JP2002356709A - Method for measuring slag layer thickness, and method and apparatus for measuring surface level positions of slag layer and molten metal layer surface - Google Patents
Method for measuring slag layer thickness, and method and apparatus for measuring surface level positions of slag layer and molten metal layer surfaceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、スラグ層厚さま
たはスラグ層厚さと溶融金属層表面レベル位置測定方法
及びその測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring a slag layer thickness or a slag layer thickness and a molten metal layer surface level position and a measuring apparatus therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】溶鉱炉で生成された銑鉄から鋼を精製す
るのに用いられる転炉等では、精製を制御するために、
溶鋼の表面に浮遊しているスラグ層の厚さを測定する必
要がある。このため、1本または2本の電極を用いて、
溶鋼、スラグ、及び大気のインピーダンスの差異を測定
することによりスラグ層の厚さを求める方法や、電磁コ
イルの誘導電圧が溶鋼、スラグ、及び大気でそれぞれ異
なることを利用してスラグ層の厚さを求める方法が使用
されている。2. Description of the Related Art In converters and the like used for refining steel from pig iron produced in a blast furnace, in order to control the refining,
It is necessary to measure the thickness of the slag layer floating on the surface of the molten steel. Therefore, using one or two electrodes,
The method of determining the thickness of the slag layer by measuring the difference in the impedance of molten steel, slag, and the atmosphere, and the thickness of the slag layer using the induction voltage of the electromagnetic coil that differs in molten steel, slag, and the atmosphere, respectively Is used.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インピ
ーダンスの差異を利用した測定方法は、電極を保持する
ランスのコネクタにおける接続インピーダンスが無視で
きず、誤差が大きいこと、また、電磁コイルを用いる方
法は、電磁コイルを溶鋼に浸漬した際の損傷防止を施す
必要があり、装置が大型で高価になり、それぞれ問題で
あった。この発明は、このような問題点を解決するため
になされたものであって、誤差が小さく、コストの低い
スラグ層厚さ測定方法及びその装置を提供しようとする
ものである。However, the measuring method using the difference in impedance is that the connection impedance of the lance connector holding the electrode cannot be neglected and the error is large. It is necessary to prevent damage when the electromagnetic coil is immersed in the molten steel, and the apparatus becomes large and expensive, which is a problem. The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring a slag layer thickness with a small error and low cost.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】転炉等の容器に満たされ
た溶鋼は、溶けた金属が主成分であり、その電気的特性
としては金属としての導電性を示すのに対して、溶鋼の
表面に浮遊しているスラグ層は電解質であり、その中に
電極を浸漬すると電池としての特性を示すことが分かっ
てきた。また、スラグ層の上層を占める大気は、よく知
られているように電気的特性としては絶縁性を有してい
る。この発明は、これらの点に注目してなされたもので
あって、スラグ層が示す電気的特性が、その下層の溶鋼
や上層の大気と異なることを利用して、スラグ層の厚さ
を測定しようとするものである。上記のスラグ層が示す
電気的特性は、溶鋼に限らず、溶融金属一般に適用でき
るので、本発明では、溶融金属を対象としている。Means for Solving the Problems Molten steel filled in a vessel such as a converter is mainly composed of a molten metal, and has electrical properties as a metal. The slag layer floating on the surface is an electrolyte, and it has been found that when an electrode is immersed in the slag layer, it exhibits characteristics as a battery. Moreover, the atmosphere occupying the upper layer of the slag layer has an insulating property as an electrical property, as is well known. The present invention has been made by paying attention to these points, and measures the thickness of the slag layer by utilizing the fact that the electrical characteristics of the slag layer are different from those of the lower molten steel and the upper atmosphere. What you want to do. The electrical characteristics of the slag layer described above are not limited to molten steel, but can be applied to molten metal in general. Therefore, the present invention is directed to molten metal.
【0005】本発明の第1のスラグ層厚さ測定方法は、
具体的には、次のような方法である。即ち、溶融金属層
表面にスラグ層が浮遊する溶湯の、前記スラグ層の厚さ
を測定する方法であって、前記溶融金属層から前記スラ
グ層を通って前記スラグ層の上層を占める大気層まで電
極を上昇移動させて、前記溶湯を収容して導電性を帯び
た容器と前記電極との間の電気的特性である電極−容器
間特性を監視し、この電極−容器間特性が、前記電極が
前記溶融金属層に没入しているときの前記溶融金属層の
介在による導電性から、前記電極が前記スラグ層へ移動
して電解質として機能する前記スラグ層の介在による発
電性に移行する時点である溶融金属−スラグ界面通過時
点と、前記電極が前記スラグ層から前記大気層へ脱出し
て、前記電極−容器間特性が、前記発電性から前記大気
層の介在による絶縁性に移行する時点であるスラグ−大
気界面通過時点とを検知すると共に、前記溶融金属−ス
ラグ界面通過時点から前記スラグ−大気界面通過時点ま
でに、前記電極が移動した移動距離を計測して、前記ス
ラグ層の厚さとしてなるスラグ層厚さ測定方法である。[0005] A first method for measuring the thickness of a slag layer according to the present invention is as follows.
Specifically, the following method is used. That is, a method of measuring the thickness of the slag layer of the molten metal in which the slag layer floats on the surface of the molten metal layer, from the molten metal layer to the atmosphere layer occupying the upper layer of the slag layer through the slag layer. The electrode is moved upward to monitor an electrode-container characteristic, which is an electrical characteristic between the container containing the molten metal and having conductivity and the electrode, and the electrode-container characteristic is the electrode-container characteristic. When the electrode moves from the conductivity due to the interposition of the molten metal layer when immersed in the molten metal layer to the power generation property due to the interposition of the slag layer that moves to the slag layer and functions as an electrolyte. At a certain molten metal-slag interface passing time, at the time when the electrode escapes from the slag layer to the atmosphere layer, and the electrode-vessel characteristic shifts from the power generation property to the insulation property due to the interposition of the atmosphere layer. A certain slag-large Along with detecting the time at which the electrode passes, the molten metal-slag layer passes through the slag-atmosphere interface, and measures the distance traveled by the electrode to determine the slag layer thickness. This is a thickness measuring method.
【0006】図1は、この第1のスラグ層厚さ測定方法
の原理を示した説明図である。図1において、1は容
器、2は溶融金属層、3はスラグ層、4は大気層、5は
電極である。スラグ層3は前述の通り電解質であり、そ
の中に電極を浸漬すると化学電池としての特性を示す。
これは、溶融スラグ中の陽イオン(Si2+,P2+
等)と陰イオン(O2−)が電極を通じて電子の授受を
することにより起電力が発生するからである。FIG. 1 is an explanatory view showing the principle of the first slag layer thickness measuring method. In FIG. 1, 1 is a container, 2 is a molten metal layer, 3 is a slag layer, 4 is an atmospheric layer, and 5 is an electrode. As described above, the slag layer 3 is an electrolyte, and when the electrode is immersed therein, it exhibits characteristics as a chemical battery.
This is because cations (Si2 +, P2 +) in the molten slag
Etc.) and anions (O2-) exchange electrons through the electrodes to generate an electromotive force.
【0007】この第1のスラグ層厚さ測定方法は、電極
5を、溶融金属層2からスラグ層3を通って大気層4ま
で上昇移動させ、この間の電極5と容器1との間の電気
的特性である電極−容器間特性の変化を利用して、スラ
グ層3の厚さを測定するものであり、図1は、この測定
方法の説明図である。溶融金属を収容する転炉等の容器
1は、一般に、金属製の容器の内側に耐火煉瓦を積み上
げて形成されており、容器1だけでは導電性を有しない
が、容器1内に溶融金属を収容することによって、容器
1の内面に金属が付着することにより、容器1の内面と
大地との間が導電性を有するようになる。即ち、容器が
導電性を帯びるようになる。そこで、電極5と大地間の
電気的特性を調べることによって、電極5と容器1との
間の電気的特性である電極−容器間特性を調べることが
できる。この場合、図1において、電極5が溶融金属層
2に位置しているとき(a)は、溶融金属層2が金属の
溶けた状態であるから、電極−容器間特性は導電性であ
る。電極5がスラグ層3に移動すると(b)、電極−容
器間特性は上述の通り発電性となる。電極5がスラグ層
3を抜けて大気層4に移動すると(c)、大気が介在し
て電極−容器間特性は絶縁性となる。そこで、電極5を
溶融金属層2から大気層4へ上昇移動させる際、電極−
容器間特性が導電性から発電性に変化する溶融金属層2
とスラグ層3の境界面を電極5が通過する溶融金属−ス
ラグ界面通過時点7と、電極−容器間特性が発電性から
絶縁性に変化するスラグ層3と大気層4の境界面を電極
5が通過するスラグ−大気界面通過時点8とを検知し、
この間に、電極5が上昇移動した距離を測定することに
より、スラグ層3の厚さを知ることができる。In the first slag layer thickness measuring method, the electrode 5 is moved upward from the molten metal layer 2 through the slag layer 3 to the atmosphere layer 4, and the electric current between the electrode 5 and the container 1 is set between the electrode 5 and the container 1. The thickness of the slag layer 3 is measured by utilizing the change in the characteristic between the electrode and the container, which is a characteristic, and FIG. 1 is an explanatory diagram of this measuring method. A container 1 such as a converter for containing a molten metal is generally formed by stacking refractory bricks inside a metal container, and the container 1 alone does not have conductivity. By containing the metal, the metal adheres to the inner surface of the container 1 so that the space between the inner surface of the container 1 and the ground becomes conductive. That is, the container becomes conductive. Therefore, by examining the electrical characteristics between the electrode 5 and the ground, the electrode-vessel characteristics that are the electrical characteristics between the electrode 5 and the container 1 can be examined. In this case, in FIG. 1, when the electrode 5 is located on the molten metal layer 2 (a), the molten metal layer 2 is in a molten state of the metal, so that the electrode-vessel characteristic is conductive. When the electrode 5 moves to the slag layer 3 (b), the characteristics between the electrode and the container become power generation as described above. When the electrode 5 moves through the slag layer 3 to the atmosphere layer 4 (c), the atmosphere intervenes, and the electrode-vessel characteristics become insulating. Therefore, when the electrode 5 is moved upward from the molten metal layer 2 to the atmosphere layer 4, the electrode 5
Molten metal layer 2 whose characteristics between containers change from conductive to power generating
The electrode 5 passes through the interface between the molten metal and the slag layer 3 at the time when the electrode 5 passes through the interface between the slag layer 3 and the slag layer 3 and the interface between the slag layer 3 and the atmosphere layer 4 where the characteristics between the electrode and the container change from power generation to insulation. Slag passing through the air interface 8 is detected,
During this time, the thickness of the slag layer 3 can be known by measuring the distance that the electrode 5 has moved upward.
【0008】上記の第1のスラグ層厚さ測定方法では、
電極5を上昇移動させているが、電極を下降移動させて
もよい。この場合の第2のスラグ層厚さ測定方法は、溶
融金属層表面にスラグ層が浮遊する溶湯の、前記スラグ
層の厚さを測定する方法であって、前記スラグ層の上層
を占める大気層から前記スラグ層を通って前記溶融金属
層まで電極を降下移動させて、前記溶湯を収容して導電
性を帯びた容器と前記電極との間の電気的特性である電
極−容器間特性を監視し、この電極−容器間特性が、前
記電極が前記大気層にあるときの大気の介在による絶縁
性から、前記電極が前記スラグ層に没入して電解質とし
て機能する前記スラグ層の介在による発電性に移行する
時点である大気−スラグ界面通過時点と、前記電極が前
記スラグ層から前記溶融金属層へ移動して、前記電極−
容器間特性が、前記発電性から前記溶融金属層の介在に
よる導電性に移行する時点であるスラグ−溶融金属界面
通過時点とを検知すると共に、前記大気−スラグ界面通
過時点から前記スラグ−溶融金属界面通過時点までに、
前記電極が移動した移動距離を計測して、前記スラグ層
の厚さとしてなるスラグ層厚さ測定方法である。In the first slag layer thickness measuring method,
Although the electrode 5 is moved upward, the electrode may be moved downward. In this case, the second slag layer thickness measuring method is a method of measuring the thickness of the slag layer of the molten metal in which the slag layer floats on the surface of the molten metal layer, and the air layer occupying the upper layer of the slag layer. From the electrode to the molten metal layer through the slag layer to monitor the electrode-container characteristics, which are the electrical characteristics between the container containing the molten metal and the electrode having conductivity. Then, the characteristics between the electrode and the container, due to the insulation due to the presence of the atmosphere when the electrode is in the air layer, the power generation due to the interposition of the slag layer, which immerses the electrode in the slag layer and functions as an electrolyte. At the time of transition to the atmosphere-slag interface, and the electrode moves from the slag layer to the molten metal layer, the electrode-
The container-to-container characteristic detects a slag-molten metal interface passing time, which is a point in time when the power generation property shifts to conductivity due to the interposition of the molten metal layer, and detects the slag-molten metal from the air-slag interface passing time. By the time of crossing the interface,
This is a slag layer thickness measuring method that measures a moving distance of the electrode and determines the thickness of the slag layer.
【0009】この第2のスラグ層厚さ測定方法の場合、
電極を、大気層からスラグ層を通って溶融金属層まで降
下移動させ、電極−容器間特性が絶縁性から発電性に変
化する大気層とスラグ層の境界面を電極が通過する大気
−スラグ界面通過時点と、電極−容器間特性が発電性か
ら導電性に変化するスラグ層と溶融金属層の境界面を電
極が通過するスラグ−溶融金属界面通過時点とを検知
し、この間に、電極が下降移動した距離を測定すること
により、電極を上昇移動させた場合と同様に、スラグ層
の厚さを知ることができる。In the case of this second slag layer thickness measuring method,
The electrode is moved downward from the atmospheric layer through the slag layer to the molten metal layer, and the electrode-vessel interface changes from insulating to power generation. The passage point and the electrode passing through the slag-molten metal interface when the electrode passes through the interface between the slag layer and the molten metal layer where the characteristics between the electrode and the container change from power generation to electrical conductivity are detected. By measuring the distance moved, the thickness of the slag layer can be known as in the case where the electrode is moved upward.
【0010】上記の第1のスラグ層厚さ測定方法、また
は、第2のスラグ層厚さ測定方法によれば、電極と容器
との間の電気的特性である電極−容器間特性の変化であ
る、導電性、発電性、または、絶縁性の各性質相互間の
変化を利用して測定を行なう。この変化は、インピーダ
ンスの変化のような同質なもの相互間の変化ではなく、
異質なもの相互間の変化であるので、変化を明瞭にとら
えることができ、スラグ層の厚さを正確に測定すること
ができる。また、電極自身は、コスト的には高価ではな
いことから、測定の都度交換してよく、電極に損傷防止
を施す必要がないため、これらのスラグ層厚さ測定方法
によれば、コストの低いスラグ層厚さ測定方法を提供す
ることができる。According to the first slag layer thickness measuring method or the second slag layer thickness measuring method, the electrode-container characteristic, which is the electric characteristic between the electrode and the container, is changed. The measurement is performed by utilizing a change between certain conductive, power-generating, or insulating properties. This change is not a change between homogenous things like a change in impedance,
Since the changes are different from each other, the changes can be clearly recognized, and the thickness of the slag layer can be accurately measured. Further, since the electrode itself is not expensive in terms of cost, it may be replaced every time the measurement is performed, and it is not necessary to prevent the electrode from being damaged. A slag layer thickness measuring method can be provided.
【0011】上記の第1のスラグ層厚さ測定方法、及
び、第2のスラグ層厚さ測定方法における、溶融金属−
スラグ界面通過時点、スラグ−大気界面通過時点、大気
−スラグ界面通過時点、あるいは、スラグ−溶融金属界
面通過時点の検知を、前記容器に対する前記電極の電位
を測定することにより行なうスラグ層厚さ測定方法が考
えられる。まず、この方法による、第3のスラグ層厚さ
測定方法は、上記の第1のスラグ層厚さ測定方法におい
て、前記電極と前記容器との間に、前記電極側を陰極と
した直流電源Vccとこの電源と直列接続された抵抗Rx
を挿入し、且つ、前記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値
を、前記電極が前記スラグ層に没入しているときに、前
記容器の電位を基準電位とした前記電極の電位が前記基
準電位よりも高い高電位となるように設定すると共に、
前記電極を前記溶融金属層から前記大気層まで上昇移動
させて、前記基準電位に対する前記電極の電位を測定
し、前記溶融金属−スラグ界面通過時点として、前記電
極の電位が前記基準電位から前記高電位へ変化する時点
を、また、前記スラグ−大気界面通過時点として、前記
電極の電位が前記高電位から前記基準電位よりも低い低
電位へ変化する時点を、検知してなるスラグ層厚さ測定
方法である。In the first and second slag layer thickness measuring methods, the molten metal-
Slag layer thickness measurement that detects the slag interface passing time, slag-air interface passing time, air-slag interface passing time, or slag-molten metal interface passing time detection by measuring the potential of the electrode with respect to the container. A method is conceivable. First, a third slag layer thickness measuring method according to this method is the same as the above-described first slag layer thickness measuring method, except that a DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode is provided between the electrode and the container. And a resistor Rx connected in series with this power supply
And, when the electrode is immersed in the slag layer, the value of the DC power supply Vcc and the value of the resistor Rx are set such that the potential of the electrode with respect to the potential of the container is higher than the reference potential. As well as high potential
The electrode is moved upward from the molten metal layer to the atmospheric layer to measure the potential of the electrode with respect to the reference potential, and the potential of the electrode is raised from the reference potential to the high potential as the time of passing the molten metal-slag interface. The slag layer thickness measurement is performed by detecting a point in time when the potential of the electrode changes from the high potential to a low potential lower than the reference potential, as a point in time when the potential changes to the slag-air interface. Is the way.
【0012】図2は、この第3のスラグ層厚さ測定方法
に用いられる測定装置の構成を示した説明図である。図
2は、図1の電極5と容器1との間に、電極5側を陰極
とした直流電源Vcc11と、この電源11と直列接続さ
れた抵抗Rx12を挿入し、容器1に対する電極5の電
位、即ち、電極5と容器1との間の電圧を測定する電位
測定手段13を設けたものである。ここで、直流電源1
1と抵抗Rx12の値は、電極がスラグ層に没入してい
るときに、容器1の電位を基準電位とした電極5の電位
が、基準電位よりも高い電位となるように設定されてい
る。FIG. 2 is an explanatory view showing the structure of a measuring device used in the third slag layer thickness measuring method. FIG. 2 shows that a DC power supply Vcc11 having a cathode on the electrode 5 side and a resistor Rx12 connected in series with the power supply 11 are inserted between the electrode 5 and the container 1 in FIG. That is, a potential measuring means 13 for measuring a voltage between the electrode 5 and the container 1 is provided. Here, DC power supply 1
1 and the value of the resistor Rx12 are set such that the potential of the electrode 5 with the potential of the container 1 as the reference potential is higher than the reference potential when the electrode is immersed in the slag layer.
【0013】図3は、図2の等価回路を示したものであ
る。図2において、電極5が、溶融金属層2、スラグ層
3または大気層4の間を移動することは、電気的に見る
と、図3の切換スイッチ19を切り換えるのと同じであ
る。即ち、電極5が溶融金属層2に位置しているとき
(a)は、溶融金属層2が、金属の溶けた状態であるか
ら、電極−容器間特性は導電性であるので、電極5と容
器1との間は溶融金属層2を介した短絡状態となる。電
極5がスラグ層3に位置しているとき(b)は、スラグ
層3が電解質であることから電池特性を示して、電極5
と容器1との間に、スラグ層3の代わりに、起電力がE
oで内部抵抗がRoの電池が接続されているのと同じに
なる。電極5が大気層4に位置しているとき(c)は、
大気が絶縁性を有するから、電極5と容器1との間は、
大気層4を介して開放されていることになる。これらの
各場合の等価回路を、図4の(a)から(c)に示す。
即ち、図2において、容器1の電位を基準電位0(V)
として、電極5が溶融金属層2に位置しているとき
(a)、スラグ層3に位置しているとき(b)、あるい
は、大気層4に位置しているとき(c)の、それぞれの
基準電位に対する電極5の電位を、Va、Vb、Vcと
すると、これらは、それぞれ図4の(a)から(c)に
示すように、Va=0(V)(基準電位)、Vb=(E
oRx−VccRo)/(Ro+Rx)(V)、Vc=−
Vcc(V)(基準電位よりも低い低電位)となる。ここ
で、図4(b)のVbは、前述した直流電源Vccと抵抗
Rxの値の設定により、基準電位である容器1の電位に
対して、この基準電位よりも高い高電位であり、図4
(b)のアースに対してプラス電位となる。一般には、
Rxは数百キロオーム台、スラグ層3が示す電池特性に
おける内部抵抗Roは数十から数百オーム程度であるこ
とから、図4(b)に示すように、VbはEoにほぼ等
しくなる。この起電力は、アースに対して陽極性である
ので、Vbはプラス電位となる。FIG. 3 shows an equivalent circuit of FIG. In FIG. 2, the movement of the electrode 5 between the molten metal layer 2, the slag layer 3 and the atmosphere layer 4 is the same as switching the changeover switch 19 in FIG. That is, when the electrode 5 is located on the molten metal layer 2 (a), since the molten metal layer 2 is in a molten state of metal, the electrode-vessel characteristic is conductive. A short circuit state occurs between the container 1 and the molten metal layer 2. When the electrode 5 is located on the slag layer 3 (b), the battery characteristics are shown because the slag layer 3 is an electrolyte.
In place of the slag layer 3 between the
At o, it is the same as when a battery with an internal resistance of Ro is connected. When the electrode 5 is located in the atmosphere layer 4 (c),
Since the atmosphere has an insulating property, the space between the electrode 5 and the container 1 is
It is open through the atmosphere layer 4. Equivalent circuits in each of these cases are shown in FIGS.
That is, in FIG. 2, the potential of the container 1 is set to the reference potential 0 (V).
When the electrode 5 is located on the molten metal layer 2 (a), when the electrode 5 is located on the slag layer 3 (b), or when the electrode 5 is located on the atmosphere layer 4 (c), Assuming that the potentials of the electrode 5 with respect to the reference potential are Va, Vb, and Vc, these are Va = 0 (V) (reference potential) and Vb = ( E
oRx−VccRo) / (Ro + Rx) (V), Vc = −
Vcc (V) (low potential lower than the reference potential). Here, Vb in FIG. 4B is a higher potential than the reference potential, which is higher than the potential of the container 1, which is the reference potential, by setting the values of the DC power supply Vcc and the resistance Rx described above. 4
The potential becomes positive with respect to the ground of (b). Generally,
Since Rx is on the order of several hundreds of ohms and the internal resistance Ro in the battery characteristics indicated by the slag layer 3 is on the order of tens to hundreds of ohms, Vb is substantially equal to Eo as shown in FIG. Since this electromotive force is positive with respect to the ground, Vb has a positive potential.
【0014】上記の測定回路を用いて、電極5を、溶融
金属層2からスラグ層3を通って大気層4まで上昇移動
させた場合の、容器1の電位を基準電位とした電極5の
電位を測定すると、図5のようになる。Ta時点で測定
を開始し、電極5が溶融金属層2に位置しているとき
(a)は、Vaで0(V)である。電極5が溶融金属層
2からスラグ層3に移行するTb時点、即ち、溶融金属
−スラグ界面通過時点では、Vbでプラス電位となる。
さらに、接触子5がスラグ層3から大気層4に移行する
Tc時点、即ち、スラグ−大気界面通過時点では、Vc
で−Vcc(V)となり、マイナス電位となる。そうする
と、電極5の電位が0(V)からプラス電位に変化した
時点、即ち、基準電位からこの基準電位よりも高い高電
位へ変化した時点を検知すれば、溶融金属−スラグ界面
通過時点を検知したことになり、電極5の電位が、プラ
ス電位からマイナス電位に変化した時点、即ち、基準電
位よりも高い高電位から基準電位よりも低い低電位へ変
化した時点を検知すればスラグ−大気界面通過時点を検
知したことになる。そこで、これらの検知を基に、溶融
金属−スラグ界面通過時点からスラグ−大気界面通過時
点までに、電極5が移動した移動距離を求めることによ
り、スラグ層3の厚さを知ることができる。When the electrode 5 is moved upward from the molten metal layer 2 to the atmosphere layer 4 through the slag layer 3 using the above-described measuring circuit, the potential of the electrode 5 is set to the potential of the container 1 as a reference potential. Is obtained as shown in FIG. When the measurement is started at the point of time Ta and the electrode 5 is located on the molten metal layer 2 (a), Va is 0 (V). At the time Tb when the electrode 5 shifts from the molten metal layer 2 to the slag layer 3, that is, at the time of passing through the molten metal-slag interface, the potential becomes Vb plus potential.
Further, at the time Tc when the contact 5 shifts from the slag layer 3 to the atmosphere layer 4, that is, at the time of passing through the slag-air interface, Vc
At -Vcc (V), resulting in a negative potential. Then, when the time when the potential of the electrode 5 changes from 0 (V) to the positive potential, that is, the time when the potential changes from the reference potential to a higher potential higher than the reference potential, is detected, the time when the molten metal passes through the slag interface is detected. If the potential of the electrode 5 changes from a positive potential to a negative potential, that is, from a high potential higher than the reference potential to a low potential lower than the reference potential, the slag-air interface is detected. This means that the passage point has been detected. Then, based on these detections, the thickness of the slag layer 3 can be known by calculating the moving distance of the electrode 5 from the time of passing through the molten metal-slag interface to the time of passing through the slag-atmosphere interface.
【0015】上記の第3のスラグ層厚さ測定方法では、
電極を上昇移動させているが、電極を下降移動させた場
合についても、同様の原理で測定することができる。こ
の場合の第4のスラグ層厚さ測定方法は、上記の第2の
スラグ層厚さ測定方法において、前記電極と前記容器と
の間に、前記電極側を陰極とした直流電源Vccとこの電
源と直列接続された抵抗Rxを挿入し、且つ、前記直流
電源Vccと前記抵抗Rxの値を、前記電極が前記スラグ
層に没入しているときに、前記容器の電位を基準電位と
した前記電極の電位が、前記基準電位よりも高い高電位
となるように設定すると共に、前記電極を前記大気層か
ら前記溶融金属層まで降下移動させて、前記基準電位に
対する前記電極の電位を測定し、前記大気−スラグ界面
通過時点として、前記電極の電位が前記基準電位よりも
低い低電位から前記高電位へ変化する時点を、また、前
記スラグ−溶融金属界面通過時点として、前記電極の電
位が前記高電位から前記基準電位へ変化する時点を、検
知してなるスラグ層厚さ測定方法である。In the third slag layer thickness measuring method,
Although the electrode is moved upward, the same principle can be used for measurement when the electrode is moved downward. In this case, the fourth slag layer thickness measuring method is the same as the above-mentioned second slag layer thickness measuring method, except that a DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode is provided between the electrode and the container. And a resistor Rx connected in series with the DC power supply Vcc and the value of the resistor Rx, and the electrode with the potential of the container as a reference potential when the electrode is immersed in the slag layer. The potential is set to be a high potential higher than the reference potential, and the electrode is moved down from the atmospheric layer to the molten metal layer, and the potential of the electrode with respect to the reference potential is measured. The time at which the potential of the electrode changes from a low potential lower than the reference potential to the high potential as the time of passage through the atmosphere-slag interface, and the time at which the potential of the electrode passes through the high potential as the time of passage through the slag-molten metal interface. Electric potential This is a method of measuring the slag layer thickness by detecting the time when the slag changes to the reference potential.
【0016】上記の第3のスラグ層厚さ測定方法、また
は、第4のスラグ層厚さ測定方法によれば、電極の電位
の変化が、基準電位と、この基準電位よりも高い高電位
と、この基準電位よりも低い低電位のいずれかへの変化
であり、変化をデジタル的にとらえることができるの
で、変化の検知を正確に行なうことができ、これらの検
知を基にして、電極の移動距離を正確に求めることがで
きることから、スラグ層の厚さを正確に知ることができ
る。また、電極に接続されたコネクタなどの接触抵抗に
より、電極と容器との間のインピーダンスが変化して
も、電極の電位の変化は、基準電位と、この基準電位よ
りも高い高電位と、この基準電位よりも低い低電位のい
ずれかへの変化であることに変わりはないので、上記の
測定方法は、電極と容器との間のインピーダンスの変化
の影響を受けにくい方法といえる。According to the third slag layer thickness measuring method or the fourth slag layer thickness measuring method, the change in the potential of the electrode is determined by the reference potential and the high potential higher than the reference potential. This is a change to any of the lower potentials lower than the reference potential, and the change can be captured digitally, so that the change can be accurately detected. Since the moving distance can be accurately obtained, the thickness of the slag layer can be accurately known. Further, even if the impedance between the electrode and the container changes due to the contact resistance of a connector or the like connected to the electrode, the change in the potential of the electrode is the reference potential, the high potential higher than the reference potential, Since the change is still to any of the low potentials lower than the reference potential, the above-described measurement method can be said to be a method that is hardly affected by a change in impedance between the electrode and the container.
【0017】上記の第1、第2、第3、または第4のス
ラグ層厚さ測定方法では、電極の移動距離を直接測定し
ているが、前記電極の移動速度を一定とし、前記大気−
スラグ界面通過時点から前記スラグ−溶融金属界面通過
時点まで、あるいは、前記溶融金属−スラグ界面通過時
点から前記スラグ−大気界面通過時点までの、前記電極
の移動時間を測定し、この移動時間と電極の移動速度か
ら、演算で電極の移動距離を求めるようにしてもよい。
即ち、第5のスラグ層厚さ測定方法として、上記の第
1、第2、第3、または第4のスラグ層厚さ測定方法に
おいて、前記電極の上昇移動または降下移動の移動速度
を一定とすると共に、前記電極を前記溶融金属層から前
記大気層まで上昇移動させる方法を用いた場合は、前記
溶融金属−スラグ界面通過時点から前記スラグ−大気界
面通過時点までの、前記電極の移動時間を計測し、前記
電極を前記大気層から前記溶融金属層まで降下移動させ
る方法を用いた場合は、前記大気−スラグ界面通過時点
から前記スラグ−溶融金属界面通過時点までの、前記電
極の移動時間を計測し、前記電極の前記移動距離を計測
するのに代えて、前記電極の前記移動速度と前記移動時
間から、演算により前記電極の前記移動距離を求めてな
るスラグ層厚さ測定方法が存在する。In the first, second, third, or fourth slag layer thickness measuring method, the moving distance of the electrode is directly measured.
From the time of passing the slag interface to the time of passing the slag-molten metal interface, or from the time of passing the molten metal-slag interface to the time of passing the slag-atmosphere interface, the moving time of the electrode is measured. The moving distance of the electrode may be obtained by calculation from the moving speed.
That is, as a fifth slag layer thickness measuring method, in the above-described first, second, third, or fourth slag layer thickness measuring method, the moving speed of the upward movement or the downward movement of the electrode is constant. And, when using a method of moving the electrode upward from the molten metal layer to the atmosphere layer, the moving time of the electrode from the molten metal-slag interface passage time to the slag-air interface passage time, Measure, when using the method of moving the electrode down from the atmospheric layer to the molten metal layer, the air-moving time of the electrode from the air-slag interface passing time to the slag-molten metal interface passing time, Instead of measuring and measuring the moving distance of the electrode, a slag layer thickness measurement is obtained by calculating the moving distance of the electrode from the moving speed and the moving time of the electrode. Law exists.
【0018】この方法によれば、電極の移動距離を直接
測定する必要がなく、測定方法が簡便になる。According to this method, it is not necessary to directly measure the moving distance of the electrode, and the measuring method is simplified.
【0019】次に、本発明のスラグ層厚さ測定装置につ
いて説明する。まず、第1のスラグ層厚さ測定装置は、
電極と、溶融金属層表面にスラグ層が浮遊する溶湯を収
容して導電性を帯びた容器と、前記電極を前記溶融金属
層から前記スラグ層を通って前記スラグ層の上層を占め
る大気層まで上昇移動させ、あるいは、前記大気層から
前記スラグ層を通って前記溶融金属層まで降下移動させ
る電極移動手段と、前記電極と前記容器との間に、前記
電極側を陰極とした直流電源Vccとこの電源と直列接続
された抵抗Rxを挿入すると共に、前記直流電源Vccと
前記抵抗Rxの値を、前記電極が前記スラグ層に没入し
ているときに、前記容器の電位を基準電位として、前記
電極の電位が前記基準電位よりも高い電位となるように
設定して形成された測定回路と、前記基準電位に対する
前記電極の電位を測定する電位測定手段と、前記電位測
定手段が検知した、前記基準電位から前記高電位へ変化
する時点から、前記高電位から前記基準電位よりも低い
低電位へ変化する時点までの、あるいは、前記低電位か
ら前記高電位へ変化する時点から、前記高電位から前記
基準電位へ変化する時点までの、前記電極の移動距離を
計測する電極移動距離計測手段と、で構成されてなるス
ラグ層厚さ測定装置である。Next, the slag layer thickness measuring apparatus of the present invention will be described. First, the first slag layer thickness measuring device
An electrode, a container containing a molten metal in which a slag layer floats on the surface of the molten metal layer, and a container having conductivity, and transferring the electrode from the molten metal layer to the atmosphere layer occupying the upper layer of the slag layer through the slag layer. An electrode moving means for moving upward or moving downward from the atmospheric layer through the slag layer to the molten metal layer, and a DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode between the electrode and the container. A resistor Rx connected in series with this power supply is inserted, and the values of the DC power supply Vcc and the resistance Rx are determined by using the potential of the container as a reference potential when the electrode is immersed in the slag layer. A measuring circuit formed by setting the potential of the electrode to be higher than the reference potential, a potential measuring means for measuring the potential of the electrode with respect to the reference potential, and the potential measuring means detecting From the time when the reference potential changes to the high potential, from the time when the high potential changes to a low potential lower than the reference potential, or from the time when the low potential changes to the high potential, the high potential And an electrode moving distance measuring means for measuring the moving distance of the electrode from the time when the voltage changes to the reference potential.
【0020】この第1のスラグ層厚さ測定装置は、電極
を溶融金属層からスラグ層を通ってスラグ層の上層を占
める大気層まで上昇移動させる場合は、電位測定手段
が、溶湯を収容する容器と電極との間の電極−容器間特
性が、導電性から発電性へ移行する溶融金属−スラグ界
面通過時点として、電極の電位が、基準電位から基準電
位より高い高電位へ変化する時点を検知すると共に、発
電性から絶縁性へ移行するスラグ−大気界面通過時点と
して、電極の電位が、高電位から基準電位より低い低電
位へ変化する時点を検知する。そして、電極移動距離計
測手段が、溶融金属−スラグ界面通過時点からスラグ−
大気界面通過時点までの間の電極の移動距離を求めて、
スラグ層の厚さとする。また、大気層からスラグ層を通
って溶融金属層まで、電極を降下移動させる場合は、電
位測定手段が、溶湯を収容する容器と電極との間の電極
−容器間特性が、電極が大気層にあるときの大気の介在
による絶縁性から、電解質として機能するスラグ層に没
入して発電性に移行する大気−スラグ界面通過時点とし
て、電極の電位が、基準電位より低い低電位から基準電
位より高い高電位へ変化する時点を検知すると共に、電
極−容器間特性が、発電性から、電極が溶融金属層へ没
入して導電性に移行するスラグ−溶融金属界面通過時点
として、電極の電位が、高電位から基準電位へ変化する
時点を検知する。そして電極移動距離計測手段が、大気
−スラグ界面通過時点からスラグ−溶融金属界面通過時
点までの間の電極の移動距離を求め、これをスラグ層の
厚さとする。In the first slag layer thickness measuring device, when the electrode is moved upward from the molten metal layer through the slag layer to the atmosphere layer occupying the upper layer of the slag layer, the potential measuring means contains the molten metal. As the time at which the electrode-vessel characteristic between the vessel and the electrode passes through the molten metal-slag interface at which transition from conductivity to power generation occurs, the time at which the potential of the electrode changes from the reference potential to a higher potential higher than the reference potential. At the same time, the time when the potential of the electrode changes from the high potential to the low potential lower than the reference potential is detected as the time of passing through the slag-atmosphere interface where the power generation changes to the insulating property. Then, the electrode moving distance measuring means detects the slag from the time of passage through the molten metal-slag interface.
Find the moving distance of the electrode up to the time of passing through the air interface,
The thickness of the slag layer. When the electrode is moved downward from the atmospheric layer to the molten metal layer through the slag layer, the potential measuring means determines the characteristics of the electrode-container between the container containing the molten metal and the electrode, and indicates that the electrode is in the atmospheric layer. As the air-slag interface passes through the air-slag interface, where the electrode enters the slag layer functioning as an electrolyte and shifts to power generation due to the insulating properties due to the interposition of the atmosphere when the electrode is at a potential lower than the reference potential, Along with detecting the point of time when the electrode potential changes to a high potential, the electrode-vessel characteristic changes from the power generation property to the slag-molten metal interface point where the electrode enters the molten metal layer and transitions to electrical conductivity. , The point in time when the potential changes from the high potential to the reference potential is detected. Then, the electrode moving distance measuring means obtains the moving distance of the electrode from the time of passing through the air-slag interface to the time of passing through the slag-molten metal interface, and sets this as the thickness of the slag layer.
【0021】即ち、この装置は、上述の第3のスラグ層
厚さ測定方法、または、第4のスラグ層厚さ測定方法に
基づいて、スラグ層の厚さを求める装置であり、その作
用、効果は、上述の第3のスラグ層厚さ測定方法、また
は、第4のスラグ層厚さ測定方法と同様であるので、説
明を省略する。That is, this apparatus is an apparatus for determining the thickness of a slag layer based on the third slag layer thickness measuring method or the fourth slag layer thickness measuring method described above. The effect is similar to that of the third slag layer thickness measuring method or the fourth slag layer thickness measuring method described above, and therefore the description is omitted.
【0022】上記の第1のスラグ層厚さ測定装置では、
電極の移動距離を、直接測定する電極移動距離計測手段
により求めているが、電極の移動速度と移動時間とか
ら、演算により求める第2のスラグ層厚さ測定装置も考
えられる。この第2のスラグ層厚さ測定装置は、電極
と、溶融金属層表面にスラグ層が浮遊する溶湯を収容し
て導電性を帯びた容器と、移動速度を一定として、前記
電極を、前記溶融金属層から前記スラグ層を通って前記
スラグ層の上層を占める大気層まで上昇移動させ、ある
いは、前記大気層から前記スラグ層を通って前記溶融金
属層まで、降下移動させる電極移動手段と、前記電極と
前記容器との間に、前記電極側を陰極とした直流電源V
ccと、この電源と直列接続された抵抗Rxを挿入すると
共に、前記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値を、前記電
極が前記スラグ層に没入しているときに、前記容器の電
位を基準電位として、前記電極の電位が前記基準電位よ
りも高い電位となるように設定して形成された測定回路
と、前記基準電位に対する前記電極の電位を測定する電
位測定手段と、前記電位測定手段が検知した、前記基準
電位から前記高電位へ変化する時点から、前記高電位か
ら前記基準電位よりも低い低電位へ変化する時点まで
の、あるいは、前記低電位から前記高電位へ変化する時
点から、前記高電位から前記基準電位へ変化する時点ま
での、前記電極の移動時間を計測する電極移動時間計測
手段と、前記電極の前記移動速度と前記移動時間とか
ら、演算により前記電極の移動距離を求める電極移動距
離演算手段と、で構成されてなるスラグ層厚さ測定装置
である。In the first slag layer thickness measuring device,
Although the moving distance of the electrode is obtained by the electrode moving distance measuring means for directly measuring, a second slag layer thickness measuring device obtained by calculation from the moving speed and the moving time of the electrode is also conceivable. This second slag layer thickness measuring apparatus comprises: an electrode; a conductive container containing a molten metal in which the slag layer floats on the surface of the molten metal layer; Electrode moving means for moving upward from the metal layer through the slag layer to the atmospheric layer occupying the upper layer of the slag layer, or moving downward from the atmospheric layer through the slag layer to the molten metal layer, DC power supply V between the electrode and the container, the electrode side being a cathode
cc and a resistor Rx connected in series with the power source, and the values of the DC power source Vcc and the resistor Rx are set to a reference potential when the electrode is immersed in the slag layer. A measuring circuit formed by setting the potential of the electrode to be higher than the reference potential; a potential measuring means for measuring the potential of the electrode with respect to the reference potential; From the time when the reference potential changes to the high potential, from the time when the high potential changes to a low potential lower than the reference potential, or from the time when the low potential changes to the high potential, The electrode moving time measuring means for measuring the moving time of the electrode, from the time when the potential changes to the reference potential, and the moving speed and the moving time of the electrode, and the electrode And an electrode moving distance calculating means for calculating a moving distance of the slag layer.
【0023】この第2のスラグ層厚さ測定装置は、電極
の移動距離を、電極の移動速度と移動時間とから、演算
により求めるので、第5のスラグ層厚さ測定方法と同様
の効果を有する。また、電極の移動距離を、電極の移動
速度と移動時間とから、演算により求めること以外は、
上記の第1のスラグ層厚さ測定装置と全く同じ構成であ
り、その作用、効果も上記の第1のスラグ層厚さ測定装
置と全く同じである。The second slag layer thickness measuring device calculates the moving distance of the electrode from the moving speed and the moving time of the electrode, and thus has the same effect as the fifth slag layer thickness measuring method. Have. Also, except that the moving distance of the electrode is obtained by calculation from the moving speed and the moving time of the electrode,
The configuration is exactly the same as that of the above-mentioned first slag layer thickness measuring device, and the operation and effect are exactly the same as those of the above-mentioned first slag layer thickness measuring device.
【0024】上記の第2のスラグ層厚さ測定装置におい
て、電極の移動速度を、2個の電極を用いて測定する第
3のスラグ層厚さ測定装置が考えられる。この第3のス
ラグ層厚さ測定装置は、上記の第2のスラグ層厚さ測定
装置において、前記電極に加えて、電極を1個追加する
と共に、これらの2個の電極の下端を、その移動方向に
一定距離だけ離して設けると共に、これらの電極を2個
同時に移動させることにより、前記容器に対する2個の
各前記電極の検知する電位の時間的ずれを測定すると共
に、この時間的ずれと前記一定距離とから前記移動速度
を求める移動速度検出手段を設けてなるスラグ層厚さ測
定装置である。In the above-mentioned second slag layer thickness measuring apparatus, a third slag layer thickness measuring apparatus which measures the moving speed of the electrode by using two electrodes is conceivable. This third slag layer thickness measuring device is the same as the above-mentioned second slag layer thickness measuring device, except that one electrode is added in addition to the electrodes, and the lower ends of these two electrodes are connected to the same. By disposing the electrodes at a fixed distance in the moving direction and simultaneously moving two of these electrodes, the time lag of the potential detected by each of the two electrodes with respect to the container is measured, and the time lag is measured. A slag layer thickness measuring device provided with a moving speed detecting means for obtaining the moving speed from the fixed distance.
【0025】図6(a)は、この第3のスラグ層厚さ測
定装置に用いられる移動速度検出手段の速度検出原理の
説明図である。図6(a)において、電極22の下端は
電極21の下端よりも、移動方向である上方向に距離D
だけ離して設けられており、電極21及び電極22はそ
れぞれ測定装置23の第I入力及び第2入力に接続され
ている。また、測定装置23における、容器1に対する
電極21、22の電位の測定方法は、前述の電極の電位
測定方法と同様の方法を用いる。そこで、電極21、2
2を2個同時に、溶融金属層2からスラグ層3を通って
大気層4まで上昇移動させると、電極21、22の電位
は、図6(b)のように、第I入力と第2入力とでは、
Tだけずれることになる。そうすると、電極21、22
の上昇移動速度Sは、S=D/Tで求められる。このス
ラグ層厚さ測定装置によれば、電極の移動速度を予め定
めておく必要がない。FIG. 6A is an explanatory diagram of the principle of speed detection by the moving speed detecting means used in the third slag layer thickness measuring device. In FIG. 6A, the lower end of the electrode 22 is located above the lower end of the electrode 21 by a distance D in the upward direction, which is the moving direction.
And the electrodes 21 and 22 are connected to the I and the second inputs of the measuring device 23, respectively. Further, the method of measuring the potential of the electrodes 21 and 22 with respect to the container 1 in the measuring device 23 uses the same method as the above-described method of measuring the potential of the electrodes. Therefore, the electrodes 21, 2
When two electrodes 2 are simultaneously moved upward from the molten metal layer 2 through the slag layer 3 to the atmosphere layer 4, the potentials of the electrodes 21 and 22 become as shown in FIG. And
It will be shifted by T. Then, the electrodes 21 and 22
Is obtained by S = D / T. According to this slag layer thickness measuring device, it is not necessary to determine the moving speed of the electrode in advance.
【0026】上述した第1のスラグ層厚さ測定装置から
第3のスラグ層厚さ測定装置は、溶融金属を対象として
いるが、溶融金属として溶鋼を用いることができる。Although the first to third slag layer thickness measuring devices described above are directed to molten metal, molten steel can be used as the molten metal.
【0027】溶融金属として溶鋼を用いたスラグ層厚さ
測定装置では、これに使用される電極の材質を、Mo、C
o、Cr、Mnの中から、少なくとも一つを含む鉄の合金と
することが推奨される。上述したスラグ層厚さ測定装置
では、容器内の溶湯が高温であり、この溶湯に浸漬した
電極は、時間がたつと溶融してしまう。そこで、溶融す
るまでの時間をできるだけ長くすることが望ましいが、
この点で、上記の合金は溶融しにくく、電極の材質とし
て優れている。In the slag layer thickness measuring apparatus using molten steel as the molten metal, the material of the electrodes used for the slag layer is Mo, C
It is recommended to use an iron alloy containing at least one of o, Cr and Mn. In the slag layer thickness measuring device described above, the molten metal in the container is at a high temperature, and the electrodes immersed in the molten metal will melt over time. Therefore, it is desirable to make the time until melting as long as possible,
In this respect, the above alloy is difficult to melt and is excellent as a material of the electrode.
【0028】上述した各スラグ層厚さ測定装置におい
て、スラグ層の厚さを測定する際、酸素濃度の測定が必
要な場合に、電極を酸素プローブの溶鋼電極と併用して
用いるようにしても良い。このようにすることにより、
同時に、スラグ層の厚さの測定と、酸素濃度の測定を行
なうことができると共に、電極を併用できるので、測定
装置のコスト低減を図ることができる。In each slag layer thickness measuring device described above, when measuring the slag layer thickness, if the oxygen concentration needs to be measured, the electrode may be used in combination with the molten steel electrode of the oxygen probe. good. By doing this,
At the same time, the measurement of the thickness of the slag layer and the measurement of the oxygen concentration can be performed, and the electrodes can be used together, so that the cost of the measuring device can be reduced.
【0029】また、上記のスラグ層厚さ測定装置におい
て、酸素プローブの溶鋼電極と併用する電極と、酸素プ
ローブのジルコニア極との下部先端位置をそろえると共
に、双方の先端部分以外の部分を石英管等の防護用パイ
プで覆って用いるようにしても良い。このようにするこ
とにより、電極と、酸素プローブのジルコニア極の双方
に対して、スラグが付着するのを防止でき、また、同時
に、スラグ層の厚さの測定と、酸素濃度の測定を行なう
ことができると共に、電極を併用できるので、測定装置
のコスト低減を図ることができる。In the above slag layer thickness measuring apparatus, the lower tip position of the electrode used in combination with the molten steel electrode of the oxygen probe and the zirconia electrode of the oxygen probe are aligned, and a portion other than both tip portions is quartz tube. It may be used by covering with a protection pipe such as. By doing so, it is possible to prevent slag from being attached to both the electrode and the zirconia electrode of the oxygen probe, and simultaneously measure the thickness of the slag layer and measure the oxygen concentration. In addition, since the electrodes can be used together, the cost of the measuring device can be reduced.
【0030】また、上述した各スラグ層厚さ測定装置に
おいて、電極を溶鋼温度測定プローブへ取り付けて用い
るようにしても良い。このようにすることにより、同時
に、スラグ層の厚さの測定と、溶鋼温度の測定を行なう
ことができると共に、電極を併用できるので、測定装置
のコスト低減を図ることができる。In each of the above-described slag layer thickness measuring devices, an electrode may be attached to a molten steel temperature measuring probe for use. By doing so, the measurement of the thickness of the slag layer and the measurement of the molten steel temperature can be performed at the same time, and the electrodes can be used together, so that the cost of the measuring device can be reduced.
【0031】ところで、転炉等の溶融金属を収容した容
器では、下部に浸漬管を備えた真空槽を溶融金属上に浮
遊するスラグの上方に配設すると共に、浸漬管を溶融金
属内に浸漬させ、真空槽内に溶融金属を取り込んで、C
a等を加えて、溶融金属中のスラグ成分の粒子を凝集さ
せることにより、溶融金属中のスラグ成分を取り除きや
すくしている。この場合、浸漬管を水冷する必要があ
り、この冷却水と溶融金属とが触れると爆発を生じる恐
れがあるので、真空槽の溶融金属層表面からの高さの位
置制御が必要であり、このため、溶融金属層の表面レベ
ル位置を測定する必要がある。上述した説明は、スラグ
層厚さ測定方法またはその装置に関するものであるが、
これに用いられている原理は、スラグ層厚さの測定のみ
ならず、溶融金属層の表面レベル位置の測定にも使用す
ることができるので、次に、スラグ層厚さの測定と共
に、溶融金属層の表面レベル位置、即ち、溶湯を収容し
た容器の開口部上方で、容器から予め定められた一定距
離離れて位置する定点から溶融金属層の表面までの距離
の測定を行なう方法について述べる。In the case of a container containing molten metal, such as a converter, a vacuum tank provided with a dip tube at the bottom is disposed above the slag floating on the molten metal, and the dip tube is dipped in the molten metal. And take the molten metal into the vacuum chamber,
By adding a and the like to aggregate the particles of the slag component in the molten metal, the slag component in the molten metal is easily removed. In this case, it is necessary to water-cool the immersion tube, and if this cooling water comes into contact with the molten metal, an explosion may occur. Therefore, it is necessary to measure the surface level position of the molten metal layer. The above description relates to a slag layer thickness measuring method or its apparatus,
The principle used here can be used not only for measuring the slag layer thickness, but also for measuring the surface level position of the molten metal layer. A method for measuring a surface level position of the layer, that is, a method of measuring a distance from a fixed point located at a predetermined fixed distance from the container to the surface of the molten metal layer above the opening of the container containing the molten metal will be described.
【0032】この方法における、第1のスラグ層厚さ及
び溶融金属層表面レベル位置測定方法は、溶融金属層表
面にスラグ層が浮遊する溶湯を収容して導電性を帯びた
容器の開口部上方で、前記容器から予め定められた一定
距離離れて位置する定点から前記溶融金属層の表面まで
の距離、及び、前記スラグ層の厚さを測定する方法であ
って、前記溶融金属層から前記スラグ層を通って前記ス
ラグ層の上層を占める大気層中の前記定点まで電極を上
昇移動させて、前記容器と前記電極との間の電気的特性
である電極−容器間特性を監視し、この電極−容器間特
性が、前記電極が前記溶融金属層に没入しているときの
前記溶融金属層の介在による導電性から、前記電極が前
記スラグ層へ移動して電解質として機能する前記スラグ
層の介在による発電性に移行する時点である溶融金属−
スラグ界面通過時点と、前記電極が前記スラグ層から前
記大気層へ脱出して、前記電極−容器間特性が、前記発
電性から、前記大気層の介在による絶縁性に移行する時
点であるスラグ−大気界面通過時点とを検知すると共
に、前記溶融金属−スラグ界面通過時点から前記スラグ
−大気界面通過時点までに、前記電極が移動した移動距
離を計測して、前記スラグ層の厚さとすると共に、前記
溶融金属−スラグ界面通過時点から前記定点までに、前
記電極が移動した移動距離を計測して、前記定点から前
記溶融金属層の表面までの距離としてなるスラグ層厚さ
及び溶融金属層表面レベル位置測定方法である。In this method, the first method for measuring the thickness of the slag layer and the position of the molten metal layer surface level is that the molten metal in which the slag layer floats on the surface of the molten metal layer is provided above the opening of the conductive container. In a method for measuring the distance from a fixed point located at a predetermined constant distance from the container to the surface of the molten metal layer, and the thickness of the slag layer, wherein the slag from the molten metal layer The electrode is moved upward to the fixed point in the atmospheric layer occupying the upper layer of the slag layer through the layer, and the electrode-container characteristic, which is the electric characteristic between the container and the electrode, is monitored. -The inter-container characteristics, the conductivity of the molten metal layer when the electrode is immersed in the molten metal layer, from the conductivity of the molten metal layer, the electrode moves to the slag layer, the presence of the slag layer that functions as an electrolyte Departure by Molten metal is a time to move to sex -
A slag which is a point in time when the electrode escapes from the slag layer to the atmosphere layer when the electrode passes through the slag interface and the electrode-vessel characteristic shifts from the power generation property to the insulation property due to the interposition of the atmosphere layer. Along with detecting the air interface passing time, and from the molten metal-slag interface passing time to the slag-air interface passing time, the moving distance of the electrode was measured, and the thickness of the slag layer, From the time of passing the molten metal-slag interface to the fixed point, the moving distance of the electrode was measured, and the slag layer thickness and the molten metal layer surface level as the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer This is a position measurement method.
【0033】図7は、上記の方法の測定原理を示した説
明図である。上記の方法では、図7において、溶融金属
層表面にスラグ層が浮遊する溶湯を収容して導電性を帯
びた容器1の開口部上方で、容器1から予め定められた
一定距離離れた位置を、定点9とし、電極5を、溶融金
属層からスラグ層を通ってスラグ層の上層を占める大気
層中の定点9まで電極を上昇移動させて、この間の電極
5と容器1との間の電気的特性である電極−容器間特性
の変化を利用して、スラグ層の厚さ6及び、定点9から
溶融金属層2の表面までの距離10を測定するものであ
る。上記の方法では、スラグ層の厚さ6の測定方法は、
第1のスラグ層厚さ測定方法と全く同じである。また、
定点9から溶融金属層2の表面までの距離10の測定に
用いられる溶融金属−スラグ界面通過時点7の検知方法
も第1のスラグ層厚さ測定方法と全く同じであり、この
溶融金属−スラグ界面通過時点7から定点9に至るまで
電極5が移動した距離を測定することにより定点9から
溶融金属層2の表面までの距離10を求めることができ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the measurement principle of the above method. In the above method, in FIG. 7, a position which is separated from the container 1 by a predetermined fixed distance above the opening of the container 1 which holds the molten metal in which the slag layer floats on the surface of the molten metal layer and has conductivity. The electrode 5 is moved upward from the molten metal layer through the slag layer to a fixed point 9 in the atmospheric layer occupying the upper layer of the slag layer, and the electrode 5 is moved between the electrode 5 and the container 1 during this time. The thickness 6 of the slag layer and the distance 10 from the fixed point 9 to the surface of the molten metal layer 2 are measured by utilizing the change in the characteristic between the electrode and the container, which is a characteristic characteristic. In the above method, the measuring method of the thickness 6 of the slag layer is:
It is exactly the same as the first slag layer thickness measuring method. Also,
The method of detecting the point 7 of passing through the molten metal-slag interface used for measuring the distance 10 from the fixed point 9 to the surface of the molten metal layer 2 is exactly the same as the first slag layer thickness measuring method. The distance 10 from the fixed point 9 to the surface of the molten metal layer 2 can be obtained by measuring the distance that the electrode 5 has moved from the interface passing point 7 to the fixed point 9.
【0034】上記の方法では、電極5を上昇移動させて
いるが、電極を下降移動させてもよい。また、上記で述
べたとおり、図7において、溶融金属層の表面レベル位
置の測定は、即ち、定点9から溶融金属層2の表面まで
の距離10を測定することである。ここでいう定点から
溶融金属層の表面までの距離を求めることは、溶融金属
−スラグ界面通過時点から定点に至るまで、あるいは、
定点からスラグ−溶融金属界面通過時点に至るまでに、
電極5が移動した距離または時間を測定することで行な
うことができ、溶融金属−スラグ界面通過時点あるいは
スラグ−溶融金属界面通過時点の検知は、上述した各ス
ラグ層厚さ測定方法において使用されている検知方法が
そのまま使用できる。そこで、第2、第3、第4、また
は第5のスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レベル位置測
定方法、あるいは、第1、または第2のスラグ層厚さ及
び溶融金属層表面レベル位置測定装置として、上述した
各スラグ層厚さ測定方法あるいは上述した各スラグ層厚
さ測定装置を応用することにより、以下に示す方法及び
装置が考えられる。In the above method, the electrode 5 is moved upward, but the electrode may be moved downward. Further, as described above, in FIG. 7, the measurement of the surface level position of the molten metal layer means that the distance 10 from the fixed point 9 to the surface of the molten metal layer 2 is measured. Determining the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer here is from the time of passing the molten metal-slag interface to the fixed point, or
From the fixed point to the point of passing through the slag-molten metal interface,
It can be performed by measuring the distance or time that the electrode 5 has moved, and the detection of the time of passage through the molten metal-slag interface or the time of passage through the slag-molten metal interface is used in each of the slag layer thickness measurement methods described above. Detection method can be used as is. Therefore, the second, third, fourth, or fifth slag layer thickness and molten metal layer surface level position measurement method, or the first or second slag layer thickness and molten metal layer surface level position measurement By applying each of the above-described slag layer thickness measuring methods or each of the above-described slag layer thickness measuring apparatuses as the apparatus, the following methods and apparatuses can be considered.
