JPH0315111B2 - - Google Patents
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- JPH0315111B2 JPH0315111B2 JP60277315A JP27731585A JPH0315111B2 JP H0315111 B2 JPH0315111 B2 JP H0315111B2 JP 60277315 A JP60277315 A JP 60277315A JP 27731585 A JP27731585 A JP 27731585A JP H0315111 B2 JPH0315111 B2 JP H0315111B2
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- JP
- Japan
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- sensor head
- metal
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- refractory wall
- axis
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Links
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Landscapes
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、導電性で連続的な平面あるいは曲
面状の外殻の内側に非導電性耐火物を内張りした
窯炉容器における侵入地金の検出方法に関する。
面状の外殻の内側に非導電性耐火物を内張りした
窯炉容器における侵入地金の検出方法に関する。
窯炉容器の耐火物壁内に侵入した地金を早期に
検出し除外することは、窯炉容器の補修整備にと
つて極めて重要である。すなわち、もし早期に除
外しなければ、これらの地金は窯炉容器の外殻ま
で成長して湯洩れ事故を誘発したり、あるいは地
金と耐火物の熱膨張差により、耐火物の脱落を引
き起こす。
検出し除外することは、窯炉容器の補修整備にと
つて極めて重要である。すなわち、もし早期に除
外しなければ、これらの地金は窯炉容器の外殻ま
で成長して湯洩れ事故を誘発したり、あるいは地
金と耐火物の熱膨張差により、耐火物の脱落を引
き起こす。
現在、地金の検出方法として確立されている技
術はなく、作業者が耐火物解体時に偶然発見する
場合が多い（参考技術：特開昭59−83005号）。
術はなく、作業者が耐火物解体時に偶然発見する
場合が多い（参考技術：特開昭59−83005号）。
したがつて、しばしば耐火物内の侵入地金が発
見されないまま、操業が行なわれることになり、
窯炉容器の耐用性の低下、操業の不安定化等に直
結する懸念が大である。
見されないまま、操業が行なわれることになり、
窯炉容器の耐用性の低下、操業の不安定化等に直
結する懸念が大である。
本発明は、これらの懸念を解消する非破壊的か
つ、確実に耐火物内の侵入地金を検出する方法を
提供するためになされたものである。
つ、確実に耐火物内の侵入地金を検出する方法を
提供するためになされたものである。
本発明の耐火物内侵入地金検出方法は、間隔を
おいて設置された２個１対のコイル（以下これを
センサーヘツドと呼ぶ）、センサーヘツドと窯炉
容器外殻を一定の距離に保ちながらセンサーヘツ
ドを移動させる機構、耐火物壁面上を番地区分
し、各番地内でセンサーヘツドが対称軸を回転の
中心として１回又はそれ以上回転するか、あるい
は各番地内の所定の位置で回転し、その番地内の
最大誘起電圧を検出する機構、該最大誘起電圧よ
り地金の有無を判断する機能、耐火物壁面の全番
地における地金の有無を表示する機能からなつて
いる。
おいて設置された２個１対のコイル（以下これを
センサーヘツドと呼ぶ）、センサーヘツドと窯炉
容器外殻を一定の距離に保ちながらセンサーヘツ
ドを移動させる機構、耐火物壁面上を番地区分
