JPH03219007A - Detecting method of slopping, device therefor and its calibration method - Google Patents

Detecting method of slopping, device therefor and its calibration method

Info

Publication number
JPH03219007A
JPH03219007A JP14359690A JP14359690A JPH03219007A JP H03219007 A JPH03219007 A JP H03219007A JP 14359690 A JP14359690 A JP 14359690A JP 14359690 A JP14359690 A JP 14359690A JP H03219007 A JPH03219007 A JP H03219007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slopping
lance
vibration
detection device
detection
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.)
Pending
Application number
JP14359690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Azuma
洵 東
Morikazu Hatoguchi
波戸口 守一
Koichi Kuwabara
桑原 功一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP14359690A priority Critical patent/JPH03219007A/en
Publication of JPH03219007A publication Critical patent/JPH03219007A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect the development of slopping in a converter with good accuracy by setting plural load cells at the prescribed interval in diameter direction of outer circumference of a lance and executing synthesization of vectors of the detected vibration of lance. CONSTITUTION:A supporting metal 6c is supported by a freely rotatable manner using connecting pin 6b at the end part of a freely extendable/contractable jack shaft 6a in a jack 6, and the load cells R1, R2, R3 are fixed at the other end side of the supporting metal 6c, respectively and a pressing metal 7 is fixed at the other end side of each load cell R1, R2, R3. These load cells R1, R2, R3 are fitted at a divided angle of 120 degree in the diameter direction of lance 4 through a pressing metal 7, respectively. In this constitution, exciting force acted on the lance 4 is measured at each load cell R1, R2, R3 and this output is inputted to a computing element 25 for synthesization of vectors through each amplifier 21 for load cell, low pass filter 22, effective value computing element 23 and interval computing element 24. The resultant vectors S and declination angle theta in the lance 4 are calculated. By comparing this synthesized value with the detected level value, the slopping can be detected with good accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に転炉吹錬において転炉内にて発生するス
ロッピングの発生を高精度で検出し得るようにしたスロ
ッピング検出方法、その検出装置及びその検出装置の校
正方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a slopping detection method that can detect with high precision the occurrence of slopping that occurs in a converter, especially in converter blowing. The present invention relates to a detection device and a method for calibrating the detection device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

転炉は、この炉内に注湯された溶銑にランスの先端から
酸素ジェットを吹付けてこれを吹錬して溶鋼を製造する
のに用いられるか、吹錬中において、造滓剤として転炉
内にスケールや鉄鉱石或いはホタル石か投入され、これ
らは転炉内温度により溶融しスラグとなって溶鋼の製造
に寄与する。
A converter is used to produce molten steel by blowing oxygen jet from the tip of a lance onto hot metal poured into the furnace, or by converting it as a slag-forming agent during blowing. Scale, iron ore, or fluorite is charged into the furnace, and these are melted by the temperature inside the converter and become slag, which contributes to the production of molten steel.

スラグはある程度泡立つ、つまりフォーミングを発生す
る方か好ましいか、フォーミングが過剰になると、これ
か転炉の炉口から噴出してスロッピングを生じ、転炉外
に粒鉄を飛散させて歩留りの低下を始め、ランスから噴
出させる酸素ガスの炉内制御に対して悪影響を与えるだ
けてなく、付帯設備にも損傷を与えるため、転炉へのラ
ンスの挿入高さを変えたり、吹錬酸素量を絞ったりする
というような、標準性作業の実施が余儀なくされるのみ
ならず、作業能率の向上に害を及ぼすと共に、吹錬制御
の外乱となり、吹止連中率の低下をも招来するため、早
期にスロッピングの発生を予知し、或いは検出して然る
べきスロッピングの抑制操作を行わなければならない。
It is preferable that the slag foams to some extent, that is, it causes foaming, but if excessive foaming occurs, it will eject from the converter mouth and cause slopping, scattering granulated iron outside the converter and reducing the yield. This not only has a negative effect on the in-furnace control of the oxygen gas ejected from the lance, but also damages ancillary equipment. Not only is it necessary to carry out standard work such as squeezing, but it also harms the improvement of work efficiency and disturbs blowing control, resulting in a decrease in the rate of blowing. It is necessary to predict or detect the occurrence of slopping and take appropriate slopping suppression operations.

このようなスロッピングの発生予知、或いは検出手段に
は以下の如きものか知られている。
The following methods are known for predicting or detecting the occurrence of slopping.

■ 音響法 この音響法は、例えば特公昭57−53841号公報や
特公昭63−56931号公報において開示されてなる
もので、これはその模式的構成説明図の第1)図に示す
ように、転炉(1)の炉口(1a)の上方の排ガスダク
トα2に設けた分岐管(12a)の先端に集音マイクα
O)を配設し、スロッピングの発生に伴って生じる音を
このマイクα0)で集音すると共に、これを周波数フィ
ルター(1υを介して受信してスロッピング信号とする
ものである。
■ Acoustic method This acoustic method is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 57-53841 and Japanese Patent Publication No. 63-56931, as shown in Figure 1) of the schematic diagram of the configuration. A sound collecting microphone α is installed at the tip of a branch pipe (12a) installed in the exhaust gas duct α2 above the furnace mouth (1a) of the converter (1).
The microphone α0) collects the sound generated due to the occurrence of slopping, and receives the sound through a frequency filter (1υ) to generate a slopping signal.

なお、排ガスダクトf12を貫通し、かつ転炉(1)の
炉口(la)からこの転炉(1)内に挿入されてなるも
のは、この転炉(1)内の溶鋼の原料となる溶銑(2)
に酸素ジェットを吹付けるためのランス(4)である。
In addition, the material that passes through the exhaust gas duct f12 and is inserted into this converter (1) from the furnace opening (la) of the converter (1) becomes the raw material for the molten steel in this converter (1). Hot metal (2)
This is a lance (4) for spraying an oxygen jet on the air.

しかしながら、この音響法はN2パージや周辺雑音の影
響を受は易く、スロッピング検出精度か低いという問題
があった。
However, this acoustic method is easily affected by N2 purge and ambient noise, and has the problem of low slopping detection accuracy.

■ ファイバースコープによる監視方法これは、転炉内
をファイバースコープにより監視し、その色調、光量変
化を捕らえることによりスロッピングを検出するもので
ある。
■ Monitoring method using a fiberscope In this method, the inside of the converter is monitored using a fiberscope, and slopping is detected by detecting changes in color tone and light intensity.

しかしながら、このファイバースコープによる監視方法
はファイバースコープのコスト上の問題と、メインテナ
ンスの問題により経済的に極めて不利になるという経済
上の欠点を持っている。
However, this monitoring method using a fiberscope has an economic disadvantage in that it is extremely disadvantageous economically due to the cost of the fiberscope and maintenance problems.

■ ロードセルによるランスの振動測定法ロードセルに
よるランスの振動測定法は、例えば特開昭63−650
12号公報や特開昭631001)8号公報において開
示されてなるもので、先ずスロッピング検出装置の構成
を、その構成説明図の第12図と、ロードセルの配設状
態説明図の第13図とを参照しながら説明すると、第1
2図に示す符号(1)は周知の構成になる転炉であって
、この転炉(1)の内部には溶鋼の原料となる溶銑(2
)が注湯されており、この溶銑(2)の溶湯面上にはス
ラグ(3)か介在している。また、転炉(1)の炉口(
la)から垂直にランス(4)か挿通されると共に、こ
のランス(4)はスロッピングの発生を検出する検出手
段か取付けられたキャリッジ(5)によって昇降自在に
支持されている。
■Lance vibration measurement method using a load cell The lance vibration measurement method using a load cell is described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-650.
12 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 631001) No. 8, the configuration of the slopping detection device will first be explained with reference to FIG. 12, which is an explanatory diagram of its configuration, and FIG. 13, which is an explanatory diagram of the arrangement of the load cell. To explain with reference to
The code (1) shown in Figure 2 is a converter having a well-known configuration, and inside this converter (1) there is hot metal (2) which is the raw material for molten steel.
) is poured, and slag (3) is present on the surface of the molten metal (2). In addition, the furnace opening of the converter (1) (
A lance (4) is vertically inserted through the lance (1a), and this lance (4) is supported so as to be movable up and down by a carriage (5) equipped with detection means for detecting the occurrence of slopping.

