JPH0225687A - 溶融金属用内張容器の補修方法 - 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、導電性で連続的な平面、曲面、球面状の外殻
の内側に非導電性の耐火物を内張した溶融金属用容器の
補修方法及び補修装置に関するものである。

［従来の技術］ 溶融金属用容器の補修方法とｌノては、例えば耐火材を
バインター等と共に吹き付けて補修することか一般に行
なわれているが、溶損部位の吹き付は補修については、
作業者の目視［察結果に基いているため、吹き付は量、
吹き付は箇所は極めて曖昧なもので、正確な補修を行う
ためには、残存れんが厚を正確に自動測定し、溶損箇所
と溶損♀を正確に把握することか必要である。

残存れんが厚を自動測定する方法としては、特開５１−
１４７５１０に示されるような、レーザーやマイクロ波
のような波を利用してこれらの波が発生装置から出て耐
火物壁で反射し、また発生装置に戻つてくるまでの時間
から耐火Ｔｈ壁と発生装置の距離を求め、この距離の変
化から溶損箇所と溶損量及び耐火物壁の厚みを算出する
方法があるが、この方法であると使用中の鉄皮変形廣か
不明であり、補正することか不可能である上、吹き付は
機等の補修装置と組合せた場合、容器内を舞っている粉
塵による影響が大きな誤差要因となるので、補修装置と
組合せて使用することは行なわれていない。

［発明か解決しようとする課題］ 上記従来技術の問題点は、第一に金属容器の変形による
誤差が挙げられる。第二にレーザー等の発生装置が溶損
前と溶損後と同一位置にあることをもって耐火物壁と発
生装置との距離を溶損前と溶損後とて求めなければなら
ず、計°測部位が最初に計測した点に限られることにな
り、耐火物の厚さを広範囲に知ることが困難になる。

又、従来の技術においては、溶融金属容器の炉壁の厚さ
を計測して、その値により溶損筒所を見出し、補修する
技術は発明されておらず、特に通常の自動補修装置での
補修方法においては補修前に凹凸があると施工体も凹凸
を有し、補修材料の原単位」二不経済である。

更に、溶損箇所の目視確認による手動調整による補修方
法ならば熟練した作業者とそうでない作業者の差か仕上
り状態に明確に現れ、確立した補修方法として期待てき
ない。

本発明か解決しようとする課題は、これらの従来技術の
有する問題点を解消するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明による補修方法は、以下の３機能を有する装置を
用いて行う。

（１）＃大物厚み計測機能 （２）溶損部位解析機能 （３）耐火物補修機能 （１）については非磁性体の導線を巻設し、かっ鉄皮の
法線を対称軸として対称に間隔をおいて設置された２個
１対のコイル（以下これをセンサーヘットと呼ぶ）、該
対称軸か常に鉄皮法線に対し±１０”以内になるように
センサーヘッドを移動させる機構、センサーヘッドか移
動中、あるいは特定の計測点で停止してセンサーヘッド
と耐火！ＩＩＦＩ壁の距離を計測する機構、各計測点に
おいてセンサーへラドル鉄皮間距離をコイルの誘起電圧
から求め、この、センサーヘラドル鉄皮間距離とセンサ
ーヘラトル耐火物間距離の差から耐火物壁の厚さを求め
る演算機能を持つものからなる。

（２）については、（１）で得られたデータを基に溶損
箇所、溶損量を求めると共に、前回補修後の使用回数か
ら溶損速度を求め、各部位別の補修耐火物量を決定した
後、補修装置にフィードバックする機能を有する。

（３）については、（２）で得られたデータを基に溶損
箇所に吹き付はランス等を正確に移動し、粉体吹付材供
給量、供給速度、ノズル移動速度、吹付時間、吹付回数
等を制御し、適正な耐火物量で対象容器を補修する機能
を有する。

即ち、本発明に係る補修方法は次の通りである。

１、導電性で連続的な平面、曲面、球面状の外殻で構成
される容器内に定形あるいは不定形状の耐火物を内張し
た、溶融金属用内張容器の補修方法において、容器内の
任意の空間点より外殻までの距離と、前記空間点より内
張耐火物表面までの距離を自動計測して得られる値より
、内張耐火物の残厚を算出し、内張容器内の残厚分布を
自動的に求め、ある耐用を示すよう事前に決めた設定残
厚以下の部分の周辺を、設定残厚になるまで吹付材の時
間当りの供給量、供給圧力、ノズル移動速度、吹付時間
、吹付回数を制御して自動補修することを特徴とする溶
融金属用内張容器の補修方法。

