JPH01230711A - 製鋼炉の煉瓦残厚測定方法 - 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〕 この発明は、転炉などのように間欠的な操業を行う製鋼
炉において炉内煉瓦の残厚量を操業中に測定する方法に
関するものである。

〔従来技術〕

例えば、転炉における炉内ウェア煉瓦は、１回の吹錬で
０．１〜１．ｏ＋ｎｍ程度溶損し、吹錬回数が進むにし
たがって、ウェア煉瓦はな゛くなり、パーマネント煉瓦
が露出した時点を炉寿命と判断してウェア煉瓦の積替工
事に入る。この積替工事には多くの工数と資材を必要と
し、長期的な工事計画が立たないと、積替工事に長時間
を要する。

そこで、炉寿命の推定が必要となってくるが、次のよう
な方法が現在実施されている。

（ｉ）　　非吹錬中に転炉を測定可能な状態まで傾動さ
せ、赤外線測長器により炉内煉瓦に赤外線を当て、測長
を行ない、基準点長さから炉内煉瓦の損耗量を算出し、
煉瓦残厚から寿命を推定する（特開昭５９．−１４５４
７９号）。

また、その他に、次のような方法が提案されている。

（ｉｉ）　　炉体鉄皮に測定箇所を設置して、鉄皮温度
と炉体煉瓦厚さの関係を求め、これより炉体の残存厚さ
を測定する（特開昭４８−８０４０６号）。

（ｉｉｉ　）　　炉壁鉄皮に異なるＩｔさをもった複数
個の熱流板を装置し、炉壁鉄皮からの放熱量を求め、こ
の油から炉体の老朽度を特徴する特許登録第４０２５４
８９号）。

（ｉｖ　）　　耐火物内に多数の導電線を埋設し、損耗
に応じて導電線の通電が切れることにより、損耗位置を
検出する（実開昭５７−５９８５５号）。

（Ｖ）　　熱電対と、その周囲の導電性保護管との間の
絶縁度を測定し、溶損による通電状態時に溶損位置を正
確に判定する（特開昭６２−８０２１６号）。

〔この発明が解決しようとする課題］ しかしながら、（１）の赤外線測長器での測定は、精度
の高い測定方法であるが、測定には、計器の調整に約１
０分間程度を要し、測定範囲（測定点数）にもよるが、
測定完了までに３０分から２時間程度必要である。

また、転炉炉口に地金が付着堆積している場合、測定器
と測定点との間に、この地金が入ってしまうと、赤外線
が遮られ測長ができないこともあり、測定前に炉目地金
取りが必要となる。

したがって、測定精度は良いが、測定結果を出すために
は、長時間を要する欠点があり、生産傍先となった場合
、実質測定は不可となる。

また、（ｉｉ　）　、　　（ｉｉｉ　）は測定精度が悪
く、（ｉｖ）は、導電線を多数設けるため、手間がかか
り、切れるまで分からない等の問題があり、（ｖ）も（
１■）と同じ考え方で、最終判定には有効であるが、そ
れまでの損耗量の測定はできない問題がる。

この発明は、前述のような問題点を解消すべくなされた
もので、その目的は、操業を長時間停めることなく、比
較的測定精度良く、操業中連続的に炉内煉瓦残厚を測定
し得る製鋼炉煉瓦残厚測定方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］ 煉瓦内に埋設した熱電対により温度４（す定しても、操
業条件により炉内煉瓦表面温度が変わるため、単純な温
度の高低では、損耗量は判定できなかったが、転炉の煉
瓦内に埋設した熱電対により実測定を行なったところ、
注銑、吹錬。

出綱、空炉の各工程毎に炉内煉瓦表面近くでは温度変化
が起こっており、その変化量は煉瓦厚みにより大きく影
響されることを知見した。

本発明は、このような知見に基づいてなされたもので、
第１図、第２図に示すように、転炉等の製鋼炉の溶損速
度の速い部位の煉瓦３に、熱電対６等の接触形温度計を
、その測温接点６Ａ等の測温子が煉瓦厚み方向に間隔を
おいて位置するように複数埋設して、第３図ないし第５
図に示すように、煉瓦の温度変化を検出し、製鋼炉１回
の操業パターン中の空炉放熱期間における一番炉内側に
位置する温度計の温度降下量から煉瓦残厚を求めるよう
にしたものである。

〔作　用〕

排滓より次の注銑までの待機時の空炉放熱期間が最も安
定した温度降下を示すので、この降下量を時間で微分し
た温度降下量を検出する。

煉瓦残厚が小さくなれば、これに比例して温度降下量が
大きくなり、各温度における温度降下量と煉瓦残厚の関
係から煉瓦残厚を求める。

煉瓦厚が大きくなると、温度降下量が少なくなるので、
温度計を煉瓦厚み方向に多数配設し、−香炉内側の温度
計の温度降下量を用いる。転炉等にあっては、初期、中
期、末期の監視を行なえばよいので、温度計は一箇所に
付き３本捏度でよい。

なお、煉瓦損耗により測温子が溶損した場合には、損耗
量を正確に検出でき、予め測温子間の距離を測定してお
く事により、次の測温子の校正ができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する
。

これは、第１図に示すように、炉外側から順に転炉鉄皮
１．パーマ煉瓦２．ウェア煉瓦３が設けられ、トラニオ
ンリング４．軸受５を介して傾動可能とされた転炉の例
であり、煉瓦３の溶損量は煉瓦材質、配材位置によって
変化するが、損耗の激しい位置は炉底底吹ノズル周辺や
トラニオンリング４で囲まれた部位である。したがって
、このような溶１員速度の速い部位のウェア煉瓦３に、
熱電対６を埋設する。

この熱電対６は、その測温接点６Ａが初期稼動面から距
離り、ｆｆ１２．ｆｆ１３の位置に間隔をおいて位置す
るように一つのウェア煉瓦３内に埋設し、配線はトラニ
オンリング４の中を通って温度記録計７に接続され、連
続測温を行う。

また、温度記録計７の信号は計算器・警報装置８に人力
されるようにする。

ここで、転炉の操業パターンは、注銑→吹錬→出鋼→排
滓→待機であり、転炉内填瓦表面温度は、この操業に応
して変化するが、本発明においては、このような操業パ
ターンの中で排滓から次の注銑までの間に炉内煉瓦表面
温度が低下し、熱電対６に時間的な温度匂配が生しるこ
とを利用して、煉瓦残厚を推定計算するものである。

第３図ないし第５図に示すように、炉内煉瓦表面温度は
操業状態により変化するが、排滓より次の注銑までの待
機時の空炉放熱期間が、最も安定した温度降下を示し、
この降下量を時間で微分したものが、煉瓦残厚と良く相
関がとれる。このような温度降下量は、第３図（Ｂ）に
示すように、煉瓦残厚に比例して増減し、−香炉内側に
近い熱電対温度Ｔ、の温度降下量が、Ｔ　ｚ　、　Ｔ　
ｚの温降下度より大きく、Ｔ３に関してはほとんど変化
しない。

したがって、温度降下量の顕著な一番炉内側に近い熱雷
対温度の温度降下量から煉瓦残厚を求める。但し、降温
時の温度がパラメータとして入ってくる。

計算機・警報装置８には、予め、各温度における温度降
下量と煉瓦残Ｊ￥の関係が人力されており、求められた
煉瓦残厚を１チヤージ毎に表示し、あるいは、ある限界
に達したら、警報を発するようにする。

温度降下量が顕著に現れるのは、煉瓦残厚が測温接点６
Ａより１００〜２００　ｍｍ程度であり、これ以上は温
度降下量が小さく、測定精度的には好ましくない。

そのため、測温接点６Ａを多数、１００〜２００ｍｍ間
隔で設けることにより、順次、炉内側の測温接点で＃員
耗量を正確に測定できるが、転炉等にあっては、初期の
特殊操業期、中期の安定操業朋、末期の吹付は補修１υ
１の監視を行なえばよいので、それぞれの期に応じた測
定深さとすれば、熱電対６の数も３本捏度と少なくでき
る。

また、当然の事ながら、煉瓦損耗により熱電対６が断線
した場合には、温度記録計７により容易に判別でき（温
度略零を示す）、損耗位置を正確に判定できるのは、従
来法と同じである。

また、この朋を利用して次の熱電対の校正を行う事によ
り、耐火物材質等による熱伝導率の違いを校正すること
も可能である。

次に、具体例について述べる。これは２５０トン転炉の
ウェアライニング内に、第３図に示すように、熱電対６
を３本、トラニオン側の損耗の激しい中部スラグライン
に設けた例である。

なお、パーマ煉瓦２は、ＭｇＯ・ＳｉＯ□・ＣａＯ系耐
火煉瓦、ウェア煉瓦３は、ＭｇＯ・Ａｈａ、　　・Ｃａ
０系耐火煉瓦である。

稼動直後は耐火物内蓄熱期で、温度変化も上昇傾向にあ
ったが、約１０チヤージ以降はＴ。

の温度が安定し、第３図（Ｂ）に示す測温カーブとなっ
た。赤外線式距離計による煉瓦損耗と温度降下量との関
係を測定したところ、煉瓦残厚（測温接点からの残厚）
５０ｍｍで空炉時に３”Ｃ／分の温度降下量であった。

また、１０°Ｃ／分の時は１０〜１５ｍｍであったので
、炉末期では、１０°Ｃ／分となった時点で吹付は補修
を行ない、その後３°Ｃ／分となるまで間欠的な補修と
した。

この結果、従来に比べて吹付は補修の準備を良好に行え
、転炉操業上も、補修のための突発的な休止も無くする
ことができた。

なお、以上は転炉について説明したが、真空精錬炉（Ｒ
Ｈ式、ＤＨ式）や電気炉など間欠的な操業を行う炉の耐
火物壁面にも適用できる。

また、温度計は、熱電対に限らず、サーミスタ等の接触
形温度計を用いることができる。

〔発明の効果］ 前述のとおり、本発明によれば、接触形温度計を煉瓦厚
み方向に複数設け、空炉放熱１υｊ間における炉内側の
温度計の温度降下度から煉瓦残厚を求めるようにしたた
め、次のような効果を奏する。

（ｉ）　　操業を長時間停めることなく、炉内煉瓦残厚
を操業中に連続して測定し得る。

（ｉ：）　　赤外線測長器には劣るが、測定精度を従来
よりも向上させることができる。

（ｉｉｉ　）　　操業条件の変化と煉瓦損耗量との定量
的な相関が得られ、最適操業条件を設定できる。

（ｉｖ）　　耐火物吹付は補修時期が正確に判定でき、
また吹付は効果の測定もでき、吹付は補修費の効果的配
分ができる。

（ｖ）　　操業形態による耐火物保護手段（スラグ塩基
度調整）が定量化でき、これを適切に行なうことにより
総合的な耐火物原単位（製造品当たりの耐火物価格）低
減を図れ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測定方法の実施状態を示す概略図、第
２図は部分拡大図、第３図ないし第５図は、転炉の初期
から後期を示し、（Ａ）は炉壁を示す概略図、（Ｂ）は
１操業パターン中の温度変化を示すグラフである。 １・・転炉鉄皮、２・・パーマ煉瓦、３・・ウェア煉瓦
、４・・トラニオンリング、５・・軸受、６・・熱電対
、６Ａ・・測温接点、７・・温度記録計、８・・計算器
・警報装置。 第　３Ｌ ＬＩＵ 第４ （Ａ） 第５ （Ａ） ４　く新炉〉 図く炉代中期〉 （Ｂ） 図く炉代後期２ （Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）製鋼炉の溶損速度の速い部位の煉瓦に、接触形温
   度計を、その側温子が煉瓦厚み方向に間隔をおいて位置
   するように複数埋設して、煉瓦の温度変化を検出し、製
   鋼炉１回の操業パターン中の空炉放熱期間における炉内
   側の温度計の温度降下度から煉瓦残厚を求める事を特徴
   とする製鋼炉の煉瓦残厚測定方法。