JPH0375494A

JPH0375494A - 耐火物監視用温度センサ

Info

Publication number: JPH0375494A
Application number: JP13973390A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Nagai; 信幸永井; Akio Arai; 明男新井; Takashi Moriyama; 隆森山; Koji Shimomura; 下村　興治; Toshitake Okada; 岡田　利武; Yasuo Yoshida; 康夫吉田; Shuji Kitayama; 北山　修二; Yuji Ochiai; 勇司落合
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1991-03-29

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、燃焼炉９反応炉などの高温炉や、高温溶融物
を運搬・収容する耐火物容器（溶銑鍋。

溶鋼鍋、転炉、混銑車等）や、高温溶融物の樋（製鉄業
の高炉主樋、溶銑樋等）や、高炉の出銑口。

炉底、あるいは、各種窯業分野（ガラス、セメント等）
の連続式溶融炉などにおける内張耐火物の広域温度計測
、侵食監視に用いて好適の耐火物監視用温度センサに関
する。

［従来の技術］このような高温炉、耐火物容器、樋等の内張耐火物の温
度状況を正確、迅速に検知することは、炉等の安全操業
や製品の品質管理の上から極めて重要なポイントである
。このため、従来より、耐火物の温度、侵食状況を監視
するために各種のセンサや監視装置が提案されている。

■例えば実開昭５７−１７００３２号公報に記載された
多点式温度センサでは、シース型熱電対またはシース型
測温抵抗体等からなる複数の測温体を、外套保護管内に
おいて各々の測温体の感温部を長手方向に位置をずらし
て配置し、多点での温度検出を可能にしている。このよ
うなセンサを耐火物の厚さ方向と平行に配設し、各点で
の温度を検知することにより、耐火物の侵食量を監視す
ることができる。

■特開昭５３−１２２６０８号公報に記載された溶銑樋
監視方法では、溶銑樋でその樋材の損耗の激しい個所（
樋材継目、溶銑面レベル）に、温度変化を電気抵抗変化
として検出しうるセンサを設置している。このセンサに
は、常時、定電流を流し、センサから取り出される抵抗
を計測する。湯もれや樋材の損耗があると、樋外壁部分
の温度が上昇し、これによりセンサの電気抵抗も変化す
る。この変化を検知することで、湯もれや樋侵食損耗に
よる事故が未然に防止される。

■実公昭５７−４６３５５号公報に記載された溶銑樋監
視装置では、溶銑樋の侵食や亀裂の生じやすい部位の樋
材中に、センサが埋設されている。

このセンサは、筒状の導体と、その中心を貫き且つ導体
内に充填された絶縁物にて保持された線状の導体とから
構成されている。そして、溶銑樋の耐火物に侵食、亀裂
等の損傷が発生すると、上記センサが溶銑に触れ、セン
サ内の絶縁物が溶損し、筒状の導体と線状の導体とが導
通状態になる。この導通状態を電気的に検知することに
より、湯もれ等による事故を防止できる。

■特開昭６０−８９７０１号公報に記載された高炉出銑
樋の侵食監視方法では、高炉出銑樋の樋材下部の不定形
耐火物内に導体を埋設し、この導体とアース間に交流電
圧を印加しながら、上記の導体とアースとの間を流れる
電流変化を検出し、その検出値により出銑樋の侵食を監
視している。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述した従来の各種センサや侵食監視手
段では、それぞれ下記のような課題がある。

前記項目■のセンサでは、長手方向複数点に感温部を配
設して計測を行なうため、−次元の離散的測定であり、
感温部間でホットスポットがある場合には測定不能にな
る。また、外套保護管内に多数本のシース型熱電対また
はシース型測温抵抗体を収納するため、センサ外径が大
きくなり、挟小部へのセンサ取付が不可能であるばかり
か、曲げ半径も大きくなり施工・取扱が困難になる。さ
らに、１２００℃を超える高温を計測する場合には、通
常、Ｒ型態電対（白金−白金・ロジウム）を使用するた
め、センサの製造コストが高くなる。

前記項目■の監視方法では、異常侵食を検知するために
は、１２００〜１５００℃程度での抵抗変化を検出しな
ければならないが、この温度範囲では導体の抵抗変化は
少なく検出が困難である。

また、広い範囲で侵食を監視する場合、侵食位置の特定
を行なえない。

前記項目■の監視装置では、センサの溶損により侵食を
検知するため、センサの再利用や連続使用ができないほ
か、センサが溶損するまで侵食に対する情報が得られな
い、また、項目■と同様に、広い範囲で侵食を監視する
場合、侵食位置の特定を行なえない。

前記項目■の監視方法では、侵食検知はポイント測定で
あるため、測定点数を増すためにはその数だけ導体を埋
め込む必要があり、装置が大型化してしまう、また、導
体が溶銑に接触した時の電気抵抗変化を検知するため、
センサ部は１回しか使用できず、項目■と同様に、セン
サの再利用や連続使用ができない、さらに、溶銑による
高温のために耐火物のシャントエラー（絶縁抵抗の劣化
）が生じ、誤検知の原因となる場合がある。

