JPH05285640A - 溶融金属容器用ポーラスプラグの構造 - Google Patents
溶融金属容器用ポーラスプラグの構造Info
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- JPH05285640A JPH05285640A JP9558692A JP9558692A JPH05285640A JP H05285640 A JPH05285640 A JP H05285640A JP 9558692 A JP9558692 A JP 9558692A JP 9558692 A JP9558692 A JP 9558692A JP H05285640 A JPH05285640 A JP H05285640A
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- ultrasonic
- rod
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- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波を使用してポーラスプラグの残存高さ
を正確に検出すること。 【構成】 ポーラスプラグ８と同程度の進度で溶失する
超音波測長用の導波棒状体１４を、その一端面が炉内に
露出し他端面が炉外に露出した状態で配設する。
を正確に検出すること。 【構成】 ポーラスプラグ８と同程度の進度で溶失する
超音波測長用の導波棒状体１４を、その一端面が炉内に
露出し他端面が炉外に露出した状態で配設する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、取鍋等の溶融金属容器
に用いられるポーラスプラグの構造に関し、特に、残存
高さの実測を可能としたポーラスプラグの構造に関す
る。
に用いられるポーラスプラグの構造に関し、特に、残存
高さの実測を可能としたポーラスプラグの構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ポーラスプラグは、たとえば、取鍋等の
溶融金属容器の底部に配置され、溶融金属中にガスを吹
き込むために使用されている。ポーラスプラグは、通気
性の高い耐火物から形成されており、その先端は溶融金
属内に露出している。このため、ポーラスプラグの先端
は高熱により溶失し残存高さが順次短くなる。ポーラス
プラグの長さが限界値よりも短くなると、ポーラスプラ
グの取り付け部から溶融金属が漏れるため、甚大な損害
が発生する。
溶融金属容器の底部に配置され、溶融金属中にガスを吹
き込むために使用されている。ポーラスプラグは、通気
性の高い耐火物から形成されており、その先端は溶融金
属内に露出している。このため、ポーラスプラグの先端
は高熱により溶失し残存高さが順次短くなる。ポーラス
プラグの長さが限界値よりも短くなると、ポーラスプラ
グの取り付け部から溶融金属が漏れるため、甚大な損害
が発生する。
【０００３】容器内のポーラスプラグの溶失状態は直接
目視で確認することができないので、操業時間等から溶
失状態を推測してポーラスプラグを交換する必要があ
る。しかしながら、ポーラスプラグの溶失量は、各種の
操業条件によって異なるため、安全性を考えると早めに
ポーラスプラグを交換する必要がある。このため、本来
は未だ使用可能であるにも拘わらず交換することにな
り、経済性が悪いという問題があった。
目視で確認することができないので、操業時間等から溶
失状態を推測してポーラスプラグを交換する必要があ
る。しかしながら、ポーラスプラグの溶失量は、各種の
操業条件によって異なるため、安全性を考えると早めに
ポーラスプラグを交換する必要がある。このため、本来
は未だ使用可能であるにも拘わらず交換することにな
り、経済性が悪いという問題があった。
【０００４】一方、高炉、加熱炉等の各種炉において、
超音波の反射を利用して炉壁の脱落を検知する方法が、
特開昭５５−１６２５９３号公報で知られている。同公
報に記載の炉壁脱落検知方法は、炉壁中に検知棒を水平
方向に埋め込み、この検知棒に炉外から超音波を入射
し、反射信号の変化から炉壁の脱落に伴って生じる検知
棒の曲がり状態を検出し、これから炉壁の脱落状態を知
るようにしたものである。
超音波の反射を利用して炉壁の脱落を検知する方法が、
特開昭５５−１６２５９３号公報で知られている。同公
報に記載の炉壁脱落検知方法は、炉壁中に検知棒を水平
方向に埋め込み、この検知棒に炉外から超音波を入射
し、反射信号の変化から炉壁の脱落に伴って生じる検知
棒の曲がり状態を検出し、これから炉壁の脱落状態を知
るようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の炉壁脱落検知方法においては、検知棒の曲が
り状態から炉壁の脱落状態を検出しているので、炉壁が
脱落したにも拘わらず検知棒が曲がらないような場合は
検出できない。また、検知棒は脱落した炉壁の重みで曲
がるのであるから、検知棒の配置方向は水平方向に制限
される。更に、炉壁の脱落に伴い検知棒が溶融金属に接
触する状態になると、検知棒が非常な高温となり、検知
棒の超音波伝播特性が低下してしまい正確な測定を行う
ことができなくなる。また、検知棒が炉壁内に完全に埋
設されている状態と、検知棒が溶融金属に対して露出し
ている状態とでは検知棒の温度が変化するため、超音波
伝播特性も変化してしまいこの点からも正確な測定が困
難となるという問題がある。したがって、上記公報に記
載の炉壁脱落検知方法をそのままポーラスプラグの残存
高さの検出に使用することはできない。
報に記載の炉壁脱落検知方法においては、検知棒の曲が
り状態から炉壁の脱落状態を検出しているので、炉壁が
脱落したにも拘わらず検知棒が曲がらないような場合は
検出できない。また、検知棒は脱落した炉壁の重みで曲
がるのであるから、検知棒の配置方向は水平方向に制限
される。更に、炉壁の脱落に伴い検知棒が溶融金属に接
触する状態になると、検知棒が非常な高温となり、検知
棒の超音波伝播特性が低下してしまい正確な測定を行う
ことができなくなる。また、検知棒が炉壁内に完全に埋
設されている状態と、検知棒が溶融金属に対して露出し
ている状態とでは検知棒の温度が変化するため、超音波
伝播特性も変化してしまいこの点からも正確な測定が困
難となるという問題がある。したがって、上記公報に記
載の炉壁脱落検知方法をそのままポーラスプラグの残存
高さの検出に使用することはできない。
【０００６】そこで本発明は、超音波を使用してポーラ
スプラグの残存高さを正確に検出することを目的とす
る。
スプラグの残存高さを正確に検出することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属容器用
ポーラスプラグの構造は、前記目的を達成するため、ポ
ーラスプラグと同程度の進度で溶失する超音波測長用の
導波棒状体をポーラスプラグと一体に配設したことを特
徴とする。
ポーラスプラグの構造は、前記目的を達成するため、ポ
ーラスプラグと同程度の進度で溶失する超音波測長用の
導波棒状体をポーラスプラグと一体に配設したことを特
徴とする。
【０００８】前記超音波測長用の導波棒状体は、その一
端面が炉内に露出し他端面が炉外に露出した状態で配設
することができる。
端面が炉内に露出し他端面が炉外に露出した状態で配設
することができる。
【０００９】また、本発明の溶融金属容器用ポーラスプ
ラグの構造は、超音波測長用の導波棒状体が、その一端
面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れたポ
ーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態で
配設することもできる。
ラグの構造は、超音波測長用の導波棒状体が、その一端
面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れたポ
ーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態で
配設することもできる。
【００１０】
【作用】本発明においては、操業に伴い高熱によりポー
ラスプラグが溶失してその高さが減少すると、超音波測
長用の導波棒状体も同様に溶失してその長さが短くな
る。炉外から超音波を導波棒状体に与えると反射超音波
の状態は導波棒状体の長さに応じて変化する。したがっ
て、反射超音波の状態を測定することにより、ポーラス
プラグの残存高さが判る。また、ポーラスプラグにはガ
スが通過するので、ポーラスプラグに一体に設けられた
導波棒状体はこのガスにより冷却され、良好な超音波伝
播特性が維持されるため溶鋼部と導波棒状体の境界が鮮
明に検知できる。
ラスプラグが溶失してその高さが減少すると、超音波測
長用の導波棒状体も同様に溶失してその長さが短くな
る。炉外から超音波を導波棒状体に与えると反射超音波
の状態は導波棒状体の長さに応じて変化する。したがっ
て、反射超音波の状態を測定することにより、ポーラス
プラグの残存高さが判る。また、ポーラスプラグにはガ
スが通過するので、ポーラスプラグに一体に設けられた
導波棒状体はこのガスにより冷却され、良好な超音波伝
播特性が維持されるため溶鋼部と導波棒状体の境界が鮮
明に検知できる。
【００１１】また、超音波測長用の導波棒状体が、その
一端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れ
た状態で配設されている場合には、操業開始時には導波
棒状体の一端面は高温の溶融金属と接触する位置にな
く、導波棒状体の周囲を流れるガスによる冷却効果のた
めそれほど高温とならず一端面は超音波の反射面として
十分機能し大きな反射波が得られる。ポーラスプラグが
溶失して導波棒状体の一端面に到ると導波棒状体の一端
面が高温となり溶失して超音波の反射面として十分機能
しなくなり反射波が小さくなる。すなわち、ポーラスプ
ラグの残存高さが使用限界に達すると反射波の大きさが
急激に減少する。したがって、反射超音波の大小を測定
することにより、ポーラスプラグが残存高さに達したか
否かが判る。
一端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れ
た状態で配設されている場合には、操業開始時には導波
棒状体の一端面は高温の溶融金属と接触する位置にな
く、導波棒状体の周囲を流れるガスによる冷却効果のた
めそれほど高温とならず一端面は超音波の反射面として
十分機能し大きな反射波が得られる。ポーラスプラグが
溶失して導波棒状体の一端面に到ると導波棒状体の一端
面が高温となり溶失して超音波の反射面として十分機能
しなくなり反射波が小さくなる。すなわち、ポーラスプ
ラグの残存高さが使用限界に達すると反射波の大きさが
急激に減少する。したがって、反射超音波の大小を測定
することにより、ポーラスプラグが残存高さに達したか
否かが判る。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。
本発明の特徴を具体的に説明する。
【００１３】図１は、本発明の溶融金属容器用ポーラス
プラグの第１の実施例を示しており、同図（ａ）はポー
ラスプラグの上端面図、同図（ｂ）はポーラスプラグの
断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図を示
