JPS63100331A - マイクロ波レベル測定装置 - 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、高温の転炉等の金桟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の転炉スロッピング予
知装置を示す。溶銑（ａ）、スラグ（ｂｌを収容する転
炉（ｃ）の上方のＯＧフードｆｄｌを貫通しジャケット
（ｅ）を設けその上にマイクロ波アンテナ（ｆｌを配置
し、マイクロ波発生回路（ｇ）、信号処理回路（ｈｌ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
ャケット内部はＮ、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
ヨヒアンテナ（ｆｌをジャケット（ｅ）の冷却ボックス
内に配置しその下部に繊維層からなる熱、・ゲスト遮へ
い板（ｊ）を設け、上方から冷却空気（ωを流し遮へい
板のところで溶銑（ａｌからの高温ガス（１）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、（ｉ）高温ガスによる
影響、（１０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
ージするジャケッ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
に投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の従来技術では線維層板
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
段により触決される。

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・シール状態で設はアンテナへのダス
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てせる。

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っ
てガス・パージする機構と、前記訪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０ （作用） 本発明装置ハ、水冷ジャケン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詩作用が生ずる。

＋１１　　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。

＋１１　　水冷ジャケッ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。

（１１１１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。

脂　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）には溶銑に向って開口す
る水冷ジャケント付の筒状測定孔（２）が設けられてお
シ、冷却水は入口（３）および出口（４）を通ってジャ
ケット内に流れる０その上部には窒素ガスを下向に吹込
むパージ・スリット（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αＯによりガス会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・ノズル回が窓の下方に設けら
れている。＠はアンテナ、頭はブイクロ波回路で、カバ
ーＱ４Ｊで覆われている０マイクロ波回路ｃ３は外部の
信号処理回路ｑ！９と接続され、さらにゲート制御盤ａ
・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
イ力板測定窓て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。マイ力板下面はガスやパージ
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σマイクロ波レベル計の信号処理
回路ａυはゲート制御盤αＱ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演１１
定値の標準偏差はσ＝　６０１１でちシ、サブランス法
の測定精度σ＝７０ｍを上回る結果が得られた。この標
準偏差には底吹き攪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＝４−で安定した結果が得られておシ、簡便で精
度のよい炉底管理が可能である。　　　ｒ （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
縦断細面および制御系統図、第２図はその横断平面図、
第５図は横軸に時間０秒）゛縦軸にレベル−をとった溶
銑レベルの測定結果を示す図表、第４図は横軸にビート
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−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図は従来技術の他側の縦断側面図である。 （１）・・ＯＧフード、・（２）・φ筒状測定孔、（３
）・・冷却水入口、（４）・−冷却水出口、（５）・・
パージ９スリツ）　、（６）　＠・エヤーシリンダ、ｔ
７）・・測定ゲート、（８）・・誘電体測定窓、（９）
・・誘電体板、α０・Φスライドプレート、ｃＬυ・・
パージ・ノスル、（２）・・アンテナ、Ｑ・・マイクロ
波回路、（ＩＱ・・カバー、α均・・信号処理回路、ｑ
Ｑ・・ゲート制御盤、（ａ）・書溶銑、（ｂ）１１１１
スラグ、（ｃ）−・転炉、ｆｄ）・・ＯＧフード、（ｅ
）φ・ジャケット、（ｆ）・やマイクロ波アンテナ、（
ｇ）・・マイクロ波発生回路、（ｈｌ−・信号処理回路
、（ｉ）８・マイクロ波回路、＋ｊ＋−・ダスト遮へい
板、（ωΦ・冷却空気、（１１・・高温ガス。 １．１１図 ム−２Ｇ′： ｊど→　表 一ン−−と女（

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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. （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。