JPH01191734A - スロッピング予知方法 - 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） 本発明はスロッピング予知方法に関する。

（従来の技術） 例えば、転炉における溶鋼の精錬では、転炉の炉口から
ランスを鉛直に挿入し、該ランスから純酸素ガスを溶鋼
に吹付は乍ら溶鋼を撹拌しつつ脱炭する。

又、転炉内に投入された造滓剤が滓化して、溶融スラグ
を生成し、これが溶鋼と反応して、溶鋼の脱窒、脱硫が
行なわれる。

ところで、この滓化の過程で、スラグの組成、粘性、酸
素ポテンシャル等の条件により、スラグがフォーミング
化し、これが進行すると、スラグ及び溶鋼の逸出現象、
即ち、スロッピングが発生することがある。

このスロッピングが発生すると、溶鋼成分、製鋼歩留り
等に大きく影響すると共に、吹錬制御効率の低下、スラ
グラインの耐火物の溶損等の弊害を招来するので、極力
これを抑制する必要がある。

そこで、このスロッピング発生を高精度で予知する方法
として、特開昭５８−２８６５４号公報に示すようなも
のが提案されている。

上記のものでは、転炉炉口の上方に設置したアンテナか
らスラグに向けてマイクロ波を投射し、スラグ表面から
の反射波を検出してスラグレベル及びスラグ表面におけ
るマイクロ波反射率を測定し、該測定結果に基いてスロ
ッピング発生を予知するようにしている。

上記のものでは、スラグレベル及びスラグの状態を定量
的に把握できるため、スロッピングを高精度で把握でき
る。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、上記のものでは、スラグレベルを測定するた
め、パルスレーダあるいはＦＭレーダのようなマイクロ
波による測距手法を利用せねばならず、マイクロ波回路
が複雑になることが避けられないと云う問題があった。

本発明は、上記問題を解決できるスロッピング予知方法
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明が採用した手段は、
精錬炉１での溶鋼４の精錬時に、精錬炉ｌの炉口２の上
方から、精錬炉１の内壁面に対してマイクロ波を投射し
、精錬炉１の内壁面から反射されたマイクロ波を受信し
て、そのマイクロ波の反射強度を測定し、この測定した
マイクロ波の反射強度と基準反射強度とに基いて、スロ
ッピングを予知する点にある。

（作　用） 精錬炉１での溶鋼４の精錬時には、精錬炉１の内壁面に
対してマイクロ波を投射すると共に、精錬炉ｌの内壁面
から反射されたマイクロ波を受信して、そのマイクロ波
の反射強度を測定する。

そして、この測定したマイクロ波の反射強度と基準反射
強度とを比較する等して、スロッピングを予知する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図の図面に基
き説明すれば、第１図及び第２図において、１は精錬炉
として例示する転炉で、その内壁が耐火レンガにより構
成されると共に、その上端開口である炉口２からはラン
ス３が鉛直に挿入されている。

４は溶鋼で、ランス３から酸素等により精錬される。

５はスラグで、酸素吹錬開始後、転炉ｌ内に投入された
石灰石、生石灰、蛍石等の造滓剤が滓化して生成された
ものである。

６は送信用アンテナ、７は受信用アンテナで、夫々、転
炉１の炉口２の斜め上方に配置されると共に、ランス３
を挟む両側に配置されている。

送信用アンテナ６は、転炉１の内壁面にマイクロ波を投
射するものであり、この投射されたマイクロ波は第３図
に示すように、転炉１の凹凸状内壁面で拡散反射され、
この反射したマイクロ波を、適当な位置にある受信用ア
ンテナ７が受信する。

８はマイクロ波発振回路、９はマイクロ波受信回路で、
マイクロ波を受信して、その強度を測定し、これが、記
録計１０に記録される。

ところで、一般に、物体からのマイクロ波反射強度は物
体の距離が一定であれば、マイクロ波投射強度、反射物
体の面積、物体のマイクロ波反射率に比例する。即ち、
次式のように表わせる。

Ｐｒ　　＝ｋ　　−５−Ｒｅｆ　　ｌｉ但し、ｋ　：比
例定数 Ｓ　：反射面積 Ｒｅｆ　　：マイクロ波反射率 Ｐｉ：マイクロ波投射強度 Ｐｒ：マイクロ波反射強度 そして、マイクロ波投射領域内に反射率の異なる部分が
存在する場合は、その各々の部分の面積をｓ、、ｓ２．
−−−−−−−−　ｓ、　、反射率を夫々Ｒｅｆ　＋　
＋　Ｒｅｆ　２１−・・・−・・−・Ｒｅｆ、１とすれ
ば、Ｐｒ＝ｋ（Ｓ、　・Ｒｅｆ、＋　Ｓ、−Ｒｅｆ、＋
　’−−−−−−’＋ｓｎ　ＨＲｅｆｌｌ）・Ｐｉ ここで　ｓ、＋ｓ、＋−・−・・・−＋ＳＩ、＝Ｓとな
り、これを、本発明におけるスロッピング予知の場合に
あてはめると、マイクロ波反射強度Ｐｒは、 Ｐｒ＝ｋ（Ｓ、　ＨＲｅｆｌｌ　Ｓｚ　・Ｒｅｆｚ　）
　・Ｐｉ但し、Ｓｌ：転炉内張レンガの被投射面積Ｒｅ
ｆｌ：　　ｔｔ　　　　　マイクロ波反射率Ｓ２ニスラ
グの被投射面積 ＲｅｆｚＨ／／　　マイクロ波反射率 となり、この状況を図示すると第４図のようになる。

