JPH01140001A - 移動式高温溶融物容器内張耐火物の侵食量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、溶融金属や溶融石灰・ガラスなどの高温溶融
物の輸送に際して使用されるトピードカー（混銑車）、
転炉、取鍋等の移動式高温溶融物容器において、その内
部に内張すされる耐火物の侵食量を計測するための装置
に関するものである。

［従来の技術］ ■炉、転炉、取鍋等のように高温の溶融金属を収納する
溶湯容器や、高温環境下において厳しい冶金反応を行な
わせる反応容器や、あるいは均熱炉等のように長期間に
亘って内部を高熱に保持する炉体などは、鉄皮等により
形成される枠体や箱体の内側壁に耐火物を内張すして構
成されるものである。しかし、これらの内張耐火物は、
長期間に亘って熱的あるいは機械的な刺ｍを繰り返し受
けるので、徐々に脆化が進行して脱落等の損耗が発生し
、応急的または根本的な補修を行なうことが必要となっ
てくる。このため、内張耐火物の侵食状態を正確に把握
することは、安全操業を続行していくうえで不可欠の管
理項目になっている。

そこで、従来、特開昭５７−１４８１８１号公報によっ
て示された内張耐火物の侵食量計測装置が用いられてい
る。

この侵食量計測装置は第８図に示すように構成されてお
り、この第８図は、図示しない内張耐火物内に埋設され
たセンサーＳの先端検知部Ｐが初期短絡状態（正常状態
即ち未検知状態）から耐火物の侵食に伴って溶損し、セ
ンサーＳの抵抗値（Ｒｓ）が増大する瞬間を検知して１
表示灯７０を点灯し警報を鳴らすまでの流れを示す回路
図である。

第８図に示すように、センサーＳは、電気抵抗の温度依
存性の小さい２本の高融点線材製の抵抗線１０．１０か
ら成り、その先端を接触（または非接触）の耐火物壁゛
侵食検知用の先端検知部Ｐとして構成したものである。

また、６２はセンサーＳの抵抗線１０に接続された電流
リード線、６３は同じくセンサーＳの抵抗線１ｏに接続
された′１す圧リード線、６４は電流リード線６２に接
続されセンサーＳに流れる電流値を検出するための差動
増幅器、６５は電圧リード線６３に接続されセンサーＳ
両端間の電圧値を検出するための差動増幅器、６６は差
動増幅器６４．６５からの電流値と電圧値との比を演算
する割算器、６７はこの割算器６６からの出力電圧を一
定電圧と比較する電圧比較器、６８はこの電圧比較器６
７からの出力電圧によって表示灯７ｏおよび単安定マル
チバイブレータ６９を作動させるためのフリップフロッ
プである。

上述の構成により、従来の内張耐火物の侵食量計測装置
は次のように動作する。この装置の電源を入れると電圧
ＶＣＣが立ち上がり、抵抗Ｒ工を介してセンサーＳに電
流ｉが供給される。抵抗Ｒ１の両端電圧ｖ１は、差動増
幅器６４で増幅され割算器６６のＸ入力として供給され
る６また。センサーＳの両端電圧ｖ２も、差動増幅器６
５で増幅された後、割算器６６のＹ人カへ供給される。

割算器６６は、上記のＸ入力とＹ入力との比（先端検知
部Ｐの抵抗値Ｒｓに比例したもの）を求め電圧Ｖ。とじ
て電圧比較器６７へ出力する。電圧比較器６７において
は、可変抵抗器（ＶＲｌ）によって決定される一定の電
圧（Ｖｓ）と、割算器６６からの出力（Ｖ、）とが比較
される。即ち、センサーＳの先端検知部Ｐが溶損するこ
となく正常な短絡状態にある場合、センサーＳの抵抗（
Ｒｓ）は小さく出力（■。）が一定の電圧（Ｖｓ）より
も小さくなるので、内張耐火物の侵食はセンサーＳの先
端検知部Ｐの位置までは到達していないと判断し、フリ
ップフロップ６８へ高レベル信号が出力され、表示灯７
０は点灯することはなく、また、単安定マルチバイブレ
ータ６９も作動しない。

一方、センサーＳの先端検知部Ｐが溶損すると、センサ
ーＳの抵抗（Ｒｓ）が増大して割算器６６からの出力（
ｖｏ）が大きくなり、電圧比較器６７における一定の電
圧（Ｖｓ）との大小関係が逆転することになるので、こ
のとき内張耐火物の侵食がセンサーＳの先端検知部Ｐの
位置まで到達したと判断し、フリップフロップ６８へ低
レベル信号を出力して、表示灯７０を点灯させるととも
に、単安定マルチバイブレータ６９を作動させて警報を
発するのである。

このようにして、センサーＳの先端検知部Ｐに内張大物
の侵食が到達すると、その状態が抵抗変化として検出さ
れ表示されるようになるので、内張耐火物の侵食量を正
しく計量ｆｆすることができる。

ところで、移動式高温溶融物容器、例えばトピード力−
の炉内の耐火物の侵食量を計測する手段としては、従来
、レーザー光を利用するもの（特開昭５８−３７５０７
号公報）やトピードカー表面鉄皮（炉殻）の温度測定に
よるものなども提案されている。

レーザー光を利用する手段では、第９図に示すように、
トピードカー１の炉ｌａ内に溶銑を貯湯しない状態で、
まず、ガスレーザー等の光ビーム４ａを発生する発光装
置１４を、トピードカー１の炉殻１ｂに設定した基準点
を基準としその光ビーム４ａの光軸がトピードカー１の
炉心３と一致するように１首振用バーニア５．垂直ロッ
ド６、水平フレーム７および支柱８により支持する。

