JPS62297710A - 衝撃弾性波による複層耐火壁の厚み検出方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は複数階よりなる構造を有する耐火壁の厚みを衝
撃弾性阪によって検出する方法に関する。

（従来の技術） 複数の層よシ構成された耐火壁は数多くある。

例えは、製鉄業においては高炉、転炉、鋳造タンプッシ
ュ・あるいは溶銑樋・溶滓樋などがある。

このうち高炉の炉床壁について説明すれば、外側よυ鉄
皮・スタンプ材・耐火物・付着物から構成されている。

この炉床壁耐火物の残厚は稼動中の高炉寿命を律する因
子の一つである。耐火物の炉内面には、炉内に装入され
た原料が溶融還元された際に物性値があいまいな耐着物
が生成し、凝固層を形成する。（以下この生成物凝固層
を粘稠層と呼ぶ）。この粘稠層が炉壁耐大物を溶銑の侵
食から保護する役目を果している。従ってこれら粘稠層
の厚みを常時把握し、耐火物の残存厚みを検出すること
はｈｒ操業上ＴＬ要な課題となるものである。

（発明が解決しようとする問題点） 従来、前述のような物性の異なった複数の耐火壁構造を
有する壁の厚みを検出した例（・まなく、高ｇ−９＝庵
のレンガ残存厚みを検出するものとして、例えは実開昭
５８−１５４４１１号公報に示されるように、斬のレン
ガに直接弾性波測定装置全接触させ、レンガに衝撃を与
えてレンガの残存厚みを検出するものかめる。しかし、
この検出装置はレンガ単味の厚みを検出するにとど唸っ
ている。

本発明は衝撃弾性波を利用して耐火物の侵食面および粘
稠層などの複数層耐火壁の層厚みを精）Ｗよく簡易に測
定方法を提供するものである。

（問題点を解決するだめの手段、および作用）本発明の
要旨は、０ＪｆＩＩよりなる構潰を有する耐火壁の表層
外面よシ衝撃を印加し、各層のそれぞれの耐火物物性に
よって異なる衝撃振動と反射波を、それぞれの尚周波セ
ンサーで受けて弾性波形信号を処理し、前記複層耐火壁
の各層の厚みを検出する方法である。

従来の衡撃弾性波法による煉瓦、コンクリートなど各′
Ｂｉｍ造物の検査に用いる周波数は１００Ｈ２以下の低
次振動で波長が長く、波動発生時刻設備が大きく変動し
て数ｍ以内の近距離測定には再説性がないため本発明目
的の物性の異なる複数耐火壁の厚み測定には不可能であ
る。

本発明はｌＫＨ２から数１００　ＫＨ２０高周波衝撃弾
性波を選択的に使い分けて、例えば高炉炉床のような複
雑な耐火物の脆化層、および粘稠層をそれぞれ検知する
ものである。

次に不発明の作用について、複数層からなる高炉炉床の
耐火物壁で説明する。

第１図は本発明の全体説明図で、電磁ハンマー１、（［
撃センサー２．受信センサー３を集合させた検出部を測
定したい位置の鉄皮表面りの上に接触させる。この場合
、鉄皮７とセンサー表面間に空隙ができないようにグリ
ースなどの充填材を施行する方が鮮明な波形を得るため
に望ましい。また検出部の移動はガイドレールなどを利
用して自動化する方が炉床全体の侵食測定をする上で効
率的である。測定は、第２図に示したごとぐ、電磁ハン
マー１で鉄皮７に衝撃を１回与える。このとき鉄皮７に
生ずる高周波域の弾性波パルスヲ衝撃センサー２によっ
て受信し、弾性波の開始点をトリガー電流として波形増
幅加工処理装置４に人力する。弾性波は、鉄皮→スタン
プ材→耐吻状→粘稠層→溶銑と順に透過するが、それぞ
れの背量て゛物性が異なるため一部が反射する。この反
射波を受信センサー３で感受し、波形増幅・加工処理装
置４に信号を送る。波形は、開始点のトリカーと合成さ
れ２次反射波などのエコ一部をフィルターでカットし、
不必要な波形を取り除いて後で見やすいように加工処理
する。この波形をオシＯスコープ６などの波形記憶装置
に入力して、そのパルス間隔から距離を測定するもので
ある。耐火物内での弾性波の速さをＶ、パルス間隔な△
ｔとすれば耐火物残存厚み二△ｔＸｖ÷２　で計算でき
る。

