JPH0481734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、高温の転炉等の金属精錬炉内の溶融
金属レベル等を非接触で測定するマイクロ波レベ
ル測定装置に関する。

（従来の技術） 第６図は特開昭58−28654の転炉スロツピング
予知装置を示す。溶銑ａ、スラグｂを収容する転
炉ｃの上方のOGフードｄを貫通しジヤケツトｅ
を設けその上にマイクロ波アンテナｆを配置し、
マイクロ波発生回路ｇ、信号処理回路ｈと接続し
たマイクロ波回路ｉによりマイクロ波を湯面に放
射する。炉内の高温ガスの影響を受けないように
ジヤケツト内部はN₂ガス等でパージを行い、ア
ンテナは水冷構造としている。

第７図は実開昭60−152974のマイクロ波距離測
定装置を示す。

信号処理回路ｈに接続したマイクロ波回路ｉお
よびアンテナｆをジヤケツトｅの冷却ボツクス内
に配置しその下部に繊維層からなる熱・ダスト遮
へい板ｊを設け、上方から冷却空気ｋを流し遮へ
い板のところで溶銑ａからの高温ガスｌに対抗さ
せている。

（発明が解決しようとする問題点） マイクロ波を用いて高温炉内の内容物のレベル
を測定する装置において問題となる点は、（）
高温ガスによる影響、（）炉内のダストや地金
の飛散、付着の影響に対する対策である。

特開昭58−28654の従来技術では内部をガス・
パージするジヤケツトと水冷構造にしたアンテナ
とにより高温の影響は回避できるが、炉内のダス
トがアンテナ内に侵入するため不要なマイクロ波
雑音が生じ、測定精度が劣化する。

また実開昭60−152974の従来技術では繊維層板
の通気抵抗が大きいので、冷却空気の流量を充分
にとるころができず、温度上昇ならびにダストの
付着をまぬがれない。

さらに両者とも、マイクロ波アンテナあるいは
アンテナレドームが常に高温測定物体上にさらに
れた状態のままであるので、保守性が低下する。

（問題点を解決するための手段） 従来技術の上記問題点は、本発明においては、
次の諸手段により解決される。

すなわち、マイクロ波透過性にすぐれたマイカ
等の誘電体を測定窓として筒状の測定孔の上端の
水平移動可能な測定ゲートにガス・シール状態で
設けアンテナへのダストの侵入を遮り、誘電体板
下面をガス・パージしてダストの付着を防ぐ。測
定孔は水冷し下向ガス・パージして炉内の高温ガ
スを遮り飛散するダストおよび地金の付着を防止
する。そして非測定時にはゲートをシフトさせ、
誘電体測定窓を溶湯上の測定孔位置より退避させ
る。

これらの諸手段を総合して、本発明のマイクロ
波レベル測定装置は構成上、高温精錬炉の上部に
設けた水冷機構を有する筒状の測定孔と、該測定
孔の上端部をガス・シール可能なように設けた誘
電体測定窓を有する水平移動可能な測定ゲート
と、前記測定孔の上端より下方に向つてガス・パ
ージする機構と、前記誘電体窓の下面をガス・パ
ージする機構と、前記測定ゲートの上方に設けた
マイクロ波レーダー装置とからなることを特徴と
する。

（作用） 本発明装置は、水冷ジヤケツト付筒状測定孔に
測定ゲートを設けそれに誘電体製のマイクロ波が
通過する測定窓を付設しその下面および測定孔内
を窒素ガス・パージする構成としたので次の諸作
用が生ずる。

() アンテナ内に侵入しようとするダストは誘
電体板で遮断され、安定な測定が可能となる。

() 水冷ジヤケツト付筒状測定孔内の窒素ガ
ス・パージにより地金の付着および温度上昇を
防止できる。

() 誘電体板のガス・パージにより、ダストの
付着を防止できる。

() 測定時以外は、ゲートを閉じるので、保全
性に優れる。

（実施例） 第１および２図は、転炉内の溶銑および炉床レ
ベルを測定する本発明のマイクロ波レベル測定装
置の実施例を示す。転炉上のOGフード１には溶
銑に向つて開口する水冷ジヤケツト付の筒状測定
孔２が設けられており、冷却水は入口３および出
口４を通つてジヤケツト内に流れる。その上部に
は窒素ガスを下向に吹込むパージ・スリツト５が
ある。測定孔２の上端部には、エヤーシリンダ６
に連結されて水平移動可能な測定ゲート７が設け
られている。測定ゲート７には測定孔とある位置
で一致する誘電体測定窓８が設けられており、誘
電体板９はスライドプレート１０によりガス・シ
ールして取付けられ、その下面に窒素ガスを吹込
むパージ・ノズル１１が窓の下方に設けられてい
る。１２はアンテナ、１３はマイクロ波回路で、
カバー１４で覆われている。マイクロ波回路１３
は外部の信号処理回路１５と接続され、さらにゲ
ート制御盤１６に接続される。

