JPH07159054A - 高温炉内観察装置 - Google Patents

高温炉内観察装置

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JPH07159054A
JPH07159054A JP30282593A JP30282593A JPH07159054A JP H07159054 A JPH07159054 A JP H07159054A JP 30282593 A JP30282593 A JP 30282593A JP 30282593 A JP30282593 A JP 30282593A JP H07159054 A JPH07159054 A JP H07159054A
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JP
Japan
Prior art keywords
television camera
furnace
camera
cooling cylinder
temperature furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP30282593A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshifumi Suzuki
敏文 鈴木
Masao Nagaki
優生 長木
Kozo Akao
幸蔵 赤尾
Keiichi Hirafuku
啓一 平福
Masami Matsuo
政美 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harima Ceramic Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Harima Ceramic Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Priority to JP30282593A priority Critical patent/JPH07159054A/ja
Publication of JPH07159054A publication Critical patent/JPH07159054A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Blast Furnaces (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テレビカメラと被写体間の距離やカメラ位置
等が異なっても撮像位置および撮像範囲を的確に把握す
ることができ、それによって炉内の損傷位置および補修
位置の判断を容易に行うことのできる高温炉内観察装置
を提供する。 【構成】 高温炉19内に回転かつ昇降可能な冷却筒4
を挿入するとともに、この冷却筒4内にテレビカメラと
傾動可能な反射鏡とを設けてその冷却筒4の観察窓から
炉内の観察を行う。その際、冷却筒4の回転角度をカメ
ラ角度エンコーダ23により検知し、冷却筒4の昇降距
離をカメラ高さエンコーダ24により検知し、反射鏡の
傾動角度を反射鏡角度エンコーダにより検知する。そし
て、各エンコーダの出力に基づいてパソコン26により
テレビカメラの視野範囲および視野位置を演算し、その
演算結果を表示器28に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種製鋼炉や溶鋼鍋等
の高温炉内の炉壁や炉内物の変化を観察する高温炉内観
察装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】真空脱ガス炉や溶鋼鍋等の製鋼炉の鉄皮
内側に施されている耐火煉瓦や不定形耐火物等の内張り
は、操業に伴って徐々に損傷することから、その損傷状
態をチェックし、損傷箇所があった場合に補修あるいは
交換することが必要となる。この場合、損傷度合の判定
は、高温炉内の状態をテレビカメラ等を用いて直接観察
することによりなされる。
【0003】従来、このような高温炉内観察装置として
は、例えば特開平5−163514号公報や実公昭61
−30160号公報に開示されているように、テレビカ
メラやファイバースコープ等の観察機器を冷却筒内に設
け、この冷却筒の壁部に設けられる観察窓から炉の内壁
等を撮像してその撮像画像をモニターに表示するように
したものが知られている。この従来の観察装置におい
て、例えば特開平5−163514号公報の炉内観察装
置の場合、テレビカメラの撮像方向は反射鏡を回動する
ことにより変動せしめられ、この撮像方向の外部からの
