JPH0560694A - プラズマ照射溶鋼直接分析装置 - Google Patents
プラズマ照射溶鋼直接分析装置Info
- Publication number
- JPH0560694A JPH0560694A JP22392791A JP22392791A JPH0560694A JP H0560694 A JPH0560694 A JP H0560694A JP 22392791 A JP22392791 A JP 22392791A JP 22392791 A JP22392791 A JP 22392791A JP H0560694 A JPH0560694 A JP H0560694A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- molten steel
- plasma
- plasma torch
- torch
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマを溶鋼に照射して、溶鋼成分を原子
化し発光スペクトルを分光分析することで、溶鋼成分を
直接分析すること。 【構成】 受光端が火点を指向した光ファイバを、プラ
ズマトーチの中空部に内蔵し、溶鋼にプラズマを照射し
て、光ファイバで火点からの光を受光して分光分析す
る。 【効果】 上記構成とすることで、湯面レベルの変動に
よる光ファイバの視野からの火点の外れがない。また、
同時に光ファイバを熱や粉塵から保護できる。
化し発光スペクトルを分光分析することで、溶鋼成分を
直接分析すること。 【構成】 受光端が火点を指向した光ファイバを、プラ
ズマトーチの中空部に内蔵し、溶鋼にプラズマを照射し
て、光ファイバで火点からの光を受光して分光分析す
る。 【効果】 上記構成とすることで、湯面レベルの変動に
よる光ファイバの視野からの火点の外れがない。また、
同時に光ファイバを熱や粉塵から保護できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼プロセスの操業管
理をより綿密に行うために必要な溶鋼中含有成分の分析
に関し、特に溶鋼表面に原子発光を励起して原子発光ス
ペクトルを分光分析装置で分析する事により溶鋼中成分
を測定する装置に関する。
理をより綿密に行うために必要な溶鋼中含有成分の分析
に関し、特に溶鋼表面に原子発光を励起して原子発光ス
ペクトルを分光分析装置で分析する事により溶鋼中成分
を測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼の含有成分の分析は、通常、溶鋼試
料をサンプラーで採取して得られたブロック試料を対象
に分析する方法が一般的であるが、サンプル採取から分
析結果を得るまでに時間と人手がかかる。これを改善す
るために例えば特開平２−２４２１４１号公報に見られ
るように溶鋼表面にプラズマを照射して溶鋼表面に原子
発光を励起して、プラズマ照射点（火点）からの光を、
光ファイバで分光分析装置に導入して、原子発光スペク
トルを分光分析して、溶鋼中成分を溶鋼サンプルの採取
を行う事無く、リアルタイムで測定する方法が提案され
ている。
料をサンプラーで採取して得られたブロック試料を対象
に分析する方法が一般的であるが、サンプル採取から分
析結果を得るまでに時間と人手がかかる。これを改善す
るために例えば特開平２−２４２１４１号公報に見られ
るように溶鋼表面にプラズマを照射して溶鋼表面に原子
発光を励起して、プラズマ照射点（火点）からの光を、
光ファイバで分光分析装置に導入して、原子発光スペク
トルを分光分析して、溶鋼中成分を溶鋼サンプルの採取
を行う事無く、リアルタイムで測定する方法が提案され
ている。
【０００３】上記の従来技術では、溶鋼表面に集束した
火点を、火点から離れた位置に設置した光ファイバで斜
め上方から観測する。その際、火点を光ファイバ視野内
に納めておくためには、溶鋼レベルから光ファイバまで
の高さを一定に保つ必要がある。
火点を、火点から離れた位置に設置した光ファイバで斜
め上方から観測する。その際、火点を光ファイバ視野内
に納めておくためには、溶鋼レベルから光ファイバまで
の高さを一定に保つ必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
成分調整中の溶鋼は、上面や下面からガス等が吹き込ま
れたり、投入物が投下されるなどの原因で湯面レベルが
変動するため、斜め上方向から観測している光ファイバ
の視野内から火点が外れるという問題点がある。この問
題点を明確にするため一例を図３に示す。たとえば、プ
ラズマトーチ１０と溶鋼１１表面との距離ｈ＝１０cmで
あり、通常の光ファイバ１（視野角Ω＝２°程度）を溶
鋼表面から１０cm上方で、火点を４５°の角度から観測
する位置に設定したとき、湯面レベル２０が上下に△ｈ
＝５mm変動しただけで、光ファイバの視野内から外れ、
観測が不能になることがわかる。このような位置ずれを
防止するために、湯面レベルの変動を数mm以内に安定し
て制御するには、耐火物内の圧力を流量調節弁により制
御する必要があった。また、分析にあたっては、光ファ
イバを溶鋼表面に近づける必要があるため、光ファイバ
が溶鋼からの熱や粉塵などでトラブルを起こすことがあ
った。
成分調整中の溶鋼は、上面や下面からガス等が吹き込ま
れたり、投入物が投下されるなどの原因で湯面レベルが
変動するため、斜め上方向から観測している光ファイバ
の視野内から火点が外れるという問題点がある。この問
