JP2000105116A - 耐火煉瓦の焼損測定システム - Google Patents
耐火煉瓦の焼損測定システムInfo
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- JP2000105116A JP2000105116A JP10276158A JP27615898A JP2000105116A JP 2000105116 A JP2000105116 A JP 2000105116A JP 10276158 A JP10276158 A JP 10276158A JP 27615898 A JP27615898 A JP 27615898A JP 2000105116 A JP2000105116 A JP 2000105116A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】炉壁の耐火煉瓦の肉厚測定を可能にする。
【解決手段】耐火煉瓦で形成される炉壁１に差し込まれ
る導波体３，３’の炉内側端面で反射して導波体３を往
復する波の速度を測定する。導波体３は耐火煉瓦に比べ
て導波性の点でより緻密である。波は音波又は電磁波で
ある。導波性の点で緻密である物質であり温度に対する
抵抗特性がよい物質は、高温で焼結して緻密な組織を持
つ物質の代表例として各種セラミックスである。セラミ
ックスの円柱と超音波の組合せ、光ファイバーとレーザ
ーの組合せにより、導波体の長さを計測して、炉壁の溶
融、摩滅を計測する。従来不可能であった計測が可能に
なる。
る導波体３，３’の炉内側端面で反射して導波体３を往
復する波の速度を測定する。導波体３は耐火煉瓦に比べ
て導波性の点でより緻密である。波は音波又は電磁波で
ある。導波性の点で緻密である物質であり温度に対する
抵抗特性がよい物質は、高温で焼結して緻密な組織を持
つ物質の代表例として各種セラミックスである。セラミ
ックスの円柱と超音波の組合せ、光ファイバーとレーザ
ーの組合せにより、導波体の長さを計測して、炉壁の溶
融、摩滅を計測する。従来不可能であった計測が可能に
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐火煉瓦の焼損測
定システムに関し、特に、炉内側で炉壁が溶融等により
焼損してその肉厚の減少を監視するための耐火煉瓦の焼
損測定システムに関する。
定システムに関し、特に、炉内側で炉壁が溶融等により
焼損してその肉厚の減少を監視するための耐火煉瓦の焼
損測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】高温流体に曝される炉壁は、溶融、摩滅
などにより焼損・欠損して、その肉厚が減少する。この
ような減肉現象の監視が要請されている。監視システム
として、図３に示されるような測定手段が考えられる。
炉壁１０１の内面（裏面）に測定用機器、例えば、超音
波振動子を取り付けることができないので、その外面
（表面）１０２に超音波振動子１０３を取り付け、炉壁
中を伝播して往復する超音波の時間を厚さ測定装置１０
４で測定することにより、炉壁の厚さを測定するシステ
ムが考えられる。しかし、高温炉では、炉壁の外側表面
も高温になり、超音波振動子１０３はその機能を発揮す
ることができない。
などにより焼損・欠損して、その肉厚が減少する。この
ような減肉現象の監視が要請されている。監視システム
として、図３に示されるような測定手段が考えられる。
炉壁１０１の内面（裏面）に測定用機器、例えば、超音
波振動子を取り付けることができないので、その外面
（表面）１０２に超音波振動子１０３を取り付け、炉壁
中を伝播して往復する超音波の時間を厚さ測定装置１０
４で測定することにより、炉壁の厚さを測定するシステ
ムが考えられる。しかし、高温炉では、炉壁の外側表面
も高温になり、超音波振動子１０３はその機能を発揮す
ることができない。
【０００３】そこで、超音波振動子１０３を十分に冷却
する冷却手段を追加することが考えられる。このような
冷却手段を超音波振動子１０３に施したとしても、炉壁
を構成する耐火煉瓦は、粗粒、中粒、微粒により形成さ
れ粒径分布範囲が広く、言い換えれば、空隙が多いの
で、超音波は肉部（炉壁中）で反射、減衰を繰り返し、
その端面からの反射を特定することが困難である。この
ような事情により、耐火煉瓦の肉厚の測定を行うことが
できない現状である。
する冷却手段を追加することが考えられる。このような