２、導電性で連続的な平面、曲面、球面状の外殻で構成
される容器内に定形あるいは不定形状の耐火物を内張し
た。溶融金属用内張容器の補修方法において、容器内の
任意の空間点より外殻までの距離と、前記空間点より内
張耐火物表面までの距離を自動計測して得られる値より
、内張耐火物の残厚を算出し、内張容器内の残厚分布を
自動的に求め、ある耐用を示すよう事前に決めた設定残
厚以下の部分を、設定残厚になるまで、吹付材の時間当
りの供給量、供給圧力、ノズル移動速度、吹付時間、吹
付回数を制御して均一な厚みに自動補修することを特徴
とする溶融金属用内張容器の補修方法。

３、導電性で連続的な平面、曲面、球面状の外殻で構成
される容器内に定形あるいは不定形状の耐火物を内張し
た。溶融金属用内張容器の補修方法において、容器内の
任意の空間点より外殻までの距離と、前記空間点より内
張耐火物表面までの距離を自動計測して得られる値より
、内張耐火物の残厚を算出し、内張容器内の残厚分布を
自動的に求め、各部位の溶損速度を自動演算したのち、
各溶損速度に応じた設定残厚になるまで吹付材の時間当
りの供給量、供給圧力、ノズル移動速度、吹付時間、吹
付回数を制御して自動補修することを特徴とする溶融金
属用内張容器の補修方法。

本発明による補修装置においては、耐火物を内張した溶
融金属用内張容器の補修装置において、容器内の任意の
空間点より外殻まての距離と、前記した同一の空間点よ
り内張耐火物表面まての距離を計測し、自動演算して内
張耐火物厚みを求めるセンサー部と、内張耐火物を補修
する補修部とを同一架台に搭載し、れんが厚計側と補修
を同時又は連続して行う補修装置を構成することが必要
である。

又、上記のセンサー部駆動装置、及び補修部駆動装置は
旋回、昇降、横行等の駆動機能を有し、互いに装置を共
有することも可能である。

［作用コ センサーヘットと吹き付は用ランスを先端に取り付けた
アームを、昇降、横行、回転のそれぞれが独立に動く駆
動装置に取り付け、センサーヘッドの対称軸が鉄皮法線
と±１０＠以内になるように耐火物壁に沿って移動させ
る。

センサーヘッドは本出願人の内の１名より出願された時
開６２−３４００３号に示されているセンサーを使用す
る。該ヘッドは２個のコイル即ち送波コイルと受波コイ
ルからなる。送波コイルに高周波電流を流すと高周波磁
界（１次磁界）が発生し、対象電導体に渦電流による２
次磁界が流れる。１次及び２次磁界の合成磁界により受
波コイルに誘起電圧か発生するが、この誘起電圧はセン
サーへラドル鉄皮間距離に変化するので、この電圧より
センサーヘラトル鉄皮間距離が求まる。同時に、センサ
ーヘラドル耐火物量を求め、両者の値の差をとることに
より耐火物厚みか求まる。この測定を対象とする容器の
内壁面、全域又は一部について自動的に行い、コンピュ
ータで演算することにより耐火物厚みのプロファイルが
瞬時に明確になる。このデータより溶損量、溶損筒所が
明確になるとともに、使用回数をインプットすると各箇
所の溶損速度も判明するので、溶損量、溶損速度の大き
な箇所について適正な吹き付は耐火物量を自動演算し、
その結果を駆動装置、粉体供給装置にフィードバック、
吹き付は量を制御しながら補修することにより適正な耐
火物厚みを吹き付は補修することかできる。これらの自
動＠算、制御については、コンピュータて行うので、Ｈ
算時間は短かく、計測操作を行ないながら補修作業をす
ることも可能である。

