JPH01212716A - 炉外精錬炉における溶鋼の上熱検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、炉外精錬炉における溶鋼の上熱検出装置に関
する。

［従来の技術］ 炉外精錬炉においては、取鍋内に入っている高温の溶鋼
をさらに加熱処理するが、このとき取鍋内の溶鋼が過熱
によって上熱となり、溶鋼の湯面レベル当りにおける取
鍋の煉瓦および鉄皮が損傷を受けて高温の溶鋼が漏れる
危険がある。このような危険を回避するためには炉の過
熱による溶鋼の上熱状態を早急に検出して加熱を中断す
ることが必要である。ところが従来の炉外精錬炉におい
ては溶鋼の上熱状態を自動検出する機能がなく、しかも
外部からは炉の状況を確認できないために、従来はオペ
レータの判断で一定時間の加熱を行なったならば一定の
加熱体、正時間を設けることにより過熱を防いでいた。

そして、必要であれば炉蓋を一旦上昇させて取鍋内の湯
面全体を直接視認することにより上熱による取鍋の煉瓦
および鉄皮の損傷を防止していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したように、従来の炉外精錬炉においては、過熱に
よる溶鋼の上熱状態をリアルタイムに自動検出する機能
が備えられていなかった。このため、オペレータの勘や
過去の経験に頼って加熱時間を調整したり溶鋼場面を直
接観察することによって過熱を防いでいたので、オペレ
ータの負担が大きいばかりか信頼性にも乏しく、かつ無
意味な休止時間や炉蓋の上昇時間等の無駄時間を要し、
効率の悪いものであった。

そこで本発明は、過熱による溶鋼の上熱状態をリアルタ
イムにかつ確実に自動検出して警報を発することができ
、上熱によって生じる取鍋損傷を防いて溶鋼の漏湯事故
を未然に回避することが可能な炉外精錬炉における溶鋼
の上熱検出装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の炉外精錬炉における溶鋼の上熱検出装置は、炉
外精錬炉における集叩ダクト内の排ガス温度を測定する
温度センサと、この温度センサにより測定された排ガス
温度に基いて取鍋内の溶鋼が上熱状態になりつつあるこ
とを予測する上熱予測手段と、この予測手段により溶鋼
が上熱状態になりつつあることを予測すると警報を発す
る警報手段とを備えたものである。

そして上熱予測手段は、温度センサにより測定された排
ガス温度が上限値を越えているが否がを判定する第１の
判定手段と、排ガス温度の単位時間当りの温度上昇率が
設定値を上回るが否がを判定する第２の判定手段とを備
え、これら第１．第２の判定手段の少なくとも一方が成
立したとき溶鋼が上熱状態、になりつつあると予測する
ことが望ましい。

［作用］ 上記のように構成された本発明装置であれば、炉外精錬
炉の加熱中において、集塵ダクト内の排ガス温度が温度
センサによってリアルタイムで測定される。ここで排ガ
ス温度は溶鋼の湯面が上熱状態になるとき急激に上昇す
る。したがって、温度センサにより測定された排ガス温
度が上限値を越えた場合、あるいは排ガス温度の単位時
間当りの温度上昇率が設定値を上回った場合に取鍋内の
溶鋼が上熱状態になりつつあると予測され、警報が発せ
られる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図は本実施例装置の全体構成を示す図である。同図
において１は高温の溶鋼を入れて加熱するための取鍋で
あって、内層が煉瓦、外層が鉄皮の二重層構造をなして
いる。２は上記取鍋１内に入れられた溶鋼の湯面レベル
である。３は上記取鍋１を閉塞するための炉蓋であって
、炉蓋側集塵ダクト４が一体的に成形されている。上記
炉蓋側集塵ダクト４には建屋側集塵ダクト５が連結され
ている。しかして、取鍋１の加熱等によって溶鋼から発
生した排ガスは炉蓋側集塵ダクト４および建屋側集塵ダ
クト５を通って建屋外へ排出される。

６は炉電極である。

前記炉蓋側集録ダクト４には、ダクト内を流れる排ガス
の温度を測定するための３個の温度センサ７ａ、７ｂ、
７ｃが取付けられている。これら温度センサ７ａ〜７ｃ
は例えばＣＡ熱電対であり、第２図のＡ−Ａ矢視断面図
から明らがなように、炉蓋側集塵ダスト４の円周上に１
２０度間隔の等間隔で配設されている。各温度センサ７
ａ〜７ｃの信号出力ラインには耐熱補償導線ｇａ、８ｂ
。