把握は、前記反射鏡の回動角度をエンコーダで検出し、
その検出値を撮像角度もしくは図形として表示器に表示
することによりなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の観察装置のように、テレビカメラの撮像位置を反射
鏡の回動角度を表示する表示器によって把握するので
は、この反射鏡を通した画像が左右反転画像であるため
に撮像位置の特定が困難であるという問題点がある。ま
た、この撮像位置の把握は特にテレビカメラの焦点距離
を炉外からの操作によって変えた場合により困難とな
る。
【0005】また、前記従来の観察装置において、炉内
の全側壁を撮像するために冷却筒を回転させた場合に
は、テレビカメラと被写体間の距離が連続的に変化する
ため、冷却筒の回転角度と撮像位置との相関関係が複雑
化し、目視感覚で撮像位置および被写体の大きさ等を判
別することは極めて困難となる。
【0006】このテレビカメラと被写体間の距離の変化
について、真空脱ガス炉を例にとって説明する。この真
空脱ガス炉51においては、図4に示されているよう
に、浸漬管としての上昇管52および下降管53がそれ
ぞれ底壁54の中心から偏心した位置に取り付けられて
いる。そのため、炉内の観察に際しては、テレビカメラ
55をこれら上昇管52もしくは下降管53の下方から
炉内に挿入することが必要となる。ところが、このよう
に上昇管52もしくは下降管53からテレビカメラ55
を挿入して側壁56を撮像すると、このテレビカメラ5
5の回転角度、すなわちテレビカメラ55の光軸A,
A’の方向によってその光軸A,A’と側壁56とのな
す角θ,θ’が異なり、テレビカメラ55と側壁56と
の距離d,d’が異なる。また、テレビカメラ55を上
昇管52から挿入した場合と下降管53から挿入した場
合とでは、当然撮像される画像も異なってくる。
【0007】本発明は、前述のような事情に鑑みてなさ
れたもので、テレビカメラと被写体間の距離やカメラ位
置等が異なっても撮像位置および撮像範囲を的確に把握
することができ、それによって炉内の損傷位置および損
傷状態を容易に確認することのできる高温炉内観察装置
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明に係る高温炉内観察装置は、高温炉内に回
転かつ昇降可能な冷却筒を挿入するとともに、この冷却
筒内にテレビカメラと傾動可能な反射鏡とを設けてその
冷却筒の観察窓から炉内の観察を行う高温炉内観察装置
であって、(a)前記冷却筒の回転角度と昇降距離とを
検知することにより前記テレビカメラの位置を検知する
カメラ位置検知手段、(b)前記反射鏡の傾動角度を検
知する反射鏡角度検知手段、(c)これらカメラ位置検
知手段および反射鏡角度検知手段からの出力に基づいて
前記テレビカメラの視野範囲および視野位置を演算する
演算手段、および、(d)この演算手段からの出力画像
を表示する表示手段を備えることを特徴とするものであ
る。
【0009】
【作用】本発明においては、高温炉内の状態が観察窓を
通してテレビカメラにより撮像される。このテレビカメ
ラによる撮像に際して、炉内の全壁面を観察するために
冷却筒が回転もしくは昇降操作され、また反射鏡が傾動
操作されると、この冷却筒の回転角度と昇降距離とがカ
メラ位置検知手段により検知されるとともに、反射鏡の
傾動角度が反射鏡角度検知手段により検知され、これら
カメラ位置検知手段および反射鏡角度検知手段の出力が
演算手段に入力される。そして、演算手段では、これら
カメラ位置検知手段および反射鏡角度検知手段からの出
力に基づいてテレビカメラの視野範囲および視野位置が
演算され、その演算結果が表示手段に表示される。こう
して、表示手段を見ることでテレビカメラの視野範囲お
よび視野位置が容易に確認でき、炉内の損傷位置および
補修位置が的確に判断できる。
【0010】本発明の実施態様として、前記表示手段に
は、演算手段からの出力画像とテレビカメラによる撮像
画像とを切り替えて表示する切替手段を設けるのが好ま
しく、こうすることで、テレビカメラの視野範囲および
視野位置の表示とテレビカメラによる撮像画像とを切り
替えて表示することができ、炉壁の状況がより明らかと
なる。
【0011】また、前記演算手段は、テレビカメラの挿
入位置に応じて撮像画像の形状の補正演算を行うものと
するのがよい。これによって、テレビカメラの挿入位置
にかかわらず常に適正な画像を表示することが可能とな
る。
【0012】さらに、この演算手段は、テレビカメラの
視野範囲および視野位置を炉の内壁の展開図中での座標
として演算するものとするのが好ましく、こうすること
で、一目瞭然に炉内の状況を確認することができる。
【0013】
【実施例】次に、本発明による高温炉内観察装置の具体
的実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【0014】図1には、本発明の一実施例に係る高温炉
内観察装置のシステム構成図が示されており、図2に
は、図1の要部拡大図が示されている。この実施例の高
温炉内観察装置1は、外壁2と内壁3とによりウォータ
ジャケットとなる二重構造の冷却筒(断熱性ボックス)
4部分と、この冷却筒4部分の下部に結合され内芯部
5,内環状部6および外環状部7よりなる支持杆8部分
とにより構成されている。冷却筒4は、支持杆8の内環
状部6から導入されて外環状部7から排出される冷却水
が、外壁2と内壁3との間を循環することにより外部の
高温から断熱されている。また、図示されていないが、
気密状態にされている前記冷却筒4の内部には、支持杆
8の内芯部5を通るガス配管が導入され、このガス配管
を通して送り込まれる冷却ガスによって冷却筒4内に設
けられている各機器が冷却されるようになっている。
【0015】前記冷却筒4の一側の側壁には、照明窓9
と観察窓10とが設けられている。そして、照明窓9に
近接する冷却筒4内には炉内要部を照射するライト11
が設置されている。
【0016】また、冷却筒4内にはテレビカメラ12が
設置されるとともに、観察窓10の近傍に反射鏡モータ
13により傾動可能とされる反射鏡14が設置され、こ
れらテレビカメラ12と反射鏡14とによって観察窓1
0の外部が撮像できるようにされている。ここで、テレ
ビカメラ12にはズームレンズ12aが装着され、これ
により、観察窓10および反射鏡14を介してテレビカ
メラ12に撮像される被写体に焦点を合わせ、また視野
を大きくしたり小さくしたりすることが可能とされてい
る。また、ズームレンズ12aの直前位置には、光量の
透過度が可変とされるフィルター15が設けられてい
る。このフィルター15は、光軸に沿って入射される光
量を100%透過させるステップから透過光量を極小に
制限できる程度までの複数段階に調節可能であり、本実
施例では各段階の透過光量のフィルターエレメントがタ
ーレット式に配され、このターレットがフィルターモー
タ16により回転されることにより、観察窓10から入
射される光量に相応する透過光量のフィルターが選択さ
れ、テレビカメラ12により撮像される画像がモニタ
(後述の表示器28)画面に良好な階調で映し出される
ようにされている。
【0017】支持杆8は、支持杆回転モータ17によっ
て鉛直軸周りに回転可能とされ、かつ、支持杆昇降モー
タ18によって昇降動可能とされている。こうして、本
実施例の高温炉内観察装置1においては、この高温炉内
観察装置1を図1に示されているRH真空脱ガス炉のよ
うな高温炉19の上昇管20もしくは下降管21の下方
から炉内に挿入し、支持杆回転モータ17および支持杆
昇降モータ18を駆動するとともに、反射鏡モータ13
を駆動することにより、炉内の全側壁を観察することが
可能とされている。
【0018】前記反射鏡モータ13,支持杆回転モータ
17および支持杆昇降モータ18には、それぞれ、反射
鏡14の傾動角度,支持杆8(すなわちテレビカメラ1
2)の回転角度および昇降量を検出して電気出力する反
射鏡角度エンコーダ22,カメラ角度エンコーダ23お
よびカメラ高さエンコーダ24が付設されている。そし
て、これら各エンコーダ22,23,24の出力信号
は、反射鏡角度,カメラ回転角度およびカメラ高さの各
エンコーダ信号を統一信号に処理するシーケンサ25に
入力され、このシーケンサ25により処理された信号は
パーソナルコンピュータ(以下、パソコンという。)2
6に入力されるようになっている。
【0019】パソコン26では、シーケンサ25からの
入力信号を演算処理して、炉内壁のプロフィールが作図
されるとともに、カメラ回転角度と炉内壁プロフィール
の補正演算が行われる。すなわち、カメラ回転角度によ
ってカメラ挿入位置に応じたテレビカメラ12の視野位
置が演算され、ズームレンズ12aのズーム比によって
画像のスケールが演算される。さらに、このパソコン2
6では、テレビカメラ12の視野位置と視野範囲の表示
演算が行われる。そして、このパソコン26の演算結果
は、パソコン26出力と画像出力とを切替選択するため
の切替器27を介して表示器(カラーモニタ)28に表
示出力される。
【0020】こうして表示器28には、切替器27を画
像出力側に切り替えることにより、図3(a)に示され
ているように、テレビカメラ12で撮像される高温炉1
9の内壁面の損傷部分29の画像が表示され、また、切
替器27をパソコン出力側に切り替えることにより、図
3(b)(c)に示されているように、図3(a)の損
傷部分29の画像に対応するテレビカメラ12の視野3
0,30’が炉内壁面の展開図中での座標(角度,高
さ)として表示される。このように、オペレータは、切
替器27の操作によって高温炉19の内壁面の損傷部分
29の画像を観察することができるとともに、テレビカ
メラ12の視野の炉内壁面の展開図中での位置とその視
野の範囲(大きさ)とを確認することができる。
【0021】本実施例によれば、テレビカメラ12を高
温炉19内で回転,昇降可能とし、かつ反射鏡14を傾
動可能としているので、高温炉19内の全側壁面を観察
することができ、その場合、各種機器が冷却筒4により
覆われているのでこれら機器が炉内温度に影響を受ける
ことはなく、また、テレビカメラ12の前方に光量の透
過度が可変とされるフィルター15が設けられているの
で入射される光量に影響を受けずに鮮明な画像を得るこ
とができる。
【0022】また、テレビカメラと被写体間の距離やカ
メラ位置等が異なっても撮像位置や撮像範囲が炉壁全体
のプロフィールの何処に位置づけられているのかを的確
に把握することができ、したがって、炉外から高温炉1
9の内壁面の損傷位置,損傷範囲および損傷度合いを容
易に確認することができる。
【0023】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、テレビカメラと被写体間の距離やカメラ位置等が異
なっても撮像位置および撮像範囲を的確に把握すること
ができ、それによって高温炉の内壁の損傷位置,損傷範
囲および損傷度合いを容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る高温炉内観察装置のシ
ステム構成図
【図2】図1の要部拡大図
【図3】本発明の一実施例の高温炉内観察装置における
表示画面の一例を示す図
【図4】真空脱ガス炉を例とするテレビカメラと被写体
間の距離の変化を説明する図
【符号の説明】
1 高温炉内観察装置 4 冷却筒 10 観察窓 12 テレビカメラ 13 反射鏡モータ 14 反射鏡 17 支持杆回転モータ 18 支持杆昇降モータ 19 高温炉 22 反射鏡角度エンコーダ 23 カメラ角度エンコーダ 24 カメラ高さエンコーダ 25 シーケンサ 26 パソコン 27 切替器 28 表示器
フロントページの続き (72)発明者 赤尾 幸蔵 愛知県東海市東海町5−3 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 平福 啓一 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 松尾 政美 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温炉内に回転かつ昇降可能な冷却筒を
    挿入するとともに、この冷却筒内にテレビカメラと傾動
    可能な反射鏡とを設けてその冷却筒の観察窓から炉内の
    観察を行う高温炉内観察装置であって、(a)前記冷却
    筒の回転角度と昇降距離とを検知することにより前記テ
    レビカメラの位置を検知するカメラ位置検知手段、
    (b)前記反射鏡の傾動角度を検知する反射鏡角度検知
    手段、(c)これらカメラ位置検知手段および反射鏡角
    度検知手段からの出力に基づいて前記テレビカメラの視
    野範囲および視野位置を演算する演算手段、および、
    (d)この演算手段からの出力画像を表示する表示手段
    を備えることを特徴とする高温炉内観察装置。
  2. 【請求項2】 前記表示手段には、前記演算手段からの
    出力画像と前記テレビカメラによる撮像画像とを切り替
    えて表示する切替手段が設けられる請求項1に記載の高
    温炉内観察装置。
  3. 【請求項3】 前記演算手段は、前記テレビカメラの挿
    入位置に応じて撮像画像の形状の補正演算を行うもので
    ある請求項1または2に記載の高温炉内観察装置。
  4. 【請求項4】 前記演算手段は、前記テレビカメラの視
    野範囲および視野位置を炉の内壁の展開図中での座標と
    して演算するものである請求項3に記載の高温炉内観察
    装置。
JP30282593A 1993-12-02 1993-12-02 高温炉内観察装置 Pending JPH07159054A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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