CN114829634A - 喷枪喷头、转炉内测温设备及转炉内测温方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够连续测定转炉内铁水温度的转炉内测温装置所使用的喷枪喷头。插入转炉内的喷枪的喷枪喷头，该喷枪喷头具有圆筒状的喷枪喷头主体和摄像头单元，在喷枪喷头主体设置有收纳部、供吹喷到前述转炉内的铁水的气体通过的周边孔、以包围前述收纳部的周围的方式配置的冷却水路，摄像头单元具有拍摄前述铁水并生成图像数据的图像传感器、镜头、辐射热阻隔滤波器，摄像头单元设置于前述收纳部。

Description

喷枪喷头、转炉内测温设备及转炉内测温方法
技术领域
本发明涉及在转炉内对被吹炼的铁水进行测温所使用的喷枪喷头、转炉内测温设备以及使用它们的转炉内测温方法。
背景技术
在转炉炼钢中的吹炼工序等中，通过使用顶吹喷枪将氧气吹喷到铁水，使铁水中的磷、碳等氧化(燃烧)来调整铁水的成分，并且将铁水的温度调整成最适于次工序处理的温度。吹炼中的铁水温度的测量不仅对于铁水的温度调整，而且在铁水的成分调整的角度也是重要的。
作为铁水温度的测量技术，在专利文献1中公开了将设置有CCD摄像头的炉内观察用探头设置于副喷枪前端，将副喷枪插入炉内测定转炉内温度的技术。在专利文献2中公开了如下技术：在将CCD摄像头设置于主喷枪的前端部的对侧的端部，从喷枪外部上方通过进行气体喷射的孔来拍摄铁水，以此测量铁水的温度。在专利文献3中公开了从设置于转炉底部的风口使用CCD摄像头测定铁水的亮度，以此测量铁水的温度的技术。并且，在专利文献4中公开了如下技术：在主喷枪的喷射喷嘴口附近，设置小到不妨碍氧气喷嘴的喷射的程度的单芯光导纤维，通过与单芯光导纤维连接的单色温度计进行温度测量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-88221号公报
专利文献2：日本特开2006-126062号公报
专利文献3：日本特开2007-322382号公报
专利文献4：日本特开昭62-226025号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，为了提高终点温度的命中精度(hitting accuracy)，需要在吹炼工序的后半段连续掌握至少几分钟的温度变化。由于在专利文献1中公开的副喷枪为间歇性测量炉内状态的装置，因此有不能连续掌握温度变化，难以提高终点温度的命中精度的课题。并且，由于每次测定都会消耗探头，因此还有需要频繁地进行探头的交换，导致运行成本变高的课题。
由于在专利文献2公开的装置中，摄像头设置于距测定对象10m以上的位置，因此有视野变得狭窄从而很难判明正在观察断转炉内铁水表面的哪个位置的课题。在专利文献3公开的测定方法中，有由于配置于转炉下方的高温的钢包(ladle)、转炉本身的热使CCD摄像头被加热，导致这些机器受损的课题。
从在专利文献4中公开的装置仅获得了涉及温度的数据，未能直接观察测温位置。因此，测定的温度也有可能不是铁水的温度而是炉渣的温度，有不能以高精度测定铁水的温度的课题。
本发明是鉴于这样的现有技术的问题而作成的，其目的为提供能够连续测定转炉内铁水温度的转炉内测温设备、用于转炉内测温装置的喷枪喷头，以及使用它们的转炉内测温方法。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的手段如下。
(1)喷枪喷头，其为插入转炉内的喷枪的喷枪喷头，前述喷枪喷头具有圆筒状的喷枪喷头主体和摄像头单元，在前述喷枪喷头主体设置有：收纳部、供吹喷到前述转炉内的铁水的气体通过的周边孔、以包围前述收纳部的周围的方式配置的冷却水路，前述摄像头单元具有拍摄前述铁水并生成图像数据的图像传感器、镜头、辐射热阻隔滤波器，前述摄像头单元设置于前述收纳部。