鉄皮・スタンプ材・耐火物・粘稠層・大気などについて
それぞれ弾性波の速さ■を事前に調査しておけば、これ
らが組み合わされた高炉の炉床にも−生− 十分活用できるものである。次の実施例によって、さら
に作用を詳しく説明する。

（実施例） 第３図は４０００７７／クラスの高炉炉床において、吹
止め直前の高炉稼動中に測定した結果を示したもので、
吹止め後、測定した位置をコアボーリングして寸法精度
を検証した結果、耐火物の厚みについては±５閣、粘稠
層厚みについては±２０１１１１１１の誤差で正確に測
定することができた。

第１図で示したように、電流ハンマーｌで衝撃を鉄皮に
与えた場合、低周波域から尚周波域までさまさまな弾性
波が伝播するが、測定したい部位に応じてこの周波数を
選択することが重要である。

す々わち、開始点を示すトリガー電流は、衝撃センサー
２によって数ＭＨ２以上の尚周波数のみを抽出して使用
した。一方、耐火物・粘稠層の距離を画定するには、数
ＫＨ２から数’ｌ　ＯＯＫＨｚの周波数を受信センサー
３で選択的に受信することができた。第３図の（カはフ
ィルターをバイパスさせた場合の波形で、鉄皮背面（ａ
）、スタンプ材背面（ｂ）、脆化層（Ｃ）、耐火物背１
：ｌＩ］　（ａＪ、および粘稠層（ｅ）の領域の波形が
鮮明検出されでいる。（イ）は１’０ＯＫＨ２以上の高
周波数域をフィルターでカットして耐火物の残存厚みを
測定したもので、ケ１と（イ１の比較がら脆化層（Ｃ）
、粘稠層（ｅ）の区別がより明らかとなっている。ゆ）
は逆に１００　ＫＨｚ以上のみ選択的に増幅して合成し
たもので、脆化層（ｃＪや、粘稠層（θ）の範囲を調査
したものである。に）は、数１００　ＫＨ２以上の周彼
数を利用して鉄皮（ａＪ−スタンプ材ｔｂｔ・スタンプ
材（ｂｌ−耐火物（ｄ）の空隙の有無を横歪したもので
、この波形で示すような空隙があると診断されたら、圧
入材によって空隙をすみやかに充填する対策が本発明に
よって可能となるものである。

以上、高炉炉床について説明したが、鉄皮、熱伝導性、
断熱性、耐食性など複数層の構造ｋｍするｌ天壁として
、例えば転炉、鋳造タンテラシュ、あるいは溶銑樋・溶
滓樋などの溶融金属炉にも広く適用できることは勿論で
ある。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如く、本発明法によれば、物性値の
異なる複数層から構成された溶融金属炉などの耐火物の
侵食状態、および耐火物の保護層などの厚みが鉄皮外面
より稼働状態で簡単に、しかも高精度で検出できるので
炉体の長寿命化に役立ち、産業上廟益な発明となるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体図、第２図は検出部の部分拡大図
、第３図フ）、（イ）、（つ）、（勾は実施例における
検出されたオシログラムを示す図面である。 １−・・・・・電磁ハンマー ２・・・・・・衝撃センサ− ３・　・・・・受信センサー ４・・・・　・波形増巾・加工処理装置５・・・・・・
波形メモリー ６・・・・・・オシロスコープ ７・・・・・・鉄皮 ８・・・・・・炉壁スタンプ材 ９・・・・・・炉底耐火物 １０・　・・・・粘稠層 出　願　人　新日本製鐵株式会社 第２図 第３図 ス７二７１牢＃ｌＷ危

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複層よりなる構造を有する耐火壁の表層外面より衝撃を
   印加し、各層のそれぞれの耐火物物性によって異なる衝
   撃振動の反射波を、高周波センサーで受けて弾性波形信
   号を処理し、前記複層耐火壁の各層の厚みを検出するこ
   とを特徴とする衝撃弾性波による複層耐火壁の厚み検出
   方法