JP2000310554A - レベル監視装置 - Google Patents
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- JP2000310554A JP2000310554A JP11911299A JP11911299A JP2000310554A JP 2000310554 A JP2000310554 A JP 2000310554A JP 11911299 A JP11911299 A JP 11911299A JP 11911299 A JP11911299 A JP 11911299A JP 2000310554 A JP2000310554 A JP 2000310554A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温・含塵雰囲気でも容器内に充填された充
填物のレベルを正確に監視する装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 容器に装入された充填物のレベルを監視
する装置において、マイクロ波の発信機２および受信機
３の１対以上を容器の壁面に設置し、容器壁面を開口し
て耐火物４を埋設し、該耐火物の周囲はガラス質５で被
覆したことによりｋ、安定かつ長期間にわたる精度の高
い充填物のレベル監視が可能となった。
填物のレベルを正確に監視する装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 容器に装入された充填物のレベルを監視
する装置において、マイクロ波の発信機２および受信機
３の１対以上を容器の壁面に設置し、容器壁面を開口し
て耐火物４を埋設し、該耐火物の周囲はガラス質５で被
覆したことによりｋ、安定かつ長期間にわたる精度の高
い充填物のレベル監視が可能となった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属容器内に装入
された３００℃以上の充填物のレベルを検知、監視する
装置、例えば鉄スクラップの予熱・溶解工程の予熱炉装
置に付属するレベル監視装置に関する。
された３００℃以上の充填物のレベルを検知、監視する
装置、例えば鉄スクラップの予熱・溶解工程の予熱炉装
置に付属するレベル監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スクラップを溶解する設備として電気炉
がある。電気炉の電力エネルギー削減対策としてスクラ
ップ溶解炉の排ガスの顕熱をスクラップの予熱に利用す
ることが近年行われつつある。スクラップをシャフト炉
内に装入、予熱する場合、又は特開平８−２７１１６４
号公報に開示されているシャフト炉底部に回転炉を連接
して回転炉内でスクラップを予熱・通過させる場合、シ
ャフト炉や回転炉内は高温・含塵ガス雰囲気のため、内
部の直接監視は極めて難しい。
がある。電気炉の電力エネルギー削減対策としてスクラ
ップ溶解炉の排ガスの顕熱をスクラップの予熱に利用す
ることが近年行われつつある。スクラップをシャフト炉
内に装入、予熱する場合、又は特開平８−２７１１６４
号公報に開示されているシャフト炉底部に回転炉を連接
して回転炉内でスクラップを予熱・通過させる場合、シ
ャフト炉や回転炉内は高温・含塵ガス雰囲気のため、内
部の直接監視は極めて難しい。
【０００３】一般に、炉内、ダクト内の内部監視はＩＴ
Ｖカメラ等で行うが、高温、含塵雰囲気のため、カメラ
による直接監視も極めて難しい。又、スクラップの通過
時にカメラを損傷する懸念もある。容器内部の管理とし
てマイクロ波を利用したレベル計は、例えば松島機械発
行パンフレット（型番ＣＶＰＵＬＳ−１０３Ｊ，商品名
ＶＥＧＡＰＵＬＳ）等で公知である。しかしながら、上
記マイクロ波レベル計を鉄系スクラップ溶解・予熱炉等
の高温・含塵雰囲気で用いる場合の技術については開示
されていない。
Ｖカメラ等で行うが、高温、含塵雰囲気のため、カメラ
による直接監視も極めて難しい。又、スクラップの通過
時にカメラを損傷する懸念もある。容器内部の管理とし
てマイクロ波を利用したレベル計は、例えば松島機械発
行パンフレット（型番ＣＶＰＵＬＳ−１０３Ｊ，商品名
ＶＥＧＡＰＵＬＳ）等で公知である。しかしながら、上
記マイクロ波レベル計を鉄系スクラップ溶解・予熱炉等
の高温・含塵雰囲気で用いる場合の技術については開示
されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した高
温・含塵雰囲気でも容器内に充填された充填物のレベル
を正確に監視することができる装置を提供することを目
的とする。
温・含塵雰囲気でも容器内に充填された充填物のレベル
を正確に監視することができる装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】係る課題を解決するた
め、本発明の要旨とするところは、 （１）金属容器に装入された３００℃以上の充填物のレ
ベルを監視する装置において、マイクロ波の発信機およ
び受信機の１対以上を容器壁面の外側に設置し、マイク
ロ波通過部の容器壁面は耐火物が充填された開口部を有
し、該耐火物の全周はガラス質で被覆したことを特徴と
するレベル監視装置。 （２）該発信機および受信機を金属板で被覆することを
特徴とする前記（１）記載のレベル監視装置。にある。
め、本発明の要旨とするところは、 （１）金属容器に装入された３００℃以上の充填物のレ
ベルを監視する装置において、マイクロ波の発信機およ
び受信機の１対以上を容器壁面の外側に設置し、マイク
ロ波通過部の容器壁面は耐火物が充填された開口部を有
し、該耐火物の全周はガラス質で被覆したことを特徴と
するレベル監視装置。 （２）該発信機および受信機を金属板で被覆することを
特徴とする前記（１）記載のレベル監視装置。にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図１
（Ａ）、（Ｂ）を用いて、詳細に説明する。図示した例
では、金属容器としてスクラップ９を予熱するためのシ
ャフト炉１を使用した場合を示す。図示するように、マ
イクロ波レベル計の発信機２および受信機３の１対以上
をシャフト炉１の壁面、即ち、内張耐火物７および鉄皮
８の外側に設置するが、この設置箇所となるマイクロ波
通過部のシャフト炉壁面には、耐火物４が充填された開
口部を有し、該耐火物４の全周はコーティングガラス５
で被覆している。また、前記発信機２および受信機３の
周囲は、金属板製のレベル計被覆カバー６で覆うことが
好ましい。
（Ａ）、（Ｂ）を用いて、詳細に説明する。図示した例
では、金属容器としてスクラップ９を予熱するためのシ
ャフト炉１を使用した場合を示す。図示するように、マ
イクロ波レベル計の発信機２および受信機３の１対以上
をシャフト炉１の壁面、即ち、内張耐火物７および鉄皮
８の外側に設置するが、この設置箇所となるマイクロ波
通過部のシャフト炉壁面には、耐火物４が充填された開
口部を有し、該耐火物４の全周はコーティングガラス５
で被覆している。また、前記発信機２および受信機３の
周囲は、金属板製のレベル計被覆カバー６で覆うことが
好ましい。
【０００７】本発明で使用するマイクロ波レベル計の発
信機２および受信機３は、周波数が１〜４０GHz で、出
力密度０．２〜２mV／cm2 が好ましい。また、マイクロ
波が通過する金属容器（シャフト炉）壁面の開口部の大
きさは、発信されたマイクロ波を減衰なく確実に容器内
に導き、当該マイクロ波を確実に受信し、かつ容器内の
充填物やガスが容器外に漏れ出すことを防止するため、
幅５０〜１０００mm、直径１００〜５００mmが好まし
く、その開口部を充填する耐火物４の材質は、非導電性
を有し、高温強度に優れる、アルミナ系、マグネシア
系、シリカ系が好ましい。
信機２および受信機３は、周波数が１〜４０GHz で、出
力密度０．２〜２mV／cm2 が好ましい。また、マイクロ
波が通過する金属容器（シャフト炉）壁面の開口部の大
きさは、発信されたマイクロ波を減衰なく確実に容器内
に導き、当該マイクロ波を確実に受信し、かつ容器内の
充填物やガスが容器外に漏れ出すことを防止するため、
幅５０〜１０００mm、直径１００〜５００mmが好まし
く、その開口部を充填する耐火物４の材質は、非導電性
を有し、高温強度に優れる、アルミナ系、マグネシア
系、シリカ系が好ましい。
【０００８】また、耐火物４の全表面をガラス質５でコ
ーティングするのは、周囲の耐火物及び充填物から開口
部に充填する耐火物への水分の侵入を防止するためであ
る。ガラス質の成分としては、アルカリ金属、アルカリ
土類金属の酸化物、および鉄、アルミ、珪素の酸化物の
混合物で、フッ素、塩素を含んでいるものが好ましい。
コーティング方法は、塗布，溶射、浸漬の何れであって
も良い。
ーティングするのは、周囲の耐火物及び充填物から開口
部に充填する耐火物への水分の侵入を防止するためであ
る。ガラス質の成分としては、アルカリ金属、アルカリ
土類金属の酸化物、および鉄、アルミ、珪素の酸化物の
混合物で、フッ素、塩素を含んでいるものが好ましい。
コーティング方法は、塗布，溶射、浸漬の何れであって
も良い。
【０００９】さらに、マイクロ波発信機２及び受信機３
の１対以上の設置場所は、マイクロ波の通過ルートが確
保されればよいので、対向する容器壁面に限らず、隣接
する壁面に設置してもよいし、対向する壁面に反射板を
設けて対向する壁面以外の壁面に設置することも可能で
ある。容器内に複数対のマイクロ波レベル計を設置する
場合は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、相互干渉を
防止するため、発信機２と受信機３を結ぶ線が、交互に
直角に交わるように設置することが好ましい。マイクロ
波発信・受信機の被覆金属板カバー６は、対となる発信
機以外のマイクロ波の受信を防止するため、容器壁面よ
り発信機、受信機まで一体となって、マイクロ波のシー
ルド効果の高い材質で覆うことが必要であり、普通鋼板
が好ましい。
の１対以上の設置場所は、マイクロ波の通過ルートが確
保されればよいので、対向する容器壁面に限らず、隣接
する壁面に設置してもよいし、対向する壁面に反射板を
設けて対向する壁面以外の壁面に設置することも可能で
ある。容器内に複数対のマイクロ波レベル計を設置する
場合は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、相互干渉を
防止するため、発信機２と受信機３を結ぶ線が、交互に
直角に交わるように設置することが好ましい。マイクロ
波発信・受信機の被覆金属板カバー６は、対となる発信
機以外のマイクロ波の受信を防止するため、容器壁面よ
り発信機、受信機まで一体となって、マイクロ波のシー
ルド効果の高い材質で覆うことが必要であり、普通鋼板
が好ましい。
【００１０】尚、本発明は３００℃以上に予熱・加熱さ
れた充填物のレベル監視に有効であるが、測定対象の温
度の上限はスクラップ等充填物同士の融着により操業困
難となるため、１２００℃以下とすることが好ましい。
れた充填物のレベル監視に有効であるが、測定対象の温
度の上限はスクラップ等充填物同士の融着により操業困
難となるため、１２００℃以下とすることが好ましい。
【００１１】
【実施例】［実施例１］図１（Ａ）、（Ｂ）に示す装置
を用いて、マイクロ波発信機と受信機を３対鉄系スクラ
ップ溶解、予熱炉の鉄製シャフト炉１の容器側面の外側
に対向して設置した。マイクロ波発信機２と受信機３の
仕様は、周波数が６GHz で出力密度は０．６mV／cm2 あ
る。
を用いて、マイクロ波発信機と受信機を３対鉄系スクラ
ップ溶解、予熱炉の鉄製シャフト炉１の容器側面の外側
に対向して設置した。マイクロ波発信機２と受信機３の
仕様は、周波数が６GHz で出力密度は０．６mV／cm2 あ
る。
【００１２】耐火物４はアルミナを用いて、シャフト炉
の壁面を幅３００mm、直径１３０mmの開口を覆った。耐
火物表面には、酸化ナトリウム、弗化ナトリウムおよび
シリカ質の上薬を塗布した後、１０００℃に加熱し、１
mm厚のコーティングガラス５を生成した。マイクロ波レ
ベル計の外側に普通鋼板製のカバー６（大きさ：幅１５
０mm、奥行き３００mm、高さ１５０mm、厚み２mm）を覆
った。
の壁面を幅３００mm、直径１３０mmの開口を覆った。耐
火物表面には、酸化ナトリウム、弗化ナトリウムおよび
シリカ質の上薬を塗布した後、１０００℃に加熱し、１
mm厚のコーティングガラス５を生成した。マイクロ波レ
ベル計の外側に普通鋼板製のカバー６（大きさ：幅１５
０mm、奥行き３００mm、高さ１５０mm、厚み２mm）を覆
った。
【００１３】比較例として、開口部を設けず、本発明例
と同じマイクロ波発信機と受信機のみ設置してスクラッ
プのレベル監視を行った。なお、スクラップの温度を放
射温度計で測定したところ、３５０℃であった。本発明
例と比較例の結果の比較表を表１に示す。本発明によ
り、安定してスクラップのレベル監視が可能となったこ
とがわかる。
と同じマイクロ波発信機と受信機のみ設置してスクラッ
プのレベル監視を行った。なお、スクラップの温度を放
射温度計で測定したところ、３５０℃であった。本発明
例と比較例の結果の比較表を表１に示す。本発明によ
り、安定してスクラップのレベル監視が可能となったこ
とがわかる。
【００１４】
【表１】
【００１５】［実施例２］本発明例２として、図２に示
すように鉄製シャフト炉１の底部に連接された鉄製回転
炉の入り口側の容器壁面の外側に、実施例１と同様の仕
様のマイクロ波レベル計２（３）を１対対向して設置し
た。プッシャーによりスクラップを回転炉に装入する部
分にマイクロ波レベル計を設置することにより、プッシ
ャーによりスクラップが確実に押されているか否かの判
断ができた。なお、スクラップの温度を放射温度計で測
定したところ、５００℃であった。
すように鉄製シャフト炉１の底部に連接された鉄製回転
炉の入り口側の容器壁面の外側に、実施例１と同様の仕
様のマイクロ波レベル計２（３）を１対対向して設置し
た。プッシャーによりスクラップを回転炉に装入する部
分にマイクロ波レベル計を設置することにより、プッシ
ャーによりスクラップが確実に押されているか否かの判
断ができた。なお、スクラップの温度を放射温度計で測
定したところ、５００℃であった。
【００１６】
【発明の効果】本発明により、以下の効果が得られた。 （１）透過型マイクロ波レベル計の受・発信機の前面に
完全乾燥した耐火物を配置することにより、マイクロ波
の透過性が向上し、充填物有無の検知が可能である。 （２）完全乾燥させた耐火物ブロックの表面をガラス質