【0035】第2のスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レ
ベル位置測定方法は、溶融金属層表面にスラグ層が浮遊
する溶湯を収容して導電性を帯びた容器の開口部上方
で、前記容器から予め定められた一定距離離れて位置す
る定点から前記溶融金属層の表面までの距離、及び、前
記スラグ層の厚さを測定する方法であって、前記スラグ
層の上層を占める大気層中の前記定点から前記スラグ層
を通って前記溶融金属層まで、電極を降下移動させて、
前記溶湯を収容して導電性を帯びた容器と、前記電極と
の間の電気的特性である電極−容器間特性を監視し、こ
の電極−容器間特性が、前記電極が前記大気層にあると
きの大気の介在による絶縁性から、前記電極が前記スラ
グ層に没入して電解質として機能する前記スラグ層の介
在による発電性に移行する時点である大気−スラグ界面
通過時点と、前記電極が前記スラグ層から前記溶融金属
層へ移動して、前記電極−容器間特性が、前記発電性か
ら、前記溶融金属層の介在による導電性に移行する時点
であるスラグ−溶融金属界面通過時点とを検知すると共
に、前記定点から前記スラグ−溶融金属界面通過時点ま
でに、前記電極が移動した移動距離を計測して、前記定
点から前記溶融金属層の表面までの距離とすると共に、
前記大気−スラグ界面通過時点から前記スラグ−溶融金
属界面通過時点までに、前記電極が移動した移動距離を
計測して、前記スラグ層の厚さとしてなるスラグ層厚さ
及び溶融金属層表面レベル位置測定方法である。The second method for measuring the thickness of the slag layer and the position of the molten metal layer at the surface level is characterized in that the molten metal in which the slag layer floats on the surface of the molten metal layer is provided above the opening of the conductive container. A method for measuring the distance from a fixed point located at a predetermined distance away from the surface of the molten metal layer, and the thickness of the slag layer, wherein the air layer occupies the upper layer of the slag layer. By moving the electrode down from the fixed point through the slag layer to the molten metal layer,
An electrode-container characteristic that is an electrical characteristic between the container containing the molten metal and having conductivity and the electrode is monitored, and the electrode-container characteristic is such that the electrode is in the atmospheric layer. At the time when the electrode is immersed in the slag layer and shifts to power generation by the interposition of the slag layer functioning as an electrolyte from the insulating property due to the interposition of the atmosphere, the air passes through the air-slag interface, and the electrode is Moving from the slag layer to the molten metal layer, the electrode-container characteristic is detected as a point in time at which the slag-molten metal interface passes, which is a point in time when the power generation property shifts to conductivity due to the interposition of the molten metal layer. And, from the fixed point to the slag-molten metal interface passing time, by measuring the moving distance the electrode has moved, and as the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer,
From the time of passing through the air-slag interface to the time of passing through the slag-molten metal interface, the movement distance of the electrode was measured, and the slag layer thickness and the molten metal layer surface level position as the thickness of the slag layer were measured. It is a measuring method.
【0036】第3のスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レ
ベル位置測定方法は、第1のスラグ層厚さ及び溶融金属
層表面レベル位置測定方法において、前記電極と前記容
器との間に、前記電極側を陰極とした直流電源Vccと、
この電源と直列接続された抵抗Rxを挿入し、且つ、前
記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値を、前記電極が前記
スラグ層に没入しているときに、前記容器の電位を基準
電位とした前記電極の電位が、前記基準電位よりも高い
高電位となるように設定すると共に、前記電極を前記溶
融金属層から前記大気層まで上昇移動させて、前記基準
電位に対する前記電極の電位を測定し、前記溶融金属−
スラグ界面通過時点として、前記電極の電位が、前記基
準電位から前記高電位へ変化する時点を、また、前記ス
ラグ−大気界面通過時点として、前記電極の電位が、前
記高電位から前記基準電位よりも低い低電位へ変化する
時点を、検知してなるスラグ層厚さ及び溶融金属層表面
レベル位置測定方法である。The third method for measuring the thickness of the slag layer and the surface level of the molten metal layer is a method for measuring the thickness of the slag layer and the surface level of the molten metal layer according to the first method. A DC power supply Vcc having a cathode on the electrode side;
A resistor Rx connected in series with this power source is inserted, and the values of the DC power source Vcc and the resistor Rx are set to the potential of the container as a reference potential when the electrode is immersed in the slag layer. The potential of the electrode is set to be a high potential higher than the reference potential, and the electrode is moved upward from the molten metal layer to the atmospheric layer to measure the potential of the electrode with respect to the reference potential. , The molten metal
As the slag interface passing time, the potential of the electrode is changed from the reference potential to the high potential, and as the slag-air interface passing time, the electrode potential is higher than the reference potential from the high potential. This is a method of measuring the thickness of the slag layer and the position of the molten metal layer surface level by detecting the point at which the potential changes to a low potential.
【0037】第4のスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レ
ベル位置測定方法は、第2のスラグ層厚さ及び溶融金属
層表面レベル位置測定方法において、前記電極と前記容
器との間に、前記電極側を陰極とした直流電源Vccと、
この電源と直列接続された抵抗Rxを挿入し、且つ、前
記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値を、前記電極が前記
スラグ層に没入しているときに、前記容器の電位を基準
電位とした前記電極の電位が、前記基準電位よりも高い
高電位となるように設定すると共に、前記電極を前記大
気層から前記溶融金属層まで降下移動させて、前記基準
電位に対する前記電極の電位を測定し、前記大気−スラ
グ界面通過時点として、前記電極の電位が、前記基準電
位よりも低い低電位から前記高電位へ変化する時点を、
また、前記スラグ−溶融金属界面通過時点として、前記
電極の電位が、前記高電位から前記基準電位へ変化する
時点を、検知してなるスラグ層厚さ及び溶融金属層表面
レベル位置測定方法である。The fourth method for measuring the thickness of the slag layer and the surface level of the molten metal layer is the same as the method of measuring the thickness of the slag layer and the surface level of the molten metal layer. A DC power supply Vcc with the electrode side as a cathode,
A resistor Rx connected in series with this power source is inserted, and the values of the DC power source Vcc and the resistor Rx are set to the potential of the container as a reference potential when the electrode is immersed in the slag layer. The potential of the electrode is set so as to be higher than the reference potential, and the electrode is moved downward from the atmospheric layer to the molten metal layer to measure the potential of the electrode with respect to the reference potential. The time at which the potential of the electrode changes from a low potential lower than the reference potential to the high potential as the air-slag interface passing time,
Further, the method is a method for measuring a slag layer thickness and a molten metal layer surface level position by detecting a time point at which the potential of the electrode changes from the high potential to the reference potential as the slag-molten metal interface passing time. .
【0038】第5のスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レ
ベル位置測定方法は、第1、第2、第3、または第4の
スラグ層厚さ及び溶融金属層表面レベル位置測定方法に
おいて、前記電極の上昇移動または降下移動の移動速度
を一定とすると共に、前記電極を前記溶融金属層から前
記大気層まで上昇移動させる方法を用いた場合は、前記
スラグ層の厚さ算出用として、前記溶融金属−スラグ界
面通過時点から前記スラグ−大気界面通過時点までの、
前記電極の移動時間を計測し、前記定点から前記溶融金
属層の表面までの距離算出用として、前記溶融金属−ス
ラグ界面通過時点から前記定点までの、前記電極の移動
時間を計測し、前記電極を前記大気層から前記溶融金属
層まで降下移動させる方法を用いた場合は、前記定点か
ら前記溶融金属層の表面までの距離算出用として、前記
定点から前記スラグ−溶融金属界面通過時点までの、前
記電極の移動時間を計測し、前記スラグ層の厚さ算出用
として、前記大気−スラグ界面通過時点から前記スラグ
−溶融金属界面通過時点までの、前記電極の移動時間を
計測し、前記電極の各前記移動距離を計測するのに代え
て、前記電極の前記移動速度と各前記移動時間とから、
演算により前記電極の各前記移動距離を求めてなるスラ
グ層厚さ及び溶融金属層表面レベル位置測定方法であ
る。The fifth method for measuring the slag layer thickness and the molten metal layer surface level position is the method according to the first, second, third or fourth method for measuring the slag layer thickness and the molten metal layer surface level position. When a method of moving the electrode upward and downward from the molten metal layer to the atmospheric layer while keeping the moving speed of the upward movement or the downward movement of the electrode constant is used, for calculating the thickness of the slag layer, From the time of passing the metal-slag interface to the time of passing the slag-air interface,
Measuring the moving time of the electrode, for calculating the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer, measuring the moving time of the electrode from the time of passing the molten metal-slag interface to the fixed point, When using the method of moving downward from the atmospheric layer to the molten metal layer, for calculating the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer, from the fixed point to the slag-molten metal interface passing time, Measuring the moving time of the electrode, for calculating the thickness of the slag layer, measuring the moving time of the electrode from the time of passing through the air-slag interface to the time of passing the slag-molten metal interface, Instead of measuring each moving distance, from the moving speed of the electrode and each moving time,
A method for measuring a slag layer thickness and a molten metal layer surface level position obtained by calculating each of the moving distances of the electrode by calculation.
【0039】第1のスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レ
ベル位置測定装置は、電極と、溶融金属層表面にスラグ
層が浮遊する溶湯を収容して導電性を帯びた容器と、前
記電極を、前記溶融金属層から、前記スラグ層を通って
前記スラグ層の上層を占める大気層中の、前記容器の開
口部上方で、前記容器から予め定められた一定距離離れ
て位置する定点まで上昇移動させ、あるいは、前記大気
層中の前記定点から、前記スラグ層を通って前記溶融金
属層まで、降下移動させる電極移動手段と、前記電極と
前記容器との間に、前記電極側を陰極とした直流電源V
ccと、この電源と直列接続された抵抗Rxを挿入すると
共に、前記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値を、前記電
極が前記スラグ層に没入しているときに、前記容器の電
位を基準電位として、前記電極の電位が前記基準電位よ
りも高い電位となるように設定して形成された測定回路
と、前記基準電位に対する前記電極の電位を測定する電
位測定手段と、前記スラグ層の厚さ測定用として、前記
電位測定手段が検知した、前記基準電位から前記高電位
へ変化する時点から、前記高電位から前記基準電位より
も低い低電位へ変化する時点までの、あるいは、前記低
電位から前記高電位へ変化する時点から、前記高電位か
ら前記基準電位へ変化する時点までの、前記電極の移動
距離を計測するスラグ層厚さ測定用電極移動距離計測手
段と、前記定点から前記溶融金属層の表面までの距離測
定用として、前記電位測定手段が検知した前記基準電位
から前記高電位へ変化する時点から前記定点までの、あ
るいは、前記定点から、前記高電位から前記基準電位へ
変化する時点までの、前記電極の移動距離を計測する溶
融金属層表面レベル位置測定用電極移動距離計測手段
と、で構成されてなるスラグ層厚さ及び溶融金属層表面
レベル位置測定装置である。The first slag layer thickness and molten metal layer surface level position measuring device comprises: an electrode; a conductive container containing a molten metal in which the slag layer floats on the surface of the molten metal layer; Moving upward from the molten metal layer to a fixed point located at a predetermined fixed distance from the container above the opening of the container in the atmospheric layer occupying the upper layer of the slag layer through the slag layer. Or, from the fixed point in the atmospheric layer, through the slag layer to the molten metal layer, electrode moving means to move down, between the electrode and the container, the electrode side as a cathode DC power supply V
cc and a resistor Rx connected in series with the power source, and the values of the DC power source Vcc and the resistor Rx are set to a reference potential when the electrode is immersed in the slag layer. A measuring circuit formed by setting the potential of the electrode to be higher than the reference potential; a potential measuring means for measuring the potential of the electrode with respect to the reference potential; and a thickness of the slag layer. For measurement, detected by the potential measuring means, from the time when the reference potential changes to the high potential, from the time when the high potential changes to a low potential lower than the reference potential, or from the low potential From the time when the potential changes to the high potential, to the time when the potential changes from the high potential to the reference potential, an electrode moving distance measuring means for slag layer thickness measurement for measuring the moving distance of the electrode, from the fixed point For measuring the distance to the surface of the molten metal layer, from the point of time when the potential measurement means changes from the reference potential to the high potential to the fixed point, or from the fixed point, from the high potential to the reference potential. And a slag layer thickness and molten metal layer surface level position measuring device, comprising: a molten metal layer surface level position measuring electrode moving distance measuring means for measuring a moving distance of the electrode up to the time when the electrode changes. .
【0040】そして、第2のスラグ層厚さ及び溶融金属
層表面レベル位置測定装置は、電極と、溶融金属層表面
にスラグ層が浮遊する溶湯を収容して導電性を帯びた容
器と、前記電極を、移動速度を一定として、前記溶融金
属層から、前記スラグ層を通って前記スラグ層の上層を
占める大気層中の、前記容器の開口部上方で、前記容器
から予め定められた一定距離離れて位置する定点まで上
昇移動させ、あるいは、前記大気層中の前記定点から、
前記スラグ層を通って前記溶融金属層まで降下移動させ
る電極移動手段と、前記電極と前記容器との間に、前記
電極側を陰極とした直流電源Vccと、この電源と直列接
続された抵抗Rxを挿入すると共に、前記直流電源Vcc
と前記抵抗Rxの値を、前記電極が前記スラグ層に没入
しているときに、前記容器の電位を基準電位として、前
記電極の電位が前記基準電位よりも高い電位となるよう
に設定して形成された測定回路と、前記基準電位に対す
る前記電極の電位を測定する電位測定手段と、前記スラ
グ層の厚さ測定用として、前記電位測定手段が検知し
た、前記基準電位から前記高電位へ変化する時点から、
前記高電位から前記基準電位よりも低い低電位へ変化す
る時点までの、あるいは、前記低電位から前記高電位へ
変化する時点から、前記高電位から前記基準電位へ変化
する時点までの、前記電極の移動時間を計測するスラグ
層厚さ測定用電極移動時間計測手段と、前記定点から前
記溶融金属層の表面までの距離測定用として、前記電位
測定手段が検知した、前記基準電位から前記高電位へ変
化する時点から前記定点までの、あるいは、前記定点か
ら、前記高電位から前記基準電位へ変化する時点まで
の、前記電極の移動時間を計測する溶融金属層表面レベ
ル位置測定用電極移動時間計測手段と、前記電極の前記
移動速度と各前記移動時間とから、演算により前記電極
の移動距離を求める電極移動距離演算手段と、で構成さ
れてなるスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レベル位置測
定装置である。The second slag layer thickness and molten metal layer surface level position measuring device comprises: an electrode; a container containing a molten metal in which the slag layer floats on the surface of the molten metal layer; The electrode is moved at a constant speed, from the molten metal layer, through the slag layer, in the atmospheric layer occupying the upper layer of the slag layer, above the opening of the container, at a predetermined distance from the container. Move upward to a fixed point located away from, or from the fixed point in the atmospheric layer,
An electrode moving means for moving down through the slag layer to the molten metal layer, a DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode between the electrode and the container, and a resistor Rx connected in series with the power supply And the DC power supply Vcc
And the value of the resistor Rx are set such that when the electrode is immersed in the slag layer, the potential of the container is set as a reference potential and the potential of the electrode is set to a potential higher than the reference potential. The formed measuring circuit, a potential measuring means for measuring the potential of the electrode with respect to the reference potential, and a change from the reference potential to the high potential detected by the potential measuring means for measuring the thickness of the slag layer. From the moment
The electrode from the high potential to the low potential lower than the reference potential, or from the low potential to the high potential, to the high potential to the reference potential, A slag layer thickness measuring electrode moving time measuring means for measuring the moving time of the slag layer, and for measuring the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer, the potential measuring means detected, from the reference potential to the high potential From the point of change to the fixed point or from the fixed point to the point of change from the high potential to the reference potential. Means, and a slag layer thickness calculating means for calculating a moving distance of the electrode by calculation from the moving speed of the electrode and each of the moving times. And a molten metal layer surface level position measuring device.
【0041】上記の各スラグ層厚さ及び溶融金属層表面
レベル位置測定方法、あるいは、スラグ層厚さ及び溶融
金属層表面レベル位置測定装置によれば、上述のスラグ
層厚さ測定方法またはスラグ層厚さ測定装置に使用され
る原理を用いることにより、スラグ層厚さの測定のみな
らず、スラグ層の表面レベル位置を測定することができ
る。According to the slag layer thickness and molten metal layer surface level position measuring method or the slag layer thickness and molten metal layer surface level position measuring device described above, the slag layer thickness measuring method or the slag layer described above is used. By using the principle used for the thickness measuring device, it is possible to measure not only the thickness of the slag layer but also the surface level position of the slag layer.
【0042】[0042]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例につき、図
面に基づき詳しく説明する。本発明は、溶融金属を対象
とするものであるが、本発明の第1実施例であるスラグ
層厚さ測定装置では溶融金属として、溶鋼を用いてい
る。図8は、第1実施例であるスラグ層厚さ測定装置の
構成を示した説明図である。図8において、31は転
炉、32は溶鋼層、33はスラグ層、34は大気層、3
5は電極、36はプローブ、37はランス、38はラン
ス移動装置、39はエンコーダ、40aは計測装置、4
1は直流電源Vcc、42は抵抗Rx、43は電極電位測
定回路(アナログ回路)、44はランス移動制御回路、4
5はエンコーダパルスカウント回路、47はマイクロコ
ンピュータ、そして、48はディスプレイである。本第
1実施例では、溶鋼を収容する容器として転炉を用いて
いるが、取鍋を使用してもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Although the present invention is directed to molten metal, the slag layer thickness measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention uses molten steel as molten metal. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the slag layer thickness measuring device according to the first embodiment. In FIG. 8, 31 is a converter, 32 is a molten steel layer, 33 is a slag layer, 34 is an atmospheric layer,
5 is an electrode, 36 is a probe, 37 is a lance, 38 is a lance moving device, 39 is an encoder, 40a is a measuring device, 4
1 is a DC power supply Vcc, 42 is a resistor Rx, 43 is an electrode potential measurement circuit (analog circuit), 44 is a lance movement control circuit,
5 is an encoder pulse count circuit, 47 is a microcomputer, and 48 is a display. In the first embodiment, a converter is used as a container for storing molten steel, but a ladle may be used.
【0043】図8において、電極35は、プローブ36
に保持されており、このプローブ36を固定しているラ
ンス37をランス移動装置38により、垂直方向上下に
移動させることによって、電極35を移動させる仕組み
としている。ランス移動装置38は、パルスモータやサ
ーボモータ等位置決め制御可能なモータ等と、ラックと
ピニヨンによる回転運動を直線運動に変換する装置等で
構成されている。このような構成のランス移動装置38
を用いる代わりに、図12に示すような送りねじ機構を
用いるようにしてもよい。図12では、紙製のプローブ
をランスの代用として用いるとともに、このプローブを
回転させることによって、上下に移動させる仕組として
いる。In FIG. 8, an electrode 35 is a probe 36
The electrode 35 is moved by vertically moving the lance 37 holding the probe 36 by the lance moving device 38 in the vertical direction. The lance moving device 38 includes a motor such as a pulse motor and a servo motor that can perform positioning control, a device that converts the rotational motion of the rack and pinion into a linear motion, and the like. Lance moving device 38 having such a configuration
Instead, a feed screw mechanism as shown in FIG. 12 may be used. In FIG. 12, a paper probe is used as a substitute for the lance, and the probe is rotated to move up and down.
【0044】図9は、図8の、電極35、プローブ3
6、及びランス37の接合部分の構造を示したものであ
る。図9において、電極35はプローブ36の接触コン
タクト51に接続され、この接触コンタクト51と接触
しているリング接触子52が電極電位測定回路(アナロ
グ回路)43へ接続されている。プローブ36は、溶融
した高温の溶鋼に対しては、測定に必要な短時間しか耐
えることができず、測定の都度交換する必要があり、こ
のような構造が採用されている。図8において、転炉3
1は、一般に、金属製の容器の内側に耐火煉瓦を積み上
げて形成されており、転炉31だけでは導電性を有しな
いが、転炉31内に溶鋼を収容することによって、転炉
31の内面に金属が付着することにより、転炉31の内
面と大地との間が導電性を有するようになる。即ち、転
炉31が大地にアースされたのと等価となる。また、ア
ースと電極35との間には、電極35側を陰極とした直
流電源Vcc11と、この直流電源11と直列接続された
抵抗Rx12接続されている。ここで、直流電源11と
抵抗Rx12の値は、電極35がスラグ層33に没入し
ているときに、アースと同電位の転炉31に対する電極
5の電位が、プラス電位となるように設定されている。
具体的には、前述したように、抵抗Rx12は、スラグ
層33が示す化学電池特性における内部抵抗に比べて、
極端に大きな値に設定され、例えば、スラグ層33が示
す電池特性における内部抵抗は数十から数百オーム程度
であるのに対して、抵抗Rx12は数百キロオーム台に
設定される。その結果、前述したように、電極35とア
ース間の電位は、スラグ層33が示す化学電池特性にお
ける起電力にほぼ等しくなる。この起電力は、アースに
対して陽極性であるので、電極35の電位はプラス電位
となる。電極電位測定回路(アナログ回路)43は、アー
ス電位である転炉31の電位を基準電位とした電極35
の電位を測定する回路である。エンコーダ39はランス
移動装置38と連動しており、ランス37が上下に移動
した際に移動距離を測定するためのパルスを発生し、こ
のパルスを、エンコーダパルスカウント回路45がカウ
ントすることにより、ランス37の移動距離を求める。
このエンコーダ39を用いる代わりに、ランスの側面上
移動方向に凹凸または白黒で等間隔の縞模様状スケール
を備えるとともに、光源と光センサを用いて、ランスの
移動に伴って、凹凸または白黒の縞模様の変化を検知、
カウントして、ランスの移動距離を測定する方法も考え
られる。FIG. 9 shows the electrode 35 and the probe 3 shown in FIG.
6 and the structure of the joining portion of the lance 37. 9, the electrode 35 is connected to a contact contact 51 of a probe 36, and a ring contact 52 in contact with the contact contact 51 is connected to an electrode potential measuring circuit (analog circuit) 43. The probe 36 can withstand the molten high-temperature molten steel only for a short time necessary for the measurement, and needs to be replaced every time the measurement is performed. This structure is employed. In FIG. 8, the converter 3
1 is generally formed by stacking refractory bricks inside a metal container, and has no conductivity by the converter 31 alone, but by storing molten steel in the converter 31, When the metal adheres to the inner surface, the space between the inner surface of the converter 31 and the ground becomes conductive. That is, it is equivalent to the converter 31 being grounded to the ground. Further, between the ground and the electrode 35, a DC power source Vcc11 having the electrode 35 side as a cathode and a resistor Rx12 connected in series with the DC power source 11 are connected. Here, the values of the DC power supply 11 and the resistance Rx12 are set such that, when the electrode 35 is immersed in the slag layer 33, the potential of the electrode 5 with respect to the converter 31 having the same potential as the ground becomes a positive potential. ing.
Specifically, as described above, the resistance Rx12 is smaller than the internal resistance in the chemical battery characteristics indicated by the slag layer 33.
The resistance is set to an extremely large value. For example, the internal resistance in the battery characteristics indicated by the slag layer 33 is about several tens to several hundreds of ohms, while the resistance Rx12 is set in the order of several hundreds of kilohms. As a result, as described above, the potential between the electrode 35 and the ground becomes substantially equal to the electromotive force in the chemical cell characteristics indicated by the slag layer 33. Since this electromotive force is positive with respect to the ground, the potential of the electrode 35 becomes a positive potential. The electrode potential measuring circuit (analog circuit) 43 is provided with an electrode 35 with the potential of the converter 31 being the ground potential as a reference potential.
This is a circuit for measuring the potential of the circuit. The encoder 39 is interlocked with the lance moving device 38, and generates a pulse for measuring the moving distance when the lance 37 moves up and down, and the encoder pulse counting circuit 45 counts this pulse. The movement distance of 37 is obtained.
Instead of using the encoder 39, the lance is provided with an uneven or black-and-white striped scale in the direction of movement on the side surface of the lance. Detect pattern changes,
A method of counting and measuring the moving distance of the lance is also conceivable.
【0045】上記の図8の測定装置において、電極35
を大気層34からスラグ層33を通って溶鋼層32まで
降下移動させるか、これとは逆に、溶鋼層32からスラ
グ層33を通って大気層34まで上昇移動させ、この間
の電極35と容器である転炉31との間の電気的特性で
ある電極−容器間特性の変化を利用して、スラグ層33
の厚さを測定するが、本第1実施例では、溶鋼層32か
らスラグ層33を通って大気層34まで上昇移動させて
スラグ層33の厚さを測定する。この場合の、アースと
同電位の転炉31の電位を基準電位とした電極35の電
位の変化は、前述した図5のようになる。図5におい
て、Ta時点で測定を開始し、電極35が溶鋼層32に
位置しているとき(a)は、Vaで0(V)である。電
極35が溶鋼層32からスラグ層33に移行するTb時
点、即ち、溶鋼−スラグ界面通過時点では、Vbでプラ
ス電位となる。さらに、電極35がスラグ層33から大
気層34に移行するTc時点、即ち、スラグ−大気界面
通過時点では、Vcで−Vcc(V)となり、マイナス電
位となる。そこで、電極35の移動した距離、即ち、ラ
ンス37の移動した距離を、エンコーダパルスカウント
回路45でカウントすると共に、電極35の電位が、0
(V)からプラス電位に変化する時点と、プラス電位か
らマイナス電位に変化する時点を、電極電位測定回路
(アナログ回路)43で検知し、この間のエンコーダパル
スカウント回路45および、電極電位測定回路(アナロ
グ回路)43の出力信号がマイクロコンピュータ47へ
入力されて、スラグ層の厚さが求められ、その状況がデ
ィスプレイ48で表示される。In the measuring apparatus shown in FIG.
Is moved downward from the atmospheric layer 34 through the slag layer 33 to the molten steel layer 32, or conversely, is moved upward from the molten steel layer 32 through the slag layer 33 to the atmospheric layer 34, and the electrode 35 and the container are interposed therebetween. The slag layer 33 is formed by utilizing the change in the electrode-vessel characteristic which is an electrical characteristic between the converter 31 and the slag layer 33.
In the first embodiment, the thickness of the slag layer 33 is measured by moving upward from the molten steel layer 32 through the slag layer 33 to the atmosphere layer 34. In this case, the change in the potential of the electrode 35 with the potential of the converter 31 having the same potential as the ground as the reference potential is as shown in FIG. 5 described above. In FIG. 5, when the measurement is started at the point of time Ta and the electrode 35 is located on the molten steel layer 32 (a), Va is 0 (V). At the time Tb when the electrode 35 shifts from the molten steel layer 32 to the slag layer 33, that is, at the time of passing through the molten steel-slag interface, Vb becomes a positive potential at Vb. Further, at time Tc when the electrode 35 shifts from the slag layer 33 to the atmosphere layer 34, that is, at the time of passing through the slag-atmosphere interface, Vc becomes -Vcc (V) and becomes a negative potential. Therefore, the distance that the electrode 35 has moved, that is, the distance that the lance 37 has moved, is counted by the encoder pulse counting circuit 45, and the potential of the electrode 35 becomes 0.
The time when the potential changes from (V) to the positive potential and the time when the potential changes from the positive potential to the negative potential are determined by an electrode potential measuring circuit.
(Analog circuit) 43, and the output signals of the encoder pulse count circuit 45 and the electrode potential measurement circuit (analog circuit) 43 during this period are input to the microcomputer 47, and the thickness of the slag layer is determined. Is displayed on the display 48.
【0046】上記の測定装置では、エンコーダ39の出
力するパルスを用いて、電極35の移動距離を直接求め
ているが、電極の移動速度と移動時間とから、演算によ
り求める方法もある。この方法では、図8から、エンコ
ーダ39とエンコーダパルスカウント回路45を外すと
共に、電極35の移動速度をあらかじめ定めた一定速度
とし、電極電位測定回路(アナログ回路)43で溶鋼−ス
ラグ界面通過時点とスラグ−大気界面通過時点とが検知
され、個の信号がマイクロコンピュータ47へ入力され
る。そして、このマイクロコンピュータ47が、電極3
5の移動時間を求め、この移動時間と電極35の移動速
度から電極35の移動距離を演算して、スラグ層の厚さ
を求める。この方法では、電極の移動速度をあらかじめ
定め、この移動速度を演算に使用してスラグ層の厚さを
求めているが、電極の移動速度をあらかじめ定めない
で、電極の移動速度を、前述したように、図6に示すよ
うな2個の電極を用いて測定するようにしてもよい。In the above-described measuring apparatus, the moving distance of the electrode 35 is directly obtained by using the pulse output from the encoder 39. However, there is also a method of obtaining the moving distance and the moving time of the electrode by calculation. In this method, the encoder 39 and the encoder pulse count circuit 45 are removed from FIG. 8, the moving speed of the electrode 35 is set to a predetermined constant speed, and the electrode potential measuring circuit (analog circuit) 43 determines the time when the molten steel-slag interface has passed. The point of time of passage through the slag-atmosphere interface is detected, and individual signals are input to the microcomputer 47. The microcomputer 47 is connected to the electrode 3
5 is calculated, and the moving distance of the electrode 35 is calculated from the moving time and the moving speed of the electrode 35 to obtain the thickness of the slag layer. In this method, the moving speed of the electrode is determined in advance, and the thickness of the slag layer is obtained by using the moving speed for the calculation.However, the moving speed of the electrode is not determined in advance, and the moving speed of the electrode is described above. As described above, the measurement may be performed using two electrodes as shown in FIG.
【0047】電極35の移動時間と移動速度から、その
移動距離を求める方法の場合も、アースと同電位の転炉
31の電位を基準電位とした電極35の電位の変化は、
前述した図5のようになる。この方法を用いたスラグ層
厚さ測定装置において、この測定装置の備えるディスプ
レイでこの電位の変化を表示させると共に、スラグ層の
厚さの演算結果を表示させることもできる。図10は、
この場合のスラグ層厚さ測定装置における表示例を示し
たものである。また、図11(a)、(b)、(c)、
(d)は、共に、このような場合の、電極35の電位の
変化の例を示したものである。Also in the case of the method of obtaining the moving distance from the moving time and the moving speed of the electrode 35, the change in the potential of the electrode 35 with the reference potential of the converter 31 having the same potential as the ground is
The result is as shown in FIG. In a slag layer thickness measuring apparatus using this method, a change in the potential can be displayed on a display provided in the measuring apparatus, and a calculation result of the slag layer thickness can be displayed. FIG.
It shows a display example in the slag layer thickness measuring device in this case. Also, FIGS. 11 (a), (b), (c),
(D) shows an example of a change in the potential of the electrode 35 in such a case.
【0048】上記の測定装置では、電極35を、溶鋼層
32からスラグ層33を通って大気層34まで上昇移動
させているが、電極35を、大気層34からスラグ層3
3を通って溶鋼層32まで下降移動させても、同様にス
ラグ層33の厚さを知ることができる。また、上記の測
定装置では、電極35を、垂直方向上下に移動させてい
るが、スラグ層33に対して斜めに移動させるようにし
てもよい。この場合は、傾けた角度と、電極の移動距離
とから、演算によりスラグ層の厚さを求めることができ
る。In the above-described measuring device, the electrode 35 is moved upward from the molten steel layer 32 through the slag layer 33 to the atmosphere layer 34.
The thickness of the slag layer 33 can be similarly determined even when the slag layer 33 is moved down to the molten steel layer 32 through the slag layer 3. In the above-described measuring device, the electrode 35 is moved up and down in the vertical direction, but may be moved obliquely with respect to the slag layer 33. In this case, the thickness of the slag layer can be obtained by calculation from the tilted angle and the moving distance of the electrode.
【0049】上記の測定装置によれば、図11からも分
かるように、電極35の電位の変化が、基準電位である
0(V)と、この基準電位よりも高い高電位であるプラ
ス電位と、この基準電位よりも低い低電位であるマイナ
ス電位のいずれかへの変化であるので、これらの変化の
検知を正確に行なうことができ、これらの検知を基にし
て、電極35の移動距離を正確に求めることができるこ
とから、スラグ層33の厚さを正確に知ることができ
る。また、電極35に接続されたコネクタなどの接触抵
抗により、電極35と容器31との間のインピーダンス
が変化しても、電極35の電位の変化は、基準電位と、
この基準電位よりも高い高電位と、この基準電位よりも
低い低電位のいずれかへの変化であることに変わりはな
いので、上記の測定装置による測定方法は、電極35と
容器31との間のインピーダンスの変化の影響を受けに
くい測定方法といえる。According to the above measuring apparatus, as can be seen from FIG. 11, the change in the potential of the electrode 35 is 0 (V), which is the reference potential, and the positive potential, which is higher than this reference potential. Since this is a change to any one of the negative potentials, which is a low potential lower than the reference potential, it is possible to accurately detect these changes. Since it can be obtained accurately, the thickness of the slag layer 33 can be accurately known. Further, even if the impedance between the electrode 35 and the container 31 changes due to the contact resistance of a connector or the like connected to the electrode 35, the change in the potential of the electrode 35 is the same as the reference potential,
Since it is still a change to either a high potential higher than the reference potential or a low potential lower than the reference potential, the measurement method using the above-described measuring device is performed between the electrode 35 and the container 31. It can be said that this is a measurement method that is hardly affected by the change in impedance.
【0050】上記の第1実施例では、前述したように、
溶鋼を対象としているが、上記で説明した内容は、一般
的に溶融金属を対象とした場合にも適用できる。In the first embodiment, as described above,
Although the description is directed to molten steel, the contents described above can be generally applied to the case of molten metal.
【0051】溶鋼のスラグ層厚さを測定するスラグ層厚
さ測定装置では、その電極の材質を、Mo、Co、Cr、Mnの
中から、少なくとも一つを含む鉄の合金とすることが推
奨される。上述したスラグ層厚さ測定装置では、容器内
の溶湯が高温であり、この溶湯に浸漬した電極は、時間
がたつと溶融してしまう。そこで、溶融するまでの時間
をできるだけ長くすることが望ましいが、この点で、上
記の合金は溶融しにくく、電極の材質として優れてい
る。In the slag layer thickness measuring device for measuring the slag layer thickness of molten steel, it is recommended that the material of the electrode be an iron alloy containing at least one of Mo, Co, Cr and Mn. Is done. In the slag layer thickness measuring device described above, the molten metal in the container is at a high temperature, and the electrodes immersed in the molten metal will melt over time. Therefore, it is desirable to make the time until melting as long as possible. In this regard, the above alloy is difficult to melt and is excellent as a material of the electrode.
【0052】上述したスラグ層厚さ測定装置において、
スラグ層の厚さを測定する際、酸素濃度の測定に用いる
電極を酸素プローブの溶鋼電極と併用して用いるように
しても良い。このようにすることにより、同時に、スラ
グ層の厚さの測定と、酸素濃度の測定を行なうことがで
きると共に、電極を併用できるので、測定装置のコスト
低減を図ることができる。In the slag layer thickness measuring device described above,
When measuring the thickness of the slag layer, the electrode used for measuring the oxygen concentration may be used in combination with the molten steel electrode of the oxygen probe. By doing so, the measurement of the thickness of the slag layer and the measurement of the oxygen concentration can be performed at the same time, and the electrodes can be used together, so that the cost of the measuring device can be reduced.
【0053】また、上述したスラグ層厚さ測定装置にお
いて、酸素プローブの溶鋼電極と併用する電極と、酸素
プローブのジルコニア極との下部先端位置をそろえると
共に、双方の先端部分以外の部分を石英管等の防護用パ
イプで覆って用いるようにしても良い。このようにする
ことにより、電極と、酸素プローブのジルコニア極の双
方に対して、スラグが付着するのを防止でき、また、同
時に、スラグ層の厚さの測定と、酸素濃度の測定を行な
うことができると共に、電極を併用できるので、測定装
置のコスト低減を図ることができる。In the slag layer thickness measuring apparatus described above, the lower tip positions of the electrode used in combination with the molten steel electrode of the oxygen probe and the zirconia electrode of the oxygen probe are aligned, and portions other than both tip portions are quartz tube. It may be used by covering with a protection pipe such as. By doing so, it is possible to prevent slag from being attached to both the electrode and the zirconia electrode of the oxygen probe, and simultaneously measure the thickness of the slag layer and measure the oxygen concentration. In addition, since the electrodes can be used together, the cost of the measuring device can be reduced.
【0054】また、上述したスラグ層厚さ測定装置にお
いて、電極を溶鋼温度測定プローブへ取り付けて用いる
ようにしても良い。このようにすることにより、同時
に、スラグ層の厚さの測定と、溶鋼温度の測定を行なう
ことができると共に、電極を併用できるので、測定装置
のコスト低減を図ることができる。In the slag layer thickness measuring apparatus described above, the electrode may be used by attaching it to a molten steel temperature measuring probe. By doing so, the measurement of the thickness of the slag layer and the measurement of the molten steel temperature can be performed at the same time, and the electrodes can be used together, so that the cost of the measuring device can be reduced.
【0055】前述したように、転炉等の溶鋼を収容した
容器では、下部に浸漬管を備えた真空槽を溶鋼上に浮遊
するスラグの上方に配設すると共に、浸漬管を溶鋼内に
浸漬させ、真空槽内に溶鋼を取り込んで、Ca等を加え
て、溶鋼中のスラグ成分の粒子を凝集させることによ
り、溶鋼中のスラグ成分を取り除きやすくしている。こ
の場合、浸漬管を水冷する必要があり、この冷却水と溶
鋼とが触れると爆発を生じる恐れがあるので、真空槽の
スラグ表面からの高さを一定にする位置制御が必要であ
り、このため、溶鋼層の表面レベル位置を測定する必要
がある。そこで、次に、スラグ層厚さの測定と共に、溶
鋼層の表面レベル位置、即ち、溶湯を収容した容器の開
口部上方で、容器から予め定められた一定距離離れて位
置する定点から溶鋼層の表面までの距離の測定を行な
う、本発明の第2実施例である、スラグ層厚さ及び溶鋼
層表面レベル位置測定装置について述べる。この装置で
測定する、定点から溶鋼層の表面までの距離の変化を、
定点と真空槽との位置関係に反映させることにより、真
空槽の位置を制御することができる.As described above, in a vessel containing molten steel, such as a converter, a vacuum tank provided with a dip tube at the bottom is disposed above the slag floating on the molten steel, and the dip tube is dipped in the molten steel. Then, the molten steel is taken into the vacuum chamber, Ca and the like are added to agglomerate the particles of the slag component in the molten steel, so that the slag component in the molten steel is easily removed. In this case, it is necessary to cool the immersion tube with water, and if this cooling water and molten steel come into contact with each other, an explosion may occur. Therefore, it is necessary to measure the surface level position of the molten steel layer. Therefore, next, along with the measurement of the slag layer thickness, the surface level position of the molten steel layer, that is, above the opening of the container containing the molten metal, from the fixed point located at a predetermined fixed distance from the container, Second Embodiment A slag layer thickness and a molten steel layer surface level position measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention for measuring a distance to a surface will be described. The change in the distance from the fixed point to the surface of the molten steel layer, measured with this device,
The position of the vacuum chamber can be controlled by reflecting the positional relationship between the fixed point and the vacuum chamber.
【0056】図15は、本発明の第2実施例であるスラ
グ層厚さ及び溶鋼層表面レベル位置測定装置の構成を示
した説明図である。図15において、図8と同番号は、
図8と同内容である。図8と異なるのは、下部に浸漬管
25を備えた真空槽24を転炉31の上方に配設し、電
極35が定点49に位置する状態を検知するための、定
点検知用マーク28をランス37の側面に設け、この定
点検知用マーク28を検出するための光源27及びセン
サ29を設けると共に、定点検知回路46を設け、セン
サ29の出力をこの定点検知回路46へ入力していると
共に、この定点検知回路46の出力をマイクロコンピュ
ータ47へ入力している点である。また、本第2実施例
でも、第1実施例同様、溶鋼層32からスラグ層33を
通って大気層34まで上昇移動させて、スラグ層の厚
さ、及び、定点から溶鋼層の表面までの距離を測定す
る。FIG. 15 is an explanatory view showing a configuration of a slag layer thickness and molten steel layer surface level position measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 15, the same numbers as those in FIG.
The contents are the same as those in FIG. 8 is different from FIG. 8 in that a vacuum chamber 24 provided with a dip tube 25 at the bottom is disposed above the converter 31 and a fixed point detection mark 28 for detecting a state where the electrode 35 is located at a fixed point 49 is provided. A light source 27 and a sensor 29 for detecting the fixed point detection mark 28 are provided on a side surface of the lance 37, a fixed point detection circuit 46 is provided, and an output of the sensor 29 is input to the fixed point detection circuit 46. That is, the output of the fixed point detection circuit 46 is input to the microcomputer 47. Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the molten steel layer 32 is moved upward from the molten steel layer 32 to the atmosphere layer 34 through the slag layer 33, and the thickness of the slag layer and the distance from the fixed point to the surface of the molten steel layer are measured. Measure the distance.
【0057】この場合、スラグ層の厚さの測定方法は、
第1実施例と全く同じである。また、定点から溶鋼層の
表面までの距離は、電極35が、溶鋼層32からスラグ
層33に移行する時点、即ち、溶鋼−スラグ界面通過時
点から、定点に至るまでに、電極35、即ち、ランス3
7の移動した距離を測定すればよい。溶鋼−スラグ界面
通過時点は、電極35の電位が、基準電位から前記高電
位へ変化する時点であり、また、定点に至った時点は、
センサ29が定点検知用マーク28を検知した時点であ
るから、これらの検知信号が、定点検知回路46を介し
てマイクロコンピュータ47へ入力されることにより、
第1実施例と同様にして、マイクロコンピュータ47に
より、スラグ層の厚さおよび定点から溶鋼層の表面まで
の距離が演算され、その状況が、ディスプレイ48で表
示される。In this case, the method of measuring the thickness of the slag layer is as follows.
This is exactly the same as the first embodiment. In addition, the distance from the fixed point to the surface of the molten steel layer is determined at the time when the electrode 35 shifts from the molten steel layer 32 to the slag layer 33, that is, when the electrode 35 passes from the molten steel-slag interface to the fixed point, Lance 3
7 may be measured. The time of passing through the molten steel-slag interface is the time when the potential of the electrode 35 changes from the reference potential to the high potential, and the time when the fixed point is reached,
These detection signals are input to the microcomputer 47 via the fixed point detection circuit 46 since the sensor 29 has detected the fixed point detection mark 28,
Similarly to the first embodiment, the microcomputer 47 calculates the thickness of the slag layer and the distance from the fixed point to the surface of the molten steel layer, and the condition is displayed on the display 48.
【0058】上記の第2実施例であるスラグ層厚さ及び
溶鋼層表面レベル位置測定装置においても、第1実施例
におけるのと同様に、電極を降下移動させて測定しても
よい。また、電極35の移動距離を、電極の移動速度と
移動時間とから、演算により求めてもよい。そのため
に、電極の移動速度を、図6に示すような2個の電極を
用いて測定するようにしてもよい。また、電極を、スラ
グ層に対して斜めに移動させるようにしてもよい。ま
た、溶鋼を収容する容器として、取鍋を使用してもよ
い。また、溶鋼のみならず、一般の溶融金属を用いるこ
ともできる。In the slag layer thickness and molten steel layer surface level position measuring apparatus according to the second embodiment, the measurement may be performed by moving the electrode down and moving as in the first embodiment. Further, the moving distance of the electrode 35 may be obtained by calculation from the moving speed and the moving time of the electrode. For this purpose, the moving speed of the electrodes may be measured using two electrodes as shown in FIG. Further, the electrodes may be moved obliquely with respect to the slag layer. In addition, a ladle may be used as a container for storing molten steel. In addition, not only molten steel but also general molten metal can be used.
【0059】上記の第2実施例であるスラグ層厚さ及び
溶鋼層表面レベル位置測定装置によれば、上述のスラグ
層厚さ測定装置に使用される原理を用いることにより、
スラグ層厚さの測定のみならず、スラグ層の表面レベル
位置を測定することができる。According to the slag layer thickness and molten steel layer surface level position measuring device of the second embodiment described above, by using the principle used in the above-described slag layer thickness measuring device,
In addition to measuring the slag layer thickness, the surface level position of the slag layer can be measured.
【0060】上述した第1実施例および第2実施例のい
ずれにおいても、直流電源11は、電極35側を陰極と
しているが、電極35側を陽極としても、原理的には、
測定可能である。即ち、図8および図15において、V
ccの極性を逆にしても、スラグ層が示す電気的特性が、
その下層の溶鋼や上層の大気と異なることを利用したス
ラグ層厚さの測定や、スラグ層の表面レベル位置の測定
を行なうことができる。In both the first embodiment and the second embodiment described above, the DC power supply 11 uses the electrode 35 as a cathode, but if the electrode 35 is used as an anode, in principle,
It can be measured. That is, in FIGS. 8 and 15, V
Even if the polarity of cc is reversed, the electrical characteristics of the slag layer
It is possible to measure the thickness of the slag layer and to measure the surface level position of the slag layer using the difference between the lower layer of molten steel and the atmosphere of the upper layer.
【0061】[0061]
【発明の効果】請求項1または請求項2記載のスラグ層
厚さ測定方法によれば、電極と容器との間の電気的特性
である電極−容器間特性の変化である、導電性、発電
性、または、絶縁性の各性質相互間の変化を利用して測
定を行なう。この変化は、インピーダンスの変化のよう
な同質なもの相互間の変化ではなく、異質なもの相互間
の変化であるので、変化を明瞭にとらえることができ、
スラグ層の厚さを正確に測定することができるスラグ層
厚さ測定方法を提供できる。また、電極自身は、コスト
的には高価ではないことから、測定の都度交換してよ
く、電極に損傷防止を施す必要がないため、これらのス
ラグ層厚さ測定方法によれば、コストの低いスラグ層厚
さ測定方法を提供することができる。According to the method for measuring the thickness of a slag layer according to the first or second aspect of the present invention, the electric conductivity and the power generation are the changes in the electrode-container characteristics which are the electric characteristics between the electrode and the container. The measurement is performed by utilizing the change between the properties of the insulating or insulating properties. Since this change is not a change between homogeneous things such as a change in impedance, it is a change between different things, so it is possible to capture the change clearly,
A slag layer thickness measuring method capable of accurately measuring the thickness of a slag layer can be provided. Further, since the electrode itself is not expensive in terms of cost, it may be replaced every time the measurement is performed, and it is not necessary to prevent the electrode from being damaged. A slag layer thickness measuring method can be provided.
【0062】請求項3または請求項4記載のスラグ層厚
さ測定方法によれば、電極の電位の変化が、基準電位
と、この基準電位よりも高い高電位と、この基準電位よ
りも低い低電位のいずれかへの変化であり、変化をデジ
タル的にとらえることができるので、変化の検知を正確
に行なうことができ、これらの検知を基にして、電極の
移動距離を正確に求めることができることから、スラグ
層の厚さを正確に知ることができるスラグ層厚さ測定方
法を提供できる。また、電極からこの電位を測定する回
路までの途中のコネクタなどの接触抵抗により、電極と
容器との間のインピーダンスが変化しても、電極の電位
の変化は、基準電位と、この基準電位よりも高い高電位
と、この基準電位よりも低い低電位のいずれかへの変化
であることに変わりはないので、この測定方法によれ
ば、電極と容器との間のインピーダンスの変化の影響を
受けにくいスラグ層厚さ測定方法を提供できる。According to the slag layer thickness measuring method according to the third or fourth aspect, the change in the potential of the electrode includes a reference potential, a high potential higher than the reference potential, and a low potential lower than the reference potential. It is a change in the potential, and the change can be captured digitally, so that the change can be detected accurately, and the moving distance of the electrode can be accurately obtained based on these detections. Since it is possible, it is possible to provide a slag layer thickness measuring method capable of accurately knowing the thickness of the slag layer. Also, even if the impedance between the electrode and the container changes due to the contact resistance of a connector or the like on the way from the electrode to the circuit for measuring this potential, the change in the potential of the electrode is determined by the reference potential and the reference potential. Is still a change to either a high potential, which is high, or a low potential, which is lower than this reference potential. A difficult slag layer thickness measurement method can be provided.
【0063】請求項5記載のスラグ層厚さ測定方法によ
れば、電極の移動距離を直接測定する必要がなく、測定
方法が簡便になるスラグ層厚さ測定方法を提供できる。According to the slag layer thickness measuring method according to the fifth aspect, it is not necessary to directly measure the moving distance of the electrode, and a slag layer thickness measuring method that can simplify the measuring method can be provided.
【0064】請求項6記載のスラグ層厚さ測定装置によ
れば、電極の電位の変化が、基準電位と、この基準電位
よりも高い高電位と、この基準電位よりも低い低電位の
いずれかへの変化であり、変化をデジタル的にとらえる
ことができるので、変化の検知を正確に行なうことがで
き、これらの検知を基にして、電極の移動距離を正確に
求めることができることから、スラグ層の厚さを正確に
知ることができるスラグ層厚さ測定装置を提供できる。
また、電極に接続されたコネクタなどの接触抵抗によ
り、電極と容器との間のインピーダンスが変化しても、
電極の電位の変化は、基準電位と、この基準電位よりも
高い高電位と、この基準電位よりも低い低電位のいずれ
かへの変化であることに変わりはないので、この測定方
法によれば、電極と容器との間のインピーダンスの変化
の影響を受けにくいスラグ層厚さ測定装置を提供でき
る。According to the slag layer thickness measuring apparatus of the sixth aspect, the change in the potential of the electrode is one of the reference potential, the high potential higher than the reference potential, and the low potential lower than the reference potential. Since the change can be captured digitally, the change can be detected accurately, and based on these detections, the moving distance of the electrode can be accurately obtained. A slag layer thickness measuring device capable of accurately knowing the layer thickness can be provided.
Also, even if the impedance between the electrode and the container changes due to the contact resistance of the connector or the like connected to the electrode,
Since the change in the potential of the electrode is still a change to one of the reference potential, a high potential higher than the reference potential, and a low potential lower than the reference potential, according to this measurement method, In addition, it is possible to provide a slag layer thickness measuring device that is hardly affected by a change in impedance between the electrode and the container.
【0065】請求項7記載のスラグ層厚さ測定装置によ
れば、請求項6記載のスラグ層厚さ測定装置の効果に加
えて、次の効果を有する。即ち、このスラグ層厚さ測定
装置によれば、電極の移動距離を直接測定する必要がな
く、従って、測定方法が簡便になるスラグ層厚さ測定装
置を提供できる。According to the slag layer thickness measuring apparatus of the seventh aspect, the following effect is obtained in addition to the effect of the slag layer thickness measuring apparatus of the sixth aspect. That is, according to the slag layer thickness measuring apparatus, it is not necessary to directly measure the moving distance of the electrode, and therefore, it is possible to provide a slag layer thickness measuring apparatus that can simplify the measuring method.
【0066】請求項8記載のスラグ層厚さ測定装置によ
れば、電極の移動速度を予め定めておく必要がないスラ
グ層厚さ測定装置を提供できる。According to the slag layer thickness measuring apparatus according to the eighth aspect, it is possible to provide a slag layer thickness measuring apparatus which does not need to determine the moving speed of the electrode in advance.
【0067】請求項9記載のスラグ層厚さ測定装置によ
れば、溶鋼用のスラグ層厚さ測定装置を提供できる。According to the slag layer thickness measuring device of the ninth aspect, a slag layer thickness measuring device for molten steel can be provided.
【0068】請求項10記載のスラグ層厚さ測定装置に
よれば、スラグ層厚さの測定の際、電極溶融しにくいス
ラグ層厚さ測定装置を提供することができる。According to the slag layer thickness measuring device of the tenth aspect, it is possible to provide a slag layer thickness measuring device that is hard to melt the electrodes when measuring the slag layer thickness.
【0069】請求項11記載のスラグ層厚さ測定装置に
よれば、同時に、スラグ層の厚さの測定と、酸素濃度の
測定を行なうことができると共に、電極を併用できるの
で、測定装置のコスト低減を図ることができる。According to the slag layer thickness measuring apparatus according to the eleventh aspect, the thickness of the slag layer and the oxygen concentration can be measured at the same time, and the electrodes can be used together. Reduction can be achieved.
【0070】請求項12記載のスラグ層厚さ測定装置に
よれば、電極と、酸素プローブのジルコニア極の双方に
対して、スラグが付着するのを防止でき、また、同時
に、スラグ層の厚さの測定と、酸素濃度の測定を行なう
ことができると共に、電極を併用できるので、測定装置
のコスト低減を図ることができる。According to the slag layer thickness measuring apparatus of the twelfth aspect, it is possible to prevent slag from adhering to both the electrode and the zirconia electrode of the oxygen probe, and at the same time, to reduce the thickness of the slag layer. And the measurement of oxygen concentration can be performed, and the electrodes can be used together, so that the cost of the measuring device can be reduced.
【0071】請求項13記載のスラグ層厚さ測定装置に
よれば、同時に、スラグ層の厚さの測定と、溶鋼温度の
測定を行なうことができると共に、電極を併用できるの
で、測定装置のコスト低減を図ることができる。According to the slag layer thickness measuring device according to the thirteenth aspect, the thickness of the slag layer and the temperature of the molten steel can be measured at the same time, and the electrodes can be used together. Reduction can be achieved.
【0072】請求項14から請求項18に記載のスラグ
層厚さ及び溶融金属層表面レベル位置測定方法、あるい
は、請求項19及び請求項20に記載のスラグ層厚さ及
び溶融金属層表面レベル位置測定装置によれば、上述の
スラグ層厚さ測定方法またはスラグ層厚さ測定装置に使
用される原理を用いることにより、スラグ層厚さの測定
のみならず、溶融金属層の表面レベル位置を測定するこ
とができる。The method for measuring the slag layer thickness and the molten metal layer surface level position according to any one of claims 14 to 18, or the slag layer thickness and the molten metal layer surface level position according to claims 19 and 20. According to the measuring device, by using the slag layer thickness measuring method or the principle used in the slag layer thickness measuring device, not only the measurement of the slag layer thickness, but also the surface level position of the molten metal layer can do.
【図1】本発明の第1のスラグ層厚さ測定方法の原理を
示した説明図FIG. 1 is an explanatory view showing the principle of a first slag layer thickness measuring method of the present invention.
【図2】本発明の第3のスラグ層厚さ測定方法の原理を
示した説明図FIG. 2 is an explanatory view showing the principle of a third slag layer thickness measuring method of the present invention.
【図3】図2の等価回路図FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2;
【図4】図3の等価回路図で、(a)は電極が溶融金属
層に位置している場合、(b)は電極がスラグ層に位置
している場合、(c)は電極が大気層に位置している場
合を示す。4A is an equivalent circuit diagram of FIG. 3, wherein FIG. 4A shows a case where an electrode is located on a molten metal layer, FIG. 4B shows a case where an electrode is located on a slag layer, and FIG. It shows the case where it is located in a layer.
【図5】電極を、溶融金属層からスラグ層を通って大気
層まで上昇移動させた場合の、容器の電位を基準電位と
した電極の電位の変化を示した図FIG. 5 is a diagram showing a change in the potential of the electrode with the potential of the container as a reference potential when the electrode is moved upward from the molten metal layer to the atmospheric layer through the slag layer.
【図6】2個の電極を用いて電極の移動速度を測定する
方法の説明図で、(a)はその原理、(b)は各電極の
電位の変化を示す。6A and 6B are explanatory diagrams of a method of measuring a moving speed of an electrode using two electrodes, wherein FIG. 6A shows the principle and FIG. 6B shows a change in potential of each electrode.
【図7】本発明の第1のスラグ層厚さ及び溶融金属層表
面レベル位置測定方法の原理を示した説明図FIG. 7 is an explanatory view showing the principle of the first slag layer thickness and molten metal layer surface level position measuring method of the present invention.
【図8】本発明の第1実施例であるスラグ層厚さ測定装
置の構成を示した説明図FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a slag layer thickness measuring device according to a first embodiment of the present invention.
【図9】図8における、電極、プローブ、及びランスの
接合部分の構造を示した説明図FIG. 9 is an explanatory diagram showing a structure of a joint portion between an electrode, a probe, and a lance in FIG. 8;
【図10】第1実施例の電極の移動時間と移動速度から
その移動距離を求める方法を用いたスラグ層厚さ測定装
置のディスプレイの表示例FIG. 10 is a display example of a display of a slag layer thickness measuring apparatus using a method of obtaining a moving distance from a moving time and a moving speed of an electrode according to the first embodiment.
【図11】(a)、(b)、(c)、(d)共に、第1
実施例の電極の移動時間と移動速度からその移動距離を
求める方法を用いたスラグ層厚さ測定装置における電極
の電位の変化の表示例11 (a), (b), (c), and (d) show the first
Example of display of change in electrode potential in a slag layer thickness measuring apparatus using the method of obtaining the moving distance from the moving time and moving speed of the electrode according to the embodiment
【図12】送りねじ機構を採用したプローブの断面図FIG. 12 is a cross-sectional view of a probe employing a feed screw mechanism.
【図13】酸素濃度測定装置と併用したスラグ層厚さ測
定装置の構成図(1)FIG. 13 is a configuration diagram of a slag layer thickness measuring device used in combination with an oxygen concentration measuring device (1).
【図14】酸素濃度測定装置と併用したスラグ層厚さ測
定装置の構成図(2)FIG. 14 is a configuration diagram of a slag layer thickness measuring device used in combination with an oxygen concentration measuring device (2).
【図15】本発明の第2実施例であるスラグ層厚さ及び
溶鋼層表面レベル位置測定装置の構成を示した説明図FIG. 15 is an explanatory diagram showing a configuration of a slag layer thickness and molten steel layer surface level position measuring device according to a second embodiment of the present invention.
1 容器 2 溶融金属層 3 スラグ層 4 大気層 5 電極 6 スラグ層厚さ 7 溶融金属−スラグ界面通過時点 8 スラグ−大気界面通過時点 9 定点 10 定点から溶融金属層の表面までの距離 11 直流電源Vcc 12 抵抗Rx 13 電位測定手段 19 切換スイッチ 21 電極 22 電極 23 測定装置 25 真空槽 26 浸漬管 27 光源 28 定点検知用マーク 29 センサ 31 転炉 32 溶鋼層 33 スラグ層 34 大気層 35 電極 36 プローブ 37 ランス 38 ランス移動装置 39 エンコーダ 40a、40b 計測装置 41 直流電源Vcc 42 抵抗Rx 43 電極電位測定回路(アナログ回路) 44 ランス移動制御回路 45 エンコーダパルスカウント回路 46 定点検知回路 47 マイクロコンピュータ 48 ディスプレイ 49 定点 51 接触コンタクト 52 リング接触子 61 ランス(プローブ) 62 ライフル溝具内径部 63 ランス保持部 64 ランス保持部取り付け台 65 電極 71 ジルコニア電極 72 溶鋼電極 73 酸素プローブ 74 酸素濃度測定器 75 スラグ層厚さ測定器 76 石英管 Reference Signs List 1 container 2 molten metal layer 3 slag layer 4 atmosphere layer 5 electrode 6 slag layer thickness 7 molten metal-slag interface passage point 8 slag-air interface passage point 9 fixed point 10 Distance from fixed point to surface of molten metal layer 11 DC power supply Vcc 12 Resistance Rx 13 Potential measuring means 19 Changeover switch 21 Electrode 22 Electrode 23 Measuring device 25 Vacuum tank 26 Immersion tube 27 Light source 28 Fixed point detection mark 29 Sensor 31 Converter 32 Molten steel layer 33 Slag layer 34 Atmosphere layer 35 Electrode 36 Probe 37 Lance 38 Lance moving device 39 Encoder 40a, 40b Measuring device 41 DC power supply Vcc 42 Resistance Rx 43 Electrode potential measurement circuit (analog circuit) 44 Lance movement control circuit 45 Encoder pulse count circuit 46 Fixed point detection circuit 47 Microcomputer 48 Display 49 Fixed point 51 Contact Contact 52 Ring contact 61 Lance (probe) 62 Rifle groove inner diameter 63 Lance holder 64 Lance holder mount 65 Electrode 71 Zirconia electrode 72 Liquid steel electrode 73 Oxygen probe 74 Oxygen concentration measuring instrument 75 Slag layer thickness measuring instrument 76 Quartz tube
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺内 幸生 大阪府高槻市三島江1−7−40 ヘレウ ス・エレクトロナイト株式会社内 (72)発明者 梶川 輝章 大阪府高槻市三島江1−7−40 ヘレウ ス・エレクトロナイト株式会社内 Fターム(参考) 2F014 AA08 AC06 DA01 DA10 4K070 AB20 BE08 BE14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Yukio Terauchi, Inventor 1-7-40 Mishimae, Takatsuki City, Osaka Prefecture Inside Hereus Electronite Co., Ltd. (72) Inventor Teruaki Kajikawa 1-7-E, Mishimae, Takatsuki City, Osaka Prefecture 40 Heres Electronite, Inc. F term (reference) 2F014 AA08 AC06 DA01 DA10 4K070 AB20 BE08 BE14
Claims (20)
湯の、前記スラグ層の厚さを測定する方法であって、 前記溶融金属層から前記スラグ層を通って前記スラグ層
の上層を占める大気層まで電極を上昇移動させて、前記
溶湯を収容して導電性を帯びた容器と前記電極との間の
電気的特性である電極−容器間特性を監視し、 この電極−容器間特性が、前記電極が前記溶融金属層に
没入しているときの前記溶融金属層の介在による導電性
から、前記電極が前記スラグ層へ移動して電解質として
機能する前記スラグ層の介在による発電性に移行する時
点である溶融金属−スラグ界面通過時点と、 前記電極が前記スラグ層から前記大気層へ脱出して、前
記電極−容器間特性が、前記発電性から前記大気層の介
在による絶縁性に移行する時点であるスラグ−大気界面
通過時点とを検知すると共に、 前記溶融金属−スラグ界面通過時点から前記スラグ−大
気界面通過時点までに、前記電極が移動した移動距離を
計測して、前記スラグ層の厚さとしてなるスラグ層厚さ
測定方法。1. A method for measuring a thickness of a slag layer of a molten metal in which a slag layer floats on a surface of a molten metal layer, wherein the molten metal layer occupies an upper layer of the slag layer through the slag layer. The electrode is moved upward to the atmospheric layer, and the electrode-container characteristic, which is the electric characteristic between the container containing the molten metal and the conductive container and the electrode, is monitored. From the conductivity due to the interposition of the molten metal layer when the electrode is immersed in the molten metal layer, the power is transferred to the power generation due to the interposition of the slag layer that moves to the slag layer and functions as an electrolyte. And the electrode escapes from the slag layer to the air layer, and the electrode-vessel characteristic shifts from the power generation property to the insulating property due to the interposition of the air layer. The point at which The lag-atmospheric interface passing time is detected, and from the molten metal-slag interface passing time to the slag-atmospheric interface passing time, the moving distance of the electrode is measured and the slag layer thickness is measured. Slag layer thickness measurement method.
湯の、前記スラグ層の厚さを測定する方法であって、 前記スラグ層の上層を占める大気層から前記スラグ層を
通って前記溶融金属層まで電極を降下移動させて、前記
溶湯を収容して導電性を帯びた容器と前記電極との間の
電気的特性である電極−容器間特性を監視し、 この電極−容器間特性が、前記電極が前記大気層にある
ときの大気の介在による絶縁性から、前記電極が前記ス
ラグ層に没入して電解質として機能する前記スラグ層の
介在による発電性に移行する時点である大気−スラグ界
面通過時点と、 前記電極が前記スラグ層から前記溶融金属層へ移動し
て、前記電極−容器間特性が、前記発電性から前記溶融
金属層の介在による導電性に移行する時点であるスラグ
−溶融金属界面通過時点とを検知すると共に、 前記大気−スラグ界面通過時点から前記スラグ−溶融金
属界面通過時点までに、前記電極が移動した移動距離を
計測して、前記スラグ層の厚さとしてなるスラグ層厚さ
測定方法。2. A method for measuring a thickness of a slag layer of a molten metal in which a slag layer floats on a surface of a molten metal layer, the method comprising: The electrode is moved down to the metal layer, and the electrode-container characteristic, which is the electrical characteristic between the container containing the molten metal and the electrode having conductivity, is monitored. Atmospheric-slag at the time when the electrode shifts from the insulating property due to the interposition of the atmosphere when the electrode is in the atmospheric layer to the power generation property due to the interposition of the slag layer functioning as an electrolyte by immersing in the slag layer. At the time of passing through the interface, the slag at which the electrode moves from the slag layer to the molten metal layer, and the electrode-vessel characteristic shifts from the power generation property to the conductivity due to the interposition of the molten metal layer. Molten metal interface Along with detecting the passing time, the air-slag interface time to the slag-molten metal interface time, measuring the distance traveled by the electrode, the slag layer thickness as the slag layer thickness Measuring method.
側を陰極とした直流電源Vccとこの電源と直列接続され
た抵抗Rxを挿入し、且つ、前記直流電源Vccと前記抵
抗Rxの値を、前記電極が前記スラグ層に没入している
ときに、前記容器の電位を基準電位とした前記電極の電
位が、前記基準電位よりも高い高電位となるように設定
すると共に、 前記電極を前記溶融金属層から前記大気層まで上昇移動
させて、前記基準電位に対する前記電極の電位を測定
し、 前記溶融金属−スラグ界面通過時点として、前記電極の
電位が前記基準電位から前記高電位へ変化する時点を、 また、前記スラグ−大気界面通過時点として、前記電極
の電位が前記高電位から前記基準電位よりも低い低電位
へ変化する時点を、 検知してなる請求項1記載のスラグ層厚さ測定方法。3. A DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode and a resistor Rx connected in series with the power supply are inserted between the electrode and the container, and the DC power supply Vcc and the resistor Rx are connected to each other. The value is set so that, when the electrode is immersed in the slag layer, the potential of the electrode with the potential of the container as a reference potential is a high potential higher than the reference potential. Is moved upward from the molten metal layer to the atmospheric layer, and the potential of the electrode with respect to the reference potential is measured.As the molten metal-slag interface point, the potential of the electrode is changed from the reference potential to the high potential. 2. The slag layer according to claim 1, further comprising: detecting a time point when the electrode changes from the high potential to a low potential lower than the reference potential as the slag-atmosphere interface time. Monitoring procedures.
側を陰極とした直流電源Vccとこの電源と直列接続され
た抵抗Rxを挿入し、且つ、前記直流電源Vccと前記抵
抗Rxの値を、前記電極が前記スラグ層に没入している
ときに、前記容器の電位を基準電位とした前記電極の電
位が、前記基準電位よりも高い高電位となるように設定
すると共に、 前記電極を前記大気層から前記溶融金属層まで降下移動
させて、前記基準電位に対する前記電極の電位を測定
し、 前記大気−スラグ界面通過時点として、前記電極の電位
が前記基準電位よりも低い低電位から前記高電位へ変化
する時点を、 また、前記スラグ−溶融金属界面通過時点として、前記
電極の電位が前記高電位から前記基準電位へ変化する時
点を、 検知してなる請求項2記載のスラグ層厚さ測定方法。4. A DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode and a resistor Rx connected in series with the power supply are inserted between the electrode and the container, and the DC power supply Vcc and the resistor Rx are connected to each other. The value is set so that, when the electrode is immersed in the slag layer, the potential of the electrode with the potential of the container as a reference potential is a high potential higher than the reference potential. Is moved downward from the atmospheric layer to the molten metal layer, and the potential of the electrode with respect to the reference potential is measured.As the time of passage through the atmosphere-slag interface, the potential of the electrode is from a low potential lower than the reference potential. The slag layer according to claim 2, wherein a time point when the potential changes to the high potential is detected, and a time point when the potential of the electrode changes from the high potential to the reference potential is detected as the slag-molten metal interface passing time. Monitoring procedures.
動速度を一定とすると共に、 前記電極を前記溶融金属層から前記大気層まで上昇移動
させる方法を用いた場合は、前記溶融金属−スラグ界面
通過時点から前記スラグ−大気界面通過時点までの、前
記電極の移動時間を計測し、 前記電極を前記大気層から前記溶融金属層まで降下移動
させる方法を用いた場合は、前記大気−スラグ界面通過
時点から前記スラグ−溶融金属界面通過時点までの、前
記電極の移動時間を計測し、 前記電極の前記移動距離を計測するのに代えて、 前記電極の前記移動速度と前記移動時間から、演算によ
り前記電極の前記移動距離を求めてなる請求項1から請
求項4のいずれか1項に記載のスラグ層厚さ測定方法。5. The method according to claim 1, wherein the moving speed of the electrode is raised or lowered while the electrode is moved upward from the molten metal layer to the atmospheric layer. When the moving time of the electrode from the passage time to the slag-atmosphere interface passage time is measured, and the method of moving the electrode down from the atmosphere layer to the molten metal layer is used, the air-slag interface passage is used. From the time to the slag-molten metal interface passing time, measure the moving time of the electrode, instead of measuring the moving distance of the electrode, from the moving speed and the moving time of the electrode, by calculation The slag layer thickness measuring method according to claim 1, wherein the moving distance of the electrode is obtained.
電性を帯びた容器と、 前記電極を前記溶融金属層から前記スラグ層を通って前
記スラグ層の上層を占める大気層まで上昇移動させ、あ
るいは、前記大気層から前記スラグ層を通って前記溶融
金属層まで降下移動させる電極移動手段と、 前記電極と前記容器との間に、前記電極側を陰極とした
直流電源Vccとこの電源と直列接続された抵抗Rxを挿
入すると共に、前記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値
を、前記電極が前記スラグ層に没入しているときに、前
記容器の電位を基準電位として、前記電極の電位が前記
基準電位よりも高い電位となるように設定して形成され
た測定回路と、 前記基準電位に対する前記電極の電位を測定する電位測
定手段と、 前記電位測定手段が検知した、前記基準電位から前記高
電位へ変化する時点から、前記高電位から前記基準電位
よりも低い低電位へ変化する時点までの、あるいは、前
記低電位から前記高電位へ変化する時点から、前記高電
位から前記基準電位へ変化する時点までの、前記電極の
移動距離を計測する電極移動距離計測手段と、 で構成されてなるスラグ層厚さ測定装置。6. An electrode, an electrically conductive container containing a molten metal in which a slag layer floats on the surface of the molten metal layer, and: An electrode moving means that moves upward to the atmosphere layer that occupies or moves downward from the atmosphere layer to the molten metal layer through the slag layer, and between the electrode and the container, the electrode side is a cathode. A DC power supply Vcc and a resistor Rx connected in series with the power supply are inserted, and the values of the DC power supply Vcc and the resistance Rx are set to the potential of the container when the electrode is immersed in the slag layer. A measuring circuit formed by setting the potential of the electrode to be higher than the reference potential as a reference potential; a potential measuring means for measuring the potential of the electrode with respect to the reference potential; and the potential measurement A time point at which the means detects the change from the reference potential to the high potential, a time point at which the high potential changes to a low potential lower than the reference potential, or a time point at which the low potential changes to the high potential And an electrode moving distance measuring means for measuring a moving distance of the electrode from a time point when the high potential changes to the reference potential.
電性を帯びた容器と、 移動速度を一定として、前記電極を、前記溶融金属層か
ら前記スラグ層を通って前記スラグ層の上層を占める大
気層まで上昇移動させ、あるいは、前記大気層から前記
スラグ層を通って前記溶融金属層まで、降下移動させる
電極移動手段と、 前記電極と前記容器との間に、前記電極側を陰極とした
直流電源Vccと、この電源と直列接続された抵抗Rxを
挿入すると共に、前記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値
を、前記電極が前記スラグ層に没入しているときに、前
記容器の電位を基準電位として、前記電極の電位が前記
基準電位よりも高い電位となるように設定して形成され
た測定回路と、 前記基準電位に対する前記電極の電位を測定する電位測
定手段と、 前記電位測定手段が検知した、前記基準電位から前記高
電位へ変化する時点から、前記高電位から前記基準電位
よりも低い低電位へ変化する時点までの、あるいは、前
記低電位から前記高電位へ変化する時点から、前記高電
位から前記基準電位へ変化する時点までの、前記電極の
移動時間を計測する電極移動時間計測手段と、 前記電極の前記移動速度と前記移動時間とから、演算に
より前記電極の移動距離を求める電極移動距離演算手段
と、 で構成されてなるスラグ層厚さ測定装置。7. An electrode, a conductive container containing a molten metal in which a slag layer floats on the surface of the molten metal layer, and a constant moving speed, the electrode being moved from the molten metal layer to the slag layer. Electrode moving means for moving upward through the slag layer to the atmospheric layer occupying the upper layer, or moving downward from the atmospheric layer through the slag layer to the molten metal layer, and between the electrode and the container. A DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode and a resistor Rx connected in series with the power supply are inserted, and the values of the DC power supply Vcc and the resistance Rx are set such that the electrode is immersed in the slag layer. A measuring circuit formed by setting the potential of the electrode to be higher than the reference potential, using the potential of the container as a reference potential, and measuring the potential of the electrode with respect to the reference potential. Position measuring means, detected by the potential measuring means, from the time when the reference potential changes to the high potential, to the time when the high potential changes to a low potential lower than the reference potential, or the low potential From the point in time when the potential changes to the high potential, to the point in time when the potential changes from the high potential to the reference potential, an electrode moving time measuring unit that measures the moving time of the electrode, and the moving speed and the moving time of the electrode. And an electrode moving distance calculating means for calculating the moving distance of the electrode by calculation.
と共に、これらの2個の電極の下端を、その移動方向に
一定距離だけ離して設けると共に、 これらの電極を2個同時に移動させることにより、前記
容器に対する2個の各前記電極の検知する電位の時間的
ずれを測定すると共に、この時間的ずれと前記一定距離
とから前記移動速度を求める移動速度検出手段を設けて
なる請求項7記載のスラグ層厚さ測定装置。8. In addition to the electrodes, one electrode is added, the lower ends of these two electrodes are provided at a fixed distance in the moving direction, and two of these electrodes are simultaneously moved. A moving speed detecting means for measuring a time difference between potentials detected by the two electrodes with respect to the container and detecting the moving speed from the time difference and the fixed distance. A slag layer thickness measuring device according to claim 7.
から請求項8のいずれか1項に記載のスラグ層厚さ測定
装置。9. The method according to claim 6, wherein the molten metal is molten steel.
The slag layer thickness measuring device according to any one of claims 1 to 8.
中から、少なくとも一つを含む鉄の合金としてなる請求
項9記載のスラグ層厚さ測定装置。10. The slag layer thickness measuring apparatus according to claim 9, wherein the material of the electrode is an iron alloy containing at least one of Mo, Co, Cr, and Mn.
ローブの溶鋼電極と併用してなる請求項9または請求項
10記載のスラグ層厚さ測定装置。11. The slag layer thickness measuring apparatus according to claim 9, wherein said electrode is used in combination with a molten steel electrode of an oxygen probe for measuring oxygen concentration.
ローブのジルコニア極との下部先端位置をそろえると共
に、双方の先端部分以外の部分を石英管等の防護用パイ
プで覆ってなる請求項11記載のスラグ層厚さ測定装
置。12. The electrode and the zirconia electrode of an oxygen probe for measuring oxygen concentration have the same lower end positions, and a portion other than both end portions is covered with a protective pipe such as a quartz tube. The slag layer thickness measuring device according to the above.
り付けてなる請求項9から請求項12のいずれか1項に
記載のスラグ層厚さ測定装置。13. The slag layer thickness measuring apparatus according to claim 9, wherein said electrode is attached to a molten steel temperature measuring probe.
溶湯を収容して導電性を帯びた容器の開口部上方で、前
記容器から予め定められた一定距離離れて位置する定点
から前記溶融金属層の表面までの距離、及び、前記スラ
グ層の厚さを測定する方法であって、 前記溶融金属層から前記スラグ層を通って前記スラグ層
の上層を占める大気層中の前記定点まで電極を上昇移動
させて、前記容器と前記電極との間の電気的特性である
電極−容器間特性を監視し、 この電極−容器間特性が、前記電極が前記溶融金属層に
没入しているときの前記溶融金属層の介在による導電性
から、前記電極が前記スラグ層へ移動して電解質として
機能する前記スラグ層の介在による発電性に移行する時
点である溶融金属−スラグ界面通過時点と、 前記電極が前記スラグ層から前記大気層へ脱出して、前
記電極−容器間特性が、前記発電性から、前記大気層の
介在による絶縁性に移行する時点であるスラグ−大気界
面通過時点とを検知すると共に、 前記溶融金属−スラグ界面通過時点から前記スラグ−大
気界面通過時点までに、前記電極が移動した移動距離を
計測して、前記スラグ層の厚さとすると共に、 前記溶融金属−スラグ界面通過時点から前記定点まで
に、前記電極が移動した移動距離を計測して、前記定点
から前記溶融金属層の表面までの距離としてなるスラグ
層厚さ及び溶融金属層表面レベル位置測定方法。14. A molten metal having a slag layer floating on the surface of a molten metal layer, wherein the molten metal is located at a predetermined distance from the container above a predetermined distance from the container above the opening of the container having conductivity. A method for measuring the distance to the surface of the layer, and the thickness of the slag layer, comprising: an electrode from the molten metal layer to the fixed point in the atmosphere layer occupying the upper layer of the slag layer through the slag layer. When the electrode is immersed in the molten metal layer, the electrode-container characteristic, which is an electrical characteristic between the container and the electrode, is monitored by moving the electrode up and down. From the conductivity due to the interposition of the molten metal layer, a point at which the electrode moves to the slag layer and shifts to a power generation property due to the interposition of the slag layer functioning as an electrolyte, at the time of passing through the molten metal-slag interface, and the electrode Is the Escape from the lag layer to the atmosphere layer, the electrode-vessel characteristics, from the power generation, and the slag-at the time of transition to insulation due to the interposition of the atmosphere layer, and detecting the time passing through the air interface, From the time of passing the molten metal-slag interface to the time of passing the slag-atmosphere interface, the moving distance of the electrode was measured, and the thickness of the slag layer was determined.From the time of passing the molten metal-slag interface, A method for measuring a slag layer thickness and a molten metal layer surface level position as a distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer by measuring a moving distance of the electrode to a fixed point.
溶湯を収容して導電性を帯びた容器の開口部上方で、前
記容器から予め定められた一定距離離れて位置する定点
から前記溶融金属層の表面までの距離、及び、前記スラ
グ層の厚さを測定する方法であって、 前記スラグ層の上層を占める大気層中の前記定点から前
記スラグ層を通って前記溶融金属層まで、電極を降下移
動させて、前記溶湯を収容して導電性を帯びた容器と、
前記電極との間の電気的特性である電極−容器間特性を
監視し、 この電極−容器間特性が、前記電極が前記大気層にある
ときの大気の介在による絶縁性から、前記電極が前記ス
ラグ層に没入して電解質として機能する前記スラグ層の
介在による発電性に移行する時点である大気−スラグ界
面通過時点と、 前記電極が前記スラグ層から前記溶融金属層へ移動し
て、前記電極−容器間特性が、前記発電性から、前記溶
融金属層の介在による導電性に移行する時点であるスラ
グ−溶融金属界面通過時点とを検知すると共に、 前記定点から前記スラグ−溶融金属界面通過時点まで
に、前記電極が移動した移動距離を計測して、前記定点
から前記溶融金属層の表面までの距離とすると共に、 前記大気−スラグ界面通過時点から前記スラグ−溶融金
属界面通過時点までに、前記電極が移動した移動距離を
計測して、前記スラグ層の厚さとしてなるスラグ層厚さ
及び溶融金属層表面レベル位置測定方法。15. A molten metal in which a slag layer floats on the surface of a molten metal layer, the molten metal being placed above an opening of a container having conductivity and being located at a predetermined distance from the container and at a predetermined distance from the container. A method for measuring the distance to the surface of the layer, and the thickness of the slag layer, wherein the electrode from the fixed point in the air layer occupying the upper layer of the slag layer to the molten metal layer through the slag layer. Lowering the container, and a container that contains the molten metal and has conductivity,
The electrode-container characteristic, which is an electrical characteristic between the electrode and the electrode, is monitored. At the time of passing through the air-slag interface, which is a point of transition to power generation by the interposition of the slag layer functioning as an electrolyte by immersing in the slag layer, the electrode moves from the slag layer to the molten metal layer, and the electrode -The inter-container characteristic detects the slag-molten metal interface passing time, which is the time when the power generation property shifts to the conductivity due to the interposition of the molten metal layer, and the slag-molten metal interface passing time from the fixed point. By the time, the moving distance of the electrode has been measured, and the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer has been measured. A method for measuring a slag layer thickness and a molten metal layer surface level position as a thickness of the slag layer by measuring a moving distance of the electrode by a time when the electrode passes through the surface.
極側を陰極とした直流電源Vccと、この電源と直列接続
された抵抗Rxを挿入し、且つ、前記直流電源Vccと前
記抵抗Rxの値を、前記電極が前記スラグ層に没入して
いるときに、前記容器の電位を基準電位とした前記電極
の電位が、前記基準電位よりも高い高電位となるように
設定すると共に、 前記電極を前記溶融金属層から前記大気層まで上昇移動
させて、前記基準電位に対する前記電極の電位を測定
し、 前記溶融金属−スラグ界面通過時点として、前記電極の
電位が、前記基準電位から前記高電位へ変化する時点
を、 また、前記スラグ−大気界面通過時点として、前記電極
の電位が、前記高電位から前記基準電位よりも低い低電
位へ変化する時点を、 検知してなる請求項14記載のスラグ層厚さ及び溶融金
属層表面レベル位置測定方法。16. A DC power source Vcc having the electrode side as a cathode and a resistor Rx connected in series with the power source are inserted between the electrode and the container, and the DC power source Vcc and the resistor Rx are connected. The value of is set such that when the electrode is immersed in the slag layer, the potential of the electrode with the potential of the container as a reference potential is a high potential higher than the reference potential, The electrode is moved upward from the molten metal layer to the atmospheric layer, and the potential of the electrode with respect to the reference potential is measured. The time when the potential changes to a potential, and the time when the potential of the electrode changes from the high potential to a low potential lower than the reference potential is detected as the slag-atmosphere interface time. Slag layer thickness and the molten metal layer surface level position measuring method.
極側を陰極とした直流電源Vccと、この電源と直列接続
された抵抗Rxを挿入し、且つ、前記直流電源Vccと前
記抵抗Rxの値を、前記電極が前記スラグ層に没入して
いるときに、前記容器の電位を基準電位とした前記電極
の電位が、前記基準電位よりも高い高電位となるように
設定すると共に、 前記電極を前記大気層から前記溶融金属層まで降下移動
させて、前記基準電位に対する前記電極の電位を測定
し、 前記大気−スラグ界面通過時点として、前記電極の電位
が、前記基準電位よりも低い低電位から前記高電位へ変
化する時点を、 また、前記スラグ−溶融金属界面通過時点として、前記
電極の電位が、前記高電位から前記基準電位へ変化する
時点を、 検知してなる請求項15記載のスラグ層厚さ及び溶融金
属層表面レベル位置測定方法。17. A DC power source Vcc having the electrode side as a cathode and a resistor Rx connected in series with the power source, and the DC power source Vcc and the resistor Rx are inserted between the electrode and the container. The value of is set such that when the electrode is immersed in the slag layer, the potential of the electrode with the potential of the container as a reference potential is a high potential higher than the reference potential, The electrode is moved downward from the atmosphere layer to the molten metal layer, and the potential of the electrode with respect to the reference potential is measured.As the time of passage through the air-slag interface, the potential of the electrode is lower than the reference potential. The time when the potential changes from the high potential to the high potential, and the time when the potential of the electrode changes from the high potential to the reference potential is detected as the time of passing through the slag-molten metal interface. Slag layer thickness and the molten metal layer surface level position measuring method.
移動速度を一定とすると共に、 前記電極を前記溶融金属層から前記大気層まで上昇移動
させる方法を用いた場合は、 前記スラグ層の厚さ算出用として、前記溶融金属−スラ
グ界面通過時点から前記スラグ−大気界面通過時点まで
の、前記電極の移動時間を計測し、 前記定点から前記溶融金属層の表面までの距離算出用と
して、前記溶融金属−スラグ界面通過時点から前記定点
までの、前記電極の移動時間を計測し、 前記電極を前記大気層から前記溶融金属層まで降下移動
させる方法を用いた場合は、 前記定点から前記溶融金属層の表面までの距離算出用と
して、前記定点から前記スラグ−溶融金属界面通過時点
までの、前記電極の移動時間を計測し、 前記スラグ層の厚さ算出用として、前記大気−スラグ界
面通過時点から前記スラグ−溶融金属界面通過時点まで
の、前記電極の移動時間を計測し、 前記電極の各前記移動距離を計測するのに代えて、 前記電極の前記移動速度と各前記移動時間とから、演算
により前記電極の各前記移動距離を求めてなる請求項1
4から請求項17のいずれか1項に記載のスラグ層厚さ
及び溶融金属層表面レベル位置測定方法。18. The method according to claim 18, wherein the moving speed of the upward movement or the downward movement of the electrode is made constant, and the method of moving the electrode upward from the molten metal layer to the atmospheric layer is used. For calculation, the moving time of the electrode from the time of passing the molten metal-slag interface to the time of passing the slag-air interface is measured, and for calculating the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer, the melting is performed. When the moving time of the electrode from the time of passing through the metal-slag interface to the fixed point is measured, and the method of moving the electrode down from the atmospheric layer to the molten metal layer is used, from the fixed point to the molten metal layer For the distance calculation to the surface of the, from the fixed point to the point of passing the slag-molten metal interface, measure the moving time of the electrode, for the thickness calculation of the slag layer Measuring the moving time of the electrode from the time of passing through the atmosphere-slag interface to the time of passing through the slag-molten metal interface; instead of measuring each moving distance of the electrode, the moving speed of the electrode The moving distance of each of the electrodes is obtained by calculation from the distance and each of the moving times.
The method for measuring a slag layer thickness and a molten metal layer surface level position according to any one of claims 4 to 17.
電性を帯びた容器と、 前記電極を、前記溶融金属層から、前記スラグ層を通っ
て前記スラグ層の上層を占める大気層中の、前記容器の
開口部上方で、前記容器から予め定められた一定距離離
れて位置する定点まで上昇移動させ、あるいは、前記大
気層中の前記定点から、前記スラグ層を通って前記溶融
金属層まで、降下移動させる電極移動手段と、 前記電極と前記容器との間に、前記電極側を陰極とした
直流電源Vccと、この電源と直列接続された抵抗Rxを
挿入すると共に、前記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値
を、前記電極が前記スラグ層に没入しているときに、前
記容器の電位を基準電位として、前記電極の電位が前記
基準電位よりも高い電位となるように設定して形成され
た測定回路と、 前記基準電位に対する前記電極の電位を測定する電位測
定手段と、 前記スラグ層の厚さ測定用として、前記電位測定手段が
検知した、前記基準電位から前記高電位へ変化する時点
から、前記高電位から前記基準電位よりも低い低電位へ
変化する時点までの、あるいは、前記低電位から前記高
電位へ変化する時点から、前記高電位から前記基準電位
へ変化する時点までの、前記電極の移動距離を計測する
スラグ層厚さ測定用電極移動距離計測手段と、 前記定点から前記溶融金属層の表面までの距離測定用と
して、前記電位測定手段が検知した前記基準電位から前
記高電位へ変化する時点から前記定点までの、あるい
は、前記定点から、前記高電位から前記基準電位へ変化
する時点までの、前記電極の移動距離を計測する溶融金
属層表面レベル位置測定用電極移動距離計測手段と、 で構成されてなるスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レベ
ル位置測定装置。19. An electrode, an electrically conductive container containing a molten metal in which a slag layer floats on the surface of a molten metal layer, and: In the atmospheric layer occupying the upper layer, above the opening of the container, move upward to a fixed point located at a predetermined distance from the container, or from the fixed point in the atmospheric layer, the slag layer An electrode moving means for moving down through the electrode to the molten metal layer; a DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode; and a resistor Rx connected in series with the power supply, between the electrode and the container. When the electrode is immersed in the slag layer, the values of the DC power supply Vcc and the resistance Rx are set to a potential higher than the reference potential with the potential of the container as a reference potential. Will be A measuring circuit formed by setting the potential of the electrode with respect to the reference potential; and for measuring the thickness of the slag layer, the potential measuring means detects the reference potential, From the time when the potential changes to a high potential, to the time when the potential changes from the high potential to a low potential lower than the reference potential, or from the time when the potential changes from the low potential to the high potential, from the high potential to the reference potential Up to the point of change, the slag layer thickness measuring electrode moving distance measuring means for measuring the moving distance of the electrode, and for measuring the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer, the potential measuring means detected The moving distance of the electrode from the time when the reference potential changes to the high potential to the fixed point, or from the fixed point to the time when the high potential changes to the reference potential. A slag layer thickness and molten metal layer surface level position measuring device, comprising: a molten metal layer surface level position measuring electrode moving distance measuring means for measuring separation.
電性を帯びた容器と、 前記電極を、移動速度を一定として、前記溶融金属層か
ら、前記スラグ層を通って前記スラグ層の上層を占める
大気層中の、前記容器の開口部上方で、前記容器から予
め定められた一定距離離れて位置する定点まで上昇移動
させ、あるいは、前記大気層中の前記定点から、前記ス
ラグ層を通って前記溶融金属層まで降下移動させる電極
移動手段と、 前記電極と前記容器との間に、前記電極側を陰極とした
直流電源Vccと、この電源と直列接続された抵抗Rxを
挿入すると共に、前記直流電源Vccと前記抵抗Rxの値
を、前記電極が前記スラグ層に没入しているときに、前
記容器の電位を基準電位として、前記電極の電位が前記
基準電位よりも高い電位となるように設定して形成され
た測定回路と、 前記基準電位に対する前記電極の電位を測定する電位測
定手段と、 前記スラグ層の厚さ測定用として、前記電位測定手段が
検知した、前記基準電位から前記高電位へ変化する時点
から、前記高電位から前記基準電位よりも低い低電位へ
変化する時点までの、あるいは、前記低電位から前記高
電位へ変化する時点から、前記高電位から前記基準電位
へ変化する時点までの、前記電極の移動時間を計測する
スラグ層厚さ測定用電極移動時間計測手段と、 前記定点から前記溶融金属層の表面までの距離測定用と
して、前記電位測定手段が検知した、前記基準電位から
前記高電位へ変化する時点から前記定点までの、あるい
は、前記定点から、前記高電位から前記基準電位へ変化
する時点までの、前記電極の移動時間を計測する溶融金
属層表面レベル位置測定用電極移動時間計測手段と、 前記電極の前記移動速度と各前記移動時間とから、演算
により前記電極の移動距離を求める電極移動距離演算手
段と、 で構成されてなるスラグ層厚さ及び溶融金属層表面レベ
ル位置測定装置。20. An electrode, an electrically conductive container containing a molten metal in which a slag layer floats on the surface of the molten metal layer, and a method in which the electrode is moved from the molten metal layer to the slag layer at a constant moving speed. Through the air layer occupying the upper layer of the slag layer, above the opening of the container, upwardly moving to a fixed point located at a predetermined fixed distance from the container, or, An electrode moving means for moving downward from the fixed point through the slag layer to the molten metal layer; a DC power supply Vcc having the electrode side as a cathode between the electrode and the container; and a power supply connected in series with the power supply. When the electrode is immersed in the slag layer, the value of the DC power supply Vcc and the value of the resistor Rx are used as the reference potential with the potential of the container as the reference potential. Potential A measuring circuit formed so as to have a high potential, a potential measuring means for measuring the potential of the electrode with respect to the reference potential, and a potential measuring means for measuring the thickness of the slag layer. From the time when the reference potential changes to the high potential, to the time when the high potential changes to a low potential lower than the reference potential, or from the time when the low potential changes to the high potential, From a potential to the reference potential, to the point of time, the slag layer thickness measurement electrode movement time measuring means for measuring the movement time of the electrode, and for measuring the distance from the fixed point to the surface of the molten metal layer, From the time when the potential measuring means detects the change from the reference potential to the high potential to the fixed point, or from the fixed point to the time when the potential changes from the high potential to the reference potential. An electrode moving time measuring means for measuring the molten metal layer surface level position measuring the moving time of the electrode, and an electrode for calculating the moving distance of the electrode from the moving speed of the electrode and each of the moving times. A slag layer thickness and molten metal layer surface level position measuring device comprising: a moving distance calculating means;
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TW91102078A TW528853B (en) | 2001-05-25 | 2002-02-06 | Method for measuring slag layer thickness, and method and apparatus for measuring surface level positions of slag layer and molten metal layer surface |
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TW (1) | TW528853B (en) |
WO (1) | WO2002097378A1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100793936B1 (en) | 2006-09-18 | 2008-01-16 | 주식회사 포스코 | Apparatus method for measuring thickness of molten mold flux |
JP2009156867A (en) * | 2004-07-05 | 2009-07-16 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | Method for determining vessel for molten metal, use and interface layer of vessel |
JP2012137309A (en) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Heraeus Electro Nite Japan Ltd | Control method of immersion depth of molten metal measuring probe, and molten metal measuring probe used therefor |
WO2012171658A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | Avemis S.A.S. | Device for measuring slag thickness. |
WO2013014271A1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Tata Steel Uk Ltd | Method and apparatus for measuring liquid metal height and the thickness of a slag layer in a metallurgical vessel |
EP2554955A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | Tata Steel UK Limited | Method and apparatus for measuring liquid metal height and the thickness of a slag layer in a metallurgical vessel |
KR101254395B1 (en) * | 2008-10-28 | 2013-04-12 | 센양 타이헤 메탈루지 미셔먼트 & 콘트롤 테크놀로지 씨오., 엘티디 | Device for measuring level of molten metal and method thereof |
KR101734219B1 (en) | 2015-12-30 | 2017-05-12 | 우진 일렉트로나이트(주) | Resistor type probe for measuring level of molten metal |
WO2024003172A1 (en) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | Vesuvius Refratarios Ltda | Measuring lance for the measurement of a position and a thickness of a slag layer on top of a molten metal |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006003950A1 (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-30 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Device for determining an interface of a slag layer |
CN107504892B (en) * | 2017-10-13 | 2023-04-28 | 中国恩菲工程技术有限公司 | Device and method for detecting thickness of submerged arc furnace slag layer |
CN109238122A (en) * | 2018-08-28 | 2019-01-18 | 江苏天楹环保能源成套设备有限公司 | A method of for measuring plasma melting furnace slag layer thickness |
CN113418565A (en) * | 2021-07-20 | 2021-09-21 | 光大环保技术研究院(深圳)有限公司 | Device and method for measuring temperature and slag thickness in plasma melting furnace |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5123414A (en) * | 1974-08-22 | 1976-02-25 | Sumitomo Metal Ind | YOKORUIJURYOKE ISOKUHOHO |
JPS5419427A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-14 | Broken Hill Pty Co Ltd | Method and apparatus for indicating liquid level in conatainer |
JPS5614171B2 (en) * | 1974-07-08 | 1981-04-02 | ||
JPS60188818A (en) * | 1984-03-09 | 1985-09-26 | Showa Alum Corp | Level sensor of molten metal |
JPH0478525U (en) * | 1990-11-17 | 1992-07-08 | ||
JPH09145450A (en) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Nippon Steel Corp | Slag layer thickness measuring method |
JPH1130545A (en) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Tsukishima Kikai Co Ltd | Apparatus and method for detecting deposit in melting furnace |
JP2000088632A (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for measuring depth of molten slag in plasma type ash melting furnace |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5827474A (en) * | 1997-01-02 | 1998-10-27 | Vesuvius Crucible Company | Apparatus and method for measuring the depth of molten steel and slag |
-
2001
- 2001-05-25 JP JP2001157959A patent/JP5124894B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-01-31 WO PCT/JP2002/000750 patent/WO2002097378A1/en active Application Filing
- 2002-02-06 TW TW91102078A patent/TW528853B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5614171B2 (en) * | 1974-07-08 | 1981-04-02 | ||
JPS5123414A (en) * | 1974-08-22 | 1976-02-25 | Sumitomo Metal Ind | YOKORUIJURYOKE ISOKUHOHO |
JPS5419427A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-14 | Broken Hill Pty Co Ltd | Method and apparatus for indicating liquid level in conatainer |
JPS60188818A (en) * | 1984-03-09 | 1985-09-26 | Showa Alum Corp | Level sensor of molten metal |
JPH0478525U (en) * | 1990-11-17 | 1992-07-08 | ||
JPH09145450A (en) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Nippon Steel Corp | Slag layer thickness measuring method |
JPH1130545A (en) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Tsukishima Kikai Co Ltd | Apparatus and method for detecting deposit in melting furnace |
JP2000088632A (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for measuring depth of molten slag in plasma type ash melting furnace |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009156867A (en) * | 2004-07-05 | 2009-07-16 | Heraeus Electro-Nite Internatl Nv | Method for determining vessel for molten metal, use and interface layer of vessel |
US9829385B2 (en) | 2004-07-05 | 2017-11-28 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Container for molten metal, use of the container and method for determining an interface |
KR100793936B1 (en) | 2006-09-18 | 2008-01-16 | 주식회사 포스코 | Apparatus method for measuring thickness of molten mold flux |
KR101254395B1 (en) * | 2008-10-28 | 2013-04-12 | 센양 타이헤 메탈루지 미셔먼트 & 콘트롤 테크놀로지 씨오., 엘티디 | Device for measuring level of molten metal and method thereof |
JP2012137309A (en) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Heraeus Electro Nite Japan Ltd | Control method of immersion depth of molten metal measuring probe, and molten metal measuring probe used therefor |
RU2604543C2 (en) * | 2011-06-16 | 2016-12-10 | Авемис С.А.С. | Device and method (versions) for slag thickness measuring |
CN103747893A (en) * | 2011-06-16 | 2014-04-23 | 阿弗米斯股份有限公司 | Device for measuring slag thickness |
KR20140076531A (en) * | 2011-06-16 | 2014-06-20 | 아베미스 에스.에이.에스. | Device for measuring slag thickness |
JP2014522320A (en) * | 2011-06-16 | 2014-09-04 | アベミ ソシエテ パ アクシオンス シンプリフィエ | Device for measuring slag thickness |
US9279664B2 (en) | 2011-06-16 | 2016-03-08 | Avemis S.A.S. | Device for measuring slab thickness |
AU2012269390B2 (en) * | 2011-06-16 | 2016-07-07 | Avemis S.A.S. | Device for measuring slag thickness. |
WO2012171658A1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | Avemis S.A.S. | Device for measuring slag thickness. |
KR101885405B1 (en) | 2011-06-16 | 2018-08-03 | 아베미스 에스.에이.에스. | Device for measuring slag thickness |
WO2013014271A1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Tata Steel Uk Ltd | Method and apparatus for measuring liquid metal height and the thickness of a slag layer in a metallurgical vessel |
EP2554955A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | Tata Steel UK Limited | Method and apparatus for measuring liquid metal height and the thickness of a slag layer in a metallurgical vessel |
KR101734219B1 (en) | 2015-12-30 | 2017-05-12 | 우진 일렉트로나이트(주) | Resistor type probe for measuring level of molten metal |
WO2024003172A1 (en) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | Vesuvius Refratarios Ltda | Measuring lance for the measurement of a position and a thickness of a slag layer on top of a molten metal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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