題点を明確にするため一例を図３に示す。たとえば、プ
ラズマトーチ１０と溶鋼１１表面との距離ｈ＝１０cmで
あり、通常の光ファイバ１（視野角Ω＝２°程度）を溶
鋼表面から１０cm上方で、火点を４５°の角度から観測
する位置に設定したとき、湯面レベル２０が上下に△ｈ
＝５mm変動しただけで、光ファイバの視野内から外れ、
観測が不能になることがわかる。このような位置ずれを
防止するために、湯面レベルの変動を数mm以内に安定し
て制御するには、耐火物内の圧力を流量調節弁により制
御する必要があった。また、分析にあたっては、光ファ
イバを溶鋼表面に近づける必要があるため、光ファイバ
が溶鋼からの熱や粉塵などでトラブルを起こすことがあ
った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、プラズマト
ーチと受光端が該プラズマトーチの火点に指向した光フ
ァイバとを有して溶鋼中の成分を測定するプラズマ照射
溶鋼直接分析装置において、前記光ファイバをプラズマ
トーチの中空部に内蔵することを特徴とする。
ーチと受光端が該プラズマトーチの火点に指向した光フ
ァイバとを有して溶鋼中の成分を測定するプラズマ照射
溶鋼直接分析装置において、前記光ファイバをプラズマ
トーチの中空部に内蔵することを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記手段により、プラズマ照射による励起分子
の発光を、火点の直上から観測が実現できる。同時に光
ファイバが中空構造のプラズマトーチ内に内蔵されてい
るので、プラズマトーチの周囲の熱や粉塵から光ファイ
バを保護することができる。
の発光を、火点の直上から観測が実現できる。同時に光
ファイバが中空構造のプラズマトーチ内に内蔵されてい
るので、プラズマトーチの周囲の熱や粉塵から光ファイ
バを保護することができる。
【０００７】
【実施例】図１に本発明におけるプラズマトーチの構造
の一例を示す。光ファイバ１は中空構造の電極保持部８
の内部に設置されている。電極保持部８の先端には中空
電極２が装着されている。電極保持部８の周囲にはノズ
ル３が設置されている。電極保持部８とノズル３は各々
冷却水４により水冷される。電極保持部８とノズル３の
間にはプラズマを発生させるための作動ガス５が流され
る。光ファイバ１が内蔵された電極保持部８の中空部分
にはパージを目的として、通常は前記の作動ガス５と同
種のパージガス７を流す事もある。光ファイバ１は視野
がプラズマトーチ直下の火点を捉える事を目的として、
電極保持部８内にスペーサ６で固定されている。スペー
サ６は前記パージガスを流すために厚さ方向に通気穴を
設けてある。
の一例を示す。光ファイバ１は中空構造の電極保持部８
の内部に設置されている。電極保持部８の先端には中空
電極２が装着されている。電極保持部８の周囲にはノズ
ル３が設置されている。電極保持部８とノズル３は各々
冷却水４により水冷される。電極保持部８とノズル３の
間にはプラズマを発生させるための作動ガス５が流され
る。光ファイバ１が内蔵された電極保持部８の中空部分
にはパージを目的として、通常は前記の作動ガス５と同
種のパージガス７を流す事もある。光ファイバ１は視野
がプラズマトーチ直下の火点を捉える事を目的として、
電極保持部８内にスペーサ６で固定されている。スペー
サ６は前記パージガスを流すために厚さ方向に通気穴を
設けてある。
【０００８】図２に、本発明において、プラズマトーチ
として非移行型プラズマトーチを用いた場合の実施例を
示す。プラズマトーチ１０は溶鋼１１の上部に垂直方向
に設置される。プラズマトーチ１０は測定を行わない間
は昇降装置１３で上部待避位置に移動しておく。実際の
計測にあたっては、下端が開口した耐火物筒１９の内部
にプラズマトーチを設置し、耐火物を不活性ガスを排出
しながらスラグ層を通過して溶鋼中に浸漬して、スラグ
の影響を除去することが望ましい。測定を開始する際に
は、先ず図１のパージガス７と作動ガス５を流す。ガス
が流れた後にプラズマトーチ１０をプラズマ着火位置ま
で下降させる。着火位置では耐火物１９の下開口部が溶
鋼１１に浸漬し耐火物１９内の溶鋼１１がプラズマトー
チ１０から供給されるガスにより耐火物１９の周囲の溶
鋼湯面より押し下げられた状態となる。
として非移行型プラズマトーチを用いた場合の実施例を
示す。プラズマトーチ１０は溶鋼１１の上部に垂直方向
に設置される。プラズマトーチ１０は測定を行わない間
は昇降装置１３で上部待避位置に移動しておく。実際の
計測にあたっては、下端が開口した耐火物筒１９の内部
にプラズマトーチを設置し、耐火物を不活性ガスを排出
しながらスラグ層を通過して溶鋼中に浸漬して、スラグ
の影響を除去することが望ましい。測定を開始する際に
は、先ず図１のパージガス７と作動ガス５を流す。ガス
が流れた後にプラズマトーチ１０をプラズマ着火位置ま
で下降させる。着火位置では耐火物１９の下開口部が溶
鋼１１に浸漬し耐火物１９内の溶鋼１１がプラズマトー
チ１０から供給されるガスにより耐火物１９の周囲の溶
鋼湯面より押し下げられた状態となる。
【０００９】溶鋼成分の計測を行うには流量調整器１２
で作動ガス量を所定の値に調整した後、プラズマ電源１
５で先ず電極保持部８とノズル３の間にアーク放電１６
を発生させる。プラズマトーチ１０から噴射したプラズ
マジェットが溶鋼を照射する。火点１８からの光は電極
保持部８内に設置された光ファイバ１により分光分析器
へ導かれ溶鋼成分の分析が行われる。なお、実施例にお