す。本実施例においては、溶融金属容器として取鍋が使
用されており、取鍋の底部にポーラスプラグが取り付け
られている。
プラグの第１の実施例を示しており、同図（ａ）はポー
ラスプラグの上端面図、同図（ｂ）はポーラスプラグの
断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図を示
す。本実施例においては、溶融金属容器として取鍋が使
用されており、取鍋の底部にポーラスプラグが取り付け
られている。
【００１４】取鍋底板１の上にはパーマれんが２及び取
鍋底れんが３が積層されている。取鍋底板１、パーマれ
んが２及び取鍋底れんが３には、ポーラスプラグを貫通
させるための貫通孔４が形成され、また、取鍋底れんが
３の貫通孔４に対応する部分には、円錐状の透孔５を有
する受けれんが６が設けられている。また、取鍋底板１
の貫通孔４に対応する部分の下面にはポーラスプラグを
着脱自在に取り付けるための受け金物７が、溶接等によ
り固定されている。
鍋底れんが３が積層されている。取鍋底板１、パーマれ
んが２及び取鍋底れんが３には、ポーラスプラグを貫通
させるための貫通孔４が形成され、また、取鍋底れんが
３の貫通孔４に対応する部分には、円錐状の透孔５を有
する受けれんが６が設けられている。また、取鍋底板１
の貫通孔４に対応する部分の下面にはポーラスプラグを
着脱自在に取り付けるための受け金物７が、溶接等によ
り固定されている。
【００１５】ポーラスプラグ８は、通気性の高い高アル
ミナ質れんが等の耐火物からなる丸棒状のポーラスエレ
メント９と、このポーラスエレメント９の外周に設けら
れた略円錐状のキャスタブル１０と、このキャスタブル
１０を上端部を除いて気密状態で覆う略円錐状メタルケ
ース１１とからなるプラグ本体１２を備えており、メタ
ルケース１１の底面にはガス吹き込みパイプ１３が連結
されている。
ミナ質れんが等の耐火物からなる丸棒状のポーラスエレ
メント９と、このポーラスエレメント９の外周に設けら
れた略円錐状のキャスタブル１０と、このキャスタブル
１０を上端部を除いて気密状態で覆う略円錐状メタルケ
ース１１とからなるプラグ本体１２を備えており、メタ
ルケース１１の底面にはガス吹き込みパイプ１３が連結
されている。
【００１６】更に、超音波に対して良好な伝播特性を有
し且つポーラスプラグ８と同程度の進度で溶失する超音
波測長用の導波棒状体１４が、ポーラスプラグ８の内部
に一体化して配設されている。具体的には、鋼、ＳＵ
Ｓ、非鉄金属、合金、ファインセラミックス（緻密
質）、溶融セラミックス（ガラス，石英等を含む）等の
何れかからなる導波棒状体１４が、ポーラスエレメント
９に沿ってキャスタブル１０の内周部に埋め込まれてい
る。導波棒状体１４は、メタルケース１１の底部に形成
された透孔１１ａを介して下方に引き出されている。メ
タルケース１１と導波棒状体１４とのシール構造は、可
能であれば溶接が望ましく、不可であればセラミックフ
ァイバーを用いたシールとするが、気密性が保持できれ
ばキャスタブル１０のみでもよい。
し且つポーラスプラグ８と同程度の進度で溶失する超音
波測長用の導波棒状体１４が、ポーラスプラグ８の内部
に一体化して配設されている。具体的には、鋼、ＳＵ
Ｓ、非鉄金属、合金、ファインセラミックス（緻密
質）、溶融セラミックス（ガラス，石英等を含む）等の
何れかからなる導波棒状体１４が、ポーラスエレメント
９に沿ってキャスタブル１０の内周部に埋め込まれてい
る。導波棒状体１４は、メタルケース１１の底部に形成
された透孔１１ａを介して下方に引き出されている。メ
タルケース１１と導波棒状体１４とのシール構造は、可
能であれば溶接が望ましく、不可であればセラミックフ
ァイバーを用いたシールとするが、気密性が保持できれ
ばキャスタブル１０のみでもよい。
【００１７】導波棒状体１４には、図２（ａ），（ｂ）
に示すように、炉内に露出する初期端面１４ａから一定
間隔Ｌで、たとえば、５０ｍｍ間隔で小さな三角形の切
り込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されている。最も
基端側、すなわち、測定端面１４ｅ側の切り込み１４ｄ
は、ポーラスプラグ８の残存高さの限界位置に形成され
ている。
に示すように、炉内に露出する初期端面１４ａから一定
間隔Ｌで、たとえば、５０ｍｍ間隔で小さな三角形の切
り込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されている。最も
基端側、すなわち、測定端面１４ｅ側の切り込み１４ｄ
は、ポーラスプラグ８の残存高さの限界位置に形成され
ている。
【００１８】プラグ本体１２の下方にはプラグ受けれん
が１５が設けられ、このプラグ受けれんが１５に対して
所望枚数の高さ調整ディスク１６を介して押さえ金物１
７が押さえつけられる。
が１５が設けられ、このプラグ受けれんが１５に対して
所望枚数の高さ調整ディスク１６を介して押さえ金物１
７が押さえつけられる。
【００１９】プラグ受けれんが１５には、図１（ｃ）に
示すように、その中心にガス吹き込みパイプ１３を通過
させるための貫通孔１５ａと、導波棒状体１４を通過さ
せるために貫通孔１５ａと連通して設けられた長溝１５
ｂが形成されており、前記ガス吹き込みパイプ１３及び
導波棒状体１４は、プラグ受けれんが１５、高さ調整デ
ィスク１６及び押さえ金物１７を貫通して容器外に引き
出される。
示すように、その中心にガス吹き込みパイプ１３を通過
させるための貫通孔１５ａと、導波棒状体１４を通過さ
せるために貫通孔１５ａと連通して設けられた長溝１５
ｂが形成されており、前記ガス吹き込みパイプ１３及び
導波棒状体１４は、プラグ受けれんが１５、高さ調整デ
ィスク１６及び押さえ金物１７を貫通して容器外に引き
出される。
【００２０】前記押さえ金物１７と前記受け金物７はバ
ヨネット構造を有しており、押さえ金物１７に設けられ
た翼部１７ａを受け金物７に形成された切欠部 (図示せ
ず)に一致させた状態で、プラグ本体１２、プラグ受け
れんが１５、高さ調整ディスク１６及び押さえ金物１７
からなるポーラスプラグ８を、受けれんが６に押しつけ
て回転することにより、取鍋に対してポーラスプラグ８
が取り付けられる。
ヨネット構造を有しており、押さえ金物１７に設けられ
た翼部１７ａを受け金物７に形成された切欠部 (図示せ
ず)に一致させた状態で、プラグ本体１２、プラグ受け
れんが１５、高さ調整ディスク１６及び押さえ金物１７
からなるポーラスプラグ８を、受けれんが６に押しつけ
て回転することにより、取鍋に対してポーラスプラグ８
が取り付けられる。
【００２１】導波棒状体１４の引き出し側端部、すなわ
ち、測定端面１４ｅ（図２（ａ）参照）には、超音波ト
ランスジューサからなる探触子１８が取り付けられてお
り、この探触子１８は、図３に示すように超音波測長装
置１９に接続されている。超音波測長装置１９により探
触子１８が所定周期で駆動され、探触子１８からの超音
波が導波棒状体１４に対して送信される。また、導波棒
状体１４からの反射波は探触子１８で検出されて超音波
測長装置１９に送られブラウン管１９ａで反射の状態が
測定される。
ち、測定端面１４ｅ（図２（ａ）参照）には、超音波ト
ランスジューサからなる探触子１８が取り付けられてお
り、この探触子１８は、図３に示すように超音波測長装
置１９に接続されている。超音波測長装置１９により探
触子１８が所定周期で駆動され、探触子１８からの超音
波が導波棒状体１４に対して送信される。また、導波棒
状体１４からの反射波は探触子１８で検出されて超音波
測長装置１９に送られブラウン管１９ａで反射の状態が
測定される。
【００２２】導波棒状体１４の断面は可及的に小さくす
ることが好ましいが、探触子１８との接触面に比して小
さすぎると探触子１８から送信される超音波が導波棒状
体１４内へ伝達されにくくなる場合がある。この場合に
は、導波棒状体１４の引き出し側端部の測定端面１４ｅ
を大きくするため、側端部近傍を図２（ｃ），（ｄ）に
示すようにテーパ状とするか、もしくは、同図（ｅ），
（ｆ）に示すように探触子１８の接触面をテーパ形状と
して小さくする必要がある。また、探触子１８を常時測
定端面１４ｅに取り付けておくのではなく、測定が必要
な場合にのみ押し当てるようにしてもよい。
ることが好ましいが、探触子１８との接触面に比して小
さすぎると探触子１８から送信される超音波が導波棒状
体１４内へ伝達されにくくなる場合がある。この場合に
は、導波棒状体１４の引き出し側端部の測定端面１４ｅ
を大きくするため、側端部近傍を図２（ｃ），（ｄ）に
示すようにテーパ状とするか、もしくは、同図（ｅ），
（ｆ）に示すように探触子１８の接触面をテーパ形状と
して小さくする必要がある。また、探触子１８を常時測
定端面１４ｅに取り付けておくのではなく、測定が必要
な場合にのみ押し当てるようにしてもよい。
【００２３】次に、上述した溶融金属容器用ポーラスプ
ラグ８の動作を説明する。
ラグ８の動作を説明する。
【００２４】導波棒状体１４の測定端面１４ｅに取り付
けられた探触子１８は、超音波測長装置１９により所定
周期で駆動され、探触子１８で発生した超音波は導波棒
状体１４に沿って進み、主として端面１４ａで反射し、
一部は導波棒状体１４に形成された切り込み１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄで反射する。導波棒状体１４からの反射超
音波は、探触子１８で電気信号に変換され超音波測長装
置１９に送られる。超音波測長装置１９では、横軸を時
間軸とし縦軸を反射強度として表示するブラウン管１９
ａで超音波の反射状態を測定する。
けられた探触子１８は、超音波測長装置１９により所定
周期で駆動され、探触子１８で発生した超音波は導波棒
状体１４に沿って進み、主として端面１４ａで反射し、
一部は導波棒状体１４に形成された切り込み１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄで反射する。導波棒状体１４からの反射超
音波は、探触子１８で電気信号に変換され超音波測長装
置１９に送られる。超音波測長装置１９では、横軸を時
間軸とし縦軸を反射強度として表示するブラウン管１９
ａで超音波の反射状態を測定する。
【００２５】初期状態においては、超音波は、主として
導波棒状体１４の初期端面１４ａで反射するため、図４
に示すように導波棒状体１４の初期端面１４ａに対応す
る位置に振幅の大きな反射波ＰT が観測される。また、
切り込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで発生する小さな反射
波Ｐb ，Ｐc ，Ｐd も観測される。
導波棒状体１４の初期端面１４ａで反射するため、図４
に示すように導波棒状体１４の初期端面１４ａに対応す
る位置に振幅の大きな反射波ＰT が観測される。また、
切り込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで発生する小さな反射
波Ｐb ，Ｐc ，Ｐd も観測される。
【００２６】操業開始に伴い、高熱によりポーラスプラ
グ８の先端が溶失するとともに導波棒状体１４の先端も
溶失する。したがって、ポーラスプラグ８の残存高さが
短くなるにつれて導波棒状体１４の長さも短くなる。こ
のため、超音波の反射時間が短くなり、図５に示すよう
