JP4760013B2 - 溶鉱炉内溶融物レベル計測方法および装置 - Google Patents
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Description
[1] 溶鉱炉の炉下部側面のカーボンレンガに密着して高さ方向に少なくとも4本の電極を設け、該電極のうち最上部および最下部に設けた2本の電極を電流印加用電極として電流を印加し、該電流印加用電極以外の電極を電圧検出用電極として電圧を計測することによって、該計測した電圧または該電圧にもとづき算出した電気抵抗の変化から溶鉱炉内の溶融物レベルを把握する溶鉱炉内溶融物レベル計測方法であって、
前記電圧検出用電極を、前記溶鉱炉の出銑口より上部に設けて、
前記電流印加用電極に印加する電流信号として擬似ランダム信号を用い、
前記電圧検出用電極間にて計測された電圧信号の時間変化率の絶対値にもとづいて、前記電圧信号の波形中の誘導起電力成分と信号成分を時間的に分離して、
該分離した信号成分のみの電圧信号波形に対して、前記印加した擬似ランダム信号波形との相関演算処理を行い、該相関演算処理の演算値にもとづいて電極間の電圧を計測することを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測方法。
前記出銑口よりも下部に、さらに前記電圧検出用電極を設けて、各電極間の電圧を計測して、溶鉱炉内のスラグレベルおよび溶銑レベルを計測することを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測方法。
前記各電極は、その先端部を導電性の材料を用いてバネ形状とし、該先端部以外の部分を絶縁体で覆うことを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測方法。
前記電圧検出用電極を、前記溶鉱炉の出銑口より上部に設けて、
前記電流印加用電極に印加する電流信号として擬似ランダム信号を用い、
前記電圧検出用電極間にて計測された電圧信号の時間変化率の絶対値にもとづいて、前記電圧信号の波形中の誘導起電力成分と信号成分を時間的に分離して、
該分離した信号成分のみの電圧信号波形に対して、前記印加した擬似ランダム信号波形との相関演算処理を行い、該相関演算処理の演算値にもとづいて電極間の電圧を計測することを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測装置。
前記電圧検出装置は、さらに電圧検出用電極を前記出銑口よりも下部に設けて、前記溶鉱炉の出銑口より上部に該電流印加用電極とからなる各電極間の電圧を計測し、
前記信号処理装置は、前記各電極間の電圧にもとづいて溶鉱炉内のスラグレベルおよび溶銑レベルを算出することを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測装置。
前記各電極は、その先端部を導電性の材料を用いてバネ形状とし、該先端部以外の部分を絶縁体で覆うことを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測装置。
誘導起電力によるノイズは、図5に示したように、電圧検出波形の符号の切り換り直後に現れる。電圧の時間変化率ΔV/Δtの絶対値は、符号が変化した瞬間非常に大きい値をとる。その後徐々に減少し0に近い値となる。図6は、誘導起電力ノイズ部分と信号部分の決定方法を説明する図である。所定の閾値を設定し、その閾値に対して、ΔV/Δtの絶対値が大きい時間区間を誘導ノイズ区間と決定し、閾値よりも絶対値が小さい部分を信号成分区間とするものである。
誘導ノイズは計測を行う際の検出系の構成で決定されるため、検出系のケーブルや電極の構成を変更しない限り符号の切り換り後同じ時間だけ現れる。従って、Step1で決定した誘導ノイズ区間の一定時間を、検出電圧波形の各符号切り換り時点から除去する。このとき、計算を容易にするため、この区間の電圧を0[V]とするのがよい。このとき、0[V]としたデータの数nを数えて記録しておく。ここでの信号処理後の波形の一例を、図7に示す。
擬似ランダム信号は、入力(印加)信号波形と検出電圧波形の相関計算処理を行って、S/Nのよい測定結果が得られる。次にデータ数NとStep2で記録された0[V]としたデータの数nとの差をとる。印加信号波形のi番目のデータをf(i)、検出電圧波形のi番目のデータをg(i)とすると、自己相関関数V(j)は次のような式で表される。
