JPS5844954B2 - フェロアロイ電気炉々内監視方法 - Google Patents
フェロアロイ電気炉々内監視方法Info
- Publication number
- JPS5844954B2 JPS5844954B2 JP9745180A JP9745180A JPS5844954B2 JP S5844954 B2 JPS5844954 B2 JP S5844954B2 JP 9745180 A JP9745180 A JP 9745180A JP 9745180 A JP9745180 A JP 9745180A JP S5844954 B2 JPS5844954 B2 JP S5844954B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- angle
- repose
- temperature
- camera
- 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
Links
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はフェロアロイ電気炉々内監視方法に関し、特
に赤外線カメラによる炉内状況の連続的な撮像によって
炉内装入物の堆積の形状と表面温度パターンを動的デー
タとして得て炉況の判定に利用しようとするものである
。
に赤外線カメラによる炉内状況の連続的な撮像によって
炉内装入物の堆積の形状と表面温度パターンを動的デー
タとして得て炉況の判定に利用しようとするものである
。
従来、密閉形電気炉では、炉内温度を測定する方法とし
て装入物堆積表面上の１〜２ｍの所に炉蓋から挿入した
熱電対を垂下して測温しでいたが、上昇する高温ガスの
温度と炉内装入物粒子温度との間には温度勾配があり、
高温ガスは炉内壁際の低温度ガスと混合されてしまうの
で、結局、平均値的なガス雰囲気温度を測定しているに
すぎず、装入物原料の真の表面温度の測定或いは推定は
不可能であった。
て装入物堆積表面上の１〜２ｍの所に炉蓋から挿入した
熱電対を垂下して測温しでいたが、上昇する高温ガスの
温度と炉内装入物粒子温度との間には温度勾配があり、
高温ガスは炉内壁際の低温度ガスと混合されてしまうの
で、結局、平均値的なガス雰囲気温度を測定しているに
すぎず、装入物原料の真の表面温度の測定或いは推定は
不可能であった。
さらに炉内装入物堆積表面の形状を把握するためには、
従来では一時通電を中断して炉蓋の小蓋から炉内を覗き
込み、目祝による電極表面の焼成状態と原料の電極への
かぶさり王台の観測を含めて、堆積表面の安息角の測定
を行なっていたが、操業の中断による炉内温度の低下お
よび稼動率の低下という問題があるので測定機会の制約
が多く、従って操業サイクル中に僅かな情報しか得られ
ずに、炉況や装入物の降下状況の推定がラフになり、多
分に経験的な炉操業を余儀なくされていた。
従来では一時通電を中断して炉蓋の小蓋から炉内を覗き
込み、目祝による電極表面の焼成状態と原料の電極への
かぶさり王台の観測を含めて、堆積表面の安息角の測定
を行なっていたが、操業の中断による炉内温度の低下お
よび稼動率の低下という問題があるので測定機会の制約
が多く、従って操業サイクル中に僅かな情報しか得られ
ずに、炉況や装入物の降下状況の推定がラフになり、多
分に経験的な炉操業を余儀なくされていた。
この発明は、上述のような「めくら操業」に近い状況に
対してこれを改善すべくなされたもので大型密閉式電気
炉の操業において連続操業を中断することなく操業中の
炉内装入物堆積表面の温度と形状を常時把握することを
目的としている。
対してこれを改善すべくなされたもので大型密閉式電気
炉の操業において連続操業を中断することなく操業中の
炉内装入物堆積表面の温度と形状を常時把握することを
目的としている。
すなわちこの発明のフェロアロイ電気炉々内監祝方法に
おいては、炉蓋に断熱構造で装着された観察窓から操業
中の炉内を赤外線カメラで撮映し、その映像から装入物
堆積の安息角を測定すると共に堆積表面および電極表面
の温度パターンを得るものであって、好炉況時の実績デ
ータとの比較等によって種々の炉況判定情報を得ようと
するものである。
おいては、炉蓋に断熱構造で装着された観察窓から操業
中の炉内を赤外線カメラで撮映し、その映像から装入物
堆積の安息角を測定すると共に堆積表面および電極表面
の温度パターンを得るものであって、好炉況時の実績デ
ータとの比較等によって種々の炉況判定情報を得ようと
するものである。
この発明を図面と共に詳述すれば、第１図は炉内撮映用
の赤外線カメラシステムとその炉蓋への装着機構を示す
断面図で、図中１は電気炉本体、２は炉蓋、３は炉蓋２
の傾斜部、４は傾斜部３に設けられた観察窓用開口で、
この開口４には補強板５によって補強されたフード状の