に導波棒状体１４の端部で発生する振幅の大きな反射波
ＰT の位置が、送信端側（図において左側）に移動す
る。この反射波ＰT の位置を超音波測長装置１９で観測
することにより、ポーラスプラグ８の残存高さを知るこ
とができる。このとき、導波棒状体１４の端部で発生す
る振幅の大きな反射波ＰT の他に切り込み１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄで発生する一定間隔の振幅の小さな反射波Ｐ
b ，Ｐc ，Ｐd （図４参照）も観測されるので、これら
の反射波を参照することによりポーラスプラグ８の残存
高さを正確に知ることができる。そして、ポーラスプラ
グ８の残存高さが限界に達したら、すなわち、反射波Ｐ
T の位置が反射波Ｐd の位置に到ったら、ポーラスプラ
グ８を交換する。
グ８の先端が溶失するとともに導波棒状体１４の先端も
溶失する。したがって、ポーラスプラグ８の残存高さが
短くなるにつれて導波棒状体１４の長さも短くなる。こ
のため、超音波の反射時間が短くなり、図５に示すよう
に導波棒状体１４の端部で発生する振幅の大きな反射波
ＰT の位置が、送信端側（図において左側）に移動す
る。この反射波ＰT の位置を超音波測長装置１９で観測
することにより、ポーラスプラグ８の残存高さを知るこ
とができる。このとき、導波棒状体１４の端部で発生す
る振幅の大きな反射波ＰT の他に切り込み１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄで発生する一定間隔の振幅の小さな反射波Ｐ
b ，Ｐc ，Ｐd （図４参照）も観測されるので、これら
の反射波を参照することによりポーラスプラグ８の残存
高さを正確に知ることができる。そして、ポーラスプラ
グ８の残存高さが限界に達したら、すなわち、反射波Ｐ
T の位置が反射波Ｐd の位置に到ったら、ポーラスプラ
グ８を交換する。
【００２７】超音波の反射を利用してポーラスプラグ８
の残存高さを知るためには、導波棒状体１４は超音波を
良好に伝播するものでなくてはならない。すなわち、炉
内端面はもちろん、各部分が充分な硬度を有していなけ
ればならない。導波棒状体１４は、溶融金属に接触した
状態で配置されているので非常に高温になる。一般に物
質は高温になると硬度が低下するため、超音波の伝播効
率や反射効率が低下する。ここで本実施例においては、
導波棒状体１４を、ガスが通過するポーラスプラグ８と
一体に設けているので、ポーラスプラグ８を通過するガ
スにより導波棒状体１４が冷却され、導波棒状体１４の
硬度が維持され超音波を良好に伝播・反射することがで
きる。
の残存高さを知るためには、導波棒状体１４は超音波を
良好に伝播するものでなくてはならない。すなわち、炉
内端面はもちろん、各部分が充分な硬度を有していなけ
ればならない。導波棒状体１４は、溶融金属に接触した
状態で配置されているので非常に高温になる。一般に物
質は高温になると硬度が低下するため、超音波の伝播効
率や反射効率が低下する。ここで本実施例においては、
導波棒状体１４を、ガスが通過するポーラスプラグ８と
一体に設けているので、ポーラスプラグ８を通過するガ
スにより導波棒状体１４が冷却され、導波棒状体１４の
硬度が維持され超音波を良好に伝播・反射することがで
きる。
【００２８】導波棒状体１４の端部は溶融金属に接触し
たり、或いは、ごく近傍にあるため、ガスによる冷却が
不十分となり、超音波を良好に反射しなくなる場合があ
る。この場合には、端面からの反射波ＰT がブラウン管
１９ａで観察されにくくなるが、冷却が十分である切り
込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄからの反射波Ｐb ，Ｐc，
Ｐd は明瞭であり、ポーラスプラグ８の残存部が少なく
とも切り込み１４ｂを含んでいることが確認できる。
たり、或いは、ごく近傍にあるため、ガスによる冷却が
不十分となり、超音波を良好に反射しなくなる場合があ
る。この場合には、端面からの反射波ＰT がブラウン管
１９ａで観察されにくくなるが、冷却が十分である切り
込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄからの反射波Ｐb ，Ｐc，
Ｐd は明瞭であり、ポーラスプラグ８の残存部が少なく
とも切り込み１４ｂを含んでいることが確認できる。
【００２９】上述した第１の実施例においては、導波棒
状体１４を、ポーラスエレメント９に沿ってキャスタブ
ル１０の内周部に埋め込んだが、この構造に限定される
ものではなく、以下に述べるように各種の構造を取り得
る。なお、第１の実施例と対応する部材等には同一符号
を付している。
状体１４を、ポーラスエレメント９に沿ってキャスタブ
ル１０の内周部に埋め込んだが、この構造に限定される
ものではなく、以下に述べるように各種の構造を取り得
る。なお、第１の実施例と対応する部材等には同一符号
を付している。
【００３０】図６（ａ），（ｂ）は、本発明のポーラス
プラグの第２の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、ポーラスエレメント９の外周に軸に沿って長
溝９ａが形成され、この長溝９ａの中に導波棒状体１４
が収納されている。
プラグの第２の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、ポーラスエレメント９の外周に軸に沿って長
溝９ａが形成され、この長溝９ａの中に導波棒状体１４
が収納されている。
【００３１】図７（ａ），（ｂ）は、本発明のポーラス
プラグの第３の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、導波棒状体１４はポーラスエレメント９の中
心軸を貫通して設けられており、ガス吹き込みパイプ１
３の側壁から外部に導出されている。
プラグの第３の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、導波棒状体１４はポーラスエレメント９の中
心軸を貫通して設けられており、ガス吹き込みパイプ１
３の側壁から外部に導出されている。
【００３２】図８は、本発明のポーラスプラグの第４の
実施例の断面図を示しており、導波棒状体１４はポーラ
スエレメント９から離れた状態でキャスタブル１０の中
を貫通して設けられており、メタルケース１１の底面か
ら外部に導出されている。
実施例の断面図を示しており、導波棒状体１４はポーラ
スエレメント９から離れた状態でキャスタブル１０の中
を貫通して設けられており、メタルケース１１の底面か
ら外部に導出されている。
【００３３】図９は、本発明のポーラスプラグの第５の
実施例の断面図を示しており、キャスタブル１０の外周
に軸に沿って長溝１０ａが形成され、この長溝１０ａの
中に導波棒状体１４がメタルケース１１に内接した状態
で収納されており、メタルケース１１の底面から外部に
導出されている。なお、導波棒状体１４はメタルケース
１１に外接した状態で設けてもよい。
実施例の断面図を示しており、キャスタブル１０の外周
に軸に沿って長溝１０ａが形成され、この長溝１０ａの
中に導波棒状体１４がメタルケース１１に内接した状態
で収納されており、メタルケース１１の底面から外部に
導出されている。なお、導波棒状体１４はメタルケース
１１に外接した状態で設けてもよい。
【００３４】上述した各実施例においては、超音波測長
用の導波棒状体１４が、その一端面が炉内に露出し他端
面が炉外に露出した状態で配設されているが、図１０に
示す第６の実施例のように、導波棒状体２０を、その一
端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れた
ポーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態
で配設することもできる。但し、導波棒状体２０は、溶
失するもので有りさえすれば、必ずしもポーラスプラグ
と同程度の進度で溶失する材料でなくてもよい。
用の導波棒状体１４が、その一端面が炉内に露出し他端
面が炉外に露出した状態で配設されているが、図１０に
示す第６の実施例のように、導波棒状体２０を、その一
端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れた
ポーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態
で配設することもできる。但し、導波棒状体２０は、溶
失するもので有りさえすれば、必ずしもポーラスプラグ
と同程度の進度で溶失する材料でなくてもよい。
【００３５】図１０に示す第６の実施例においては、導
波棒状体２０の初期端面２０ａは炉内に露出しておら
ず、ポーラスプラグの先端から所定距離Ｍだけ後退した
位置にあり、初期端面２０ａはポーラスエレメント９内
に埋設された状態にある。所定距離Ｍは、ポーラスプラ
グの初期高さから使用限界高さを減じた距離に相当して
いる。
波棒状体２０の初期端面２０ａは炉内に露出しておら
ず、ポーラスプラグの先端から所定距離Ｍだけ後退した
位置にあり、初期端面２０ａはポーラスエレメント９内
に埋設された状態にある。所定距離Ｍは、ポーラスプラ
グの初期高さから使用限界高さを減じた距離に相当して
いる。
【００３６】操業開始時には、導波棒状体２０の初期端
面２０ａは溶融金属に接触していないので、初期端面２
０ａはそれほど高温にならない。したがって、初期端面
２０ａは超音波の反射面として十分機能し、図１１に示
すように大きな反射波ＰT が得られる。ポーラスプラグ
が溶失して初期端面２０ａが溶融金属に露出したり露出
直前の状態になると、初期端面２０ａが高温となって溶
失し始めるとともに超音波の反射面として十分機能しな
くなり、図１２に示すように反射波ＰT ’が小さくなっ
たり、消失したりする。したがって、端面からの反射波
をブラウン管１９ａで観測しておけば、反射波の大きさ
が急激に減少した場合には、ポーラスプラグの残存高さ
が使用限界に達したことが判る。このように第６の実施
例においては、反射波の大小や有無だけを二値的に観測
すればよいので、ポーラスプラグの状態の判定を容易に
行うことができる。
面２０ａは溶融金属に接触していないので、初期端面２
０ａはそれほど高温にならない。したがって、初期端面
２０ａは超音波の反射面として十分機能し、図１１に示
すように大きな反射波ＰT が得られる。ポーラスプラグ
が溶失して初期端面２０ａが溶融金属に露出したり露出
直前の状態になると、初期端面２０ａが高温となって溶
失し始めるとともに超音波の反射面として十分機能しな
くなり、図１２に示すように反射波ＰT ’が小さくなっ
たり、消失したりする。したがって、端面からの反射波
をブラウン管１９ａで観測しておけば、反射波の大きさ
が急激に減少した場合には、ポーラスプラグの残存高さ
が使用限界に達したことが判る。このように第６の実施
例においては、反射波の大小や有無だけを二値的に観測
すればよいので、ポーラスプラグの状態の判定を容易に
行うことができる。
【００３７】第６の実施例においては、高熱により導波
棒状体２０の初期端面２０ａの反射特性が大幅に劣化す
ることを積極的に利用し、反射波の大小でポーラスプラ
グの残存高さが使用限界に達したか否かを判別してい
る。したがって、炉内に溶融金属が存在する高温状態に