本発明においては、補修手段としては従来より実施され
ているいずれの方法でもよく、具体的に述べれば乾式吹
付補修、湿式吹付補修、溶射補修等が考えられ、これら
の補修装置と前記センサーを同一の架台上に搭載するこ
とにより更に効果か上がる。補修するに際しての溶損量
に応じた補修手段とは、吹付材料（添加する液体、ガス
等を含む）の時間当りの吐出量、吐出圧を変化させる。

被補修面と吹付機ノズルの相対移動速度を変化させる。

吹付時間、吹付回収を変化させる等の１段が考えられる
か、前記センサーより得られた炉壁の厚さを数値解析し
たデータを制御盤に数値表示し、その結果前記の手段に
より任意に調整された溶損量に応じた補修を行うことが
可能であり、更には、前記データを入力された制御盤に
て１前記補修手段を実行するブロクラムに溶融金属容器
の箇所ごとの炉壁の溶損量をインプットし各補修手段を
制御することにより行うことかできる。

前記プログラムに補修時の炉壁温度、雰囲気温度等を入
力して制御することかｎｆ能であることは勿論だか、炉
壁温度測定手段としてセンサー−炉壁面間を測定する距
離設定棒に熱電対的な機能を有して測定する方法もある
。

−Ｆ記の補修手段としては、吹付補修等の所謂溶損によ
り窪んだ炉壁面を補修材料にて埋め合わせることについ
ての補修を説明したか、炉壁面の凸部を補修する手段と
してエアーハンマー式の切削機等を用いて同センサーに
て確認した凸部を削り取ることもできる。即ち、上記セ
ンサーにて得られた炉壁の任意の箇所の厚さによって、
切削機等と吹付は装置等とを組合せた装置を制御するこ
とにより、炉壁厚みの均一で且つ施工体の良好な溶融金
属容器の仕上り−が期待できる。

［実施例］ 以下に本発明をその一実施例に基づいて詳しく述べる。

第１図は補修装置の構成例を示す。

第１図にて１はセンサーと耐火物間の距離を検出する距
離検測棒、２はセンサーヘッド、３はセンサーヘッド２
を全面に取り付け、距離検測棒１を取り付けである作動
トランスを内蔵したセンサーボックス、４はアーム、５
はアームを介してセンサーヘッドを鍋半径方向に動かす
横行フレームで、８の横行用モーターによりボールねじ
を介して駆動される。６は、アームを上下に動かす昇降
ポストで、９の昇降用モータにより減速機を介してラッ
クピニオンにより駆動される。７はアームを回転させる
旋回デツキで、１０の旋回用モーターによって、減速機
を介してビンギアーにより駆動される。１１は旋回用ケ
ーブルベアで信号及び動力用ケーブルベアで、信号及び
動力用ケーブル、冷却用エアホースの処理を行う。

１２は吹き付はノズル、１３は吹き付はバイブ、１４は
耐火物及び吹き付は水供給ホース、１５は旋回デツキ上
で回転するホースに耐火物及び吹き付は水を供給するス
イベルである。２２のデツキ上には、このほか１９の水
タンクや図示していないがコンプレッサー、ドライヤー
、バルブスタンド等か設置される。２３はデツキの支柱
、２４は車輪、２５は走行用レールである。各駆動装置
は２６の操作盤、及び２７の制御盤にて制御される。２
８は数値解析装置で、耐火物厚みの演算や溶損量の計算
、吹き付は耐火物量の適正値の算出等を行うものである
。

第４図は制御装置の略図ブロック図である。

［補修方法例１］ 第１図にて、トラバーサ−等て運ばれてきた溶融金属用
容器か、架台の下にセツティングされると、先端にセン
サーボックス３を接続したアーム４が容器内に降りてき
て、炉壁上を移動しながら、れんが厚みを計測した。こ
のときのれんか厚みの測定法についてはセンサーヘラド
ル鉄皮までの距離はセンサー２で、センサーヘット〜れ
んが表面までの距離については内部に作動トランスを接
続した距離計測棒１で測定し、データを数値解析装置２
８（コンピュータ）に送った。数値解析装置２８では、
両データよりれんが厚を算出、容器壁面のれんか厚み分
布をもとめると同時に、設定れんが厚に足らない部分に
ついては、その箇所を制御盤にフィードバックし、吹き
付はノズル４をその箇所に移動したのち吹き付は補修を
行った。

