JPH0712621A - 溶融スラグ厚さの測定方法及び測定装置 - Google Patents

溶融スラグ厚さの測定方法及び測定装置

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JPH0712621A
JPH0712621A JP17722793A JP17722793A JPH0712621A JP H0712621 A JPH0712621 A JP H0712621A JP 17722793 A JP17722793 A JP 17722793A JP 17722793 A JP17722793 A JP 17722793A JP H0712621 A JPH0712621 A JP H0712621A
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JP
Japan
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electrode
change
point
molten slag
measuring
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JP17722793A
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English (en)
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Koichi Sugimoto
浩一 杉本
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼却灰溶融炉或いはその他の溶融炉におい
て、溶融メタルの上に位置している溶融スラグの厚さを
高精度で測定できるようにする。 【構成】 準備用電極を予め溶融メタルに接触させ、そ
の準備用電極に電源と分圧用抵抗との直列回路を介して
接続された測定用電極を溶融スラグの上方の位置から下
降させる。下降過程においては、両電極間に大きな電圧
変化が現れる変化点と、両電極間の電圧変化が見られな
くなる変化点が観測される。それら両変化点間の測定用
電極の下降量を計ると上記溶融スラグの厚さが解る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は焼却灰溶融炉或いはその
他の溶融炉において、溶融メタルの上に位置している溶
融スラグの厚さを測定する方法及び測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記溶融炉においては、操業の場合或い
は炉体の補修の場合に予めスラグの厚さやその下のメタ
ルの厚さが判明していると便利である。例えば操業時に
おいて投入電力の制御をする場合、電圧や電流の設定が
行われるが、炉体内における溶融スラグの厚さが変われ
ばその電気抵抗も変わるため、溶融スラグの厚さが予め
判明しているとその電気抵抗が解り、上記電圧や電流を
設定するのに好都合である。又上記補修の場合には、ス
ラグの厚さが判明するとメタルの厚さも推定できる為、
炉体内のどの辺りにスラグがあってどの辺りにメタルが
あるかが解り、炉体の補修計画が立て易い。そこで従来
はスラグやメタルが溶融状態であるときに金属棒を炉体
内のそれら溶融スラグ及び溶融メタルに向けて挿入しそ
の後引き上げ、金属棒の先端部に対するスラグとメタル
の付着範囲からスラグの厚さを推定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来の測定方法で
は上記金属棒に付着したスラグからその上面の位置は解
るが、スラグとメタルの境界線が極めて判別し難い為ス
ラグの下面の位置が不明確となり、その結果スラグ厚さ
の測定精度が極めて低いという問題点があった。
【0004】本願発明は上記従来技術の問題点(技術的
課題)を解決する為になされたもので、スラグの厚さを
高精度で測定できるようにした溶融スラグ厚さの測定方
法及び測定装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における溶融スラグ厚さの測定方法は、炉
体内における溶融メタルの上に層状に存在する溶融スラ
グの厚さを測定する方法において、準備用電極を予め上
記溶融メタルに接続させるステップと、上記準備用電極
に電源と分圧用抵抗との直列回路を介して接続された測