おいて、ポーラスプラグの状態を確実に検出することが
できる。
棒状体２０の初期端面２０ａの反射特性が大幅に劣化す
ることを積極的に利用し、反射波の大小でポーラスプラ
グの残存高さが使用限界に達したか否かを判別してい
る。したがって、炉内に溶融金属が存在する高温状態に
おいて、ポーラスプラグの状態を確実に検出することが
できる。
【００３８】なお、導波棒状体２０の配設構造は、図１
０に示される構造に限定されるものではなく、先に説明
した第１〜第５の実施例において、それぞれの導波棒状
体１４に代えて、初期端面２０ａが炉内に露出しない導
波棒状体２０を使用することができる。但し、操業開始
時に溶融金属が初期端面２０ａと接触しないように、導
波棒状体２０の初期端面２０ａとポーラスプラグの先端
との間の空間は、導波棒状体２０を囲む物質と同じ物
質、或いは他の適当な物質で埋めておく必要がある。
０に示される構造に限定されるものではなく、先に説明
した第１〜第５の実施例において、それぞれの導波棒状
体１４に代えて、初期端面２０ａが炉内に露出しない導
波棒状体２０を使用することができる。但し、操業開始
時に溶融金属が初期端面２０ａと接触しないように、導
波棒状体２０の初期端面２０ａとポーラスプラグの先端
との間の空間は、導波棒状体２０を囲む物質と同じ物
質、或いは他の適当な物質で埋めておく必要がある。
【００３９】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、熱により溶失する超音波測長用の導波棒状体を使用
したので、容器の底部に設けられるポーラスプラグに関
しても残存高さを正確に知ることができ、使用限界の判
定を誤って甚大な損害が発生することを防止することが
できる。また、導波棒状体をポーラスプラグと一体に設
けているので、ポーラスプラグを通過するガスにより導
波棒状体が十分に冷却されて導波棒状体の良好な超音波
伝播特性が維持され、高温環境のもとでも残存高さを正
確に知ることができる。
は、熱により溶失する超音波測長用の導波棒状体を使用
したので、容器の底部に設けられるポーラスプラグに関
しても残存高さを正確に知ることができ、使用限界の判
定を誤って甚大な損害が発生することを防止することが
できる。また、導波棒状体をポーラスプラグと一体に設
けているので、ポーラスプラグを通過するガスにより導
波棒状体が十分に冷却されて導波棒状体の良好な超音波
伝播特性が維持され、高温環境のもとでも残存高さを正
確に知ることができる。
【図１】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
１の実施例を示す図である。
１の実施例を示す図である。
【図２】 本実施例のポーラスプラグで使用される各種
の導波棒状体及び接触子を示す斜視図である。
の導波棒状体及び接触子を示す斜視図である。
【図３】 導波棒状体に取り付けられた探触子と超音波
測長装置との接続関係を示す説明図である。
測長装置との接続関係を示す説明図である。
【図４】 初期状態における超音波測長装置での測定例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】 ポーラスプラグ溶失時の超音波測長装置での
測定例を示す説明図である。
測定例を示す説明図である。
【図６】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
２の実施例の要部を示す図である。
２の実施例の要部を示す図である。
【図７】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
３の実施例の要部を示す図である。
３の実施例の要部を示す図である。
【図８】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
４の実施例の要部を示す図である。
４の実施例の要部を示す図である。
【図９】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
５の実施例の要部を示す図である。
５の実施例の要部を示す図である。
【図１０】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの
第６の実施例の要部を示す図である。
第６の実施例の要部を示す図である。
【図１１】 第６の実施例における初期状態における超
音波測長装置での測定例を示す説明図である。
音波測長装置での測定例を示す説明図である。
【図１２】 第６の実施例におけるポーラスプラグ溶失
時の超音波測長装置での測定例を示す説明図である。
時の超音波測長装置での測定例を示す説明図である。
１：取鍋底板、２：パーマれんが、３：取鍋底れんが、
４：貫通孔、５：透孔、６：受けれんが、７：受け金
物、８：ポーラスプラグ、９：ポーラスエレメント、９
ａ：長溝、１０：キャスタブル、１０ａ：長溝、１１：
メタルケース、１１ａ：透孔、１２：プラグ本体、１
３：ガス吹き込みパイプ、１４：導波棒状体、１４ａ：
初期端面、１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ：切り込み、１４
ｅ：測定端面、１５：プラグ受けれんが、１５ａ：貫通
孔、１５ｂ：長溝、１６：高さ調整ディスク、１７：押
さえ金物、１７ａ：翼部、１８：探触子、１９：超音波
測長装置、１９ａ：ブラウン管、２０：導波棒状体、２
０ａ：初期端面
４：貫通孔、５：透孔、６：受けれんが、７：受け金
物、８：ポーラスプラグ、９：ポーラスエレメント、９
ａ：長溝、１０：キャスタブル、１０ａ：長溝、１１：
メタルケース、１１ａ：透孔、１２：プラグ本体、１
３：ガス吹き込みパイプ、１４：導波棒状体、１４ａ：
初期端面、１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ：切り込み、１４
ｅ：測定端面、１５：プラグ受けれんが、１５ａ：貫通
孔、１５ｂ：長溝、１６：高さ調整ディスク、１７：押
さえ金物、１７ａ：翼部、１８：探触子、１９：超音波
測長装置、１９ａ：ブラウン管、２０：導波棒状体、２
０ａ：初期端面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 溶融金属容器用ポーラスプラグの構造
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、取鍋等の溶融金属容器
に用いられるポーラスプラグの構造に関し、特に、残存
高さの実測を可能としたポーラスプラグの構造に関す
る。
に用いられるポーラスプラグの構造に関し、特に、残存
高さの実測を可能としたポーラスプラグの構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ポーラスプラグは、たとえば、取鍋等の
溶融金属容器の底部に配置され、溶融金属中にガスを吹
き込むために使用されている。ポーラスプラグは、通気
性の高い耐火物から形成されており、その先端は溶融金
属内に露出している。このため、ポーラスプラグの先端
は高熱により溶失し残存高さが順次短くなる。ポーラス
プラグの長さが限界値よりも短くなると、ポーラスプラ
グの取り付け部から溶融金属が漏れるため、甚大な損害
が発生する。
溶融金属容器の底部に配置され、溶融金属中にガスを吹
き込むために使用されている。ポーラスプラグは、通気
性の高い耐火物から形成されており、その先端は溶融金
属内に露出している。このため、ポーラスプラグの先端
は高熱により溶失し残存高さが順次短くなる。ポーラス
プラグの長さが限界値よりも短くなると、ポーラスプラ
グの取り付け部から溶融金属が漏れるため、甚大な損害
が発生する。
【０００３】容器内のポーラスプラグの溶失状態は直接
目視で確認することができないので、操業時間等から溶
失状態を推測してポーラスプラグを交換する必要があ
る。しかしながら、ポーラスプラグの溶失量は、各種の
操業条件によって異なるため、安全性を考えると早めに
ポーラスプラグを交換する必要がある。このため、本来
は未だ使用可能であるにも拘わらず交換することにな
り、経済性が悪いという問題があった。
目視で確認することができないので、操業時間等から溶
失状態を推測してポーラスプラグを交換する必要があ
る。しかしながら、ポーラスプラグの溶失量は、各種の
操業条件によって異なるため、安全性を考えると早めに
ポーラスプラグを交換する必要がある。このため、本来
は未だ使用可能であるにも拘わらず交換することにな
り、経済性が悪いという問題があった。
【０００４】一方、高炉、加熱炉等の各種炉において、
超音波の反射を利用して炉壁の脱落を検知する方法が、
特開昭５５−１６２５９３号公報で知られている。同公
報に記載の炉壁脱落検知方法は、炉壁中に検知棒を水平
方向に埋め込み、この検知棒に炉外から超音波を入射
し、反射信号の変化から炉壁の脱落に伴って生じる検知
棒の曲がり状態を検出し、これから炉壁の脱落状態を知
るようにしたものである。
超音波の反射を利用して炉壁の脱落を検知する方法が、
特開昭５５−１６２５９３号公報で知られている。同公
報に記載の炉壁脱落検知方法は、炉壁中に検知棒を水平
方向に埋め込み、この検知棒に炉外から超音波を入射
し、反射信号の変化から炉壁の脱落に伴って生じる検知
棒の曲がり状態を検出し、これから炉壁の脱落状態を知
るようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の炉壁脱落検知方法においては、検知棒の曲が
り状態から炉壁の脱落状態を検出しているので、炉壁が
脱落したにも拘わらず検知棒が曲がらないような場合は
検出できない。また、検知棒は脱落した炉壁の重みで曲
がるのであるから、検知棒の配置方向は水平方向に制限
される。更に、炉壁の脱落に伴い検知棒が溶融金属に接
触する状態になると、検知棒が非常な高温となり、検知
棒の超音波伝播特性が低下してしまい正確な測定を行う
ことができなくなる。また、検知棒が炉壁内に完全に埋
設されている状態と、検知棒が溶融金属に対して露出し
ている状態とでは検知棒の温度が変化するため、超音波
伝播特性も変化してしまいこの点からも正確な測定が困
難となるという問題がある。したがって、上記公報に記
載の炉壁脱落検知方法をそのままポーラスプラグの残存
高さの検出に使用することはできない。
報に記載の炉壁脱落検知方法においては、検知棒の曲が
り状態から炉壁の脱落状態を検出しているので、炉壁が
脱落したにも拘わらず検知棒が曲がらないような場合は
検出できない。また、検知棒は脱落した炉壁の重みで曲
がるのであるから、検知棒の配置方向は水平方向に制限
される。更に、炉壁の脱落に伴い検知棒が溶融金属に接
触する状態になると、検知棒が非常な高温となり、検知
棒の超音波伝播特性が低下してしまい正確な測定を行う
ことができなくなる。また、検知棒が炉壁内に完全に埋
設されている状態と、検知棒が溶融金属に対して露出し
ている状態とでは検知棒の温度が変化するため、超音波
伝播特性も変化してしまいこの点からも正確な測定が困
難となるという問題がある。したがって、上記公報に記
載の炉壁脱落検知方法をそのままポーラスプラグの残存
高さの検出に使用することはできない。
【０００６】そこで本発明は、超音波を使用してポーラ
スプラグの残存高さを正確に検出することを目的とす
る。
スプラグの残存高さを正確に検出することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属容器用