本発明は、上述のような課題を解消するためになされた
もので、広範囲の連続的検知や侵食位置の特定を可能に
するとともに、再利用、連続使用もできる。コンパクト
で安価な耐火物監視用温度センサを得ることを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明の耐火物監視用温度
センサ（請求項１）は、一定間隔をあけて対向配設され
た一対の金属体を、耐火物の監視範囲に沿ってそなえる
とともに、前記一対の金属体の相互間に、高温状態にな
ると絶縁抵抗の低下する絶縁物を充填し、前記一対の金
属体間の抵抗変化に基づいて前記耐火物の監視範囲内に
おける温度を検知することを特徴としている。

請求項２の温度センサは、請求項１の温度センサにおい
て、一対の金属体の対向部分を、前記耐火物の監視範囲
内の特定局部位置に限定することを特徴としている。

請求項３の温度センサは、請求項１の温度センサにおい
て、一対の金属体を、互いに平行に対向配設された２枚
の高融点金属板状材として面内に構成したことを特徴と
している。

請求項４の温度センサは、一定間隔をあけて対向配設さ
れた一対の金属体を複数組そなえ、これら各組の一対の
金属体を、それぞれ耐火物の監視範囲内においてずらし
て配設するとともに、前記各組の一対の金属体の相互間
に、高温状態になると絶縁抵抗の低下する絶縁物を充填
し、前記各組の一対の金属体間の抵抗変化に基づいて、
前記耐火物の監視範囲内における温度および温度上昇の
発生個所を検知することを特徴としている。

［作　　　用コ上述した請求項１記載の温度センサでは、耐火物の侵食
等の状況をセンサ自体の溶損ではなく、侵食等により高
温になることに起因する絶縁物の絶縁抵抗変化により検
知するので、センサ自体が破損することはなく、再利用
、連続使用が可能になるほか、一対の金属体を配設した
範囲全域において温度センシングを行なうことができる
。

請求項２記載の温度センサでは、一対の金属体の対向部
分を特定局部位置に限定することで、温度上昇個所つま
り耐火物の侵食個所を容易に特定することが可能になる
。

請求項３記載の温度センサでは、一対の金属体を面構成
とすることで、極めて広い２次元範囲に亘って耐火物の
監視を行なえる。

請求項４記載の温度センサでは、ずらして配設した各組
の一対の金属体間の抵抗変化を検知し、どの組の金属体
間に抵抗変化が生じたかをみることで、耐火物の監視範
囲内における温度のみならず、温度上昇の発生個所つま
りは耐火物の侵食個所が特定される。

［発明の実施例］以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１図は本発明の第１実施例としての耐火物監視用温度
センサを示す斜視図であり、この第工図において、１，
１はセンサ長手方向で一定間隔党をあけ一定対向面積を
有して対向配設された一対の金属体（非直線状でも可）
、これらの金属体１，１は、耐火物の監視範囲に沿って
そなえられる。また、２は一対の金属体１，１の相互間
に充填された絶縁物で、この結縁物２は、第２図に示す
ように、高温状態になるとＭ縁抵抗の低下する（シャン
ト抵抗が生じる）もので、高低の温度変化を繰り返し受
けても常に同一の特性を示す物質にて構成される。この
ような絶縁物２としては、例えば、特に高温領域（１３
００℃）にて有効な高純度のＭｇ０（純度９９．８％）
、あるいはアルミナなどが用いられる。さらに、３，３
はそれぞれ金属体１，１に接続されたリード線であり、
このリード線３，３を介して、一対の金属体１．１間の
抵抗変化を検出する。

上述の構成により１本発明の第１実施例の温度センサで
は、リード線３，３を介して検出される金属体１．１間
の抵抗は、センサ長手方向全域にわたって低温である場
合、非常に大きな値（第２図参照）となるが、センサ長
手方向の任意の位置で温度が上昇すれば、第２図に示す
ように小さな値へと変化する。即ち、本実施例の温度セ
ンサは、一対の金属体１，１を配設した範囲全域内の任
意位置での温度上昇（ホットスポット）を検知すること
ができる。

このように１本発明の第１実施例の温度センサによれば
、耐火物の侵食等の状況が、センサ自体の溶損ではなく
、侵食等により高温になることに起因する絶縁物２の絶
縁抵抗変化により検知されるので、センサの再利用、連
続使用が可能になるほか、監視範囲全域の任意位置にお
いて温度センシングを行なうことのできる、コンパクト
で安価なものが得られる。また、監視範囲全域の任意位
置での温度監視が可能であるため、従来のように多数本
の熱電対等を用いる必要がなくなり、センサの最外径を
小さくでき挟小部への取付が可能になるばかりか、セン
サの曲げ半径も小さくでき施工や取扱が極めて容易にな
る。さらに、この温度センサは、絶縁物２のシャントエ
ラー自体を積極的に利用した新しい原理のセンサであり
、高精度の監視が行なわれる。