弁座６が隙間なく固定され、弁座先端のフランジ部γに
シャッタ機構とワイパー機構の付いた観察窓および赤外
線カメラ支持部が装着されている。
の赤外線カメラシステムとその炉蓋への装着機構を示す
断面図で、図中１は電気炉本体、２は炉蓋、３は炉蓋２
の傾斜部、４は傾斜部３に設けられた観察窓用開口で、
この開口４には補強板５によって補強されたフード状の
弁座６が隙間なく固定され、弁座先端のフランジ部γに
シャッタ機構とワイパー機構の付いた観察窓および赤外
線カメラ支持部が装着されている。
すなわちフランジ部７には水冷リング８を介して炉蓋鉄
皮からの伝熱を遮断したうえでシャック板９が装着され
、このシャック板９は制御盤１２からの指令信号で制御
されるモータ１１により減速機１０を介して開閉されて
、撮映時のみ開放状態に、また撮映不要時には炉内高温
輻射および装入原料の飛散物からカメラ部を保護するべ
く閉鎖状態にされる。
皮からの伝熱を遮断したうえでシャック板９が装着され
、このシャック板９は制御盤１２からの指令信号で制御
されるモータ１１により減速機１０を介して開閉されて
、撮映時のみ開放状態に、また撮映不要時には炉内高温
輻射および装入原料の飛散物からカメラ部を保護するべ
く閉鎖状態にされる。
このシャック板９の外側には、同様な水冷リング８を介
して耐熱性黒鉛質パツキン１３で囲まれた観察窓１４が
積重ねられて固定されており、窓１４の外側がカメラ１
７の取付部となっている。
して耐熱性黒鉛質パツキン１３で囲まれた観察窓１４が
積重ねられて固定されており、窓１４の外側がカメラ１
７の取付部となっている。
観察窓１４は、例えば近赤外波長域（１，５μｍ〜８μ
ｍ）において透過率の高いシリコンガラスを嵌めてなり
、炉内物体（５０℃〜１２００℃）の放射エネルギーを
十分透過させるようにしである。
ｍ）において透過率の高いシリコンガラスを嵌めてなり
、炉内物体（５０℃〜１２００℃）の放射エネルギーを
十分透過させるようにしである。
観察窓１４の内面に付着したダストを時々払拭するため
に黒鉛質パツキン１３を貫通する軸１５により操作すれ
るワイパー１６が付設され、また同様に不活性ガスの噴
射によって観察窓１４の内面と弁座内シャッタ板等への
ダスト堆積を防止するクリーンガスノズル２２も設けら
れており、黒鉛質パツキン１３はこれらワイパー軸やノ
ズルおよび観察窓ガラスの嵌合部のシール性を保持して
炉内ガスの漏洩を防止している。
に黒鉛質パツキン１３を貫通する軸１５により操作すれ
るワイパー１６が付設され、また同様に不活性ガスの噴
射によって観察窓１４の内面と弁座内シャッタ板等への
ダスト堆積を防止するクリーンガスノズル２２も設けら
れており、黒鉛質パツキン１３はこれらワイパー軸やノ
ズルおよび観察窓ガラスの嵌合部のシール性を保持して
炉内ガスの漏洩を防止している。
尚、カメラ１７は、その取付部周囲が炉通電のために強
磁場となっているので、ビジコン等の電磁偏向方式によ
る走査をするカメラよりも半導体スイッチング方式によ
る走査を行なうフォトダイオードアレイ等のイメージセ
ンサを用いた赤外線カメラを使用するほうが電磁シール
ドの面で有利である。
磁場となっているので、ビジコン等の電磁偏向方式によ
る走査をするカメラよりも半導体スイッチング方式によ
る走査を行なうフォトダイオードアレイ等のイメージセ
ンサを用いた赤外線カメラを使用するほうが電磁シール
ドの面で有利である。
カメラ１７はその光軸を設置姿勢で定まる俯角αをもっ
て炉内へ指向し、その視野内の炉内画像をビデオ信号と
してケーブル１８を介して増巾器１９へ送り、さらに信
号処理回路２０にて温度に対応した明度又は色相判別を
行なって明度又は色温度スケールおよびデジタル温度数
字スケールさらには日付時間などのデータ内容と共にビ
デオモニター２１へ送り、瞬時に変化する堆積表面形状
と温度パターンとを刻々と白黒又はカラーで画像表示す
る。
て炉内へ指向し、その視野内の炉内画像をビデオ信号と
してケーブル１８を介して増巾器１９へ送り、さらに信
号処理回路２０にて温度に対応した明度又は色相判別を
行なって明度又は色温度スケールおよびデジタル温度数
字スケールさらには日付時間などのデータ内容と共にビ
デオモニター２１へ送り、瞬時に変化する堆積表面形状
と温度パターンとを刻々と白黒又はカラーで画像表示す
る。
この画像の一例は第２図の通りであり、上部に色温度ス
ケール２６が低温りから高温Ｈまで複数段階に色別表示
されている。
ケール２６が低温りから高温Ｈまで複数段階に色別表示
されている。
電極表面部分２３は高温度パターンに表示され、近景の
円錐状の堆積物表面部２５は低温度で表示され、その温
度パターンは電極表面からの高温放射熱を堆積の原料粒
子表面が吸収していることによりある角度をもって傾斜
している。
円錐状の堆積物表面部２５は低温度で表示され、その温
度パターンは電極表面からの高温放射熱を堆積の原料粒
子表面が吸収していることによりある角度をもって傾斜
している。
遠景部２４においては、炉内ガス体の厚さが増加するに
つれてガス体の透過性が低下し、ガス中に含まれるダス
トミストによる放射が強くなるため丁度霞がかかるよう
に遠方堆積物の表面の形状と温度パターンは明確に表示
されない。
つれてガス体の透過性が低下し、ガス中に含まれるダス
トミストによる放射が強くなるため丁度霞がかかるよう
に遠方堆積物の表面の形状と温度パターンは明確に表示
されない。
上記の画像には、放射エネルギーに応じた色相での表示
が含まれることから、写し出された電極と近景堆積物の
表面の形状と温度および温度パターン、そして近景堆積
物表面の傾斜すなわち後述の安息角計算データなどが情
報として含まれている。
が含まれることから、写し出された電極と近景堆積物の
表面の形状と温度および温度パターン、そして近景堆積
物表面の傾斜すなわち後述の安息角計算データなどが情
報として含まれている。
従ってまず炉内ホルダ下のケーシングの溶損状況とカー
ボン露出部の温度パターンから電極焼成状態の把握およ
びカーボン露出表面部からの放散熱の定量化が可能であ
り、これによって電極の焼成状況が動的に把握される。
ボン露出部の温度パターンから電極焼成状態の把握およ
びカーボン露出表面部からの放散熱の定量化が可能であ
り、これによって電極の焼成状況が動的に把握される。
次いで堆積の電極接面部の温度パターンと吹抜は部の有
無の確認を行なうことで電極近傍のガス発生状況の推定
と吹抜は個所の検知が可能であり、勿論これも連続観察
によって動的データとして利用できるものである。
無の確認を行なうことで電極近傍のガス発生状況の推定
と吹抜は個所の検知が可能であり、勿論これも連続観察
によって動的データとして利用できるものである。
さらにこの発明では特に炉蓋の各原料投入シュート毎の
堆積の動的安息角が以下のように計測でき、電極側と炉
壁側の安息角の角度差を動的に把握することにより水平
方向の荷下り速度分布が推定できると共に、各シュート
別の堆積の溶解量と安息角の関係も把握されるものであ
る。
堆積の動的安息角が以下のように計測でき、電極側と炉
壁側の安息角の角度差を動的に把握することにより水平
方向の荷下り速度分布が推定できると共に、各シュート
別の堆積の溶解量と安息角の関係も把握されるものであ
る。
すなわち観察窓１４からカメラ１７によってシュート直
下の円錐状装入物堆積表面の安息角を観測した場合、こ
の形状を直円錐に相似すれば第３図ａ ｙ ｂ ｙ Ｃ
ｚ ｄに示すような関係が生じる。
下の円錐状装入物堆積表面の安息角を観測した場合、こ
の形状を直円錐に相似すれば第３図ａ ｙ ｂ ｙ Ｃ
ｚ ｄに示すような関係が生じる。
この場合、視点の俯角αを増すと直円錐の投影された二
等辺三角形の見掛は安息角θ′（画面に現れる安息角）
が減少し、αが実際の真の安息角θに近づくほどθ′は
零に近づく。
等辺三角形の見掛は安息角θ′（画面に現れる安息角）
が減少し、αが実際の真の安息角θに近づくほどθ′は
零に近づく。
この発明では観測の目的が電極表面温度の観察と、装入
物堆積表面の動的安息角および温度パターンの観察を含
むため、これらを同時に満足するために上記俯角を好ま
しくは１９度前後にする必要がある。
物堆積表面の動的安息角および温度パターンの観察を含
むため、これらを同時に満足するために上記俯角を好ま
しくは１９度前後にする必要がある。
さて、各シュートから炉内に装入される原料堆積表面形
状を直円錐形と見做すと、この直円錐を見下ろす場合に
生じる見掛は安息角θ′と直円錐の真の安息角θの関係
は第３図ａ ｔ ｂ ｚ Ｃ＋ ｄと共に以下の通りに
説明される。
状を直円錐形と見做すと、この直円錐を見下ろす場合に
生じる見掛は安息角θ′と直円錐の真の安息角θの関係
は第３図ａ ｔ ｂ ｚ Ｃ＋ ｄと共に以下の通りに
説明される。
第３図ａはカメラの光軸を含む鉛直面における堆積直円
錐体の輪郭と視線の俯角αの関係を示し、第３図すはそ
の平面図、第３図Ｃは俯角αでの同一直円錐体の投影図
、第３図ｄは全体の関係を示す斜視説明図である。
錐体の輪郭と視線の俯角αの関係を示し、第３図すはそ
の平面図、第３図Ｃは俯角αでの同一直円錐体の投影図
、第３図ｄは全体の関係を示す斜視説明図である。
第３図ａのように真の安息角θの直円錐の高さＡの頂点
を俯角αの高所から覗くとき、カメラによって撮映され
画面に現われる投影像は第３図Ｃのようになり、見掛は
安息角θ′は次の（１）式の通りとなる。
を俯角αの高所から覗くとき、カメラによって撮映され
画面に現われる投影像は第３図Ｃのようになり、見掛は
安息角θ′は次の（１）式の通りとなる。
から、上記（１）式は次のように整理できる。
結局θ′とθとは以下の通りとなる。
このθ′とθとの関係を図示すれば第４図の線図の通り
となり、俯角αと画面上の見掛けの安息角θ′とから真
の安息角θが容易に求められるものである。
となり、俯角αと画面上の見掛けの安息角θ′とから真
の安息角θが容易に求められるものである。
炉内の装入原料の安息角は炉の径方向の荷下り速度勾配
の影響を受け、従って炉内の複数の堆積について同時に
数台の炉内観察赤外線撮影装置により各々の安息角の変
化を動的にとらえることは、炉内装入物の状況を時々刻
々と把握できて安定操業に限りない情報をもたらすこと
になる。
の影響を受け、従って炉内の複数の堆積について同時に
数台の炉内観察赤外線撮影装置により各々の安息角の変
化を動的にとらえることは、炉内装入物の状況を時々刻
々と把握できて安定操業に限りない情報をもたらすこと
になる。
一般に安息角が大きくなるにつれて電極没入度が少なく
なり、電極近傍への高温ガス流れの集中が生じて炉外損
失熱も多くなる。
なり、電極近傍への高温ガス流れの集中が生じて炉外損
失熱も多くなる。
この発明によればこのような異常が画面の温度分布の勾
配の増加や安息角の増加として直ちに把握でき、正常な
好炉況状態での実績画像情報との対比等、種々の応用技
術と共に炉内への原料装入状況や温度分布、電極の没入
状況やガス流れの状況、電極ケーシングの溶損状況や電
極の焼成状況、炉内吹抜部の検出や荷下り状況の確認な
ど、種々の操業上の情報をダイナミックに得て電気炉操
業の適正化および能率化に供することができるものであ
る。
配の増加や安息角の増加として直ちに把握でき、正常な
好炉況状態での実績画像情報との対比等、種々の応用技
術と共に炉内への原料装入状況や温度分布、電極の没入
状況やガス流れの状況、電極ケーシングの溶損状況や電
極の焼成状況、炉内吹抜部の検出や荷下り状況の確認な
ど、種々の操業上の情報をダイナミックに得て電気炉操
業の適正化および能率化に供することができるものであ
る。
第１図はこの発明の実施に用いる装置構成例を一例ブロ
ック図で示す断面図、第２図は画像表示の一例を示した
画面映像説明図、第３図ａ、ｂ。 ｃ、ｄは直円錐の投影と俯角および安息角の関係を示す
説明図、第４図は見掛は安息角と真の安息角との関係を
示す線図である。 １：電気炉本体、２：炉蓋、６：弁座、８：水ｈ’）ン
グ、９：シャツタ板、１４：観察窓、１７：赤外線カメ
ラ、２０：信号処理回路、２１：ビデオモニタ。
ック図で示す断面図、第２図は画像表示の一例を示した
画面映像説明図、第３図ａ、ｂ。 ｃ、ｄは直円錐の投影と俯角および安息角の関係を示す
説明図、第４図は見掛は安息角と真の安息角との関係を
示す線図である。 １：電気炉本体、２：炉蓋、６：弁座、８：水ｈ’）ン
グ、９：シャツタ板、１４：観察窓、１７：赤外線カメ
ラ、２０：信号処理回路、２１：ビデオモニタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉蓋に設けられた観察窓から炉内を赤外線カメラに
よって撮映し、該カメラの光軸の俯角と映像上の見掛け
の安息角とから真の安息角を演算することによって各シ
ュート直下の炉内装入物の堆積安息角を時々刻々測定す
ることを特徴とするフェロアロイ電気炉々内監視方法。 ２ 炉内装入物の堆積表面および電極表面の温度パター
ンを映像画面によって得る特許請求の範囲第１項に記載
のフェロアロイ電気炉々内監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9745180A JPS5844954B2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | フェロアロイ電気炉々内監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9745180A JPS5844954B2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | フェロアロイ電気炉々内監視方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5723786A JPS5723786A (en) | 1982-02-08 |
| JPS5844954B2 true JPS5844954B2 (ja) | 1983-10-06 |
Family
ID=14192665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9745180A Expired JPS5844954B2 (ja) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | フェロアロイ電気炉々内監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844954B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7705334B2 (ja) * | 2021-11-08 | 2025-07-09 | 川崎重工業株式会社 | 伝熱面監視装置および伝熱面監視方法 |
-
1980
- 1980-07-18 JP JP9745180A patent/JPS5844954B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5723786A (en) | 1982-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6197086B1 (en) | System and method for minimizing slag carryover during the production of steel | |
| US3544710A (en) | Method of controlling the operation of a shaft furnace | |
| US3588067A (en) | Control apparatus for blast furnace operation | |
| EP0481653B1 (en) | Methods of measuring temperature and apparatus for use therewith | |
| CA2233516C (en) | System and method for minimizing slag carryover during the tapping of a bof converter in the production of steel | |
| US10747091B2 (en) | Method and apparatus for the inspection or operational observation of dangerous, harsh spaces or spaces with hostile environmental conditions | |
| CN110631709A (zh) | 一种转炉炼钢倒炉时非接触式的钢水温度检测方法 | |
| CN110487415B (zh) | 熔融金属流体体数据检测装置、方法及系统 | |
| US5100111A (en) | Device for the detection of the temperature course of a metal or metal alloy melt using measurement techniques | |
| UA123471C2 (uk) | Спосіб і пристрій для вимірювання зносу вогнетривкого футерування приймальної ємності, призначеної для вміщення розплавленого металу | |
| EP4341223A1 (en) | Method of control, control system and glass furnace, in particular for temperature/thermal control | |
| JPS5844954B2 (ja) | フェロアロイ電気炉々内監視方法 | |
| CN109900364A (zh) | 测温型工业电视系统 | |
| EP0364578B1 (en) | Inspection apparatus for hot furnace | |
| JP6672051B2 (ja) | 高炉内装入物のプロフィル測定装置 | |
| CN216524095U (zh) | 一种用于钢包空包及出钢过程的热状态监测系统 | |
| CN114235164B (zh) | 一种用于钢包空包及出钢过程的热状态监测系统及方法 | |
| CN109370619A (zh) | 3d立体照相机在干熄焦炉内衬检测中的应用 | |
| JP2617831B2 (ja) | 高炉装入物監視装置 | |
| JPS604409B2 (ja) | 受銑容器の溶銑レベル測定方法 | |
| JPH09243434A (ja) | 溶融炉の液面監視方法 | |
| JPS5857268B2 (ja) | ヤキンヨウヨウキノ シユウドウカイヘイソウチニ オケル タイカブツジヨウキヨウノ ハンテイホウホウ | |
| Kimura et al. | Measurement of particle size and fluid area of the burden in blast furnace | |
| JPS62249035A (ja) | 高温容器内壁部の欠陥検出装置 | |
| JPH05296749A (ja) | 高炉炉内観測カメラ装置 |