ポーラスプラグの構造は、前記目的を達成するため、ポ
ーラスプラグと同程度の進度で溶失する超音波測長用の
導波棒状体をポーラスプラグと一体に配設したことを特
徴とする。
ポーラスプラグの構造は、前記目的を達成するため、ポ
ーラスプラグと同程度の進度で溶失する超音波測長用の
導波棒状体をポーラスプラグと一体に配設したことを特
徴とする。
【０００８】前記超音波測長用の導波棒状体は、その一
端面が炉内に露出し他端面が炉外に露出した状態で配設
することができる。
端面が炉内に露出し他端面が炉外に露出した状態で配設
することができる。
【０００９】また、本発明の溶融金属容器用ポーラスプ
ラグの構造は、超音波測長用の導波棒状体が、その一端
面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れたポ
ーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態で
配設することもできる。
ラグの構造は、超音波測長用の導波棒状体が、その一端
面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れたポ
ーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態で
配設することもできる。
【００１０】
【作用】本発明においては、操業に伴い高熱によりポー
ラスプラグが溶失してその高さが減少すると、超音波測
長用の導波棒状体も同様に溶失してその長さが短くな
る。炉外から超音波を導波棒状体に与えると反射超音波
の状態は導波棒状体の長さに応じて変化する。したがっ
て、反射超音波の状態を測定することにより、ポーラス
プラグの残存高さが判る。また、ポーラスプラグにはガ
スが通過するので、ポーラスプラグに一体に設けられた
導波棒状体はこのガスにより冷却され、良好な超音波伝
播特性が維持されるため溶鋼部と導波棒状体の境界が鮮
明に検知できる。
ラスプラグが溶失してその高さが減少すると、超音波測
長用の導波棒状体も同様に溶失してその長さが短くな
る。炉外から超音波を導波棒状体に与えると反射超音波
の状態は導波棒状体の長さに応じて変化する。したがっ
て、反射超音波の状態を測定することにより、ポーラス
プラグの残存高さが判る。また、ポーラスプラグにはガ
スが通過するので、ポーラスプラグに一体に設けられた
導波棒状体はこのガスにより冷却され、良好な超音波伝
播特性が維持されるため溶鋼部と導波棒状体の境界が鮮
明に検知できる。
【００１１】また、超音波測長用の導波棒状体が、その
一端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れ
た状態で配設されている場合には、操業開始時には導波
棒状体の一端面は高温の溶融金属と接触する位置にな
く、導波棒状体の周囲を流れるガスによる冷却効果のた
めそれほど高温とならず一端面は超音波の反射面として
十分機能し大きな反射波が得られる。ポーラスプラグが
溶失して導波棒状体の一端面に到ると導波棒状体の一端
面が高温となり溶失して超音波の反射面として十分機能
しなくなり反射波が小さくなる。すなわち、ポーラスプ
ラグの残存高さが使用限界に達すると反射波の大きさが
急激に減少する。したがって、反射超音波の大小を測定
することにより、ポーラスプラグが残存高さに達したか
否かが判る。
一端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れ
た状態で配設されている場合には、操業開始時には導波
棒状体の一端面は高温の溶融金属と接触する位置にな
く、導波棒状体の周囲を流れるガスによる冷却効果のた
めそれほど高温とならず一端面は超音波の反射面として
十分機能し大きな反射波が得られる。ポーラスプラグが
溶失して導波棒状体の一端面に到ると導波棒状体の一端
面が高温となり溶失して超音波の反射面として十分機能
しなくなり反射波が小さくなる。すなわち、ポーラスプ
ラグの残存高さが使用限界に達すると反射波の大きさが
急激に減少する。したがって、反射超音波の大小を測定
することにより、ポーラスプラグが残存高さに達したか
否かが判る。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。
本発明の特徴を具体的に説明する。
【００１３】図１は、本発明の溶融金属容器用ポーラス
プラグの第１の実施例を示しており、同図（ａ）はポー
ラスプラグの上端面図、同図（ｂ）はポーラスプラグの
断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図を示
す。本実施例においては、溶融金属容器として取鍋が使
用されており、取鍋の底部にポーラスプラグが取り付け
られている。
プラグの第１の実施例を示しており、同図（ａ）はポー
ラスプラグの上端面図、同図（ｂ）はポーラスプラグの
断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＩ−Ｉ線断面図を示
す。本実施例においては、溶融金属容器として取鍋が使
用されており、取鍋の底部にポーラスプラグが取り付け
られている。
【００１４】取鍋底板１の上にはパーマれんが２及び取
鍋底れんが３が積層されている。取鍋底板１、パーマれ
んが２及び取鍋底れんが３には、ポーラスプラグを貫通
させるための貫通孔４が形成され、また、取鍋底れんが
３の貫通孔４に対応する部分には、円錐状の透孔５を有
する受けれんが６が設けられている。また、取鍋底板１
の貫通孔４に対応する部分の下面にはポーラスプラグを
着脱自在に取り付けるための受け金物７が、溶接等によ
り固定されている。
鍋底れんが３が積層されている。取鍋底板１、パーマれ
んが２及び取鍋底れんが３には、ポーラスプラグを貫通
させるための貫通孔４が形成され、また、取鍋底れんが
３の貫通孔４に対応する部分には、円錐状の透孔５を有
する受けれんが６が設けられている。また、取鍋底板１
の貫通孔４に対応する部分の下面にはポーラスプラグを
着脱自在に取り付けるための受け金物７が、溶接等によ
り固定されている。
【００１５】ポーラスプラグ８は、通気性の高い高アル
ミナ質れんが等の耐火物からなる丸棒状のポーラスエレ
メント９と、このポーラスエレメント９の外周に設けら
れた略円錐状のキャスタブル１０と、このキャスタブル
１０を上端部を除いて気密状態で覆う略円錐状メタルケ
ース１１とからなるプラグ本体１２を備えており、メタ
ルケース１１の底面にはガス吹き込みパイプ１３が連結
されている。
ミナ質れんが等の耐火物からなる丸棒状のポーラスエレ
メント９と、このポーラスエレメント９の外周に設けら
れた略円錐状のキャスタブル１０と、このキャスタブル
１０を上端部を除いて気密状態で覆う略円錐状メタルケ
ース１１とからなるプラグ本体１２を備えており、メタ
ルケース１１の底面にはガス吹き込みパイプ１３が連結
されている。
【００１６】更に、超音波に対して良好な伝播特性を有
し且つポーラスプラグ８と同程度の進度で溶失する超音
波測長用の導波棒状体１４が、ポーラスプラグ８の内部
に一体化して配設されている。具体的には、鋼、ＳＵ
Ｓ、非鉄金属、合金、ファインセラミックス（緻密
質）、溶融セラミックス（ガラス，石英等を含む）等の
何れかからなる導波棒状体１４が、ポーラスエレメント
９に沿ってキャスタブル１０の内周部に埋め込まれてい
る。導波棒状体１４は、メタルケース１１の底部に形成
された透孔１１ａを介して下方に引き出されている。メ
タルケース１１と導波棒状体１４とのシール構造は、可
能であれば溶接が望ましく、不可であればセラミックフ
ァイバーを用いたシールとするが、気密性が保持できれ
ばキャスタブル１０のみでもよい。
し且つポーラスプラグ８と同程度の進度で溶失する超音
波測長用の導波棒状体１４が、ポーラスプラグ８の内部
に一体化して配設されている。具体的には、鋼、ＳＵ
Ｓ、非鉄金属、合金、ファインセラミックス（緻密
質）、溶融セラミックス（ガラス，石英等を含む）等の
何れかからなる導波棒状体１４が、ポーラスエレメント
９に沿ってキャスタブル１０の内周部に埋め込まれてい
る。導波棒状体１４は、メタルケース１１の底部に形成
された透孔１１ａを介して下方に引き出されている。メ
タルケース１１と導波棒状体１４とのシール構造は、可
能であれば溶接が望ましく、不可であればセラミックフ
ァイバーを用いたシールとするが、気密性が保持できれ
ばキャスタブル１０のみでもよい。
【００１７】導波棒状体１４には、図２（ａ），（ｂ）
に示すように、炉内に露出する初期端面１４ａから一定
間隔Ｌで、たとえば、５０ｍｍ間隔で小さな三角形の切
り込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されている。最も
基端側、すなわち、測定端面１４ｅ側の切り込み１４ｄ
は、ポーラスプラグ８の残存高さの限界位置に形成され
ている。
に示すように、炉内に露出する初期端面１４ａから一定
間隔Ｌで、たとえば、５０ｍｍ間隔で小さな三角形の切
り込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成されている。最も
基端側、すなわち、測定端面１４ｅ側の切り込み１４ｄ
は、ポーラスプラグ８の残存高さの限界位置に形成され
ている。
【００１８】プラグ本体１２の下方にはプラグ受けれん
が１５が設けられ、このプラグ受けれんが１５に対して
所望枚数の高さ調整ディスク１６を介して押さえ金物１
７が押さえつけられる。
が１５が設けられ、このプラグ受けれんが１５に対して
所望枚数の高さ調整ディスク１６を介して押さえ金物１
７が押さえつけられる。
【００１９】プラグ受けれんが１５には、図１（ｃ）に
示すように、その中心にガス吹き込みパイプ１３を通過
させるための貫通孔１５ａと、導波棒状体１４を通過さ
せるために貫通孔１５ａと連通して設けられた長溝１５
ｂが形成されており、前記ガス吹き込みパイプ１３及び
導波棒状体１４は、プラグ受けれんが１５、高さ調整デ
ィスク１６及び押さえ金物１７を貫通して容器外に引き
出される。
示すように、その中心にガス吹き込みパイプ１３を通過
させるための貫通孔１５ａと、導波棒状体１４を通過さ
せるために貫通孔１５ａと連通して設けられた長溝１５
ｂが形成されており、前記ガス吹き込みパイプ１３及び
導波棒状体１４は、プラグ受けれんが１５、高さ調整デ
ィスク１６及び押さえ金物１７を貫通して容器外に引き
出される。
【００２０】前記押さえ金物１７と前記受け金物７はバ
ヨネット構造を有しており、押さえ金物１７に設けられ
た翼部１７ａを受け金物７に形成された切欠部 (図示せ
ず)に一致させた状態で、プラグ本体１２、プラグ受け
れんが１５、高さ調整ディスク１６及び押さえ金物１７
からなるポーラスプラグ８を、受けれんが６に押しつけ
て回転することにより、取鍋に対してポーラスプラグ８
が取り付けられる。
ヨネット構造を有しており、押さえ金物１７に設けられ
た翼部１７ａを受け金物７に形成された切欠部 (図示せ
ず)に一致させた状態で、プラグ本体１２、プラグ受け
れんが１５、高さ調整ディスク１６及び押さえ金物１７
からなるポーラスプラグ８を、受けれんが６に押しつけ
て回転することにより、取鍋に対してポーラスプラグ８
が取り付けられる。
【００２１】導波棒状体１４の引き出し側端部、すなわ
