JPH04348230A - レベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温装置およびレベル測定機能付きサブランスプローブ - Google Patents
レベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温装置およびレベル測定機能付きサブランスプローブInfo
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- JPH04348230A JPH04348230A JP9441291A JP9441291A JPH04348230A JP H04348230 A JPH04348230 A JP H04348230A JP 9441291 A JP9441291 A JP 9441291A JP 9441291 A JP9441291 A JP 9441291A JP H04348230 A JPH04348230 A JP H04348230A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レベル変動を伴う溶銑
予備処理，転炉，溶鋼処理等における高融点金属（高温
溶融金属）について、レベル（浸漬深さ）や、炭素量，
酸素量，温度の測定や、成分分析用サンプルの採取など
を行なうためのレベル計，測温装置およびサブランスプ
ローブに関する。
予備処理，転炉，溶鋼処理等における高融点金属（高温
溶融金属）について、レベル（浸漬深さ）や、炭素量，
酸素量，温度の測定や、成分分析用サンプルの採取など
を行なうためのレベル計，測温装置およびサブランスプ
ローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、製鋼工場において取鍋内の溶鋼
レベルは、操業管理上、重要な情報である。特に、耐火
物の使用回数の増加に伴い、取鍋内の溶鋼レベルは大き
く変動する。
レベルは、操業管理上、重要な情報である。特に、耐火
物の使用回数の増加に伴い、取鍋内の溶鋼レベルは大き
く変動する。
【０００３】従来、このようなレベル変動を伴う溶鋼の
測温を行なう装置としては、図７に示すようなものがあ
る。この装置では、取鍋１内に収容される溶鋼２の測温
サンプリングが行なわれる。また、図７において、３は
取鍋１内のスラグ面、４はセンサヘッド６（後述）の停
止すべき位置を示す複数の停止点、５は測温サンプリン
グ用のセンサ類を保持するホルダ、６はこのホルダ５先
端部のセンサヘッド、７はホルダ５にワイヤ８を介して
連結されこのワイヤ８の巻取／繰出を行なうことにより
ホルダ５の位置を調整するモータ、９はワイヤ８を案内
するプーリ１０の回転に応じてパルス信号を出力するホ
ルダ下降量センサ（パルス発生器；ＰＧ）、１１はモー
タ７へ起動／停止信号Ｓを出力してホルダ５の位置を制
御する昇降制御装置で、この昇降制御装置１１は、後述
する符号１２〜１６にて示される要素から構成されてい
る。
測温を行なう装置としては、図７に示すようなものがあ
る。この装置では、取鍋１内に収容される溶鋼２の測温
サンプリングが行なわれる。また、図７において、３は
取鍋１内のスラグ面、４はセンサヘッド６（後述）の停
止すべき位置を示す複数の停止点、５は測温サンプリン
グ用のセンサ類を保持するホルダ、６はこのホルダ５先
端部のセンサヘッド、７はホルダ５にワイヤ８を介して
連結されこのワイヤ８の巻取／繰出を行なうことにより
ホルダ５の位置を調整するモータ、９はワイヤ８を案内
するプーリ１０の回転に応じてパルス信号を出力するホ
ルダ下降量センサ（パルス発生器；ＰＧ）、１１はモー
タ７へ起動／停止信号Ｓを出力してホルダ５の位置を制
御する昇降制御装置で、この昇降制御装置１１は、後述
する符号１２〜１６にて示される要素から構成されてい
る。
【０００４】１２はセンサ９からのパルス信号を積算し
ホルダ５の下降量を求める下降量積算器、１３はホルダ
５の上限位置（取鍋１の底面を基準とした位置）Ｐ０を
設定するホルダ上限位置設定器、１４はホルダ上限位置
設定器１３により設定された値から下降量積算器１２の
積算値を減算することによりホルダ５の現在位置を出力
する減算器、１５はホルダ５の制御目標位置を設定すべ
く複数の停止点４のうちのいずれかを選択しその位置を
出力する停止点設定器、１６は停止点設定器１５により
設定された目標位置と減算器１４からのホルダ５の現在
位置との偏差を求めこれを制御信号として出力する減算
器である。
ホルダ５の下降量を求める下降量積算器、１３はホルダ
５の上限位置（取鍋１の底面を基準とした位置）Ｐ０を
設定するホルダ上限位置設定器、１４はホルダ上限位置
設定器１３により設定された値から下降量積算器１２の
積算値を減算することによりホルダ５の現在位置を出力
する減算器、１５はホルダ５の制御目標位置を設定すべ
く複数の停止点４のうちのいずれかを選択しその位置を
出力する停止点設定器、１６は停止点設定器１５により
設定された目標位置と減算器１４からのホルダ５の現在
位置との偏差を求めこれを制御信号として出力する減算
器である。
【０００５】なお、図７中の各寸法は次のような値を示
している。ｄＳは取鍋１内の溶鋼２上のスラグ厚、ｈ１
は取鍋１上縁から溶鋼２上面までの距離であるフリーボ
ード、ｈ２は溶鋼２上面から浸漬状態（鎖線で示す状態
）のホルダ５先端（センサヘッド６先端）までのホルダ
浸漬深さ、ｈ３は浸漬状態のホルダ５先端の停止位置（
取鍋１の底面からの高さ）である。
している。ｄＳは取鍋１内の溶鋼２上のスラグ厚、ｈ１
は取鍋１上縁から溶鋼２上面までの距離であるフリーボ
ード、ｈ２は溶鋼２上面から浸漬状態（鎖線で示す状態
）のホルダ５先端（センサヘッド６先端）までのホルダ