冷却手段を超音波振動子１０３に施したとしても、炉壁
を構成する耐火煉瓦は、粗粒、中粒、微粒により形成さ
れ粒径分布範囲が広く、言い換えれば、空隙が多いの
で、超音波は肉部（炉壁中）で反射、減衰を繰り返し、
その端面からの反射を特定することが困難である。この
ような事情により、耐火煉瓦の肉厚の測定を行うことが
できない現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、耐火
煉瓦の肉厚測定が可能である耐火煉瓦の焼損測定システ
ムを提供することにある。本発明の他の課題は、耐火煉
瓦の肉厚測定が可能であり、且つ、その測定の精度が高
い耐火煉瓦の焼損測定システムを提供することにある。
煉瓦の肉厚測定が可能である耐火煉瓦の焼損測定システ
ムを提供することにある。本発明の他の課題は、耐火煉
瓦の肉厚測定が可能であり、且つ、その測定の精度が高
い耐火煉瓦の焼損測定システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による耐火煉瓦の
焼損測定システムは、耐火煉瓦で形成される炉壁に差し
込まれる導波体と、前記導波体の炉内側端面で反射して
前記導波体を往復する波の速度を測定する測定手段とか
らなり、前記導波体は前記耐火煉瓦に比べて導波性の点
でより緻密であり、前記波は音波である。
焼損測定システムは、耐火煉瓦で形成される炉壁に差し
込まれる導波体と、前記導波体の炉内側端面で反射して
前記導波体を往復する波の速度を測定する測定手段とか
らなり、前記導波体は前記耐火煉瓦に比べて導波性の点
でより緻密であり、前記波は音波である。
【０００６】導波性の点で緻密である物質であり温度に
対する抵抗特性がよい物質は、多く知られている。高温
で焼結して緻密な組織を持つ物質の代表例は、各種セラ
ミックスである。このような材料で形成される導波体
は、その冷却が可能である。導波体の中を伝播させる波
としては、超音波であることが好ましい。組織が緻密で
あり一様である導波体は、その端面からの反射波を特定
することが容易であり、測定精度は十分である。
対する抵抗特性がよい物質は、多く知られている。高温
で焼結して緻密な組織を持つ物質の代表例は、各種セラ
ミックスである。このような材料で形成される導波体
は、その冷却が可能である。導波体の中を伝播させる波
としては、超音波であることが好ましい。組織が緻密で
あり一様である導波体は、その端面からの反射波を特定
することが容易であり、測定精度は十分である。
【０００７】本発明による耐火煉瓦の焼損測定システム
は、耐火煉瓦で形成される炉壁に差し込まれる導波体
と、前記導波体の炉内側端面で反射して前記導波体を往
復する波の速度を測定する測定手段とからなり、前記導
波体は前記耐火煉瓦に比べて導波性の点でより緻密であ
り、前記波は電磁波である。
は、耐火煉瓦で形成される炉壁に差し込まれる導波体
と、前記導波体の炉内側端面で反射して前記導波体を往
復する波の速度を測定する測定手段とからなり、前記導
波体は前記耐火煉瓦に比べて導波性の点でより緻密であ
り、前記波は電磁波である。
【０００８】電磁波の導波性の点で緻密である物質であ
り温度に対する抵抗特性がよい物質は、多く知られてい
る。細いために蒸気固化方法が可能であり緻密な組織を
持つ物質の代表例は、各種セラミックスであり、いわゆ
るガラス繊維である。このようなガラス繊維の冷却は可
能である。
り温度に対する抵抗特性がよい物質は、多く知られてい
る。細いために蒸気固化方法が可能であり緻密な組織を
持つ物質の代表例は、各種セラミックスであり、いわゆ
るガラス繊維である。このようなガラス繊維の冷却は可
能である。
【０００９】導波体の炉内側での溶融、摩滅による焼損
は、それらの焼損が耐火煉瓦の焼損と炉内で一様であれ
ば、そのような焼損は測定精度に影響しない。個々で一
様とは、耐火煉瓦の炉内面と導波体の炉内側端面が概ね
同一面を形成していることである。
は、それらの焼損が耐火煉瓦の焼損と炉内で一様であれ
ば、そのような焼損は測定精度に影響しない。個々で一
様とは、耐火煉瓦の炉内面と導波体の炉内側端面が概ね
同一面を形成していることである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による耐火煉瓦の
焼損測定システムの実施の形態１を示し、断面図であ
る。炉壁１は、耐火煉瓦で形成されている。耐火煉瓦
は、粗粒、中粒、微粒の多様な粒径の粒子で形成され、
且つ、直径が多様に異なる独立空洞を内部に無数に有し
ている。炉壁１に穴２が開けられる。穴２の断面は円で
あることが好ましい。穴２に導波体３が緻密に即ち密着
的に圧入される。
焼損測定システムの実施の形態１を示し、断面図であ
る。炉壁１は、耐火煉瓦で形成されている。耐火煉瓦
は、粗粒、中粒、微粒の多様な粒径の粒子で形成され、
且つ、直径が多様に異なる独立空洞を内部に無数に有し
ている。炉壁１に穴２が開けられる。穴２の断面は円で
あることが好ましい。穴２に導波体３が緻密に即ち密着
的に圧入される。
【００１１】導波体３は、セラミックスで形成されるこ
とが好ましい。セラミックスは、空洞がなく組織が緻密
で内部で音波の散乱を十分に抑制することができる物質
の代表例である。酸化物系としてのアルミナ、炭化珪素
は、空隙が少なく緻密な構造を有する材料として、特に
好ましい。熱伝導率が高くて冷却速度が速く緻密な内部
構造を持つ合金も、導波体３の材料として好ましい。音
波としては、超音波であることが特に好ましい。導波体
として、その内側部分がセラミックスであり、外側部分
が耐熱合金であるように形成することができる。
とが好ましい。セラミックスは、空洞がなく組織が緻密
で内部で音波の散乱を十分に抑制することができる物質
の代表例である。酸化物系としてのアルミナ、炭化珪素
は、空隙が少なく緻密な構造を有する材料として、特に
好ましい。熱伝導率が高くて冷却速度が速く緻密な内部
構造を持つ合金も、導波体３の材料として好ましい。音
波としては、超音波であることが特に好ましい。導波体
として、その内側部分がセラミックスであり、外側部分
が耐熱合金であるように形成することができる。
【００１２】導波体３の外側部分に冷却管４が巻き付け
られている。円柱状の導波体３の両端面の内側端面は、
炉壁１の内面と同一平面を形成することが好ましい。そ
の両端面の外側端面に超音波振動子５の振動面が密着的
に接合される。その振動面は、振動発生面であり、同時
に、振動を受信（受振）する面であり、このような超音
波振動子は慣用の成熟した技術手段である。冷却管４
は、超音波振動子５の耐熱温度以下の温度に導波体３の
外側端面部を維持することができる。
られている。円柱状の導波体３の両端面の内側端面は、
炉壁１の内面と同一平面を形成することが好ましい。そ
の両端面の外側端面に超音波振動子５の振動面が密着的
に接合される。その振動面は、振動発生面であり、同時
に、振動を受信（受振）する面であり、このような超音
波振動子は慣用の成熟した技術手段である。冷却管４
は、超音波振動子５の耐熱温度以下の温度に導波体３の
外側端面部を維持することができる。
【００１３】超音波振動子５は、長さ測定手段６に電気
的に接続されている。長さ測定手段６は、クロック（図
示せず）、超音波振動子５に超音波を発生させる電気信
号を送るトリガー手段、超音波振動子５が発信し且つ受
信する信号に基づいて導波体３の長さを計算するための
計算手段などから構成される慣用手段である。
的に接続されている。長さ測定手段６は、クロック（図
示せず）、超音波振動子５に超音波を発生させる電気信
号を送るトリガー手段、超音波振動子５が発信し且つ受
信する信号に基づいて導波体３の長さを計算するための
計算手段などから構成される慣用手段である。
【００１４】長さ測定手段６は、電気的にコンピュータ
７に接続されている。長さ測定手段６は、導波体３の全
長を計算により測定する。炉壁１の外側面から突出する
導波体３の突出部分の長さは既知である。コンピュータ
７は、測定された全長からその既知の長さを差し引い
て、導波体３の減少長さ分を計算する計算機能を有し、
その減少量を時間の関数として、その記録部に記録する
ことができる。
７に接続されている。長さ測定手段６は、導波体３の全
長を計算により測定する。炉壁１の外側面から突出する
導波体３の突出部分の長さは既知である。コンピュータ
７は、測定された全長からその既知の長さを差し引い
て、導波体３の減少長さ分を計算する計算機能を有し、
その減少量を時間の関数として、その記録部に記録する
ことができる。
【００１５】溶融、摩滅による炉壁１の内側面の後退速
度と溶融、摩滅による導波体３の内側端面の後退速度
が、同じになるようにすることができる。耐火煉瓦及び
導波体３の溶融、摩滅の速度は、それらの温度にそれぞ
れに依存する。炉壁１の温度制御は困難であるが、導波
体３の温度制御は、冷却管４の冷却媒体の流量を制御す
ることにより容易である。
度と溶融、摩滅による導波体３の内側端面の後退速度
が、同じになるようにすることができる。耐火煉瓦及び
導波体３の溶融、摩滅の速度は、それらの温度にそれぞ
れに依存する。炉壁１の温度制御は困難であるが、導波
体３の温度制御は、冷却管４の冷却媒体の流量を制御す
ることにより容易である。
【００１６】図２は、本発明による耐火煉瓦の焼損測定
システムの実施の形態２を示し、断面図である。炉壁１
は、実施の形態１のそれと同じ材料である耐火煉瓦で形
成されている。炉壁１に細い穴２’が開けられている。
導波体としての導波管３’が緻密に即ち密着的に穴２’
に圧入される。導波管３’は、電磁波に関する導波管で
ある。電磁波としては、レーザーであることが好まし
い。導波管３’は、各種セラミックス材料、いわゆるガ
ラスの材料で形成されている。導波管３’は、２重管で
ありその境界面が緻密であり、いわゆる鏡面に形成さ
れ、途中での光散乱量が少ない。
システムの実施の形態２を示し、断面図である。炉壁１
は、実施の形態１のそれと同じ材料である耐火煉瓦で形
成されている。炉壁１に細い穴２’が開けられている。
導波体としての導波管３’が緻密に即ち密着的に穴２’
に圧入される。導波管３’は、電磁波に関する導波管で
ある。電磁波としては、レーザーであることが好まし
い。導波管３’は、各種セラミックス材料、いわゆるガ
ラスの材料で形成されている。導波管３’は、２重管で
ありその境界面が緻密であり、いわゆる鏡面に形成さ
れ、途中での光散乱量が少ない。
【００１７】導波管３’の細い内側先端部分は炉壁１の
内面側部分と概ね同じ温度であり、炉壁１と導波管３’
とは概ね一様な同一速度で溶融し摩滅する。最初に、導
波管３’の内側先端を炉壁１の内面に一致させておけ
ば、その一致性はその後にも継続される。
内面側部分と概ね同じ温度であり、炉壁１と導波管３’
とは概ね一様な同一速度で溶融し摩滅する。最初に、導
波管３’の内側先端を炉壁１の内面に一致させておけ
ば、その一致性はその後にも継続される。
【００１８】光の往復時間を測定する電気系手段である
長さ測定手段６’と導波管３’とは、温度の伝導に関し
ては実質的に無接触に保持できる。それらが物理的に接
触しているとしても、導波管の長さを長くすることによ
り、温度に関しては、実質的に無接触である。電気系統
と導波管３’は、無接触に接続することができる。従っ
て、導波管３’を冷却する手段は不要である。
長さ測定手段６’と導波管３’とは、温度の伝導に関し
ては実質的に無接触に保持できる。それらが物理的に接
触しているとしても、導波管の長さを長くすることによ
り、温度に関しては、実質的に無接触である。電気系統
と導波管３’は、無接触に接続することができる。従っ
て、導波管３’を冷却する手段は不要である。
【００１９】光の往復時間を測定する長さ測定手段（測
距器）の精度を高めるために、レーザー干渉計を用いて
相対的な長さの変化を測定することにより、絶対的な長
さの測定値を補正すことが好ましい。コンピュータ７に
より差し引き計算を行うことなど、実施の形態２のコン
ピュータ７は、実施の形態１のコンピュータ７と同じ計
算、記録機能を持つ。
距器）の精度を高めるために、レーザー干渉計を用いて
相対的な長さの変化を測定することにより、絶対的な長
さの測定値を補正すことが好ましい。コンピュータ７に
より差し引き計算を行うことなど、実施の形態２のコン
ピュータ７は、実施の形態１のコンピュータ７と同じ計
算、記録機能を持つ。
【００２０】
【発明の効果】本発明による耐火煉瓦の焼損測定システ
ムは、耐火煉瓦の厚みを直接に計測せず、耐火煉瓦に代
わる代替物の厚み・長さを計測して間接的に耐火煉瓦の
厚みを計測することにより、耐火煉瓦の厚みの計測が可
能である。その計測の精度は高い。
ムは、耐火煉瓦の厚みを直接に計測せず、耐火煉瓦に代
わる代替物の厚み・長さを計測して間接的に耐火煉瓦の
厚みを計測することにより、耐火煉瓦の厚みの計測が可
能である。その計測の精度は高い。
【図１】図１は、本発明による耐火煉瓦の焼損測定シス
テムの実施の形態１を示す断面図である。
テムの実施の形態１を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明による耐火煉瓦の焼損測定シス
テムの実施の形態２を示す断面図である。
テムの実施の形態２を示す断面図である。
【図３】図３は、想定される非公知の耐火煉瓦の焼損測
定システムを示す断面図である。
定システムを示す断面図である。
１…炉壁 ２…穴 ３，３’…導波体（導波管） ４…冷却管 ５…超音波振動子 ６，６’…長さ測定手段 ７…７コンピュータ
Claims (5)
- 【請求項１】耐火煉瓦で形成される炉壁に差し込まれる
導波体と、 前記導波体の炉内側端面で反射して前記導波体を往復す
る波の速度を測定する測定手段とからなり、 前記導波体は前記耐火煉瓦に比べて導波性の点でより緻
密であり、 前記波は音波である耐火煉瓦の焼損測定システム。 - 【請求項２】請求項１において、 前記導波体はセラミックスである耐火煉瓦の焼損測定シ
ステム。 - 【請求項３】耐火煉瓦で形成される炉壁に差し込まれる
導波体と、 前記導波体の炉内側端面で反射して前記導波体を往復す
る波の速度を測定する測定手段とからなり、 前記導波体は前記耐火煉瓦に比べて導波性の点でより緻
密であり、 前記波は電磁波である耐火煉瓦の焼損測定システム。 - 【請求項４】請求項３において、 前記導波体はガラス繊維である耐火煉瓦の焼損測定シス
テム。 - 【請求項５】請求項１又は３において、 前記導波体と前記耐火煉瓦は炉内で一様に焼損する耐火
煉瓦の焼損測定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10276158A JP2000105116A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 耐火煉瓦の焼損測定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10276158A JP2000105116A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 耐火煉瓦の焼損測定システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000105116A true JP2000105116A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17565558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10276158A Withdrawn JP2000105116A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 耐火煉瓦の焼損測定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000105116A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI456162B (zh) * | 2012-01-20 | 2014-10-11 | China Steel Corp | 高爐冷卻壁厚度超音波量測方法及其裝置 |
| CN109773941A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-21 | 中民驰远实业有限公司 | 一种耐火砖的成型方法 |
| CN110455230A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种高温管道周长在线监测系统及方法 |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP10276158A patent/JP2000105116A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI456162B (zh) * | 2012-01-20 | 2014-10-11 | China Steel Corp | 高爐冷卻壁厚度超音波量測方法及其裝置 |
| CN109773941A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-21 | 中民驰远实业有限公司 | 一种耐火砖的成型方法 |
| CN110455230A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种高温管道周长在线监测系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |