JPH06117960A

JPH06117960A - 耐火物の亀裂検出方法

Info

Publication number: JPH06117960A
Application number: JP26390492A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Taira; 利光平; Yoshiichi Matsuo; 芳一松尾; Masayuki Fujita; 昌之藤田; Junichi Funato; 淳一船渡
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1994-04-28

Abstract

(57)【要約】【目的】スライディングノズル等の耐火物における亀
裂の発生を効率的に検出する手段を得る。【構成】スライディングノズルの摺動部材等の耐火物
中又はその周囲に流体管路を形成し、同流体管路内を減
圧状態又は加圧状態にせしめ、前記流体管路内の圧力変
化あるいは流量の変化を検知することにより、耐火物中
の亀裂を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スライディングノズル
プレート、スライディングノズル用Ｔ部ノズル，バーナ
ータイル，転炉の内張りれんが等の耐火物の亀裂検出方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スライディングノズルプレート等の耐火
物は使用によって徐々に消耗し、適当な時期に補修ある
いは交換をすることが必要である。この耐火物の消耗の
程度を判定し、交換の必要があるか否かの判断を行うた
め、従来、鍋整備ヤードにおいてスライディングノズル
装置を開け、目視によってスライディングノズルプレー
トの溶損・亀裂の程度を確認している。

【０００３】ところが、このような確認作業は、熱間に
て行わなければならず、かつ目視による作業性の悪さと
も相俟って、施工性向上の阻害要因となっている。

【０００４】このような対策として、例えば特開平４−
１６９７８９号公報には、溶銑鍋，転炉，内張耐火物な
どを対象とした、耐火物の補修時期の判断装置が提案さ
れている。

【０００５】この装置によると、耐火物内に埋設された
溶湯との接触により断線するセンサの検知信号によっ
て、耐火物の損耗の程度を自動的に検出することができ
る。

【０００６】一方、使用による耐火物の消耗には、溶湯
との接触による面的な溶損の他、急激な熱負荷の変化に
よる亀裂の発生があり、かかる亀裂の発生は、スライデ
ィングノズル等の機能性耐火物においては、特にその耐
用を著しく短くするばかりでなく、亀裂からのエアー吸
込みに伴う異常溶損等の重大な問題を引起し易い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法は、耐火物表面の溶損によって埋設されたセンサが断
線され、これによって消耗の程度を判断するものであっ
て、ライニング厚みが全体的に減少するような通常の溶
損は検出できるものの、耐火物内に発生する細かい亀裂
は検出することができない。このように、異常溶損によ
る溶湯の洩れなどの大事故に繋がる耐火物の亀裂の発生
を、効率的に検出する手段は今のところ確立されていな
い。

【０００８】本発明において解決すべき課題は、スライ
ディングノズル等の耐火物における亀裂の発生を効率的
に検出する手段を得ることある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の耐火物の亀裂検
出方法は、上記課題を解決するために、スライディング
ノズルの摺動部材等の耐火物中又はその周囲に流体管路
を形成し、同流体管路内を減圧状態又は加圧状態にせし
め、前記流体管路内の圧力変化あるいは流量の変化を検
知することにより、耐火物中の亀裂を検出することを特
徴とする。

【００１０】ここで、亀裂部からのリークによって、真
空圧力低下を生じる能力の真空ポンプや亀裂部からのリ
ークによる圧力低下を生じる能力のコンプレッサーを用
い、連続的に減圧状態としたり加圧状態とすることがで
きる。

【００１１】また流体管路を加圧状態とするために供給
される流体は不活性ガスなどの気体の他、グリース，な
たね油などの液体を用いることができ、流体管路内を減
圧状態とする場合、耐火物の周辺を不活性ガス雰囲気と
することができる。

【００１２】

【作用】本発明においては、気体または液体等の流体の
圧力や流量変化を亀裂検出の手段として用いており、こ
の流体の流動性を利用して目視あるいはセンサ等で検出
することのできない亀裂も効率的に検出することができ
るようになる。また、亀裂の数・亀裂の大きさ・亀裂の
経路など定量化しにくい内容を、統合的に圧力あるいは
流量として表現・定量化することができる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の実施に使用する亀裂検出装
置のスライディングノズルプレートへの適用例を示す概
略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【００１４】図中亀裂を検出する耐火物１には、その内
部に一端を開口したＵ字状の流体管路２を設けている。
亀裂検出装置３は、流体管路２の空気を吸引減圧するた
めの真空ポンプ６を配管４で繋ぎ、さらに流体管路２の
圧力を計測する圧力計５を備えている。真空ポンプ６は
定容量排気式で、リークが生じた場合所定の真空度に達
しえない程度の能力である。

【００１５】図６はドライ真空ポンプにおけるエアリー
クが生じた際に維持できる真空度の曲線である。排気能
力の小さいポンプほど小さいリークで圧力変化が大きい
ことが分かる。すなわち、微亀裂を圧力で検出したい場
合は、排気能力の小さな真空ポンプを用いた方がよりよ
く検知しやすい。加圧方式で所定能力のコンプレッサー
を用いる場合も同様のことが言える。

【００１６】耐火物１の亀裂を検出する際には、図１に
示すように配管４を流体管路２に取付け、真空ポンプ６
を作動させる。これによって、耐火物１に亀裂が無いと
きには、耐火物気孔を通過する量のみがリークする。例
えば２３５リットル／ｍｉｎの排気能力の真空ポンプの
使用の場合、真空ポンプ６の元圧を３６０ｔｏｒｒに設
定しておくと、圧力は３７０ｔｏｒｒ程度を示す。ま
た、耐火物１に亀裂があるときは、亀裂の程度に応じて
おおよそ４６０〜６６０ｔｏｒｒの圧力を示す。このよ
うに、真空ポンプ６を作動させた場合の正常状態におけ
る圧力を予め測定しておき、亀裂検出時の圧力変化と比
較することによって、亀裂の有無を検出することができ
る。また、亀裂が発生すると、管路２側が圧力低く保た
れているため、外気が亀裂の面に沿って管路側に吸込ま
れることとなる。その量は、管路／外気問の圧力差と亀
裂の数・大きさ・経路などの亀裂程度により決定され
る。吸引量の増加は、真空ポンプの性能上流体管路２内
の真空度低下（絶対圧力の上昇）という形で現れこれを
検出することによって亀裂の程度を判定することができ
る。また、より正確に流入量を検出するために、吸引量
を計測する流量計を設けることもできる。

【００１７】上記装置を耐火物の亀裂検出に用いた場
合、圧力だけの計測で検出できる耐火物の通気率範囲は
１０^-7〜１０^-4であり、吸引量計測を付加すれば、１０
^-2まで可能である。なお通気率の単位は、ｃｍ³・ｃｍ
／（ｃｍ²・ｃｍＨ₂Ｏ・ｓｅｃ）である。

【００１８】通気率１０^-6前後のスライディングノズル
プレートでは気孔を通過する量が１Ｎｌ／ｍｉｎで、亀
裂が発生したときの量は１０Ｎｌ／ｍｉｎであった。

【００１９】ここで、ＳＮプレート周辺にガスノズルか
らの不活性ガスの噴出によって耐火物１の周辺を不活性
ガス雰囲気とし、流体管路２内を減圧状態とした際、亀
裂より不活性ガスが吸引されるようにすることができ
る。これによってエアー吸込みによる亀裂部耐火物組織
の酸化劣化が防止できることとなる。

【００２０】図２は、スライディングノズルである耐火
物１への流体管路の形成例を示し、図２（ａ）は耐火物
１を貫通させた流体管路２ａ、図２（ｂ）は上下に並行
に設けた流体管路２ｂ、図２（ｃ）は交差状に形成した
流体管路２ｃ、図２（ｄ）は上下プレート７ａ，７ｂの
間に形成した流体管路２ｄを夫々示す。

【００２１】図３は、亀裂検出装置の他の実施例を示し
液体または気体によって流体管路内を加圧状態とし、亀
裂を検出する装置を示す。加圧した場合には、流体の流
れ方向が上記と逆になり、亀裂有りのときの管路の圧力
が、亀裂なしのときに比べ高くなるが、原理的にはほと
んど変わらない。

【００２２】図中、８はスライディングノズルの摺動部
材からなる耐火物、９は検出装置で、耐火物８の表面に
内部に流体管路１０ａを形成する装着具１０が気密状態
で取付けられている。１１は装着具１０とポンプ１２と
を繋ぐ配管、１３は圧力計である。ここで、ポンプ１２
は、亀裂からのリークによって圧力低下を生じる能力の
ものを用いる。

【００２３】検出作業に当たっては、図３の状態でポン
プ１２を作動させて、流体管路１０ａ内に空気を供給す
る。その際、亀裂が発生していると、亀裂部分から空気
がリークし、これによって、流体管路１０ａ内の圧力が
低下し、これを圧力計１３によて検出することによっ
て、亀裂の発生を検出することができる。