定用電極を上記溶融スラグの上方の位置から下降させる
ステップと、上記下降過程において、上記両電極間に大
きな電圧変化又は電流変化が現れる第1の変化点を、上
記測定用電極が上記溶融スラグの上面に達した点として
捉え、更に上記測定用電極を下降させる過程において、
上記両電極間の電圧変化又は電流変化が見られなくなる
第2の変化点を上記測定用電極が上記溶融メタルの上面
に達した点として捉え、上記第1の変化点から第2の変
化点までの上記測定用電極の下降量をもって溶融スラグ
の厚さとするものである。又本願発明における溶融スラ
グ厚さの測定装置は、電源と分圧用抵抗との直列回路の
一端には溶融メタルに接続させる為の準備用電極を接続
する一方、上記直列回路の他端には溶融スラグの上方の
位置と溶融スラグの下の溶融メタル内の位置との間で溶
融スラグを通して移動させる為の測定用電極を接続し、
上記直列回路の両端間又は上記分圧用抵抗の両端間には
電圧変化検出手段を接続し、又は上記準備用電極から直
列回路を通して上記測定用電極に至るまでの回路の途中
には電流検出手段を接続したものである。
【0006】
【作用】準備用電極を予め溶融メタルに接続し、その準
備用電極に電源と分圧用抵抗との直列回路を介して接続
された測定用電極を上記溶融スラグの上方の位置から下
降させる。下降過程においては、上記両電極間に大きな
電圧変化又は電流変化が現れる変化点と、上記両電極間
の電圧変化又は電流変化が見られなくなる変化点が観測
される。それら両変化点間の上記測定用電極の下降量を
計ると上記溶融スラグの厚さが解る。
【0007】
【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。溶融スラグ厚さの測定装置を示す図1において、1
は電源で、携帯性が良い点から例えば乾電池が用いられ
る。電圧は例えば10Vである。2は分圧用抵抗で、溶
融スラグと共に上記電源の電圧を分圧する作用をなす為
のものである。該分圧用抵抗2は、電源1の消耗を少な
くする為に電源1から流れ出る電流を比較的小さく押え
る目的ではその抵抗値は大きい方が良く、一方、後述の
測定時に電圧計の指示値を大きく保つ目的ではその抵抗
値は小さい方が良く、両者を勘案して例えば10〜50
mΩ程度のものが用いられる。3は電圧変化検出手段
で、例えば電圧計である。上記の部材1〜3は例えば携
帯性の良い小型のケース内に収容されている。5は準備
用電極で、溶融炉内の高温度に耐える高融点の導電材料
でもって、炉体の外部からの操作が可能な様に、例えば
炉体の上方の開口部から炉体内の底部にある溶融メタル
にまで届く長さの棒状に形成されたものが用いられ、リ
ード線5aを用いて上記電源1と分圧用抵抗2との直列回
路4の一端に接続してある。6は測定用電極で、上記準
備用電極5と同様のものが用いられ、上記直列回路4の
他端にリード線6aを介して接続してある。
【0008】上記構成の測定装置を用いた溶融スラグ厚
さの測定方法を図2に基づき説明する。尚図2において
10は炉体、11は溶融メタル、12はその上に層状に存在す
る溶融スラグを夫々示す。先ず(A)の如く、準備用電
極5を溶融メタル11に接続する。例えば炉体10における
上方の開口部からその内部に挿入し、先端を溶融メタル
11中に到達させる。次に測定用電極6を同様に炉体10の
内部に挿入し、両電極5,6間の電圧変化を例えば上記
電圧変化検出手段3の指示値によって確認しながら、上
記測定用電極6を溶融スラグ12の上方の位置から徐々に
下降させる。その下降過程において、上記両電極5,6
間に大きな電圧変化が現れる第1の変化点を探し、その
点を測定用電極6が溶融スラグ12の上面に達した点とし
て捉える。その様子を説明すると、(A)の如く測定用
電極6が溶融スラグ12よりも上方にある状態では、両電
極5,6間の抵抗は無限大である為、上記電圧変化検出
手段3の指示値は電源1の電圧値Eそのものであって、
測定用電極6の下降に拘らず変化せず安定である。
(B)の如く測定用電極6の下端が溶融スラグ12の上面
に達すると、電源1から電流が分圧用抵抗2、準備用電
極5、溶融メタル11、溶融スラグ12、測定用電極6を通
して流れる為、分圧用抵抗2の抵抗値をR、測定用電極
6の下端と溶融メタル11との間の溶融スラグ12の抵抗値
をrsとすると、電圧変化検出手段3の指示値Vは次の
数式によって得られる電圧値となり、それまでの電圧値
Eとは大きく変化する。 V=E・rs/(R+rs) 従ってそのような大きな電圧変化が現れる変化点を見つ
けることによって、測定用電極6が溶融スラグ12の上面
に達した点を捉えることができる。
【0009】上記のようにして溶融スラグ12の上面が捉
えられたならば、上記測定用電極6を更に下降させ、そ
の下降過程において上記両電極5,6間の電圧変化が見
られなくなる第2の変化点を探し、その点を測定用電極
6が上記溶融メタル11の上面に達した点として捉える。
その様子を説明すると、上記測定用電極6の下端が溶融
スラグ12中にある状態では、上記指示値Vは測定用電極
6が下降するに伴い上記抵抗値rsの変化に伴って順次
変化する。測定用電極6が更に下降して(C)の如くそ
の下端が溶融メタル11の上面に達すると、溶融メタル11
の導電率は非常に大きい為、準備用電極5と測定用電極
6との間は短絡状態となり、電圧変化検出手段3の指示
値は略0となり、その後測定用電極6が更に下降を続け
ても指示値は0のままで安定である。従って、上記のよ
うに電圧変化検出手段3の指示値が変化しなくなる変化
点を見つけることによって、測定用電極6が溶融メタル
11の上面に達した点を捉えることができる。
【0010】上記のようにして第1の変化点と第2の変
化点とが捉えられたならば、上記第1の変化点から第2
の変化点までの上記測定用電極6の下降量をもって溶融
スラグ12の厚さとする。例えば(B)の状態から(C)
の状態までの上記測定用電極6の上端の下降距離Lを計
測し、その計測値をもって溶融スラグ12の厚さを得る。
【0011】次に、上記溶融スラグ12の厚さの測定は、
測定用電極6を溶融メタル11内の位置から上昇させるこ
とによって行っても良い。この場合、その上昇過程にお
いて測定用電極6が溶融メタル11内にある状態では両電
極5,6間の電圧は0で変化せず、測定用電極6の下端
が溶融メタル11の上面から離れると、上記両電極間に前
記数式で得られるような電圧変化が生じ始める。従って
その変化が生じ始める第3の変化点を探すことによっ
て、上記測定用電極6が上記溶融スラグ12の下面に達し
た点を捉えることができる。更に上記測定用電極6を上
昇させる過程において測定用電極6が溶融スラグ12の上
面から離れると、上記両電極間の電圧は大きく変化して
電源1の電圧値Eそのものとなる。従ってそのような大
きな変化が生ずる第4の変化点を探すことによって、上
記測定用電極が上記溶融スラグの上面から離れた点を捉
えることができる。そしてそれら第3の変化点から第4
の変化点までの上記測定用電極6の上昇量をもって溶融
スラグの厚さを得ることができる。
【0012】次に、上記電圧変化検出手段は、上記分圧
用抵抗2の両端間の電圧変化を検出するようその両端間
に接続しても良い。この場合、図2の(A)の状態では
その指示値は0で変化せず、(B)の状態となると大き
く変化してその指示値は前記数式のRとrsとを入れ替
えた式によって得られる値となり、(C)の状態ではそ
の指示値は電源1の電圧値Eと略同じとなって変化しな
い状態となる。
【0013】次に図3は溶融スラグ厚さの測定装置の異
なる実施例を示すもので、準備用電極5eと測定用電極6e
との間に現れる電流の変化点を検出することによって溶
融スラグ厚さの測定を行うようにした装置の例を示すも
のである。図において13は両電極5e,6e間での電流変化
を検出する為の電流変化検出手段例えば電流計である。
該電流変化検出手段は、図示の場所に限らず、準備用電
極5eから直列回路4eを通して測定用電極6eに至るまでの
回路の途中の他の箇所に介設しても良い。電源1eは例え
ば1V程度のものがよい。抵抗2eはこの場合は電流制限
用として機能し、その値は例えば50mΩ程度がよい。
上記装置による溶融スラグ厚さの測定は、図4の(A)
から(C)に示す如く前記図2の場合と同様に行う。こ
の場合、電流変化検出手段13に現れる電流変化は図4の
(D)に示されるようになり、測定用電極6eの下降過程
或いは上昇過程において、夫々、第1の変化点と第2の
変化点或いは第3の変化点と第4の変化点を捉えること
ができる。なお、機能上前図のものと同一又は均等構成
と考えられる部分には、前図と同一の符号にアルファベ
ットのeを付して重複する説明を省略した。
【0014】
【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、溶融
スラグ12の厚さを測定する場合、測定用電極6を下降又
は上昇させる過程において、準備用電極5と測定用電極
6とを通して得ることのできる電気的変化によって溶融
スラグ12の上面と溶融メタル11の上面とを正確に捉える
ことができ、その結果、溶融スラグ12の厚さを高精度に
測定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】溶融スラグ厚さ測定装置の回路図。
【図2】(A)〜(C)は溶融スラグ厚さの測定状態を
説明する図。
【図3】溶融スラグ厚さ測定装置の異なる実施例を示す
回路図。
【図4】(A)〜(C)は図3の装置を用いて溶融スラ
グ厚さを測定する状態を説明する図、(D)は測定時の
電流変化を示すグラフ。
【符号の説明】
1 電源 2 分圧用抵抗 3 電圧変化検出手段 5 準備用電極 6 測定用電極 11 溶融メタル 12 溶融スラグ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉体内における溶融メタルの上に層状に
    存在する溶融スラグの厚さを測定する方法において、準
    備用電極を予め上記溶融メタルに接続させるステップ
    と、上記準備用電極に電源と分圧用抵抗との直列回路を
    介して接続された測定用電極を上記溶融スラグの上方の
    位置から下降させるステップと、上記下降過程におい
    て、上記両電極間に大きな電圧変化又は電流変化が現れ
    る第1の変化点を、上記測定用電極が上記溶融スラグの
    上面に達した点として捉え、更に上記測定用電極を下降
    させる過程において、上記両電極間の電圧変化又は電流
    変化が見られなくなる第2の変化点を上記測定用電極が
    上記溶融メタルの上面に達した点として捉え、上記第1
    の変化点から第2の変化点までの上記測定用電極の下降
    量をもって溶融スラグの厚さとすることを特徴とする溶
    融スラグ厚さの測定方法。
  2. 【請求項2】 炉体内における溶融メタルの上に層状に
    存在する溶融スラグの厚さを測定する方法において、準
    備用電極を予め上記溶融メタルに接続させるステップ
    と、上記準備用電極に電源と分圧用抵抗との直列回路を
    介して接続された測定用電極を上記溶融メタル内の位置
    から上昇させるステップと、上記上昇過程において、上
    記両電極間に電圧変化又は電流変化が生じ始める第3の
    変化点を上記測定用電極が上記溶融スラグの下面に達し
    た点として捉え、更に上記測定用電極を上昇させる過程
    において、上記両電極間に大きな電圧変化又は電流変化
    が現れる第4の変化点を、上記測定用電極が上記溶融ス
    ラグの上面から離れた点として捉え、上記第3の変化点
    から第4の変化点までの上記測定用電極の上昇量をもっ
    て溶融スラグの厚さとすることを特徴とする溶融スラグ
    厚さの測定方法。
  3. 【請求項3】 電源と分圧用抵抗との直列回路の一端に
    は溶融メタルに接続させる為の準備用電極を接続する一
    方、上記直列回路の他端には溶融スラグの上方の位置と
    溶融スラグの下の溶融メタル内の位置との間で溶融スラ
    グを通して移動させる為の測定用電極を接続し、上記直
    列回路の両端間又は上記分圧用抵抗の両端間には電圧変
    化検出手段を接続したこと、又は上記準備用電極から直
    列回路を通して上記測定用電極に至るまでの回路の途中
    には電流検出手段を接続したことを特徴とする溶融スラ
    グ厚さの測定装置。
JP17722793A 1993-06-23 1993-06-23 溶融スラグ厚さの測定方法及び測定装置 Pending JPH0712621A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113847969A (zh) * 2021-09-22 2021-12-28 江苏天楹等离子体科技有限公司 一种准确测量熔融炉熔池液位的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113847969A (zh) * 2021-09-22 2021-12-28 江苏天楹等离子体科技有限公司 一种准确测量熔融炉熔池液位的方法

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