いて、移行型プラズマトーチを用いても同様の効果が実
現できる。
で作動ガス量を所定の値に調整した後、プラズマ電源１
５で先ず電極保持部８とノズル３の間にアーク放電１６
を発生させる。プラズマトーチ１０から噴射したプラズ
マジェットが溶鋼を照射する。火点１８からの光は電極
保持部８内に設置された光ファイバ１により分光分析器
へ導かれ溶鋼成分の分析が行われる。なお、実施例にお
いて、移行型プラズマトーチを用いても同様の効果が実
現できる。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プラズ
マ照射による励起分子の発光を火点の直上から観測が実
現できるため、湯面レベルの変動の影響を受けることな
く溶鋼成分を分析できるので、特別な圧力の制御を必要
としない。また、同時に光ファイバを中空構造のプラズ
マトーチ内に内蔵されているので、特別の保護装置を用
いることなく、プラズマトーチの周囲の熱や粉塵からフ
ァイバを保護することができ、光ファイバの熱による損
傷や粉塵などの付着による汚れなどが防止できる。
マ照射による励起分子の発光を火点の直上から観測が実
現できるため、湯面レベルの変動の影響を受けることな
く溶鋼成分を分析できるので、特別な圧力の制御を必要
としない。また、同時に光ファイバを中空構造のプラズ
マトーチ内に内蔵されているので、特別の保護装置を用
いることなく、プラズマトーチの周囲の熱や粉塵からフ
ァイバを保護することができ、光ファイバの熱による損
傷や粉塵などの付着による汚れなどが防止できる。
【図１】本発明のプラズマトーチの一例の断面を示す。
【図２】本発明の非移行型プラズマトーチを使用した装
置の一例である。
置の一例である。
【図３】湯面レベルの変動と光ファイバの視野の関係を
示す概略図である。
示す概略図である。
１ 光ファイバ ２ 中空電極 ３ ノズル ４ 冷却水 ５ 作動ガス ６ 支持具 ７ パージガス ８ 電極保持部 ９ 分光分析装置 １０ プラズマトーチ １１ 溶鋼 １２ 流量調節器 １３ 昇降装置 １４ ガスボンベ １５ プラズマ電源 １６ アーク放電 １７ プラズマジェット １８ 火点 １９ 耐火物筒 ２０ 湯面レベル ２１ 光ファイバ視野角
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマトーチと受光端が該プラズマト
ーチの火点に指向した光ファイバとを有して溶鋼中の成
分を測定するプラズマ照射溶鋼直接分析装置において、
前記光ファイバをプラズマトーチの中空部に内蔵する事
を特徴とするプラズマ照射溶鋼直接分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22392791A JPH0560694A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | プラズマ照射溶鋼直接分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22392791A JPH0560694A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | プラズマ照射溶鋼直接分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560694A true JPH0560694A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16805894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22392791A Withdrawn JPH0560694A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | プラズマ照射溶鋼直接分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0560694A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007047185A (ja) * | 1995-12-27 | 2007-02-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 元素分析装置 |
| CN110487775A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-22 | 电子科技大学 | 一种基于等离子体的便携式光谱分析装置 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP22392791A patent/JPH0560694A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007047185A (ja) * | 1995-12-27 | 2007-02-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 元素分析装置 |
| CN110487775A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-11-22 | 电子科技大学 | 一种基于等离子体的便携式光谱分析装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |