JP2013519528A - 冶金容器上のスライド閉鎖、鋳造チューブチェンジャなどの監視デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、鋳造用容器（レードル）または同様の冶金容器上のスライド閉鎖、鋳造チューブチェンジャなどの監視デバイスに関し、この監視デバイスは、鋳造時において機能的に重要な監視対象の装置のパラメータを検知するための電子システム（４）を備える。電子システム（４）が確実にトラブル無く機能するようにするために、本発明によると、このシステムは、鋳造用レードルに固定されたユニット（３）内に収容されている。このユニットは断熱材（８）を有し、また、浄化された冷却空気によって動作する空気冷却システム（１０）を備え、鋳造用レードルの廃熱によって供給されるエネルギー源（１５）と、外部エネルギー源（１６）との両方によって電気的に駆動することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冶金容器上のスライド閉鎖、鋳造チューブチェンジャなどの監視デバイスに関し、該デバイスは、鋳造時において機能的に重要な監視対象の装置のパラメータを検知するための電子システムを備える。

この種の監視デバイスは、冶金容器に配設されたスライド閉鎖の機能を監視するために、例えば冶金、具体的には鋳造用容器とともに用いられる。この種のデバイスの目的は、スライド閉鎖の、鋳造時において機能的に重要なパラメータを検知し、スライド閉鎖の変化を示すことによって、動作の中断を防ぎ、重大な動作不具合を回避することである。更に、この種のデバイスは、例えばロボットタイプのデバイスを用いて、鋳造プラントのレードルステーションにおける動作手順を自動化することにも、特にデータ記録にも適している。

このような監視デバイスにおいて、例えばスライド閉鎖の診断システムにより、全レードルサイクル中に供給される測定データを確実に検知する役割を果たす電子システムは公知である。測定データは、とりわけ、圧力及び温度値、並びに摩耗及びその他の幾何学的又は運転パラメータを含む。これらの測定データにより、例えば装置の特定のパーツの、又は全装置の変化が示されるか否かが確定される。

公知の監視デバイスの欠点は、一般に鋳造装置に近接して位置する電子システムが、鋳造時において、一般的な劣悪な動作環境、特に粉塵を含む空気又は真空及び高い周囲温度にさらされることである。これによってデータが不完全なものとなり、従って、スライド閉鎖の動作状態に関する診断が不完全なものとなる。

本発明の主たる目的は、これらの欠点を除去した冒頭で特定した種類の監視デバイスを提供することであり、該監視デバイスの電子システムは、鋳造時において、周囲環境の破壊的影響から保護されている。

この目的は、本発明に従い、容器、スライド閉鎖、鋳造チューブチェンジャなどに取り付け可能で、かつ電子システムを保護する機能を発揮する、少なくとも１つの別個のユニットに、電子システムを収容することによって達成される。

このようにして、電子システムが確実に、常に適切な周囲温度で機能することができ、また、ユニット内部における該周囲温度は、プラント内の周囲温度よりも低い。

そのうえ、該ユニットは主として周囲環境から隔離されており、それによって、特別な努力を必要とせずに、ユニット内部を粉塵から保護することができる。

該電子システムにより、スライド閉鎖や鋳造チューブチェンジャなど、及び容器本体に対する監視作業を、冶金容器からコントロールセンタまでの対応する監視ケーブルを接続することなくおこなうことができる。これは、例えば溶鋼を含むレードルなどの容器を、レードル位置から充填ステーション、次に処理ステーション上、最終的に鋳造プラットフォームへと、クレーンを用いて移動させる場合に特に有利となる。それに応じて、場合によっては各ステーションへのケーブル接続がなされ、また解除される必要がある。

更に、本発明によれば、ユニットはアクティブ冷却システムを備える。これにより強力で、且つプラントの各作業条件に対して場合に応じて容易に適合することができる冷却効果を得ることができる。

構造的に単純な配置のために、本発明による冷却システムは、少なくとも１つのベンチレータを有する空気冷却システムからなり、好ましくはこのベンチレータを、容器の廃熱によって供給されるエネルギー源によって駆動することができる。この種の冷却システムは、省エネルギーであり、同時に、劣悪な動作条件のもとで作業するに充分なほど頑強である。

更に本発明によると、ベンチレータを外部エネルギー源によっても追加的に駆動することができる。その目的は、廃熱に依存するエネルギー供給における変動を均すことである。必要があれば、この外部エネルギー源がベンチレータへのエネルギー供給の全てを請け負うこともできる。

本発明によれば、両エネルギー源は電流を生成し、これらのエネルギー源によって供給される電流によって、ベンチレータを電気的に駆動することができる。

本発明によると、アクティブ冷却システムに加えて、又はアクティブ冷却システムの代わりに、ユニットが断熱材を備える。

可能な限り高い断熱効果を得るために、ユニットは２つの断熱チャンバを形成し、断熱チャンバの一方は他方の内部にあり、断熱材を外側のチャンバの中に配置し、電子システムを内側のチャンバの中に収容して、ここで断熱壁によって容器に対して遮蔽するように設計される。

更に、本発明によると、ユニットは空気フィルタデバイスを有する。これにより、粉塵を含む周囲空気が、電子システムの機能にマイナスの影響を与えるのを防ぐ。

以下、本発明を、例示的実施形態を用いて、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明によるユニットを備えた鋳造用容器の断面図で模式的に示した図である。

図１において、鋳造用容器１の部分領域を見て取ることができ、その外側ジャケット２に、本発明によると、電子システム４を有する別個のユニット３が取り付けられており、これにより、電子システム４とともに、スライド閉鎖、鋳造チューブチェンジャ、又は同様の鋳造装置（図示せず）のための監視デバイスを保護する。このユニット３は、例えば熱保護ボックスの形状である。

この別個のユニット３は、外側筐体５と内側筐体６を有し、両筐体の間に、断熱材８を備える間隙７を有する。電子システム４を内側筐体６内に収容し、更にここで断熱壁９によって鋳造用容器１との間を熱遮蔽する。

ユニット３内には、冷却デバイス１０が配設されており、この冷却デバイス１０によって、冷却空気、又は例えばアルゴンガス、窒素若しくはこれらと同様のものなどのその他の冷却剤を用いて、ユニットの内部１１を能動的に冷却する。この目的ために、冷却空気流入口１２及び廃気流出口１３を、ユニット３の側壁の、電子システム４の高さの位置に設けるのが有利である。電気的に駆動されるベンチレータ１４を、流入口１２内に配設する。このベンチレータは、貯蔵エネルギー源１５によって駆動されるが、このエネルギー源は、鋳造用容器１の廃熱によって供給され、熱エネルギーを、ベンチレータの電気的な駆動のための電気エネルギーに変換することができる。

更に、外部エネルギー源１６も設置され、ベンチレータ１４をこれによっても電気的に駆動することができる。両エネルギー源１５、１６を、アキュムレータ１７に接続する。このようにして、全レードルサイクルにわたって確実に、ベンチレータ１４に均一に電流を供給する。

空気フィルタ１８、１９を、ユニットの側壁の流入口１２及び流出口１３の前面に配置する。これらによって、空気中の不純物が電子システム４の機能にマイナスの影響を与えるのを防ぐことができる。

ベンチレータ１４によって齎される冷却は、ユニットの内部１１の室温が、電子システム４のトラブルのない動作に適した限界値を確実に超えないようにする。有利には、温度調整は、内部１１においても行われ、これは温度を計測して理想値と比較することによる。そして、偏差が存在する場合、ベンチレータをオン若しくはオフにする、又はベンチレータの回転速度を高く若しくは低くする。これにより、このユニット内で一定の所望の温度を得ることができる。

空気冷却システム１０の代わりに、同様に頑強な構造を有し、かつ単純な駆動及びエネルギー供給手段で駆動可能なその他の同等の冷却システムを用いることも当然可能である。

例えば、ユニットを、鋳造用容器への容易にアクセス可能な箇所であって、監視対象の装置に近接した箇所に配置する。監視対象の装置は、監視デバイスの電子システムに、プラグ又は同様の接続をインターフェースとして用いて接続することができる。

電子システムは、コンピュータと同様に、通常の構成要素、すなわち、１つ又は複数のプロセッサ、メモリ、無線デバイス（ブルートゥース等）、インターフェースを含む。構成要素は、少なくとも１つの周辺デバイス（コンピュータ）とのデータ交換のためのものでもある場合があり、この電子データ交換は、特にこの電子システムからのデータを受け取り格納するために働く。

これらの電子監視機能により、例えば温度計測などの様々な計測を、容器本体とスライド閉鎖などの両方において行うことができ、また、電子システムにおいて評価することさえできる。

更に、この監視デバイスによって、例えば、閉鎖プレートなどの耐火パーツ領域、又は筐体内、駆動用構成要素上及び／若しくはその他の箇所において、スライド閉鎖などの動作状態をオフライン又はオンラインで診断することができ、この診断によって、寸法、温度、圧力、及び／又は力を計測し、その後評価する。

この電子システムを用いて、実際に計測した値を、所望の値又は所望の値の範囲と比較することができ、以下に特定する許容限界外の偏差が存在する場合、スライド閉鎖の検査や緊急閉鎖のための信号などを発生する。

この電子システムの無線接続によって、データをステーションに転送することもでき、またここでデータを更に加工することもできる。

上述の例示的実施形態により、本発明を十分に説明した。しかしながら、本発明は他の実施例によって実装することも可能である。したがって、内側チャンバ１１の断熱壁９を省略することもできる。アクティブ冷却システムは、冷却コイルなどであってもよい。

しかしながら、パッシブ冷却システムを備えることもでき、ここで、例えばユニットの断熱は電子システムの十分な保護を提供する。

しかしながら、このようなユニットは、容器に取り付けるだけでなく、スライド閉鎖、鋳造チューブチェンジャなどに取り付けることもできる。これは、レードル、コンバータ、タンディッシュ又は溶鉱炉であり得る冶金容器に対して利用可能な空間及び温度によって決まる。

Claims (10)

1. 鋳造用容器（１）上のスライド閉鎖、鋳造チューブチェンジャなどの監視デバイスであって、鋳造時において機能的に重要な、前記監視対象の装置の又は前記監視対象の容器の、パラメータを検知するための電子システム（４）を備える、監視デバイスにおいて、
   前記容器（１）、前記スライド閉鎖、前記鋳造チューブチェンジャなどに取り付け可能で、かつ前記電子システム（４）を保護する機能を発揮する、少なくとも１つの別個のユニット（３）に、前記電子システム（４）を収容することを特徴とする、監視デバイス。
2. 前記ユニット（３）は、保護機能としてアクティブ冷却システム（１０）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の監視デバイス。
3. 前記冷却システム（１０）は、少なくとも１つのベンチレータ（１４）を有する空気又はガス冷却システムによって形成されることを特徴とする、請求項２に記載の監視デバイス。
4. 前記ベンチレータ（１４）は、前記容器（１）の廃熱によって供給されるエネルギー源（１５）及び／又は外部エネルギー源によって駆動されることを特徴とする、請求項３に記載の監視デバイス。
5. 請求項１に記載の監視デバイスであって、前記ユニット（３）の内部（１１）の温度を調整するためにデバイスが提供されており、該デバイスにより、前記ユニット内の前記温度を計測して所望の値と比較し、偏差が存在する場合は、前記冷却システム（１０）を適切に制御することができることを特徴とする、監視デバイス。
6. 前記ベンチレータ（１４）を、前記エネルギー源（１５又は１６）によって供給される電流によって電気的に駆動することができることを特徴とする、請求項４〜５のいずれか１項に記載の監視デバイス。
7. 前記ユニット（３）は、断熱材（８）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の監視デバイス。
8. 前記ユニット（３）は、少なくとも２つの断熱チャンバ（７、１１）を形成し、前記断熱チャンバの一方は他方の内部にあり、
   前記断熱材（８）を外側の前記チャンバ（７）の中に配置し、前記電子システム（４）を内側の前記チャンバ（１１）の中に収容して、断熱壁（９）によって前記容器（１）に対して遮断することを特徴とする、請求項７に記載の監視デバイス。
9. 前記ユニット（３）は、空気フィルタデバイス（１８、１９）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の監視デバイス。
10. 前記電子システム（４）は、１つ又は複数のプロセッサ、メモリ、無線デバイス（ブルートゥース等）、インターフェースを含み、好ましくは、少なくとも１つの周辺デバイス（コンピュータ）及び／又は同様のものとのデータ交換のためのものでもあることを特徴とする、請求項１に記載の監視デバイス。

Images