(2)转炉内测温设备，其为对转炉内的铁水进行测温的转炉内测温设备，前述转炉内测温设备具有：在前端设置有(1)中记载的喷枪喷头的副喷枪；非活性气体供给装置；将前述图像数据转换为温度数据的运算装置。
(3)转炉内测温设备，其为对转炉内的铁水进行测温的转炉内测温设备，前述转炉内测温设备具有：在前端设置有(1)中记载的喷枪喷头的顶吹喷枪；非活性气体供给装置；切换氧气及非活性气体的切换装置；将前述图像数据转换为温度数据的运算装置。
(4)如(2)或(3)中记载的转炉内测温设备，其中，前述运算装置将由图像数据制作的光谱辐射亮度数据转换为温度数据。
(5)如(2)～(4)中任一项记载的转炉内测温设备，其中，前述转炉内测温设备还具有显示由前述图像传感器生成的图像数据的显示装置。
(6)转炉内测温方法，其为使用(2)～(5)中任一项记载的转炉内测温设备的转炉内测温方法，其中，一边将非活性气体吹喷到前述铁水一边用前述摄像头单元拍摄前述铁水，并将生成的图像数据转换为温度数据。
发明的效果
通过使用具有本发明的喷枪喷头的转炉内测温设备，能够一边观察转炉内铁水一边连续对铁水进行测温。其结果为能够提高吹炼工序中的终点温度的命中精度，以此实现吹炼时间的缩短、副原料使用量的削减。
附图说明
[图1]图1为示出使用第1实施方式的转炉内测温设备10，对转炉100内的铁水102进行连续测温的状态的截面示意图。
[图2]图2为喷枪喷头12的(a)截面图和(b)主视图。
[图3]图3为示出摄像头单元26的结构的立体图。
[图4]图4为示出模拟副喷枪14插入转炉100的情况下的图像传感器40及镜头42的温度变化的模拟结果的图。
[图5]图5为示出在以脱碳为目的的吹炼中的铁水的温度变化的图表。
[图6]图6为示出使用第2实施方式的转炉内测温设备50，对转炉100内的铁水102进行连续测温的状态的截面示意图。
[图7]图7为示出通过转炉内测温设备50对不锈钢钢水进行测温的结果的图表。
[图8]图8为示出外壳(housing)内的气氛温度的图表。
具体实施方式
图1为示出使用第1实施方式的转炉内测温设备10，对转炉100内的铁水102进行连续测温的状态的截面示意图。使用本实施方式的转炉内测温设备10的铁水102的测温能够适用于以脱硅、脱磷及脱碳等为目的的吹炼工序。以下的实施方式作为适用于以铁水的脱碳为目的的吹炼工序，对第1实施方式的转炉内测温设备10进行说明。
对收纳于转炉100的铁水102从顶吹喷枪104供给氧，并从底吹风口106吹入氮等底吹气体并搅拌。以此对铁水102中含有的碳进行脱碳，铁水102中含有的碳浓度降低。在脱碳吹炼中，对作为目标的铁水102的终点成分浓度及终点温度实施静态控制和动态控制，使吹炼后的铁水102的终点成分浓度及终点温度达到目标值。此处，静态控制是指通过吹炼开始前的操作条件算出吹入铁水102的氧量等的控制。动态控制是指基于在吹炼工序的后半段测定的铁水102的成分浓度及测温值，对吹入铁水102的氧量等进行调整的控制。
第1实施方式的转炉内测温设备10用于在用于动态控制的吹炼工序的后半段中的铁水102的测温。第1实施方式的转炉内测温设备10具有在前端设置有喷枪喷头12的副喷枪14、氮气供给装置20、中继器22、将图像数据转换为温度数据的运算装置24。喷枪喷头12具有摄像头单元26。