浸漬深さ、ｈ３は浸漬状態のホルダ５先端の停止位置（
取鍋１の底面からの高さ）である。
【０００６】このような構成の装置により、溶鋼２の所
定浸漬深さでの測温サンプリングは次のように行なわれ
る。まず、取鍋１内のスラグ面３の位置を目測するとと
もに、このときのスラグ厚ｄＳを推定し、フリーボード
ｈ１を求める。求められたフリーボードｈ１に、希望す
るホルダ浸漬深さｈ２を加えて目標とするホルダ５の停
止位置ｈ３を決定する。そして、昇降制御装置１１の停
止点設定器１５により、予め設定された複数の停止点４
の中から停止位置ｈ３に最も近い点を選択し、これをホ
ルダ５の制御目標値として設定する。
定浸漬深さでの測温サンプリングは次のように行なわれ
る。まず、取鍋１内のスラグ面３の位置を目測するとと
もに、このときのスラグ厚ｄＳを推定し、フリーボード
ｈ１を求める。求められたフリーボードｈ１に、希望す
るホルダ浸漬深さｈ２を加えて目標とするホルダ５の停
止位置ｈ３を決定する。そして、昇降制御装置１１の停
止点設定器１５により、予め設定された複数の停止点４
の中から停止位置ｈ３に最も近い点を選択し、これをホ
ルダ５の制御目標値として設定する。
【０００７】次に、昇降制御装置１１により昇降モータ
７を起動させワイヤ８を繰り出して、ホルダ５を上限位
置Ｐ０から目標位置へ向けて下降させる。このとき、ワ
イヤ８の繰出に伴いプーリ１０が回転するが、その回転
に応じてセンサ９からパルス信号が出力される。このパ
ルス信号を下降量積算器１２にて積算することにより、
ホルダ５の下降量が積算値として得られる。そして、減
算器１４にて、設定器１３のホルダ上限位置Ｐ０からホ
ルダ下降量センサ１２のパルス信号積算値を差し引くこ
とにより、ホルダ５の現在位置が演算され、この現在位
置と停止点設定器１５による設定停止点４の位置とが一
致（偏差０）するまで、昇降モータ７による下降動作が
続行され、一致した時点で昇降モータ７の動作が停止さ
れる。
７を起動させワイヤ８を繰り出して、ホルダ５を上限位
置Ｐ０から目標位置へ向けて下降させる。このとき、ワ
イヤ８の繰出に伴いプーリ１０が回転するが、その回転
に応じてセンサ９からパルス信号が出力される。このパ
ルス信号を下降量積算器１２にて積算することにより、
ホルダ５の下降量が積算値として得られる。そして、減
算器１４にて、設定器１３のホルダ上限位置Ｐ０からホ
ルダ下降量センサ１２のパルス信号積算値を差し引くこ
とにより、ホルダ５の現在位置が演算され、この現在位
置と停止点設定器１５による設定停止点４の位置とが一
致（偏差０）するまで、昇降モータ７による下降動作が
続行され、一致した時点で昇降モータ７の動作が停止さ
れる。
【０００８】このようにして目標位置に配置されたホル
ダ５内の測温センサ（図示せず）により、溶鋼２の測温
サンプリングが行なわれる。
ダ５内の測温センサ（図示せず）により、溶鋼２の測温
サンプリングが行なわれる。
【０００９】一方、溶銑に空気，水蒸気，ＣＯ２，Ｏ２
等の酸化性ガスを吹き込み、溶銑中の不純物を酸化して
除去するとともに、不純物の酸化による発熱によって終
始炉内の内容物を溶融状態に保ちつつ溶鋼を得る転炉法
においては、その吹錬途中に、溶鋼温度，酸素量，炭素
含有量等の諸特性を測定するとともに、サンプルを採取
して溶鋼成分分析値を得て、これらの値に基づいて終点
成分値を推定しながら、転炉の操業を行なっている。
等の酸化性ガスを吹き込み、溶銑中の不純物を酸化して
除去するとともに、不純物の酸化による発熱によって終
始炉内の内容物を溶融状態に保ちつつ溶鋼を得る転炉法
においては、その吹錬途中に、溶鋼温度，酸素量，炭素
含有量等の諸特性を測定するとともに、サンプルを採取
して溶鋼成分分析値を得て、これらの値に基づいて終点
成分値を推定しながら、転炉の操業を行なっている。
【００１０】このような操業法にあっては、サブランス
を転炉の開口部に挿入し、溶鋼温度（または溶鋼温度と
酸素量），鋼中炭素含有量等の諸測定因子を測定し、且
つ、鋼中の成分（Ｐ，Ｍｎ等）分析用サンプルの採取も
行なっている。
を転炉の開口部に挿入し、溶鋼温度（または溶鋼温度と
酸素量），鋼中炭素含有量等の諸測定因子を測定し、且
つ、鋼中の成分（Ｐ，Ｍｎ等）分析用サンプルの採取も
行なっている。
【００１１】このサブランスによるサンプル採取を行な
う場合には、その先端に側面に溶鋼流入口を開口させ、
その流入口よりも下部（先端側）に設けられた鋳型内へ
溶鋼が流入して凝固するように構成したプローブを取り
付け、これを転炉溶鋼内に浸漬させた後に回収し、この
プローブ内からサンプルを取り出している。
う場合には、その先端に側面に溶鋼流入口を開口させ、
その流入口よりも下部（先端側）に設けられた鋳型内へ
溶鋼が流入して凝固するように構成したプローブを取り
付け、これを転炉溶鋼内に浸漬させた後に回収し、この
プローブ内からサンプルを取り出している。
【００１２】このとき、サブランスプローブの停止点は
、非吹錬中の静止溶鋼湯面を基準にし、吹錬回数に応じ
て補正値を減じることにより決定している。
、非吹錬中の静止溶鋼湯面を基準にし、吹錬回数に応じ
て補正値を減じることにより決定している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
より上述した従来の測温手段では、溶鋼２のレベル測定
が目測，見積により行なわれるため、スラグ面３の目測
誤差，スラグ厚ｄＳの見積誤差、さらには停止点４の分
割数不足による本来の停止位置ｈ３と設定分割点との偏
差などが積算して、ホルダ浸漬深さｈ２にバラツキを生
じる。このバラツキにより測温サンプリング点の代表性
を損ない、成分規格外れによる製品廃却や連鋳工程にお
けるタンディッシュ内での溶鋼凝固により多大な生産阻
害が発生するなどの課題があった。
より上述した従来の測温手段では、溶鋼２のレベル測定
が目測，見積により行なわれるため、スラグ面３の目測
誤差，スラグ厚ｄＳの見積誤差、さらには停止点４の分
割数不足による本来の停止位置ｈ３と設定分割点との偏
差などが積算して、ホルダ浸漬深さｈ２にバラツキを生
じる。このバラツキにより測温サンプリング点の代表性
を損ない、成分規格外れによる製品廃却や連鋳工程にお
けるタンディッシュ内での溶鋼凝固により多大な生産阻
害が発生するなどの課題があった。
【００１４】また、従来のサブランスプローブの停止点
決定手段では、以下の■〜■のような問題が生じている
。
決定手段では、以下の■〜■のような問題が生じている
。
【００１５】■転炉内の溶鋼湯面は非吹錬中と吹錬中と
では様相を大きく異にし、吹錬中の湯面を静止湯面から
推定することは少なからぬ誤差を含むものとなる。
では様相を大きく異にし、吹錬中の湯面を静止湯面から
推定することは少なからぬ誤差を含むものとなる。
【００１６】■吹錬中の溶鋼湯面は吹錬酸素流量および
メインランス高さ等の操業条件により変化する。
メインランス高さ等の操業条件により変化する。
【００１７】■転炉内耐火レンガは各吹錬毎に一定量溶
損するものではなく、且つ、内面全体に亘って均一に溶
損するものではないため、炉内容積変化を推定し、さら
にレベル変化に換算することは少なからぬ誤差を含むも
のとなる。
損するものではなく、且つ、内面全体に亘って均一に溶
損するものではないため、炉内容積変化を推定し、さら
にレベル変化に換算することは少なからぬ誤差を含むも
のとなる。
【００１８】これらの要因により、サブランスの溶鋼中
への浸漬深さを一定に保つことは困難であり、測定され
た温度，酸素濃度および炭素，珪素等の成分値は代表性
を欠くことになる。そして、後工程での溶鋼処理による
リカバーを余儀なくされ、コストアップや生産量減少の
要因となる。
への浸漬深さを一定に保つことは困難であり、測定され
た温度，酸素濃度および炭素，珪素等の成分値は代表性
を欠くことになる。そして、後工程での溶鋼処理による
リカバーを余儀なくされ、コストアップや生産量減少の
要因となる。
【００１９】本発明は、このような課題を解消しようと
するもので、目測，見積等によることなく高温溶融金属
に対する浸漬深さ（レベル）を直接リアルタイムで得る
ことができるようにして、その浸漬深さに基づく停止位
置制御を行なうことにより、均一浸漬深さで測温，サン
プリング等が行なえ、測定結果および成分の代表性を確
保でき且つ安定操業を可能にした、浸漬型高温溶融金属
レベル計，レベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温
装置およびレベル測定機能付きサブランスプローブを提
供することを目的とする。
するもので、目測，見積等によることなく高温溶融金属
に対する浸漬深さ（レベル）を直接リアルタイムで得る
ことができるようにして、その浸漬深さに基づく停止位
置制御を行なうことにより、均一浸漬深さで測温，サン
プリング等が行なえ、測定結果および成分の代表性を確
保でき且つ安定操業を可能にした、浸漬型高温溶融金属
レベル計，レベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温
装置およびレベル測定機能付きサブランスプローブを提
供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の浸漬型高温溶融金属レベル計は、高温溶融
金属へ浸漬されて該高温溶融金属のレベルを測定するも
のであって、交流電圧を印加される一次コイルと、前記
高温溶融金属への浸漬時に前記一次コイルの励磁に伴い
電磁結合により誘導起電力を生じる二次コイルとをそな
え、前記二次コイルからの誘導起電力に基づき前記高温
溶融金属のレベルを測定することを特徴としている。
に、本発明の浸漬型高温溶融金属レベル計は、高温溶融
金属へ浸漬されて該高温溶融金属のレベルを測定するも
のであって、交流電圧を印加される一次コイルと、前記
高温溶融金属への浸漬時に前記一次コイルの励磁に伴い
電磁結合により誘導起電力を生じる二次コイルとをそな
え、前記二次コイルからの誘導起電力に基づき前記高温
溶融金属のレベルを測定することを特徴としている。
【００２１】また、本発明のレベル測定機能付き浸漬型
高温溶融金属測温装置は、高温溶融金属に浸漬されて該
高温溶融金属の温度を測定する温度センサと、該温度セ
ンサを保持するセンサホルダとをそなえてなるものであ
って、前記センサホルダに、交流電圧を印加される一次
コイルと、前記高温溶融金属への浸漬時に前記一次コイ
ルの励磁に伴い前記センサホルダ周囲の電磁結合により
誘導起電力を生じる二次コイルとを内蔵し、前記二次コ
イルからの誘導起電力に基づいて前記センサホルダの浸
漬深さを測定する測定手段と、該測定手段からの測定結
果に基づいて前記センサホルダの浸漬深さを制御する制
御手段とをそなえたことを特徴としている。
高温溶融金属測温装置は、高温溶融金属に浸漬されて該
高温溶融金属の温度を測定する温度センサと、該温度セ
ンサを保持するセンサホルダとをそなえてなるものであ
って、前記センサホルダに、交流電圧を印加される一次
コイルと、前記高温溶融金属への浸漬時に前記一次コイ
ルの励磁に伴い前記センサホルダ周囲の電磁結合により
誘導起電力を生じる二次コイルとを内蔵し、前記二次コ
イルからの誘導起電力に基づいて前記センサホルダの浸
漬深さを測定する測定手段と、該測定手段からの測定結
果に基づいて前記センサホルダの浸漬深さを制御する制
御手段とをそなえたことを特徴としている。
【００２２】さらに、本発明のレベル測定機能付きサブ
ランスプローブは、溶鋼に浸漬されて該溶鋼中の炭素量