測定窓の誘電体としてはマイカを用いる。材質
は500℃以上の耐熱性、不燃の耐熱性、吸水率0.4
％の耐水性に優れた積層マイカ板がよい。誘電率
は５以下（24GHz）でありマイクロ波透過性にす
ぐれている。また機械的に割れにくく、取扱いが
容易である。

測定孔２は水冷および窒素ガス・パージにより
炉内の高温ガスおよび飛散する地金の付着が防止
される。マイカ板測定窓により炉内の細かいダス
トがアンテナに侵入することは防止される。マイ
カ板下面はガス・パージによりダスト付着が防止
され、マイクロ波の不要の反射波の発生が防止さ
れる。マイクロ波レベル計の信号処理回路１５は
ゲート制御盤１６よりゲートの開閉信号を入力
し、ゲートが開いている時に炉内のレベル測定を
行う。測定時以外はマイカ板を退避させるので保
全性にすぐれている。

第３図は溶銑レベルの測定結果を示す。レベル
計の測定時間を0.1秒とし、10秒間連続測定した
時の測定値の標準偏差はσ＝60mmであり、サブラ
ンス法の測定精度σ＝70mmを上回る結果が得られ
た。この標準偏差には底吹き撹拌による湯面レベ
ルの変動分も含まれていることを考えると充分な
精度といえる。

第４図は１炉代を通じて本発明装置により湯面
レベルを測定した時の結果を従来のサブランス法
と比較して示す。本発明により精度のよい湯面測
定が可能となることがわかる。

また本発明レベル計は炉底レベル測定にも適用
が可能である。

第５図は排滓後の炉底レベルの測定結果を示
す。標準偏差はσ＝４mmで安定した結果が得られ
ており、簡便で精度のよい炉底管理が可能であ
る。

（発明の効果） 上下吹き転炉の湯面および炉底レベル測定に本
発明装置を適用することにより、精度のよい測定
を行うことが可能となり、吹錬の安定化、精度の
よい炉底管理に寄与することができる。また保守
性がすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロ波レベル測定装置の
実施例の縦断側面および制御系統図、第２図はそ
の横断平面図、第３図は横軸に時間（秒）縦軸に
レベルｍをとつた溶銑レベルの測定結果を示す図
表、第４図は横軸にヒート回数、縦軸にレベルを
とり本発明装置とサブランス法の測定結果を比較
した図表、第５図は横軸に時間（秒）縦軸レベル
ｍをとり炉底レベルの測定結果を示す図表、第６
図は従来技術の１例の縦断側面および制御系統
図、第７図は従来技術の他例の縦断側面図であ
る。 １……OGフード、２……筒状測定孔、３……
冷却水入口、４……冷却水出口、５……パージ・
スリツト、６……エヤーシリンダ、７……測定ゲ
ート、８……誘電体測定窓、９……誘電体板、１
０……スライドプレート、１１……パージ・ノズ
ル、１２……アンテナ、１３……マイクロ波回
路、１４……カバー、１５……信号処理回路、１
６……ゲート制御盤、ａ……溶銑、ｂ……スラ
グ、ｃ……転炉、ｄ……OGフード、ｅ……ジヤ
ケツト、ｆ……マイクロ波アンテナ、ｇ……マイ
クロ波発生回路、ｈ……信号処理回路、ｉ……マ
イクロ波回路、ｊ……ダスト遮へい板、ｋ……冷
却空気、ｌ……高温ガス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高温精錬炉の上部に設けた水冷機構を有する
   筒状の測定孔と該測定孔の上端部にガス・シール
   可能なように設けた誘電体測定窓を有する水平移
   動可能な測定ゲートと、前記測定孔の上端より下
   方に向つてガス・パージする機構と、前記誘電体
   窓の下面をガス・パージする機構と、前記測定ゲ
   ートの上位に設けたマイクロ波レーダー装置とか
   らなることを特徴とするマイクロ波レベル測定装
   置。 ２ 前記誘電体測定窓の窓材料としてマイカ板を
   使用する特許請求の範囲第１項記載のマイクロ波
   レベル測定装置。