詳しくは、その上部においてランス(4)の上部に設け
た逆円錐部をその受台(8)で支持する昇降自在な枠状
のキャリッジ(5)と、第14図に示すように、このラ
ンス(4)の径方向の中心を中心とする放射状に、つま
り中心角度120度で上記キャリッジ(5)の下側のプ
レートの上面にジヤツキ(6)か配設され、これらジヤ
ツキ(6)によってロードセル(R1)、(R2)、(
R3)が支持されている。つまり、これらのロードセル
(R1)、(R2)、(R3)は、スロッピング検出装
置の一部切欠き主要部構成説明図の第14図と第15図
とに示すように、ジヤツキ軸(6a)の先端で垂直に支
持された連結ピン(6b)により連結されている支持金
具(6C)により支持されている。
Specifically, as shown in FIG. Jacks (6) are arranged radially around the radial center of (4), that is, at a center angle of 120 degrees, on the upper surface of the lower plate of the carriage (5), and these jacks (6) (R1), (R2), (
R3) is supported. In other words, these load cells (R1), (R2), and (R3) are connected to the jack shaft (6a) as shown in FIG. 14 and FIG. ) is supported by a support fitting (6C) connected by a connecting pin (6b) vertically supported at the tip.

さらに、支持金具(6C)にはランス(4)の外周面に
押圧されるコの字型の押圧金具(7)かその両突出部に
穿設された貫通穴に、支持金具(6C)に設けた支持軸
(7a)か遊嵌されて水平軸心回りに回転可能に支持さ
れており、この押圧金具(7)の内側底面に前記ロード
セルか押圧される構成になっている。
Furthermore, the support metal fitting (6C) is provided with a through hole drilled in the U-shaped pressing metal fitting (7) that is pressed against the outer peripheral surface of the lance (4) or both protrusions thereof. A support shaft (7a) provided is loosely fitted and supported rotatably around a horizontal axis, and the load cell is pressed against the inner bottom surface of this press fitting (7).

なお、前記キャリッジ(5)の外方において、垂直かつ
平行に配設されてなるものはこのキャリッジ(5)を上
下方向に案内する昇降用レール(9)である。
Incidentally, vertically and parallelly disposed outside the carriage (5) are lifting rails (9) that guide the carriage (5) in the vertical direction.

従って、スロッピングの発生に伴って発生する振動をラ
ンス(2)を介してこれらの3つのロードセル(R1)
、(R2)、(R3)により検出し、この検出信号を、
その振動解析ブロック図の第16図に示すように、増幅
器(21)、高周波成分を除去するローパスフィルタ(
22)を介し、数Hz前後の低周波の平均値を効率的に
演算する演算器(23)に入力すると共に、この演算器
(23)により求めた平均値を加算器(24)により加
算し、この加算器(24)の出力は、予め設定しておい
た検出レベル値が入力され、かつこの検出レベル値と前
記加算値との大小を比較して、スロッピング抑制指示出
力を出す演算器(25)に入力されるようになっており
、加算値が検出レベル値よりも大きい場合にはスロッピ
ングが発生したものと判定する方法である。
Therefore, the vibrations generated due to the occurrence of slopping are transmitted to these three load cells (R1) through the lance (2).
, (R2), (R3), and this detection signal is
As shown in Figure 16 of the vibration analysis block diagram, an amplifier (21), a low-pass filter (21) that removes high frequency components (
22), the average value of the low frequency around several Hz is inputted to an arithmetic unit (23) that efficiently calculates it, and the average value obtained by this arithmetic unit (23) is added by an adder (24). The output of this adder (24) is an arithmetic unit which receives a preset detection level value, compares this detection level value with the added value, and outputs a slopping suppression instruction. (25), and if the added value is larger than the detection level value, it is determined that slopping has occurred.

ロードセルによるランスの振動測定法で最も重要な点は
、ランス(4)の振動源を如何にして区別するかに係っ
ている。
The most important point in the lance vibration measurement method using a load cell is how to distinguish the vibration source of the lance (4).

即ち、ランス(4)に対する加振力には、スロッピング
以外に、例えば酸素ジェットの反力と転炉への副原料の
投入によるものとかあるからである。
That is, in addition to slopping, the excitation force applied to the lance (4) is caused by, for example, the reaction force of the oxygen jet and the input of auxiliary materials into the converter.

ところか、酸素ジェットの反力に基づいてランス(4)
に加えられる振動の周波数は数KHzであり、また副原
料の投入は単発的なものであるのに対して、スロッピン
グにより生じるランス(4)の振動周波数は数Hzであ
ってかつ連続的であるため、容易にこれらを区別し得る
。そして、ロードセルによるランスの振動測定法は、上
記2つの事例に比較してスロッピングの検出精度か高い
のに加えて、低コストであるという利点を有している。
However, based on the reaction force of the oxygen jet, the lance (4)
The frequency of the vibration applied to the lance (4) is several kHz, and the addition of auxiliary raw materials is sporadic, whereas the vibration frequency of the lance (4) caused by slopping is several Hz and continuous. Therefore, they can be easily distinguished. The lance vibration measurement method using a load cell has the advantages of higher slopping detection accuracy and lower cost than the above two cases.

〔発明か解決しようとする課題〕 上記■項のスロッピング検出装置によるロードセルを用
いるランスの振動測定法は、上記したようにスロッピン
グの検出精度が高く、かつ低コストであるという利点を
存しているか、未だに以下に説明するような問題点を持
っている。
[Problem to be solved by the invention] As mentioned above, the lance vibration measurement method using a load cell using a slopping detection device has the advantages of high slopping detection accuracy and low cost. However, it still has the problems described below.

先ず、スロッピング検出方法では、検出された信号の大
きさが各吹錬の度毎に相違することか多いため、予め設
定する検出レベル値を一定に保持したままにしておくと
、スロッピングの検出精度の低下をきたしてしまうとい
う欠点かある。
First, in the slopping detection method, the magnitude of the detected signal often differs for each blowing, so if the preset detection level value is held constant, the slopping The drawback is that detection accuracy decreases.

つまり、複数のロードセルにより検出した検出値の平均
値か小さくなる場合があることに起因するもので、スロ
ッピングか発生しているにも関わらず未発生と判定され
たり、逆に発生していなくとも発生していると判断され
る、所謂過検出の問題か生じている。このような問題を
解決する手段としては、以下の2通りの方法か考えられ
る。
In other words, this is due to the fact that the average value of the detection values detected by multiple load cells may be small, and it may be determined that slopping has not occurred even though it has occurred, or conversely, it may be determined that slopping has not occurred even though it has occurred. The so-called over-detection problem is also occurring. There are two possible ways to solve this problem:

先ず、第1の方法は検出値を大きくする方法である。つ
まり、複数のロードセルにより検出した検出値のうち、
最大の値のみを採用すれば良いとも考えられる。しかし
なから、ランスかスロッピングにより受ける振動の方向
がロードセルの配設方向と一致するとは限らないので、
このような場合には最大値とはいうものの必ずしもその
絶対値が大きいとはいえず、これでは上記した問題の根
本的な解決策とはなり得ない。
First, the first method is to increase the detected value. In other words, among the detected values detected by multiple load cells,
It may be considered that it is sufficient to adopt only the maximum value. However, the direction of vibration received by the lance or slopping does not necessarily match the direction in which the load cell is installed.
In such a case, although it is called the maximum value, its absolute value is not necessarily large, and this cannot be a fundamental solution to the above-mentioned problem.

次に、第2の方法は上記検出レベルを低く設定する方法
である。しかしなから、検出レベル値を下げれば、スロ
ッピング検出精度が向上する反面、過検出の割合も多く
なってしまうこととなり、これも根本的な問題解決策に
なり得ない。
Next, the second method is to set the detection level to a low level. However, while lowering the detection level value improves the slopping detection accuracy, it also increases the rate of overdetection, and this cannot be a fundamental solution to the problem.

一方、スロッピング検出装置では、ランスに地金が付着
したり、或いは消耗するために通常定期的に取換えられ
るので、ランスの取付は時においてランスの径方向の中
心にロードセルの中心線が合致するように心合わせを行
う必要かあるか、ランスは必ずしも真直ではないから、
第15図に示すように、ロードセル(R3)、(R2)
、(R1)の負荷検出位置を通るこれらロードセル(R
1)、(R2)、(R3)の中心線がランス(4)の径
方向の中心に合致せずに食い違いを生じ、支持金具(6
C)の側面か押圧金具(7)の突出部の内側面に押圧さ
れ、その押圧部によりランス(4)の振動力の一部が受
持たれるので、結果的にロードセル(R1)、(R2)
、(R2)に作用する振動力が減殺されるのに加えて、
ロードセル(R1)、(R2)、(R3)の取付けに際
しての締付力の均等差やキャリッジのガタの程度の差に
ついての確認か困難であり、ロードセル(R2)、(R
2)、(R3)、支持金具(6c)を始め振動解析回路
を含む総合的な校正ができないので、得られる振動測定
値の精度か充分ではなく、スロッピングの発生を必ずし
も正確に検出す゛ることができないという欠点かあった
On the other hand, in slopping detection devices, the lance is usually replaced periodically due to metal adhesion or wear, so the lance is sometimes installed so that the center line of the load cell coincides with the radial center of the lance. Is it necessary to align the lines so that the lance is not necessarily straight?
As shown in Fig. 15, load cells (R3), (R2)
, (R1), these load cells (R
1), (R2), and (R3) do not align with the radial center of the lance (4), resulting in a discrepancy, and the supporting metal fitting (6)
C) is pressed against the inner surface of the protruding part of the pressing metal fitting (7), and a part of the vibration force of the lance (4) is borne by the pressing part, so that as a result, the load cells (R1) and (R2 )
In addition to reducing the vibrational force acting on , (R2),
It is difficult to check the uniformity of the tightening force when installing the load cells (R1), (R2), and (R3) and the difference in the level of play in the carriage.
2) (R3) Since comprehensive calibration including the vibration analysis circuit including the support fitting (6c) cannot be performed, the accuracy of the vibration measurement values obtained is not sufficient, and the occurrence of slopping cannot necessarily be accurately detected. The drawback was that it was not possible.

従って、本発明はスロッピングの検出精度が高く、しか
も過検出の少ないスロッピング検出方法、その検出装置
及びその検出装置の校正方法の提供を目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a slopping detection method with high slopping detection accuracy and less overdetection, a detection device thereof, and a method of calibrating the detection device.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、従来のロードセルによるスロッピング検出方
法は、ロードセルにて検出した振動検出値を単純平均と
していたために、その平均値か小さな信号となってしま
う場合があり、また個々のロードセルの校正を行ってい
るもののスロッピング検出装置全体の調整が行えないと
いうことに着目して上記した問題の解決を図ったもので
あって、従って本発明の第1発明に係るスロッピング検
出方法の要旨は、転炉の炉口から挿入したランスの外周
に、該ランスの径方向の中心を中心とした所定の間隔て
配設した複数のロードセルにより該ランスの振動を検出
すると共に、検出した検出信号を受信して演算し、演算
して求めた演算値と予め設定した検出レベル値との大小
を比較して転炉内におけるスロッピングの発生を予知す
るスロッピング検出方法において、前記検出信号をベク
トル合成することを特徴とする。
In the conventional method for detecting slopping using a load cell, the vibration detection values detected by the load cell are simply averaged, and the average value may result in a small signal. The above-mentioned problem has been solved by paying attention to the fact that the entire slopping detection device cannot be adjusted even though the slopping detection method is carried out, and therefore, the gist of the slopping detection method according to the first aspect of the present invention is as follows. , the vibration of the lance is detected by a plurality of load cells arranged at predetermined intervals around the radial center of the lance on the outer periphery of the lance inserted from the furnace mouth of the converter, and the detected detection signal is transmitted. In a slopping detection method that predicts the occurrence of slopping in a converter by receiving and calculating and comparing the magnitude of the calculated value and a preset detection level value, the detection signal is vector-synthesized. It is characterized by

また、本発明の第2発明に係るスロッピング検出装置の
構成は、昇降自在なキャリッジにより下部か転炉の炉口
から挿入されるランスの所定位置の外周に所定の間隔で
押圧され、かつ伸縮装置により支持されてなる複数のロ
ードセルにより該ランスの振動を検出するスロッピング
検出装置において、前記伸縮装置の伸縮ロッドの先端に
垂直軸心回りに支持金具を揺動自在に支持し、該支持金
具にロードセルの一端側を固着すると共に、該ロードセ
ルの他端側の支持金具の反対側に前記ランスに押圧され
る押圧金具を固着してなることを特徴とする。
In addition, the configuration of the slopping detection device according to the second aspect of the present invention is such that the lower part of the slopping detection device is pressed at a predetermined interval on the outer periphery of a lance inserted from the furnace mouth of the converter by a carriage that can be raised and lowered, and the lance is expanded and contracted. In a slopping detection device that detects vibrations of the lance using a plurality of load cells supported by the device, a support fitting is supported swingably around a vertical axis at the tip of a telescoping rod of the telescoping device, the support fitting One end side of the load cell is fixed to the load cell, and a pressing fitting to be pressed by the lance is fixed to the opposite side of the supporting fitting on the other end side of the load cell.

また、本発明の第3発明に係るスロッピング検出装置の
構成は、昇降自在なキャリッジにより下部か転炉の炉口
から挿入されるランスの所定位置の外周に所定の間隔で
押圧され、かつ伸縮装置により支持されてなる複数のロ
ードセルにより該ランスの振動を検出するスロッピング
検出装置において、前記ランスに伸縮装置により支持し
てなる環状体を外嵌し、該環状体により複数のロードセ
ルをその径方向の中心方向に位置調整自在に支持してな
ることを特徴とする。
Further, the configuration of the slopping detection device according to the third aspect of the present invention is such that the lower part of the slopping detection device is pressed at a predetermined interval on the outer periphery of a lance inserted from the furnace mouth of the converter by a carriage that can be raised and lowered, and the lance is expanded and contracted. In a slopping detection device that detects vibrations of the lance using a plurality of load cells supported by the device, an annular body supported by a telescoping device is fitted onto the lance, and the annular body allows the plurality of load cells to adjust their diameters. It is characterized in that it is supported so that its position can be freely adjusted in the direction of the center of the direction.

また、本発明の第4発明に係るスロッピング検出装置の
校正方法の要旨は、スロッピング検出装置の検出部が装
着されたランスの一部に所定の加振力を作用させ、該加
振力により発生するランスの振動を前記スロッピング検
出装置により検出すると共に、該スロッピング検出装置
を構成するロードセル、振動解析回路の調整精度を確認
することを特徴とする。
Further, the gist of the method for calibrating a slopping detection device according to the fourth aspect of the present invention is to apply a predetermined excitation force to a part of the lance to which the detection section of the slopping detection device is attached, and to The slopping detection device detects the vibration of the lance generated by the slopping detection device, and also checks the adjustment accuracy of the load cell and vibration analysis circuit that constitute the slopping detection device.

〔作用〕[Effect]

第1発明に係るスロッピング検出方法によれば、ランス
に作用する加振力は各ロードセルにより測定されるが、
それらの測定値はベクトル合成され、この合成値か検出
レベル値と比較される。
According to the slopping detection method according to the first invention, the excitation force acting on the lance is measured by each load cell,
These measured values are vector-combined, and this combined value is compared with the detection level value.

また、第2発明に係るスロッピング検出装置によれば、
支持金具が垂直軸心回りに回転自在なので、ランスの曲
かりに追随しロードセルの負荷を検出するへき中心線を
必ずランスの径方向の中心に向けることができ、しかも
ロードセルか水平方向に位置ずれを生じたりすることも
ない。
Further, according to the slopping detection device according to the second invention,
Since the support bracket is rotatable around the vertical axis, it follows the bending of the lance and the center line for detecting the load on the load cell can always be directed to the radial center of the lance, and it also prevents the load cell from shifting in the horizontal direction. It never occurs.

また、第3発明に係るスロッピング検出装置によれば、
ロードセルはランスに外嵌した環状体により支持されて
いるので、ランスの曲かりの如何を問わずロードセルの
負荷を検出するへき中心線を必ずランスの径方向の中心
に向けることかできる。
Further, according to the slopping detection device according to the third invention,
Since the load cell is supported by an annular body fitted onto the lance, the center line of the shear for detecting the load on the load cell can always be directed toward the radial center of the lance, regardless of how bent the lance is.

また、第4発明に係るスロッピング検出装置の校正方法
によれば、加振装置によりランスに所定の振動力を作用
させると、ランスは所定の振動力に対応して振動する。
According to the method for calibrating a slopping detection device according to the fourth aspect of the invention, when a predetermined vibration force is applied to the lance by the vibration excitation device, the lance vibrates in response to the predetermined vibration force.

そして、これがスロッピング検出装置により検出され、
この検出値によりスロッピング検出装置を構成するロー
ドセル、振動解析回路の調整精度を確認することかでき
る。
This is then detected by the slopping detection device,
Based on this detected value, it is possible to check the adjustment accuracy of the load cell and vibration analysis circuit that constitute the slopping detection device.

〔実施例〕〔Example〕

本発明に係る実施例を、第1図乃至第10図を参照しな
がら以下に説明する。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10.