，酸素量，温度の測定と鋼中成分分析用サンプルの採取
とを行なうためのものであって、交流電圧を印加される
一次コイルと、前記高温溶融金属への浸漬時に前記一次
コイルの励磁に伴い前記サブランスプローブ周囲の電磁
結合により誘導起電力を生じる二次コイルとを内蔵し、
前記二次コイルからの誘導起電力に基づいて前記サブラ
ンスプローブの浸漬深さを測定する測定手段をそなえた
ことを特徴としている。
ランスプローブは、溶鋼に浸漬されて該溶鋼中の炭素量
，酸素量，温度の測定と鋼中成分分析用サンプルの採取
とを行なうためのものであって、交流電圧を印加される
一次コイルと、前記高温溶融金属への浸漬時に前記一次
コイルの励磁に伴い前記サブランスプローブ周囲の電磁
結合により誘導起電力を生じる二次コイルとを内蔵し、
前記二次コイルからの誘導起電力に基づいて前記サブラ
ンスプローブの浸漬深さを測定する測定手段をそなえた
ことを特徴としている。
【００２３】
【作用】上述した本発明の浸漬型高温溶融金属レベル計
では、そのレベル計自体を高温溶融金属に浸漬させた状
態で、一次コイルに交流電圧を印加し、この一次コイル
の励磁に伴って二次コイルに発生する誘導起電力に基づ
いて、高温溶融金属のレベルを直接リアルタイムで測定
することができる。
では、そのレベル計自体を高温溶融金属に浸漬させた状
態で、一次コイルに交流電圧を印加し、この一次コイル
の励磁に伴って二次コイルに発生する誘導起電力に基づ
いて、高温溶融金属のレベルを直接リアルタイムで測定
することができる。
【００２４】また、本発明のレベル測定機能付き浸漬型
高温溶融金属測温装置では、高温溶融金属の測温時には
、センサホルダを高温溶融金属に浸漬するが、このとき
、一次コイルに交流電圧を印加し、この一次コイルの励
磁に伴って二次コイルに発生する誘導起電力に基づいて
、測定手段によりセンサホルダの浸漬深さが測定される
。そして、その測定結果に基づいて、制御手段によりセ
ンサホルダの浸漬深さを制御することにより、常にセン
サホルダの浸漬深さを一定にすることができ、均一浸漬
深さで測温サンプリングが行なわれる。
高温溶融金属測温装置では、高温溶融金属の測温時には
、センサホルダを高温溶融金属に浸漬するが、このとき
、一次コイルに交流電圧を印加し、この一次コイルの励
磁に伴って二次コイルに発生する誘導起電力に基づいて
、測定手段によりセンサホルダの浸漬深さが測定される
。そして、その測定結果に基づいて、制御手段によりセ
ンサホルダの浸漬深さを制御することにより、常にセン
サホルダの浸漬深さを一定にすることができ、均一浸漬
深さで測温サンプリングが行なわれる。
【００２５】さらに、本発明のレベル測定機能付きサブ
ランスプローブでは、溶鋼中の炭素量，酸素量，温度の
測定と鋼中成分分析用サンプルの採取とを行なう際には
、そのプローブを溶鋼に浸漬するが、このとき、一次コ
イルに交流電圧を印加し、この一次コイルの励磁に伴っ
て二次コイルに発生する誘導起電力に基づいて、測定手
段によりプローブの浸漬深さが測定される。
ランスプローブでは、溶鋼中の炭素量，酸素量，温度の
測定と鋼中成分分析用サンプルの採取とを行なう際には
、そのプローブを溶鋼に浸漬するが、このとき、一次コ
イルに交流電圧を印加し、この一次コイルの励磁に伴っ
て二次コイルに発生する誘導起電力に基づいて、測定手
段によりプローブの浸漬深さが測定される。
【００２６】
【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。
明する。
【００２７】図１は本発明の第１実施例としての浸漬型
高温溶融金属レベル計（誘導式レベル計）を示す回路図
である。ここでは、取鍋１内に収容される溶鋼（高温溶
融金属）２の湯面レベルを測定する場合について説明す
る。
高温溶融金属レベル計（誘導式レベル計）を示す回路図
である。ここでは、取鍋１内に収容される溶鋼（高温溶
融金属）２の湯面レベルを測定する場合について説明す
る。
【００２８】図１に示すように、本実施例の誘導式レベ
ル計２７は、導線３２を介してオシレータ３１により交
流電圧を印加される一次コイル２９と、溶鋼２への浸漬
時に一次コイル２９の励磁に伴い周囲の電磁結合により
誘導起電力ｅを生じる二次コイル３０とをそなえて構成
されている。
ル計２７は、導線３２を介してオシレータ３１により交
流電圧を印加される一次コイル２９と、溶鋼２への浸漬
時に一次コイル２９の励磁に伴い周囲の電磁結合により
誘導起電力ｅを生じる二次コイル３０とをそなえて構成
されている。
【００２９】また、二次コイル３０の誘導起電力Ｅは、
導線３４を介して電圧計（測定手段）３３へ導かれ、こ
の電圧計３３により誘導起電力Ｅが溶鋼２のレベルとし
て測定されるようになっている。
導線３４を介して電圧計（測定手段）３３へ導かれ、こ
の電圧計３３により誘導起電力Ｅが溶鋼２のレベルとし
て測定されるようになっている。
【００３０】上述のごとく構成された誘導式レベル計２
７による溶鋼レベル測定原理を説明すると、溶鋼２への
浸漬時に一次コイル２９の励磁に伴い周囲の電磁結合に
より二次コイル３０に生じる誘導起電力Ｅは、次式のよ
うになる。
７による溶鋼レベル測定原理を説明すると、溶鋼２への
浸漬時に一次コイル２９の励磁に伴い周囲の電磁結合に
より二次コイル３０に生じる誘導起電力Ｅは、次式のよ
うになる。
【００３１】
【数１】
【００３２】ただし、Ｌはコイル全長、ｌは浸漬深さ（
溶鋼レベル）、ｒＣは一次コイル２９，二次コイル３０
のコイル半径、ｒＬはループ電流平均半径、Ｋは定数、
Ｉ０・ｅｘｐ（ｉωｔ）はオシレータ３１により印加さ
れる交流電流である。
溶鋼レベル）、ｒＣは一次コイル２９，二次コイル３０
のコイル半径、ｒＬはループ電流平均半径、Ｋは定数、
Ｉ０・ｅｘｐ（ｉωｔ）はオシレータ３１により印加さ
