JP5346625B2 - Melting furnace level measuring device - Google Patents

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JP5346625B2 JP2009054343A JP2009054343A JP5346625B2 JP 5346625 B2 JP5346625 B2 JP 5346625B2 JP 2009054343 A JP2009054343 A JP 2009054343A JP 2009054343 A JP2009054343 A JP 2009054343A JP 5346625 B2 JP5346625 B2 JP 5346625B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve application to a melting furnace such as a plasma melting furnace for melting materials to be melted such as incineration ash and in particular, to accurately measure a molten material level within the furnace by using a microwave distance meter. <P>SOLUTION: The microwave distance meter 3 is arranged outside a furnace lateral wall 57 of the melting furnace 50, and microwaves are projected toward molten materials (slag S and metal M) within the furnace 50 from the microwave distance meter 3. By measuring the intensity of the reflected waves, it is determined whether or not the molten materials within the furnace 50 are slag layers S or metal layers M. Based on this, the molten material level (slag level SL and metal level ML) is detected. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、例えば焼却灰等の被溶融物を溶融するプラズマ溶融炉等の溶融炉に適用され、とりわけマイクロ波距離計を用いて溶融物レベル(スラグレベルやメタルレベル)を測定する溶融炉のレベル測定装置の改良に関する。 The present invention is applied to a melting furnace such as a plasma melting furnace that melts a material to be melted such as incinerated ash, and more particularly a melting furnace that measures a melt level (slag level or metal level) using a microwave distance meter . The present invention relates to an improvement of a level measuring device .

従来、溶融炉の溶融物レベルを測定するものとしては、溶融炉内の溶湯に直接プローブを挿入して計測するものがあり、その方法としては、圧縮ガスの背圧を利用するものや透磁率を利用したものが知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, as a method for measuring the melt level of a melting furnace, there is a method in which a probe is directly inserted into the molten metal in the melting furnace, and a method using a back pressure of compressed gas or a magnetic permeability is used. Is known (see Patent Document 1).

ところが、この様なものは、計測時に溶融炉の通電を停止してバッチ的に計測するので、1日での計測回数に制限がある。又、消耗品となる特殊プローブを用いるので、ランニングコストが非常に高価であった。   However, in such a case, energization of the melting furnace is stopped at the time of measurement, and batch measurement is performed, so that the number of times of measurement per day is limited. In addition, since a special probe that becomes a consumable is used, the running cost is very high.

ところで、マイクロ波距離計を用いて溶融物レベルを測定するものとしては、例えば特許文献2に記載されたものが知られている。
これは、輸送容器の上方にマイクロ波距離計を配置し、当該マイクロ波距離計から輸送容器内の溶融物に向けてマイクロ波を投射すると共に、その反射波の強度を測定する事に依りスラグレベルとメタルレベルを同時に測定するものである。
By the way, as what measures a melt level using a microwave rangefinder, what was described in patent document 2, for example is known.
This is done by placing a microwave rangefinder above the transport container, projecting the microwave from the microwave distance meter toward the melt in the transport container, and measuring the intensity of the reflected wave. Level and metal level are measured simultaneously.

ところが、この様なものは、溶融炉に用いられるものではないと共に、輸送容器の上方にマイクロ波距離計を配置し、溶融物に向けてマイクロ波を投射するものであるので、次の様な問題があった。
(1) 溶融炉の様に溶融物の上方のガス層が高ダスト雰囲気では、ここを通過するマイクロ波の反射波が安定しない。
(2) 溶融炉の様に溶融物の上方のガス層が高ダスト雰囲気では、マイクロ波距離計のアンテナにダストが入らない様にこれを防ぐ為のフィルタが必要であるが、このフィルタにダストが付着して測定が困難になり、長期連続測定ができなくなる。フィルタを清掃する場合も、溶融炉の運転中は、これが困難である。
(3) スラグ層でマイクロ波が減衰するので、メタルレベルの測定が不安定である。
However, such a device is not used in a melting furnace, and a microwave rangefinder is disposed above the transport container to project the microwave toward the melt. There was a problem.
(1) When the gas layer above the melt is in a high dust atmosphere as in a melting furnace, the reflected wave of the microwave passing there is not stable.
(2) When the gas layer above the melt is in a high dust atmosphere like a melting furnace, a filter is required to prevent dust from entering the antenna of the microwave rangefinder. Makes it difficult to measure for a long period of time. Even when the filter is cleaned, this is difficult during operation of the melting furnace.
(3) Since the microwave is attenuated in the slag layer, the measurement of the metal level is unstable.