副喷枪14与顶吹喷枪104不同，其为插入转炉内的测量用探头，是指在内部具备热电偶等测量用机器的喷枪。在副喷枪14中，为了保护设置于内部的测量机器，也可以根据需要设置气体流路、冷却水路。在本实施方式中，副喷枪14为三重管结构。氮气从氮气供给装置20供给，通过中央管吹喷到铁水102。冷却水从作为转炉设备的冷却水供给装置110供给，通过2个外管进行循环。在图1中，符号16表示氮气流、符号18表示冷却水流。副喷枪14在插入转炉100内的状态下，一边将氮气吹喷到铁水102一边用设置于前端的摄像头单元26拍摄转炉100内的铁水102。像这样通过从副喷枪14将氮气吹喷到铁水102，能够从摄像头单元26的拍摄通路除去灰尘等，因此能够不被灰尘等遮挡地拍摄铁水102。氮气为非活性气体的一个示例，作为非活性气体也可以使用氩气。
摄像头单元26连续拍摄铁水102并连续生成图像数据。摄像头单元26也可以拍摄铁水102的视频。由摄像头单元26生成的图像数据通过中继器22传送到运算装置24。从摄像头单元26到中继器22的图像数据的传送，以及从该中继器22到运算装置24的图像数据的传送可以为有线传送，也可以为无线传送。
运算装置24为例如工作站、个人计算机等通用计算机。
运算装置24将从摄像头单元26传送来的图像数据转换为温度数据。作为将图像数据转换为温度数据的方法有从图像数据取得亮度数据并由亮度数据转换为温度数据的方法，和从图像数据取得光谱辐射亮度数据并由光谱辐射亮度数据转换为温度数据的方法。
在将亮度数据转换为温度数据的情况下，运算装置24从取得的图像数据取得例如规定的取样时间内的亮度的积分值、亮度的最大值作为亮度数据。运算装置24使用预先在黑体炉测定的亮度数据与温度的对应关系，将取得的亮度数据转换为温度数据。
另一方面，作为将光谱辐射亮度数据转换为温度数据的方法，能够适用二色辐射温度计(也称为二色温度计、比色温度计)的测量原理。在二色辐射温度计中，测定2个不同波长的辐射亮度并算出他们的比，通过与预先测定的黑体的辐射亮度之比进行比较，从而转换为物体的温度。即使辐射率变动，该方法也可以比较稳定地进行温度测定。在以与二色辐射温度计相同的原理将光谱辐射亮度数据转换为温度数据的情况下，运算装置24基于作为图像数据的红(R)、绿(G)、蓝(B)3原色，例如取得R和G的光谱辐射亮度数据，由该辐射亮度数据算出辐射亮度之比。运算装置24使用预先在黑体辐射炉等调查的光谱辐射亮度数据的强度比与温度的对应关系，将光谱辐射亮度数据转换为温度数据。
在使用来自红外线摄像头的图像数据的情况下，运算装置24制作与红外线的波长对应的亮度数据。运算装置24使用预先在黑体辐射炉等调查的光谱辐射亮度数据的强度比与温度的对应关系，将亮度数据转换为温度数据。作为由图像数据求出的亮度数据，只要预先知道其波长成分的强度与温度的关系，则能够使用红外线的波长区域中的任意的波长成分的数据。
作为摄像头单元26，在使用如红外线热成像摄像头那样包括从图像数据的取得到温度数据的转换的功能的装置的情况下，运算装置24也可以不具有将图像数据转换为温度数据的功能。运算装置24将该温度数据显示于例如显示器(display)等显示装置28。像这样使用第1实施方式的转炉内测温设备10，连续对铁水102的液面温度进行测温。运算装置24也可以将与该温度数据同时被传送的图像数据显示于显示装置28。像这样通过将图像数据显示于显示装置28，能够一边观察转炉内铁水一边测温，因此能够判断温度数据是铁水102的温度还是在铁水102的表面形成的炉渣114的温度。并且，通过选择性地使用判断为铁水102的温度的温度数据，能够避免测定炉渣114的温度，以此提高铁水102的测温精度。在将图像数据通过无线通信传送到其他显示装置的情况下，转炉内测温设备10也可以不具有显示装置28。