のコーティングで覆うことにより、吸湿を防止でき、マ
イクロ波の透過性を長期間にわたり良好に持続すること
ができる。 （３）マイクロ波の受・発信機を普通鋼板にてカバーす
ることにより、隣接する他の対のマイクロ波受・発信機
相互間の誤検知が防止できる。 （４）充填物のレベルを把握することにより、予熱炉へ
の充填物の投入、予熱後の払い出しが管理でき、装入忘
れ、払い出し忘れ等オペレーションに伴うミスがなくな
り、操業、設備トラブルが未然に防止できる。 （５）プッシャーにより充填物を回転炉に装入する部分
にマイクロ波レベル計を設置することにより、プッシャ
ーにより充填物が確実に押されているか否かの判断が可
能である。又、プッシャーが押す充填物の高さが推定可
能である。
完全乾燥した耐火物を配置することにより、マイクロ波
の透過性が向上し、充填物有無の検知が可能である。 （２）完全乾燥させた耐火物ブロックの表面をガラス質
のコーティングで覆うことにより、吸湿を防止でき、マ
イクロ波の透過性を長期間にわたり良好に持続すること
ができる。 （３）マイクロ波の受・発信機を普通鋼板にてカバーす
ることにより、隣接する他の対のマイクロ波受・発信機
相互間の誤検知が防止できる。 （４）充填物のレベルを把握することにより、予熱炉へ
の充填物の投入、予熱後の払い出しが管理でき、装入忘
れ、払い出し忘れ等オペレーションに伴うミスがなくな
り、操業、設備トラブルが未然に防止できる。 （５）プッシャーにより充填物を回転炉に装入する部分
にマイクロ波レベル計を設置することにより、プッシャ
ーにより充填物が確実に押されているか否かの判断が可
能である。又、プッシャーが押す充填物の高さが推定可
能である。
【図１】（Ａ）は本発明の実施例であるシャフト炉にマ
イクロ波レベル計を設置した立面図。（Ｂ）は本発明の
実施例であるシャフト炉にマイクロ波レベル計を設置し
た平面図。
イクロ波レベル計を設置した立面図。（Ｂ）は本発明の
実施例であるシャフト炉にマイクロ波レベル計を設置し
た平面図。
【図２】本発明の実施例である回転炉の入り口にマイク
ロ波レベル計を設置した立面図。
ロ波レベル計を設置した立面図。
１ シャフト炉 ２ マイクロ波レベル計発信機 ３ マイクロ波レベル計受信機 ４ 耐火物 ５ コーティングガラス ６ レベル計被覆カバー ７ シャフト炉内張耐火物 ８ 鉄皮 ９ スクラップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｄ 21/00 Ｆ２７Ｄ 21/00 Ｎ (72)発明者 小川 雄司 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 Ｆターム(参考） 2F014 AA07 AA12 AC06 FC10 4K015 KA04 4K045 AA01 AA04 AA05 BA02 DA07 GB08 LA02 4K056 AA05 BA02 BA06 BB01 CA02 CA20 DA02 DA33 FA17 4K063 AA04 AA13 BA02 CA06 GA02 GA39
Claims (2)
- 【請求項１】 金属容器に装入された３００℃以上の充
填物のレベルを監視する装置において、マイクロ波の発
信機および受信機の１対以上を容器壁面の外側に設置
し、マイクロ波通過部の容器壁面は耐火物が充填された
開口部を有し、該耐火物の全周はガラス質で被覆したこ
とを特徴とするレベル監視装置。 - 【請求項２】 マイクロ波の発信機および受信機を金属
板で被覆することを特徴とする請求項１記載のレベル監
視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11911299A JP2000310554A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | レベル監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11911299A JP2000310554A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | レベル監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000310554A true JP2000310554A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14753226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11911299A Withdrawn JP2000310554A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | レベル監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000310554A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006125877A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Kyocera Corp | 情報提供装置 |