第1実施例 この第1実施例を、スロッピング検出装置を装備したラ
ンスか挿入されている転炉の全体を示す模式的構成説明
図の第1図と、スロッピング検出装置の一部切欠き主要
部構成説明図の第2図(a+、(blと、スロッピング
検出装置の模式的振動解析ブロック図の第3図と、演算
フローを示すブロック図の第4図と、各ロードセルによ
る実測振動波形説明図の第5図(a)と、出力比較説明
図の第5図(bl、(C)と、加振機の取付は状態説明
図の第6図と、加振機の模式的構成説明図の第7図(a
)、 (blと、加振機の制纒回路図の第8図と、イン
バータ出力説明図の第9図(a)と、加振機によるラン
スの振動波形状態説明図の第9図(blとを参照しなか
ら、従来と同一のもの並びに同一機能を有するものを同
一符号を以て以下に説明する。
First Example This first example is shown in Fig. 1, a schematic diagram showing the entire converter in which a lance equipped with a slopping detection device is inserted, and a partial cutaway of the slopping detection device. Figure 2 (a+, (bl) for explaining the main part configuration, Figure 3 for the schematic vibration analysis block diagram of the slopping detection device, Figure 4 for the block diagram showing the calculation flow, and the actual measured vibration by each load cell. Figure 5 (a) of the waveform explanatory diagram, Figure 5 (bl, (C)) of the output comparison diagram, Figure 6 of the state explanatory diagram for the installation of the vibration exciter, and the schematic configuration of the vibration exciter Figure 7 (a) of the explanatory diagram
), (bl, Fig. 8 of the control circuit diagram of the vibrator, Fig. 9 (a) of the inverter output explanatory diagram, and Fig. 9 (bl) of the explanatory diagram of the vibration waveform state of the lance caused by the vibrator. Components that are the same as those of the prior art and components that have the same functions will be described below using the same reference numerals.

先ず、全体構成は第1図に示すように従来と略同構成で
あって、ランス(4)は昇降用レール(9)によって昇
降自在に案内されるキャリッジ(5)で支持されると共
に、その下部は炉口(1a)から転炉(1)に挿入され
ている。またランス(4)の外周は、前記キャリッジ(
5)の下側のプレート上面にランス(4)の径方向の中
心を中心として120度間隔に配設され、かつ先端部に
ロードセルか組込まれてなるジヤツキ(6)の先端によ
り押圧される構成になっている。
First, the overall configuration is approximately the same as the conventional one as shown in Fig. 1, and the lance (4) is supported by a carriage (5) that is guided in a vertically movable manner by a lifting rail (9). The lower part is inserted into the converter (1) through the furnace mouth (1a). Further, the outer periphery of the lance (4) is
5) A structure that is pressed by the tip of a jack (6) which is arranged on the upper surface of the lower plate at 120 degree intervals around the radial center of the lance (4) and has a load cell built into the tip. It has become.

一方、ロー1ぐセルの取付は状態は第2図(a)、(b
)に示すように、ジヤツキ(6)の伸縮自在なジヤツキ
軸(6a)の先端に支持した連結ピン(6b)によって
支持金具(6c)をこの連結ピン(6b)の軸心回りに
回転自在に支持し、支持金具(6C)の他端側にロード
セル(R1)、(R2)、(R3)の一端側の側面を固
着する一方、これらロードセル(R1)、(R2)、(
R3)の他端側に、ランス(4)の外周面への当接部を
備えた押圧金具(7)を固着した。また、これらの各部
品の組立状態は前記連結ピン(6b)の径方向の中心と
、これらロードセル(R+)、(R2)、(R3)を支
持する支持金具(6c)と押圧金具(7)との固着位置
の中心と、押圧金具(7)の前記当接部の中心とか一直
線上に位置するようにした。
On the other hand, the installation of the row 1 cell is shown in Figures 2 (a) and (b).
), the connecting pin (6b) supported at the tip of the extendable jack shaft (6a) of the jack (6) allows the support fitting (6c) to freely rotate around the axis of the connecting pin (6b). While supporting the load cells (R1), (R2), (R3) on the other end side of the load cells (R1), (R2), (R3), the load cells (R1), (R2), (
A pressing metal fitting (7) having a contact portion for contacting the outer circumferential surface of the lance (4) was fixed to the other end of R3). In addition, the assembled state of each of these parts is such that the radial center of the connecting pin (6b), the support metal fitting (6c) and the pressing metal fitting (7) that support these load cells (R+), (R2), and (R3) are connected. The center of the fixed position of the press fitting (7) and the center of the abutment part of the press fitting (7) are arranged in a straight line.

従って、上記構成になる検出装置の作用態様を説明する
と、スロッピングの振動力か伝えられるランス(4)か
例え曲かっていたとしても、ロードセル(R1)、(R
2)、(R3)はランス(4)の径方向の中心に対して
120度の振り分は角度で取付けられていて、ランス(
4)の径方向の中心にロードセル(R1)、(R2)、
(R3)に作用する負荷を検出すべき中心を通る中心線
か合致しており、これらロードセル(R1)、(R2)
、(R3)に対してスロッピングの発生によるランス(
4)の振動力か正確に伝達されるので、この振動力を正
確に検出することかできる。
Therefore, to explain the working mode of the detection device having the above configuration, even if the lance (4) to which the vibration force of slopping is transmitted is bent, the load cell (R1), (R
2), (R3) are installed at an angle of 120 degrees with respect to the radial center of the lance (4).
4) At the radial center of the load cells (R1), (R2),
The center line passing through the center where the load acting on (R3) is to be detected coincides, and these load cells (R1) and (R2)
, (R3) due to the occurrence of slopping (
Since the vibration force (4) is accurately transmitted, this vibration force can be detected accurately.

つまり、これらのロードセル(R1)、(R2)、(R
3)は従来のロードセルのように水平軸方向に滑りを生
じないので、ロードセル(R3)、(R2)、(R3)
に伝わる振動力か減殺されることかなくなり、その測定
精度の向上か可能になった。
In other words, these load cells (R1), (R2), (R
3) does not cause slippage in the horizontal axis direction like conventional load cells, so the load cells (R3), (R2), (R3)
The vibration force transmitted to the sensor is no longer attenuated, making it possible to improve measurement accuracy.

さらに、第2図(blに示すように、例えジヤツキ軸(
6a)の長手方向の軸線とランス(4)の径方向の中心
とか合致していなくても、ジヤツキ(6)によるランス
(4)の支持に格別の支障か生したりすることなく、そ
の目的を達成することかできる。
Furthermore, as shown in Figure 2 (bl), even if the jack shaft (
Even if the longitudinal axis of 6a) does not coincide with the radial center of the lance (4), it will not cause any particular hindrance to the support of the lance (4) by the jack (6); Is it possible to achieve this?

次に、振動解析の構成を第3図を参照しながら説明する
と、3つのロードセル(R1)、(R2)、(R3)の
出力はそれぞれのロードセル用増幅器(21)、ロバス
フィルタ(22)を経た後、数Hz程度の低周波の平均
値を効率良く演算する実効値演算器(23)、次いて5
秒前後の間の区間平均演算を行う区間演算器(24)を
経て、この区間演算器(24)の出力のそれぞれはベク
トル合成演算を行う一つのベクトル合成演算器(25)
に入力されるようになっている。
Next, to explain the configuration of vibration analysis with reference to Fig. 3, the outputs of the three load cells (R1), (R2), and (R3) are transmitted through the respective load cell amplifiers (21) and Robuss filters (22). After passing through the rms value calculator (23), which efficiently calculates the average value of a low frequency of about several Hz,
Each of the outputs of this interval calculator (24) passes through an interval calculator (24) that performs an interval average calculation for a time period of around seconds, and then passes through a vector composite calculator (25) that performs a vector composite calculation.
It is now entered into

なお、実際には区間演算器(24)以降は専用のマイク
ロコンピュータを用いてプログラム処理する構成として
いる。
Incidentally, in actuality, the section after the interval calculator (24) is configured to perform program processing using a dedicated microcomputer.

上記ベクトル合成演算では、先ず下記式に基づいてラン
スに作用する振動波形のX方向成分とX方向成分に次い
て合成信号Sとランスの振動方向を示す偏角θとの演算
を行う。
In the vector synthesis calculation described above, first, based on the following equation, the X-direction component and the X-direction component of the vibration waveform acting on the lance are used, and then the combined signal S and the argument θ indicating the vibration direction of the lance are calculated.

X=a sinψ、 +b Sinψ2+csinψ3
−−−■Y==acosψ+ +b cosψ2+CC
O3ψ3−−−■S= (X2+Y2)””−−−−−
−−−−−−−−−−一−−−■θ=tan −’ (
Y/ X) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−
■但し、上記した式のaはロードセル(R1)により検
出された検出信号に基づく値、bはロードセル(R2)
により検出された検出信号に基づく値、Cはロードセル
(R3)により検出された検出信号に基つく値であり、
さらにψ1はロードセル(R1)の配設角度(0度)、
ψ2はロードセル(R2)の配設角度(120度)、ψ
、はロードセル(R3)の配設角度(240度)をそれ
ぞれ示すものである。
X=a sinψ, +b sinψ2+csinψ3
−−−■Y==acosψ+ +b cosψ2+CC
O3ψ3−−−■S= (X2+Y2)””−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−■θ=tan −' (
Y/X)
■However, a in the above formula is a value based on the detection signal detected by the load cell (R1), and b is a value based on the detection signal detected by the load cell (R2).
C is a value based on the detection signal detected by the load cell (R3),
Furthermore, ψ1 is the installation angle (0 degrees) of the load cell (R1),
ψ2 is the installation angle (120 degrees) of the load cell (R2), ψ
, respectively indicate the arrangement angle (240 degrees) of the load cell (R3).

そして、S1θ、a、b、cのベクトル図を、CRTに
表示してこれをオペレータ監視用として活用に供した。
Then, the vector diagram of S1θ, a, b, and c was displayed on a CRT and used for operator monitoring.

以下、上記演算手順の詳細を、第4図を参照しなから、
時刻1+におけるロードセル(R3)、(R2)、(R
,)のそれぞれによって検出された生信号をA(tl 
)、B (t、 )、C(t、 )として、またこれら
をローパスフィルタ(22)を通した後の振動波を、そ
れぞれa (tl、b (tl、c (tlとして説明
する。
The details of the above calculation procedure will be explained below with reference to FIG.
Load cells (R3), (R2), (R
A(tl
), B (t, ), and C(t, ), and the vibration waves after passing these through the low-pass filter (22) will be described as a (tl, b (tl, c (tl), respectively).

■ 先ず、第1ステツプにおいて、スタート時点からΔ
を時間経過したか否かを判定する。
■ First, in the first step, Δ
Determine whether the time has elapsed.

このΔtはΔt=1/2fの定義により設定したもので
あって、そしてこのfはローパスフィルタ(22)によ
る振動波の上限カットオフ周波数に相当するものてあっ
て、経験から通常10Hz以下に設定されるものである
This Δt is set according to the definition of Δt=1/2f, and this f corresponds to the upper limit cutoff frequency of the vibration wave by the low-pass filter (22), and is usually set to 10 Hz or less from experience. It is something that will be done.

Noの場合には、Δを時間になるまでデータを取込み、
Δを時間経過してYesになると第2スチツプに進む。
In the case of No, data is acquired until the time Δ is reached,
If the result is Yes after the time Δ has elapsed, the process proceeds to the second step.

■ この第2ステツプにおいて、A(t、)、B (t
l) 、C(tl )(i=I〜n)を順次読込んだ後
に第3ステツプに進む。
■ In this second step, A(t,), B(t
After sequentially reading C(tl) (i=I to n), the process proceeds to the third step.

■ この第3ステツプにおいて、上記読込んだ読込み値
がある値αとその大小か比較され、読込み値かαと同等
若しくは以下の場合には、ロードセルの出力線の断線と
判定されてアラームによる警報か発せられることとなる
■ In this third step, the above-mentioned read value is compared with a certain value α, and if the read value is equal to or less than α, it is determined that the output line of the load cell is disconnected, and an alarm is issued. or will be issued.

なお、上記αは経験により設定した値である。Note that the above α is a value set based on experience.

一方、読み込み値かαよりも大きい場合、つまりNoの
場合には第4ステツプに進む。
On the other hand, if the read value is larger than α, that is, if the result is No, the process proceeds to the fourth step.

■ この第4ステツプにおいて、上記読込み値それぞれ
の絶対値か演算されると共に第5ステツプに進む。
(2) In this fourth step, the absolute value of each of the above-mentioned read values is calculated, and the process proceeds to the fifth step.

■ この第5ステツプにおいて、各絶対値のサンメーシ
ョン演算に次いて、それらの重み均等の移動平均値a、
b、cをそれぞれ演算して第6ステツプに進む。
■ In this fifth step, following the summation calculation of each absolute value, the equally weighted moving average value a,
Calculate b and c, respectively, and proceed to the sixth step.

■ この第6ステツプにおいて、下記の通りの演算か順
次行われる。
(2) In this sixth step, the following calculations are performed in sequence.

先ず、上記した■式; %式% から振動のX成分を演算する。First, the above formula ■; %formula% The X component of the vibration is calculated from

この式において、φ1、ψ2、ψ3はロードセルの配設
角度であって、これら各ロードセルはランスの径方向の
中心に対して120度の等間隔に配設しているのてψ、
=0度、ψ2 = 120度、ψ、=240度とするこ
とかでき、それぞれ上記■式に代入すると、■式は、 X=3”2  ((b−c)/2)−−−一■と変形す
ることができる。
In this formula, φ1, ψ2, and ψ3 are the installation angles of the load cells, and since each load cell is placed at equal intervals of 120 degrees from the radial center of the lance, ψ is
= 0 degrees, ψ2 = 120 degrees, ψ, = 240 degrees, and by substituting them into the above equation (■), the equation (■) becomes: ■It can be transformed into.

次いて、上記した■式; %式% から振動のY成分を演算する。Next, the above formula ■; %formula% The Y component of the vibration is calculated from

この式において、角度としてψ1=θ度、ψ2120度
、ψ2=240度をそれぞれ代入すると、■式は、 Y=a−0,5b−0,5cm−−=■と変形すること
かできる。
In this equation, by substituting ψ1=θ degrees, ψ2120 degrees, and ψ2=240 degrees as angles, the equation (2) can be transformed into Y=a-0, 5b-0, 5cm--=■.

故に、信号の合成ベクトルSである上記0式:S= (
X2+Y2)”” に、Xとして0式を、またYとして0式それぞれ代入し
て演算すると、 (a2+b2+c2−ab−bc−ca)””として求
めることかできる。
Therefore, the above equation 0, which is the signal composite vector S: S= (
By substituting the 0 expression as X and the 0 expression as Y into X2+Y2)'', we can obtain (a2+b2+c2-ab-bc-ca)''.

なお、以上てはψ、=0度、ψ2 = 120度、ψ3
=240度として演算したかミ任意の基準角度を0度と
してそれぞれψ1、ψ2、ψ3の角度を求めると共に、
これらの角度を上記式に代入して演算しても同し結果を
得ることかできることは容易に理解されることである。
In addition, in the above, ψ, = 0 degrees, ψ2 = 120 degrees, ψ3
Calculated as = 240 degrees, the arbitrary reference angle is set to 0 degrees, and the angles of ψ1, ψ2, and ψ3 are calculated, respectively.
It is easy to understand that the same results can be obtained by substituting these angles into the above equations.

そこで、第5図(a)において示すように、ロードセル
(R1)から振幅すか、ロードセル(R2)から振幅C
か、またロードセル(R3)から振幅aかそれぞれ出力
されたとすると、合成により得られた合成ベクトルSは
、第5図(blと第5図(C)とに示すように、従来の
単純平均に比較して充分大きい値となり、スロッピング
検出精度か向上するのに加えて、過検出を数%程度まで
減少させることかできる。
Therefore, as shown in FIG.
, and the amplitude a is output from the load cell (R3), the combined vector S obtained by the combination is calculated by the conventional simple average, as shown in Figure 5 (bl) and Figure 5 (C). In comparison, the value is sufficiently large, and in addition to improving the slopping detection accuracy, it is possible to reduce overdetection to about several percent.

なお、第5図(C)においては、従来の単純平均になる
信号を実線により示し、またベクトル合成値になる信号
を破線によって示している。
In addition, in FIG. 5(C), a signal that becomes a conventional simple average is shown by a solid line, and a signal that becomes a vector composite value is shown by a broken line.

ところで、上記合成ベクトルSと検出レベル値との大小
比較でも良いか、この実施例の場合にはより精度を向上
させるためにノイズ成分と考えられる、所謂合成ベクト
ルSに対して直角方向のロドセルの信号の合成成分百を
、Sから引いた値So  (So ”5−s)を求める
と共に、これを検出レベル値と比較してスロッピングの
発生判断に供することにより好結果を得ることかできた
By the way, is it okay to compare the magnitude of the composite vector S and the detection level value?In the case of this embodiment, in order to further improve accuracy, it is possible to compare the magnitude of the composite vector S and the detection level value. We were able to obtain good results by subtracting the composite component of the signal 100 from S to obtain the value So (So "5-s), and comparing this with the detection level value to determine the occurrence of slopping. .

なお、上記合成成分τは 5=asin(ψ1−θ)+bsin(ψ2−θ)+c
sin(ψ3−θ) と表わされるものである。
The above composite component τ is 5=asin(ψ1-θ)+bsin(ψ2-θ)+c
It is expressed as sin(ψ3−θ).

さらに、ランスの振動方向を示す偏角θを、■式 θ=
jan −’ (Y/X)のXとYに0式と0式とを代
入して求める。これにより得られる式は、θ=jan−
’x ((2a−b−c)/3”’  (b−c))となり、
この式からランスの振動方向、つまりスロッピングの流
動方向を知ることかできる。
Furthermore, the deflection angle θ indicating the direction of vibration of the lance is calculated using the formula ■ θ=
It is determined by substituting the 0 expression and the 0 expression into X and Y of jan -' (Y/X). The equation obtained by this is θ=jan−
'x ((2a-b-c)/3''' (b-c)),
From this equation, we can determine the direction of lance vibration, that is, the direction of slopping flow.

換言すれば、これはスラグの流動状況か片流れであるか
、ランダム流れであるか或いは回転流れであるかを示す
ものである。このようなスラグの流動状況はスロッピン
グ抑制剤を投入したときに変動するので、抑制効果の確
認に供することかてきるし、また個々のロードセルから
の信号に異常かある場合には、振動方向は比較的安定的
である事実から、ロードセルの異常検出にも活用し得る
という効果かある。
In other words, this indicates whether the slag flow is one-sided, random, or rotating. The flow condition of the slag changes when the sloping inhibitor is added, so it can be used to confirm the suppressing effect, and if there is an abnormality in the signal from each load cell, it can be used to check the vibration direction. Since it is relatively stable, it can also be used to detect abnormalities in load cells.

以・上詳述したように、極めて簡単な計算処理でSとθ
とを求めることにより、スロッピングの検出精度の向上
と、過検出の割合を大幅に削減することかできるように
なった。
As detailed above, S and θ can be calculated using extremely simple calculations.
By determining this, it has become possible to improve the detection accuracy of slopping and to significantly reduce the rate of overdetection.

ζδ、旧誼した実施例ては3つロードセルかランスの外
周廻りに等間隔て配設する場合の事例を説明し1こか、
ロードセルの数か3つてあれは実用的に充分の効果か得
られるからにすぎないのてあって、ロードセルを4つ以
上配設することもてき、しかもこれによりスロッピング
検出精度を一層向上させることができる。
ζδ, in an outdated embodiment, we will explain a case where three load cells or three are arranged at equal intervals around the outer circumference of the lance.
The number of load cells, or three, is simply because a sufficient effect can be obtained for practical purposes, but four or more load cells may be installed, and this further improves the slopping detection accuracy. I can do it.

しかしなから、ロードセルの配設数か多くなるに伴って
、コストアップに加えて演算も複雑になり、投資効果に
比較して得られる効果か少なくなるので、経済的には必
ずしも得策ではない。
However, as the number of load cells increases, not only does the cost increase, but the calculations become more complex, and the effect obtained is less than the investment effect, so it is not necessarily economically advisable.

このようにして、転炉の稼働中にスロッピングの発生が
検出されるか、ランスか消耗すると新品ランスに交換さ
れ、交換されたランスに改めてスロッピング検出装置か
装着されることとなる。
In this way, when the occurrence of slopping is detected during operation of the converter or the lance is worn out, it is replaced with a new lance, and the replaced lance is reinstalled with a slopping detection device.

そして、ランス(4)へのスロッピング検出装置の装着
に際しては、3つのロードセル(R1)、(R2)、(
R3)それぞれの締付は力の差やキャリッジのガタ差、
支持金具のガタ差から振動解析回路まで含む総合的な校
正を行うために、以下に説明するような着脱自在な校正
装置を用いた。
When attaching the slopping detection device to the lance (4), three load cells (R1), (R2), (
R3) Each tightening is due to the difference in force and the difference in play of the carriage.
A removable calibration device as described below was used to perform a comprehensive calibration that included everything from the backlash of the support fittings to the vibration analysis circuit.

上記校正装置の詳細は、第6図と第7図とに示すように
、ランス(4)の外周に加振機q3を着脱自在な分割式
のハントmをポル)・とナツトとにより装着してなる構
成であって、この加振機α3は偏心ウェイト(13b)
を、出力3KWの電動機(13a)により回転させる構
成になるものである。
The details of the above calibration device are as shown in Figs. 6 and 7, in which a split type hunt m is attached to the outer periphery of the lance (4) with a removable vibration exciter q3 using a bolt and a nut. The vibration exciter α3 has an eccentric weight (13b).
is rotated by an electric motor (13a) with an output of 3 kW.

ところで、上記したような加振機03を50または60
Hzの商用周波数の交流電力で作動させたとしても、こ
れにより加振機αJで発生し得る振動の周波数の下限が
15〜20Hz程度であるため、第8図に示すように、
商用交流電力をインバータ04に投入し、このインバー
タα4と加振機03との間にタイマー19により0N−
OFF作動するスイッチOF5を介装してなる側部回路
を介する構成とした。
By the way, the vibration exciter 03 as described above is 50 or 60
Even if it is operated with AC power at a commercial frequency of Hz, the lower limit of the frequency of vibration that can be generated in the vibrator αJ is about 15 to 20 Hz, so as shown in Fig. 8,
Commercial AC power is input to the inverter 04, and a timer 19 causes a voltage of 0N- to be applied between the inverter α4 and the vibrator 03.
The configuration is such that a side circuit is provided with a switch OF5 that operates in the OFF state.

故に、この電動機(13a)は、商用周波数の投入電力
をインバータα4により15〜20Hzの電力に変換し
、そして第9図(a)に示すように、タイマー(151
で設定時間Tとして0. 5〜1秒を設定し、これによ
りスイッチを0N−OFFさせることにより、1〜2H
zの交流に変換して電動機(13a)を駆動して低周波
振動を発生させた。
Therefore, this electric motor (13a) converts the input power of the commercial frequency into power of 15 to 20 Hz using the inverter α4, and as shown in FIG. 9(a), the timer (151)
The set time T is 0. By setting 5 to 1 seconds and turning the switch ON-OFF, 1 to 2H
z was converted into alternating current to drive the electric motor (13a) to generate low frequency vibrations.

すると、ランス(4)は振動し始めるが、振動初期段階
では、所謂音波でいえば唸り振動に似た振動波形で振動
するがその振動振幅の差は次第に接近し、約25秒経過
後に振動振幅は一定になる。
Then, the lance (4) starts to vibrate, but at the initial stage of vibration, it vibrates with a vibration waveform similar to a so-called humming vibration in sound waves, but the difference in vibration amplitude gradually approaches, and after about 25 seconds, the vibration amplitude decreases. becomes constant.

従って、投入電力のエネルギーにより加振機α3て発生
される振動の程度が把握されるから、これとこれに基づ
くランス(4)の一定の振動振幅を比較することにより
スロッピング検出装置の総合精度を校正することかでき
る。
Therefore, since the degree of vibration generated by the vibrator α3 due to the energy of the input electric power can be grasped, the overall accuracy of the slopping detection device can be determined by comparing this with the constant vibration amplitude of the lance (4) based on this. Can you calibrate it?

これにより、スロッピングの検出精度を一層向上させる
ことかできた。
This made it possible to further improve the slopping detection accuracy.

その他、上記したような構成になる加振機α3による加
振でなく、ランス(4)に所定の振幅の振動を発生させ
る方法を採用すれば良く、例えば所定の重さのハンマー
てランス(4)を所定衝撃力で衝打しても同等の効果を
期待することかできる。
In addition, instead of using the vibrator α3 configured as described above, it is sufficient to adopt a method of generating vibrations of a predetermined amplitude in the lance (4), for example, by using a hammer of a predetermined weight to ) can be expected to produce the same effect by impacting with a predetermined impact force.

第2実施例 この第2実施例を、スロッピング検出装置の主要部構成
説明図の第10図を参照しなから、第1実施例と同一の
もの並びに同一機能を存するものを同一符号を以て第1
実施例と相違する構成上の点についてだけ以下に説明す
る。
Second Embodiment This second embodiment will be described with reference to FIG. 10, which is an explanatory diagram of the main part configuration of the slopping detection device. 1
Only the structural points that are different from the embodiment will be explained below.

つまり、この実施例は3つのロードセル(R1)、(R
2)、(R3)の取付は方か相違するだけてあって、ラ
ンス(4)の径方向の中心に対して120度の角度間隔
にロードセル(R2)、(R2)、(R3)を取り付け
てなる環状体(7b)を外嵌すると共に、環状体(7b
)の外縁付近にジヤツキ(6)のジヤツキ軸(6a)の
先端を連結ピン(6b)により連結する一方、図示省略
しているか、前記ロードセル(R1)、(R2)、(R
3)は環状体(7b)の径方向の中心方向に、例えば螺
子の螺子込み、或いは螺子戻しにより位置調整自在に支
持してなる構成とする他は、第1実施例と全く同様な構
成とした。
In other words, this embodiment has three load cells (R1), (R
2) The load cells (R2), (R2), and (R3) are installed at an angular interval of 120 degrees with respect to the radial center of the lance (4), as the mounting direction of (R3) is different. At the same time, the annular body (7b) is fitted around the annular body (7b).
), the tip of the jack shaft (6a) of the jack (6) is connected by a connecting pin (6b), while the load cells (R1), (R2), (R
3) has the same structure as the first embodiment, except that it is supported in the radial center direction of the annular body (7b) so that its position can be adjusted by, for example, screwing in or unscrewing the annular body (7b). did.

従って、これらのロードセル(R1)、(R2)、(R
3)の中心線とランス(4)の径方向の中心とを合致さ
せることかできるので、この実施例の作用と効果とは第
1実施例と同効である。
Therefore, these load cells (R1), (R2), (R
3) can be made to coincide with the radial center of the lance (4), so the functions and effects of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

勿論、ジヤツキ(6)のジヤツキ軸(6a)を伸縮させ
るたけて、ジヤツキ軸(6a)の先端を連結ピン(6b
)により環状体(7b)に連結し得るので、連結作業が
格別困難になるようなことはない。
Of course, as the jack shaft (6a) of the jack (6) expands and contracts, the tip of the jack shaft (6a) is connected to the connecting pin (6b).
) can be connected to the annular body (7b), so the connection work will not be particularly difficult.

なお、上記した実施例は本発明の具体例にすぎず、従っ
て上記実施例によって本発明の技術的思想の範囲が限定
されるものではなく、しかも本発明の技術的思想を逸脱
しない範囲内における設計変更等は自由自在である。
The above-mentioned embodiments are merely specific examples of the present invention, and therefore the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the above-mentioned embodiments. Design changes etc. can be made freely.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように、第1発明に係るスロッピング検出
方法によれば、ランスに作用する加振力はそれぞれのロ
ードセルにより測定されるが、それらの測定値はベクト
ル剛性されるので、従来のような平均値より確実に大き
な値か得られる結果、検出レベル値を低く設定するまで
もなく充分にスロッピングを検出し得、また上記したよ
うに検出レベル値を低く設定する必要かないので過検出
の発生割合を確実に減少させ得ると共に、検出精度の向
上によりスロッピング検出を自動化することか可能にな
った。
As detailed above, according to the slopping detection method according to the first invention, the excitation force acting on the lance is measured by each load cell, but these measured values are subjected to vector stiffness. As a result of obtaining a value that is reliably larger than the average value, slopping can be detected sufficiently without setting the detection level value low, and as mentioned above, there is no need to set the detection level value low, so over-detection can be avoided. In addition to reliably reducing the occurrence rate of slopping, improved detection accuracy has made it possible to automate slopping detection.

また、第2発明及び第3発明に係るスロッピング検出装
置によれば、ロードセルの中心線は必ずランスの径方向
の中心に合致しており、しかも水子線方向にずれたりす
ることかないので、従来のスロッピング検出装置のよう
にランスの振動力か減殺されることがなくなり、スロッ
ピング検出精度の向上が可能になるのに加えて、吹錬作
業の能率向上、歩留りの向上及び製鋼製品の品質レベル
を一定に維持し得るようになった。
Furthermore, according to the slopping detection device according to the second and third inventions, the center line of the load cell always coincides with the radial center of the lance, and does not shift in the water line direction. Unlike conventional slopping detection devices, the vibration force of the lance is no longer attenuated, making it possible to improve slopping detection accuracy. It has become possible to maintain a constant quality level.

さらに、第4発明に係るスロッピング検出装置の校正方
法によれば、ランスを支持するキャリッジを始めスロッ
ピング検出装置の全体を含む校正か極めて容易に行える
ようになり、スロッピング検出装置に対するスロッピン
グ検出性能をより一層向上させ得ることとなる。
Furthermore, according to the method for calibrating a slopping detection device according to the fourth aspect of the invention, it is possible to very easily calibrate the entire slopping detection device including the carriage that supports the lance, and the slopping detection device can be calibrated with ease. Detection performance can be further improved.

従って、本発明によればスロッピングの発生をより正確
に検出し得、省力化と製鋼製品の品質維持向上とに対し
て極めて多大な効果か得られる。
Therefore, according to the present invention, the occurrence of slopping can be detected more accurately, and an extremely large effect on labor saving and maintaining and improving the quality of steel products can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図乃至第9図は第1実施例に係り、第1図はスロッ
ピング検出装置を装備したランスか挿入されている転炉
の全体を示す模式的構成説明図、第2図(a)、fb)
はスロッピング検出装置の一部切欠き主要部構成説明図
、第3図はスワツピング検出装置の模式的振動解析ブロ
ック図、第4図は演算フローを示すブロック図、第5図
(a)は各ロードセルによる実測振動波形説明図、第5
図(b)、(C)は検出値の単純平均値とベクトル剛性
値との出力比較説明図、第6図は加振機の取付は状態説
明図、第7図(al、(b)は加振機の模式的構成説明
図、第8図は加振機の制御回路図、第9図(a)はイン
バータ出力説明図、第9図(blは加振機によるランス
の振動波形状態説明図、第1O図は第2実施例になるス
ロッピング検出装置の主要部構成説明図、第1)図乃至
第16図は従来例に係り、第1)図は音響法に係るスロ
ッピング検出装置を示す模式的構成説明図、第12図は
従来のロードセルを用いたスロッピング検出装置の構成
説明図、第13図はロドセルの配置状態説明図、第14
図及び第15図はスロッピング検出装置の一部切欠き主
要部構成説明図、第16図は振動解析ブロック図である
。 (1)・・・転炉、(la)・・・炉口、(2)・・・
溶銑、(3)・・・スラグ、(4)・・・ランス、(5
)・・・キャリッジ、(6)・・・ジヤツキ、(6a)
・・・ジヤツキ軸、(6b)・・・連結ピン、(6c)
・・・支持金具、(7)・・・押圧金具、(7b)・・
・環状体、(8)・・・受台、(9)・・・昇降用レー
ル、α訃・・加振機、(13a)・・・加振機用の電動
機、(13b)・・・偏心ウェイト、α少・・・インバ
タ、09・・・タイマ、αG・・・スイッチ、0η・・
・バンド、(21)・・・ロードセル用増幅器、(22
)・・・ローパスフィルタ、(23)・・・実効値演算
器、(24)・・・区間演算器、(25)・・・ベクト
ル合成演算器、(RIXR2XR3)・・・ロトセル。 第3図
Figures 1 to 9 relate to the first embodiment; Figure 1 is a schematic structural explanatory diagram showing the entire converter in which a lance equipped with a slopping detection device is inserted; Figure 2 (a) , fb)
3 is a schematic vibration analysis block diagram of the slopping detection device, FIG. 4 is a block diagram showing the calculation flow, and FIG. Actual vibration waveform explanatory diagram by load cell, 5th
Figures (b) and (C) are diagrams to explain the output comparison between the simple average value of the detected values and the vector stiffness value, Figure 6 is a diagram to explain the installation state of the vibrator, and Figures 7 (al and (b) are A schematic configuration explanatory diagram of the vibrator, Fig. 8 is a control circuit diagram of the vibrator, Fig. 9 (a) is an explanatory diagram of the inverter output, and Fig. 9 (bl is an explanation of the vibration waveform state of the lance caused by the vibrator). Figure 1O is an explanatory diagram of the main part configuration of the slopping detection device according to the second embodiment, Figure 1) to Figure 16 relate to the conventional example, and Figure 1) is the slopping detection device according to the acoustic method. FIG. 12 is a schematic configuration explanatory diagram showing the configuration of a slopping detection device using a conventional load cell. FIG. 13 is an explanatory diagram of the arrangement of load cells.
15 and 15 are partially cutaway diagrams illustrating the configuration of the main parts of the slopping detection device, and FIG. 16 is a vibration analysis block diagram. (1)... Converter, (la)... Furnace mouth, (2)...
Hot metal, (3)...Slag, (4)...Lance, (5
)...Carriage, (6)...Jacket, (6a)
... Jack shaft, (6b) ... Connection pin, (6c)
...Supporting metal fitting, (7)...Press metal fitting, (7b)...
- Annular body, (8)... pedestal, (9)... lifting rail, α-shaft... vibrator, (13a)... electric motor for the vibrator, (13b)... Eccentric weight, α small...inverter, 09...timer, αG...switch, 0η...
・Band, (21) Load cell amplifier, (22
)...Low pass filter, (23)...Effective value calculator, (24)...Interval calculator, (25)...Vector synthesis calculator, (RIXR2XR3)...Roto cell. Figure 3