ち、測定端面１４ｅ（図２（ａ）参照）には、超音波ト
ランスジューサからなる探触子１８が取り付けられてお
り、この探触子１８は、図３に示すように超音波測長装
置１９に接続されている。超音波測長装置１９により探
触子１８が所定周期で駆動され、探触子１８からの超音
波が導波棒状体１４に対して送信される。また、導波棒
状体１４からの反射波は探触子１８で検出されて超音波
測長装置１９に送られブラウン管１９ａで反射の状態が
測定される。
ち、測定端面１４ｅ（図２（ａ）参照）には、超音波ト
ランスジューサからなる探触子１８が取り付けられてお
り、この探触子１８は、図３に示すように超音波測長装
置１９に接続されている。超音波測長装置１９により探
触子１８が所定周期で駆動され、探触子１８からの超音
波が導波棒状体１４に対して送信される。また、導波棒
状体１４からの反射波は探触子１８で検出されて超音波
測長装置１９に送られブラウン管１９ａで反射の状態が
測定される。
【００２２】導波棒状体１４の断面は可及的に小さくす
ることが好ましいが、探触子１８との接触面に比して小
さすぎると探触子１８から送信される超音波が導波棒状
体１４内へ伝達されにくくなる場合がある。この場合に
は、導波棒状体１４の引き出し側端部の測定端面１４ｅ
を大きくするため、側端部近傍を図２（ｃ），（ｄ）に
示すようにテーパ状とするか、もしくは、同図（ｅ），
（ｆ）に示すように探触子１８の接触面をテーパ形状と
して小さくする必要がある。また、探触子１８を常時測
定端面１４ｅに取り付けておくのではなく、測定が必要
な場合にのみ押し当てるようにしてもよい。
ることが好ましいが、探触子１８との接触面に比して小
さすぎると探触子１８から送信される超音波が導波棒状
体１４内へ伝達されにくくなる場合がある。この場合に
は、導波棒状体１４の引き出し側端部の測定端面１４ｅ
を大きくするため、側端部近傍を図２（ｃ），（ｄ）に
示すようにテーパ状とするか、もしくは、同図（ｅ），
（ｆ）に示すように探触子１８の接触面をテーパ形状と
して小さくする必要がある。また、探触子１８を常時測
定端面１４ｅに取り付けておくのではなく、測定が必要
な場合にのみ押し当てるようにしてもよい。
【００２３】次に、上述した溶融金属容器用ポーラスプ
ラグ８の動作を説明する。
ラグ８の動作を説明する。
【００２４】導波棒状体１４の測定端面１４ｅに取り付
けられた探触子１８は、超音波測長装置１９により所定
周期で駆動され、探触子１８で発生した超音波は導波棒
状体１４に沿って進み、主として端面１４ａで反射し、
一部は導波棒状体１４に形成された切り込み１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄで反射する。導波棒状体１４からの反射超
音波は、探触子１８で電気信号に変換され超音波測長装
置１９に送られる。超音波測長装置１９では、横軸を時
間軸とし縦軸を反射強度として表示するブラウン管１９
ａで超音波の反射状態を測定する。
けられた探触子１８は、超音波測長装置１９により所定
周期で駆動され、探触子１８で発生した超音波は導波棒
状体１４に沿って進み、主として端面１４ａで反射し、
一部は導波棒状体１４に形成された切り込み１４ｂ，１
４ｃ，１４ｄで反射する。導波棒状体１４からの反射超
音波は、探触子１８で電気信号に変換され超音波測長装
置１９に送られる。超音波測長装置１９では、横軸を時
間軸とし縦軸を反射強度として表示するブラウン管１９
ａで超音波の反射状態を測定する。
【００２５】初期状態においては、超音波は、主として
導波棒状体１４の初期端面１４ａで反射するため、図４
に示すように導波棒状体１４の初期端面１４ａに対応す
る位置に振幅の大きな反射波ＰT が観測される。また、
切り込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで発生する小さな反射
波Ｐb ，Ｐc ，Ｐd も観測される。
導波棒状体１４の初期端面１４ａで反射するため、図４
に示すように導波棒状体１４の初期端面１４ａに対応す
る位置に振幅の大きな反射波ＰT が観測される。また、
切り込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで発生する小さな反射
波Ｐb ，Ｐc ，Ｐd も観測される。
【００２６】操業開始に伴い、高熱によりポーラスプラ
グ８の先端が溶失するとともに導波棒状体１４の先端も
溶失する。したがって、ポーラスプラグ８の残存高さが
短くなるにつれて導波棒状体１４の長さも短くなる。こ
のため、超音波の反射時間が短くなり、図５に示すよう
に導波棒状体１４の端部で発生する振幅の大きな反射波
ＰT の位置が、送信端側（図において左側）に移動す
る。この反射波ＰT の位置を超音波測長装置１９で観測
することにより、ポーラスプラグ８の残存高さを知るこ
とができる。このとき、導波棒状体１４の端部で発生す
る振幅の大きな反射波ＰT の他に切り込み１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄで発生する一定間隔の振幅の小さな反射波Ｐ
b ，Ｐc ，Ｐd （図４参照）も観測されるので、これら
の反射波を参照することによりポーラスプラグ８の残存
高さを正確に知ることができる。そして、ポーラスプラ
グ８の残存高さが限界に達したら、すなわち、反射波Ｐ
T の位置が反射波Ｐd の位置に到ったら、ポーラスプラ
グ８を交換する。
グ８の先端が溶失するとともに導波棒状体１４の先端も
溶失する。したがって、ポーラスプラグ８の残存高さが
短くなるにつれて導波棒状体１４の長さも短くなる。こ
のため、超音波の反射時間が短くなり、図５に示すよう
に導波棒状体１４の端部で発生する振幅の大きな反射波
ＰT の位置が、送信端側（図において左側）に移動す
る。この反射波ＰT の位置を超音波測長装置１９で観測
することにより、ポーラスプラグ８の残存高さを知るこ
とができる。このとき、導波棒状体１４の端部で発生す
る振幅の大きな反射波ＰT の他に切り込み１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄで発生する一定間隔の振幅の小さな反射波Ｐ
b ，Ｐc ，Ｐd （図４参照）も観測されるので、これら
の反射波を参照することによりポーラスプラグ８の残存
高さを正確に知ることができる。そして、ポーラスプラ
グ８の残存高さが限界に達したら、すなわち、反射波Ｐ
T の位置が反射波Ｐd の位置に到ったら、ポーラスプラ
グ８を交換する。
【００２７】超音波の反射を利用してポーラスプラグ８
の残存高さを知るためには、導波棒状体１４は超音波を
良好に伝播するものでなくてはならない。すなわち、炉
内端面はもちろん、各部分が充分な硬度を有していなけ
ればならない。導波棒状体１４は、溶融金属に接触した
状態で配置されているので非常に高温になる。一般に物
質は高温になると硬度が低下するため、超音波の伝播効
率や反射効率が低下する。ここで本実施例においては、
導波棒状体１４を、ガスが通過するポーラスプラグ８と
一体に設けているので、ポーラスプラグ８を通過するガ
スにより導波棒状体１４が冷却され、導波棒状体１４の
硬度が維持され超音波を良好に伝播・反射することがで
きる。
の残存高さを知るためには、導波棒状体１４は超音波を
良好に伝播するものでなくてはならない。すなわち、炉
内端面はもちろん、各部分が充分な硬度を有していなけ
ればならない。導波棒状体１４は、溶融金属に接触した
状態で配置されているので非常に高温になる。一般に物
質は高温になると硬度が低下するため、超音波の伝播効
率や反射効率が低下する。ここで本実施例においては、
導波棒状体１４を、ガスが通過するポーラスプラグ８と
一体に設けているので、ポーラスプラグ８を通過するガ
スにより導波棒状体１４が冷却され、導波棒状体１４の
硬度が維持され超音波を良好に伝播・反射することがで
きる。
【００２８】導波棒状体１４の端部は溶融金属に接触し
たり、或いは、ごく近傍にあるため、ガスによる冷却が
不十分となり、超音波を良好に反射しなくなる場合があ
る。この場合には、端面からの反射波ＰT がブラウン管
１９ａで観察されにくくなるが、冷却が十分である切り
込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄからの反射波Ｐb ，Ｐc，
Ｐd は明瞭であり、ポーラスプラグ８の残存部が少なく
とも切り込み１４ｂを含んでいることが確認できる。
たり、或いは、ごく近傍にあるため、ガスによる冷却が
不十分となり、超音波を良好に反射しなくなる場合があ
る。この場合には、端面からの反射波ＰT がブラウン管
１９ａで観察されにくくなるが、冷却が十分である切り
込み１４ｂ，１４ｃ，１４ｄからの反射波Ｐb ，Ｐc，
Ｐd は明瞭であり、ポーラスプラグ８の残存部が少なく
とも切り込み１４ｂを含んでいることが確認できる。
【００２９】上述した第１の実施例においては、導波棒
状体１４を、ポーラスエレメント９に沿ってキャスタブ
ル１０の内周部に埋め込んだが、この構造に限定される
ものではなく、以下に述べるように各種の構造を取り得
る。なお、第１の実施例と対応する部材等には同一符号
を付している。
状体１４を、ポーラスエレメント９に沿ってキャスタブ
ル１０の内周部に埋め込んだが、この構造に限定される
ものではなく、以下に述べるように各種の構造を取り得
る。なお、第１の実施例と対応する部材等には同一符号
を付している。
【００３０】図６（ａ），（ｂ）は、本発明のポーラス
プラグの第２の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、ポーラスエレメント９の外周に軸に沿って長
溝９ａが形成され、この長溝９ａの中に導波棒状体１４
が収納されている。
プラグの第２の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、ポーラスエレメント９の外周に軸に沿って長
溝９ａが形成され、この長溝９ａの中に導波棒状体１４
が収納されている。
【００３１】図７（ａ），（ｂ）は、本発明のポーラス
プラグの第３の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、導波棒状体１４はポーラスエレメント９の中
心軸を貫通して設けられており、ガス吹き込みパイプ１
３の側壁から外部に導出されている。
プラグの第３の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、導波棒状体１４はポーラスエレメント９の中
心軸を貫通して設けられており、ガス吹き込みパイプ１
３の側壁から外部に導出されている。
【００３２】図８は、本発明のポーラスプラグの第４の
実施例の断面図を示しており、導波棒状体１４はポーラ
スエレメント９から離れた状態でキャスタブル１０の中
を貫通して設けられており、メタルケース１１の底面か
ら外部に導出されている。
実施例の断面図を示しており、導波棒状体１４はポーラ
スエレメント９から離れた状態でキャスタブル１０の中
を貫通して設けられており、メタルケース１１の底面か
ら外部に導出されている。
【００３３】図９は、本発明のポーラスプラグの第５の
実施例の断面図を示しており、キャスタブル１０の外周
に軸に沿って長溝１０ａが形成され、この長溝１０ａの
中に導波棒状体１４がメタルケース１１に内接した状態
で収納されており、メタルケース１１の底面から外部に