【００２４】図４はさらに、亀裂検出装置の他の実施例
であり、１４は耐火物、１４ａは流体管路、１５は貫通
孔１５ａを形成した鉄製蓋、１６は圧力計、１７は配
管、１８は流量計、１９はレギュレータ、２０はアルゴ
ンガスボンベである。

【００２５】亀裂発生前には、耐火物１４の気孔から大
気に抜ける分が所定圧力での流量である。亀裂が発生す
ると、圧力計１６は圧力低下して流量は高い値を示す。
圧力低下、流量増加のいずれかにより、亀裂の発生が読
取れる。圧力または流量の一方を、亀裂発生前の値に調
整し直すことにより、流量の増加分または圧力の減少分
によって、亀裂の度合いを一つの値で示すことが可能と
なる。ここで、アルゴンガスに変え灯油，水等の液体を
用いることもできる。液体を用いることによって特に亀
裂が大きい場合、あるいは加圧装置を小型化したい場合
に便利となる。

【００２６】図５は、スライディングノズルの下部ノズ
ルへの適用例を示す、図中２１は耐火物、２２はこの耐
火物２１の外周に気密状に装着されるメタルケースで、
メタルケース２２の内側には流体管路２２ａを形成して
いる。さらに流体管路２２ａは配管２３によってエアー
エゼクタータイプの吸引装置２４に接続されている。２
５は圧力計である。このような構造においても、上記同
様に圧力変化によって耐火物２１の亀裂の発生を検出す
ることができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。

【００２８】（１）亀裂の程度を圧力や流量の変化を示
す数値によって確認でき、亀裂の客観的指標となり得
る。

【００２９】（２）耐火物の亀裂による異常の検知が早
期にでき、溶湯処理時の事故を未然に防ぐことができ
る。

【００３０】（３）スライディングノズルプレートの耐
用終点判定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用する装置のスライディン
グノズルプレートへの適用例を示す概略図で、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】耐火物への流体管路の形成例を示す図であ
る。

【図３】亀裂検出装置の他の実施例を示し、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は断面図である。

【図４】亀裂検出装置の他の実施例を示す概略図であ
る。

【図５】スライディングノズルの下部ノズルへの適用
例を示す図である。

【図６】真空ポンプにおけるエアーリークと真空度の
関係を示す図である。

【符号の説明】

１，８，１４，２１耐火物２，１０ａ，１４ａ，２２ａ流体管路３，９亀裂検出装置４，１１，１７，２３配管５，１３，１６，２５圧力計６真空ポンプ７ａ上プレート７ｂ下プレート１０装着具１２ポンプ１５鉄蓋１５ａ貫通孔１８流量計１９レギュレータ２０アルゴンガスボンベ２２メタルケース２４エアー吸引装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者船渡淳一福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号黒崎窯業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐火物中又はその周囲に流体管路を形成
し、同流体管路内を減圧状態又は加圧状態にせしめ、前
記流体管路内の圧力変化を検知することによって、耐火
物の亀裂を検出することを特徴とする耐火物の亀裂検出
方法。
【請求項２】耐火物中又はその周囲に流体管路を形成
し、同流体管路内を減圧状態又は加圧状態にせしめ、前
記流体管路へ吸込まれる流体の流量または供給される流
体の流量の変化を検知することによって、耐火物の亀裂
を検出することを特徴とする耐火物の亀裂検出方法。
【請求項３】請求項１の記載において、亀裂部からの
リークによって、真空圧力低下を生じる能力の真空ポン
プを用い、連続的に減圧状態とすることを特徴とする耐
火物の亀裂検出方法。
【請求項４】請求項１の記載において、亀裂部からの
リークによる圧力低下を生じる能力のコンプレッサーを
用い、連続的に加圧状態とすることを特徴とする耐火物
の亀裂検出方法。
【請求項５】前記流体管路に供給される流体が不活性
ガスであることを特徴とする請求項１および請求項２記
載の耐火物の亀裂検出方法。
【請求項６】前記耐火物の周辺を不活性ガス雰囲気と
し、流体管路内を減圧状態とした際前記亀裂より前記不
活性ガスが吸引されることを特徴とする請求項１および
請求項２記載の耐火物の亀裂検出方法。
【請求項７】前記流体管路を加圧状態にする流体が液
体であることを特徴とする請求項１および請求項２記載
の耐火物の亀裂検出方法。
【請求項８】前記耐火物がスライディングノズルの摺
動部材であることを特徴とする請求項１記載および請求
項２記載の耐火物の亀裂検出方法。