そして、伸縮可能な検測用スケール９を、炉１ａの直径
方向（光ビーム４ａと直交する方向）に配置し、その両
端を炉１ａの内張耐火物２に当接させて支持してから、
発光袋ｒＬ４の光ビーム４ａにより炉心３を明示させ、
この光ビーム４ａが示すスケール９上の目盛を読み取り
、その目盛の読み値と、予め読み取られているトピード
カー新炉時の同一箇所における目盛の読み値との差を求
めて侵食量を計測する。

一方、トピードカー表面鉄皮の温度測定を利用する手段
では、熱電対あるいはサーモピュア等によりトビードカ
ー表面鉄皮の温度分布を測定し、その測定結果に基づき
、伝熱計算およびデータの蓄積解析によって内張耐火物
の侵食量を演算して求めている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述のような従来の内張耐火物の侵食量
計測装置（第８図参照）では、次のような問題点がある
。

■回路構成が複雑で装置が大型なものとなり、ポータプ
ルな取扱ができず、特にトピードカーなどのような移動
式高温溶融物容器には不適であるほか、製造コストが極
めて高くなる。

■装置の動作中に停−電、断電が生じた場合、装置から
の検出出力がリセットされるために、それまでの侵食状
態が不明・測定不可能となってしまう。

また、レーザー光を利用する従来手段（第９図参照）で
は、次のような問題点がある。

０発光装置４を支持するために水平フレーム７および支
柱８などが必要で装置が大掛かりで高価なものとなる。

■トピード力−１の操業中（炉１ａ内に溶銑等の高温溶
融物を収納して輸送中）には、侵食量の計測は不可能で
あり、また、侵食量の計測を行なう際には、操業を中断
して炉ｌａ内の溶銑を排出しなければならず、生産性の
低下を招くことになる。

■計測ごとに装置のセツティングを行なうために、機構
部、センサ一部の設定精度が不確定で安定した再現性が
得られず計測精度が悪くなる。

■トピードカー１の炉ｌａ内での人手による作業（スケ
ール９の設置等）が必要であるため、非操業中であると
は言え、内部に残る余熱やスラグ塵等で悪環境で作業す
ることは安全上大きな問題がある。もし、この作業を自
動化しようとすれば、さらに高価な装置となってしまう
。

また、トピードカー表面鉄皮の温度測定を利用する従来
手段では１次のような問題点がある。

■前述の従来手段と同様に、トピードカーの移動中には
、侵食量の計測は不可能である。

■トピードカー内部の条件が異なることにより、伝熱計
算の条件も異なることになって計算精度が低下する。

■データ蓄積解析を行なうには、かなりの時間を要する
ため、侵食状態を直ちに把握して侵食寿命を診断するこ
とができないほか、解析用装置が極めて高価である。

本発明は、上述のような問題点を解決しようとするもの
で、簡素で安価な構成で、操業中の移動式高温溶融物容
器の内張耐火物の侵食量を、自動的に且つ正確に計測で
きるようにした信頼性の高い移動式高温溶融物容器内張
耐火物の侵食量計測装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ このため、本発明の移動式高温溶融物容器内張耐火物の
侵食量計測装置は、移動式高温溶融物容器の内張耐火物
に、抵抗線が溶断することにより上記内張耐火物の侵食
を検知するセンサーを上記内張耐火物の外壁側から挿入
してそなえ、上記センサーに電圧を印加しうる電源と、
上記センサーの抵抗線の溶断状態を検出して上記内張耐
火物の侵食を検知し一旦侵食を検知するとその検知状態
を不揮発性メキリに保持する侵食検知回路とを上記移動
式高温溶融物容器に付設したことを特徴としている。

［作　　　用］ 上述の本発明の移動式高温溶融物容器内張耐火物の侵食
量計測装置では、移動式高温溶融物容器内に高温溶融物
が収納されている状態であっても、その内張耐火物の侵
食状態によりセンサーの抵抗線が溶断されると、この溶
断の検出時点で侵食検知回路は上記内張耐火物の侵食を
検知し、その検知状態を不揮発性メモリに保持し続け、
停電・断電による影響を受けないようにしている。

また、上記センサー、同センサーへの電源および上記侵
食検知回路はいずれも上記移動式高温溶融物容器に付設
されているので、この高温溶融物容器が移動中であって
も、常時、侵食量の計測が行なわれる。

［発明の実施例］ 以下、図面により本発明の実施例について説明する。

第１〜６図は本発明の第１実施例としての移動式高温溶
融物容器内張耐火物の侵食量計測装置を示すもので、第
１図はその回路図、第２図は本実施例装置の適用を受け
たトピードカーを一部破断して示す側面図、第３図は第
２図の■−■矢視断面図、第４図はそのコネクタおよび
同コネクタの脱着機構を示す側断面図、第５図はそのコ
ネクタの脱着タイミングおよび脱着手順を説明するため
のフローチャート、第６図はそのセンサーの配置変形例
を示す図である。なお、本実施例では、移動式高温溶融
物容器が、トピードカーである場合について詳述する。

本発明の第１実施例の装置は、第１〜３図に示すように
構成され゛ており、内張耐火物侵食検知用のセンサーＳ
は、ｉａ気低抵抗温度依存性の小さい２本の高融点線材
である抵抗線１０　、、　ｌ　Ｏから成り、その先端を
接触させることによって内張耐火物侵食検知用の先端検
知部Ｐが形成され、この先端検知部Ｐの溶断により内張
耐火物２の侵食状態が検知されるようになっている。

上述のような構成のセンサーＳが、適当な箇所に複数個
そなえられ、内張耐火物２の外壁側（炉殻１ｂの外側）
から挿入・埋設されて配置されている。なお、本実施例
では、センサーＳを、トピードカー１の炉１ａの溶銑貯
湯時における溶銑１１の湯面１１ａレベル位置付近の周
囲複数点にそなえている。この配置位置は、溶銑１１上
に浮遊するノロ（図示せず）によって最も内張耐火物２
の侵食が激しい位置である。

各センサーＳの抵抗線１０には、炉殻１ｂの外面に沿っ
て配設された炉ｌａ側のセンサーケーブル１２ａおよび
台車１ｃ側のセンサーケーブル１２ｂが接続され、これ
らのセンサーケーブル゛１２ａ、１２ｂを介して各セン
サーＳは侵食検知回路１３に接続されている。

この侵食検知回路１３は、各センサーＳの抵抗線１０の
先端検知部Ｐの溶断状態を溶断に伴う抵抗変化から検出
して、−旦侵食を検知するとその検知状態を保持するも
のである。そして、侵食検知回路１３は、基本的には、
センサーＳの各先端検知部Ｐからの検知信号を一定基準
電圧ＶＳＴ（可変抵抗器４０により設定される）と比較
し各先端検知部Ｐの溶断（内張耐火物２の侵食）を検知
する比較器３６と、この比較５３６からのＨｉｇｈレベ
ル信号を受けて駆動されるトランジスタ３７と、このト
ランジスタ３７の動作によりセット用駆動コイル３８ａ
が励磁されると負荷側接点３８ｂ。

３８ｃを閉成する不揮発性メモリとしてのラッチングリ
レー３８と、このラッチングリレー３８の開成に伴って
点灯する表示灯（ＬＥＤ）３９とから構成されている。

なお、第１図において、符号４１はラッチングリレー３
８や表示灯３９等を自己診断あるいは保守点検する際に
用いられる切換スイッチ（詳細な動作は後述する）、４
２．４３は単安定マルチバイブレータ、４４はラッチン
グリレー３８をリセット（表示灯３９を消灯）するため
のスイッチ、４５はスイッチ４４をオンとすると駆動さ
れるトランジスタで、このトランジスタ４５の動作によ
りリセット用駆動コイル３８ｄが励磁され、負荷側接点
３８ｂ、３８ｃが開放されるようになっている。また、
負荷側接点３８ｃは、侵食量の検知信号を外部へ取り出
すべくリモート出力端子４６に榎続されている。

一方、センサーケーブル１２ａと１．２　ｂとの間にお
いて、トピードカー１における台車ｌｃ側および炉ｌａ
側には、コネクタレセプタクル１４ａおよびコネクタプ
ラグ１４ｂがそれぞれ設置され。

これらのコネクタレセプタクル１４ａおよびコネクタプ
ラグ１４ｂにより相互に脱着可能なコネクタＣが構成さ
れている。このコネクタＣおよび同コネクタＣの脱着機
構の詳細については、第４図により後述する。

さらに、トピードカー１の台車ｌｃ上には、各センサー
Ｓ、各侵食検知回路１３に電圧を印加しうる電源として
、太陽電池１７および充電式電池１８がそなえられてい
る。太陽電池１７は、太陽光等を受けて電力を発生し、
その電力を給電ケーブル１７ａを介し充電式電池１８に
蓄電しながら各侵食検知回路１３へ電圧を印加するもの
であり、充電式電池１８は１本装置の作動中に太陽電池
１７からの供給電力が不足した場合に太陽電池１７に代
わって電力を上記諸口路へ供給するものである。

なお、各侵食検知回路１３および充電式電池１８は、ト
ピードカー１の台車ｌｃ上において箱体１９内に収納さ
れてそなえられている。

また、炉１ａは、その出銑口２６から炉１ａ内の溶銑を
排出する際に、出銑口２６を下方に向けるべく、炉心（
第９図の符号３参照）まわりに回転可能に台車１ｃ上に
支持されており、台車ｌｃ上に設置された駆動源２０に
より回転駆動されるようになっている。

さらに、第２図において、符号２１はトピードカー１の
停止時で炉ｌａ内の溶銑を排出する際に炉１ｂを回転駆
動する駆動源２０へ外部から電力を供給するために図示
しないコネクタプラグと合着するコネクタレセプタクル
、２２．２３は制御ケーブルで、制御ケーブル２２は、
コネクタレセプタクル２１が図示しないコネクタプラグ
と合着して駆動源２ｏへの電力供給が開始されるとコネ
クタＣへ分離指令信号を送る一方、炉１ａからの溶銑排
出を終了して炉１ａが通常位ＩＩ（第２，３図に示す位
置）に復帰した場合に動作するリミットスイッチ（図示
せず）からの動作停止指令信号を駆動源２０へ送るため
のものである。また、制御ケーブル２３は、コネクタＣ
の分離が完了した場合に駆動源２０へ動作開始指令信号
を送る一方、炉１ａからの溶銑排出を終了して炉１ａが
上記通常位置に復帰して駆動源２０が動作を停止した場
合にコネクタＣへ合着指令信号を送るためのものである
。また、第２，３図において、２４はトピードカー１の
台車１ｃに設けられた車輪、２５は車輪２４と係合しト
ピードカー１を走行させるべく敷設されたレールである
。

ところで、コネクタＣおよびこのコネクタＣの脱着機構
は、第４図に示すように構成されている。

即ち、トピードカー１の台車ｌｃ側には支持台２７が固
定され、この支持台２７に、スライドシャフト２８がリ
ニアスライド用軸受２７ａを介し水平方向（第４図の左
右方向）へ摺動可能に設けられている。そして、スライ
ドシャフト２８の先端に、コネクタレセプタクル１４ａ
が、コイルばね２９およびボルト３０により取り付けら
れ、コイルばね２９により、コネクタレセプタクル１４
ａとコネクタプラグ１４ｂとの合着時の衝撃が吸収され
るほか、コネクタレセプタクル１４ａがスライドシャフ
ト２８に対して自由に傾動できるようになっている。ま
た、コイルばね２９は、ボルト３０の締め付けにより圧
縮されて、コネクタレセプタクル１４ａをコネクタプラ
グ１４ｂ側へ付勢している。

また、スライドシャフト２８にはラック２８ａが形成さ
れ、このラック２８ａに噛み合うピニオンギヤ３１が台
車ｌｃ側にそなえられている。このピニオンギヤ３１が
図示しないモータ等によって回転駆動されることで、ス
ライドシャフト２８は、水平方向に摺動して、コネクタ
レセプタクル１４ａとコネクタプラグ１４ｂとの脱着操
作が行なわれるようになっている。さらに、スライドシ
ャフト２８にはガイド穴２８ｂが複数形成されており、
台車ｌｃ側の複数のセンサーケーブル１２ｂが、それぞ
れ、ガイド穴２８ｂ内を案内されてコネクタレセプタク
ル１４ａまで導かれ、コネクタレセプタクル１４ａから
コネクタプラグ１４ｂ側へ突設されたピン３４ａに接続
されている。

一方、トピードカー１の炉ｌａ側には支持台３５が固定
され、この支持台３５にコネクタプラグ１４ｂが固設さ
れている。コネクタプラグ１４ｂには、合着時にピン３
４ａと結合するプラグ３４ｂがそなえられ、プラグ３４
ｂに類１ａ側のセンサーケーブル１２ａが接続されてい
る。また、コネクタプラグ１４ｂには、合着時にコネク
タレセプタクル１４ａのテーパ穴３２ａに嵌り込むテー
パシャフト３２ｂと、合着時にコネクタレセプタクル１
４ａから突設されたロケットピン３３ａを案内しこのロ
ケットピン３３ａと嵌合するガイド穴３３ｂとが形成さ
れている。ロケットピン３３ａおよびガイド穴３３ｂは
、合着時に回転方向（コネクタＣの軸心まわりの回転）
の位置決め用に設けられている。

なお、上述のようなコネクタＣおよびその脱着機構によ
る脱着手順については、第５図により後述する。

さて、次に上述のごとく構成された本発明の第１実施例
としての移動式高温溶融物容器内張耐火物の侵食量計測
装置の動作について詳述する。

まず、各侵食検知回路１３の基本的な動作（このとき切
換スイッチ４１は比較器３６側に設定されている）は以
下の通りである。各計測点ごとに設けられたセンサーＳ
における先端検知部Ｐ、抵抗線１０を通じての出力電圧
は、内張耐火物２の侵食が各先端検知部Ｐまで達してい
ない時にはほぼ接地レベルであるので、比較器３６の一
定基準電圧ＶＳＴ（一端子入力）よりも小さく、比較器
３６からの出力はＬｏｗレベルである。従って、トラン
ジスタ３７のベース電位が低く、コレクタ、エミッタ間
はオフ状態で電流は流れていないため、ラッチングリレ
ー３８の駆動コイル３８ａは作動せず、負荷側接点３８
ｂおよび３８ｃは開放状態となっている。

そして、内張耐火物２の侵食が先端検知部Ｐに達すると
、この先端検知部Ｐが溶銑１１により溶断され開状態と
なり、センサーＳにおける各先端検知部Ｐ、抵抗線１０
を通じての出力電圧は、電源電圧レベル（太陽電池１７
もしくは充電式電源１８の電圧レベル）まで上昇する。

このとき、比較器３６における一定基準電圧ｖｓ丁を可
変抵抗器４ｏにより適当に設定しておくことで、比較器
３６からの出力はＨｉｇｈレベルに反転する。従って、
トランジスタ３７のベース電位が高くなり、コレクタ、
エミッタ間に電流が流れてラッチングリレー３８の駆動
コイル３８ａが励磁され、負荷側接点３８ｂおよび３８
ｃが閉成されるにれに伴い、表示灯３９が点灯して侵食
がいずれの先端検知部Ｐまで達したかが明示されるとと
もに、必要に応じてこの検知状態がリモート出力端子４
６から取り出される。

この後、−旦溶損して開状態となった先端検知部Ｐが再
び導電性のある溶銑１１により電気的に短絡することが
ある。このような場合、侵食検知回路１３では、比較器
３６からの出力は、再びＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベ
ルに反転し、トランジスタ３７のベース電位が低くなっ
てコレクタ、エミッタ間はオフ状態となる。これにより
、ラッチングリレー３８の駆動コイル３８ａには電流が
流れなくなるが、−旦、閉成された負荷側接点３８ｂお
よび３８ｃは、ラッチングリレー３８の機能上、開成状
態に保持された（ラッチングされた）ままであるので１
表示灯３９は点灯したままであり。

また、リモート出力端子４６からも検知信号を出力した
状態が保持される。

さらに、本装置が動作中に停電（無日照日が続いて太陽
電池１７および充電式電池１８からの供給電力が不足し
たような場合）等により断電した場合でも、ラッチング
リレー３８の機能により負荷側接点３８ｂおよび３８ｃ
の開／閉状態は保持されるので、復電した時には確実に
停電前の表示灯３９の表示状態および検知信号の出力状
態が再現される。即ち、停電等により、侵食検知情報に
誤りを来すことはない。

以上は侵食検知回路１３の基本的な動作であるが、実際
の回路には、実用上、第１図に示すように、スイッチ４
１，４４．単安定マルチバイブレータ４２．４３等が設
けられている。次に、これらの動作について説明する。

比較器３６からの出力は、切換スイッチ４１を介して単
安定マルチバイブレータ４２へ入力されている。この単
安定マルチバイブレータ４２は、比較器３６からの出力
がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに立ち上がった時、
即ち、先端検知部Ｐが溶断され開状態となった瞬間に、
一定時間幅のＨｉｇｈレベル信号を出力するものである
。この−定時間幅は、ラッチングリレー３８の駆動コイ
ル３８ａを励磁するのに必要な最小時間として設定され
る。このようにパルス状信号となるように、トランジス
タ３７のベース電圧を制限しているのは、内張耐火物２
の侵食が先端検知部Ｐまで達した後、駆動コイル３８ａ
に電流が流れ続けることになり、無駄に電力を消費する
のを避けるためである。

また、スイッチ４４はモーメンタリ（押している時のみ
オンとなる）であり、このスイッチ４４をオンとするこ
とにより、単安定マルチバイブレータ４３（上述した単
安定マルチバイブレータ４２と同様の機能を有する）に
Ｌｏ％ルベルからＨｉＨｈレベルの変化信号が入力され
る。これにより、単安定マルチバイブレータ４３は、ラ
ッチングリレー３８のリセット用駆動コイル３８ｄを励
磁するのに必要最小限の時間幅だけＨｉｇｈレベル信号
をトランジスタ４５に出力する。このパルス状信号によ
り、負荷側接点３８ｂ、３８ｃはいずれも開成状態から
開状態になり、表示灯３９は消灯されるとともに、リモ
ート出力端子４６からの検知信号出力も停止される。つ
まり、スイッチ４４を押下することで、ラッチングリレ
ー３８が手動でリセットされる。

逆に、手動で表示灯３９を点灯させたい場合には、切換
スイッチ４１を、比較器３６側から電源側へ切り換える
。このように切換操作することで、たとえ比較器３６か
らの出力がＬｏｗレベルであっても単安定マルチバイブ
レータ４２への入力信号はＬｏｗレベルからＨｉｇｈレ
ベルに変わり、所望の動作が行なわれる。上述した切換
スイッチ４１およびスイッチ４４を切換操作してラッチ
ングリレー３８のセット／リセットを行なうことで、侵
食検知回路１３（特にラッチングリレー３８および表示
灯３９）の自己診断および保守点検を行なうことができ
る。

なお、第１図においては、各センサーＳにおいて先端検
知部Ｐが１個しか示されていないが、各計測点において
は、第６図に示すように、１つのセンサーＳ１に対して
複数の先端検知部Ｐが内張耐火物２の厚さ方向に異なる
位置に配置されるように構成してもよい。この場合、各
計測点における複数の先端検知部Ｐの溶断をそれぞれ侵
食検知回路１３により検知することで、各計測点での内
張耐火物２の侵食進行状況（残存厚さ）を段階的に計測
できるようになる。

以上のようにして、先端検知部Ｐを有するセンサーＳを
用い、トピードカー１の炉１ａ内に溶銑１１が貯湯され
ている状態でも、常時、溶銑１１の湯面ＩＬａレベル位
置付近、つまり、内張耐火物２の侵食が一番激しい溶銑
貯湯時の溶銑１１上のノロレベル位置における炉１ａの
内張耐火物２の周回複数計測点での内張耐火物２の侵食
状態が。

侵食検知回路１３により計測される。

そして１表示灯３９により侵食状態が表示されるととも
に、リモート出力端子４６を他の、警報回路等に接続す
ることで、このリモート出力端子４６からの出力を取り
出し、警告灯の点灯あるいはブザー、ベルの鳴動等の警
報によって、内張耐火物２の侵食状態をオペレータ等に
告知することができる。

また１本装置は移動するトピードカー１に適用されてお
り、トピードカー１の外部から給電ケーブルを接続した
ままで装置へ電力を供給しながら走行する訳にはいかな
いため、トピードカー１の台車１ｃ上に太陽電池１７も
しくは充電式電池１８が搭載されている。これにより、
トピードカー１が走行移動中であっても、連続的に電力
が装置に供給されて侵食検知を行なうことができる。

さらに、本装置の作動中に停電、断電が生じた場合でも
、不揮発性メモリであるラッチングリレー３８に侵食状
態が記憶されるので、その侵食状態が復電後に確実に再
現され、侵食状態が不明・測定不可能になるようなこと
はない。

ところで、トピードカー１の炉１ａは、通常の溶銑１１
輸送時等には、第２，３図に示すように、その出銑口２
６を上方へ向けた状態で固定されているが、炉ｌａ内に
貯湯された溶銑１１を出銑口２６から排出する際には、
炉１ａは駆動源２０により炉心（第９図の符号３参照）
まわりに回転駆動され、出銑口２６が下方へ向けられる
。このとき、回転する炉ｌａ側に設けられたセンサーＳ
と、固定の台車１ｃ側に設けられた侵食検知回路１３と
の間の距離は変動する。炉１ａは、内容物を完全に排銑
するために、同一方向に数回回転する。このため、セン
サーケーブルを長めにしておくなどの対処は不可能であ
る。そこで、本実施例では。

各センサーＳと侵食検知回路１３との間のセンサーケー
ブル１２ａ、１２ｂ間にコネクタＣを設けている。つま
り、このコネクタＣを、第５図に示すようなフローに従
って脱着操作することにより、センサーケーブルの長さ
を長くすることなく、炉１ａの回転に容易に対応でき、
正常な計測が可能となる。

トピードカー１が溶銑１１の輸送状態や溶銑１１を出銑
口２６から注入される状態にある時には、コネクタＣは
合着状態（コネクタレセプタクル１４ａとコネクタプラ
グ１４ｂとが互いに合着した状態）であり、各センサー
Ｓからの検知信号は、センサーケーブル１２ａ、コネク
タレセプタクル１４ａ（ピン３４ａ）、：Ｉネクタプラ
グ１４ｂ（プラグ３４ｂ）、センサーケーブル１２ｂを
介して侵食検知回路１３へ入力されるため、上述のとお
り、連続的に内張耐火物２の侵食寿命の診断が行なわれ
る。一方、トピードカー１の炉１ａから溶銑１１を排出
する際には、コネクタレセプタクル１４ａとコネクタプ
ラグ１４ｂとを自動的に分離させ、炉１ａが回転できる
ようにし、また、出銑を終了して炉１ａが元の通常位置
（第２，３図に示す位置）に戻れば、再びコネクタレセ
プタクル１４ａとコネクタプラグ１４ｂとを自動的に合
着させて、侵食寿命診断を続行する。出銑中には、上述
のようにコネクタＣが分離されているので、内張耐火物
２の侵食状態を検知することはできないが１個別回路１
３ａもしくは１３ｃの自己保持機能に゛より、それまで
に検知された侵食状態を保持して出力している。

以下に、出銑作業時のコネクタＣの脱着タイミングおよ
び脱着手順を第５図に沿ってより詳細に説明する。トピ
ードヵー１が溶銑１１を輸送して所定位置に到着し停止
すると、駆動源２ｏに電力を供給すべくコネクタレセプ
タクル２１に図示しないコネクタプラグが合着される。

そして、外部の電源（図示せず）からの電力供給が開始
されたと判断されると（ステップＳＬ）、制御ケーブル
２２を通じてコネクタＣへ分前指令信号が送られてコネ
クタレセプタクル１４ａとコネクタプラグ１４ｂとが分
離される（ステップＳ２）。この後、図示しないモータ
等によってピニオンギヤ３１が所定方向に回転駆動され
、スライドシャフト２８が水平方向（第４図の左方向）
へ摺動してコネクタプラグ１４ｂからコネクタレセプタ
クル１４ａが分離される。

コネクタＣの分離が完了すると、制御ケーブル２３を通
じて駆動源２０へ動作開始指令信号が送られて駆動源２
ｏへの電力供給が行なわれる（ステップＳ３）。これに
より、駆動源２０が作動して炉１ａが回転駆動され出銑
が行なわれる。出銑を完了し、炉１ａが再び元の通常位
置まで戻ったことが、リミットスイッチ（図示せず）の
動作により判断されると（ステップＳ４）、このリミッ
トスイッチの動作に伴い動作停止指令信号が制御ケーブ
ル２３を通じて駆動源２０へ送られ、駆動源２０への電
力供給が分断される（ステップＳ５）。

そして、駆動域２０がその作動を完全に停止すると、制
御ケーブル２３を通じてコネクタＣへ合着指令信号が送
られてコネクタレセプタクル１４ａとコネクタプラグ１
４ｂとが再び合着される（ステップＳ６）。つまり１図
示しないモータ等によりピニオンギヤ３１が上記所定方
向とは反対方向に回転駆動され、スライドシャフト２８
が水平方向（第４図の右方向）へ摺動してコネクタプラ
グ１４ｂにコネクタレセプタクル１４ａが合着される。

このとき、コネクタプラグ１４ｂのテーパシャフト３２
ｂと、コネクタレセプタクル１４ａのテーバ穴３２ａと
によってコネクタＣの中心方向の位置決めが行なわれる
。また、コイルばね２９とボルト３０によって自由度を
もたせていることにより、トピードカー１の炉１ａの回
転停止位置に若干の誤差が生じても追従できるほか、合
着時の衝撃も吸収されるようになっている。さらに、コ
ネクタプラグ１４ｂのガイド穴３３ｂと、コネクタレセ
プタクル１４ａのロケットピン３３ａとによってコネク
タＣの中心まわりの回転方向に対しても位置決めが行な
われ、対応するピン３４ａとプラグ３４ｂとが必ず嵌合
するようになっている。

また、コイルばね２９によりコネクタレセプタタル１４
ａはコネクタプラグ１４ｂ側へ常に付勢されるようにな
っているので、コネクタＣを合着状態とした時に、振動
等で緩みが生じることはない構造となっている。

上述のようにしてコネクタレセプタクル１４ａとコネク
タプラグ１４ｂとの合着を完了した後、コネクタレセプ
タクル２１から図示しないコネクタプラグが分離されて
、外部の電源（図示せず）が分断され（ステップ８７）
出銑作業が完了する。

このように１本発明の第１実施例の装置によれば１次の
ような効果が得られる。

■溶銑１１の輸送中であってもトピードカー１の内張耐
火物２の侵食量を自動的に且つ正確に信頼性高く計測で
きるとともに、侵食量の計測に際して操業を中断する必
要がないので、生産性の低下を招くこともない。

■本装置を、内張耐火物２の侵食が一定レベルまで達す
ると操業を停止するといった完全な警報手段として使用
することができるので、トピードカー１の内張耐火物２
を極限まで使用でき。

内張耐火物２の原単価を低下できるとともに、トビード
カー１における溶銑１１の漏銑事故や炉殻１ｂの赤熱事
故等の発生を確実に防止できる。

■装置の機構部および回路部をいずれも従来装置に比べ
小型で簡略なものとすることができ、製造コストも削減
できる。

■機械的な可動部がなく、−旦センサーＳを内張耐火物
２内に埋設すると、炉１ａの末期あるいは内張耐火物２
の張り換え時期までセンサーＳを動かすことはないので
、計測の信頼性が極めて高い。

■従来のように炉ｌａ内に作業員が入る必要がないほか
複雑な解析等を行なう必要もなくなるので、極めて安全
に且つ容易に内張耐火物２の侵食量の計測を行なえる。

■本装置の作動中に停電、断電が生じた場合でも、侵食
検知回路１３内に不揮発性メモリであるラッチングリレ
ー３８がそなえられて、侵食状態が記憶されるので、そ
の侵食状態を復電後に確実に再現できる。

次に、本発明の第２実施例としての移動式高温溶融物容
器内張耐火物の侵食量計測装置について説明すると、第
７図はその回路図であり、第２実施例も第１実施例とほ
ぼ同様に構成されているが。

この第２実施例では、第１実施例の侵食検知回路１３に
代わり第７図に示すような侵食検知回路１３Ａがそなえ
られるほか、箱体１９内に出力・表示回路４９．切換器
５０および操作器５１がそなえられている。

まず、第２実施例の各侵食検知回路１３Ａは、センサー
Ｓの各先端検知部Ｐからの検知信号を一定基準電圧ＶＳ
Ｔ（可変抵抗器４０により設定される）と比較し各先端
検知部Ｐの溶断を検知する比較器３６と、この比較器３
６からの検知信号（Ｈｉｇｈレベル信号）を保持すると
ともに残存厚さ変換回路１３ｂ（図示せず）へ出力する
保持回路４７と、この保持回路４７により保持される検
知信号を記憶する不揮発性メモリ４８とから構成されて
いる。なお、不揮発性メモリ４８としては、ＥＥＰＲＯ
Ｍや電源バックアップされたＲＡＭ等が用いられる。

また、各侵食検知回路１３Ａは切換器５０を介して出力
・表示回路４９に接続されており、この出力・表示回路
４９によって各侵食検知回路１３Ａによる侵食量計測結
果が表示されるようになっている。さらに、出力・表示
回路４９には、侵食量の計測結果を外部へ取り出すため
のリモート出力端子５２が接続されている。

切換器５０は、操作器５１により切換駆動され、必要に
応じて、侵食量計測結果を出力・表示回路４９にさせる
ために設けられたものである。

なお、第７図における各回路への電力は、すべてトピー
ドカー１上の太陽電池１７もしくは充電式電池１８から
供給される。

上述の構成により、本発明の第２実施例の侵食検知回路
１３Ａでは、比較器３６は、内張耐火物２の侵食が先端
検知部Ｐまで達していない時には、比較器３６からの出
力はＬｏｗレベルのままであり、保持回路４７および不
揮発性メモリ４８はいずれも動作しない。そして、内張
耐火物２の侵食が先端検知部Ｐに達すると、比較器３６
からの出力はＨｉｇｈレベルに反転し、保持回路４７か
らの出力もＨｉｇｈレベルとなり、切換器５０を介して
出力・表示回路４９へ検知信号が出力されるとともに、
不揮発性メモリ４８にもＨｉｇｈレベル信号が書き込ま
れる。

従って、この侵食検知回路１３Ａにおいても、第１実施
例と同様に、−旦溶損して開状態となった先端検知部Ｐ
が再び導電性のある溶銑１１により電気的に短絡した場
合には、比較器３６からの出力は、再びＨｉｇｈレベル
からＬｏｗレベルに反転するが、−旦、Ｈｉｇｈレベル
となった検知信号は保持回路４７により保持されたまま
であるので、出力・表示回路４９へも検知信号を出力し
た状態が保持される。さらに、本装置が動作中に停電等
により断電した場合でも、不揮発性メモリ４８がＨｉｇ
ｈレベル信号を記憶し続けているので、復電した時には
不揮発性メモリ４８のデータに基づき保持回路４７は検
知信号を出力・表示回路４９へ出力し、確実に停電前の
検知信号の出力状態が再現される。

本実施例において、切換器５ｏにより出力・表示回路４
９への電源供給および各侵食検知回路１３Ａからの検知
信号を断つことができるようにしているのは、消費電力
の大きな出力・表示回路４９を、内張耐火物２の侵食状
態を知る必要がない時には、操作器５１により切換器５
０をオフ状態として電力の消費量を節約するためである
。

このようにして、本発明の第２実施例の装置によっても
、第１実施例と全く同様の作用効果を得ることができる
。

なお、上述した実施例では、移動式高温溶融物容器が、
トピードカーである場合について説明しているが、本発
明は、これに限定されるものではなく、例えば、転炉、
取鍋などにも同様に適用される。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の移動式高温溶融物容器内
張耐火物の侵食量計測装置によれば、内張耐火物に埋設
されたセンサーおよび侵食検知回路により上記内張耐火
物の侵食が検知されてその検知状態が不揮発性メモリに
格納されるとともに、上記侵食検知回路と、上記センサ
ーへの電源とが移動式高温溶融物容器に付設されている
ので１次のような効果が得られる。

■高温溶融物の輸送中であっても内張耐火物の侵食量を
自動的に且つ正確に信頼性高く計測できるとともに、侵
食量の計測に際して操業を中断する必要がないので、生
産性の低下を招くこともない。

０本装置を、内張耐火物の侵食が一定レベルまで達する
と操業を停止するといった完全な警報手段として使用す
ることができる。

■装置の機構部および回路部をいずれも従来装置に比べ
小型で簡略なものとすることができ。

製造コストも削減できる。

■機械的な可動部がなく、−旦センサーを内張耐火物内
に埋設すると、内張耐火物の末期あるいは内張耐火物の
張り換え時期までセンサーを動かすことはないので、計
測の信頼性が極めて高い。

■計測が自動化されるほか複雑な解析等を行なう必要も
なくなるので、極めて安全に且つ容易に内張耐火物の侵
食量の計測を行なえる。

■水装置の作動中に停電、断電が生じた場合でも、不揮
発性メモリに侵食状態が記憶されるので、その侵食状態
を復電後に確実に再現できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明の第１実施例としての移動式高温溶
融物容器内張耐火物の侵食量計測装置を示すもので、第
１図はその回路図、第２図は本実施例装置の適用を受け
たトピードカーを一部破断して示す側面図、第３図は第
２図の■−■矢視断面図、第４図はそのコネクタおよび
同コネクタの脱着機構を示す側断面図、第５図はそのコ
ネクタの脱着タイミングおよび脱着手順を説明するため
のフローチャート、第６図はそのセンサーの配置変形例
を示す図、第７図は本発明の第２実施例としての移動式
高温溶融物容器内張耐火物の侵食量計測装置を示す回路
図であり、第８図は従来の内張耐火物の侵食量計測装置
を示す回路図、第９図は従来のトピードカー内張耐火物
侵食量計測手段を説明するためのトピードカーの縦断面
図である。 図において、１・−・移動式高温溶融物容器としてのト
ピードカー、ｌａ−炉、１ｂ−炉殻、１　ｃ　−台車、
２・−・・内張耐火物、１０−＝抵抗線、１１−・−高
温溶融物としての溶銑、１ｌａ−溶銑の液面、１２ａ、
１２ｂ−−センサーケーブル、１３，１３Ａ−侵食検知
回路、１４ａ・−コネクタレセプタクル、１４ｂ・−コ
ネクタプラグ、１７−・電源としての太陽電池、１７ａ
−給電ケーブル、１８−・電源としての充電式電池、１
９−・−箱体、２０・−・駆動源、２１−コネクタレセ
プタクル、２２．２３−・−制御ケーブル、２４・・・
−車輪、２５・−レール、２６−・・出鉄口、２７−支
持台、２７　ａ　−リニアスライド用軸受、２８−スラ
イドシャフト、２８ａ・・−ラック、２８ｂ・−ガイド
穴、２９−コイルばね、３０−ボルト、３１−ピニオン
ギヤ、３２　ａ　＝テーパ穴、３２ｂ−テーパシャフト
、３３ａ−ロケットピン、３３ｂ−ガイド穴、３４ａ−
ピン、３４ｂ−プラグ、３５−支持台、３６−比較器、
３７−トランジスタ、３８・−不揮発性メモリとしての
ラッチングリレー、３８ａ−セット用駆動コイル、３８
ｂ。 ３８ｃ−負荷側接点、３８ｄ−リセット用駆動コイル、
３９−表示灯、４０−可変抵抗器、４１　・−・−切換
スイッチ、４２．４３−単安定マルチバイブレータ、４
４−スイッチ、４５−トランジスタ、４６リモート出力
端子、４７−保持回路、４８・−不揮発性メモリ、４９
−出力・表示回路、５ｏ・・・−切換器、５１−操作器
、５２−リモート出力端子。 Ｃ−コネクタ、Ｐ＝−先端検知部、Ｓ、ＳＬ−・−セン
サー。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動式高温溶融物容器の内張耐火物に、抵抗線が
   溶断することにより上記内張耐火物の侵食を検知するセ
   ンサーを上記内張耐火物の外壁側から挿入してそなえ、
   上記センサーに電圧を印加しうる電源と、上記センサー
   の抵抗線の溶断状態を検出して上記内張耐火物の侵食を
   検知し一旦侵食を検知するとその検知状態を不揮発性メ
   モリに保持する侵食検知回路とが上記移動式高温溶融物
   容器に付設されたことを特徴とする、移動式高温溶融物
   容器内張耐火物の侵食量計測装置。
2. （２）上記電源が太陽電池であることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項記載の移動式高温溶融物容器内張耐
   火物の侵食量計測装置。
3. （３）上記不揮発性メモリがラッチングリレーであるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の移動式高
   温溶融物容器内張耐火物の侵食量計測装置。