图2为喷枪喷头12的(a)截面图和(b)主视图。在图2中示出的(a)截面图为(b)主视图的A-A截面图。喷枪喷头12为与副喷枪14相同直径的圆筒形状，安装于副喷枪14的前端。喷枪喷头12具有喷枪喷头主体30和摄像头单元26。喷枪喷头主体30为例如直径300～600mm(在图2中示出的示例为400mm)的圆筒形状，设置有收纳部32、周边孔34、冷却水路36。
收纳部32为设置于喷枪喷头主体30的轴中央的直径35～70mm(在图2中示出的示例为57mm)的贯通孔。在收纳部32设置有摄像头单元26。收纳部32可以为未贯通到副喷枪14侧的凹部，但是若收纳部32贯通到副喷枪14侧，则摄像头单元26通过氮气被冷却，摄像头单元26的温度上升被抑制，因此更优选。
周边孔34为供吹喷到铁水102的氮气通过的孔。周边孔34与副喷枪14的中央管连接。如图2(b)所示，在喷枪喷头主体30的端面设置有环状排列的6个周边孔34。在图2中示出了设置有6个周边孔34的示例，但不限定于此，只要设置有至少1个周边孔即可。需要说明的是，周边孔34的数量优选为4个以上且8个以下，通过使周边孔34的数量为4个以上且8个以下，能够均匀冷却地摄像头单元26的周围。为了从拍摄通路除去灰尘、炉渣114，也可以设置朝向拍摄通路的周边孔。
冷却水路36为供从冷却水供给装置110供给的冷却水通过的管。冷却水路36以包围收纳部32的周围的方式设置。冷却水路36与副喷枪14外侧的2个外管连接，冷却水在冷却水路36内循环。通过使40℃以下的冷却水在冷却水路36中流动，设置于收纳部32的摄像头单元26被冷却。以此，即使摄像头单元26插入于高温的转炉内，摄像头单元26的温度也能够维持在摄像头单元26的运行保证温度以下。摄像头单元26能够使用运行保证温度为例如85℃的摄像头单元。IMPERX公司制的CHEETAH系列的制品等属于此类。也可以使用能够承受200℃的温度的Integrate Systems公司制的耐热摄像头。即使是在使用运行保证温度约为60 ℃的市售摄像头的情况下，只要是约几个月的短期使用，则也有可能承受85～100 ℃的气氛温度。在图2示出的示例中，示出了将收纳部32设置于喷枪喷头主体30的轴中央的示例，但不限定于此。收纳部32只要是设置于被冷却水路36包围的范围即可。
图3为示出摄像头单元26的结构的立体图。图3(a)为摄像头单元26的立体图，图3(b)为示出摄像头单元26的各结构的立体图。摄像头单元26具有外壳38、图像传感器40、镜头42、2片辐射热阻隔滤波器44、固定环46、电池48。外壳38为导热系数(thermalconductivity)高的金属，例如Cu制，为在一个端面侧设置有拍摄用的孔的中空圆筒状的容器。外壳38的外径与收纳部32的内径相同。在图2示出的示例中，收纳部32的内径为57mm。
图像传感器40为拍摄铁水102并生成图像数据的传感器。图像传感器40包括CCD传感器、处理由该CCD传感器生成的数据并作为图像数据的数据处理电路。在镜头42的面对铁水102的一侧，2片辐射热阻隔滤波器44固定于固定环46。通过设置辐射热阻隔滤波器44，来自铁水的辐射热引起的镜头42及图像传感器40的温度上升被抑制，以此能够防止镜头42及图像传感器40的破损。若2片辐射热阻隔滤波器44能够通过其他手段固定于镜头42，则也可以不设置固定环46。作为图像传感器40，示出了具有CCD传感器的示例，但不限定于此，也可以使用CMOS传感器来代替CCD传感器。
