JPH0216961B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0216961B2 JPH0216961B2 JP23253882A JP23253882A JPH0216961B2 JP H0216961 B2 JPH0216961 B2 JP H0216961B2 JP 23253882 A JP23253882 A JP 23253882A JP 23253882 A JP23253882 A JP 23253882A JP H0216961 B2 JPH0216961 B2 JP H0216961B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- refractories
- measurement
- amount
- electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
本発明は、耐火物の溶損量を計測する方法に関
するものである。 製鉄における耐火物レンガのコストは、全コス
トの1/3にもなつており、この耐火物のコストを
低下することが大きな課題である。このために
は、使用中における耐火物の溶損状況を正確に計
測し、限界的使用とともに、この解析による新し
い耐火物の開発が望まれている。 現状の耐火物の溶損量の判定は、実際上依然と
して人間の目視判断又は単なる推定にたよつてい
るために、その精度は不安定で、きわめて誤差の
大きいものであつた。 耐火物溶損量の計測方法として種々の方法が提
案されている。例えば、日本鉄鋼協会第69回熱経
済技術部会（昭和56年11月19〜20日）における
「転炉炉底の多点測定による浸触測定」がある。
また一方、レーザを炉頂部より照射して距離を計
測する方法等が考えられる。しかしながら、これ
らは高価につき、操作性も悪いという欠点があ
り、十分に実用化がなされていない。 本発明は電気パルスの伝播時間計測法を利用し
て、耐火物の溶損量を計測する方法に関するもの
である。 電気パルスの伝播時間計測法として、T.D.R.
（Time Refractmetry）法があり、これは２本の
電気的導体間のインピーダンス変化点を計測する
方法である。 これは一般に、電気ケープルの絶縁不良箇所検
出法として実用化されている。この方法を第１図
を参照して説明すると、電気ケーブル１の導体２
と導体３とを、電気パルスの伝播時間計測器４に
接続して、電気パルス５を導体に印加すると、パ
ルスは導体を伝播して行き、２本の導体間の異常
部位、例えば絶縁不良部６、でインピーダンス変
化が最大となるために、電気パルスがそこで反射
する。この計測波形を第２図に示す。このパルス
発生から反射パルス検出までの時間を計測してケ
ーブルの異常部位を検出する。 この方法を耐火物の溶損計測法に適用する場合
には、耐火物内に電気的導体を埋込む。溶鋼等に
よつて耐火物レンガと共にこの導体が溶損する。
この導体の長さを電気パルスの伝播時間差法で計
測することによつて、耐火物の溶損量を計測する
ことが可能である。 しかし、耐火物レンガは、溶鋼（温度1650〜
1750℃）にさらされ、電気的導体も高温度に加熱
される。従がつて、この高温度においても、２本
の導体間のインピーダンスが一定に保持され、し
かも溶損される先端部におけるインピーダンスの
変化が大きい構造の検出棒が望ましい。 また、高温度において、電気パルスの伝播速度
は変化し、更に、導体自体も熱膨張するために、
計測誤差が発生する。したがつてこの温度補正の
方法が必要である。 本発明は、以上の問題点を解決し、高温度にお
いても、高精度で耐火物の溶損量を計測する方法
を提供することを目的とするものである。 以下実施例に基づいて具体的に説明する。 第３図は、耐火物レンガ内に埋込み、電気パル
スの伝播時間を計測するための本発明の一実施例
の計測素子の構造を示すものである。 ７は、SUSの如き耐熱材料で作つた保護パイ
プであり、この内部には、電気パルスの導体とし
て、コンスタンタン線２本８，８′を挿入し、２
線間のインピーダンスを一定に保持するために碍
子９（アルミナ系）によつて線間距離を一定に保
持する。この碍子９の中に一定間隔で、碍子９と
材質の異なる碍子１０，１０′（ハイアルミナ系）
のパイプ７を、碍子９，１０との間には、マグネ
シアの粉末１１を充填して完全に固定した構造と
している。この計測素子を耐火物レンガ内に挿入
し、一端から電気パルスを印加し、この導体の長
さを電気パルス伝播時間として計測する。この計
測波形を第４図に、第３図と対比して図示する。
電気的インピーダンス変化点１０，１０′で明確
な波形の変化点１２，１２′が得られている。 また計測素子の先端部は、２本の導体８，８′
が電気的にシヨートしているために、電気パルス
の反射はなく、反射率が０となる。 耐火物レンガは高温度にさらされるために、高
温度における計測精度を調査した結果を第５図に
示す。横軸を温度（℃）とし、縦軸に、常温で電
気パルス伝播時間から求めた長さと各温度での計
測長さとの差を示している。長さの差は、温度に
よつて異なり、約1000℃において約30mm長く計測
される。これは、電気パルスの伝播速度と導体の
熱膨長によるものと考えられる。このために第４
図に示したインピーダンス変化点距離の時間差に
よつて補正する。すなわち、 ｌ／t1＝l0／t0；l0＝t0・ｌ／t1によつて補正す
る。ここでｌは既知長さ、t1は既知長さｌ内のパ
ルス伝播時間、l0は基準点から電気導体先端まで
の距離内のパルス伝播時間である。 実際は、電気パルス伝播の計測波形による記録
紙上の目盛比によつて簡単に求めることができ
る。 この方法によつて、1200℃の雰囲気内におい
て、実長さと本発明方法による計測長さとの差を
求めた。この結果を第６図に示す。これによれ
ば、±3.0mmの精度で計測できることが分つた。 次に実機適用例について説明する。この例では
対象設備は溶鋼鍋であり、計測素子の埋込み位置
は第７図に示すスラグラインである。１３は鉄皮
であり、これに５mmφの穴を開け、この穴より耐
火物レンガ１４内に計測素子１５，１５′を埋込
み、この計測素子の長さを前述した方法にて、一
定期間、一定間隔で計測した。この結果は、第８
図に示すように、鍋の使用回数と共に溶損してい
ることが判る。溶損量が限界点に達した時点にお
いて、この鍋の修理を行ない、この時の残存レン
ガ厚みと計測値の対応を調査した。その結果を第
１表に示す。
するものである。 製鉄における耐火物レンガのコストは、全コス
トの1/3にもなつており、この耐火物のコストを
低下することが大きな課題である。このために
は、使用中における耐火物の溶損状況を正確に計
測し、限界的使用とともに、この解析による新し
い耐火物の開発が望まれている。 現状の耐火物の溶損量の判定は、実際上依然と
して人間の目視判断又は単なる推定にたよつてい
るために、その精度は不安定で、きわめて誤差の
大きいものであつた。 耐火物溶損量の計測方法として種々の方法が提
案されている。例えば、日本鉄鋼協会第69回熱経
済技術部会（昭和56年11月19〜20日）における
「転炉炉底の多点測定による浸触測定」がある。
また一方、レーザを炉頂部より照射して距離を計
測する方法等が考えられる。しかしながら、これ
らは高価につき、操作性も悪いという欠点があ
り、十分に実用化がなされていない。 本発明は電気パルスの伝播時間計測法を利用し
て、耐火物の溶損量を計測する方法に関するもの
である。 電気パルスの伝播時間計測法として、T.D.R.