れる交流電流である。
【００３３】上式より明らかなように、二次コイル３０
に生じる誘導起電力Ｅは、浸漬深さｌが変化することに
よりリニアに変化する。従って、二次コイル３０に生じ
る誘導起電力Ｅを電圧計３３により検出することで、こ
の誘導起電力Ｅに基づいて浸漬深さｌが測定される。
に生じる誘導起電力Ｅは、浸漬深さｌが変化することに
よりリニアに変化する。従って、二次コイル３０に生じ
る誘導起電力Ｅを電圧計３３により検出することで、こ
の誘導起電力Ｅに基づいて浸漬深さｌが測定される。
【００３４】図２〜図４は本発明の第２実施例としての
レベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温装置を示す
もので、図２はそのセンサホルダの断面図、図３は図２
のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、図４はその全体構成を示
す構成図である。なお、本実施例でも、図７にて示した
従来の測温手段と同様に、取鍋１内に収容される溶鋼（
高温溶融金属）２の測温サンプリングを行なう場合につ
いて説明する。
レベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温装置を示す
もので、図２はそのセンサホルダの断面図、図３は図２
のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図、図４はその全体構成を示
す構成図である。なお、本実施例でも、図７にて示した
従来の測温手段と同様に、取鍋１内に収容される溶鋼（
高温溶融金属）２の測温サンプリングを行なう場合につ
いて説明する。
【００３５】これらの図２〜図４において、２１は溶鋼
２に浸漬されてこの溶鋼２の温度を測定するための温度
コネクタ２３を内蔵する測温サンプリングプローブ（温
度センサ）、２２はこの測温サンプリングプローブ２１
を外側に取外し可能に保持するセンサホルダ（非磁性パ
イプ）、２４は絶縁リング、２５は温度コネクタ２３か
らの測温信号を外部の溶鋼温度計２６へ導く測温用補償
導線、２７はセンサホルダ２２に内蔵された誘導式レベ
ル計である。
２に浸漬されてこの溶鋼２の温度を測定するための温度
コネクタ２３を内蔵する測温サンプリングプローブ（温
度センサ）、２２はこの測温サンプリングプローブ２１
を外側に取外し可能に保持するセンサホルダ（非磁性パ
イプ）、２４は絶縁リング、２５は温度コネクタ２３か
らの測温信号を外部の溶鋼温度計２６へ導く測温用補償
導線、２７はセンサホルダ２２に内蔵された誘導式レベ
ル計である。
【００３６】この誘導式レベル計２７は、図１に示した
ものとほぼ同様に構成され、導線３２を介してオシレー
タ３１（図１参照）により交流電圧を印加される一次コ
イル２９と、溶鋼２への浸漬時に一次コイル２９の励磁
に伴いセンサホルダ２２周囲の電磁結合により誘導起電
力を生じる二次コイル３０とから構成されており、これ
らのコイル２９，３０はボビン（鉄心）２８に巻き付け
られている。
ものとほぼ同様に構成され、導線３２を介してオシレー
タ３１（図１参照）により交流電圧を印加される一次コ
イル２９と、溶鋼２への浸漬時に一次コイル２９の励磁
に伴いセンサホルダ２２周囲の電磁結合により誘導起電
力を生じる二次コイル３０とから構成されており、これ
らのコイル２９，３０はボビン（鉄心）２８に巻き付け
られている。
【００３７】また、二次コイル３０の誘導起電力Ｅは、
導線３４を介して電圧計（測定手段）３３（図１参照）
へ導かれ、この電圧計３３により誘導起電力Ｅが測定さ
れるようになっている。
導線３４を介して電圧計（測定手段）３３（図１参照）
へ導かれ、この電圧計３３により誘導起電力Ｅが測定さ
れるようになっている。
【００３８】さらに、３５は誘導式レベル計２７をセン
サホルダ２２内に固定するための止めねじ、３６はセン
サホルダ２２にワイヤ３７を介して連結されこのワイヤ
３７の巻取／繰出を行なうことによりセンサホルダ２２
の位置を調整するモータ、３８は電圧計３３からの測定
結果に基づいてセンサホルダ２２の浸漬深さを制御すべ
くモータ３６へ起動／停止信号Ｓを出力してホルダ５の
位置を制御する昇降制御装置（制御手段）である。
サホルダ２２内に固定するための止めねじ、３６はセン
サホルダ２２にワイヤ３７を介して連結されこのワイヤ
３７の巻取／繰出を行なうことによりセンサホルダ２２
の位置を調整するモータ、３８は電圧計３３からの測定
結果に基づいてセンサホルダ２２の浸漬深さを制御すべ
くモータ３６へ起動／停止信号Ｓを出力してホルダ５の
位置を制御する昇降制御装置（制御手段）である。
【００３９】この昇降制御装置３８は、電圧計３３から
の信号をセンサホルダ２２の浸漬深さに対応する信号に
増幅するレベル計アンプ３９と、浸漬深さｈ２を設定す
る浸漬深さ設定器４０と、この浸漬深さ設定器４０によ
り設定された目標浸漬深さｈ２とアンプ３９からのセン
サホルダ２２の現在位置との偏差を求めこれを制御信号
として出力する減算器４１とから構成されている。
の信号をセンサホルダ２２の浸漬深さに対応する信号に
増幅するレベル計アンプ３９と、浸漬深さｈ２を設定す
る浸漬深さ設定器４０と、この浸漬深さ設定器４０によ
り設定された目標浸漬深さｈ２とアンプ３９からのセン
サホルダ２２の現在位置との偏差を求めこれを制御信号
として出力する減算器４１とから構成されている。
【００４０】さて、このような第２実施例の測温装置に
よる溶鋼２の所定浸漬深さでの測温サンプリングは次の
ように行なわれる。
よる溶鋼２の所定浸漬深さでの測温サンプリングは次の
ように行なわれる。
【００４１】まず、上限位置Ｐ０において測温サンプリ
ングプローブ２１をセンサホルダ２２に装着した後、昇
降制御装置３８の浸漬深さ設定器４０により、センサホ
ルダ２２の制御目標値（目標浸漬深さ）を設定する。そ
して、昇降制御装置３８により昇降モータ３６を起動さ
せワイヤ３７を繰り出して、センサホルダ２２を上限位
置Ｐ０から目標位置へ向けて下降させる。
ングプローブ２１をセンサホルダ２２に装着した後、昇
降制御装置３８の浸漬深さ設定器４０により、センサホ
ルダ２２の制御目標値（目標浸漬深さ）を設定する。そ
して、昇降制御装置３８により昇降モータ３６を起動さ
せワイヤ３７を繰り出して、センサホルダ２２を上限位
置Ｐ０から目標位置へ向けて下降させる。
【００４２】このとき、本実施例では、センサホルダ２
２が溶鋼２に浸漬し始めると、一次コイル２９に交流電
圧を印加し、この一次コイル２９の励磁に伴って二次コ
イル３０に発生する誘導起電力Ｅを電圧計３３により検
出し、その測定結果により前記式のようにセンサホルダ
２２の浸漬深さに関する信号が得られる。そして、レベ
ル計アンプ３９を介して得られた浸漬深さ測定信号（現
位置）と、設定器４０により設定された目標位置とが一
致するまで（減算器４１の減算結果が０になるまで）、
昇降モータ３６による下降動作が続行され、一致した時
点で昇降モータ３６の動作が停止される。
２が溶鋼２に浸漬し始めると、一次コイル２９に交流電
圧を印加し、この一次コイル２９の励磁に伴って二次コ
イル３０に発生する誘導起電力Ｅを電圧計３３により検
出し、その測定結果により前記式のようにセンサホルダ
２２の浸漬深さに関する信号が得られる。そして、レベ
ル計アンプ３９を介して得られた浸漬深さ測定信号（現
位置）と、設定器４０により設定された目標位置とが一
致するまで（減算器４１の減算結果が０になるまで）、
昇降モータ３６による下降動作が続行され、一致した時
点で昇降モータ３６の動作が停止される。
【００４３】このようにして目標位置に配置されたセン
サホルダ２２内の温度コネクタ２３および溶鋼温度計２
６により、溶鋼２の測温サンプリングが行なわれる。
サホルダ２２内の温度コネクタ２３および溶鋼温度計２
６により、溶鋼２の測温サンプリングが行なわれる。
【００４４】このように、本実施例の浸漬型高温溶融金
属測温装置によれば、目測，見積等によることなく誘導
式レベル計２７によりホルダ浸漬深さを直接得ることが
でき、レベル変動を伴う取鍋１内の溶鋼２の測温サンプ
リングが、常にセンサホルダ２２を一定の浸漬深さに配
置した状態で行なわれるようになるので、温度および成
分の代表性を確保でき且つ安定操業を行なえるのである
。具体的には、本実施例の装置を用いることにより、成
分外れ率が０．５％から０．１％に低減することができ
た。
属測温装置によれば、目測，見積等によることなく誘導
式レベル計２７によりホルダ浸漬深さを直接得ることが
でき、レベル変動を伴う取鍋１内の溶鋼２の測温サンプ
リングが、常にセンサホルダ２２を一定の浸漬深さに配
置した状態で行なわれるようになるので、温度および成
分の代表性を確保でき且つ安定操業を行なえるのである
。具体的には、本実施例の装置を用いることにより、成
分外れ率が０．５％から０．１％に低減することができ
た。
【００４５】なお、上記実施例では、取鍋１内の溶鋼２
の測温を行なう場合について説明したが、本発明の装置
は、これに限定されるものではない。
の測温を行なう場合について説明したが、本発明の装置
は、これに限定されるものではない。
【００４６】図５，図６は本発明の第３実施例としての
レベル測定機能付きサブランスプローブを示すもので、
図５はその縦断面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面
図であり、これらの図５，図６において、４２はサブラ
ンスプローブで、このサブランスプローブ４２は、転炉
（図示せず）の開口部から溶鋼中に浸漬され、本実施例
では、先端に設けられた温度・酸素センサ５０により溶
鋼温度および酸素量を測定するとともに、溶鋼中の成分
（Ｐ，Ｍｎ等）分析用サンプルを採取するためのもので
ある。
レベル測定機能付きサブランスプローブを示すもので、
図５はその縦断面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面
図であり、これらの図５，図６において、４２はサブラ
ンスプローブで、このサブランスプローブ４２は、転炉
（図示せず）の開口部から溶鋼中に浸漬され、本実施例
では、先端に設けられた温度・酸素センサ５０により溶
鋼温度および酸素量を測定するとともに、溶鋼中の成分
（Ｐ，Ｍｎ等）分析用サンプルを採取するためのもので
ある。
【００４７】このサブランスプローブ４２は、ペーパー
スリーブ４３〜４９を重合させて構成され、先端側に温
度・酸素センサ５０を設けてペーパーキャップ５１によ
り覆うほか、その先端側は耐火セメント５２により固め
られている。
スリーブ４３〜４９を重合させて構成され、先端側に温
度・酸素センサ５０を設けてペーパーキャップ５１によ
り覆うほか、その先端側は耐火セメント５２により固め
られている。
【００４８】また、サブランスプローブ４２にてサンプ
ル採取を行なうべく、側面にサンプル孔（溶鋼流入口）
５４を形成されたサンプリングチャンバー５３がそなえ
られ、そのサンプル孔５４よりも下部（先端側）に設け
られた鋳型内へ溶鋼が流入して凝固するように構成され
ている。このようなプローブ４２を転炉溶鋼内に浸漬さ
せた後に回収し、このプローブ４２内からサンプルを取
り出すことにより、サンプル採取が行なわれるようにな
っている。
ル採取を行なうべく、側面にサンプル孔（溶鋼流入口）
５４を形成されたサンプリングチャンバー５３がそなえ
られ、そのサンプル孔５４よりも下部（先端側）に設け
られた鋳型内へ溶鋼が流入して凝固するように構成され
ている。このようなプローブ４２を転炉溶鋼内に浸漬さ
せた後に回収し、このプローブ４２内からサンプルを取
り出すことにより、サンプル採取が行なわれるようにな
っている。
【００４９】そして、本実施例においても、上述と全く
同様の誘導式レベル計２７が、サブランスプローブ４２
内においてペーパースリーブ４６の外周に一次コイル２
９および二次コイル３０を同心円上に巻回して構成され
ている。
同様の誘導式レベル計２７が、サブランスプローブ４２
内においてペーパースリーブ４６の外周に一次コイル２
９および二次コイル３０を同心円上に巻回して構成され
ている。
【００５０】なお、プローブ４２内には、ガスシール５
５，５６が設けられるほか、コネクタ５７により、温度
・酸素センサ５０や誘導式レベル計２７による検出信号
が外部へ導かれるようになっている。
５，５６が設けられるほか、コネクタ５７により、温度
・酸素センサ５０や誘導式レベル計２７による検出信号
が外部へ導かれるようになっている。
【００５１】上述のごとく構成されたサブランスプロー
ブ４２をサブランス先端に装着し、溶鋼に浸漬すること
により、温度・酸素センサ５０からは溶鋼温度および溶
鋼内酸素濃度に応じた出力信号が得られ、さらに、サン
プリングチャンバー５３内には、サンプル孔５４から溶
鋼が流入し成分分析用のサンプルを採取することができ
る。
ブ４２をサブランス先端に装着し、溶鋼に浸漬すること
により、温度・酸素センサ５０からは溶鋼温度および溶
鋼内酸素濃度に応じた出力信号が得られ、さらに、サン
プリングチャンバー５３内には、サンプル孔５４から溶
鋼が流入し成分分析用のサンプルを採取することができ
る。
【００５２】このとき、誘導式レベル計２７により、目
測，見積等によることなく浸漬深さに応じた溶鋼レベル
信号を直接得ることができ、レベル変動を伴う転炉内の
溶鋼の測定やサンプル採取が、常にサブランスプローブ
４２を一定の浸漬深さに配置した状態で行なわれる。
測，見積等によることなく浸漬深さに応じた溶鋼レベル
信号を直接得ることができ、レベル変動を伴う転炉内の
溶鋼の測定やサンプル採取が、常にサブランスプローブ
４２を一定の浸漬深さに配置した状態で行なわれる。
【００５３】これにより、プロセス値の計測およびサン
プリングと同時に浸漬深さを測定できるので、その時の
浸漬深さが適性であったかどうかの判断を行なえ、必要
に応じて再測定を行なうことにより、測定値の代表性を
確保することができる。
プリングと同時に浸漬深さを測定できるので、その時の
浸漬深さが適性であったかどうかの判断を行なえ、必要
に応じて再測定を行なうことにより、測定値の代表性を
確保することができる。
【００５４】また、第２実施例の測温サンプリングプロ
ーブ２１と同様に、誘導式レベル計２７による検出信号
に基づいて昇降制御装置（ここでは図示せず）によりサ
ブランスプローブ４２を絶対精度および繰り返し精度の
優れた浸漬深さに配置して、測定値を得ることにより、
代表性を確保することができる。
ーブ２１と同様に、誘導式レベル計２７による検出信号
に基づいて昇降制御装置（ここでは図示せず）によりサ
ブランスプローブ４２を絶対精度および繰り返し精度の
優れた浸漬深さに配置して、測定値を得ることにより、
代表性を確保することができる。
【００５５】なお、ここでは、温度および酸素について
の測定を行なうとともにサンプル採取を行なうプローブ
４２に本発明を適用した場合について説明したが、本発
明は、これに限定されるものではなく、炭素についての
測定を行なうものなど、あらゆる種類のプローブにも同
様に適用され、上記実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。
の測定を行なうとともにサンプル採取を行なうプローブ
４２に本発明を適用した場合について説明したが、本発
明は、これに限定されるものではなく、炭素についての
測定を行なうものなど、あらゆる種類のプローブにも同
様に適用され、上記実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。
【００５６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の浸漬型高
温溶融金属レベル計によれば、レベル計自体を高温溶融
金属に浸漬させた状態で、一次コイルに交流電圧を印加
し、この一次コイルの励磁に伴って二次コイルに発生す
る誘導起電力に基づいて、高温溶融金属のレベルを測定
するように構成したので、目測，見積等によることなく
高温溶融金属に対する浸漬深さ（レベル）を直接リアル
タイムで測定できる効果がある。
温溶融金属レベル計によれば、レベル計自体を高温溶融
金属に浸漬させた状態で、一次コイルに交流電圧を印加
し、この一次コイルの励磁に伴って二次コイルに発生す
る誘導起電力に基づいて、高温溶融金属のレベルを測定
するように構成したので、目測，見積等によることなく
高温溶融金属に対する浸漬深さ（レベル）を直接リアル
タイムで測定できる効果がある。
【００５７】また、本発明のレベル測定機能付き浸漬型
高温溶融金属測温装置およびレベル測定機能付きサブラ
ンスプローブによれば、高温溶融金属への浸漬時に一次
コイルの励磁に伴い周囲の電磁結合により二次コイルに
生じる誘導起電力に基づいて、測定手段により浸漬深さ
を測定し、その測定結果に基づいて、制御手段により浸
漬深さを制御するように構成したので、目測，見積等に
よることなく浸漬深さを直接得ることができ、測温，サ
ンプル採取等を常に一定の浸漬深さで行なえ、測定結果
や成分の代表性が確保されるとともに安定操業を行なえ
る効果がある。
高温溶融金属測温装置およびレベル測定機能付きサブラ
ンスプローブによれば、高温溶融金属への浸漬時に一次
コイルの励磁に伴い周囲の電磁結合により二次コイルに
生じる誘導起電力に基づいて、測定手段により浸漬深さ
を測定し、その測定結果に基づいて、制御手段により浸
漬深さを制御するように構成したので、目測，見積等に
よることなく浸漬深さを直接得ることができ、測温，サ
ンプル採取等を常に一定の浸漬深さで行なえ、測定結果
や成分の代表性が確保されるとともに安定操業を行なえ
る効果がある。
【図１】本発明の第１実施例としての浸漬型高温溶融金
属レベル計（誘導式レベル計）を示す回路図である。
属レベル計（誘導式レベル計）を示す回路図である。
【図２】本発明の第２実施例としてのレベル測定機能付
き浸漬型高温溶融金属測温装置におけるセンサホルダを
示す断面図である。
き浸漬型高温溶融金属測温装置におけるセンサホルダを
示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】上記第２実施例の測温装置の全体構成を示す構
成図である。
成図である。
【図５】本発明の第３実施例としてのレベル測定機能付
きサブランスプローブを示す縦断面図である。
きサブランスプローブを示す縦断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】従来の浸漬型高温溶融金属測温装置を示す構成
図である。
図である。
１ 取鍋
２ 溶鋼（高温溶融金属）
２１ 測温サンプリングプローブ（温度センサ）
２２ センサホルダ（非磁性パイプ）２３
温度コネクタ ２４ 絶縁リング ２５ 測温用補償導線 ２６ 溶鋼温度計 ２７ 誘導式レベル計 ２８ ボビン ２９ 一次コイル ３０ 二次コイル ３１ オシレータ ３２ 導線 ３３ 電圧計（測定手段） ３４ 導線 ３５ 止めねじ ３６ モータ ３７ ワイヤ ３８ 昇降制御装置（制御手段）３９ レ
ベル計アンプ ４０ 浸漬深さ設定器 ４１ 減算器 ４２ サブランスプローブ ４３〜４９ ペーパースリーブ ５０ 温度・酸素センサ ５１ ペーパーキャップ ５２ 耐火セメント ５３ サンプリングチャンバー ５４ サンプル孔（溶鋼流入口）５５，５６
ガスシール ５７ コネクタ
２２ センサホルダ（非磁性パイプ）２３
温度コネクタ ２４ 絶縁リング ２５ 測温用補償導線 ２６ 溶鋼温度計 ２７ 誘導式レベル計 ２８ ボビン ２９ 一次コイル ３０ 二次コイル ３１ オシレータ ３２ 導線 ３３ 電圧計（測定手段） ３４ 導線 ３５ 止めねじ ３６ モータ ３７ ワイヤ ３８ 昇降制御装置（制御手段）３９ レ
ベル計アンプ ４０ 浸漬深さ設定器 ４１ 減算器 ４２ サブランスプローブ ４３〜４９ ペーパースリーブ ５０ 温度・酸素センサ ５１ ペーパーキャップ ５２ 耐火セメント ５３ サンプリングチャンバー ５４ サンプル孔（溶鋼流入口）５５，５６
ガスシール ５７ コネクタ
Claims (3)
- 【請求項１】高温溶融金属へ浸漬されて該高温溶融金属
のレベルを測定する浸漬型高温溶融金属レベル計であっ
て、交流電圧を印加される一次コイルと、前記高温溶融
金属への浸漬時に前記一次コイルの励磁に伴い電磁結合
により誘導起電力を生じる二次コイルとがそなえられ、
前記二次コイルからの誘導起電力に基づいて前記高温溶
融金属のレベルが測定されることを特徴とする浸漬型高
温溶融金属レベル計。 - 【請求項２】高温溶融金属に浸漬されて該高温溶融金属
の温度を測定する温度センサと、該温度センサを保持す
るセンサホルダとをそなえてなる浸漬型高温溶融金属測
温装置であって、交流電圧を印加される一次コイルと、
前記高温溶融金属への浸漬時に前記一次コイルの励磁に
伴い前記センサホルダ周囲の電磁結合により誘導起電力
を生じる二次コイルとが前記センサホルダに内蔵され、
前記二次コイルからの誘導起電力に基づいて前記センサ
ホルダの浸漬深さを測定する測定手段と、該測定手段か
らの測定結果に基づいて前記センサホルダの浸漬深さを
制御する制御手段とがそなえられたことを特徴とするレ
ベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温装置。 - 【請求項３】溶鋼に浸漬されて該溶鋼中の炭素量，酸素
量，温度の測定と鋼中成分分析用サンプルの採取とを行
なうためのサブランスプローブであって、交流電圧を印
加される一次コイルと、前記高温溶融金属への浸漬時に
前記一次コイルの励磁に伴い前記サブランスプローブ周
囲の電磁結合により誘導起電力を生じる二次コイルとが
前記サブランスプローブに内蔵され、前記二次コイルか
らの誘導起電力に基づいて前記サブランスプローブの浸
漬深さを測定する測定手段がそなえられたことを特徴と
するレベル測定機能付きサブランスプローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9441291A JPH04348230A (ja) | 1990-04-26 | 1991-04-24 | レベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温装置およびレベル測定機能付きサブランスプローブ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-108774 | 1990-04-26 | ||
| JP10877490 | 1990-04-26 | ||
| JP9441291A JPH04348230A (ja) | 1990-04-26 | 1991-04-24 | レベル測定機能付き浸漬型高温溶融金属測温装置およびレベル測定機能付きサブランスプローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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