他方、マイクロ波距離計を用いてこれに依り炉側壁から耐火物の消耗量を測定するものも知られている(特許文献3参照)。   On the other hand, it is also known to measure the consumption of refractory from the furnace side wall using a microwave distance meter (see Patent Document 3).

然しながら、これは、溶融炉に用いられるものの、炉内の溶融物レベルを測定するものではない。   However, this is used in melting furnaces but does not measure the melt level in the furnace.

特開平10−122544公報JP 10-122544 A 特開2003−344142公報JP 2003-344142 A 特開2003−294430公報JP 2003-294430 A

この様に、従来の何れのものも、マイクロ波距離計を用いて炉内の溶融物レベルを精度よく測定するものではなかった。   As described above, none of the conventional devices accurately measure the melt level in the furnace using the microwave rangefinder.

本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、マイクロ波距離計を用いて炉内の溶融物レベルを精度よく測定できる様にした溶融炉のレベル測定装置を提供するにある。 The present invention was devised in view of the above-mentioned problems and was devised to solve this problem. The problem is that a microwave rangefinder can be used to accurately measure the melt level in the furnace. An object of the present invention is to provide a level measuring device for a melting furnace.

本発明の溶融炉のレベル測定装置は、溶融炉の炉側壁の外側にマイクロ波距離計を配置し、当該マイクロ波距離計から炉内の溶融物に向けてマイクロ波を投射すると共に、その反射波の強度を測定する事に依り炉内の溶融物がスラグ層かメタル層かを判定し、これに基づいて溶融物レベルを検出する事に特徴が存する。 The melting furnace level measuring apparatus according to the present invention has a microwave distance meter disposed outside the furnace side wall of the melting furnace, projects microwaves from the microwave distance meter toward the melt in the furnace, and reflects the reflection. It is characterized by determining whether the melt in the furnace is a slag layer or a metal layer by measuring the intensity of the wave, and detecting the melt level based on this.

溶融炉の炉側壁の外側には、マイクロ波距離計が配置される。マイクロ波距離計は、例えば単一の場合には、上下方向に移動可能に配置されると共に、複数の場合には、上下方向の所定間隔毎に固定して配置される。そして、マイクロ波距離計から炉内の溶融物に向けてマイクロ波が投射される。つまり、マイクロ波距離計からのマイクロ波は、炉側壁を透過して炉内の溶融物に達してこれに依り反射される。そして、その反射波は、同じく炉側壁を透過してマイクロ波距離計に達する。この時、炉内の溶融物に依りマイクロ波の反射波の強度が変わる。そこで、この強度の変化に依り炉内の溶融物がスラグ層かメタル層かを判定し、これに基づいて溶融物レベル、つまり、ガス層とスラグ層の境界であるスラグレベルやスラグ層とメタル層の境界であるメタルレベルを検出する。   A microwave rangefinder is disposed outside the furnace side wall of the melting furnace. In the case of a single microwave rangefinder, for example, the microwave rangefinder is arranged so as to be movable in the vertical direction. And a microwave is projected toward the melt in a furnace from a microwave rangefinder. That is, the microwave from the microwave rangefinder passes through the furnace side wall, reaches the melt in the furnace, and is reflected thereby. The reflected wave then passes through the furnace side wall and reaches the microwave rangefinder. At this time, the intensity of the reflected wave of the microwave changes depending on the melt in the furnace. Therefore, it is determined whether the melt in the furnace is a slag layer or a metal layer based on this change in strength. Detect the metal level that is the boundary of the layer.

マイクロ波距離計を上下方向に移動可能に配置するのが好ましい。この様にすれば、マイクロ波距離計に依り測定範囲全体を網羅できると共に、コストの低減を図る事ができる。   It is preferable to arrange the microwave rangefinder so as to be movable in the vertical direction. In this way, the entire measurement range can be covered by the microwave rangefinder, and the cost can be reduced.

マイクロ波距離計をメタル抜出し要求高さに配置するのが好ましい。この様にすれば、メタル抜出し要求高さにメタルレベルが達したかどうかを検出する事ができ、これに基づきメタルを抜出すタイミングの目安にする事ができる。   It is preferable to arrange the microwave rangefinder at the required metal extraction height. In this way, it is possible to detect whether or not the metal level has reached the required metal extraction height, and based on this, it can be used as a guideline for extracting the metal.

本発明の溶融炉のレベル測定装置は、炉内の溶融物に対応する炉側壁に設けられてマイクロ波を透過し得るマイクロ波透過体と、マイクロ波透過体の外側に配置されてマイクロ波を投射してその反射波の強度を測定する事に依り炉内の溶融物がスラグ層かメタル層かを判定し得るマイクロ波距離計と、から構成した事に特徴が存する。   A melting furnace level measuring apparatus according to the present invention is provided on a furnace side wall corresponding to a melt in the furnace and is capable of transmitting microwaves, and is disposed outside the microwave transmitting body to transmit microwaves. It is characterized by comprising a microwave rangefinder that can determine whether the melt in the furnace is a slag layer or a metal layer by projecting and measuring the intensity of the reflected wave.