し、各番地内でセンサーヘツドが対称軸を回転の
中心として１回又はそれ以上回転するか、あるい
は各番地内の所定の位置で回転し、その番地内の
最大誘起電圧を検出する機構、該最大誘起電圧よ
り地金の有無を判断する機能、耐火物壁面の全番
地における地金の有無を表示する機能からなつて
いる。
上記のセンサーヘツドを耐火物壁にそつて移動
させる。センサーヘツドは２個のコイル、すなわ
ち、送波コイルと受波コイルから成る。まず、送
波コイルに高周波電流を流して高周波磁界を発生
させる。以下ではこれを１次磁界と呼ぶ。１次磁
界内に地金あるいは金属性窯炉容器外殻のような
導電体が近接すると、電磁誘導により、渦電流が
流れ、更に、２次磁界が形成される。１次及び２
次磁界の合成磁界により受波コイル誘起電圧が発
生する。この誘起電圧の大きさは、センサーヘツ
ド〜導電体間距離によつて変化する。従つて、セ
ンサーヘツド〜外殻間距離を一定に保ちながらセ
ンサーヘツドを移動させれば、センサーヘツド〜
外殻間に地金が存在する場合、第１図のような出
力ピークが得られる。
させる。センサーヘツドは２個のコイル、すなわ
ち、送波コイルと受波コイルから成る。まず、送
波コイルに高周波電流を流して高周波磁界を発生
させる。以下ではこれを１次磁界と呼ぶ。１次磁
界内に地金あるいは金属性窯炉容器外殻のような
導電体が近接すると、電磁誘導により、渦電流が
流れ、更に、２次磁界が形成される。１次及び２
次磁界の合成磁界により受波コイル誘起電圧が発
生する。この誘起電圧の大きさは、センサーヘツ
ド〜導電体間距離によつて変化する。従つて、セ
ンサーヘツド〜外殻間距離を一定に保ちながらセ
ンサーヘツドを移動させれば、センサーヘツド〜
外殻間に地金が存在する場合、第１図のような出
力ピークが得られる。
あらかじめ地金の位置、大きさとセンサー出力
の関係を求めることにより、地金の存在を判別す
るスレツシユレベルを設定し、出力がこのレベル
を越えたならば、地金があると判断する。第１図
は外殻に平行な地金（以下でこれを平行地金と呼
ぶ）の検出例であるが、地金の侵入形態として
は、この他に耐火物の稼働面に対して垂直に侵入
する地金（以下ではこれを垂直地金と呼ぶ）もあ
る。このような地金を検出する際、地金へのセン
サーヘツドの接近方向によつて出力特性が大きく
変わる。例えば、第２図のように接近する場合、
垂直地金の前後で出力ピークが現われるが、第３
図のように接近する場合、明確な出力ピークは得
らず地金検出は不可能である。
の関係を求めることにより、地金の存在を判別す
るスレツシユレベルを設定し、出力がこのレベル
を越えたならば、地金があると判断する。第１図
は外殻に平行な地金（以下でこれを平行地金と呼
ぶ）の検出例であるが、地金の侵入形態として
は、この他に耐火物の稼働面に対して垂直に侵入
する地金（以下ではこれを垂直地金と呼ぶ）もあ
る。このような地金を検出する際、地金へのセン
サーヘツドの接近方向によつて出力特性が大きく
変わる。例えば、第２図のように接近する場合、
垂直地金の前後で出力ピークが現われるが、第３
図のように接近する場合、明確な出力ピークは得
らず地金検出は不可能である。
従つて、検出精度を高め存在する地金を確実に
検出するためには、地金に対してセンサーの方向
性を無くし、センサーヘツドをあらゆる向きをと
りながら接近させる必要がある。すなわち、セン
サーヘツドに360゜以上の回転を与えて検出するこ
とが必要と考えられる。そこで、センサーヘツド
は予め設定されたその移動範囲内において等間隔
に番地区分された耐火物壁稼働面側をその稼働面
に沿つて順次移動し、一つの番地内でセンサーヘ
ツドの一対のコイルを該コイル間の対称軸を回転
の中心として、１回以上回転しその番地内の最大
誘起電圧を検出する。次に該最大誘起電圧を上記
のスレツシユレベルと比較し、このレベルを越え
たならば、地金があると判断する。更に、全番地
における地金分布を表示する。
検出するためには、地金に対してセンサーの方向
性を無くし、センサーヘツドをあらゆる向きをと
りながら接近させる必要がある。すなわち、セン
サーヘツドに360゜以上の回転を与えて検出するこ
とが必要と考えられる。そこで、センサーヘツド
は予め設定されたその移動範囲内において等間隔
に番地区分された耐火物壁稼働面側をその稼働面
に沿つて順次移動し、一つの番地内でセンサーヘ
ツドの一対のコイルを該コイル間の対称軸を回転
の中心として、１回以上回転しその番地内の最大
誘起電圧を検出する。次に該最大誘起電圧を上記
のスレツシユレベルと比較し、このレベルを越え
たならば、地金があると判断する。更に、全番地
における地金分布を表示する。
以下、本発明を実施するための装置例と共に説
明する。
明する。
第４図は本発明を取鍋において実施した場合を
示す。第４図において１ａ，１ｂはセンサーヘツ
ドである。１ａは側壁用、１ｂは底部用である。
２は昇降アーム、３は昇降アームを介してセンサ
ーヘツドを上下前後に動かし、かつセンサーヘツ
ドを昇降アームを回転軸として回転させる駆動装
置である。この駆動装置は昇降アームを上下駆動
しかつ回転させ、また旋回レバー６上を移動す
る。４はセンサーヘツド回転用モーター、５はセ
ンサーヘツド回転用シヤフトである。施回バーは
レール８上を車輪７を介して移動し、旋回運動す
る。この旋回運動によつて、センサーヘツドは取
鍋内を円周方向に移動することができる。なお、
車輪７は旋回レバー内に取付けられたモーター
（図示省略）によつて回転する。レール８は支柱
１８によつて保持され、かつ水平に保たれる。１
０は距離調節器であり、センサーヘツド〜鉄皮間
距離を一定に保つ。１１は送波用ケーブル１２ａ
を介してセンサーヘツドの送波コイルに高周波電
流を供給するための高周波電源である。また受波
コイルに発生した誘起電圧は受波用ケーブル１２
ｂを介して取り出され、高周波増幅器１３及び、
検波器１４を通つて信号処理器１５で一つの番地
内での最大誘起電圧がスレツシユレベルと比較さ
れ、その番地内での地金の有無が判断される。１
６は表示器であり、全番地における地金の有無を
表示する。１２ｃはセンサーヘツド位置検出信号
用ケーブルであり、センサーヘツド位置検出器
（図中省略）からの信号をインターフエイス１７
へ伝える。インターフエイス１７で変換された信
号は信号処理器１５へ送られ、センサーヘツドが
所定の長さの区間を移動した場合一つの番地を通
過したと判断する。従つて、最初の番地の位置及
びセンサーヘツドの移動パターンを指定しておけ
ば、全番地の位置が決まる。耐火物壁２０を構成
する耐火物はアルミナ、シリカなどのような非導
電性固体であり、具体的には電気固有抵抗をρ
（μΩcm）とするとlnρ＞14のものである。
示す。第４図において１ａ，１ｂはセンサーヘツ
ドである。１ａは側壁用、１ｂは底部用である。
２は昇降アーム、３は昇降アームを介してセンサ
ーヘツドを上下前後に動かし、かつセンサーヘツ
ドを昇降アームを回転軸として回転させる駆動装
置である。この駆動装置は昇降アームを上下駆動
しかつ回転させ、また旋回レバー６上を移動す
る。４はセンサーヘツド回転用モーター、５はセ
ンサーヘツド回転用シヤフトである。施回バーは
レール８上を車輪７を介して移動し、旋回運動す
る。この旋回運動によつて、センサーヘツドは取
鍋内を円周方向に移動することができる。なお、
車輪７は旋回レバー内に取付けられたモーター
（図示省略）によつて回転する。レール８は支柱
１８によつて保持され、かつ水平に保たれる。１
０は距離調節器であり、センサーヘツド〜鉄皮間
距離を一定に保つ。１１は送波用ケーブル１２ａ
を介してセンサーヘツドの送波コイルに高周波電
流を供給するための高周波電源である。また受波
コイルに発生した誘起電圧は受波用ケーブル１２
ｂを介して取り出され、高周波増幅器１３及び、
検波器１４を通つて信号処理器１５で一つの番地
内での最大誘起電圧がスレツシユレベルと比較さ
れ、その番地内での地金の有無が判断される。１
６は表示器であり、全番地における地金の有無を
表示する。１２ｃはセンサーヘツド位置検出信号
用ケーブルであり、センサーヘツド位置検出器
（図中省略）からの信号をインターフエイス１７