（Time Refractmetry）法があり、これは２本の
電気的導体間のインピーダンス変化点を計測する
方法である。 これは一般に、電気ケープルの絶縁不良箇所検
出法として実用化されている。この方法を第１図
を参照して説明すると、電気ケーブル１の導体２
と導体３とを、電気パルスの伝播時間計測器４に
接続して、電気パルス５を導体に印加すると、パ
ルスは導体を伝播して行き、２本の導体間の異常
部位、例えば絶縁不良部６、でインピーダンス変
化が最大となるために、電気パルスがそこで反射
する。この計測波形を第２図に示す。このパルス
発生から反射パルス検出までの時間を計測してケ
ーブルの異常部位を検出する。 この方法を耐火物の溶損計測法に適用する場合
には、耐火物内に電気的導体を埋込む。溶鋼等に
よつて耐火物レンガと共にこの導体が溶損する。
この導体の長さを電気パルスの伝播時間差法で計
測することによつて、耐火物の溶損量を計測する
ことが可能である。 しかし、耐火物レンガは、溶鋼（温度1650〜
1750℃）にさらされ、電気的導体も高温度に加熱
される。従がつて、この高温度においても、２本
の導体間のインピーダンスが一定に保持され、し
かも溶損される先端部におけるインピーダンスの
変化が大きい構造の検出棒が望ましい。 また、高温度において、電気パルスの伝播速度
は変化し、更に、導体自体も熱膨張するために、
計測誤差が発生する。したがつてこの温度補正の
方法が必要である。 本発明は、以上の問題点を解決し、高温度にお
いても、高精度で耐火物の溶損量を計測する方法
を提供することを目的とするものである。 以下実施例に基づいて具体的に説明する。 第３図は、耐火物レンガ内に埋込み、電気パル
スの伝播時間を計測するための本発明の一実施例
の計測素子の構造を示すものである。 ７は、SUSの如き耐熱材料で作つた保護パイ
プであり、この内部には、電気パルスの導体とし
て、コンスタンタン線２本８，８′を挿入し、２
線間のインピーダンスを一定に保持するために碍
子９（アルミナ系）によつて線間距離を一定に保
持する。この碍子９の中に一定間隔で、碍子９と
材質の異なる碍子１０，１０′（ハイアルミナ系）
のパイプ７を、碍子９，１０との間には、マグネ
シアの粉末１１を充填して完全に固定した構造と
している。この計測素子を耐火物レンガ内に挿入
し、一端から電気パルスを印加し、この導体の長
さを電気パルス伝播時間として計測する。この計
測波形を第４図に、第３図と対比して図示する。
電気的インピーダンス変化点１０，１０′で明確
な波形の変化点１２，１２′が得られている。 また計測素子の先端部は、２本の導体８，８′
が電気的にシヨートしているために、電気パルス
の反射はなく、反射率が０となる。 耐火物レンガは高温度にさらされるために、高
温度における計測精度を調査した結果を第５図に
示す。横軸を温度（℃）とし、縦軸に、常温で電
気パルス伝播時間から求めた長さと各温度での計
測長さとの差を示している。長さの差は、温度に
よつて異なり、約1000℃において約30mm長く計測
される。これは、電気パルスの伝播速度と導体の
熱膨長によるものと考えられる。このために第４
図に示したインピーダンス変化点距離の時間差に
よつて補正する。すなわち、 ｌ／t1＝l0／t0；l0＝t0・ｌ／t1によつて補正す
る。ここでｌは既知長さ、t1は既知長さｌ内のパ
ルス伝播時間、l0は基準点から電気導体先端まで
の距離内のパルス伝播時間である。 実際は、電気パルス伝播の計測波形による記録
紙上の目盛比によつて簡単に求めることができ
る。 この方法によつて、1200℃の雰囲気内におい
て、実長さと本発明方法による計測長さとの差を
求めた。この結果を第６図に示す。これによれ
ば、±3.0mmの精度で計測できることが分つた。 次に実機適用例について説明する。この例では
対象設備は溶鋼鍋であり、計測素子の埋込み位置
は第７図に示すスラグラインである。１３は鉄皮
であり、これに５mmφの穴を開け、この穴より耐
火物レンガ１４内に計測素子１５，１５′を埋込
み、この計測素子の長さを前述した方法にて、一
定期間、一定間隔で計測した。この結果は、第８
図に示すように、鍋の使用回数と共に溶損してい
ることが判る。溶損量が限界点に達した時点にお
いて、この鍋の修理を行ない、この時の残存レン
ガ厚みと計測値の対応を調査した。その結果を第
１表に示す。
【表】
【表】
このように本発明によれば、耐火物の溶損量を
±3.0mm以内で計測できる技術が確立され、耐火
物の正確な残存厚計測とそれにともなうコスト低
減に大きく寄与したものである。 なお、上記の実施例では、電気導体として、コ
ンスタンタン線を用いたが、その他、タングステ
ン線なども同様に用いることもできる。又、線間
インピーダンス変化の手段として、碍子の材質を
変えた例を示したが、導線の間隔をその部分だけ
変化させてもよい。更に、用途では、上記の外、
底吹きノズルの溶損量管理等およびその他に同様
に用いることができる。
±3.0mm以内で計測できる技術が確立され、耐火
物の正確な残存厚計測とそれにともなうコスト低
減に大きく寄与したものである。 なお、上記の実施例では、電気導体として、コ
ンスタンタン線を用いたが、その他、タングステ
ン線なども同様に用いることもできる。又、線間
インピーダンス変化の手段として、碍子の材質を
変えた例を示したが、導線の間隔をその部分だけ
変化させてもよい。更に、用途では、上記の外、
底吹きノズルの溶損量管理等およびその他に同様
に用いることができる。
第１図は電気パルスの伝播時間計測法で用いら
れる装置の概要を示す断面図、第２図はこれにお
ける計測データを示すグラフである。 第３図は本発明を一態様で実施する装置構造を
示す側面図、第４図はそれによつて得られた計測
データを示すグラフ、第５図は第３図に示す導体
８，８′の温度と伸びの関係を示すグラフ、第６
図は計測結果のうちの精度を示すグラフ、第７図
は第３図に示す装置を溶鋼鍋に装着した状態を示
す断面図、第８図は第７図に示す態様での計測結
果を示すグラフである。 ７：保護パイプ、８，８′：電気導体、９，１
０，１０′：碍子、１５，１５′：計測素子。
れる装置の概要を示す断面図、第２図はこれにお
ける計測データを示すグラフである。 第３図は本発明を一態様で実施する装置構造を
示す側面図、第４図はそれによつて得られた計測
データを示すグラフ、第５図は第３図に示す導体
８，８′の温度と伸びの関係を示すグラフ、第６
図は計測結果のうちの精度を示すグラフ、第７図
は第３図に示す装置を溶鋼鍋に装着した状態を示
す断面図、第８図は第７図に示す態様での計測結
果を示すグラフである。 ７：保護パイプ、８，８′：電気導体、９，１
０，１０′：碍子、１５，１５′：計測素子。
Claims (1)
- １ ２本の電気導体の長さ方向に線間インピーダ
ンス変化点を２箇所以上設けた計測素子を耐火物
内に埋設し、電気パルスが上記電気導体を伝播し
先端で反射してくるまでの時間を計測し、線間イ
ンピーダンス変化点間の距離とこの間のパルスの
伝播時間を基準として上記計測時間を補正して上
記電気導体の長さを求め、これにより耐火物の溶
損量を知ることを特徴とする耐火物溶損量計測方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23253882A JPS59125003A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 耐火物溶損量計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23253882A JPS59125003A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 耐火物溶損量計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59125003A JPS59125003A (ja) | 1984-07-19 |
| JPH0216961B2 true JPH0216961B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=16940893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23253882A Granted JPS59125003A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 耐火物溶損量計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59125003A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170608A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐火物の侵蝕量計測方法 |
| JPH067068B2 (ja) * | 1985-07-22 | 1994-01-26 | 清水建設株式会社 | 色調検層装置及びそれを用いる検層方法 |
| JP2732685B2 (ja) * | 1989-10-31 | 1998-03-30 | 株式会社東芝 | 圧縮機における冷媒溶け込み量検出方法 |
| FR3000207B1 (fr) * | 2012-12-20 | 2015-07-17 | Soletanche Freyssinet | Procede et systeme pour surveiller un ouvrage de genie civil. |
| JP7455364B2 (ja) * | 2020-03-02 | 2024-03-26 | Ｅｓｅコンサルティング合同会社 | 異質箇所検出装置 |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP23253882A patent/JPS59125003A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59125003A (ja) | 1984-07-19 |
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