JP7082241B2 - ガラス炉の為の摩耗検出器 - Google Patents

ガラス炉の為の摩耗検出器 Download PDF

Info

Publication number
JP7082241B2
JP7082241B2 JP2021504813A JP2021504813A JP7082241B2 JP 7082241 B2 JP7082241 B2 JP 7082241B2 JP 2021504813 A JP2021504813 A JP 2021504813A JP 2021504813 A JP2021504813 A JP 2021504813A JP 7082241 B2 JP7082241 B2 JP 7082241B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
waveguide
refractory
sensors
interrogator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021504813A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021533061A (ja
Inventor
カボディ，イザベル
シッティ，オリヴィエ
ヴィエルメ，ジャン－ガエル
Original Assignee
サン－ゴバン サントル ド レシェルシュ エ デテュド ユーロペアン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サン－ゴバン サントル ド レシェルシュ エ デテュド ユーロペアン filed Critical サン－ゴバン サントル ド レシェルシュ エ デテュド ユーロペアン
Publication of JP2021533061A publication Critical patent/JP2021533061A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7082241B2 publication Critical patent/JP7082241B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/16—Moulds for making shaped articles with cavities or holes open to the surface, e.g. with blind holes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/42—Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
    • C03B5/43—Use of materials for furnace walls, e.g. fire-bricks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/16—Moulds for making shaped articles with cavities or holes open to the surface, e.g. with blind holes
    • B28B7/162—Moulds for making shaped articles with cavities or holes open to the surface, e.g. with blind holes for building blocks or similar block-shaped articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/42—Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
    • F27D21/0021—Devices for monitoring linings for wear
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
    • G01D5/35306—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement
    • G01D5/35309—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement using multiple waves interferometer
    • G01D5/35316—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement using multiple waves interferometer using a Bragg gratings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Description

