JPH08269529A - スラグ厚測定装置 - Google Patents
スラグ厚測定装置Info
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- JPH08269529A JPH08269529A JP10775995A JP10775995A JPH08269529A JP H08269529 A JPH08269529 A JP H08269529A JP 10775995 A JP10775995 A JP 10775995A JP 10775995 A JP10775995 A JP 10775995A JP H08269529 A JPH08269529 A JP H08269529A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は磁界発生コイルと電極のそれぞれの特
性を有効に使いより正確なスラグ厚を迅速に測定するこ
とを目的とする。 【構成】本発明は雰囲気スラグ界面及びスラグ溶融金属
界面を確実に捕らえることができスラグの厚みを正確に
測定することができる。
性を有効に使いより正確なスラグ厚を迅速に測定するこ
とを目的とする。 【構成】本発明は雰囲気スラグ界面及びスラグ溶融金属
界面を確実に捕らえることができスラグの厚みを正確に
測定することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶融金属上面に位置する
スラグ（特に取鍋やトピード中の溶鋼や溶銑の上面に位
置するスラグ）厚を測定する装置に関するものである。
スラグ（特に取鍋やトピード中の溶鋼や溶銑の上面に位
置するスラグ）厚を測定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来溶融金属の上面に位置するスラグ厚
を測定する装置として種々の発明が成されている。例え
ば第１に棒状の２本の界面検知用電極を用い電極間の抵
抗を検知しスラグ厚を側定するものがある。第２に磁界
発生コイルを用いて高周波磁界を発生させつつ前記コイ
ルのインピーダンスを検出する。そして該検出インピー
ダンスをインダクタンスと抵抗とに分離し該インダクタ
ンスから溶湯レベルを測定しその測定した溶湯レベル及
び前記抵抗から溶融スラグ厚を求めるものがある。第３
に非接触型スラグ溶融金属界面検知用センサー２個を縦
方向に距離を置いて配置し一方のものでスラグ溶融金属
界面を他方のもので雰囲気スラグ界面を検知してスラグ
厚を測定する装置がある。しかし従来の方法の電極によ
る検知では各電極間の抵抗の変化によって測定するもの
であるためスラグは測定毎に性状や温度が一定ではな
く、従って前記抵抗も一定ではない。即ちスラグの抵抗
が低すぎる場合には抵抗のほとんどない溶融金属との区
別ができないために正確なスラグ厚を測定できないとい
った問題がある。一方磁界発生コイルを用いる場合には
検出インピーダンスをインダクタンスと抵抗とに分離し
て抵抗から雰囲気スラグ界面を測定するのであることか
ら前記と同様抵抗値の低いスラグの場合にはインダクタ
ンスと抵抗の分離はできずインダクタンスしかとれない
ことがある。即ち雰囲気スラグ界面の検知ができないと
いった問題がある。次に非接触型の感知器も前記磁界発
生コイルと同様に磁束の変化に基づき検知するものであ
るためスラグ中では溶鋼中に比べ磁束の透過率が小さく
空気中にもほとんど磁束がないため感知器を空気中から
スラグに向けて降下していっても雰囲気スラグ界面を検
知できない場合がある。更に棒状電極を用いた場合には
雰囲気スラグ界面をいわゆる点でとらえるため確実に界
面をキャッチ出来ず又異なる長さの２本の電極を用いた
ものではその長さの違いが測定値の誤差となり、正確な
測定がないといった問題がある。
を測定する装置として種々の発明が成されている。例え
ば第１に棒状の２本の界面検知用電極を用い電極間の抵
抗を検知しスラグ厚を側定するものがある。第２に磁界