炉内の溶融物に対応する炉側壁には、マイクロ波を透過し得るマイクロ波透過体が設けられている。マイクロ波距離計は、マイクロ波透過体の外側に配置されてマイクロ波を投射してその反射波の強度を測定する。その測定結果に依り炉内の溶融物がスラグ層かメタル層かを判定し、これに基づいて溶融物レベル、つまり、ガス層とスラグ層の境界であるスラグレベルやスラグ層とメタル層の境界であるメタルレベルを検出する。
炉側壁には、マイクロ波透過体が設けられているので、マイクロ波距離計のマイクロ波を透過できると共に、炉側壁本来の機能を損なう事がない。
A microwave transmitting body capable of transmitting microwaves is provided on the furnace side wall corresponding to the melt in the furnace. The microwave rangefinder is disposed outside the microwave transmission body, projects a microwave, and measures the intensity of the reflected wave. Based on the measurement results, it is determined whether the melt in the furnace is a slag layer or a metal layer. Based on this, the melt level, that is, the slag level that is the boundary between the gas layer and the slag layer, or the boundary between the slag layer and the metal layer is determined. The metal level that is is detected.
Since the microwave transmitting body is provided on the furnace side wall, the microwave of the microwave rangefinder can be transmitted and the original function of the furnace side wall is not impaired.

炉側壁は、溶融物に接する耐火物と、耐火物の外側に空冷空間を形成して設けられたケーシングとを備え、マイクロ波透過体は、ケーシングに穿設した縦長のスリットと、スリットに嵌着されてマイクロ波を透過し得る透過板とを備えているのが好ましい。この様すれば、マイクロ波距離計をマイクロ波透過体の外側に配置して上下方向に移動する事に依り連続的な高さ位置で測定できる。   The furnace side wall includes a refractory that contacts the melt, and a casing that is formed by forming an air-cooled space outside the refractory, and the microwave transmitting body is fitted with a longitudinal slit formed in the casing and a slit. It is preferable to provide a transmission plate that can be worn and transmit microwaves. In this way, it is possible to measure at a continuous height position by arranging the microwave rangefinder outside the microwave transmission body and moving it up and down.

炉側壁は、溶融物に接する耐火物と、耐火物の外側に空冷空間を形成して設けられたケーシングとを備え、マイクロ波透過体は、耐火物の外側に空冷空間とケーシングを貫通して上下方向の所定間隔毎に設けられた複数の筒状の管台を備えているのが好ましい。この様すれば、マイクロ波距離計をマイクロ波透過体の各管台の外側に順次配置する事に依り断続的な高さ位置で測定できる。   The furnace side wall includes a refractory in contact with the melt and a casing provided with an air cooling space formed outside the refractory, and the microwave transmitting body penetrates the air cooling space and the casing outside the refractory. It is preferable to provide a plurality of cylindrical nozzles provided at predetermined intervals in the vertical direction. In this way, the microwave distance meter can be measured at intermittent height positions by sequentially arranging the microwave distance meter outside the nozzles of the microwave transmission body.

本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
(1) 溶融炉の炉側壁の外側にマイクロ波距離計を配置し、当該マイクロ波距離計から炉内の溶融物に向けてマイクロ波を投射すると共に、その反射波の強度を測定する事に依り炉内の溶融物がスラグ層かメタル層かを判定し、これに基づいて溶融物レベルを検出する様にしたので、炉内のダストの影響を受ける事がなく、マイクロ波の反射波が安定する。この為、マイクロ波距離計を用いて炉内の溶融物レベルを精度よく測定できる。
(2) 炉内のダストの影響を受ける事がないので、長期連続測定が可能である。
(3) マイクロ波がスラグ層を通過せずに直接メタル層に達するので、メタル層の検知が確実に行える。
(4) 溶融炉の炉側壁の外側にマイクロ波距離計を配置し、当該マイクロ波距離計から炉内の溶融物に向けてマイクロ波を投射すると共に、その反射波の強度を測定する事に依り炉内の溶融物がスラグ層かメタル層かを判定し、これに基づいて溶融物レベルを検出する様にしたので、プローブを用いるものに比べて、消耗品がなく、ランニングコストを削減できると共に、操業を止めずに連続計測が可能となる。
(5) マイクロ波距離計を用いるので、これを利用すれば、特許文献3と同様に、耐火物の厚みを測定して耐火物の消耗量を把握する事もできる。
According to the present invention, the following excellent effects can be achieved.
(1) A microwave rangefinder is placed outside the furnace side wall of the melting furnace, and a microwave is projected from the microwave rangefinder toward the melt in the furnace, and the intensity of the reflected wave is measured. Therefore, it was determined whether the melt in the furnace was a slag layer or a metal layer, and based on this, the melt level was detected, so there was no influence of dust in the furnace, and the reflected wave of microwaves Stabilize. For this reason, the melt level in the furnace can be accurately measured using a microwave distance meter.
(2) Since it is not affected by the dust in the furnace, long-term continuous measurement is possible.
(3) Since the microwave directly reaches the metal layer without passing through the slag layer, the metal layer can be detected reliably.
(4) A microwave rangefinder is placed outside the furnace side wall of the melting furnace, and a microwave is projected from the microwave rangefinder toward the melt in the furnace and the intensity of the reflected wave is measured. Therefore, it is determined whether the melt in the furnace is a slag layer or a metal layer, and based on this, the melt level is detected, so there are no consumables and the running cost can be reduced compared to using a probe. At the same time, continuous measurement is possible without stopping the operation.
(5) Since a microwave distance meter is used, if this is used, the consumption amount of the refractory can be grasped by measuring the thickness of the refractory as in Patent Document 3.

本発明に係る溶融炉のレベル測定装置の第一例を示す縦断正面図。The longitudinal section front view showing the first example of the level measuring device of the melting furnace concerning the present invention. 図1の要部側面図。The principal part side view of FIG. マイクロ波距離計からの距離と反射波の強度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the distance from a microwave rangefinder, and the intensity | strength of a reflected wave. 本発明に係る溶融炉のレベル測定装置の第二例を示す縦断正面図。The longitudinal cross-sectional front view which shows the 2nd example of the level measuring apparatus of the melting furnace which concerns on this invention. 図4の要部側面図。The principal part side view of FIG.

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る溶融炉のレベル測定装置の第一例を示す縦断正面図。図2は、図1の要部側面図。図3は、マイクロ波距離計からの距離と反射波の強度との関係を示すグラフである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal front view showing a first example of a level measuring apparatus for a melting furnace according to the present invention. FIG. 2 is a side view of the main part of FIG. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the distance from the microwave rangefinder and the intensity of the reflected wave.

レベル測定装置1は、プラズマ溶融炉やアーク炉や電気抵抗炉や低周波誘導炉や高周波誘導炉等の溶融炉50に適用される。   The level measuring apparatus 1 is applied to a melting furnace 50 such as a plasma melting furnace, an arc furnace, an electric resistance furnace, a low frequency induction furnace, a high frequency induction furnace, or the like.

溶融炉50は、炉本体51と、これに昇降可能に設けられた主電極52と、これを昇降させる為の昇降手段(図示せず)と、炉底に設置された炉底電極53と、焼却残渣や焼却飛灰や下水汚泥等の被溶融物Aを炉本体51に供給する被溶融物供給手段(図示せず)と、スラグ(溶融スラグ)Sを排出する流出口54等から構成されている。   The melting furnace 50 includes a furnace main body 51, a main electrode 52 provided on the furnace body 51 so as to be movable up and down, a lifting means (not shown) for lifting and lowering the furnace body, a furnace bottom electrode 53 installed on the furnace bottom, It is composed of a melt supply means (not shown) for supplying the melt A such as incineration residue, incineration fly ash and sewage sludge to the furnace body 51, an outlet 54 for discharging slag (molten slag) S, and the like. ing.

炉本体51は、ケーシング(外殻)55と、これの内側に設けられた耐火物56とを備えて居り、炉側壁57の下側は、ケーシング55と耐火物56との間に空冷空間58が形成されて所謂空冷範囲にしてあると共に、炉側壁57の上側及び炉上壁59は、ケーシング55と耐火物56との間に水冷ジャケット60が形成されて所謂水冷範囲にしてあり、高温のスラグ(約1500℃)や高温ガスなどに耐える様にしてある。   The furnace main body 51 includes a casing (outer shell) 55 and a refractory 56 provided inside thereof. The lower side of the furnace side wall 57 is an air-cooled space 58 between the casing 55 and the refractory 56. Is formed in a so-called air-cooling range, and the upper side of the furnace side wall 57 and the upper wall 59 are formed in a so-called water-cooling range by forming a water-cooling jacket 60 between the casing 55 and the refractory 56. It is designed to withstand slag (about 1500 ° C) and high temperature gas.

被溶融物Aは、図略しているが、コンテナに貯えられてスクリューコンベヤ等の被溶融物供給手段に依り炉本体51内へ連続的に投入される。   Although not shown, the melt A is stored in a container and continuously charged into the furnace body 51 by melt feed means such as a screw conveyor.