導出されている。なお、導波棒状体１４はメタルケース
１１に外接した状態で設けてもよい。
実施例の断面図を示しており、キャスタブル１０の外周
に軸に沿って長溝１０ａが形成され、この長溝１０ａの
中に導波棒状体１４がメタルケース１１に内接した状態
で収納されており、メタルケース１１の底面から外部に
導出されている。なお、導波棒状体１４はメタルケース
１１に外接した状態で設けてもよい。
【００３４】上述した各実施例においては、超音波測長
用の導波棒状体１４が、その一端面が炉内に露出し他端
面が炉外に露出した状態で配設されているが、図１０に
示す第６の実施例のように、導波棒状体２０を、その一
端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れた
ポーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態
で配設することもできる。但し、導波棒状体２０は、溶
失するもので有りさえすれば、必ずしもポーラスプラグ
と同程度の進度で溶失する材料でなくてもよい。
用の導波棒状体１４が、その一端面が炉内に露出し他端
面が炉外に露出した状態で配設されているが、図１０に
示す第６の実施例のように、導波棒状体２０を、その一
端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れた
ポーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態
で配設することもできる。但し、導波棒状体２０は、溶
失するもので有りさえすれば、必ずしもポーラスプラグ
と同程度の進度で溶失する材料でなくてもよい。
【００３５】図１０に示す第６の実施例においては、導
波棒状体２０の初期端面２０ａは炉内に露出しておら
ず、ポーラスプラグの先端から所定距離Ｍだけ後退した
位置にあり、初期端面２０ａはポーラスエレメント９内
に埋設された状態にある。所定距離Ｍは、ポーラスプラ
グの初期高さから使用限界高さを減じた距離に相当して
いる。
波棒状体２０の初期端面２０ａは炉内に露出しておら
ず、ポーラスプラグの先端から所定距離Ｍだけ後退した
位置にあり、初期端面２０ａはポーラスエレメント９内
に埋設された状態にある。所定距離Ｍは、ポーラスプラ
グの初期高さから使用限界高さを減じた距離に相当して
いる。
【００３６】操業開始時には、導波棒状体２０の初期端
面２０ａは溶融金属に接触していないので、初期端面２
０ａはそれほど高温にならない。したがって、初期端面
２０ａは超音波の反射面として十分機能し、図１１に示
すように大きな反射波ＰT が得られる。ポーラスプラグ
が溶失して初期端面２０ａが溶融金属に露出したり露出
直前の状態になると、初期端面２０ａが高温となって溶
失し始めるとともに超音波の反射面として十分機能しな
くなり、図１２に示すように反射波ＰT ’が小さくなっ
たり、消失したりする。したがって、端面からの反射波
をブラウン管１９ａで観測しておけば、反射波の大きさ
が急激に減少した場合には、ポーラスプラグの残存高さ
が使用限界に達したことが判る。このように第６の実施
例においては、反射波の大小や有無だけを二値的に観測
すればよいので、ポーラスプラグの状態の判定を容易に
行うことができる。
面２０ａは溶融金属に接触していないので、初期端面２
０ａはそれほど高温にならない。したがって、初期端面
２０ａは超音波の反射面として十分機能し、図１１に示
すように大きな反射波ＰT が得られる。ポーラスプラグ
が溶失して初期端面２０ａが溶融金属に露出したり露出
直前の状態になると、初期端面２０ａが高温となって溶
失し始めるとともに超音波の反射面として十分機能しな
くなり、図１２に示すように反射波ＰT ’が小さくなっ
たり、消失したりする。したがって、端面からの反射波
をブラウン管１９ａで観測しておけば、反射波の大きさ
が急激に減少した場合には、ポーラスプラグの残存高さ
が使用限界に達したことが判る。このように第６の実施
例においては、反射波の大小や有無だけを二値的に観測
すればよいので、ポーラスプラグの状態の判定を容易に
行うことができる。
【００３７】第６の実施例においては、高熱により導波
棒状体２０の初期端面２０ａの反射特性が大幅に劣化す
ることを積極的に利用し、反射波の大小でポーラスプラ
グの残存高さが使用限界に達したか否かを判別してい
る。したがって、炉内に溶融金属が存在する高温状態に
おいて、ポーラスプラグの状態を確実に検出することが
できる。
棒状体２０の初期端面２０ａの反射特性が大幅に劣化す
ることを積極的に利用し、反射波の大小でポーラスプラ
グの残存高さが使用限界に達したか否かを判別してい
る。したがって、炉内に溶融金属が存在する高温状態に
おいて、ポーラスプラグの状態を確実に検出することが
できる。
【００３８】なお、導波棒状体２０の配設構造は、図１
０に示される構造に限定されるものではなく、先に説明
した第１〜第５の実施例において、それぞれの導波棒状
体１４に代えて、初期端面２０ａが炉内に露出しない導
波棒状体２０を使用することができる。但し、操業開始
時に溶融金属が初期端面２０ａと接触しないように、導
波棒状体２０の初期端面２０ａとポーラスプラグの先端
との間の空間は、導波棒状体２０を囲む物質と同じ物
質、或いは他の適当な物質で埋めておく必要がある。
０に示される構造に限定されるものではなく、先に説明
した第１〜第５の実施例において、それぞれの導波棒状
体１４に代えて、初期端面２０ａが炉内に露出しない導
波棒状体２０を使用することができる。但し、操業開始
時に溶融金属が初期端面２０ａと接触しないように、導
波棒状体２０の初期端面２０ａとポーラスプラグの先端
との間の空間は、導波棒状体２０を囲む物質と同じ物
質、或いは他の適当な物質で埋めておく必要がある。
【００３９】また、上記各実施例においては、導波棒状
体はその下端がポーラスプラグ外に露出する位置まで一
体的に引き出された構造となっているが、導波棒状体は
必ずしもその伸延方向に一体に構成されている必要はな
い。
体はその下端がポーラスプラグ外に露出する位置まで一
体的に引き出された構造となっているが、導波棒状体は
必ずしもその伸延方向に一体に構成されている必要はな
い。
【００４０】図１３は、本発明のポーラスプラグの第７
の実施例の断面図を示しており、導波棒状体２０の下端
部はメタルケース１１の底面程度までしか伸延しておら
ず、測定が必要なときに、図１４（ａ）に示されるよう
な上端部に探触子１８が取り付けられた保持棒２１を矢
印で示すようにガス吹き込みパイプ１３の中に挿入し、
探触子１８を導波棒状体２０の下端部に押付けるように
してもよい。この場合には、導波棒状体の全長を短くす
ることができるので、導波性能が改善され、より安定し
た且つ高精度の測定を行うことができる。
の実施例の断面図を示しており、導波棒状体２０の下端
部はメタルケース１１の底面程度までしか伸延しておら
ず、測定が必要なときに、図１４（ａ）に示されるよう
な上端部に探触子１８が取り付けられた保持棒２１を矢
印で示すようにガス吹き込みパイプ１３の中に挿入し、
探触子１８を導波棒状体２０の下端部に押付けるように
してもよい。この場合には、導波棒状体の全長を短くす
ることができるので、導波性能が改善され、より安定し
た且つ高精度の測定を行うことができる。
【００４１】或いは、測定時に図１４（ｂ）に示される
ような下端部に探触子１８が取り付けられた導波棒状体
２０ｂをガス吹き込みパイプ１３の中に挿入し、導波棒
状体２０ｂの上端部を導波棒状体２０の下端部に押付け
るようにしてもよい。この場合には、探触子１８と熱源
との距離が離れるので、探触子１８として熱に弱いもの
も使用することができる。なお、符号２２は、探触子１
８と先に説明した超音波測長装置１９を電気的に接続す
るためのリード線である。
ような下端部に探触子１８が取り付けられた導波棒状体
２０ｂをガス吹き込みパイプ１３の中に挿入し、導波棒
状体２０ｂの上端部を導波棒状体２０の下端部に押付け
るようにしてもよい。この場合には、探触子１８と熱源
との距離が離れるので、探触子１８として熱に弱いもの
も使用することができる。なお、符号２２は、探触子１
８と先に説明した超音波測長装置１９を電気的に接続す
るためのリード線である。
【００４２】上述のように、保持棒２１や導波棒状体２
０ｂをパイプ１３内に挿入して、探触子１８や導波棒状
体２０ｂの先端を導波棒状体２０の下端部に押付ける場
合には、ガス吹き込みパイプ１３を利用して保持棒２１
や導波棒状体２０ｂの位置決めを行うことができる。
０ｂをパイプ１３内に挿入して、探触子１８や導波棒状
体２０ｂの先端を導波棒状体２０の下端部に押付ける場
合には、ガス吹き込みパイプ１３を利用して保持棒２１
や導波棒状体２０ｂの位置決めを行うことができる。
【００４３】たとえば、図１５に示すように、探触子１
８の周囲に円筒状の案内部材２３を設けるとともに、保
持棒２１の下端部近傍に環状の案内部材２４を設けるこ
とにより、保持棒２１をガス吹き込みパイプ１３の中に
挿入するときの位置決めを正確に行うことができる。な
お、案内部材２３，２４の外径は、パイプ１３の内径よ
り僅かに小さくされる。また、案内部材２３の上端部は
探触子１８の上面より上方に突出しており、その内周面
には上方に向かって広がる傾斜面２３ａが形成されてい
る。これにより、保持棒２１をガス吹き込みパイプ１３
の中に挿入するとき、導波棒状体２０の下端部が傾斜面
２３ａに当接して導波棒状体２０と保持棒２１の軸合わ
せが自動的に行われる。なお、同様な案内部材を、図１
４（ｂ）に示される導波棒状体２０ｂに対して設けるこ
とができる。
８の周囲に円筒状の案内部材２３を設けるとともに、保
持棒２１の下端部近傍に環状の案内部材２４を設けるこ
とにより、保持棒２１をガス吹き込みパイプ１３の中に
挿入するときの位置決めを正確に行うことができる。な
お、案内部材２３，２４の外径は、パイプ１３の内径よ
り僅かに小さくされる。また、案内部材２３の上端部は
探触子１８の上面より上方に突出しており、その内周面
には上方に向かって広がる傾斜面２３ａが形成されてい
る。これにより、保持棒２１をガス吹き込みパイプ１３
の中に挿入するとき、導波棒状体２０の下端部が傾斜面
２３ａに当接して導波棒状体２０と保持棒２１の軸合わ
せが自動的に行われる。なお、同様な案内部材を、図１
４（ｂ）に示される導波棒状体２０ｂに対して設けるこ
とができる。
【００４４】このようにガス吹き込みパイプ１３を利用
して保持棒２１や導波棒状体２０ｂを案内することによ
り、導波棒状体２０の軸に対して保持棒２１や導波棒状
体２０ｂが傾くことがなくなり、導波棒状体２０の下端
面に対して探触子１８の上端面や導波棒状体２０ｂの上
端面が密着することになり、超音波の伝播が良好に行わ
れる。
して保持棒２１や導波棒状体２０ｂを案内することによ
り、導波棒状体２０の軸に対して保持棒２１や導波棒状
体２０ｂが傾くことがなくなり、導波棒状体２０の下端
面に対して探触子１８の上端面や導波棒状体２０ｂの上
端面が密着することになり、超音波の伝播が良好に行わ
れる。
【００４５】上述のように導波棒状体２０の下端部をメ
タルケース１１の底面程度までしか伸延させない場合に
は、導波棒状体２０の下端部より下方に位置する高さ調
整ディスク１６、押さえ金具１７等の部品として従来の
ものを使用することができ、改造のための工数の増加や