発生コイルを用いて高周波磁界を発生させつつ前記コイ
ルのインピーダンスを検出する。そして該検出インピー
ダンスをインダクタンスと抵抗とに分離し該インダクタ
ンスから溶湯レベルを測定しその測定した溶湯レベル及
び前記抵抗から溶融スラグ厚を求めるものがある。第３
に非接触型スラグ溶融金属界面検知用センサー２個を縦
方向に距離を置いて配置し一方のものでスラグ溶融金属
界面を他方のもので雰囲気スラグ界面を検知してスラグ
厚を測定する装置がある。しかし従来の方法の電極によ
る検知では各電極間の抵抗の変化によって測定するもの
であるためスラグは測定毎に性状や温度が一定ではな
く、従って前記抵抗も一定ではない。即ちスラグの抵抗
が低すぎる場合には抵抗のほとんどない溶融金属との区
別ができないために正確なスラグ厚を測定できないとい
った問題がある。一方磁界発生コイルを用いる場合には
検出インピーダンスをインダクタンスと抵抗とに分離し
て抵抗から雰囲気スラグ界面を測定するのであることか
ら前記と同様抵抗値の低いスラグの場合にはインダクタ
ンスと抵抗の分離はできずインダクタンスしかとれない
ことがある。即ち雰囲気スラグ界面の検知ができないと
いった問題がある。次に非接触型の感知器も前記磁界発
生コイルと同様に磁束の変化に基づき検知するものであ
るためスラグ中では溶鋼中に比べ磁束の透過率が小さく
空気中にもほとんど磁束がないため感知器を空気中から
スラグに向けて降下していっても雰囲気スラグ界面を検
知できない場合がある。更に棒状電極を用いた場合には
雰囲気スラグ界面をいわゆる点でとらえるため確実に界
面をキャッチ出来ず又異なる長さの２本の電極を用いた
ものではその長さの違いが測定値の誤差となり、正確な
測定がないといった問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は磁界発生コイ
ルと電極のそれぞれの特性を有効に使いより正確なスラ
グ厚を迅速に測定することを目的とする。
ルと電極のそれぞれの特性を有効に使いより正確なスラ
グ厚を迅速に測定することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的達成
のために雰囲気スラグ界面検知用電極と磁界の変動によ
り検知するスラグ溶融金属界面検知用センサーにより溶
融スラグの厚さを測定する装置において雰囲気スラグ界
面検知用電極がプローブの先端に配置しスラグ溶融金属
界面検知用センサーを前記プローブ内に配置したことに
ある。
のために雰囲気スラグ界面検知用電極と磁界の変動によ
り検知するスラグ溶融金属界面検知用センサーにより溶
融スラグの厚さを測定する装置において雰囲気スラグ界
面検知用電極がプローブの先端に配置しスラグ溶融金属
界面検知用センサーを前記プローブ内に配置したことに
ある。
【０００５】
【実施例】以下本発明のスラグ厚測定装置を図面に示す
実施例に従い説明する。図１は本発明の装置を示し、該
装置はスラグ溶融金属界面検知用センサー（３）がプロ
ーブ（１）を昇降させるランス（２）のホルダー（２
ａ）に収納されている。すなわちホルダー（２ａ）に接
続されたプローブ（１）は溶融金属試料採取用のサンプ
ル容器（４）及び溶融金属温度測定素子（５）を備えて
いる。雰囲気スラグ界面検知用電極（６）は溶融金属温
度測定阻止保護用キャップの機能を有し前記プローブ
（１）の先端に取り付けられる。ランスホルダー（２）
の下降に伴い該プローブ（１）も溶湯鍋（１１）に向け
て下降される。溶湯鍋（１１）には当然溶融金属が入っ
ているが鍋（１１）内の状況はスラグ（７）が表面に浮
遊しその下部に溶融金属８が存在する。本発明はこのス
ラグ（７）の厚みを測定するための装置であって前記プ
ローブ（１）が下降すると該溶融金属温度測定素子保護
用キャップを兼ねる雰囲気スラグ界面検知用電極（６）
がスラグ（７）にまず接触・浸漬される。溶融金属温度
測定素子保護用キャップを兼ねる雰囲気スラグ界面検知
用電極（６）がスラグ（７）の表面に接触すると同時に
短絡が確認された後続けてスラグ中を通過中に溶解され
る。
実施例に従い説明する。図１は本発明の装置を示し、該
装置はスラグ溶融金属界面検知用センサー（３）がプロ
ーブ（１）を昇降させるランス（２）のホルダー（２
ａ）に収納されている。すなわちホルダー（２ａ）に接
続されたプローブ（１）は溶融金属試料採取用のサンプ
ル容器（４）及び溶融金属温度測定素子（５）を備えて
いる。雰囲気スラグ界面検知用電極（６）は溶融金属温
度測定阻止保護用キャップの機能を有し前記プローブ
（１）の先端に取り付けられる。ランスホルダー（２）
の下降に伴い該プローブ（１）も溶湯鍋（１１）に向け
て下降される。溶湯鍋（１１）には当然溶融金属が入っ
ているが鍋（１１）内の状況はスラグ（７）が表面に浮
遊しその下部に溶融金属８が存在する。本発明はこのス
ラグ（７）の厚みを測定するための装置であって前記プ
ローブ（１）が下降すると該溶融金属温度測定素子保護
用キャップを兼ねる雰囲気スラグ界面検知用電極（６）
がスラグ（７）にまず接触・浸漬される。溶融金属温度
測定素子保護用キャップを兼ねる雰囲気スラグ界面検知
用電極（６）がスラグ（７）の表面に接触すると同時に
短絡が確認された後続けてスラグ中を通過中に溶解され
る。
【０００６】すなわち、雰囲気スラグ界面検知用電極
（６）の検出回路は第３図に示すように直流電源、基準
電圧用抵抗器、前記電極（６）への出力電流制限抵抗、
スラグ表面検出出力機能を有する比較器（１６）、外部
機器駆動回路（１９）より構成されており、比較器（１
６）の動作条件は基準電圧よりもスラグに電流が流れる
時に生じる電位差が小さいことが条件であり、Ｖａ＞Ｖ
ｂであることが条件である。スラグ表面検出電極がスラ
グに接触していない状態ではＢ点には電源電圧と同電位
の電圧が供給されている為、Ｖａ＜Ｖｂとなっている。
しかし、スラグ表面検出電極がスラグに接触するとスラ
グに電流が流れ、Ｂ点の電圧が小さくなるためＶａ＞Ｖ
ｂとなり比較器（１６）の動作により雰囲気スラグ界面
検知用電極（６）からの出力が行われる。また溶融金属
温度測定素子（５）が溶融金属中に達するまで雰囲気ス
ラグ界面検知用電極（６）は溶融金属温度測定素子
（５）を保護しているのである。更に短絡の信号は信号
ライン（１１）を伝わって演算器（９）にインプットさ
れる。次に下降を続けるとスラグ溶融金属界面検知用セ
ンサー（３）がスラグと溶融金属の界面位まで浸漬され
その位置が信号ライン（１２）を伝わって演算器（１
０）にインプットされる。
（６）の検出回路は第３図に示すように直流電源、基準
電圧用抵抗器、前記電極（６）への出力電流制限抵抗、
スラグ表面検出出力機能を有する比較器（１６）、外部
機器駆動回路（１９）より構成されており、比較器（１
６）の動作条件は基準電圧よりもスラグに電流が流れる
時に生じる電位差が小さいことが条件であり、Ｖａ＞Ｖ
ｂであることが条件である。スラグ表面検出電極がスラ
グに接触していない状態ではＢ点には電源電圧と同電位
の電圧が供給されている為、Ｖａ＜Ｖｂとなっている。
しかし、スラグ表面検出電極がスラグに接触するとスラ
グに電流が流れ、Ｂ点の電圧が小さくなるためＶａ＞Ｖ
ｂとなり比較器（１６）の動作により雰囲気スラグ界面
検知用電極（６）からの出力が行われる。また溶融金属
温度測定素子（５）が溶融金属中に達するまで雰囲気ス
ラグ界面検知用電極（６）は溶融金属温度測定素子
（５）を保護しているのである。更に短絡の信号は信号
ライン（１１）を伝わって演算器（９）にインプットさ
れる。次に下降を続けるとスラグ溶融金属界面検知用セ
ンサー（３）がスラグと溶融金属の界面位まで浸漬され
その位置が信号ライン（１２）を伝わって演算器（１
０）にインプットされる。
【０００７】すなわち、スラグ溶融金属界面検知用セン
サー（３）の検出回路は、ランスのホルダー（２ａ）に
内蔵した２組のコイル（図示せず）と検出器内に設けら
れた発信回路からなる。この発信回路はＬＣ並列発信回
路であり、発信回路はスラグ溶融金属界面検知用センサ