第３，４図は本発明の第２実施例としての耐火物監視用
温度センサを示すもので、第３図はその斜視図、第４図
はその断面斜視図である。第３゜４図に示すように、本
実施例では、一対の金属体として２本の高融点金属線（
例えばカンタル線。

クロメル線、インコネル線等）４，４が用いられており
、これらの高融点金属線４，４が、互いに平行に保護管
（例えばＳＵＳ、インコネル、カンタル等）５内に収納
されるとともに、高融点金属線４，４問および保護管５
内には、第１実施例と同様の絶縁物２が充填されている
。そして、各高融点金属線４，４にそれぞれリード線３
，３が接続され、リード線３，３を介して高融点金属線
４゜４間の抵抗が検出されるようになっている。

このような構成により、本実施例でも第１実施例と同様
の作用効果が得られるほか、金属体として高融点金属線
４，４を用いることで、温度センサ自体を極めてコンパ
クトに構成できる。

第５図は本発明の第３実施例としての耐火物監視用温度
センサを示す断面図であり、本実施例でも、第５図に示
すように、第２実施例と同様に金属体として２本の高融
点金属線４，４を用いているが、この第３実施例では、
２本の高融点金属線４．４が、それぞれ保護管５の両端
から挿入されており、これらの高融点金属線４，４の対
向部分が、センサ長手方向（耐火物の監視範囲内）の特
定局部位置ｄ内に限定されている。

このような構成により、センサ長手方向の全範囲のうち
の特定された範囲内での温度上昇を検知できるようにな
り、ポイント型の温度センサと同様の作用が得られ、耐
火物の侵食個所を容易に特定できる。

第６図は本発明の第４実施例としての耐火物監視用温度
センサを示す断面図であり、本実施例では、第６図に示
すように、第１実施例と同様に一対の金属体１，１を用
いてセンサが構成されているが、この第４実施例では、
金属体１．１間に絶縁物２が充填されるとともに、金属
体１，１のリード線３，３の接続部に、抵抗値Ｒの抵抗
器６の両端が取り付けられている。

このような構成により、前述した第１実施例と同様の作
用効果が得られるほか、この第４実施例では、リード４
１３．３間の抵抗つまり金属体１゜１間の抵抗は、低温
時には最大でＲとなり、温度が上昇するにつれて、Ｒか
ら低下していく、従って、計測中にリード３，３の断線
が生じれば、第７図に示すように、測定している抵抗が
急激に大きくなるため、そのリード線３，３の断線を検
知することが可能になる。また、抵抗測定の入力インピ
ーダンスがＲまで低下することになるので、ノイズが低
減し測定精度が向上するという利点も得られる。このよ
うに、抵抗器６を設ける方式は、前述したいずれの実施
例にも適用できることはいうまでもない。

第８，９図は本発明の第５実施例としての耐火物監視用
温度センサを示すもので、第８図はその斜視図、第９図
はその変形例を示す斜視図である。

本実施例では、第１実施例における一対の金属体１．１
を、互いに平行に対向配設された２枚の高融点金属板状
材として面内に構成したものである。

例えば、第８図に示すように、２枚の高融点金属板７，
７を互いに平行に対向配設し、これらの高融点金属板７
，７の相互間には前述と同様の絶織物２が充填されてい
る。そして、各金属板７゜７にはリード線３を介して抵
抗計８が接続され、この抵抗計８により金属板７，７間
の抵抗変化が検出されるようになっている。

また、第９図に示す例では、一対の金属体の一方もしく
は両方を、網状の高融点金属網７Ａで構成し、その他の
部分は第８図に示すものと同様の構成としている。なお
、一方の金属体のみ高融点金属網７Ａとする場合には、
他方の金属体は第８図と同様の高融点金属板７とする。

上述の構成により、第８，９図に示す温度センサによっ
ても、第１実施例と同様の作用効果が得られるほか、極
めて広い２次元範囲に亘って温度。

侵食状況の監視が１つのセンサで可能になり効率的であ
る。また、第９図に示す高融点金属網７Ａを用いた温度
センサでは、実際に耐火物内に温度センサを埋股した際
に金ｊＫ／耐火物の比が減少し。

センサ自体のみならず、設置対象の耐火物の耐熱性を向
上させることができる。ただし、高融点金属網７Ａを用
いた場合、侵食検知能力（分解能）は、その網目間隔に
より決まる。