尚、第４図において、レベル１はマイクロ波投射領域の
上限レベルを、レベル２は上記領域の下限レベルを夫々
示している。

ところで、実炉での経験では、通常のスラグ５のマイク
ロ波反射率は、転炉１の内張レンガのマイクロ波反射率
の約１であることが判っている。

また、スロッピングを起し易いスラグ５のマイクロ波反
射率は、非常に低いことも判っている。

従って、マイクロ波が投射されている転炉１の内張レン
ガまでスラグ５が上昇してくると、スラグ５のマイクロ
波反射率が転炉１の内張レンガのそれよりも低いため、
マイクロ波反射強度は減少する。この場合、マイクロ波
反射強度の減少には、スラグ５のマイクロ波反射率の差
も寄与しており、スロッピングを起し易すいスラグ５の
場合には、スラグレベルの上昇と共に、マイクロ波反射
強度は大きく低下する。

第５図にマイクロ波反射強度とスラグレベルとの関係を
示す。

第５図では、実線が、通常スラグ（反射率が転炉内張レ
ンガの反射率の））を、点線が、スロッピングを起し易
すい低反射率スラグ（反射率が転炉内張レンガの反射率
の１八。。）を夫々示すと共に、スラグレベルがマイク
ロ波投射領域よりも低い時のマイクロ波投射強度を１と
している。

又、第５図において、基準反射強度とは、これよりもマ
イクロ波反射強度が低くなるとスロッピングが発生し易
すくなることを示すマイクロ波反射強度を示しており、
第５図を見ても判るように、通常スラグと低反射率スラ
グとでは、マイクロ波反射強度が基準反射強度となるス
ラグレベルが相違しており、本発明では、スラグ性状差
も充分考慮した上で、スロッピングを予知することがで
きる。

即ち、本発明では、マイクロ波反射強度と基準反射強度
とを比較することで、スロッピングの発生を予知でき、
例えば、マイクロ波反射強度が基準反射強度以下になっ
た際に、警報を出したりできる。

そして、スラグレベルを測定するためのパルスレーダ等
のマイクロ波による測距手法を利用していないので、投
射マイクロ波は一定の強度の連続波でよく、パルス状の
発振、周波数変調などは必要としない。また受信側のマ
イクロ波回路はマイクロ波の強度を検出できるだけで良
く、送信側、受信側両者のマイクロ波回路とも簡単な構
造のものとなる。

又、実施例では、送信用、受信用両アンテナ６゜７が転
炉１の炉口２の斜め上方に配置されているので、転炉１
内の溶鋼４からの輻射熱や排ガスの熱等を受けにくく、
上記両アンテナ６．７の防護のために、水冷ジャケット
やパージ等の構造は不要である。

尚、上記実施例では、アンテナを投射用と受信用の２個
としたが、第３図の如く、転炉１の内壁面で反射したマ
イクロ波は散乱されて、送信用アンテナ６に戻るものも
あるため、送信用と受信用アンテナを兼用することもで
きる。

ところで、転炉１は使用回数が多くなるにつれ、転炉ｌ
の内張レンガの壁面も変化し、マイクロ波が投射されて
いる内張レンガの壁面までスラグ５が上昇していない場
合でも、マイクロ波反射強度が変化して、低下してくる
ことが考えられる。

そこで、これに対応するため、マイクロ波受信回路９を
次のように構成することもある。

即ち、第６図に示すように、マイクロ波受信回路９を、
マイクロ波反射強度を測定して反射強度信号を発生する
検波器１２と、検波器１２からの反射強度信号を受ける
可変ゲイン増幅器１３と、可変ゲイン増幅器１３にゲイ
ン指令を与え且つ可変ゲイン増幅器１３から反射強度信
号がフィードバックされるゲイン指令器１４とから構成
する。

そして、溶鋼４の精錬開始直前に、ゲイン指令器１４に
スタート信号を送って、ゲイン指令器１４から可変ゲイ
ン増幅器１３にゲイン指令を送り、可変ゲイン増幅器１
３において、検波器１２からの反射強度信号を所望の増
幅率で増幅して、所定の反射強度信号とし、この反射強
度を記録計１０に記録して、転炉１の内張レンガのマイ
クロ波反射率の変化に対応する。

又、第６図に示すものの代わりに、第７図に示すように
、マイクロ波受信回路９を、検波器１２と割算器１５と
、データ記憶回路１６とから構成することもある。

そして、溶１１ｉｉ１４の精錬開始直前に、データ記憶
回路１６にスタート信号を送って、データ記憶回路１６
に、上記直前時のマイクロ波反射強度Ａを記憶させてお
き、精錬時には、割算器１５で、精錬時のマイクロ波反
射強度Ｂを上記マイクロ波反射強度Ａで割るようにして
、このＢ／Ａを記録計１０に記録して、転炉１の内張レ
ンガのマイクロ波反射率の変化に対応する。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、マイクロ波を使
用して、スロッピングの発生を確実に予知できると共に
、スラグレベルを測定するためのパルスレーダ等の測距
手法を利用していないので、マイクロ波回路を簡単な構
造とできる。本発明は上記利点を有し、実益大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
正面断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視断面図、第
３図及び第４図の各図は説明図、第５図はグラフ、第６
図及び第７図の各図は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。 １・・・転炉、（精錬炉）　、２−炉口、４−溶鋼、５
−・−スラグ。 特許出願人　　株式会社　神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）精錬炉１での溶鋼４の精錬時に、精錬炉１の炉口
   ２の上方から、精錬炉１の内壁面に対してマイクロ波を
   投射し、精錬炉１の内壁面から反射されたマイクロ波を
   受信して、そのマイクロ波の反射強度を測定し、この測
   定したマイクロ波の反射強度と基準反射強度とに基いて
   、スロッピングを予知することを特徴とするスロッピン
   グ予知方法。