残銑滓レベルの上昇に伴って、検出される電気抵抗(または電圧)は減少する。設定した閾値よりも電気抵抗が減少し、管理残銑滓レベルを超えた場合には、警報表示装置に警報を表示する。そして、高炉に送風する送風量を減らしたり、出銑口を開口するなどのアクションをとることによって、炉内の溶融物レベルを下げて、安定した操業状態に戻す。
2 スタンプ材
3 炉底レンガ
4 出銑口
5a〜5e 電極
6 電圧検出装置
7 電流波形検出装置
8 擬似ランダム信号発生装置
9 信号処理装置
10 警報表示装置
Claims (6)
- 溶鉱炉の炉下部側面のカーボンレンガに密着して高さ方向に少なくとも4本の電極を設け、該電極のうち最上部および最下部に設けた2本の電極を電流印加用電極として電流を印加し、該電流印加用電極以外の電極を電圧検出用電極として電圧を計測することによって、該計測した電圧または該電圧にもとづき算出した電気抵抗の変化から溶鉱炉内の溶融物レベルを把握する溶鉱炉内溶融物レベル計測方法であって、
前記電圧検出用電極を、前記溶鉱炉の出銑口より上部に設けて、
前記電流印加用電極に印加する電流信号として擬似ランダム信号を用い、
前記電圧検出用電極間にて計測された電圧信号の時間変化率の絶対値にもとづいて、前記電圧信号の波形中の誘導起電力成分と信号成分を時間的に分離して、
該分離した信号成分のみの電圧信号波形に対して、前記印加した擬似ランダム信号波形との相関演算処理を行い、該相関演算処理の演算値にもとづいて電極間の電圧を計測することを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測方法。 - 請求項1に記載の溶鉱炉内溶融物レベル計測方法において、
前記出銑口よりも下部に、さらに前記電圧検出用電極を設けて、各電極間の電圧を計測して、溶鉱炉内のスラグレベルおよび溶銑レベルを計測することを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測方法。 - 請求項1または2のいずれかに記載の溶鉱炉内溶融物レベル計測方法において、
前記各電極は、その先端部を導電性の材料を用いてバネ形状とし、該先端部以外の部分を絶縁体で覆うことを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測方法。 - 溶鉱炉の炉下部側面のカーボンレンガに密着して高さ方向に少なくとも4本の電極を設け、該電極のうち最上部および最下部に設けた2本の電極を電流印加用電極として電流を印加し、該電流印加用電極以外の電極を電圧検出用電極として電圧を計測する電圧検出装置と、該計測した電圧または該電圧にもとづき算出した電気抵抗の変化から溶鉱炉内の溶融物レベルを算出する信号処理装置とを有する溶鉱炉内溶融物レベル計測装置であって、
前記電圧検出用電極を、前記溶鉱炉の出銑口より上部に設けて、
前記電流印加用電極に印加する電流信号として擬似ランダム信号を用い、
前記電圧検出用電極間にて計測された電圧信号の時間変化率の絶対値にもとづいて、前記電圧信号の波形中の誘導起電力成分と信号成分を時間的に分離して、
該分離した信号成分のみの電圧信号波形に対して、前記印加した擬似ランダム信号波形との相関演算処理を行い、該相関演算処理の演算値にもとづいて電極間の電圧を計測することを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測装置。 - 請求項4に記載の溶鉱炉内溶融物レベル計測装置において、
前記電圧検出装置は、さらに電圧検出用電極を前記出銑口よりも下部に設けて、前記溶鉱炉の出銑口より上部に該電流印加用電極とからなる各電極間の電圧を計測し、
前記信号処理装置は、前記各電極間の電圧にもとづいて溶鉱炉内のスラグレベルおよび溶銑レベルを算出することを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測装置。 - 請求項4または5のいずれかに記載の溶鉱炉内溶融物レベル計測装置において、
前記各電極は、その先端部を導電性の材料を用いてバネ形状とし、該先端部以外の部分を絶縁体で覆うことを特徴とする溶鉱炉内溶融物レベル計測装置。
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