本発明は、
高温面（hot face）を画定する耐火部分と、
この耐火部分の該高温面の摩耗を検出する為の摩耗検出器と
を備えているガラス炉に関する。
ガラス炉は、溶融ガラスの浴を得る為に原料が溶融される溶融タンクを備えている。槽は、実質的に水平である床部と、耐火ブロックの組立体によって形成された側壁とを慣用的に備えている。稼働時、この床部及びこれらのブロック（総称的に「耐火部分」と称される）は、苛酷な条件に付され、特にそれらの進行的な摩耗を引き起こす腐食性且つ研磨性の環境に付される。
特に溶融ガラスと接触する領域において、摩耗の状態は視覚的に評価されることができない。それ故に、耐火ブロックの残りの厚さ、すなわち、高温面と、該高温面と反対側の冷温面（cold face）との間の距離、を測定する為に、素地面（fluxline）の高さで、フックを使用することが慣用的な手法である。この方法は、炉を部分的に分解し、そして、次に、再度組み立てることを必要とし、且つ１回限りの測定しか提供しないという欠点を有する。より近年では、国際公開第２０１５／１４７８２７号パンフレットは、ブロックを通して、波、特にレーダー波、を送出する装置を引用している。可能な場合には反射波が分析される。実践時、この手順は、実施する為に長い時間を要し、且つリアルタイムの監視を可能にしない。
その上、これまでのところ、床部の残りの厚さを測定する為の手段は存在しない。
それ故に、ガラス炉の耐火部分の残りの厚さを、該炉の全ての領域について連続的に評価することを可能にする解決法についての必要性が存在する。
本発明の目的は、この必要性に対処することである。
本発明に従い、この目的は、ガラス炉であって、
耐火部分、
該耐火部分内に延在する測定部分を備えている導波管、好ましくは光ファイバ、
該導波管の入力に接続され、該入力に問合せ信号を注入するように構成されたインテロゲータ
を備えており、
該導波管の該測定部分が、上記問合せ信号の該注入に応答して該インテロゲータに応答信号を送出するように構成された少なくとも１つのセンサーを組み込み、
該インテロゲータが、該応答信号を分析するように且つ該分析に従ってメッセージを送出するように構成されている、上記ガラス炉によって達成される。
発明の詳細な説明の残りにおいてより詳細に見られる通り、該センサーは、該耐火部分の環境に依存するだけでなく、該センサーをこの環境から隔てる材料の厚さに依存する温度に付される。この厚さが減少すると、該センサーは、該問合せ信号の受信に対する自身の応答を変更することができる。例えば、それは該温度が高過ぎる場合には動作を中止し、又はそれは該応答信号を変更する。従って、この応答は、該インテロゲータが、該耐火部分の厚さにおける減少を通知されることを可能にする。
本発明に従うガラス炉はまた、下記の任意的な特徴のうちの１つ以上を備えうる：
該測定部分及び該インテロゲータが、該測定部分に沿って１以上の温度を測定すること、それは、該耐火部分の摩耗を局所的に評価することを可能にする；
該導波管が、光ファイバであり、好ましくはガラス又はサファイアで作られた光ファイバであること；
該導波管が、２００マイクロメートル未満の直径を有すること；
該耐火部分が耐火ブロック又は床部であること；
該センサーがブラッグ格子（Bragg grating）であること；
該導波管の該測定部分が、複数の上記センサー、好ましくは、５個よりも多い、８個よりも多い、１０個よりも多い、好ましくは２０個よりも多い、センサー、を備えていること；
該複数のセンサーが、該導波管に沿って規則的な間隔で配置されていること；
該インテロゲータは、該導波管が複数のセンサーを備えている場合に、該耐火部分の摩耗レベル及び／又は摩耗速度を、該応答信号の分析に従って判定するように構成されていること；
該導波管が、該高温面と反対側の該耐火部分の冷温面上に開くこと；
該導波管が、ファイバの一般的形状をとり、その該測定部分が好ましくは、実質的に直線状であること及び／又は該耐火部分の厚さの方向に延在すること。
一つの実施態様において、該炉は、下記の任意的な特徴のうちの１つ以上を備えうる：
該導波管の該測定部分が、溶融ガラスを収容している該炉の空間に曝露される該耐火部分の高温面に向かって方向付けされること（方向付けの方向は必ずしも、該高温面と９０°の角度を形成しない）；
該導波管の該測定部分が、少なくとも部分的に、又は更には全体的に、該高温面に対して直角に方向付けされること。
別の実施態様において、該炉は、下記の任意的な特徴のうちの１つ以上を備えうる：
該導波管の該測定部分が、少なくとも部分的に、又は更には全体的に、該高温面に対して平行に延在すること；
該導波管の該測定部分が、例えば黒鉛若しくは窒化ホウ素からなる、又はポリマー（例えば、テフロン（登録商標）、シリコーン）に基づく、非付着性のコーティングを備えていること；
該炉が、湾曲表面又は平面表面、好ましくは平面表面、に沿って、好ましくは該高温面に対して平行な平面に沿って、延在する上記導波管の複数の測定部分の組からなる複数のシートを備えていること；
該シートが、該耐火部分に配置されること；
該シートの該測定部分が、１ｃｍ超、５ｃｍ超、１０ｃｍ超、２０ｃｍ超、及び／又は１００ｃｍ未満、８０ｃｍ未満、若しくは５０ｃｍ未満、の距離によって、互いから隔てられていること；
該シートの上記複数の測定部分が、互いに平行に延在すること又は交差すること；
測定部分同士の交差点の少なくとも幾つかで、センサーが各測定部分上に配置されていること；
好ましくは、測定部分同士の交差点のうちの５０％超、好ましくは８０％超、で、各測定部分がセンサーを有すること；
上記交差点で、該測定部分の全てが互いと接触していること；
交差点で交差している測定部分の数が、２超、又は更には３超、又は５超、であること；
該シートの該センサーが、パターンで、好ましくは規則的なパターンで、好ましくは正方形又は長方形の網状グリッド、を形成するように、分散されていること；
該炉が、１よりも多い、２よりも多い、好ましくは３よりも多い、好ましくは５よりも多い、上記シートを備えており、ここで、該シートが好ましくは、互いに平行、好ましくは該高温面に平行であり、且つ好ましくは該高温面に対して直角の方向に規則的に間隔が空けられ、２つの隣り合う層（two successive layers）の間の距離が好ましくは、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、又は２ｃｍ未満、であること；
各シートが該耐火部分に配置されること；
少なくとも１つの第１のシートの該複数のセンサーが第１のパターンで分散され、少なくとも１つの第２のシートの該複数のセンサーが第２のパターンで分散され、及び好ましくは、該第１のパターンと該第２のパターンとが、同一であり、及び更に好ましくは、該耐火部分の該高温面に対して直角の方向において互いと重畳されていること；
該炉が、該耐火部分に配置され且つ重畳方向に重畳されている、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つ、少なくとも５つのセンサーからなるグループを備えており、該重畳方向は、該耐火部分の該高温面に対して平行でなく、及び好ましくは、該耐火部分の該高温面に対して直角であること；
該炉が、該高温面１ｍ２当たり、センサーの５よりも多い、１０よりも多い、５０よりも多い、好ましくは８０よりも多い、上記グループを備えており、ここで、一つのセンサーは１つのグループのみに属し、該重畳の方向が好ましくは、互いに平行であること。
本発明はまた、本発明に従う炉を製造する方法に関し、該方法は、
Ａ）型の内部に、
ｉ）該導波管の上記測定部分、又は
ｉｉ）該耐火部分の製造及び仮部品の除去後に該導波管の上記測定部分を収容する為の区画用の空間を残すように構成された該仮部品、
を配置すること、
Ｂ）開始供給原料を用意し、該開始供給原料を、ｉ）の場合は上記測定部分が、又はｉｉ）の場合は上記仮部品がその中に埋め込まれるように該型の中に導入して、プリフォームを得ること、
Ｃ）該プリフォームを硬化させること
の工程を含む。
一つの実施態様において、工程Ｃ）において、該プリフォームが４００～１２００℃の温度で焼結される。
代替の実施態様において、該開始供給原料が溶融材料の浴であり、工程Ｃ）における該硬化が、該開始供給原料の冷却の結果として生じる。
該硬化はまた、結合剤、例えば水硬性結合剤、例えばセメント、によって得られる固化の結果として生じうる。
