JPH0139601B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本考案は溶鉱炉（高炉）等の1000℃を越えるよ
うな炉の内部状況を計測しようとする際に炉内に
挿入して使用に供する炉内挿入計測用ケーブルに
関する。

炉内の湯面（溶融帯）の位置やその分布形状を
把握する為計測用ケーブルを炉内に挿入して必要
な情報を取り出す方法が採用されている。第１図
にその採用例を示す。計測用ケーブル１ａ，１
ｂ，１ｃはドラム２ａ，２ｂ，２ｃにストツクさ
れ、ケーブル切換装置３に継ぎ込まれた後同軸ケ
ーブル４でTDR装置５に継ぎ込まれている。
TDR装置５はＡ／Ｄ変換器６，７を介してマイ
クロコンピユータ８と接続される。

しかしてストツクされている計測用ケーブル１
ａ，１ｂ，１ｃは炉９の炉頂におけるシール弁、
挿入ランスを通して垂直に降下挿入され、先端が
溶融帯１０へ達すると、その端部が溶損し、イン
ピーダンスが不整合となる。

その時の反射波形をTDR装置５、Ａ／Ｄ変換
器７を通してマイクロコンピユータ８で読み取り
変曲点を判定して、溶融先端までのケーブル全長
を求めれば溶融帯１０のレベルを計算できる。ま
た炉半径方向及び円周方向の数点にケーブル１
ａ，１ｂ，１ｃを挿入して測定することにより、
溶融帯１０の分布形状を知ることができる。尚１
１はメジヤーリングロールでここでのケーブル送
り込みに伴う回転数をケーブル長カウンター１２
に送り込みマイクロコンピユータへ入力させるこ
とによつてケーブル１ａ，１ｂ，１ｃの炉内挿入
長読み取りを行なう。

このようにこの種の計測用ケーブルは炉内の
1000℃を越えるような高温域へ挿入される為所望
の耐熱性が要求される。この為従来ではMI（無機
絶縁ケーブルが採用されてきた。MIケーブルは
第２図に示す如く金属シース１３内に導体１４を
収め、その間を無機絶縁材１５を充填介在せしめ
ることにより構成され、本ケーブルが炉内の溶融
帯へ溶け込ませる為かつまた必要な耐熱性を満足
させる為に導体１４にニクロム線などの耐熱材料
を用い、絶縁体１５に酸化マグネシウム粉末を用
いさらにシース１３にはステンレス材を適用して
いる。かかるMIケーブルは絶縁低下につながる
有機質材料を用いない為1000℃以上の高温でも充
分実用に供するがしかも製造コストが高くつき非
常に高価でしかも長尺品を得難い欠点があつた。
因みに金属シースに用いられるステンレス材は伸
延性が極めて乏しいが、その製造に際しては、例
えば厚肉の短尺ステンレス管内に導体を引き入
れ、さらに酸化マグネシウム粉末を充填しつつダ
イス引きして引伸し加工する方法が採られている
為高加工度製品となり、そのケーブル長も数10ｍ
程度の短尺品となつていた。

この種ケーブルは炉内へ挿入し溶け込むいわゆ
る消耗品であるから長尺品であることが望まれる
が、上記従来ケーブルではその要求に充分応えら
れないものであつた。

さらに充填される酸化マグネシウム粉末は吸湿
性がある為端末のシールを完全にしないと絶縁抵
抗が急激に低下することがあり、取扱いにくいも
のであつた。

本発明は上記せる従来の欠点に鑑みて為された
もので、所望の耐熱性を満足させつつ安価で長尺
化できしかも取扱い容易なこの種計測用ケーブル
の提供を目的とする。

すなわち本発明の要旨は、導体上に、ガラスマ
イカテープ巻付けによる第１の絶縁層と、96％高
けい酸がラスクロスに形成された第２の絶縁層と
を該第２の絶縁層を外側にしてそれぞれ設けてな
り、さらにその周上に金属テープによる波付け若
しくは引落し加工された金属シースを設けたこと
を特徴とする炉内挿入計測用ケーブルにある。

本発明において金属シース内におかれ導体上を
覆う絶縁体としては基本的には無機質材を適用す
ることにあるが、この場合この無機質材は1000℃
を越えるような高温域で所望の絶縁抵抗を維持す
るものでなければならない。

モデルケーブルを作つて1100℃まで加熱試験し
てみると、一般のガラスクロスはもとより耐熱性
のものとして知られている96％高けい酸ガラスペ
ーパーでも10分程度で急激な絶縁抵抗の低下を来
たし、因みに2φ心線上３mm厚の絶縁層を形成し
た場合のケーブル１ｍ当りの絶縁抵抗値が
0.5MΩ以下となり、実用化でき得ないものであ
つた。

高けい酸ガラスペーパーの場合有機質バインダ
ーを用いる為これが1000℃以上の高温域におかれ
ることによつて炭化して絶縁抵抗低下の原因とな
つていた。絶縁抵抗低下を防ぐ意味で当該有機質
バインダーの量を減らすことも考えたが、この場
合強度の極端な低下につながり心線への巻付けが
できず実用にそぐわないものであつた。これに対
し高けい酸ガラス（96％以上シリカ）の織りテー
プの場合有機質バインダーを使うことなく長繊維
のまま織物として用いる為高温下で高抵抗の絶縁
体とすることができるものである。

しかして高けい酸ガラスクロスの場合細い心線
上への直接巻付けによつて、所定の絶縁層を形成
することが極めて困難であることから、下巻層を
用いて被巻付外径を太くする必要がある。上記高
けい酸ガラスクロスに匹敵する耐熱性を有する下
巻き絶縁材について求めた結果ガラスマイカテー
プが好適であつた。因みにガラスマイカテープ巻
付けの層を心線上に施しその上に上記高けい酸ガ
ラスクロスの層を形成した場合の1000℃以上にお
ける絶縁抵抗値が5MΩ以上維持でき実用上問題
のないことが確認された。

ガラスマイカテープの場合マイカ片をガラステ
ープ上に貼付けるのに接着剤を用いるが、この接
着剤の有機物質の量をマイカ付着性に影響が生じ
ない程度に減らし、高温時炭化によつて絶縁抵抗
の極端な低下を防止するとよい。

しかし、そのガラスマイカテープの絶縁抵抗低
下が生じてもその外側の高けい酸ガラスクロスの
層で高抵抗を補えたので問題がなかつた。また高
けい酸ガラスクロスの層を外側におくことによつ
てその周上に施される金属シースの波付け若しく
は引落し加工に対しクツシヨン層の役割を有せし
めることができ、所望の絶縁層を形成維持する上
で好ましい層構成であつた。

第３図及び第４図は本発明における高炉内挿入
計測用ケーブルの二様の実施例を示す。導体２０
は高炉内での溶融帯へ溶出させる為とそれまでの
間所定の耐熱性を保持する為鉄またはその合金線
（ニクロム等）から成る。しかして導体２０上に
は、ガラスマイカテープ巻付けによる第１の絶縁
層３０と、96％以上高けい酸ガラスクロス巻付け
による第２の絶縁層４０とを順次施し、さらにこ
の上に上記導体２０と同様の目的でしかも所定の
機械的特性を得る為鉄またはその合金（ステンレ
ス等）からなる金属シース５０が設けられる。か
かる金属シース５０は0.3mmｔ程度の薄厚テープ
をもつて第２の絶縁層４０上に円筒状に丸めなが
ら長さ方向に連続溶接５１して所定の覆設を行な
い、この後第３図のように波付加工して波付金属
シース５０Ａを形成したりあるいは第４図のよう
にロールまたはダイスによつて径を絞り込んで絶
縁層４０面に密着させる平滑シース５０Ｂを形成
してなるものである。

波付金属シース５０Ａによる場合可橈性を与え
て小さな径のドラムに密に巻付けるのに有利であ
り、スペースを余りとることによつてストツクす
るのに最適である。一方平滑シース５０Ｂによる
場合高炉内と外部とをシールした個所を通過する
のにシール性を向上する上で有利である。いずれ
にしても、金属テープにて形成する為連続製造が
できて長尺化に容易に対応できるものとなる。

第５図は本発明炉内挿入計測用ケーブルの他の
実施例を示す。本例は多心化に対応する構造例
で、導体２０′上にガラスマイカテープ巻付層３
０′、96％以上高けい酸ガラスクロスの層４０′を
順次施して形成した絶縁線心６１，６１を並列状
態としてその外側に金属テープを丸めつつ溶接し
て所望の覆設形状に仕上げた金属シース５０′を
設けるもので、その場合線心６０，６１とシース
５０′との間には線心の表面絶縁体である高けい
酸ガラスクロスと同材質の耐熱絶縁材７０を介在
せしめておくものである。

以上説明したように本発明によれば、炉内の
1000℃を越えるような高温域に直接挿入して炉内
状況を計測するケーブルにおいて、従来の酸化マ
グネシウムの如く吸湿性の大なる絶縁材を用いる
ことなく、吸湿性の少ない材料でしかも所定の絶
縁抵抗を維持する絶縁構造を採用した為、端末処
理が容易で取り扱いやすく、またMIケーブルの
如く定尺品とすることなく長尺化に容易に対応で
きてストツク長を充分のものにすることができ、
しかも軽量化可撓性に充分なものを簡単に製造で
きる為安価である等この種炉内挿入計測用ケーブ
ルとしての実用価値は甚大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はケーブルを用いて炉内状況計測を行な
う例を示す説明図、第２図イ，ロは従来の炉内挿
入計測用ケーブルを示す断面図、第３図及び第４
図は本発明炉内挿入計測用ケーブルの二様を実施
例を示し、イは断面図、ロは斜視図である。第５
図は本発明炉内挿入計測用ケーブルの多心化に対
する応用例を締断面図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ：炉内挿入計測用ケーブル、
９：高炉、１０：溶融帯、２０，２０′：導体、
３０，３０′：ガラスマイカテープ巻付けによる
第１の絶縁層、４０，４０′：高けい酸ガラスク
ロスによる第２の絶縁層、５０，５０′：金属シ
ース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導体上に、ガラスマイカテープ巻付けによる
   第１の絶縁層と、96％以上高けい酸ガラスクロス
   によつて形成された第２の絶縁層とを該第２の絶
   縁層を外側にしてそれぞれ設けてなり、さらにそ
   の周上に金属テープによる波付け若しくは引落し
   加工された金属シースを設けたことを特徴とする
   炉内挿入計測用ケーブル。