作为辐射热阻隔滤波器44，能够使用Thorlab公司制的ND滤波器(型号NDUV10B、型号NDUV20B、型号NDUV30B)、Thorlab公司制的热镜(红外截止滤波器)(型号M254H00)及Thorlab公司制的带通滤波器(型号FL532-1)中的1种以上。在图3示出的示例中，示出了设置2片辐射热阻隔滤波器44的示例，但不限定于此，辐射热阻隔滤波器44只要设置1片以上，则能够抑制铁水的辐射热引起的摄像头单元26的温度上升，从而防止摄像头单元26的破损。在运算装置24中使用光谱辐射亮度数据的情况下，优选使用的辐射热阻隔滤波器为阻隔与用于转换为温度数据而使用的波长不同的波长的辐射热。
图像传感器40、镜头42、2片辐射热阻隔滤波器44及电池48设置于外壳38内，通过将该外壳38固定于收纳部32，使摄像头单元26安装于喷枪喷头主体。图像传感器40、镜头42、2片辐射热阻隔滤波器44可以直接安装于收纳部32内，因此，摄像头单元26也可以不具有外壳。需要说明的是，若将图像传感器40等预先固定于外壳38内并将该外壳固定于收纳部32，则更换摄像头单元26时的操作性更好，因此摄像头单元26优选具有外壳38。电池48为供给驱动图像传感器40的电力的装置。若摄像头单元26与外部电源连接，则摄像头单元26也可以不具有电池48。
由于吹炼中的转炉内变为高温，因此插入副喷枪14拍摄铁水102的摄像头单元26也变为高温，镜头42、图像传感器40有可能破损。因此，在第1实施方式的转炉内测温设备10中，在收纳部32的周围配置冷却水路36进行冷却，并且在镜头42的面对铁水102一侧设置辐射热阻隔滤波器44，从而抑制图像传感器40及镜头42的升温。
图4为示出模拟副喷枪14插入转炉100内的情况下的图像传感器40及镜头42的温度变化的模拟结果的图。在该模拟中，使用STAR-CCM+(SIEMENS公司制)，并使用在下述表1中示出的冷却水温度、冷却水量、喷枪喷头外面的传热系数(heat transfercoefficient)、喷枪喷头内面的传热系数、喷枪外面温度、喷枪内面温度、辐射热阻隔滤波器的导热系数，模拟了收纳有图像传感器40及镜头42的部分的温度变化。在该模拟中，未考虑氮气引起的冷却效果。作为边界条件，将炉内的来自喷枪外面的热流束设定为800kW/m2。该值为基于冷却水的入侧温度和出侧温度的值算出对冷却水的热输入量，并假设其与炉内的来自喷枪外面的热输入量平衡而设定的值。
[表1]
Figure BDA0003693676220000091
Figure BDA0003693676220000101
如图4所示，第1片辐射热阻隔滤波器44(A)的平均温度为84℃、最高温度为94℃。第2片辐射热阻隔滤波器44(B)的平均温度为62℃、最高温度为66℃。收纳有图像传感器40及镜头42的部分的平均温度为32℃、最高温度为61℃。由于在第1实施方式中使用的摄像头单元26的运行保证温度为100℃以下，因此确认了只要至少设置1片辐射热阻隔滤波器44，就能够将摄像头单元26中的图像传感器40及镜头42的温度维持在不足100℃。
图5为示出在以脱碳为目的的吹炼中的铁水的温度变化的图表。在图5中，纵轴为铁水温度(℃)、横轴为碳浓度(质量％)。由于从顶吹喷枪104供给氧的同时，铁水102的碳浓度降低，因此随着吹炼的进行，碳浓度在横轴上从右向左变化。另一方面，铁水102的温度随着吹炼的进行而上升。
在以往的吹炼的动态控制中，在吹炼工序的后半段中，间歇性地插入副喷枪对铁水102进行测温，并根据该测定值预测铁水102的终点温度成为目标温度的时刻。但是，由于该时刻只是预测的，因此有可能由于某种原因使终点温度达不到目标温度。对此，通过使用第1实施方式的转炉内测温设备10，能够在吹炼工序的后半段一边对铁水102进行连续测温一边吹炼，因此终点温度与目标温度不会发生偏差。
在上述示例中，示出了在吹炼工序的后半段对铁水102进行测温的示例，但也可以使用第1实施方式的转炉内测温设备10对所有吹炼工序中的铁水102进行连续测温。像这样，通过对吹炼中的铁水102进行连续测温，即使在吹炼中发生异常的温度上升等在吹炼工序中的意外情况的情况下，也能够迅速地检测出该意外情况，以此可以尽早应对该情况。像这样，通过尽早应对意外情况，能够抑制意外情况造成的损失的扩大。
如以上说明，通过使用第1实施方式的转炉内测温设备10，可以一边观察转炉100内的铁水102一边对该铁水进行连续测温。以此，在吹炼工序中的终点温度的命中精度提高，其结果能够实现吹炼时间的缩短、副原料使用量的削减。由于未使用以往的副喷枪所使用的消耗型的探头，因此能够实现削减用于测温的运行成本。
接着，针对第2实施方式进行说明。图6为示出使用第2实施方式的转炉内测温设备50，对转炉100内的铁水102进行连续测温的状态的截面示意图。第2实施方式的转炉内测温设备50具有在图2中示出的在前端设置有喷枪喷头12的顶吹喷枪52、氮气供给装置20、切换氧气及氮气的切换装置54、中继器22、将图像数据转换为温度数据的运算装置24。喷枪喷头12具有摄像头单元26。在图6示出的转炉内测温设备50中，对与在图1中示出的转炉内测温设备10共通的结构赋予相同的参照编号，省略重复说明。
顶吹喷枪52为三重管结构。从氮气供给装置20供给的氮气或从作为转炉设备的氧气供给装置112供给的氧气通过中央管吹喷到铁水102。冷却水从作为转炉设备的冷却水供给装置110供给，通过2个外管进行循环。在图6中，符号56为氮气流或氧气流。在脱碳吹炼的情况下，氧气从顶吹喷枪52供给到铁水102。以此对铁水102中含有的碳进行脱碳，铁水102中含有的碳浓度降低。
另一方面，对铁水102进行测温的情况下，利用切换装置54将所输送的气体从氧气切换为氮气，一边将氮气吹喷到铁水102一边用设置于前端的摄像头单元26拍摄转炉100内的铁水102。像这样，使用转炉内测温设备50对转炉100内的铁水102进行连续测温。氮气供给装置20也可以为供给作为非活性气体的例如氩的氩供给装置。
设置于顶吹喷枪52前端的喷枪喷头能够使用在图2中示出的喷枪喷头12。需要说明的是，在用于顶吹喷枪52的情况下，为了使氧气与铁水面接触的面积更大，优选使用具有多个宽周边孔34的喷枪喷头，更优选使用具有4～8个周边孔34的喷枪喷头。周边孔34优选朝向与喷枪喷头主体30的轴中央相比稍外侧。以此，来自周边孔34的氧气的气体流的相互干涉被抑制，从而能够抑制氧气的合流引起的铁水102的飞溅。
如以上说明，使用第2实施方式的转炉内测温设备50也可以一边观察转炉100内的铁水102一边对该铁水102进行连续测温。以此，在吹炼工序中的终点温度的命中精度提高，其结果为能够实现吹炼时间的缩短、副原料使用量的削减。由于未使用以往的副喷枪所使用的消耗型的探头，因此能够实现削减用于测温的运行成本。
实施例
接着，对使用在图6中示出的转炉内测温设备50在转炉中熔炼的不锈钢钢水的液面温度进行连续测温的实施例进行说明。作为测定对象的不锈钢钢水为将实施了预备处理的130吨的铁水通过底吹氧升温至约1500℃的不锈钢钢水。
在本实施例中，以使摄像头单元26的位置距炉渣面4.6m的方式，设置了三重管结构的顶吹喷枪52。由切换装置54对从顶吹喷枪52供给的氮气、氧气进行切换。在吹炼不锈钢钢水的情况下，从顶吹喷枪52的中央管吹喷氧气，在对不锈钢钢水进行测温的情况下，吹喷氮气(流量300Nm3/min)，用设置于前端的摄像头单元26拍摄转炉100内的铁水102。作为摄像头单元26，使用了搭载了CMOS传感器的摄像头。使用的摄像头的运行保证温度为55℃。
将在由摄像头单元26生成的图像数据的取样时间内的亮度的最大值作为亮度数据，使用预先在黑体炉测定的亮度与温度的对应关系，将亮度数据转换为温度数据，以此对不锈钢钢水的液面温度进行了连续测温。为了评价本实施例的测温结果的精度，同时还实施了使用副喷枪的以往的批次(batch)测温。并且，在摄像头单元26的外壳38内设置温度传感器，测定了炉上待机中的外壳38内的气氛温度及炉内插入中的外壳38内的气氛温度。
图7为示出通过转炉内测温设备50对不锈钢钢水进行测温的结果的图表。在图7中，横轴为经过时间(min)、纵轴为不锈钢钢水温度(℃)。在图7中示出的黑色圆圈表示通过批次测温测定的温度数据，数值表示其温度。如图7所示，通过批次测温测定的温度与通过转炉内测温设备50测定的温度一致。通过该结果确认了使用转炉内测温设备50能够连续测定通过底吹氧升热至约1500℃的不锈钢钢水的液面的温度。
图8为示出外壳内的气氛温度的图表。在图8中，横轴为经过时间(min：sec)、纵轴为外壳内气氛温度(℃)。如图8所示，确认了从炉上待机中到炉内插入中，外壳38内的温度保持为约常温。
在转炉中的吹炼工序结束后，将喷枪喷头12从顶吹喷枪52取下，对设置于收纳部32的摄像头单元26进行确认，确认到摄像头单元26的正常运行。通过该结果确认了在本实施方式的转炉测温设备50中，即使对1500℃的不锈钢钢水进行测温，也能够保持图像传感器40及镜头42约为常温，从而能够防止不锈钢钢水的加热引起的摄像头单元26的破损。
附图标记说明
10 转炉内测温设备
12 喷枪喷头
14 副喷枪
16 氮气流
18 冷却水流
20 氮气供给装置
22 中继器
24 运算装置
26 摄像头单元
28 显示装置
30 喷枪喷头主体
32 收纳部
34 周边孔
36 冷却水路
38 外壳
40 图像传感器
42 镜头
44 辐射热阻隔滤波器
46 固定环
48 电池
50 转炉内测温设备
52 顶吹喷枪
54 切换装置
56 氮气流或氧气流
100 转炉
102 铁水
104 顶吹喷枪
106 底吹风口
110 冷却水供给装置
112 氧气供给装置
114 炉渣。

Claims (6)

1.喷枪喷头，其为插入转炉内的喷枪的喷枪喷头，
所述喷枪喷头具有圆筒状的喷枪喷头主体和摄像头单元，
在所述喷枪喷头主体设置有：收纳部、供吹喷到所述转炉内的铁水的气体通过的周边孔、以包围所述收纳部的周围的方式配置的冷却水路，
所述摄像头单元具有拍摄所述铁水并生成图像数据的图像传感器、镜头、辐射热阻隔滤波器，
所述摄像头单元设置于所述收纳部。
2.转炉内测温设备，其为对转炉内的铁水进行测温的转炉内测温设备，所述转炉内测温设备具有：
在前端设置有权利要求1所述的喷枪喷头的副喷枪；
非活性气体供给装置；
将所述图像数据转换为温度数据的运算装置。
3.转炉内测温设备，其为对转炉内的铁水进行测温的转炉内测温设备，所述转炉内测温设备具有：
在前端设置有权利要求1所述的喷枪喷头的顶吹喷枪；
非活性气体供给装置；
切换氧气及非活性气体的切换装置；
将所述图像数据转换为温度数据的运算装置。
4.如权利要求2或3所述的转炉内测温设备，其中，所述运算装置将由图像数据制作的光谱辐射亮度数据转换为温度数据。
5.如权利要求2～4中任一项所述的转炉内测温设备，其中，所述转炉内测温设备还具有显示由所述图像传感器生成的图像数据的显示装置。
6.转炉内测温方法，其为使用权利要求2～5中任一项所述的转炉内测温设备的转炉内测温方法，
其中，一边将非活性气体吹喷到所述铁水一边用所述摄像头单元拍摄所述铁水，并将生成的图像数据转换为温度数据。
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