コストの上昇を抑えることができる。また、導波棒状体
２０の下端部が常にガス吹き込みパイプ１３により囲ま
れているので、測定端面が外力から保護され傷つくこと
がない。
タルケース１１の底面程度までしか伸延させない場合に
は、導波棒状体２０の下端部より下方に位置する高さ調
整ディスク１６、押さえ金具１７等の部品として従来の
ものを使用することができ、改造のための工数の増加や
コストの上昇を抑えることができる。また、導波棒状体
２０の下端部が常にガス吹き込みパイプ１３により囲ま
れているので、測定端面が外力から保護され傷つくこと
がない。
【００４６】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、熱により溶失する超音波測長用の導波棒状体を使用
したので、容器の底部に設けられるポーラスプラグに関
しても残存高さを正確に知ることができ、使用限界の判
定を誤って甚大な損害が発生することを防止することが
できる。また、導波棒状体をポーラスプラグと一体に設
けているので、ポーラスプラグを通過するガスにより導
波棒状体が十分に冷却されて導波棒状体の良好な超音波
伝播特性が維持され、高温環境のもとでも残存高さを正
確に知ることができる。
は、熱により溶失する超音波測長用の導波棒状体を使用
したので、容器の底部に設けられるポーラスプラグに関
しても残存高さを正確に知ることができ、使用限界の判
定を誤って甚大な損害が発生することを防止することが
できる。また、導波棒状体をポーラスプラグと一体に設
けているので、ポーラスプラグを通過するガスにより導
波棒状体が十分に冷却されて導波棒状体の良好な超音波
伝播特性が維持され、高温環境のもとでも残存高さを正
確に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
１の実施例を示す図である。
１の実施例を示す図である。
【図２】 本実施例のポーラスプラグで使用される各種
の導波棒状体及び接触子を示す斜視図である。
の導波棒状体及び接触子を示す斜視図である。
【図３】 導波棒状体に取り付けられた探触子と超音波
測長装置との接続関係を示す説明図である。
測長装置との接続関係を示す説明図である。
【図４】 初期状態における超音波測長装置での測定例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】 ポーラスプラグ溶失時の超音波測長装置での
測定例を示す説明図である。
測定例を示す説明図である。
【図６】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
２の実施例の要部を示す図である。
２の実施例の要部を示す図である。
【図７】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
３の実施例の要部を示す図である。
３の実施例の要部を示す図である。
【図８】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
４の実施例の要部を示す図である。
４の実施例の要部を示す図である。
【図９】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
５の実施例の要部を示す図である。
５の実施例の要部を示す図である。
【図１０】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの
第６の実施例の要部を示す図である。
第６の実施例の要部を示す図である。
【図１１】 第６の実施例における初期状態における超
音波測長装置での測定例を示す説明図である。
音波測長装置での測定例を示す説明図である。
【図１２】 第６の実施例におけるポーラスプラグ溶失
時の超音波測長装置での測定例を示す説明図である。
時の超音波測長装置での測定例を示す説明図である。
【図１３】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの
第７の実施例の要部を示す図である。
第７の実施例の要部を示す図である。
【図１４】 第７の実施例において使用される探触子付
き保持棒及び探触子付き導波棒状体を示す図である。
き保持棒及び探触子付き導波棒状体を示す図である。
【図１５】 探触子付き保持棒に案内部材を設けた例を
示す図である。
示す図である。
【符号の説明】 １：取鍋底板、２：パーマれんが、３：取鍋底れんが、
４：貫通孔、５：透孔、６：受けれんが、７：受け金
物、８：ポーラスプラグ、９：ポーラスエレメント、９
ａ：長溝、１０：キャスタブル、１０ａ：長溝、１１：
メタルケース、１１ａ：透孔、１２：プラグ本体、１
３：ガス吹き込みパイプ、１４：導波棒状体、１４ａ：
初期端面、１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ：切り込み、１４
ｅ：測定端面、１５：プラグ受けれんが、１５ａ：貫通
孔、１５ｂ：長溝、１６：高さ調整ディスク、１７：押
さえ金物、１７ａ：翼部、１８：探触子、１９：超音波
測長装置、１９ａ：ブラウン管、２０，２０ｂ：導波棒
状体、２０ａ：初期端面、２１：保持棒、２２：リード
線、２３，２４：案内部材，２３ａ：傾斜面
４：貫通孔、５：透孔、６：受けれんが、７：受け金
物、８：ポーラスプラグ、９：ポーラスエレメント、９
ａ：長溝、１０：キャスタブル、１０ａ：長溝、１１：
メタルケース、１１ａ：透孔、１２：プラグ本体、１
３：ガス吹き込みパイプ、１４：導波棒状体、１４ａ：
初期端面、１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ：切り込み、１４
ｅ：測定端面、１５：プラグ受けれんが、１５ａ：貫通
孔、１５ｂ：長溝、１６：高さ調整ディスク、１７：押
さえ金物、１７ａ：翼部、１８：探触子、１９：超音波
測長装置、１９ａ：ブラウン管、２０，２０ｂ：導波棒
状体、２０ａ：初期端面、２１：保持棒、２２：リード
線、２３，２４：案内部材，２３ａ：傾斜面
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１３】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１４】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｂ 17/00 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 ポーラスプラグと同程度の進度で溶失す
る超音波測長用の導波棒状体をポーラスプラグと一体に
配設したことを特徴とする溶融金属容器用ポーラスプラ
グの構造。 - 【請求項２】 前記超音波測長用の導波棒状体が、その
一端面が炉内に露出し他端面が炉外に露出した状態で配
設されていることを特徴とする請求項１記載の溶融金属
容器用ポーラスプラグの構造。 - 【請求項３】 超音波測長用の導波棒状体が、その一端
面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れたポ
ーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態で
配設されていることを特徴とする溶融金属容器用ポーラ
スプラグの構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04095586A JP3128089B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 溶融金属容器用ポーラスプラグの構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04095586A JP3128089B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 溶融金属容器用ポーラスプラグの構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05285640A true JPH05285640A (ja) | 1993-11-02 |
| JP3128089B2 JP3128089B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=14141694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04095586A Expired - Fee Related JP3128089B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 溶融金属容器用ポーラスプラグの構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3128089B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100811627B1 (ko) * | 2006-01-05 | 2008-03-11 | 조선내화 주식회사 | 슬리브블럭을 구비한 버블링플러그 |
| CN105750535A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-07-13 | 安徽东升精密铸钢件有限公司 | 一种钢水浇铸用水口装置 |
| JP2019210510A (ja) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 黒崎播磨株式会社 | ガス吹込プラグ及びその取付構造 |
| CN114754710A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种水冷壁管背火侧测量向火侧内壁腐蚀的方法 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP04095586A patent/JP3128089B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100811627B1 (ko) * | 2006-01-05 | 2008-03-11 | 조선내화 주식회사 | 슬리브블럭을 구비한 버블링플러그 |
| CN105750535A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-07-13 | 安徽东升精密铸钢件有限公司 | 一种钢水浇铸用水口装置 |
| JP2019210510A (ja) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 黒崎播磨株式会社 | ガス吹込プラグ及びその取付構造 |
| CN114754710A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-07-15 | 西安热工研究院有限公司 | 一种水冷壁管背火侧测量向火侧内壁腐蚀的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3128089B2 (ja) | 2001-01-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |