JP2018526601A - 特に高温状態において冶金容器の耐火性内張りを修理するための方法 - Google Patents

Abstract

方法は、特に、高温状態における冶金容器（１０）の耐火性内張りの修理に関する。この修理は、ここでは供給装置（１５）を用いて行われる。加えて、少なくとも摩滅した領域の記録及び修理の監視は、デバイス（２０）を用いて実行される。供給前、供給中、及び／又は供給後に、修理されるべき容器（１０）の耐火性内張り（１２）のエリア（１３）の少なくとも部分的領域、又は吹き付け噴出物（１８）は、ここで温度範囲（２６，２７，２８）の可視化を伴った写真として記録され、且つこのことは、供給される材料の特性、層厚及び／又は分布のような異なるパラメータに関する評価に帰着する。これまでに次のことが実証されている。即ち、供給中の、修理されるべきエリア及び耐火性材料の温度範囲をこのように可視化することによって、異なるパラメータを非常に正確に確証することが可能であり、且つ、その結果、壁内張りの最適な被覆を達成することが可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載された、特に高温状態において冶金容器の耐火性内張りを修理するための方法、及び請求項８に記載された対応デバイスに関する。

特許文献１によれば、温度が上昇した状態で冶金容器の耐火性内張りを修理するための、遠隔制御された射出装置が開示されている。この装置は、回転可能な垂直の線状体を有し、該線状体は、その下側端部の上にノズルを有する。微粒子の耐火性材料が流動化した流れの供給物が、線状体に対して、加圧されて送り出される。修理されるべき内張りの領域近くの容器内で、線状体とノズルとを水平且つ垂直に整列させるための、整列手段が使用される。

容器の内部を観察するために、テレビカメラがノズル近くで線状体に取り付けられ、それによって、前述の領域の位置を突き止め、且つ修理状態を監視する。このカメラは、ハウジング内に配置され、該ハウジングは、レンズの視線の中に、透明で熱耐久性がある開口部を備えている。その上、カメラを冷たい状態に保つために、冷却デバイスが、このハウジングに取り付けられ、且つ温度センサが、外部への接続部に取り付けられる。このカメラの助けを借りて、修理されるべきエリアは、ユーザによって可視化することが可能であり、且つ、このようにして、ユーザは、高温の容器の外側から吹き付けランスを動作させることが可能である。

耐火性内張りを修理すると共に観察するための別のシステムは、特許文献２で説明されており、そこではレーザは、高温の炉又は容器の中に導かれ、且つレーザビームは、炉又は容器の中で反射されるが、これは、実際の値として、炉又は容器内部の三次元測定を達成するためである。これら実際の値は、その後、基準値と比較され、且つ、その結果として、吹き付けランスは、制御された方法で導かれるが、このようにするのは、容器に関連する多数の物理的変数を考慮しながら、耐火性材料を射出するためである。

欧州特許出願公開第００３９２１２号 米国特許出願公開第６，７８０，３５１号

これに対して、本発明の根底にある目的は、１つの方法を考案することであり、この方法に用いることによって、溶けた金属を受け入れる容器の耐火性内張りを、改良された正確さと品質をもって修理することが可能である。

本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴及び、請求項８によるデバイスの特徴によって達成される。

本発明による方法は、次の内容を提供する。その内容とは、供給前、供給中、及び／又は供給後に、修理されるべき容器の耐火性内張りの少なくとも部分的な領域、又は吹き付け噴出物が、温度範囲の可視化を伴った写真として記録され、且つこのことは、供給された材料の特性、層厚及び／又は分布のような異なるパラメータに関する評価に帰着する、というものである。

これまでに次のことが実証されている。即ち、修理されるべきエリアの温度範囲、及び供給中の耐火性材料の温度範囲をこのように可視化することによって、供給中に異なるパラメータを非常に正確に確証することが可能であり、且つ、その結果として、壁内張りの最適な被覆を達成することが可能である、ということが実証されている。

非常に有利なことには、デバイスは、少なくとも１つの画像ユニット、好ましくは熱画像カメラを備え、該画像ユニットを用いて、温度範囲の可視化を伴った、この多数の画像が、容器の外側から記録される。

修理されるべき容器の壁内張りの中のエリアに耐火性材料を供給することに関して、現在の状態をこのように記録することによって、蓄積された画像から取られた目標仕様と比較することに続いて、この供給装置の作動を直ちに変更すること、及び／又は、次の処理のための予めプログラムされた制御を適合させることが可能になる。

本発明の枠組の中で、この方法の他の有利なことの詳細は、従属請求項において定義される。

本発明の代表的な実施形態は、図面を用いて、以下でより詳細に説明される。

本発明による方法を履行するための、熱画像カメラを備えたデバイスの、及び部分的に断面で示された冶金容器の、図式的な実例である。 耐火性材料を射出する間、主として容器の内側の、及び吹き付け噴出物を備えた吹き付けランスの、図１による熱画像カメラを用いて作り出された写真画像である。