本発明はまた、本発明に従うガラス炉の耐火部分の摩耗を測定する方法に関し、該方法は、
ａ．本発明に従うガラス炉を製造すること、
ｂ．該導波管の該入力に問合せ信号を注入し、且つ、該センサーが動作している場合に該センサーから応答信号を受信するように、該インテロゲータを制御すること、
ｃ．該応答信号を分析して、該センサーの領域における該耐火部分の摩耗に関する情報を判定すること、
の工程を含む。
該分析は特に、識別されたセンサーが問合せ信号を返すかどうかを判定し、返さない場合、すなわち、該センサーが機能していない状況において、該耐火部分の局所的摩耗のレベルを判定することからなりうる。
好ましくは、１以上の導波管に属する複数のセンサーが、該耐火部分の厚さにおいて重畳される。従って、該分析は有利に、様々なレベルの摩耗を検出することを可能にする。
本発明の他の特徴及び利点は、下記の詳細な説明を読むことによって且つ添付図面を検証することによって、より明瞭に明らかになるであろう。下記の様々な図において、同一の参照符号は、同一又は類似する部材を表す為に使用される。
図１は、本発明に従う炉のブロックの１つの実施態様を概略的に示し、ここで、該ブロックは透視図で示されている。 図２ａは、一つの好ましい実施態様における図１の該ブロックの動作を示す。 図２ｂは、一つの好ましい実施態様における図１の該ブロックの動作を示す。 図３ａは、本発明に従う炉において使用される様々な信号を示す。 図３ｂは、本発明に従う炉において使用される様々な信号を示す。 図３ｃは、本発明に従う炉において使用される様々な信号を示す。 図３ｄは、本発明に従う炉において使用される様々な信号を示す。 図４は、上から見られた、本発明に従うガラス炉の床部を示す。 図５は、図４の該床部内の光ファイバの様々な配置を示す。 図６は、図４の該床部内の光ファイバの様々な配置を示す。 図７は、図４の該床部内の光ファイバの様々な配置を示す。
定義
「耐火部分」によって意味されるのは、耐火材料で作られた炉の要素である。耐火部分はブロックでありうるが、また、複数のブロックの組立体、例えばタンクの側壁又は床部、特に流し込みによって形成された、タンクの側壁又は床部、でありうる。耐火部分は慣用的に、溶融材料から又は焼結材料から作られる。
慣用的に、ガラス炉の耐火部分の「厚さ」は、その高温面（hot face）に対して直角の方向において測定された寸法である。例えば、溶融ガラスと接触しているタンクの側部ブロックについて、該厚さは、溶融ガラスの浴に向かって実質的に水平の方向において測定される。床部について、該厚さは垂直方向において測定される。
該「高温面」（hot face）は、使用中に溶融ガラスを収容する又は溶融ガラスを収容することが意図される炉の空間に曝露される、耐火部分の面である。該高温面は、溶融ガラスと及び／又は該溶融ガラスの上方に延在する気体環境と、接触しているか又は接触することが意図されうる。従って、該高温面は、最も高い温度に付される又は付されることが意図される、該耐火部分の面である。また、該ガラス溶融タンクの該側壁の該ブロックの全ての該高温面が、拡大解釈すると「高温面」とみなされうる。該床部の上面がまた「高温面」とみなされうる。
形容詞「高温」（hot）は、明瞭の為に使用される。該炉が稼働する前、該「高温」面は、稼働状態にされた後に最高温度に付されることが意図される面である。
他に明示されない限り、該「深さ」は、該耐火部分の内部に向かって、該高温面に対して直角に測定される。
「導波管」によって意味されるのは、電磁波、特に可視周波数の波、を誘導する為の、該耐火部分とは異なる任意の手段である。
２つの測定部分が交差するかどうかを判断する為に、これらの測定部分は、該高温面に対して直角に観察される。
「～を含む」（include）、「～を有する」（have）又は「～を備えている」（comprise）は、広範な非制限的な意味で解釈されるべきである。
詳細な説明
ブロック内部の導波管
図１に示されている通り、本発明に従う炉は、炉の耐火部分、この場合は耐火ブロック１０と、導波管、この場合は光ファイバ１２、と、インテロゲータ１４とを備えている。
該耐火ブロックは、ガラス炉タンクの側部ブロックでありうるが、本発明はそのような側部ブロックに限定されない。
該ブロックの形状は限定されない。示されている実施態様において、それは、概して直方体形状をとり、且つ大きい高温面１６ｃと、該高温面１６ｃと反対側の大きい冷温面１６ｆとを画定する。該厚さ「ｅ」は、該高温面と該冷温面との間の距離を云う為に使用される。
該耐火ブロックは好ましくは、５００℃超、又は更には６００℃超、又は更には１０００℃超、の温度に耐性のある材料から成る。
慣用的なガラス炉において使用される任意の耐火ブロックが使用されうる。特に、各耐火ブロックは、溶融材料から成る。
耐火ブロックは、その重量の９０％超について、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＣｅＯ２からなる群から選択される１以上の酸化物からなりうる。該耐火ブロックは好ましくは、９０％超のＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、及びＳｉＯ２を含む。一つの実施態様において、該ブロックは、１５％超のＺｒＯ２、好ましくは２６～９５％のＺｒＯ２、を有する。その組成は典型的に、合計で９０％超、好ましくは９５％超：２６～４０％のＺｒＯ２；４０～６０％のＡｌ２Ｏ３；５～３５％のＳｉＯ２である。該ガラス相は、およそ５～５０％、好ましくは１０～４０％、に相当する。好ましくは、このガラス相はケイ酸塩相であり、そのＮａ２Ｏの重量比は、２０％未満、好ましくは１０％未満であり、及び／又はそのＡｌ２Ｏ３の重量比は３０％未満である。
該百分率の全ては慣用的に、該酸化物に基づく重量によるものである。好ましくは、該酸化物は、該耐火ブロックの重量の９０％超、好ましくは９５％超、好ましくは９８％超、である。
該光ファイバ１２は好ましくは、ガラス又はサファイアで作られる。有利には、該ブロック１０の腐食が該光ファイバを該タンクの内部に曝露されるように導く場合、ガラスで作られた光ファイバの浸食は、該溶融ガラスの汚染をもたらさない。サファイアで作られた光ファイバは、高温の領域に十分に適する。
該光ファイバは好ましくは、２００μｍ未満、好ましくは１５０μｍ未満、の直径を有する。有利には、その存在は、該ブロックの力学的特性に実質的に影響を及ぼさない。
該光ファイバ１２は、近位端１２ｐと遠位端１２ｄとの間に延在する。該光ファイバ１２の該近位端１２ｐ、すなわち「入力」、は、該インテロゲータ１４に接続される。
該遠位端１２ｄは好ましくは、該ブロック１０の内部にある。特に、該遠位端１２ｄは好ましくは、該高温面１６ｃから、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、２ｃｍ未満、１ｃｍ未満である。
該近位端１２ｐで、該光ファイバ１２は、好ましくは該冷温面１２ｆを介して、開口１８を通って該ブロック１０を出る。
一つの好ましい実施態様において、該光ファイバ１２のうち、該ブロック１０の内部に延在する部分、すなわち「測定部分２０」、が、示されている通り、直線状に、好ましくは該ブロックの厚さの方向に平行に、延在する。
しかしながら、この実施態様は非限定的である。該測定部分は例えば、該高温面に実質的に平行に延在しうる。しかしながら、炉の床部への適用に関する説明の一部においてより詳細に見られる通り、該ブロックの局所的摩耗は、この場所で配置されたセンサーが稼働していないときにはもはや測定されることができない。
該測定部分は、１つのセンサー２２ｉ、好ましくは複数のセンサー２２ｉ、を備えている。該光ファイバ１２に沿った２つの隣り合うセンサー２２ｉ間の距離は、一定又は可変でありうる。該距離は好ましくは、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、３ｃｍ未満、又は１ｃｍ未満である。それにより、該インテロゲータによって提供される情報の精度が改善される。
好ましくは、１つのセンサー、好ましくは各センサー、は、該光ファイバの構造の局所的変更であり、それは、該インテロゲータから受信する信号の少なくとも一部を反射する。
一つの実施態様において、該光ファイバは１つのみのセンサーを有し、それは、問合せ信号Ｉの少なくとも一部を反射する。
一つの実施態様において、該光ファイバは複数のセンサーを備えており、該複数のセンサーの各々は、該問合せ信号Ｉの一部分を反射し且つ別の部分が下流に配置された１以上の他のセンサーに到達しうるように該別の部分を通過させる。従って、各動作センサー（operational sensor）が該問合せ信号に応答し、そのことが、該ブロックの異なる領域から、特に異なる深さで、情報を得ることを、単一の光ファイバを使用して可能にする。具体的には、センサーが応答しない場合、該インテロゲータは、それらのことから、このセンサーが温度により多く曝露された為に破壊されたと結論付け、そして、それ故に、該センサーと該高温面との間の残りの厚さが減少したと結論付けることができる。
従って、該センサーが該高温面と平行に延在する場合に、該高温面の異なる領域における摩耗を検出することが可能である。
該センサーが該高温面に対して直角に延在する場合は、依然として稼働しているセンサー、すなわち過度の温度によって破壊されていないセンサー、を識別することによって、摩耗レベルを測定することが可能である。
応答信号の発信元を判定する為に、該インテロゲータは、該問合せ信号が送信された時刻と、該応答信号が受信された時刻との間の差を使用することができる。
図３に示されている通り、各センサーはまた、該インテロゲータ１４によって注入された該問合せ信号Ｉの周波数（図３ａにおける周波数λ）のスペクトルの一部分のみを反射しうる（図３ａ、図３ｂ及び図３ｃにおいて、「Ｐ」は信号の強度を表す）。従って、受信された信号の周波数を分析するだけで、該応答信号の該発信元を判定することが可能となる。従って、図３ｂにおいて、各センサー２２ｉは、該センサーに固有である周波数λｉを中心とする周波数のスペクトルを返している。従って、該周波数λｉを中心とするピークの存在は、該インテロゲータが該センサー２２ｉの存在を推測することを可能にする。
２値の応答を返す為の、特に自身が稼働中であるか又は非稼働中であるかを指示する為の、センサーが使用されうる。その場合、該センサーは検出器として機能する。
温度に従って変更される応答信号を返す為のセンサーが使用されうる。その場合、該センサーは測定センサーとして機能する。
センサー２２ｉ、好ましくは各センサー２２ｉ、はブラッグ格子である。
ブラッグ格子を備えている光ファイバが、ガラス炉以外の用途において知られている。
該光ファイバの該近位端を介して該インテロゲータ１４によって注入された問合せ信号Ｉに応答して、各ブラッグ格子２２ｉは、自身に固有の応答信号Ｒｉを返す。それ故に、有利には、ブラッグ格子は、該ブラッグ格子の破壊を生じる閾値を超える温度に付される状況の発生を検出し、従って検出器として機能する為の手段として役割を果たしうる。それ故に、耐火部分の該高温面から離れる方へ移動するように方向付けされている光ファイバの複数のブラッグ格子は、この耐火部分の摩耗を段階的に測定することを可能にする。
ブラッグ格子はまた、それが付される温度に依存する応答信号を送出するという利点を有する。より具体的には、各ブラッグ格子は、該ブラッグ格子に固有である波長における光学反射体として機能する。しかしながら、該ブラッグ格子の加熱は、この波長を変化させる。勿論、様々なブラッグ格子に固有の波長は、応答信号の発信元に関する曖昧さを回避するように決定される。この発信元を特定した後、該インテロゲータは、対象のブラッグ格子の温度又はこの温度の微小な変化を判定する為に、波長における変化、又はそれと同等の様式で周波数における変化、を判定することができる。
図３ｃは、該センサーがブラッグ格子である特定の事例を示す。該問合せ信号に応答して、該センサー２２ｉは、周囲温度での該周波数λｉ（図２ｂ）を中心とする応答信号と、該周波数λｉに対してシフトされた周波数λｉ’を中心とする応答信号とをそれぞれ返すことができ、ここで、該シフトは、該センサー２２ｉの温度に依存する。図３ｃにおいて、該周波数λｉを中心とするピークは破線として示され、且つ該周波数λｉ’を中心とするピークは実線として示されている。
有利には、ブラッグ格子による温度の測定は、電磁気干渉に不感である。
それ故に、ブラッグ格子は、温度が閾値を超えたかどうかを判定する為の検出器の役割を果たすだけでなく、局所温度又はこの温度における変化を測定する為の手段としての役割をまた果たしうる。
該インテロゲータ１４は好ましくは、該耐火部分の該高温面から距離を置かれて、より好ましくは該耐火部分の該冷温面から距離を置かれて、配置される。該インテロゲータ１４は特に、該耐火部分の該冷温面に対して配置されうる。
一つの実施態様において、該インテロゲータは、該耐火部分の該冷温面に対して延在する絶縁層の外側にある。従って、有利には、該インテロゲータは、高温から十分に保護される。
該インテロゲータ１４は慣用的に、トランシーバ２６と制御モジュール２８とを備えている電子デバイスである。
該トランシーバ２６は、該光ファイバ１２への入力として、問合せ信号Ｉ、例えば光信号、を送信し、且つ該１以上のセンサー２２ｉから受信される該１以上の応答信号Ｒｉを受信する為に好適である。
該制御モジュール２８は慣用的に、プロセッサと、コンピュータプログラムが読み込まれるメモリとを備えている。このコンピュータプログラムを使用して、該プロセッサは、問合せ信号の送信を制御し、且つ応答したセンサーを識別する為に受信された信号を分析することができる。
好ましくは、該コンピュータプログラムはまた、特に該センサーがブラッグ格子である場合に、ブラッグ格子の局所温度から生じる周波数シフトを測定すること、並びにそれ故に、温度及び／又は以前の測定値に対する温度における変化を評価することを可能にする。
製造
該光ファイバ１２の該測定部分を、該耐火部分に、特に該ブロック１０に、組み込む為に様々な技術が使用されうる。
一つの実施態様において、該耐火部分は、該ファイバ１２の周りに形成される。しかしながら、該光ファイバの耐熱性は制限されている。それ故に、この方法は該耐火部分が、焼結により、特に低温で、典型的に１２００℃未満の保持温度で、焼結することにより製造される場合に十分に適する。そのような方法は、特に下記の工程を含みうる。
ａ）測定部分が型の中に延在するように該光ファイバを配置すること、
ｂ）開始供給原料を用意し、該開始供給原料を、上記測定部分がその中に埋め込まれるように該型の中に注ぎ、そして任意的に該開始供給原料を圧縮して、プリフォームを得ること、
ｃ）該プリフォームを、好ましくは４００～１２００℃である温度で焼結すること。
そのような方法は有利に、該光ファイバと該耐火部分との間の密な接触を可能にし、そのことが良好な熱交換を可能にし且つ該測定部分が該タンクの該内部へと開く場合に、該測定部分に沿って溶融ガラスが侵入する可能性を制限する。
工程ｂ）及び工程ｃ）の代替として、溶融材料の浴が該型に注がれて溶融生成物を製造しうる。
一つの実施態様において、該光ファイバは、該耐火部分、特に該ブロック、の製造中に作られる区画の中に、該ブロックの製造後に挿入される。
該区画は好ましくは、管形状をとる。
該区画は、直線状であってもよく若しくはそうでなくてもよく、又は有底であってもよく若しくは完全に貫通していてもよく、好ましくは、該光ファイバの直径と実質的に同一であるが該光ファイバの該挿入を可能にする為にわずかに大きい内側直径を有する。
好ましくは、該区画の外側直径と該光ファイバの該直径との間の差は、該光ファイバの該直径の２０％未満、好ましくは１０％未満、である。
一つの実施態様において、好ましくは有底（blind）である該区画は、該耐火部分をその厚さの方向に貫通しないように構成される。それ故に、該区画内に挿入された後、該遠位端１２ｄは該高温面１６ｃに達しない。
別の実施態様において、該区画は、２つの面の間、好ましくは該高温面と該冷温面との間、に延在するように該耐火部分を貫通する。
該区画は、下記の工程を含む方法に従って作られうる。
Ａ）該耐火部分の製造及び仮部品の除去後に該導波管の上記測定部分を収容する為の区画用の空間を残すように構成された該仮部品を、型の内部に配置すること、
Ｂ）開始供給原料を用意し、該開始供給原料を、該仮部品がその中に埋め込まれるように該型の中に導入して、プリフォームを得ること、
Ｃ）該プリフォームを硬化させて、該耐火部分を形成すること、
Ｄ）該仮部品を除去して、該耐火部分内に該区画を作ること、
Ｅ）該耐火部分を該炉の他の構成要素と組み立て、並びに、該組立ての前又は後に、該測定部分を該区画内に導入し、該インテロゲータを該導波管の該入力に接続すること。
該型は、ブロック、例えば１ｋｇ超の及び／又は５０ｋｇ未満のブロック、を製造する為の型でありうる。次に、好ましくは、該測定部分は該ブロックを備えている該炉の部分の少なくとも部分的な組立ての後、例えば該炉の該タンクの該側壁の組立ての後、該区画内に挿入される。
該型は、床部を形成する為に充填されることが意図される領域でありうる。
好ましくは、該仮部品はワイヤの形をとる。
該区画は、下記の工程を含む方法に従って作られうる。
ａ’）型の内部にワイヤを配置すること、
ｂ’）該型内に該耐火部分を形成すること、
ｃ’）該ワイヤを除去し、それにより該区画を残すこと。
該ワイヤは、該型を通って延在し、製造された該耐火部分から除去された後に、有底孔（blind hole）又は貫通孔（through-hole）を形成しうる。
該ワイヤは、例えばモリブデンから成り得る。好ましくは、それは、非付着性のコーティング、例えば窒化ホウ素又は黒鉛、で被覆され、それは、該ブロックからの除去を容易にする。
該耐火部分は、溶融材料又は焼結材料から成り得る。
有利には、該耐火部分が溶融する場合に、該耐火部分はその冷却の間に収縮し、それは該ワイヤの剥離を容易にする。
該ワイヤはまた、「犠牲」、すなわち該ブロックの製造後に、例えば機械的に又は化学的腐食により、破壊されることができる材料から成り得る。
動作
該動作は上記の説明から直接的に続く。
第１の実施態様において、該センサーは検出器として機能する。
図２ａに示されている通り、各センサー２２ｉ（添え字「ｉ」は該センサーの識別番号である）は、最初、該センサーが付される温度に耐えることができる位置にある（ｔ＝ｔ０）。該光ファイバへの入力として該インテロゲータ１４の該トランシーバ２６によって導入される問合せ信号Ｉに応答して、該センサーは、例えば該問合せ信号の一部を反射することにより、応答信号Ｒｉを返す。
該トランシーバ２６は、この応答信号を受信し、且つ該応答信号を該制御モジュール２８に送信する。
該制御モデル２８は、受信された該信号を分析し、そして、上記応答信号を検出した場合に、そのことから、該応答信号が発された該センサー２２ｉが依然として動作していることを推測する。
次に、該制御モジュール２８は、該センサーがメッセージＭに従って動作可能である情報を含む該メッセージＭを送出する。このメッセージは、中央のコンピュータに送出される、及び／又は、例えば画面上に、及び／又は光を作動させることにより、及び／又は音声信号を発することにより、オペレーターに提示されうる。
腐食の影響下で、該ブロックの厚さは、それが時刻ｔ＝ｔ１で厚さｅ１に達するまで減少する（図２ｂ）。該センサー２２１が、溶融ガラスＶに最も近いセンサーと考えられる。時刻ｔ１に、該センサー２２１を該溶融ガラスＶから隔てる該ブロックの材料の厚さは減少し、従って該センサー２２１がその破壊を引き起こす温度に付される。
該制御モジュール２８は、問合せ信号の送信に応答して、該センサー２２１による応答信号Ｒ１の不在に気付く。次に、該制御モジュール２８は、そのことから、このセンサーが破壊されていること、及び、それ故に間接的に、該センサーを該タンクの該内部から隔てていた該ブロックの該材料の厚さが減少していたことを推測することができる。
次に、該制御モジュール２８は、該中央のコンピュータ及び／又はオペレーターに、対応するメッセージＭを送出してもよく、又はメッセージを送出しなくてもよい。
該センサー２２１の破壊の時刻ｔ１は、このセンサーの性質に依存する。一つの実施態様において、図２ｂに示されている通り、該センサーは、該溶融ガラスに曝露される前に破壊される。別の実施態様において、該センサーは、該タンクの該内部に曝露されるまで、特に溶融ガラスと接触するまで、動作し続ける。
一つの好ましい実施態様において、示されている通り、該光ファイバの該測定部分２０は、複数のセンサー２２ｉを組み込む。破壊されていないセンサーは、該問合せ信号Ｉの送信に反応してそれぞれの応答信号を返す。該制御モジュールは、受信される全ての該応答信号Ｒｉを分析し、それらの応答信号の発信元にある該センサー２２ｉを識別し、応答していないセンサーを検出し、そして、それ故に、そのことから該ブロックの腐食の状態を推測する、すなわち厚さの減少の度合いを評価する。
該制御モジュールは特に、最初の時刻ｔ０以降に除去された該ブロックの厚さを評価しうる。該制御モジュールはまた、該センサー２２ｉが問合せ信号Ｉに応答するのを止めた時刻ｔｉから、該ブロックが摩耗される速度を測定しうる。
一つの好ましい実施態様において、該センサーのうちの少なくとも幾つか、好ましくは各センサー２２ｉ、は、自身が返す応答信号において、該センサーが付される温度の定量的指示を提供することが可能な測定センサーである。特に、該センサーはブラッグ格子でありうる。腐食が該ブロックの厚さを減少させるように作用すると、センサーによって返された該応答信号の周波数が変化する。この変化は有利には、温度における局所的変化を判定することを可能にする。
２つのブロックの間に配置された導波管
該光ファイバは必ずしも該ブロックの中に統合されるとは限らず、２つの隣接するブロックの間に統合されることもありうる。好ましくは、該光ファイバは、該ブロックの表面に作られた溝の中に、突出しないように収容される。より好ましくは、該光ファイバは、好ましくは耐火セメントを使用して、好ましくは点状のセメントを使用して、該光ファイバがその間に延在する該ブロックの膨張変動に対処するように、該溝の中に固定される。
該床部内の導波管
耐火ブロックについて上記で説明された特徴は、床部３０に適用可能である。逆に、以下で記載される床部について説明される特徴は、耐火ブロックに適用可能である。
特に、該耐火部分が床部である場合、該導波管、好ましくは光ファイバ、は、該高温面に対して、すなわち溶融ガラスと接触している該床部の面に対して、実質的に平行に延在しうる（図４～図７）。
好ましくは、光ファイバのネットワークが、好ましくは並列のファイバの１以上のセットの形で、例えば２つのセット３２及び３４の形で、該床部内にあり、それらの測定部分同士は、図４に示されている通り、上から見られたときに直角に方向付けされている。
全ての該光ファイバが、同じ平面において延在しうる。代替的には、幾つかの光ファイバが、該床部内の異なる深さに、特に重畳された光ファイバシートの形で（図５～図７）、配置されることができる。
好ましくは、センサーの密度は、該床部の高温面１ｍ２当たり、３よりも多い、好ましくは１０よりも多い、好ましくは５０よりも多い、好ましくは１００よりも多い。
好ましくは、第１及び第２のインテロゲータ１４１及び１４２が、各ファイバの入力及び出力に、すなわち該ファイバの近位端１２ｐ及び遠位端１２ｄに、それぞれ配置される。明瞭の為に、該第１のファイバ１２の該第１及び第２のインテロゲータ１４１及び１４２のみが図４に示されている。
それ故に、該第２のインテロゲータは、該光ファイバの様々なセンサーによって反射されていない該第１のインテロゲータによって注入された該問合せ信号Ｉの部分を受信する。例えば、該光ファイバが３つのみのセンサーを備えており、且つ該問合せ信号及び該応答信号が図３ａ及び図３ｂのものである場合、該第２のインテロゲータは、図３ｄに示されている信号と同様の信号を受信する。
それ故に、該２つのインテロゲータは、応答したセンサーを識別することを可能にする信号を有し、及び該センサーが測定センサー、例えばブラッグ格子、である場合、各センサーについての温度又は温度における変化を評価することを可能にする。
好ましくは、該第２のインテロゲータがまた問合せ信号を送出しうる。
２つのインテロゲータの存在は有利には、該光ファイバに断絶が発生した場合に、該断絶の領域の両側にあるセンサーに関する情報を得ることを可能にする。それ故に、そのことは、該デバイスの堅牢性を改善する。
該動作は、耐火ブロックへの適用について説明された操作と同様である。
一つの実施態様において、該センサーは、検出器として機能し、そして、該光ファイバへの入力として該第１のインテロゲータ１４１によって導入された問合せ信号Ｉに応答して、各々が個々の応答信号を返す。該床部の腐食の影響下で、又は亀裂の出現の影響下で、該床部の厚さは、センサーの近くで減少し、そのことが、該センサーが付される温度を、該センサーを非稼働状態にさせる値まで上昇させうる。該第１のインテロゲータ及び／又は該第２のインテロゲータは、問合せ信号の送信に応答して、それらが受信する信号中に該センサーのシグナチャ（signature）が不在であることに気付く。次に、それらは、そのことから、このセンサーが破壊されたこと、及び、それ故に間接的に、該センサーを該タンクの該内部から隔てていた該ブロックの該床部の材料の厚さが減少したことを推測することができる。次に、それらは、対応するメッセージを、該中央のコンピュータ及び／又はオペレーターに送出しうる。
温度が該光ファイバを損傷させて、例えば該ファイバが断絶された為に、該第１のインテロゲータからの信号が該センサーを越えることができない場合、該第１のインテロゲータは、損傷された該センサーよりも下流のセンサー、すなわちこのセンサーと該第２のインテロゲータとの間に位置するセンサー、から情報を受信することができない。
次に、該第２のインテロゲータは、問合せ信号を注入することにより、及びそれらの下流センサーから返された信号を分析することにより、それらの下流センサーを問い合わせることができる。該第１のインテロゲータは、問合せ信号を注入することにより、及びそれらの上流センサーから返された信号を分析することにより、上流センサーに問い合わせし続けることができる。それ故に、センサーの破壊は、該光ファイバの動作に対して限られた影響しか及ぼさない。
一つの好ましい実施態様において、該センサーのうちの少なくとも幾つか、好ましくは各センサー、は、自身が返す応答信号において、該センサーが付される温度の定量的指示を提供することが可能な測定センサーである。特に、該センサーはブラッグ格子でありうる。該床部の厚さが減少すると、センサーによって返された該応答信号の周波数が変化する。この変化は有利には、温度における局所的変化を判定することを可能にする。従って、有利には、特にセンサーの温度における異常な変化を検出すること、そして該センサーの破壊前に介入することが可能である。
一つの実施態様において、少なくとも２つの光ファイバ、又はそれと同等に光ファイバの２つの区間、が、異なる深さで交差し、ここで、該深さは、該高温面に直角に、該高温面から測定される。
図５に示されている通り、上部光ファイバ１２ｓ及び下部光ファイバ１２ｉそれぞれの上部センサー２２ｓｉ及び下部センサー２２ｉｉは、該床部の厚さの方向に重畳され、ここで、該下部ファイバは、該上部光ファイバよりも該高温面から離れた光ファイバである。
従って、該上部センサーの破壊後、該下部センサーを使用して局所温度に関する情報を得ることが可能である。
図５において、上部シート４０ｓ及び下部シート４０ｉは、上部光ファイバ１２ｓｊ及び下部光ファイバ１２ｉｊ’を備えており、ここで、添え字ｊ及びｊ’はそれぞれ、該上部シート４０ｓ及び該下部シート４０ｉにおける光ファイバ番号を表す。上部光ファイバ１２ｓｊ及び下部光ファイバ１２ｉｊ’は、該床部の該高温面１６ｃに平行に、それぞれ深さｐｓ及びｐｉで、それぞれ上部面Ｐｓ及び下部面Ｐｉ内に延在する。
一つの実施態様において、該上部光ファイバ１２ｓｊは、上部方向Ｄｓにおいて互いに平行である。
一つの実施態様において、該下部光ファイバ１２ｉｊ’は、下部方向Ｄｉにおいて互いに平行である。
該上部方向及び該下部方向は、互いに対して直角でありうる。従って、上から見られた場合に、該上部光ファイバ１２ｓｊ及び下部光ファイバ１２ｉｊ’は、図４に示されている通り正方形の網状グリッド、又は長方形の網状グリッドを形成する。該「上部センサー」２２ｓｉは、上部ファイバに組み込まれているセンサーであり、且つ該「下部センサー」２２ｉｉ’は、下部ファイバに組み込まれているセンサーである。
上から見られた各交差点において、上部光ファイバと下部光ファイバとの間に、上部センサー（図５の塗りつぶされていない三角形）が該上部光ファイバにおいて配置され、及び下部センサー（図５の塗りつぶされた三角形）が下部光ファイバにおいて配置される。従って、各交差点において、複数のセンサーが、該高温面に対して実質的に直角の方向、すなわち実質的に垂直方向に、整列される（点線）。
図５の実施態様の動作は、該光ファイバが複数のセンサーを備えており且つ該高温面に対して直角に延在する実施態様の動作と同様である。しかしながら、複数の光ファイバによって反射された複数の信号を使用することが必要である。
一つの実施態様において、該複数のセンサーは検出器として機能し、各センサーは、最初、該センサーが付される温度に耐えることのできる位置にある。センサーを備えている該光ファイバへの入力としてインテロゲータによって導入される問合せ信号に応答して、このセンサーは、例えば該問合せ信号の一部を反射することにより、応答信号を返す。該インテロゲータは、受信された該信号を分析し、そして該応答信号を検出した場合は、そのことから、該応答信号が発されたセンサーが依然として動作していることを推測する。
腐食の影響下で、該床部の厚さは、それが最終的に該センサーを非稼働状態にする厚さに達するまで減少される。該インテロゲータは、そのことから、該センサーを該タンクの該内部から隔てていた該床部の材料の厚さが減少していたことを推測することができる。
しかしながら、該非稼働状態のセンサーの下方にあるセンサーは、依然として動作中であり、そして、それらを問い合わせる該インテロゲータに応答信号を返す。
該床部の摩耗は継続しうる。該重畳された複数のセンサーは、該摩耗が増大するのにつれて徐々に非稼働状態にされる。該重畳された複数のセンサーの識別は知られている故に、従って、複数のセンサーがその下に重畳されている該高温面の各点における該床部の厚さの減少の度合いを評価することが有利に可能である。この目的の為に、中央のコンピュータは、様々なインテロゲータからメッセージを収集し、そして、該センサーの空間分布を知り、そのことから該床部の摩耗のプロファイルを推測しうる。
一つの好ましい実施態様において、該センサーのうちの少なくとも幾つか、好ましくは各センサー、は、自身が返す該応答信号において、該センサーが付される温度の定量的指示を提供することが可能な測定センサーである。特に、該センサーはブラッグ格子でありうる。腐食が該床部の厚さを減少させるように作用すると、センサーによって返された該応答信号の周波数が変化する。この変化は有利には、温度における局所的変化を正確に判定することを可能にする。
シートの数は、限定されない。好ましくは、シートの密度は、１０ｃｍ厚さの該床部当たり、１超、好ましくは２超、好ましくは３超、のシートである。
該上部ファイバは、該下部ファイバと任意の角度を形成しうる。
例えば、図６において、該ファイバの全てが互いに平行に方向付けされている。
重畳された複数のセンサーは、図７における通り、それ自体の上に折り返された同一の光ファイバに属しうる。そして、それらは、異なる深さでありうる、同一の光ファイバの複数の区間である。
床部について説明される実施態様は、該炉の他の部分に、特に該炉の該タンクの側壁に、適用可能である。
今、明瞭に明らかとなる通り、本発明は、ガラス炉の耐火部分の残りの厚さをより正確に且つリアルタイムで評価することを可能にする解決法を提供する。
勿論、本発明は、単に例示として提供される、発明の詳細な説明及び図示された実施態様に限定されない。
特に、本発明は、導波管としての光ファイバに限定されない。該溶融ガラスを汚染する可能性を解消することから、ガラスで作られた光ファイバが好ましい。しかしながら、他の導波管が構想されることもできる。しかしながら、好ましくは、該導波管は、好ましくは２００マイクロメートル未満の直径を有するファイバの形をとる。
光ファイバに適用可能であり且つ発明の詳細な説明で説明された全ての特徴は、別の種類の導波管に適用可能である。
耐火ブロックに適用可能であり、発明の詳細な説明で説明された全ての特徴は、別の種類の耐火部分に適用可能である。
耐火部分内の導波管の数、それらの配置、インテロゲータに接続される導波管の数、及び該耐火部分の形状は限定されない。
該ブロックの該高温面は、必ずしも全体が溶融ガラスの浴と接触しているとは限らない。それは、該溶融ガラスと接触すらせず、この浴の上方の気体環境に曝露されるだけということもありうる。
本発明はまた、該ガラス炉の該タンクのみに限定されない。該耐火部分は例えば、供給装置のブロック、上部構造部（superstructure part）（タックストーン（tuckstone）、クラウンブロック（crown block）等）、形成部（注ぎ口等）、又は調節ブロック（throat block）であることができる。

Claims (16)

  1. ガラス炉を製造する方法であって、該ガラス炉が、
    耐火部分（１０）、
    該耐火部分内に延在する測定部分（２０）を備えている導波管（１２）、
    該導波管の入力（１２ｐ）に接続され、該入力に問合せ信号（Ｉ）を注入するように構成されたインテロゲータ（１４）、
    を備えており、
    該導波管の該測定部分が、上記問合せ信号の該注入に応答して該インテロゲータに応答信号（Ｒｉ）を送出するように構成された少なくとも１つのセンサー（２２ｉ）を組み込み、
    該インテロゲータが、該応答信号を分析するように且つ該分析に従ってメッセージ（Ｍ）を送出するように構成されており、
    上記方法が、
    Ａ）該耐火部分の製造及び仮部品の除去後に該導波管の上記測定部分を収容する為の区画用の空間を残すように構成された該仮部品を、型の内部に配置すること、
    Ｂ）開始供給原料を用意し、該開始供給原料を、該仮部品がその中に埋め込まれるように該型の中に導入して、プリフォームを得ること、
    Ｃ）該プリフォームを硬化させて、該耐火部分を形成すること、
    Ｄ）該仮部品を除去して、該区画を作ること、並びに
    Ｅ）該耐火部分を該炉の他の構成要素と組み立て、並びに、該組立ての前又は後に、該測定部分を該区画内に導入し、該インテロゲータを該導波管の該入力（１２ｐ）に接続すること、
    の工程を含む、前記方法。
  2. 工程Ｃ）において、
    該プリフォームが４００℃～１２００℃の温度で焼結されるか、又は
    該開始供給原料が溶融材料の浴であり、工程Ｃ）における該硬化が、該開始供給原料の冷却の結果として生じる、請求項１に記載の方法。
  3. 該仮部品が、モリブデンで作られたワイヤを備えている、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 該区画が、該耐火部分をその厚さの方向に貫通しないように構成される、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 該導波管が光ファイバであり、該センサーがブラッグ格子であり、及び該導波管の該測定部分が複数の上記センサーを備えている、請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 該複数のセンサーが、該導波管に沿って規則的な間隔で配置される、請求項５に記載の方法。
  7. 該耐火部分が耐火ブロック又は床部である、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 該導波管の遠位端（１２ｄ）が、該耐火部分の高温面から、好ましくは１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、２ｃｍ未満、１ｃｍ未満だけ、該耐火部分の内部にある、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
  9. 該インテロゲータが、１以上の該応答信号の該分析に従って、該耐火部分の摩耗レベル及び／又は摩耗速度を判定するように構成される、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 該導波管の該測定部分が、溶融ガラスを収容している該炉の空間に曝露される、高温面と呼ばれる該耐火部分の面に向かって方向付けされる、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 該導波管の該測定部分が、該高温面に対して直角に方向付けされる、請求項１０に記載の方法。
  12. 該導波管の該測定部分が、溶融ガラスを収容している該炉の空間に曝露される、高温面と呼ばれる該耐火部分の面に対して平行に方向付けされる、請求項１～９のいずれか１項に記載の方法。
  13. 湾曲表面又は平面表面に沿って、好ましくは該高温面に対して平行な平面に沿って、延在する上記導波管の複数の測定部分の組からなる複数のシートを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 該シートの上記複数の測定部分が、互いに平行に延在するか又は交差する、請求項１３に記載の方法。
  15. 少なくとも第１及び第２のシートを備えており、該第１のシートの該複数のセンサーが第１のパターンで分散され、該第２のシートの該複数のセンサーが第２のパターンで分散され、及び該第１のパターンと該第２のパターンとが同一である、請求項１３又は１４に記載の方法。
  16. 該高温面１ｍ２当たり、センサーの５よりも多いグループを備えており、各グループは、該耐火部分の該高温面に対して平行でない重畳方向に重畳されている少なくとも３つのセンサーを備えており、一つのセンサーは１つのグループのみに属し、該重畳方向は好ましくは互いに平行である、請求項１３～１５のいずれか１項に記載の方法。
JP2021504813A 2018-08-01 2019-07-26 ガラス炉の為の摩耗検出器 Active JP7082241B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1857214A FR3084662B1 (fr) 2018-08-01 2018-08-01 Detecteur d'usure pour four de verrerie
FR1857214 2018-08-01
PCT/EP2019/070233 WO2020025493A1 (fr) 2018-08-01 2019-07-26 Procédé de fabrication d'un four de verrerie avec détecteur d'usure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021533061A JP2021533061A (ja) 2021-12-02
JP7082241B2 true JP7082241B2 (ja) 2022-06-07

Family

ID=65200982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021504813A Active JP7082241B2 (ja) 2018-08-01 2019-07-26 ガラス炉の為の摩耗検出器

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11712818B2 (ja)
EP (1) EP3830042A1 (ja)
JP (1) JP7082241B2 (ja)
CN (2) CN117486466A (ja)
BR (1) BR112021001751A2 (ja)
FR (1) FR3084662B1 (ja)
MX (1) MX2021001190A (ja)
RU (1) RU2757912C1 (ja)
WO (1) WO2020025493A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3123975A1 (fr) * 2021-06-09 2022-12-16 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Plaque instrumentee pour four

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009155113A (ja) 2007-12-25 2009-07-16 Toyo Glass Co Ltd ガラス溶融窯のガラス生地漏れ検出方法及び装置
US20110144790A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Terry Gerritsen Thermal Sensing for Material Processing Assemblies
JP2013040881A (ja) 2011-08-18 2013-02-28 Nittetsu Elex Co Ltd 高炉の炉底耐火物の温度測定装置及び方法
JP2014522474A (ja) 2011-05-23 2014-09-04 インダクトサーム・コーポレイション ライニング損耗検出システムを備える電気的誘導炉
JP2017080771A (ja) 2015-10-28 2017-05-18 新日鐵住金株式会社 連続鋳造用鋳型

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57151803A (en) * 1981-03-16 1982-09-20 Fujitsu Ltd Sensor for erosion of optical fiber in furnace wall
SU1157344A1 (ru) * 1984-02-27 1985-05-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров Устройство дл контрол толщины футеровки металлургического агрегата
DE3526391A1 (de) * 1985-07-24 1987-02-05 Werner Fischer Verfahren und vorrichtung zur feststellung des verschleisses von feuerfest-steinen
SU1406445A1 (ru) * 1986-12-01 1988-06-30 Челябинский металлургический комбинат Способ контрол толщины футеровки плавильного агрегата
JPS63317749A (ja) * 1987-06-19 1988-12-26 Kobe Steel Ltd 耐火壁の溶損量測定センサ−
DE4120205A1 (de) * 1991-06-19 1992-12-24 Saveway Gmbh Vorwarneinrichtung fuer induktionsschmelzoefen
JPH0747518A (ja) * 1993-08-06 1995-02-21 Miyagawa Kasei Ind Co Ltd セラミック中空品の製造方法
JPH07294157A (ja) * 1994-04-28 1995-11-10 Toyota Autom Loom Works Ltd 回転溶融炉の耐火材層の検査方法
JPH10132467A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶融金属容器の内張り耐火物損耗度確認方法
JP3395886B2 (ja) * 1998-03-18 2003-04-14 日本鋼管株式会社 耐火物の残厚測定装置
GB2340226A (en) * 1998-08-05 2000-02-16 British Steel Plc Refractory brick comprising condition measuring device
JP3769164B2 (ja) * 2000-02-28 2006-04-19 新日本製鐵株式会社 高炉炉底状況の推定および予測方法
US6939505B2 (en) 2002-03-12 2005-09-06 Massachusetts Institute Of Technology Methods for forming articles having very small channels therethrough, and such articles, and methods of using such articles
CN100535566C (zh) * 2002-03-12 2009-09-02 埃克斯特阿特昆士兰有限公司 耐火材料损耗的控制
DE102010008481A1 (de) * 2009-09-30 2011-03-31 Sms Siemag Ag Metallurgisches Gefäß
US9488601B2 (en) 2014-03-26 2016-11-08 Paneratech, Inc. Material erosion monitoring system and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009155113A (ja) 2007-12-25 2009-07-16 Toyo Glass Co Ltd ガラス溶融窯のガラス生地漏れ検出方法及び装置
US20110144790A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Terry Gerritsen Thermal Sensing for Material Processing Assemblies
JP2014522474A (ja) 2011-05-23 2014-09-04 インダクトサーム・コーポレイション ライニング損耗検出システムを備える電気的誘導炉
JP2013040881A (ja) 2011-08-18 2013-02-28 Nittetsu Elex Co Ltd 高炉の炉底耐火物の温度測定装置及び方法
JP2017080771A (ja) 2015-10-28 2017-05-18 新日鐵住金株式会社 連続鋳造用鋳型

Also Published As

Publication number Publication date
EP3830042A1 (fr) 2021-06-09
MX2021001190A (es) 2021-04-19
BR112021001751A2 (pt) 2021-04-27
WO2020025493A1 (fr) 2020-02-06
CN117486466A (zh) 2024-02-02
RU2757912C1 (ru) 2021-10-22
US20210308902A1 (en) 2021-10-07
FR3084662B1 (fr) 2022-06-24
US11712818B2 (en) 2023-08-01
JP2021533061A (ja) 2021-12-02
FR3084662A1 (fr) 2020-02-07
CN112789247A (zh) 2021-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5204304B2 (ja) 繊維光学測定方法による金型内の温度測定
JP5001461B2 (ja) 光ファイバーによる金型のメニスカスの測定
EP3337632B1 (en) A casting mold and a method for detecting a temperature distribution of molten metal in a casting mold
JP7082241B2 (ja) ガラス炉の為の摩耗検出器
JP2011529400A5 (ja)
KR101278735B1 (ko) 세라믹 몸체에 기초한 구조부품
JP7282870B2 (ja) 光ファイバを備えたガラス炉
JP2021519216A (ja) 金属用連続鋳造インゴットモールド、連続金属鋳造におけるブレークアウト検出システム及び方法
CN107003069B (zh) 对熔化炉中的电极长度的测量
KR101520840B1 (ko) 광케이블을 이용한 온도 측정 시스템
JPH0474813A (ja) 高炉壁厚測定方法とその装置
Spierings et al. Development and application of fiber Bragg gratings for slab casting
JP2005003575A (ja) 測温センサ、耐火物及び耐火ライニングの診断方法
CN102782433A (zh) 带有集成的用于获取温度和/或机械的负载的测量元件的用于容纳液态的金属的浇包或中间容器
JP5906814B2 (ja) 連続鋳造設備における拘束性ブレークアウトの予知方法及び装置
Zhu et al. Effect of multilayered coating of single-mode optical fibers on distributed temperature and strain measurement in mortar specimens
CN102066023A (zh) 在钢连铸时识别钢坯断裂危险的装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210326

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220315

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220502

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7082241

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150