ー（３）が溶鋼に浸漬されていない状態の時、共振状態
を保ってバランスしている。しかし、溶鋼内にセンサー
（３）が浸漬されることで、共振状態のバランスが崩
れ、センサ両端の電圧が著しく変化するので、その変化
状態から溶鋼面レベルを検出するものである。尚前述の
如くランスホルダー（２）は下降しているからランスの
高さを確認しなければ正確なスラグの厚みは測定できな
い。そこでランス昇降装置（１３）の動きを信号ライン
（１０）により演算器（９）に伝達されることになる。
ところが、ランスの測定位置は測定毎に上下動するた
め、一定の測定位置を確保できない。そこで、プリセッ
トリミットスイッチ（１８）を設け、基準位置を設定
し、信号ライン１７を通して、入力することで前記信号
（１０）と合せて、確実な測定位置を算出できるもので
ある。
サー（３）の検出回路は、ランスのホルダー（２ａ）に
内蔵した２組のコイル（図示せず）と検出器内に設けら
れた発信回路からなる。この発信回路はＬＣ並列発信回
路であり、発信回路はスラグ溶融金属界面検知用センサ
ー（３）が溶鋼に浸漬されていない状態の時、共振状態
を保ってバランスしている。しかし、溶鋼内にセンサー
（３）が浸漬されることで、共振状態のバランスが崩
れ、センサ両端の電圧が著しく変化するので、その変化
状態から溶鋼面レベルを検出するものである。尚前述の
如くランスホルダー（２）は下降しているからランスの
高さを確認しなければ正確なスラグの厚みは測定できな
い。そこでランス昇降装置（１３）の動きを信号ライン
（１０）により演算器（９）に伝達されることになる。
ところが、ランスの測定位置は測定毎に上下動するた
め、一定の測定位置を確保できない。そこで、プリセッ
トリミットスイッチ（１８）を設け、基準位置を設定
し、信号ライン１７を通して、入力することで前記信号
（１０）と合せて、確実な測定位置を算出できるもので
ある。
【０００８】このようにスラグ面検知信号と湯面検知信
号とプローブ位置検出信号と基準位置信号が演算器
（９）に終結され所望するスラグ厚が出力されるのであ
る。一方前記スラグ溶融金属界面検知用センサー（３）
は磁界の変動を検出するものであって溶鋼内に位置しな
ければ測定できない。そこでランス（２）の先端に取り
付けられたホルダー（２ａ）内に取り付けられ、プロー
ブを介して測定時には常に溶融金属内に位置するのであ
る。また、図１に示される様にセンサーをランスホルダ
ー（２）に必ず取り付ける必要はない。図２に示すよう
にプローブ（１）に設けた接点コネクター（１５）の一
部にスラグ溶融金属界面検知用センサー（１４）を設け
てもよい。これによりプローブの浸漬深さをかせぐ必要
がなくなり、すなわちランスホルダーの降下距離が短く
てもプローブが溶融金属に浸漬されればスラグ溶融金属
界面検知用センサー（３）が素早くスラグ溶融金属界面
に到達されるものである。また以上の実施例ではプロー
ブに溶融金属温度測定素子（５）及び溶融金属試料採取
容器（４）を取り付けていたが従来公知の各種センサー
を取付けられることはいうまでもない。
号とプローブ位置検出信号と基準位置信号が演算器
（９）に終結され所望するスラグ厚が出力されるのであ
る。一方前記スラグ溶融金属界面検知用センサー（３）
は磁界の変動を検出するものであって溶鋼内に位置しな
ければ測定できない。そこでランス（２）の先端に取り
付けられたホルダー（２ａ）内に取り付けられ、プロー
ブを介して測定時には常に溶融金属内に位置するのであ
る。また、図１に示される様にセンサーをランスホルダ
ー（２）に必ず取り付ける必要はない。図２に示すよう
にプローブ（１）に設けた接点コネクター（１５）の一
部にスラグ溶融金属界面検知用センサー（１４）を設け
てもよい。これによりプローブの浸漬深さをかせぐ必要
がなくなり、すなわちランスホルダーの降下距離が短く
てもプローブが溶融金属に浸漬されればスラグ溶融金属
界面検知用センサー（３）が素早くスラグ溶融金属界面
に到達されるものである。また以上の実施例ではプロー
ブに溶融金属温度測定素子（５）及び溶融金属試料採取
容器（４）を取り付けていたが従来公知の各種センサー
を取付けられることはいうまでもない。
【０００９】
【発明の効果】本願発明は以上に説明した通りであり雰
囲気スラグ界面及びスラグ溶融金属界面を確実に捕らえ
ることができスラグの厚みを正確に測定することができ
る。また前記各界面の信号及び装置の昇降距離を一気に
演算処理するシステムを採用したので従来のような測定
に多大な時間を要するものでなく迅速且つ正確に測定で
きるものである。更に雰囲気スラグ界面検知用センサー
が溶融金属温度測定素子保護用キャップと兼用している
ので装置が小形化し従来の棒状電極に比べ確実に界面を
捕らえることができるといった効果がある。すなわち、
従来の雰囲気スラグ界面検知用電極では、スラグ面に流
れる電流値の変化からスラグ面を検出していたが、本件
発明では基準電圧とスラグ面に電流が流れた時に生じる
電位差の比較を行ってスラグ面を検出しているため、従
来では溶鋼側に電位がある場合やスラグ自身の抵抗値が
大きい場合に、スラグ面の検出が非常に困難になるとこ
ろが、本件では溶鋼面の電位にも影響されず、また、ス
ラグの抵抗が１００ＫΩ程度となっても正常にスラグ面
を検出できるものである。又前記演算器にはプローブに
内蔵された溶融金属温度測定素子又は別途取り付け可能
な各種成分センサー素子からの信号を入力し同時に処理
することも可能であり従来にない生産工程の短縮化が図
れるものである。一方雰囲気スラグ界面検知用センサー
はプローブのランスホルダー内に設置してもプローブ内
に設置してもよくすなわち磁界の変動を検知できる位置
であればよいわけであるから各種現場での装置の汎用性
に多大な効果を得るものである。
囲気スラグ界面及びスラグ溶融金属界面を確実に捕らえ
ることができスラグの厚みを正確に測定することができ
る。また前記各界面の信号及び装置の昇降距離を一気に
演算処理するシステムを採用したので従来のような測定
に多大な時間を要するものでなく迅速且つ正確に測定で
きるものである。更に雰囲気スラグ界面検知用センサー
が溶融金属温度測定素子保護用キャップと兼用している
ので装置が小形化し従来の棒状電極に比べ確実に界面を
捕らえることができるといった効果がある。すなわち、
従来の雰囲気スラグ界面検知用電極では、スラグ面に流
れる電流値の変化からスラグ面を検出していたが、本件
発明では基準電圧とスラグ面に電流が流れた時に生じる
電位差の比較を行ってスラグ面を検出しているため、従
来では溶鋼側に電位がある場合やスラグ自身の抵抗値が
大きい場合に、スラグ面の検出が非常に困難になるとこ
ろが、本件では溶鋼面の電位にも影響されず、また、ス
ラグの抵抗が１００ＫΩ程度となっても正常にスラグ面
を検出できるものである。又前記演算器にはプローブに
内蔵された溶融金属温度測定素子又は別途取り付け可能
な各種成分センサー素子からの信号を入力し同時に処理
することも可能であり従来にない生産工程の短縮化が図
れるものである。一方雰囲気スラグ界面検知用センサー
はプローブのランスホルダー内に設置してもプローブ内
に設置してもよくすなわち磁界の変動を検知できる位置
であればよいわけであるから各種現場での装置の汎用性
に多大な効果を得るものである。
【図１】本発明の装置の概念図
【図２】本発明の他の装置の概念図
【図３】本発明の装置の雰囲気スラグ界面検知回路図
１ プローブ ２ ランス ２ａ ホルダー ３ スラグ溶融金属界面検知用センサー ４ 溶融金属試料採取容器 ５ 溶融金属温度測定素子 ６ 雰囲気スラグ界面検知用電極 ７ スラグ ８ 溶鋼 ９ 演算器 １０ プローブ昇降距離伝達信号ライン １１ 雰囲気スラグ界面検知信号ライン １２ スラグ溶鋼界面検知信号ライン １３ プローブ（ランス）昇降装置 １４ スラグ溶融金属界面検知用センサー １５ コネクター １６ 比較器 １７ 基準位置信号ライン １８ プリセットリミットスイッチ １９ 外部機器駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿江 主馬 大阪府大阪市西区西本町１丁目７番10号 川惣電機工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】雰囲気スラグ界面検知用電極と磁界の変動