図１は、冶金容器１０を図式的に示す。この冶金容器１０は、鋼製の被覆物１１及び耐火性内張り１２を有し、ここで耐火性内張り１２は、耐火性レンガを備えた壁内張り、及び好みに応じて追加される、層上への吹き付け物から成る。冶金容器１０は、例えば、溶けた金属を収容できるレードル又は、連続的な鋳造工場又は、更には転炉若しくは電気炉におけるタンディッシュであり得る。

これらの冶金容器１０に関して、特定の動作時間の後、摩滅したエリア１３における、又は更には内側壁１０’全体における耐火性内張り１２の修理を実行することは、一般的であり、且つ必要である。こうした修理は、正常な状態ではマニピュレータ又はロボットとして知られる供給装置１５を用いることによって、それぞれの容器の高温状態において行われ、その結果として、供給されるべきこの材料は、妥当な時間期間内で乾燥し、且つ、そうすることにおいて、現存する壁内張りに対して十分に結合される。

この供給装置１５は、少なくとも１つの射出ヘッド１７を備えた吹き付けランス１６を有し、この射出ヘッド１７を用いて、好ましくは流動化した耐火性材料が、生成された吹き付け噴出物１８によって供給される。横方向に配置された出口ノズル１７’を備えた、角のある吹き付けランス１６は、一方では供給中に、調節可能な供給装置１５によって回転させられ、且つ、加えて、軸方向には必要に応じて移動し、その結果として、容器１０には、高さ方向１９においても、吹き付け材料を提供することが可能である。

本発明によれば、供給前、供給中、及び／又は供給後に、修理されるべき容器１０の耐火性内張り１２のエリア１３の少なくとも部分的領域、又は吹き付け噴出物１８が、温度範囲の可視化を伴った写真として記録され、且つこのことは、異なるパラメータに関する評価、特に供給された材料の特性、層厚及び／又は分布に関する評価に帰着することが可能である。

有利なことには、この目的のために、少なくとも１つの画像ユニット、好ましくは熱画像カメラ２１を備えたデバイス２０が使用される。このデバイス２０は、容器１０の外側に位置決めされ、且つこのデバイス２０を用いて、好ましくは供給中に、容器１０は、温度範囲２６、２７、２８の可視化を伴った多数の写真画像２５によって記録される。そのような写真画像２５は、図２において実例として示されている。

このデバイス２０は、容器１０から、容器１０の中心軸の外側で、且つ供給装置１５の側面に対して、十分遠く離れて位置決めされ、その結果として、カメラ２１は、円錐花托体２２を形成し、これによって、容器１０のほぼ開口部１０’’に関するこの部分的領域を記録し、且つ、加えて、吹き付け噴出物１８が作用する内張り１２における表面１８’に関する吹き付け噴出物１８を記録する。

加えて、このデバイス２０は、保護遮蔽物又はその類似物（図示せず）によって、容器からの熱放射から保護され、その結果として、カメラは特定の加熱温度を超えない。

図２のこの画像２５によれば、対応する色は、それぞれの温度範囲２６、２７、２８のこれら特定の温度に割り当てられる。使用する熱画像カメラ２１の型によっては、同じ温度に対して、異なる色を提供することが可能である。

画像ユニットのこれらの画像２５は、ここで耐火性材料の供給中に実時間で撮ることが可能であり、記録され且つ直ちに評価されるパラメータは、供給装置における画像の目標仕様と比較され、且つ供給装置は、それに対応して作動する。

言うまでもないが、本発明の枠組の中で、１つ又は多くの写真画像２５は、供給前及び／又は供給後にのみ、作り出すことが可能である。時には、これは、修理されるべきエリア１３の程度に依存する。比較的小さな修理については、供給前及び供給後の１つの画像２５で十分かもしれない。供給後の画像によって、材料上の吹き付け物が、不十分な付着力のために再び離れたかどうかを、更に確証することが可能である。

カメラは、赤外線放射によって働き、且つ、ほぼ周囲温度と、有利なことには少なくともほぼ１，５００℃との間の温度範囲を記録し、熱画像カメラ２１として特に適している。例として適切な熱画像カメラは、ＦＬＩＲによって製造されたＴ６００シリーズ、又はＩｎｆｒａＴｅｃによって製造されたＶａｒｉｏＣＡＭタイプの範囲のものであり、これらは、市場で入手可能な５００ピクセルを超える最大解像度を有する。

更に、本発明によるこれらの画像によって、吹き付け噴出物の異なるパラメータを評価することが可能である。ここで異なるパラメータとは、時には、送り出し圧力、充填、噴出物の吹き付け角、吹き付けランスと容器の内側との間の距離、及び／又は吹き付けランスのノズル出口の幾何形状である。吹き付けヘッドから外に出る際の耐火性材料の温度は、一般にほぼ周囲温度に対応する。しかしながら、要求次第では、例えば、供給される材料を調節する目的のために、より高い温度を提供することが可能である。

加えて、画像ユニットの画像は、蓄積されると共に、ソフトウェアプログラムによる計算及び、該計算から生じる分析によって評価されることが可能である。そして、そのようにして、現在の修理挿入、及び更には次の修理挿入のためのランスの制御を、変更すると共に、そのようにして改善することが可能である。