へ伝える。インターフエイス１７で変換された信
号は信号処理器１５へ送られ、センサーヘツドが
所定の長さの区間を移動した場合一つの番地を通
過したと判断する。従つて、最初の番地の位置及
びセンサーヘツドの移動パターンを指定しておけ
ば、全番地の位置が決まる。耐火物壁２０を構成
する耐火物はアルミナ、シリカなどのような非導
電性固体であり、具体的には電気固有抵抗をρ
（μΩcm）とするとlnρ＞14のものである。
次に距離調節のメカニズムについて説明する。
第５図のようにセンサーヘツド〜鉄皮距離ｌを
一定に保つことを考える。すなわち第５図におい
て、ｈおよびＬはそれぞれ、センサーヘツド中心
〜鉄皮上部間距離の垂直成分および水平成分、ま
たαは側壁鉄皮の傾き角である。ｈはセンサーヘ
ツド位置検出器より求められる。幾何学的条件よ
りＬは次式で表わされる。
一定に保つことを考える。すなわち第５図におい
て、ｈおよびＬはそれぞれ、センサーヘツド中心
〜鉄皮上部間距離の垂直成分および水平成分、ま
たαは側壁鉄皮の傾き角である。ｈはセンサーヘ
ツド位置検出器より求められる。幾何学的条件よ
りＬは次式で表わされる。
Ｌ＝htanα＋lcosα ……(1)
(1)式を変形して
ｌ＝（Ｌ−htanα）・１／cosα ……(2)
αは第６図のように取鍋の上部直径D1、下部直
径をD2、高さをＨとすると(3)式で求められる。
径をD2、高さをＨとすると(3)式で求められる。
α＝tan-1（D1−D2）／2H ……(3)
(3)式より得られたαを(2)式に代入し、Ｌを距離調
節器で調整することにより、ｌは一定値に保たれ
る。
節器で調整することにより、ｌは一定値に保たれ
る。
上記の例は曲率を有する例えば一般的な取鍋側
壁において適用されるものであるが対象とする窯
炉容器の鉄皮形状に応じて条件設定が行なわれ
る。例えば平面状の鉄皮を有する窯炉容器につい
て測定を行う場合は、測定初期に設定したセンサ
ーヘツドの位置から、センサーヘツドを鉄皮に平
行に移動させればよい。このため、第４図のレー
ルはあらかじめ鉄皮に平行に置くことが必要とな
る。
壁において適用されるものであるが対象とする窯
炉容器の鉄皮形状に応じて条件設定が行なわれ
る。例えば平面状の鉄皮を有する窯炉容器につい
て測定を行う場合は、測定初期に設定したセンサ
ーヘツドの位置から、センサーヘツドを鉄皮に平
行に移動させればよい。このため、第４図のレー
ルはあらかじめ鉄皮に平行に置くことが必要とな
る。
第７図に地金検出状況の例を示す。表示器とし
てプリンターを用いた場合、地金が検出された番
地は図のごとく黒く塗りつぶされる。黒く塗りつ
ぶされた番地の面積より地金を除去するかどうか
を判断する。
てプリンターを用いた場合、地金が検出された番
地は図のごとく黒く塗りつぶされる。黒く塗りつ
ぶされた番地の面積より地金を除去するかどうか
を判断する。
本発明においては、非破壊的かつ確実に耐火物
内の侵入地金を検出することができる。
内の侵入地金を検出することができる。
従つて、解体作業によらず、早期に地金を発見
できるので、湯洩れ事故や耐火物と地金の熱膨張
差による耐火物の脱落を防止することが可能とな
り、操業の安定化が達成される。
できるので、湯洩れ事故や耐火物と地金の熱膨張
差による耐火物の脱落を防止することが可能とな
り、操業の安定化が達成される。
第１図は外殻に平行な地金の検出例を示す説明
図、第２図及び第３図は垂直地金の向きとセンサ
ー出力の関係を示す説明図、第４図は本発明を実
施するための計測装置の断面説明図、第５図及び
第６図は距離調節器の原理を示す説明図である。
第７図は地金の検出状況を示す説明図である。 １ａ，１ｂ：センサーヘツド、２：昇降アー
ム、３：駆動装置、４：モーター、５：シヤフ
ト、６：施回バー、７：車輪、８：レール、１
０：距離調節器、１１：高周波電源、１２ａ：送
波用ケーブル、１２ｂ：受波用ケーブル、１２
ｃ：信号用ケーブル、１３：高周波増幅器、１
４：検波器、１５：信号処理、１６：表示器、１
７：インターフエイス。