| DE102006062223A1 (de) * | 2006-12-22 | 2008-06-26 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Füllstandsmessgerät zur Ermittlung und Überwachung eines Füllstandes eines im Prozessraum eines Behälters befindlichen Mediums |
| JP2008213905A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Asahi Breweries Ltd | 検査装置 |
| US7663497B2 (en) | 2004-10-25 | 2010-02-16 | Kyocera Corporation | Container and information provision system |
| JP2010042196A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 水位検知装置及び加熱調理器 |
| JP2011158206A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Jfe Steel Corp | 溶融物レベル計測装置および溶融物レベル計測方法 |
| EP2725330A4 (en) * | 2011-06-24 | 2015-05-27 | Nireco Corp | METAL MELT LEVEL MEASURING DEVICE AND METAL MELT LEVEL MEASURING METHOD |
| JP2020051691A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社デンソー | 溶解保持炉 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11911299A patent/JP2000310554A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7663497B2 (en) | 2004-10-25 | 2010-02-16 | Kyocera Corporation | Container and information provision system |
| US8854227B2 (en) | 2004-10-25 | 2014-10-07 | Kyocera Corporation | Container and information provision system |
| JP2006125877A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Kyocera Corp | 情報提供装置 |
| DE102006062223A1 (de) * | 2006-12-22 | 2008-06-26 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Füllstandsmessgerät zur Ermittlung und Überwachung eines Füllstandes eines im Prozessraum eines Behälters befindlichen Mediums |
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| US9322696B2 (en) | 2011-06-24 | 2016-04-26 | Nireco Corporation | Apparatus for measuring level of molten metal and method for measuring level of molten metal |
| JP2020051691A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 株式会社デンソー | 溶解保持炉 |
| JP7112303B2 (ja) | 2018-09-27 | 2022-08-03 | 株式会社デンソー | 溶解保持炉 |
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