により検知するスラグ溶融金属界面検知用センサーを有
し前記雰囲気スラグ界面検知用電極がプローブの先端外
部に配置されスラグ溶融金属界面検知用センサーが前記
プローブ内に配置されたことを特徴とするスラグ厚測定
装置 - 【請求項２】スラグ溶融金属界面検知用センサーが前記
プローブを装着するランスの先に装着されるホルダー先
端部に配置されたことを特徴とする請求項１記載のスラ
グ厚測定装置 - 【請求項３】雰囲気スラグ界面検知用センサーが溶融金
属温度測定素子を保護するキャップと兼用していること
を特徴とする請求項１記載のスラグ厚測定装置 - 【請求項４】雰囲気スラグ界面検知用センサーが雰囲気
スラグ界面に接触した時の信号と、スラグ溶融金属界面
検知用センサーが磁界の変動によりスラグ溶融金属界面
を検知した時の信号と、前記プローブの測定位置を検出
する信号と、前記プローブの基準位置を検出する信号と
からスラグの厚さを計算する演算器を備えたことを特徴
とする請求項１記載のスラグ厚測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07107759A JP3138953B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | スラグ厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07107759A JP3138953B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | スラグ厚測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269529A true JPH08269529A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3138953B2 JP3138953B2 (ja) | 2001-02-26 |
Family
ID=14467275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07107759A Expired - Lifetime JP3138953B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | スラグ厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138953B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20030052728A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 주식회사 포스코 | 레이들의 프리보드 및 슬래그 두께 측정장치 및 이를이용하여 상취랜스의 취입깊이를 제어하는 방법 |
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| KR100406371B1 (ko) * | 1998-12-24 | 2004-01-24 | 주식회사 우진 | 슬래그두께측정장치및방법 |
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-
1995
- 1995-03-27 JP JP07107759A patent/JP3138953B2/ja not_active Expired - Lifetime
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