本発明の枠組の中での別の利点は、供給前及び供給後での耐火性内張りの壁厚さが、画像及び決定された温度範囲から計算され得る、というものである。

本発明は、上記の代表的な実施形態によって、十分に示されている。しかしながら、原理的には、１つ以上の熱画像カメラを提供することも可能であろう。これらの画像から出て来る全ての可能な評価が、説明されるわけではない。十分な熱絶縁によって、このタイプのカメラは、容器の中に、好ましくは吹き付けヘッドに、配置することも可能であろう。そしてカメラは、しかしながら、吹き付け噴出物が記録されるように、吹き付けヘッドに位置決めされる。

温度領域のこのような写真による可視化は、ビデオ記録を用いて行うことも可能であろう。

修理は、基本的には、容器上の出口開口部で行うことも可能であろう。

Claims (11)

1. 特に高温状態において冶金容器（１０）の耐火性内張りを修理するための方法であって、この修理は、供給装置（１５）を用いて行われ、少なくとも摩滅した領域の記録、及び前記修理の監視は、デバイス（２０）を用いて行われる、方法において、
   修理されるべき前記容器（１０）の前記耐火性内張り（１２）のエリア（１３）の少なくとも部分的領域への供給前、供給中及び／又は供給後のそれぞれにおいて、吹き付け噴出物（１８）が、温度範囲（２６，２７，２８）の可視化を伴った写真として記録され、且つこのことは、供給される材料の特性、層厚及び／又は分布のような異なるパラメータに関する評価に帰着すること特徴とする、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記デバイス（２０）は、少なくとも１つの画像ユニット、好ましくは熱画像カメラ（２１）を備え、該画像ユニットを用いて、多数の写真画像（２５）が、供給前、供給中及び／又は供給後に、前記容器（１０）の外側から、前記温度範囲（２６，２７，２８）の可視化を伴って、作り出されることを特徴とする、方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、
   前記デバイス（２０）は、この容器（１０）から、且つ前記供給装置（１５）の側面に対して、十分に遠く離れて位置決めされ、その結果として、前記熱画像カメラ（２１）は、円錐花托体（２２）を形成し、これによって、前記容器（１０）のほぼ開口部（１０’’）に関する、修理されるべき前記エリア（１３）のこの部分的領域を記録し、且つ、加えて、前記吹き付け噴出物（１８）が作用する表面（１８’）に関する前記吹き付け噴出物（１８）を記録することを特徴とする、方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の方法であって、
   前記画像ユニットの前記画像（２５）は、蓄積されると共に、ソフトウェアプログラムを用いた計算及び、該計算から生じる分析によって評価されることを特徴とする、方法。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の方法であって、
   前記画像ユニットの前記画像（２５）は、耐火性材料の供給中に実時間で撮られ、且つ前記供給装置（１５）に関する供給のためのパラメータは、蓄積された画像の目標仕様とここで比較され、且つ前記供給装置（１５）は、供給中に直ちに作動される、且つ／又は予めプログラムされた制御が適合されることを特徴とする、方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の方法であって、
   供給装置（１５）として、少なくとも１つの吹き付けランス（１６）を有する射出装置（１７）が提供され、該吹き付けランス（１６）によって、前記耐火性材料は、生成可能な吹き付け噴出物（１８）によって供給され、時には、送り出し圧力、充填、前記噴出物の吹き付け角度、前記吹き付けランスと前記容器の内側との間の距離、及び／又は前記吹き付けランスのノズル出口の幾何形状などの、前記射出装置（１７）の異なるパラメータは、前記画像ユニットの前記画像に基づいて、直接的又は間接的に識別され得る、又は決定され得ることを特徴とする、方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の方法であって、
   供給前及び供給後の前記耐火性内張り（１２）の壁厚さは、前記画像（２５）及び決定された温度範囲（２６，２７，２８）から計算され得ることを特徴とする、方法。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の方法を履行するためのデバイスであって、
   該デバイスは、少なくとも１つの画像ユニット、好ましくは熱画像カメラ（２１）を備え、該画像ユニットを用いて、温度範囲の可視化を伴った画像が作り出されることを特徴とする、デバイス。
9. 請求項８に記載のデバイスであって、
   前記熱画像カメラ（２１）は、赤外線放射に基づくものであり、且つ、前記熱画像カメラ（２１）を用いることで、温度範囲は、異なる色によって可視化されることを特徴とする、デバイス。
10. 請求項８又は９に記載のデバイスであって、
    ほぼ周囲温度と少なくとも１５００℃との間の温度範囲は、前記熱画像カメラ（２１）によって記録され得ることを特徴とする、デバイス。
11. 請求項８から１０のいずれか一項に記載のデバイスであって、
    少なくとも１つの画像ユニット、好ましくは熱画像カメラ（２１）は、容器（１０）の中に、好ましくは射出ヘッド（１７）に配置されることを特徴とする、デバイス。

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