に連結されることはなく、凝固試料２９を含有した採取容器２３をプローブ本体１から容易に取出すことができると共に、機器分析等の分析のために好適に搬送できる。
【００３９】
更に、本発明によれば、プラグ体６とユニット体７を崩壊容易な耐火材料によりブロック状に成形し、ユニット体７に設けた案内路１１の下部を拡大して形成した自由空間部１３に採取容器２３の上部を遊挿する一方、プラグ体６に形成した保持凹部１８に採取容器２３の下部を嵌合保持せしめた構成であるから、プローブ本体１を溶融金属に浸漬した状態において、採取容器２３を好適に保持できる一方、所定時間経過後は、プラグ体６を脆弱化し表面から次第に崩壊せしめることにより、採取容器２３を部分的に露出せしめる。このため、プローブ本体１を引揚げた後、床面に落下すると、採取容器２３が衝撃により自ずから脱出し、或いは、治具により容易に引出し可能であるので、気送管等の搬送装置による試料搬送作業を作業現場において迅速容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶融金属プローブの１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の１実施形態に採用されたプローブ本体の横断面を示しており、（Ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）は図１のＣ−Ｃ線断面図、（Ｄ）は図１のＤ−Ｄ線断面図、（Ｅ）は図１のＥ−Ｅ線断面図である。
【図３】本発明の１実施形態に採用されたプローブ本体の内部構造物を分解して示す斜視図である。
【図４】本発明の１実施形態に採用されたプローブ本体を示す拡大縦断面図である。
【図５】本発明の１実施形態に採用されたプローブ本体を溶融金属に浸漬した後、引揚げた際にみられる溶融金属の凝固状態の１例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の１実施形態に採用されたプローブ本体を溶融金属から引揚げたときの焼損状態と崩壊状態の１例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    プローブ本体
２    筒体
３    流入口
６    プラグ体
７    ユニット体
８    導入路
８ａ  開口
８ｂ  隆起部
９    連絡路
９ａ  直線路
９ｂ  傾斜路
１０    測温室
１１    案内路
１２    保持路
１３    自由空間部
１４    保持室
１８    保持凹部
２３    採取容器
２２    温度センサー
２２ｂ  測温管
２２ｃ  測温部
２３ａ  容器本体
２３ｂ  口部
２４    外部測温手段
２５    採取室
２６    案内管
２７    採取路
２８    カラー
２９    凝固試料
３０    不要凝固金属
【図１】
0004111356.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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