図、第２図及び第３図は垂直地金の向きとセンサ
ー出力の関係を示す説明図、第４図は本発明を実
施するための計測装置の断面説明図、第５図及び
第６図は距離調節器の原理を示す説明図である。
第７図は地金の検出状況を示す説明図である。 １ａ，１ｂ：センサーヘツド、２：昇降アー
ム、３：駆動装置、４：モーター、５：シヤフ
ト、６：施回バー、７：車輪、８：レール、１
０：距離調節器、１１：高周波電源、１２ａ：送
波用ケーブル、１２ｂ：受波用ケーブル、１２
ｃ：信号用ケーブル、１３：高周波増幅器、１
４：検波器、１５：信号処理、１６：表示器、１
７：インターフエイス。
Claims (1)
- １ 導電性で連続的な平面あるいは曲面状に形成
された外殻の内側に配設した非導電性の耐火物壁
の稼働面側に、前記外殻に直交する対称軸を中心
に対設され該対称軸を中心に回転自在な２個一対
のコイルを備え、一方のコイルに交流電圧を印加
したときの他方のコイルの誘起電圧から前記耐火
物壁内の侵入地金を検出するセンサーヘツドを、
前記外殻間との距離を一定の範囲に保ち、前記耐
火物壁の稼働面に沿つて移動自在に設け、該セン
サーヘツドを予め区分、設定された稼動範囲の各
番地に順次移動させ各番地内において、前記対称
軸を中心に一対のコイルを１回以上回転させて、
各番地内における最大誘起電圧を検出し、これを
予め設定した侵入地金存在を判別するスレツシユ
レベルと比較し、該スレツシユレベル超過信号に
よつて侵入地金分布を表示することを特徴とする
窯炉容器の耐火物内侵入地金検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27731585A JPS62138679A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 窯炉容器の耐火物内侵入地金検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27731585A JPS62138679A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 窯炉容器の耐火物内侵入地金検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62138679A JPS62138679A (ja) | 1987-06-22 |
| JPH0315111B2 true JPH0315111B2 (ja) | 1991-02-28 |
Family
ID=17581823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27731585A Granted JPS62138679A (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 窯炉容器の耐火物内侵入地金検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62138679A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5983005A (ja) * | 1982-11-04 | 1984-05-14 | Nippon Steel Corp | 窯炉容器の耐火物壁厚さ測定方法 |
-
1985
- 1985-12-10 JP JP27731585A patent/JPS62138679A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5983005A (ja) * | 1982-11-04 | 1984-05-14 | Nippon Steel Corp | 窯炉容器の耐火物壁厚さ測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62138679A (ja) | 1987-06-22 |
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