［補修方法例２］ 補修方法例１で求めた容器壁面のれんが厚み分布をもと
に、設定れんが厚に足らない部分については、設定厚に
なるまでに必要な吹き付は量を算出し、その箇所及び吹
き付は量を制ｕ４盤にフィードバックし、吹き付はノズ
ル４をその箇所に移動したのち吹き付は補修を行った。

［補修方法例３］ 補修方法例１で求めた容器壁面のれんか厚み分布をもと
に、使用回数より、各箇所の溶損速度を求め、溶損速度
の大きな箇所については、耐火物厚みを厚めにするため
に、その箇所を制御盤にフィードバックし、吹き付はノ
ズル４をその箇所に移動したのち吹き付は補修を行った
。

本発明の補修装置においてはその構成の主となるセンサ
ー部と補修部を駆動手段の面でいかなる取合いにするか
でその作用と効果に差か生じる。

つまり、第２図Ａのようにセンサー部駆動装置と補修部
駆動装置とをそれぞれ独立して設けることにより、計測
と補修か同時に各々単独動作で実施てきるため容器の移
動装置を用いることにより計測と補修を連続又は同時に
実施できる。第２図Ｂのようにセンサー部と補修部とを
旋回機能を有する同−架台上に搭載し、センサー部昇降
装置と補修部昇降装置とを独立して有する事により、計
測したデータを直接補修量のデータとして入力する自動
補修を目的とした場合に有効となる。第２図Ｃのように
センサー部と補修部とを搭載した架台に旋回装置および
昇降装置を有することによりＢと同様に自動補修に対し
て有効であり、更に駆動部の数も削減できるが、計測補
修時、常にセンサーとノズルか同時に鍋内に存在するこ
とになるため、センサーの粉塵対策が重要となる。

第３図は、センサーヘッドを移動しながら、取鍋の耐火
物厚を計測する方法例を示し取鍋断面て見た場合のセン
サーの移動パターン例を示している。鎖側壁高さ方向に
基準点として、６点（ｚ　ｒ。

〜Ｚａｏ）が設けてあり、制御盤面上にて始点と終点選
択し、何分側で計測するのかを設定すると、センサーは
原点あるいは任意の位置からスタートして始点より順次
終点まで計測する。計測されたデータは２８の数値解析
装置に表示され、溶損量が多く、補修の必要があるポイ
ントを選択する。そのポイントを新たに吹き付はポイン
トとして始点と終点を設定すると、吹き付はノズルは原
点あるいは任意の位置からスタートして始点より順次終
点まて吹き付けを行う。

［発明の効果］ 本発明における効果は、従来にはなかった溶融金属用容
器の炉壁、底部の厚さを直接求めて実際の溶損量に応じ
た補修を行う方法及び装置を提供するごとにある。つま
り、それを実施することにより溶損した炉壁の凹凸も、
補修後に炉壁の厚さが均一な溶融金属用容器が仕上り、
且つ補修材料の量も適正箇所に応じて使用されるため、
補修材料の原単価上も経済的である。

本発明による方法及び装置を用いた結果と従来技術との
比較を表１．２に示す。

表１は、吹付効果のデータであり１表２は取鍋ライニン
グ終点判定のデータである。いずれにしても本発明の場
合の方か優れていることが明らかである。

又、従来の目視にて溶損箇所を確認し、そのうえで補修
する方法によると、炉壁の厚みを定量的に確認できない
ため作業に熟練工を必要としていたか、本発明により、
作業経験の少ない人ても容易に溶損箇所の効果的な補修
が可能となるとともに、補修操作と検測操作か１人でで
きるため省力化という点からも効果的である。