８ｃが用いられており、これらの導線８ａ〜８ｃはコネ
クションボックス９に導がれ、さらに補償導線９を介し
てホストコンピュータなどの計算機により構成された上
熱予／ｌ１ｌＪ手段１１に導がれている。上熱予測手段
１１は各温度センサ７ａ〜７ｃにより測定された排ガス
温度に基いて取鍋１内の溶鋼が上熱状態になりつつある
ことを予測するものである。警報手段１２は、前記上熱
予測手段１１により溶鋼が上熱状態になりつつあること
が予測されると警報表示灯や警報ブザーを用いてオペレ
ータに加熱処理の中断を促すものである。

第３図は上記上熱予測手段１１および警報手段１２の具
体的構成を示すブロック図であり、ホストコンピュータ
などの計算機２０と、警報表示灯。

警報ブザーなどを備えたコンソール部３０とからｈ１１
１成されている。計算機２０において、入力処理部２１
は前記炉蓋３が取鍋１を閉塞するために所定の下限レベ
ルまで達したときにオン動作する炉蓋下限リミットスイ
ッチ２２のオン／オフ信号を取込むとともに、各温度セ
ンサ７ａ〜７Ｃの測定温度信号ａ　−ｃを順次取込むも
のであり、取込んだ信号は演算処理部２３へ出力される
。演算処理部２３は炉蓋下限リミットスイッチ２２のオ
ン信号に応動して起動し、各測定温度信号ａ−ｃによっ
て現在時間ｉの各温度センサ７ａ〜７Ｃの測定温度ＦＩ
　Ｔ１　　（ｎ　：　ａｔ　　ｂ＋　　Ｃ）を求めると
ともに、一定時間α抄部に測定された温度ｎＴト１から
現在時間１の温度ｒＬ”ｒ、までの温度上昇率Ｄ−（ｎ
　Ｔ　Ｉ−ｒＬＴ＋−１）　／αを算出するものである
。

比較部２４は上記演算処理部２３で求められた各温度セ
ンサ７ａ〜７ｃによる現在時間ｉの測定温度ｎＴ、を予
め設定された上限値とそれぞれ比較する機能と、同じく
演算処理部２３で算出された各温度センサ７ａ〜７ｃに
おける単位時間当りの温度上昇率りを予め設定された設
定値とそれぞれ比較する機能とを有する。ここで、上限
値は溶鋼の湯面が上熱状態に近い値であり、設定値は上
熱状態になりつつあるときの急激な温度上昇カーブの傾
きである。なお、これらの値は経験的に設定される。警
報制御部２５は上記比較部２４の比較結果により少なく
とも１つのセンサの測定温度ｒＬＴＩが予め設定された
上限値を越えた場合、あるいは少なくとも１つのセンサ
の゛温度上昇率りが予め設定された設定値よりも大きい
場合にコンソール部３０へ警報指令を出力する。コンソ
ール部３０は警報指令に応動してブサーを鳴動させると
ともに警報表示灯を点灯させるものである。

このような構成の本実施例装置においては、加熱中の炉
外精錬炉において、炉蓋側集塵ダクト４内を流れる排ガ
スの温度が、ダクト円周上に一定間隔で配置された３個
の温度センサ７ａ〜７Ｃにより連続的に測定されており
、このとき下限りミツトスイッチ２２がオン動作してい
ると計算機２０にて第４図に示す処理が実行される。す
なわち、入力処理部２１にて先ず温度センサ７ａの出力
ａ（ｎ−ａ）が取込まれ、この出力ａにより演算処理部
２３にて現在時間ｉにおける測定温度ｎＴ、と一定時間
α抄部に対する温度上昇率Ｄ−（ｒＬＴｌ　−ｎ　Ｔｌ
−１）　／αとが求められる。次いで、比較部２４にて
測定温度ｒＬＴ！と予め設定された上限値とが比較され
るとともに単位時間当りの温度上昇率りと予め設定され
た設定値とが比較され、測定温度ｎＴ１が上限値を越え
たことが判定されるか、あるいは温度上昇率りが設定値
よりも大きいことが判定されると、この温度センサ７ａ
によって温度測定がなされた排ガス温度が急激に上昇し
て溶鋼の湯面が上熱状態になりつつあると認識され、警
報制御部２５よりコンソール部３０へ警報指令が出力さ
れる。これに対し、測定温度ｎＴ１が上限値よりも低く
、かつ温度上昇率りが設定値よりも小さいことが判定さ
れると、次に入力処理部２１により温度センサ７ｂの出
力ｂ（ｎ−ｂ）が取込まれて同様にして上熱判定が行な
われる。こうして温度センサ７ｃの出力ｃ（ｎ−ｃ）ま
で取込まれて上熱判定が行なわれ、警報発生の一条件が
１つも成立しないと炉蓋下限リミットスイッチ２２の状
態が読込まれ、オン状態であれば一定時間α秒経過後に
上記と同様な処理が繰返される。

一方、警報指令を受けたコンソール部３０においては、
警報ブザーが鳴動するとともに警報表示灯が点灯する。

したがって、オペレータは警報ブザーの鳴動や警報表示
灯の点灯によって溶鋼の場面が上熱状態になりつつある
ことを確認できる。

したがって、直ちに加熱を休止させることにより上熱に
よって生じる取鍋１の損傷を防止でき、取鍋損傷による
溶鋼の漏湯事故発生を未然に回避できる。

以上のように、本実施例によれば、加熱中の炉外精錬炉
における炉蓋側集塵ダクト４内の排ガス温度を連続ｎ１
定し、現在温度あるいは単位時間当　゛りの温度上昇率
に基いて溶鋼の湯面が上熱状態となりつつあることを予
測して警報を発するようにしたので、オペレータに少し
も負担をかけることなく溶鋼の湯面が上熱状態となりう
ろことをリアルタイムに自動検出することができる。し
かも、従来のようにオペレータが勘や経験によって加熱
時間と加熱体止時間とを調節して過熱を防止する場合と
は異なり、溶鋼の場面が情熱状態になるとき急激に変動
する排ガス温度の測定値に基いて予測しているので、高
信頼度で上熱を検知できる。

また、無意味な運転休止時間や炉蓋３を上昇させて溶鋼
の状態を直接確認する時間が不要となるので運転効率を
妨げるものでもない。したがって、上熱により取鍋１の
煉瓦４および鉄皮５が損傷して高温の溶鋼が漏れる事故
を確実にかつ効率良く防止することができ、実用性に富
んだものとなる。

また、炉蓋側集塵ダクト４の３点で排ガス温度を１ｌ１
１定するようにしたので高精度な結果が得られる。

さらに、各温度センサ７ａ〜７ｃによる現在ｎ１定温度
ｎ’ｒ、と単位時間当りの温度上昇率りとに対し、いず
れか１つでも上熱となりつつあると判定されると警報を
発するようにしたので、安全性は優れたものとなる。

なお、前記実施例では３個の温度センサを一定間隔で配
置する場合を示したが、温度センサの数は３個に限定さ
れるものではない。また、前記実施例では上熱状態とな
りつつあることを認識した場合に警報指令を出力してブ
ザー、表示器等で警報を報知する場合を示したが、この
警報指令を用いて加熱運転を自動的に停止させるように
してもよい。さらに、前記実施例では温度センサ７ａ〜
７ｃを炉蓋側集塵ダクト４に設けたが、建屋側集塵ダク
ト５に設けても同様な効果を奏するのは言うまでもない
。このほが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、過熱による溶鋼
の上熱状態をリアルタイムにかつ確実に自動検出して警
報を発することができ、上熱にょって生じる取鍋損傷を
防いで溶鋼の漏湯事故を未然に回避することが可能な炉
外精錬炉における溶鋼の上熱検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は全体構成を示す図、第２図は第１図におけ
るＡ−Ａ矢視断面図、第３図は上熱予測手段および警報
手段を具体的に示すブロック図、第４図は計算機の動作
を示す流れ図である。 １・・・取鍋、３・・・炉蓋、４・・・炉蓋側集塵ダク
ト、５・・・建屋側集塵ダクト、７ａ〜７ｃ・・・温度
センサ、１１・・・上熱予測手段、１２・・・警報手段
、２０・・・計算機、２２・・・炉蓋下限リミットスイ
ッチ、３０・・・コンソール部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 ４ａ２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉外精錬炉における集塵ダクト内の排ガス温度を
   測定する温度センサと、この温度センサにより測定され
   た排ガス温度に基いて取鍋内の溶鋼が上熱状態になりつ
   つあることを予測する上熱予測手段と、この予測手段に
   より前記溶鋼が上熱状態になりつつあることを予測する
   と警報を発する警報手段とを具備したことを特徴とする
   炉外精錬炉における溶鋼の上熱検出装置。
2. （２）温度センサにより測定された排ガス温度が上限値
   を越えているか否かを判定する第１の判定手段と、前記
   排ガス温度の単位時間当りの温度上昇率が設定値を上回
   るか否かを判定する第２の判定手段とを備え、前記第１
   、第２の判定手段の少なくとも一方が成立したとき溶鋼
   が上熱状態になりつつあると予測することを特徴とする
   請求項１記載の炉外精錬炉における溶鋼の上熱検出装置
   。