第８，９図に示したタイプの温度センサを具体的に適用
した例を第１０図に示す、第１０図は溶銑樋への適用例
を示す断面斜視図であり、この第１０図において、９は
耐火レンガ製の溶銑樋、１０は溶銑樋９を流れる溶銑、
１１は第８図もしくは第９図に示した温度センサ、１２
は鉄皮であり、溶銑樋１０の両側壁に沿ってそれぞれ温
度センサ１１，１１が設置されるとともに、各１１゜１
１の外側がさらに鉄皮１２，１２により覆われている。

このような構成で、溶銑樋１０の耐火レンガ壁の局部あ
るいは全域の温度状況が、温度センサ１１，１１および
抵抗計８により抵抗変化として監視され、溶銑樋１０の
耐火レンガ壁の侵食状況の監視が行なわれる。

なお、第１０図に示すように温度センサ１１の外側を鉄
皮１２で覆う場合、温度センサ１１における金属板７も
しくは金属網７Ａの一方を鉄皮１２で兼用させることも
可能で、この場合、より簡素かつ経済的構成で耐熱性、
施工性に富む温度センサを得ることができる。

ここで、上述した第工〜５実施例の温度センサに用いて
好適の検出表示回路の例を第１１図に示す。第１１図は
そのブロック図であり、この第１１図において、１３は
抵抗器１７およびリード線３．３を介して金属体間に定
電圧を印加する定電圧電源、１４はリード線３，３を介
して金属体間に印加される電圧（金属体間抵抗に相当）
を検出するプリアンプ、１５−１〜１５−ｎはそれぞれ
プリアンプ１４からの検出電圧をｎ個の異なる基準値Ｖ
□〜Ｖ、と比較する比較器、１６−１〜１６−ｎはそれ
ぞれ比較器１５−１〜１５−ｎの比較出力を受けその出
力がオンになったか否かに応じて表示を行なう表示器で
ある。

このような検出表示回路では、第２図により示したよう
に、金属体間の絶縁物２のシャント抵抗は温度上昇に従
って単調に減少し、しかも耐火物の侵食量に応じて温度
が上昇することを利用しており、電圧として測定された
金属体間の抵抗値を、比較器１５−１〜１５−ｎにより
複数の基準値■１〜Ｖｎと比較することで、準連続的な
侵食量を把握することが可能になる。さらに、その比較
結果を表示器１６−１〜１６−ｎにて表示することによ
り、オペレータ等へ現侵食状況を容易に且つ明確に知ら
しめることができる。

さて１次に本発明の第６実施例としての耐火物監視用温
度センサについて説明すると、第１２図はその縦断面図
、第工３図はその横断面図、第１４図はその温度センサ
に接続される検出回路の例を示すブロック図である。

第１２．１３図に示すように１本実施例では、一定間隔
をあけて平行に対向配設された一対の導線（金属体）１
９−１〜１９−６が、同名円状に３組そなえられている
。ここで、導線１９−１と１９−２．１９−３と１９−
４．１９−５と１９−６が対になっており、各組ごとの
導線１９−ｌ〜１９−６が、それぞれ耐火物の監視範囲
内においてずらして配設されている。本実施例では、導
線１９−１．１９−２が最も長く、ついで導線１９−３
．１９−４、導線１９−５．１９−６が最も短くなって
いる。そして、導線１９−ｌ〜１９−６はすべて保護管
１８内に収納され、この保護管１８内において、各導線
１９−ｌ〜１９−６相互間には、前述と同様に、高温状
態になると絶縁抵抗の低下する絶縁物２が充填されてい
る。

このような温度センサは、例えば、第１４図に示すよう
に、溶銑２１に接する耐火物２０内に埋設されるととも
に、所定の検出回路に接続されて、この検出回路により
、導体１９−１〜１９−６の各組閣の抵抗変化に基づき
、耐火物２０の監視範囲（部分■〜■）内における温度
および温度上昇の発生個所つまり耐火物２０の侵食状況
が検知される。

検出回路は、抵抗測定装置２２２部分抵抗演算器２３．
侵食部位判定装置２４および記録装置（警報装置１）２
５から構成されている。

ここで、抵抗測定装置２２は、リード線３を介して対に
なっている各導線１９−１〜１９−６間の各絶縁抵抗Ｒ
１，、Ｒ，、、Ｒ，、を測定するもの、部分抵抗演算器
２３は、抵抗測定装置２２からの絶縁抵抗Ｒ工２．Ｒ１
゜Ｒｏに基づいて、後述する演算手段によりセンサ長手
方向の部分的（部分Ｉ〜■）な抵抗ＲＩ、ＲＩＩ、Ｒ１
１ｌを演算するもの、侵食部位判定装置２４は、抵抗測
定装置２２からの絶縁抵抗Ｒ１２，Ｒ，□Ｒ□および部
分抵抗演算器２３からの部分抵抗Ｒ１，ＲＩＩ、ＲＩ［
Ｉに基づいて、耐火物２０の損耗量とその損耗発生個所
とを判断するものであり、記録装置（警報装＠）２５は、侵食部位判定装置２４か
らの判定結果を受け、その結果を記録し、あるいはその
結果（例えば後述の第１８図参照）に基づいて警報を発
するものである。

上述の構成により、この第６実施例の温度センサ２６お
よびこの温度センサ２６に接続された検出回路は次のよ
うに動作する。

常時、導線１９−１と１９−２間の絶縁抵抗Ｒ８，導線
１９−３と１９−４間の絶縁抵抗Ｒ□。

導線１９−５と１９−６間の絶縁抵抗Ｒ□が、抵抗測定
装置２２により測定されている。温度センサ２６を耐火
物２０に設置した当初には、耐火物２０の厚さも侵食さ
れておらず十分にあり、センサ設置部の温度も低いので
、抵抗測定装置２２にて測定された絶縁抵抗Ｒ，，，Ｒ
３４，Ｒ，，は無限大となっている。

このような状態から、もし、第１４図中の部分■内で異
常侵食が発生すると、この部分■にあるセンサ部つまり
導線１９−１．１９−２付近の温度が上昇するため、各
絶縁抵抗Ｒ工ｉｔ　Ｒ，、、Ｒ５Ｇは、第１５図（ａ）
に示すように推移する。従って、部分Ｉのみで耐火物２
０の侵食が発生すると、絶縁抵抗Ｒ１３のみが低下し部
分■で侵食が進んでいることが判明する。

また、部分■内で異常侵食が発生した場合、および、部
分Ｉ、ＩＩ内で異常侵食が発生した場合の各絶縁抵抗Ｒ
ｉ、、　Ｒ３４，Ｒ，ｓの推移を、それぞれ第１５図（
ｂ）、（ｃ）に示す。これらの場合、第１５図（ｂ）、
（Ｑ）に示すように、いずれも絶縁抵抗Ｒ工２９Ｒ３４
が低下しているために、部分■内のみで異常侵食が発生
したのか、部分Ｉおよび■の両方で異常侵食が発生した
のかの判別が行なえない。

そこで、このような場合の判別を行なうために、部分１
．ｎ、Ｈの各区分での線間絶縁抵抗（以下。

部分抵抗という）ＲＩ、ＲＩＩ、Ｒｌｎを、部分抵抗演
算器２３にて演算する。抵抗測定装置２２にて測定でき
る絶縁抵抗Ｒ，２，Ｒ，４，Ｒ，、は、部分抵抗Ｒ１，
ＲＩＩ、Ｒｍを用いると、それぞれ第１６図（ａ）、（
ｂ）、（ｃ）に示すように表せる。即ち、抵抗Ｒ工２は
抵抗ＲＩ、ＲＩＩ、Ｒｍを並列接続し、抵抗Ｒ３４は抵
抗Ｒｎ、ＲＩ［［を並列接続し、抵抗Ｒ□は抵抗Ｒｍを
接続したものと等価である。従って、第１６図（ａ）〜
（ｃ）の式を解くことにより、部分抵抗ＲＩ、Ｒｎ、Ｒ
ｍが演算されることになる。つまり、ＲＩ＝Ｒ，、・Ｒ
３４／（Ｒ３４Ｒｘｚ）、Ｒｎ　＝　Ｒ，、・Ｒｓｓ／
（Ｒｓａ　　Ｒ３４）、ＲＩｎ＝Ｒｉｓとなる。

こられの演算を部分抵抗演算器２３にて行なうことによ
り、部分抵抗Ｒ１，ＲＩＢ、ＲＩ［［が求められる。

部分抵抗Ｒ１，ＲＩＩ、Ｒｍの推移を、第１５図（ａ）
、（ｂ）、（ｃ）に対応させてそれぞれ第１７図（ａ）
、（ｂ）、（ｃ）に示す。第１７図（ａ）は部分■のみ
で異常侵食が発生した場合であり、この場合には部分抵
抗Ｒ１のみが低下する。また、第１７図（ｂ）は部分■
のみで異常侵食が発生した場合であるが、この場合には
、部分抵抗Ｒ１１のみが低下する。次に、第１７図（ｃ
）は部分Ｉおよび■で異常侵食が発生した場合には、部
分抵抗ＲＩ、Ｒ１１が低下する。

このようにして、第１５図（ａ）〜（ｃ）に示すように
絶縁抵抗Ｒ１□ｔ　Ｒ３４＃　Ｒｓｓだけでは判断でき
なかった侵食状況が、部分抵抗Ｒ１，ＲＩＢ、ＲＩ［Ｉ
に基づいて、第１７図（ａ）〜（ｃ）に示すように細か
く判断できるようになる。このような判断が。

侵食部位判定装置２４にて行、なわれる。

また、当然のことながら、部分抵抗Ｒ１，Ｒ１１゜ＲＩ
［［の抵抗値は、各部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩの侵食の程度
を示すことになる。即ち、第２図からも明らかなように
、抵抗値が大きい場合には温度が低く侵食量は少ない一
方、抵抗値が小さい場合には温度が高く侵食が進んでい
ると判断できる。このような判断を侵食部位判定装置２
４に合せて行なわせ、侵食の程度も判定する。

そして、本実施例では、その侵食部位判定装置２４によ
る侵食程度の判定結果に基づき、記録装置（警報装置）
２５を動作させる。その動作基準は、第１８［！ｌに示
すように、測定抵抗値がＲＡまで低下した場合に、局所
侵食を知らせるアラームＡを出力し、さらに測定抵抗値
がＲＢまで抵抗した場合に、溶銑洩れを知らせるアラー
ムＢを出力して、オペレータ等にその状況を知らせる。

なお、上述した温度センサ２６では、導体が６本３組の
場合について説明したが、第１９．２０図に示すように
、８本の導体１９−１〜１９−８をそなえ４組の対とし
てもよいし、２組、５組以上として温度センサを構成し
てもよい、また、導線の数を少なくするため、３組の導
線をそなえる場合、第２１．２２図に示すように、導線
２７−１を共通のものとし、この導線２７−１と２７−
２間の絶縁抵抗、導線２７−１と２７−３間の絶縁抵抗
、導線２７−ｌと２７７４間の絶縁抵抗を測定するよう
にしてもよい、この場合、第２２図に示すように、導線
２７−１を中心に他の導線２７−２〜２７−４を同志円
状に配置する。

また、本実施例の温度センサ２６は、第２３〜２８図に
示すように、実際の溶銑樋２８に適用することができる
。第２３〜２８図はいずれもその具体的な適用状態を示
しており、これらの図において、２８は溶銑樋、２９は
溶銑樋２８の不定形耐火物、３０は溶銑樋２８の定形耐
火物、３１は溶銑、３２は溶銑３１上のスラグ、３３は
溶銑樋２８の外周に設けられる鉄皮、３４は溶銑樋２８
内の不定形耐火物２９に生じた侵食部である。そして、
温度センサ２６は、不定形耐火物２９と定形耐火物３０
との間において、第２５．２７図に示すような溶銑樋２
８側壁の長手方向と、第２６゜２８図に示すような溶銑
樋２８底部の幅方向との２つの方向へ沿って埋設されて
いる。このような構成により、第２５〜２８図に示すよ
うに、不定形耐火物２９に侵食部３４が生じると、前述
した温度センサ２６および検出回路の作用により、その
侵食量および侵食個所を検知することができる。

従って、このように溶銑樋２８に本実施例の温度センサ
２６を適用した場合には、溶銑３１やノロによる侵食を
確実に検知でき漏銑の心配がなくなり、耐火物２９．３
０の補修、取替時期を判断できるほか、耐火物２９．３
０の取替・修復を行なう度に何サイクルでも温度センサ
２６を使用することができる。

さらに、本実施例の温度センサ２６は、第２９〜３４図
に示すように、高炉の炉底部や出銑口まわりの耐火物（
レンガ）の侵食量、侵食部位を監視する際にも適用する
ことができる。第２９〜３１図はその高炉炉底部への具
体的な適用状態を示し、第３２〜３４図はその高炉出銑
口への具体的な適用状態系している。

第２９〜３１図において、２６ａは温度センサ２６の信
号を外部へ導くリード線、３５は高炉炉底部、３５ａは
高炉炉底部３５付近に設けられ高炉内の溶銑を外部に取
りだすための出銑口、３６は後述する耐火物外周を覆う
鉄皮、３７〜３９は鉄皮３６内周に内張すされたレンガ
（耐火物）テ、３７は高炉最底部に敷設されたレンガ、
３８はレンガ３７上に敷設された敷レンガ、３９は敷レ
ンガ３８よりも上方に設けられ高゛炉側壁を形成する側
壁レンガである。

このような高炉炉底部３５は高炉の稼働に伴い最も損傷
の大きな部分で、この高炉炉底部３５において、温度セ
ンサ２６は、第２９．３０図に示すように、側壁レンガ
３９の背面と鉄皮３６との間に沿い、高炉炉底部３５の
全周に亘って複数組設けられるとともに、第２９．３１
図に示すように、敷レンガ３８，３８の相互間に沿い、
炉底全面に亘って複数組設けられている。

上述の構成により、高炉炉底部３５内のレンガ３８．３
９に侵食が生じると、前述した温度センサ２６および検
出回路の作用により、その侵食量および侵食個所を検知
することができる。従って。

高炉炉底部３５に本実施例の温度センサ２６を適用した
場合にも、溶銑等による侵食を確実に検知でき漏銑の心
配がなくなり、レンガ３８．３９の補修、取替時期を判
断できるほか、レンガ３８゜３９の取替・修復を行なう
度に何サイクルでも温度センサ２６を使用することがで
きる。

また、多数の温度センサ２６を設けることなく、広範囲
の侵食監視が可能であるので、鉄皮３６にセンサ２６用
の多数の穴を設けずにすみ、鉄皮強度低下を防止できる
ほか、レンガ３８．３９自体に埋設することなく、レン
ガ３９と鉄皮３６との間やレンガ３８相互間に温度セン
サ２６を配置するので、レンガ３８．３９の損傷を与え
ずに済むなどの利点もある。

一方、第３２〜３４図において、４ｏは出銑口３５ａ付
近に設けられた出銑口レンガ（定形耐火物）、４１は出
銑口レンガ４０よりも外方において出銑口金物４３の内
周に設けられた出銑口式巻材（不定形耐火物）、４２は
出銑口レンガ４ｏ用のレンガ押え金物である。このよう
な出銑口３５ａでは、高炉内からの溶銑取出に伴いレン
ガ４０や穴巻材４１の侵食が進み、レンガ４０と穴巻材
４１との目地部から、第３２図に矢印ａで示すように漏
銑漏滓が生じるおそれもある。

そこで、この出銑口３５ａ付近の侵食状況や漏銑漏滓を
監視すべく、レンガ４ｏと穴巻材４１との境界部分に沿
って、温度センサ２６を設ける。

このとき、温度センサ２６は、第３３図に示すように、
侵食の生じゃすい出銑口３５ａの下方側のみに設けても
よいし、第３４図に示すように、出銑口３５ａの全周に
沿って設けてもよい。

上述の構成により、出銑口３５ａ付近において侵食やこ
の侵食に伴う漏銑漏滓が生じると、前述した温度センサ
２６および検出回路の作用により、その侵食量、侵食個
所、漏銑漏滓を検知することができる。従って、出銑口
３５ａに本実施例の温度センサ２６を適用した場合にも
、１個の温度センサ２６のみにより、溶銑等による侵食
、漏銑漏滓やその特定部位を確実に検知でき、１，２次
災害発生の防止に極めて役立つ。また、レンガ４゜や穴
巻材４１の補修、取替時期を判断できるほか、温度セン
サ２６は、実際の出銑口３５ａからある程度の距離だけ
歯なれて配置されているので、漏銑等による溶損以外は
何サイクルでも使用することができる。

上述のように、本発明の第６実施例の温度センサによれ
ば、第１実施例と同様の効果が得られるほか、溶銑樋２
８．高炉炉底部３５等の耐火物の監視範囲内における温
度のみならず温度上昇の発生個所、つまりは耐火物の侵
食量や侵食個所を特定することができ、広い範囲での侵
食状況の監視が可能である。また、耐火物の補修時にお
いては、本実施例の温度センサを用いることで、各部位
の残存厚さに応じて補修材質、補修手段を任意に選定で
き、補修材料量の低減にも寄与しうる。

［発明の効果〕以上詳述したように１本発明の請求項１の耐火物監視用
温度センサによれば、耐火物の侵食等の状況をセンサ自
体の溶損ではなく、侵食等により高温になることに起因
する絶縁物の絶縁抵抗変化により検知する構成としたの
で、センサ自体が破損することはなく再利用、連続使用
が可能になるほか、一対の金属体を配設した範囲全域に
おいて温度センシングを行なえるとともに、コンパクト
かつ安価な構成で高精度の監視を実現できる。

また、本発明の請求項２の温度センサによれば。

一対の金属体の対向部分を、前記耐火物の監視範囲内の
特定局部位置に限定することで、温度上昇個所つまり耐
火物の侵食個所を容易に特定できる。

本発明の請求項３の温度センサによれば、請求項１の温
度センサにおいて、一対の金属体を、互いに平行に対向
配設された２枚の高融点金属板状材として面内に構成す
ることで、極めて広い２次元範囲に亘る耐大物の監視を
実現できる。

さらに、本発明の請求項４の温度センサによれば、ずら
して配設した各組の一対の金属体間の抵抗変化を検知し
、どの組の金属体間に抵抗変化が生じたかをみることで
、耐火物の監視範囲内における温度および温度上昇の発
生個所、つまりは耐火物の侵食個所が特定され、広い範
囲での侵食状況の監視が可能である。従って、耐火物の
侵食監視に適用した場合には、確実にその侵食状況を把
握でき、耐火物をもつ溶銑樋、高炉等の各種用途に適用
でき安全操業を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本発明の第１実施例としての耐火物監視用
温度センサを示すもので、第１図はその斜視図、第２図
はその絶縁物の特性を示すグラフであり、第３，４図は
本発明の第２実施例としての耐火物監視用温度センサを
示すもので、第３図はその斜視図、第４図はその断面斜
視図であり、第５図は本発明の第３実施例としての耐火
物監視用温度センサを示す断面図、第６，７図は本発明
の第４実施例としての耐火物監視用温度センサを示すも
ので、第６＠はその断面図、第７図はその動作を説明す
るためのグラフであり、第８〜１０図は本発明の第５実
施例としての耐火物監視用温度センサを示すもので、第
８図はその斜視図、第９図はその変形例を示す斜視図、
第Ｉ０図はその温度センサの溶銑樋への適用例を示す断
面斜視図であり、第１１図は本発明の各実施例の温度セ
ンサに接続される検出表示回路の例を示すブロック図、
第１２〜３４図は本発明の第６実施例とじての耐火物監
視用温度センサを示すもので、第Ｉ２図はその縦断面図
、第１３図はその横断面図、第１４図はその温度センサ
に接続される検出回路の例を示すブロック図、第１５図
（ａ）〜（ｃ）はその動作を説明するためのグラフ、第
１６図（ａ）〜（Ｑ）はそれぞれその絶縁抵抗と部分抵
抗との関係を示す等価回路図、第１７図（ａ）〜（ｃ）
はその動作を説明するためのグラフ、第ｔ８図はその警
報動作基準を説明するためのグラフ、第１９図はその温
度センサの変形例を示す縦断面図、第２０図は第１９図
に示す温度センサの横断面図、第２１図はその温度セン
サの他の変形例を示す縦断面図、第２２図は第２１図に
示す温度センサの横断面図、第２３〜２８図はその温度
センサの溶銑樋への具体的な適用状態を示すもので、第
２３図はその溶銑樋の平面図、第２４図はその溶銑樋の
縦断面図、第２５．２６図はそれぞれその溶銑樋の要部
横断面図、第２７図はその溶銑樋の要部拡大断面図、第
２８図はその溶銑樋の要部拡大横断面図、第２９〜３１
図はその温度センサの高炉炉底部への具体的な適用状態
を示すもので、第２９図はその高炉炉底部の縦断面図、
第３０図はその高炉炉底部付近の側壁耐火物の平面図、
第３１図はその高炉炉底部の敷耐火物の平面図、第３２
〜３４図その温度センサの高炉出銑口への具体的な適用
状態を示すもので、第３２図はその出銑口の縦断面図、
第３３図はその出銑口の正面図、第３４図はその出銑口
における温度センサ配置変形例を示す正面図である。図において、１−金属体、２−絶縁物、３−リード線、
４−高融点金属線、５−保護管、６−抵抗器、７−高融
点金属板、７Ａ−高融点金属網、８−抵抗計、９−溶銑
樋、１０−溶銑、１１−温度センサ、１２−鉄皮、１３
一定電圧電源、１４−プリアンプ、１５−１〜１５−ｎ
−比較器、エロー１〜１６−　ｎ−表示器、１７−抵抗
器、１８−保護管、１９−１〜１９−８−導線（金属体
）、２０−耐火物、２１−溶銑、２２−抵抗測定装置、
２３一部分抵抗演算器、２４−侵食部位判定装置、２５
−記録装置（警報装置）、２６−温度センサ、２６　ａ
　−リード線、２７−１〜２７−４−導ｇ（金属体）、
２８−溶銑樋、２９−不定形耐火物、３０一定形耐火物
、３１−溶銑、３２−スラグ、３３−鉄皮、３４−侵食
部、３５−高炉炉底部、３５　ａ−出銑口、３６−鉄皮
、３７−レンガ（耐火物）、３８−敷レンガ（耐火物）
、３９〜側壁レンガ（耐火物）、４０−出銑口レンガ（
定形耐火物）、４１−出銑口式巻材（不定形耐火物）、
４２−レンガ押え金物、４３−出銑口金物。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一定間隔をあけて対向配設された一対の金属体が
、耐火物の監視範囲に沿ってそなえられるとともに、前
記一対の金属体の相互間に、高温状態になると絶縁抵抗
の低下する絶縁物が充填され、前記一対の金属体間の抵
抗変化に基づいて前記耐火物の監視範囲内における温度
が検知されることを特徴とする耐火物監視用温度センサ
。
（２）前記一対の金属体が対向する部分を、前記耐火物
の監視範囲内の特定局部位置に限定することを特徴とす
る請求項１記載の耐火物監視用温度センサ。
（３）前記一対の金属体が、互いに平行に対向配設され
た２枚の高融点金属板状材であることを特徴とする請求
項１記載の耐火物監視用温度センサ。
（４）一定間隔をあけて対向配設された一対の金属体が
複数組そなえられ、これら各組の一対の金属体が、それ
ぞれ耐火物の監視範囲内においてずらして配設されると
ともに、前記各組の一対の金属体の相互間に、高温状態
になると絶縁抵抗の低下する絶縁物が充填され、前記各
組の一対の金属体間の抵抗変化に基づいて、前記耐火物
の監視範囲内における温度および温度上昇の発生個所が
検知されることを特徴とする耐火物監視用温度センサ。