表　　　　１ 表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の補修”ｊｔｌの一実施例を示す−・部
所面側面図、第２図は本発明の補修装置におけるセンサ
ー部駆動装置と補修部繁動装置の配置例を示す一部断面
側面図、第３図は取鍋を対象とした場合の取鍋内におけ
るセンサーの移動パターン例を示す側断面説明図、第４
図は本発明におけるセンサーと補修装置の作動をルｊ御
するｍ１′＃装置例の略図ブロック図である。 ｌ・・・距Ｓ設定棒、２・・・センサーヘッド、３・・
・センサーボックス、４・・・アーム、５・・・横行フ
レーム、６・・・昇降ポスト、７・・・旋回テーブル、
８・・・横行用ＡＣサーボモーター、９・・・昇降用サ
ーボモーター、１０・・・旋回用サーボモーター、１１
・・・ケーフルベア、１２・・・吹付ノズル、１３・・
・吹上バイブ、１４・・・耐火物及び吹付水供給ホース
、１５・・・スイベル、１６・・・コンテナ用ホイスト
、１７・・・コンテナ、１８・・・ツレイタ−１１９・
・・水タンク、２０・・・耐火物壁、２１・・・取鍋鉄
皮（外殻）、２２・・・デ・ンキ、２３・・・支柱、２
４・・・車輪、２５・・・レール、２６・・・操作盤、
２７・・・制御盤、２８・・・数値解析装置、２ｑ・・
・数値解析パソコン、３０・・・ブロクラマツルコント
ローラー、３１・・・サーボコントローラー昇降軸、３
２・・・サーボコントローラー横行軸、３３・・・サー
ボコン１−ローラー旋回軸、３４・・・サーボコントロ
ーラー材料切出、３５．３Ｂ、３７．３８・・・サーボ
モーター、３９，４０，４１．４２・・・エンコーター
、４３・・・センサー、４４・・・差動トランス、４５
．４６・・・増幅器。 第 図 （Ａ） Ｃ日）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性で連続的な平面、曲面、球面状の外殻で構成
   される容器内に定形あるいは不定形状の耐火物を内張し
   た、溶融金属用内張容器の補修方法において、容器内の
   任意の空間点より外殻までの距離と、前記空間点より内
   張耐火物表面までの距離を自動計測して得られる値より
   、内張耐火物の残厚を算出し、内張容器内の残厚分布を
   自動的に求め、ある耐用を示すよう事前に決めた設定残
   厚以下の部分の周辺を、設定残厚になるまで吹付材の時
   間当りの供給量、供給圧力、ノズル移動速度、吹付時間
   、吹付回数を制御して自動補修することを特徴とする溶
   融金属用内張容器の補修方法。 ２、導電性で連続的な平面、曲面、球面状の外殻で構成
   される容器内に定形あるいは不定形状の耐火物を内張し
   た、溶融金属用内張容器の補修方法において、容器内の
   任意の空間点より外殻までの距離と、前記空間点より内
   張耐火物表面までの距離を自動計測して得られる値より
   、内張耐火物の残厚を算出し、内張容器内の残厚分布を
   自動的に求め、ある耐用を示すよう事前に決めた設定残
   厚以下の部分を、設定残厚になるまで、吹付材の時間当
   りの供給量、供給圧力、ノズル移動速度、吹付時間、吹
   付回数を制御して均一な厚みに自動補修することを特徴
   とする溶融金属用内張容器の補修方法。 ３、導電性で連続的な平面、曲面、球面状の外殻で構成
   される容器内に定形あるいは不定形状の耐火物を内張し
   た、溶融金属用内張容器の補修方法において、容器内の
   任意の空間点より外殻までの距離と、前記空間点より内
   張耐火物表面までの距離を自動計測して得られる値より
   、内張耐火物の残厚を算出し、内張容器内の残厚分布を
   自動的に求め、各部位の溶損速度を自動演算したのち、
   各溶損速度に応じた設定残厚になるまで吹付材の時間当
   りの供給量、供給圧力、ノズル移動速度、吹付時間、吹
   付回数を制御して自動補修することを特徴とする溶融金
   属用内張容器の補修方法。 ４、導電性で連続的な平面、曲面、球面状の外殻で構成
   される容器内に定形あるいは不定形状の耐火物を内張し
   た、溶融金属用内張容器の補修装置において、容器内の
   任意の空間点より外殻までの距離と、前記空間点より内
   張耐火物表面までの距離を自動計測して得られる値より
   、内張耐火物の残厚を算出し、内張容器内の残厚分布を
   自動的に求めるセンサー部と、内張耐火物を補修する補
   修部とを同一架台に搭載することを特徴とする溶融金属
   用内張容器の補修装置。