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)転炉の炉口から挿入したランスの外周に、該ラン
スの径方向の中心を中心とした所定の間隔で配設した複
数のロードセルにより該ランスの振動を検出すると共に
、検出した検出信号を受信して演算し、演算して求めた
演算値と予め設定した検出レベル値との大小を比較して
転炉内におけるスロッピングの発生を予知するスロッピ
ング検出方法において、前記検出信号をベクトル合成す
ることを特徴とするスロッピング検出方法。
(1) Vibration of the lance is detected by a plurality of load cells placed at predetermined intervals around the radial center of the lance on the outer periphery of the lance inserted from the furnace mouth of the converter. In a slopping detection method that predicts the occurrence of slopping in a converter by receiving and calculating a signal, and comparing the magnitude of the calculated value obtained by the calculation with a preset detection level value, the detection signal is A slopping detection method characterized by vector composition.
(2)昇降自在なキャリッジにより下部が転炉の炉口か
ら挿入されるランスの所定位置の外周に所定の間隔で押
圧され、かつ伸縮装置により支持されてなる複数のロー
ドセルにより該ランスの振動を検出するスロッピング検
出装置において、前記伸縮装置の伸縮ロッドの先端に垂
直軸心回りに支持金具を揺動自在に支持し、該支持金具
にロードセルの一端側を固着すると共に、該ロードセル
の他端側の支持金具の反対側に前記ランスに押圧される
押圧金具を固着してなることを特徴とするスロッピング
検出装置。
(2) The vibration of the lance is suppressed by a plurality of load cells whose lower part is pressed at a predetermined interval to the outer periphery of the lance at a predetermined position inserted from the furnace mouth of the converter by a carriage that can be raised and lowered, and supported by a telescoping device. In the slopping detection device for detecting slopping, a support fitting is swingably supported around a vertical axis at the tip of the telescoping rod of the telescoping device, one end side of the load cell is fixed to the support metal fitting, and the other end of the load cell is fixed to the support metal fitting. A slopping detection device characterized in that a pressing metal fitting pressed by the lance is fixed to the opposite side of the side supporting metal fitting.
(3)昇降自在なキャリッジにより下部が転炉の炉口か
ら挿入されるランスの所定位置の外周に所定の間隔で押
圧され、かつ伸縮装置により支持されてなる複数のロー
ドセルにより該ランスの振動を検出するスロッピング検
出装置において、前記ランスに伸縮装置により支持して
なる環状体を外嵌し、該環状体により複数のロードセル
をその径方向の中心方向に位置調整自在に支持してなる
ことを特徴とするスロッピング検出装置。
(3) The vibration of the lance is suppressed by a plurality of load cells whose lower part is pressed at a predetermined interval to the outer periphery of the lance at a predetermined position inserted from the furnace mouth of the converter by a carriage that can be raised and lowered, and supported by a telescoping device. In the slopping detection device for detecting slopping, an annular body supported by a telescoping device is fitted onto the lance, and a plurality of load cells are supported by the annular body so as to be adjustable in position in the radial center direction thereof. Characteristic slopping detection device.
(4)スロッピング検出装置の検出部が装着されたラン
スの一部に所定の加振力を作用させ、該加振力により発
生するランスの振動を前記スロッピング検出装置により
検出すると共に、該スロッピング検出装置を構成するロ
ードセル、振動解析回路の調整精度を確認することを特
徴とするスロッピング検出装置の校正方法。
(4) A predetermined excitation force is applied to a part of the lance to which the detection part of the slopping detection device is attached, and the vibration of the lance generated by the excitation force is detected by the slopping detection device; A method for calibrating a slopping detection device, comprising checking the adjustment accuracy of a load cell and a vibration analysis circuit that constitute the slopping detection device.
JP14359690A 1989-07-17 1990-05-31 Detecting method of slopping, device therefor and its calibration method Pending JPH03219007A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14359690A JPH03219007A (en) 1989-07-17 1990-05-31 Detecting method of slopping, device therefor and its calibration method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1-84148 1989-07-17
JP8414889 1989-07-17
JP1-285485 1989-10-31
JP14359690A JPH03219007A (en) 1989-07-17 1990-05-31 Detecting method of slopping, device therefor and its calibration method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03219007A true JPH03219007A (en) 1991-09-26

Family

ID=26425216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14359690A Pending JPH03219007A (en) 1989-07-17 1990-05-31 Detecting method of slopping, device therefor and its calibration method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03219007A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393678B1 (en) * 1999-08-13 2003-08-06 주식회사 포스코 Detecting apparatus for slag foaming level and its method
KR100988067B1 (en) * 2003-06-09 2010-10-18 주식회사 포스코 Sub-Lance Body Calibration Device
KR101043092B1 (en) * 2009-08-17 2011-06-21 재단법인 포항산업과학연구원 Molten steel inclusion furnace condition analysis device and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853691A (en) * 1981-09-26 1983-03-30 Toyoda Autom Loom Works Ltd Vane compressor
JPS6346455B2 (en) * 1983-09-13 1988-09-14 Nippon Electric Co

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853691A (en) * 1981-09-26 1983-03-30 Toyoda Autom Loom Works Ltd Vane compressor
JPS6346455B2 (en) * 1983-09-13 1988-09-14 Nippon Electric Co

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100393678B1 (en) * 1999-08-13 2003-08-06 주식회사 포스코 Detecting apparatus for slag foaming level and its method
KR100988067B1 (en) * 2003-06-09 2010-10-18 주식회사 포스코 Sub-Lance Body Calibration Device
KR101043092B1 (en) * 2009-08-17 2011-06-21 재단법인 포항산업과학연구원 Molten steel inclusion furnace condition analysis device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220128430A1 (en) Method and Apparatus for Acoustically Detecting Fluid Leaks
WO2016015386A1 (en) Converter slagging monitoring method and system
JP2009503419A (en) Method and arc furnace for calculating the state quantity of an arc furnace
JP2013520574A (en) System for converter slopping prediction and lance optimization.
JPH03219007A (en) Detecting method of slopping, device therefor and its calibration method
JP6079098B2 (en) Crane crack diagnosis apparatus and method
WO2024150464A1 (en) Molten material height detection method, molten material height detection device, and molten material producing method
CN113552010B (en) Method for calculating pulsating pressure load equivalent to vibration acceleration load
JPH1183330A (en) Melting progress evaluation method for arc melting furnace
Brämming et al. BOS vessel vibration measurement for foam level detection
JP2010210334A (en) Method for determining scour around bridge pier and system for evaluating soundness of bridge pier base
JP7694749B1 (en) METHOD FOR DETECTING MELT HEIGHT, DEVICE FOR DETECTING MELT HEIGHT, AND MELT PRODUCTION METHOD
JP7485247B1 (en) METHOD FOR DETECTING MELT HEIGHT, DEVICE FOR DETECTING MELT HEIGHT, AND MELT PRODUCTION METHOD
Burty et al. Kettlor: efficient stirring in ladle metallurgy
CN113514104A (en) Real-time slag state monitoring method of converter
JP3387366B2 (en) Judging method of melting progress in arc furnace
JP3745853B2 (en) Wire tension measurement method
JPH11140528A (en) Method for predicting slopping in molten iron treatment furnace
JP7740605B1 (en) METHOD FOR DETECTING MELT HEIGHT, DEVICE FOR DETECTING MELT HEIGHT, AND MELT PRODUCTION METHOD
JP2001025880A (en) Spot welding equipment
JP4017599B2 (en) Roll eccentricity detection method and apparatus using a pulse generator
JP2002303609A (en) Inspection device of solid internal by vibration
JPH0225964B2 (en)
JPH06248321A (en) Sloping prediction method in refining furnace
JPS5941409A (en) Control of blowing