主電極52と炉底電極53との間には、図略しているが、直流電源装置(容量約600〜1000kWh/t・被溶融物)からの直流電圧(200〜500V)が印加される事に依り電流が流れてプラズマアークが発生する。これに依って被溶融物Aが1300℃〜1600℃に加熱されて順次溶融される。   Although not shown, a DC voltage (200 to 500 V) from a DC power supply (capacity: about 600 to 1000 kWh / t / melted material) is applied between the main electrode 52 and the furnace bottom electrode 53. Therefore, a current flows and a plasma arc is generated. Accordingly, the melt A is heated to 1300 ° C. to 1600 ° C. and sequentially melted.

被溶融物Aが溶融されると、揮発成分や炭素は、一部酸化して一酸化炭素を含んだガスとなり、一方、鉄を始めとする金属やガラスや砂等の不燃性成分は、溶融状態となって溶融物になる。前記ガスは、図略しているが、出口ダクトを経て燃焼室に入り、そこで、燃焼空気ファンに依り送入された燃焼用空気に依って未燃焼分が完全燃焼され、燃焼室から排気されて冷却された後、フィルタを経て煙突に導かれる。   When the material to be melted A is melted, the volatile components and carbon are partially oxidized to a gas containing carbon monoxide, while the nonflammable components such as iron and other metals, glass and sand are melted. It becomes a state and becomes a melt. Although not shown, the gas enters the combustion chamber via an outlet duct, where unburned components are completely burned and exhausted from the combustion chamber by the combustion air sent by the combustion air fan. After being cooled, it is led to the chimney through a filter.

被溶融物Aには、シリカ、アルミナ、カルシアや、鉄等が含まれているので、これが炉内で溶融されると、シリカ、アルミナ、カルシアを主成分とするスラグ(溶融スラグ)Sが上方に浮上すると共に、鉄を主成分とするメタル(溶融メタル)Mが下方に沈下し、炉底からメタル層(溶融メタル層)Mとスラグ層(溶融スラグ層)Sが順次形成され、分離された二層が形成される。   Since the material A to be melted contains silica, alumina, calcia, iron, and the like, when this is melted in the furnace, the slag S (melting slag) S mainly composed of silica, alumina, calcia is upward The metal (molten metal) M mainly composed of iron sinks downward, and a metal layer (molten metal layer) M and a slag layer (molten slag layer) S are sequentially formed and separated from the furnace bottom. Two layers are formed.

そして、スラグ層Sは、流出口54から連続的に溢出し、水を満たしたスラグ水冷槽61に落下して水砕スラグとなり、搬出コンベヤに依り搬出される。
メタル層Mは、炉底に蓄積したまま次第にその層厚を増し、炉底からの層厚が所定値を超えた時には、メタル抜出し位置から少なくともその一部が炉外へ排出されて所謂湯抜きが行われる。
Then, the slag layer S continuously overflows from the outlet 54, falls into the slag water cooling tank 61 filled with water, becomes a granulated slag, and is carried out by the carry-out conveyor.
The metal layer M gradually increases in thickness while being accumulated in the furnace bottom. When the layer thickness from the furnace bottom exceeds a predetermined value, at least a part of the metal layer M is discharged from the metal extraction position to the outside of the furnace. Is done.

レベル測定装置1は、この様な溶融炉50に適用され、炉内の溶融物(スラグSとメタルM)に対応する炉側壁57に設けられてマイクロ波を透過し得るマイクロ波透過体2と、マイクロ波透過体2の外側に配置されてマイクロ波を投射してその反射波の強度を測定する事に依り炉内の溶融物がスラグ層Sかメタル層Mかを判定し得るマイクロ波距離計3と、から構成されている。   The level measuring device 1 is applied to such a melting furnace 50, and is provided on the furnace side wall 57 corresponding to the melted material (slag S and metal M) in the furnace, and is capable of transmitting microwaves. A microwave distance that can be determined whether the melt in the furnace is the slag layer S or the metal layer M by projecting the microwave and measuring the intensity of the reflected wave, arranged outside the microwave transmission body 2 It consists of a total of three.

マイクロ波透過体2は、ケーシング55に穿設した縦長のスリット4と、これに密閉可能に嵌着されてマイクロ波を透過し得る透過板5とを備えている。スリット4は、ケーシング55のスラグ層Sとメタル層Mの境界高さが移動する範囲、つまりメタルレベルMLを検出できる高さ範囲に縦長に穿設されている。透過板5は、セラミック等のマイクロ波を透過し得る材料に依り作製されている。   The microwave transmission body 2 includes a vertically long slit 4 drilled in a casing 55 and a transmission plate 5 that can be hermetically fitted and transmit microwaves. The slit 4 is vertically elongated in a range in which the boundary height between the slag layer S and the metal layer M of the casing 55 moves, that is, a height range in which the metal level ML can be detected. The transmission plate 5 is made of a material that can transmit microwaves, such as ceramic.

マイクロ波距離計3は、周知の如く、アンテナ(図示せず)を備えて居り、これからマイクロ波を被検出物である溶融物に向けて送信すると共に、溶融物で反射された反射マイクロ波をアンテナで受信して溶融物までの距離を計測するものである。
マイクロ波距離計3は、単一で、そのアンテナがマイクロ波透過体2の透過板5の外側に当てがわれて上下方向に移動される。
As is well known, the microwave rangefinder 3 includes an antenna (not shown), and transmits microwaves toward the melt as a detection target, and reflects reflected microwaves reflected by the melt. The distance to the melt is measured by receiving with an antenna.
The microwave distance meter 3 is single, and its antenna is applied to the outside of the transmission plate 5 of the microwave transmission body 2 and moved in the vertical direction.

次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
マイクロ波距離計3は、マイクロ波透過体2の透過板5の外側に配置されて上下方向に移動されながら、マイクロ波が投射されてその反射波の強度が測定される。測定経路中の耐火物56は、誘導体なので、マイクロ波が透過される。溶融物であるスラグSとメタルMは、マイクロ波の反射率が異なるので、反射波の強度が異なる。
Next, the operation will be described based on such a configuration.
The microwave rangefinder 3 is disposed outside the transmission plate 5 of the microwave transmission body 2 and is moved in the vertical direction, while the microwave is projected and the intensity of the reflected wave is measured. Since the refractory 56 in the measurement path is a derivative, microwaves are transmitted therethrough. Since the slag S and the metal M, which are melts, have different microwave reflectivities, the reflected waves have different intensities.

図3は、マイクロ波距離計3から溶融物までの距離と反射波の強度との一例を示している。マイクロ波距離計3からスラグS又はメタルMまでの距離は、500mmである。メタル層Mは、図3の実線で示す如く、殆どのマイクロ波が反射される為に500mmでの反射波の強度が大きい。スラグ層Sは、図3の鎖線で示す如く、マイクロ波の一部が透過されるので、500mm以降にも反射波がある。   FIG. 3 shows an example of the distance from the microwave rangefinder 3 to the melt and the intensity of the reflected wave. The distance from the microwave rangefinder 3 to the slag S or metal M is 500 mm. As shown by the solid line in FIG. 3, the metal layer M reflects most of the microwaves, so the intensity of the reflected wave at 500 mm is high. As shown by the chain line in FIG. 3, the slag layer S transmits part of the microwave, so that there is also a reflected wave after 500 mm.

この様な事から、反射波の強度のピーク値やピーク以降の反射波の有無に依り測定した高さ位置がスラグ層Sかメタル層Mかが判断される。そして、スラグ層Sとメタル層Mの境界が決定されてこれがメタルレベルMLとされる。   For this reason, it is determined whether the measured height position is the slag layer S or the metal layer M depending on the peak value of the intensity of the reflected wave and the presence or absence of the reflected wave after the peak. And the boundary of the slag layer S and the metal layer M is determined, and this is made into the metal level ML.

次に、本発明の第二例を、図4及び図5に基づいて説明する。
図4は、本発明に係る溶融炉のレベル測定装置の第二例を示す縦断正面図。図5は、図4の要部側面図である。
Next, a second example of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a longitudinal front view showing a second example of the level measuring apparatus for a melting furnace according to the present invention. FIG. 5 is a side view of the main part of FIG.

第二例は、マイクロ波透過体2を第一例とは異ならせたものである。
つまり、マイクロ波透過体2は、耐火物56の外側に空冷空間58とケーシング55を貫通して上下方向の所定間隔毎に設けられた複数の円筒状の管台6に依り構成されている。管台6は、スラグ層Sとメタル層Mの境界高さが移動する範囲、つまりメタルレベルMLを検出できる高さ範囲に複数設けられて居り、間隔を短くする目的から、側面視に於て千鳥状に配置されている。管台6は、円筒状のパイプとこれの外側に付設されたフランジとを備えている。
In the second example, the microwave transmission body 2 is different from the first example.
That is, the microwave transmission body 2 is configured by a plurality of cylindrical nozzles 6 that are provided at predetermined intervals in the vertical direction through the air cooling space 58 and the casing 55 outside the refractory 56. A plurality of nozzles 6 are provided in a range in which the boundary height between the slag layer S and the metal layer M moves, that is, in a height range in which the metal level ML can be detected. Arranged in a staggered pattern. The nozzle 6 includes a cylindrical pipe and a flange attached to the outside thereof.

而して、マイクロ波距離計3は、単一で、全ての管台6から測定できる様に可動式にされている。複数の管台6のうち、マイクロ波距離計3が配置されないものは、適宜閉塞して置くのが望ましい。   Thus, the microwave rangefinder 3 is single and movable so that it can be measured from all the nozzles 6. Of the plurality of nozzles 6, it is desirable to close the ones where the microwave distance meter 3 is not disposed as appropriate.

この例では、マイクロ波透過体2の各管台6間でマイクロ波距離計3が移動されながら、各管台6に配置されたマイクロ波距離計3に依りマイクロ波が投射されると共に、その反射波の強度が測定され、その測定した管台6の高さが、スラグ層Sかメタル層Mかどうか判断される。そして、スラグ層Sとメタル層Mの境界が決定されてこれがメタルレベルMLとされる。
この例では、測定が断続的になるが、管台6の数を増やす事に依りメタルレベルMLをより正確に限定できる。
In this example, while the microwave distance meter 3 is moved between the nozzle bases 6 of the microwave transmission body 2, the microwave is projected by the microwave distance meter 3 arranged in each nozzle base 6, and The intensity of the reflected wave is measured, and it is determined whether the measured height of the nozzle 6 is the slag layer S or the metal layer M. And the boundary of the slag layer S and the metal layer M is determined, and this is made into the metal level ML.
In this example, the measurement is intermittent, but the metal level ML can be more accurately limited by increasing the number of nozzles 6.

次に、本発明の第三例を説明する。
第三例は、図略しているが、単一のマイクロ波距離計3をメタル抜出し要求高さに配置したものである。
この例では、例えばメタル抜出し要求高さに単一のマイクロ波透過体2の管台6が設置され、この管台6にマイクロ波距離計3が設置される。管台6の代わりに、第一例と同様にスリット4と透過板5を設けても良い。
この様にして、マイクロ波距離計3からマイクロ波を投射すると共に、その反射波の強度を常時測定すれば、反射波の強度の変化に依り測定高さがスラグ層Sかメタル層Mかが判断できる。これに基づいてメタルMを抜出すタイミングの目安にすることができる。
Next, a third example of the present invention will be described.
In the third example, although not shown, a single microwave rangefinder 3 is arranged at the required metal extraction height.
In this example, for example, a single nozzle 6 of the microwave transmission body 2 is installed at a required metal extraction height, and the microwave rangefinder 3 is installed in the nozzle 6. Instead of the nozzle 6, the slit 4 and the transmission plate 5 may be provided as in the first example.
In this way, when the microwave is projected from the microwave rangefinder 3 and the intensity of the reflected wave is constantly measured, whether the measured height is the slag layer S or the metal layer M depending on the change in the intensity of the reflected wave. I can judge. Based on this, it can be used as a guide for the timing of extracting the metal M.

次に、本発明の第四例を説明する。
第四例は、図略しているが、スラグ層Sとこの上のガス層Gの境界高さが移動する範囲、つまりスラグレベルSLを測定できる範囲までマイクロ波透過体2を設けたものである。
Next, a fourth example of the present invention will be described.
Although the fourth example is omitted, the microwave transmission body 2 is provided in a range in which the boundary height between the slag layer S and the gas layer G on the slag layer S moves, that is, a range in which the slag level SL can be measured. .

この様なものは、マイクロ波距離計3からのマイクロ波がガス層Gでは殆ど透過される。この為に、スラグ層Sとガス層Gの反射波の強度が異なるので、これらの境界であるスラグレベルSLを常時測定できる。   In such a case, the microwave from the microwave rangefinder 3 is almost transmitted through the gas layer G. For this reason, since the intensity of the reflected wave of the slag layer S and the gas layer G is different, the slag level SL that is the boundary between them can be constantly measured.

従って、スラグSの異常上昇の監視が可能になり、流出口54に続く装置の運転制御や灰供給量及び電力量の制御に利用できる。
又、スラグレベルSLの測定結果を利用してメタルレベルMLを算出する場合には、より正確にスラグレベルSLを測定する事ができる。
Therefore, the abnormal rise of the slag S can be monitored, and the slag S can be used for operation control of the device following the outlet 54 and control of the ash supply amount and the electric energy.
Further, when the metal level ML is calculated using the measurement result of the slag level SL, the slag level SL can be measured more accurately.

尚、マイクロ波透過体2は、先の例では、スリット4と透過板5から成るものや管台6であったが、これに限らず、適宜変更可能である。
マイクロ波距離計3は、先の例では、単一であったが、これに限らず、例えば複数にしても良い。この様にすれば、可動させる必要がないので、故障が少なくなる等の利点がある。
In the above example, the microwave transmission body 2 is composed of the slit 4 and the transmission plate 5 and the nozzle 6. However, the microwave transmission body 2 is not limited to this and can be appropriately changed.
Although the microwave distance meter 3 is single in the previous example, it is not limited to this, and may be plural, for example. In this way, there is no need to move, so there are advantages such as fewer failures.

本発明は、プラズマ溶融炉等の灰溶融炉だけでなく、溶湯(溶融物)をもつ溶融炉(ガラス溶融炉、製鉄用高炉)等にも利用できる。   The present invention can be used not only for an ash melting furnace such as a plasma melting furnace, but also for a melting furnace (a glass melting furnace, a steelmaking blast furnace) having a molten metal (melt).

1…レベル測定装置、2…マイクロ波透過体、3…マイクロ波距離計、4…スリット、5…透過板、6…管台、50…溶融炉、51…炉本体、52…主電極、53…炉底電極、54…流出口、55…ケーシング、56…耐火物、57…炉側壁、58…空冷空間、59…炉上壁、60…水冷ジャケット、61…スラグ水槽、A…被溶融物、S…スラグ層(スラグ)、M…メタル層(メタル)、G…ガス層、SL…スラグレベル、ML…メタルレベル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Level measuring apparatus, 2 ... Microwave transmission body, 3 ... Microwave distance meter, 4 ... Slit, 5 ... Transmission plate, 6 ... Pipe base, 50 ... Melting furnace, 51 ... Furnace main body, 52 ... Main electrode, 53 ... Furnace bottom electrode, 54 ... Outlet, 55 ... Casing, 56 ... Refractory, 57 ... Furnace side wall, 58 ... Air cooling space, 59 ... Furnace wall, 60 ... Water cooling jacket, 61 ... Slag water tank, A ... Molten material , S ... slag layer (slag), M ... metal layer (metal), G ... gas layer, SL ... slag level, ML ... metal level.

Claims (2)

炉内の溶融物に接する耐火物と耐火物の外側に空冷空間を形成して設けられたケーシングとを備えた溶融炉の炉側壁に設けられてマイクロ波を透過し得るマイクロ波透過体と、マイクロ波透過体の外側に配置されてマイクロ波を投射してその反射波の強度を測定する事に依り炉内の溶融物がスラグ層かメタル層かを判定し得るマイクロ波距離計と、から構成した溶融炉のレベル測定装置に於いて、前記マイクロ波透過体は、ケーシングに穿設した縦長のスリットと、スリットに嵌着されてマイクロ波を透過し得る透過板とを備えていることを特徴とする溶融炉のレベル測定装置。A microwave transmitting body that is provided on the furnace side wall of the melting furnace including a refractory that is in contact with the melt in the furnace and a casing that is provided outside the refractory to form an air cooling space; A microwave rangefinder, which is placed outside the microwave transmission body and can determine whether the melt in the furnace is a slag layer or a metal layer by projecting the microwave and measuring the intensity of the reflected wave. In the melting furnace level measuring apparatus configured as described above, the microwave transmitting body includes a vertically long slit formed in the casing, and a transmission plate that is fitted in the slit and can transmit the microwave. A melting furnace level measuring device. 炉内の溶融物に接する耐火物と耐火物の外側に空冷空間を形成して設けられたケーシングとを備えた溶融炉の炉側壁に設けられてマイクロ波を透過し得るマイクロ波透過体と、マイクロ波透過体の外側に配置されてマイクロ波を投射してその反射波の強度を測定する事に依り炉内の溶融物がスラグ層かメタル層かを判定し得るマイクロ波距離計と、から構成した溶融炉のレベル測定装置に於いて、前記マイクロ波透過体は、耐火物の外側に空冷空間とケーシングを貫通して上下方向の所定間隔毎に設けられた複数の円筒状の管台を備えていることを特徴とする溶融炉のレベル測定装置。A microwave transmitting body that is provided on the furnace side wall of the melting furnace including a refractory that is in contact with the melt in the furnace and a casing that is provided outside the refractory to form an air cooling space; A microwave rangefinder, which is placed outside the microwave transmission body and can determine whether the melt in the furnace is a slag layer or a metal layer by projecting the microwave and measuring the intensity of the reflected wave. In the melting furnace level measuring apparatus configured as described above, the microwave transmitting body includes a plurality of cylindrical nozzles provided at predetermined intervals in the vertical direction through the air cooling space and the casing outside the refractory. An apparatus for measuring a level of a melting furnace, comprising:
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