JPH10307053A - Apparatus for detecting level of lump of substance - Google Patents

Apparatus for detecting level of lump of substance

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JPH10307053A
JPH10307053A JP11665797A JP11665797A JPH10307053A JP H10307053 A JPH10307053 A JP H10307053A JP 11665797 A JP11665797 A JP 11665797A JP 11665797 A JP11665797 A JP 11665797A JP H10307053 A JPH10307053 A JP H10307053A
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nozzle
purge
scrap
speed
tank
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Kiyoshi Nehashi
清 根橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus which can detect a level of a scattering substance such as a scrap or the like stably for a long time even when the scrap is thrown in and even in an ambience where dust easy to adhere is floating. SOLUTION: The apparatus detects a load height of a particle substance or a mass of substance loaded in a storing tank 1. One or more pairs of nozzles 2 are arranged at opposite positions on the same horizontal plane in the storing tank 1 in a plurality of stages in a vertical direction of the tank. A transmitter 9a of a microwave level detection sensor is set to one of the pair of the nozzles 2, and a receiver 9b is set to the counterpart of the pair. A purge system 17 is also provided to blow the air or an inert gas between a sensor 9 of each nozzle 2 and the storing tank 1. The purge system 17 uses both a high-speed purge whereby a flow velocity in the nozzle is high and a low-speed purge whereby the flow velocity in the nozzle is low. The high-speed purge is carried out intermittently, while the low-speed purge is executed continuously. If two or more pairs of the microwave level detection sensors 9 are set on the same horizontal plane, different microwave frequencies are used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、槽内に蓄積された
スクラップなどの粒状や塊状物質のレベルを計測する塊
状物質のレベル検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a level of a bulk material, which measures the level of a granular or bulk material such as scrap accumulated in a tank.

【0002】[0002]

【従来の技術】製鋼用アーク炉にはスクラップの鉄を入
れ、鋼材を生成する。このスクラップはスクラップ予熱
槽に投入され、予熱した後アーク炉へ投入される。この
ためスクラップ予熱槽のスクラップのレベルを正確に計
測し、アーク炉に適切な量のスクラップが常に供給され
なければならない。
2. Description of the Related Art Scrap iron is put into an arc furnace for steel making to produce steel. This scrap is put into a scrap preheating tank, and after being preheated, put into an arc furnace. For this reason, the scrap level in the scrap preheating tank must be accurately measured, and an appropriate amount of scrap must always be supplied to the arc furnace.

【0003】次に、従来用いられているスクラップのレ
ベルを計測する装置について説明する。図5はスクラッ
プ予熱槽1に取付けられたレベル計測センサ9とスクラ
ップ21の状況を示す。スクラップ予熱槽1の胴には一
定のピッチで高さ方向にセンサ9が設定されている。胴
の上部はホッパー22となっており、このホッパー22
に上方からスクラップが投入され、この胴部のスクラッ
プのレベルをセンサ9により計測する。センサ9はノズ
ル2に取付けられており、ノズル2は胴部の同一高さの
対向する位置に対となって取付けられている。センサ9
はマイクロ波を発信するマイクロ波発信器9aと発信さ
れたマイクロ波を受信するマイクロ波受信器9bとから
なり、対のノズル2の一方にマイクロ波送信器9aが設
けられ、他方にマイクロ波受信器9bが設けられてい
る。
Next, a conventional apparatus for measuring the level of scrap will be described. FIG. 5 shows the situation of the level measurement sensor 9 and the scrap 21 attached to the scrap preheating tank 1. Sensors 9 are set on the body of the scrap preheating tank 1 at a constant pitch in the height direction. The upper part of the body is a hopper 22, and this hopper 22
A scrap 9 is loaded from above, and the scrap level of the body is measured by the sensor 9. The sensor 9 is attached to the nozzle 2, and the nozzle 2 is attached in a pair at opposite positions at the same height on the body. Sensor 9
Is composed of a microwave transmitter 9a for transmitting microwaves and a microwave receiver 9b for receiving the transmitted microwaves. A microwave transmitter 9a is provided on one of the pair of nozzles 2 and a microwave receiver is provided on the other. A vessel 9b is provided.

【0004】スクラップ21のレベル計測は、上下に隣
接するセンサ9において、下方のセンサ9がスクラップ
21の存在により発信されたマイクロ波を受信できず、
上方のセンサ9がマイクロ波を受信できたとき、両セン
サ9の間にスクラップ21のレベルがあると計測する。
[0004] The level measurement of the scrap 21 is based on the fact that the sensor 9 located vertically above and below cannot receive the microwave transmitted by the presence of the scrap 21,
When the upper sensor 9 can receive the microwave, it is measured that there is a scrap 21 level between the two sensors 9.

【0005】図6は図5のX断面を示し、ノズル2とセ
ンサ9の取付け状態を示す。ノズル2はスクラップ予熱
槽1と連通しており、ノズル先端にはセンサ取付けフラ
ンジ50が設けられ、このセンサ取付けフランジ50を
介してセンサ9が取付けられている。
FIG. 6 is a sectional view taken along the line X in FIG. The nozzle 2 communicates with the scrap preheating tank 1, and a sensor mounting flange 50 is provided at the nozzle tip, and the sensor 9 is mounted via the sensor mounting flange 50.

【0006】図7も図5のX断面を示すが、ノズル2と
スクラップ予熱槽1との間にシールプレート51を設
け、ノズル2内にダスト20やスクラップ21が進入す
るのを防止している。シールプレート51はマイクロ波
を通過する材料、例えばテフロンなどが用いられてい
る。
FIG. 7 also shows the X section of FIG. 5, but a seal plate 51 is provided between the nozzle 2 and the scrap preheating tank 1 to prevent dust 20 and scrap 21 from entering the nozzle 2. . The seal plate 51 is made of a material that transmits microwaves, for example, Teflon.

【0007】図8は別のレベル計測装置を示す。スクラ
ップ予熱槽1の上部にホッパー22を設け、その周囲で
スクラップ予熱槽1内部にサウンディング装置60を設
けたもので、サウンディング装置60にはワイヤ61を
介して重り62が接続されており、この重り62がスク
ラップ21の頂部に当たるまでワイヤ61を巻き出し、
サウンディング装置60によりワイヤ61の巻き出し量
を計測することによりスクラップ21のレベルを計測す
る。スクラップ21投入時は待機状態で示すように重り
を巻き上げスクラップ21が当たらないようにする。
FIG. 8 shows another level measuring device. A hopper 22 is provided above the scrap preheating tank 1, and a sounding device 60 is provided inside the scrap preheating tank 1 around the hopper 22. A weight 62 is connected to the sounding device 60 via a wire 61. Unwind the wire 61 until 62 hits the top of the scrap 21,
The level of the scrap 21 is measured by measuring the unwinding amount of the wire 61 by the sounding device 60. When the scrap 21 is inserted, the weight is wound up so that the scrap 21 does not hit as shown in the standby state.

【0008】図9はさらに別のレベル計測装置を示す。
スクラップ予熱槽1のホッパー22下部近傍にチャンバ
ー63を設け、この中にサウンディング装置60を搭載
した台車64を走行させる。サウンディング装置60に
はワイヤ61を介して重り62が接続され、この重り6
2を降下させてスクラップ21の頂部に達したときのワ
イヤ61の巻き出し量からスクラップ21のレベルを計
測する。なお破線で示す位置はスクラップ投入時の台車
64の待機位置を示す。
FIG. 9 shows still another level measuring device.
A chamber 63 is provided near the lower part of the hopper 22 of the scrap preheating tank 1, and a bogie 64 on which a sounding device 60 is mounted runs in the chamber 63. A weight 62 is connected to the sounding device 60 via a wire 61.
The level of the scrap 21 is measured from the unwinding amount of the wire 61 when the wire 2 is lowered to reach the top of the scrap 21. The position indicated by the broken line indicates the standby position of the truck 64 when the scrap is put.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】図6に示すノズル2の
場合、スクラップ予熱槽1と連通しているためスクラッ
プ21やダスト20が入り、計測ができなくなるため、
頻繁にノズル2の内部を清掃しなければならない。これ
を改良した図7に示すノズル2の場合、ノズル2内にス
クラップ21やダスト20は入らないが、シールプレー
ト51のスクラップ予熱槽1側の面にダスト20が付着
し厚くなると計測不能となる。例えば、マイクロ波で計
測する場合、付着したダスト20の厚みが5mm程度に
なると計測不能となる。スクラップ21には油が付着し
ている場合があり、また予熱ガス23にも水分や油分等
があるため、ダスト20には少ないながらも粘着性があ
り、シールプレート51に付着する。ダスト20はスク
ラップ21の微粉であるため厚くなるとスクラップ21
があると同様になり、マイクロ波を遮断するので、スク
ラップ21がないのにあるものとして計測され、正しい
計測が出来なくなる。
In the case of the nozzle 2 shown in FIG. 6, since the scrap 21 and the dust 20 enter because the nozzle 2 is in communication with the scrap preheating tank 1, measurement becomes impossible.
The inside of the nozzle 2 must be cleaned frequently. In the case of the nozzle 2 shown in FIG. 7 in which this is improved, the scrap 21 and the dust 20 do not enter the nozzle 2, but if the dust 20 adheres to the surface of the seal plate 51 on the scrap preheating tank 1 side and becomes thick, measurement becomes impossible. . For example, when measuring with a microwave, measurement becomes impossible when the thickness of the attached dust 20 is about 5 mm. Oil may be attached to the scrap 21, and since the preheating gas 23 also has moisture, oil, and the like, the dust 20 has a small amount of tackiness and adheres to the seal plate 51. Since the dust 20 is fine powder of the scrap 21,
And the microwave is cut off, so that the measurement is made as if there is no scrap 21, and the correct measurement cannot be performed.

【0010】スクラップ21は予熱後、図示しないアー
ク炉内に供給されて減少してゆくため、次のスクラップ
21が再度、スクラップ予熱槽1へ投入される。このと
き図8,図9に示す装置では重り62がスクラップ21
に巻き込まれるため計測が不能となる。また、図8の装
置の場合、サウンディング装置60を配置したためホッ
パー22の寸法dがスクラップ予熱槽1の径Dより小さ
くなり、ホッパー22にスクラップ21が詰まりやすく
なる。ホッパー22を大きくすると設備が大きくなる。
After the scrap 21 is preheated, the scrap 21 is supplied into an arc furnace (not shown) and decreases, so that the next scrap 21 is put into the scrap preheating tank 1 again. At this time, in the apparatus shown in FIGS.
Measurement becomes impossible. In the case of the apparatus shown in FIG. 8, the size d of the hopper 22 is smaller than the diameter D of the scrap preheating tank 1 because the sounding device 60 is disposed, and the scrap 21 is easily clogged in the hopper 22. If the hopper 22 is made larger, the equipment becomes larger.

【0011】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、スクラップ投入時で
も検出を行うことができ、付着しやすいダストが舞って
いる雰囲気でも長期間にわたり安定してスクラップ等の
バラ状物質のレベルを検出できる塊状物質のレベル検出
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem. That is, it is possible to provide a level detection device for a lump-like substance that can detect even at the time of throwing in a scrap and can stably detect the level of a bulky substance such as scrap over a long period of time even in an atmosphere in which dust that easily adheres is flying. With the goal.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明では、貯溜槽内に積載された粒状や
塊状の物質の積載高さを検出するレベル検出装置におい
て、貯溜槽同一水平面上の対向した位置に1対以上で、
さらに槽垂直方向に複数段に渡り対にノズルを配置し、
対の一方のノズルにはマイクロ波レベル検出センサの発
信器を設け、他方には受信器を設けており、各ノズルの
センサと貯溜槽間に空気あるいは不活性ガスを吹き込む
パージシステムを備え、前記パージシステムはノズル内
流速が高速である高速パージと、ノズル内流速が低速で
ある低速パージとが併用され、高速パージを間歇的に、
低速パージを連続的に行うようにしており、同一水平面
に配置されたマイクロ波レベル検出センサが2対以上の
場合は、互いに異なるマイクロ波周波数を用いる。
To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a level detecting device for detecting a loading height of granular or massive substances loaded in a storage tank. At least one pair at the opposite position on the horizontal plane,
In addition, nozzles are arranged in pairs in multiple stages in the tank vertical direction,
One pair of nozzles is provided with a transmitter of a microwave level detection sensor, and the other is provided with a receiver, comprising a purge system for blowing air or an inert gas between the sensor of each nozzle and a storage tank, The purge system uses a high-speed purge in which the flow rate in the nozzle is high and a low-speed purge in which the flow rate in the nozzle is low.
When low-speed purging is performed continuously and two or more pairs of microwave level detection sensors are arranged on the same horizontal plane, different microwave frequencies are used.

【0013】同一高さで対向して設けられたノズルの一
方にはマイクロ波送信器が設けられ、他方にはマイクロ
波受信器が設けられ、マイクロ波が受信できたときは、
その対のノズルのレベルまでスクラップは達していない
ことが分かり、受信できないときは、その対のノズルの
レベルにスクラップが達していることが分かる。各ノズ
ルには槽内にガスを吹き込むパージシステムが接続され
ており、高速パージによりノズル内に既に進入している
ダストとスクラップを槽内に吹き飛ばし、進入しようと
するダストとスクラップを阻止する。また低速パージは
ダストの進入を阻止している。同一水平面に2対以上の
マイクロ波レベル検出センサが設けられているときは、
使用するマイクロ波周波数を互いに異なる周波数とする
ことにより誤検出を防止できる。
[0013] A microwave transmitter is provided on one of the nozzles provided opposite to each other at the same height, and a microwave receiver is provided on the other, and when microwaves can be received,
It is known that the scrap has not reached the level of the pair of nozzles, and if reception is not possible, it is known that the scrap has reached the level of the pair of nozzles. A purge system that blows gas into the tank is connected to each nozzle, and dust and scrap that have already entered the nozzle are blown into the tank by high-speed purging to prevent dust and scrap from entering. The low-speed purge also prevents dust from entering. When two or more pairs of microwave level detection sensors are provided on the same horizontal plane,
By using different microwave frequencies from each other, erroneous detection can be prevented.

【0014】請求項2の発明では、前記対の各ノズルの
槽外先端には2枚のフランジが設けられ、このフランジ
間に槽内物質の通過を遮断するシール板が着脱可能に取
付けられ、このフランジの外側に防振ダンパを介して前
記送信器または受信器が設けられている。
According to the second aspect of the present invention, two flanges are provided at the outer end of the tank of each of the pair of nozzles, and a seal plate for blocking passage of the substance in the tank is detachably attached between the flanges. The transmitter or the receiver is provided outside the flange via an anti-vibration damper.

【0015】シール板によりダストとスクラップの通過
が阻止されるので、これらがマイクロ波レベル検出セン
サに当たることが阻止され検出精度の劣化や破損を防止
できる。またマイクロ波レベル検出センサを防振ダンパ
を介してノズルに取付けることにより、スクラップ投入
時の衝撃から保護できる。
Since the passage of dust and scrap is prevented by the seal plate, the dust and scrap are prevented from hitting the microwave level detection sensor, so that the detection accuracy can be prevented from being deteriorated or damaged. In addition, by attaching the microwave level detection sensor to the nozzle via the vibration damper, it is possible to protect the nozzle from impact at the time of scrap input.

【0016】請求項3の発明では、前記パージシステム
での高速パージは10m/sec以上、低速パージは1
0m/sec未満、望ましくは1〜2m/sec以上に
設定し、低速パージは全ノズルで連続的にパージし、高
速パージはノズル1個毎、または1対もしくは複数対の
グループ毎に、周期的に一定時間パージする。
According to the third aspect of the present invention, the high-speed purge in the purge system is 10 m / sec or more, and the low-speed purge is 1 m / sec.
It is set at less than 0 m / sec, desirably at least 1 to 2 m / sec, low-speed purge is performed continuously with all nozzles, and high-speed purge is performed periodically for each nozzle or for one or more pairs of groups. Purge for a period of time.

【0017】ノズル内に進入したダストとスクラップを
槽内に吹き飛ばすには10m/sec以上でパージすれ
ばよいことが実験的にわかった。この高速パージはノズ
ル1個毎、または1対もしくは複数対のグループ毎に、
周期的に一定時間パージすると効果的であることも実験
的にわかった。また低速パージは1〜2m/secで行
うとダストの進入を防止するのに最も効果的であること
も実験的に確認された。
It has been experimentally found that dust and scrap entering the nozzle should be purged at 10 m / sec or more in order to blow the dust and scrap into the tank. This high-speed purge is performed for each nozzle or for one or more pairs of groups.
It has also been experimentally found that periodically purging for a certain period of time is effective. It has also been experimentally confirmed that low-speed purging at 1-2 m / sec is most effective in preventing dust from entering.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図1〜図4を参照して説明する。図1はスクラップ
予熱槽1の構成を示す縦断面である。図2は図1のX−
X断面を示し、同一レベルのノズル2とセンサ9の配置
を示す。図3はノズル2の詳細図を示す。図4は本実施
形態のエアパージのシーケンスを示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal section showing the configuration of the scrap preheating tank 1. FIG. 2 shows X-
2 shows an X cross section, showing the arrangement of the nozzle 2 and the sensor 9 at the same level. FIG. 3 shows a detailed view of the nozzle 2. FIG. 4 shows an air purge sequence according to the present embodiment.

【0019】図1において、スクラップ予熱槽1は円筒
状の胴部の上部にホッパー22が設けられ、胴部には高
さ方向に一定のピッチでノズル2が水平に設けられてい
る。ホッパー22からスクラップ21が投入され、胴部
に堆積する。胴部下部から予熱ガスが供給されスクラッ
プ21を予熱する。同一レベルに設けられたノズル2は
対となり、対向して配置されている。ノズル2の先端に
はセンサ9が取付けられており、このセンサ9はマイク
ロ波発信器9aとマイクロ波受信器9bよりなり、対の
一方のノズル2にはマイクロ波発信器9aが設けられ、
他方のノズル2にはマイクロ波受信器9bが設けられて
いる。
In FIG. 1, a hopper 22 is provided on an upper portion of a cylindrical body of a scrap preheating tank 1, and nozzles 2 are horizontally provided at a constant pitch in a height direction on the body. Scraps 21 are supplied from the hopper 22 and are deposited on the body. A preheating gas is supplied from the lower part of the body to preheat the scrap 21. The nozzles 2 provided at the same level form a pair and are arranged to face each other. A sensor 9 is attached to the tip of the nozzle 2, the sensor 9 includes a microwave transmitter 9 a and a microwave receiver 9 b, and the other nozzle 2 of the pair is provided with a microwave transmitter 9 a,
The other nozzle 2 is provided with a microwave receiver 9b.

【0020】図2は同一レベルに2対のノズル2を対向
して設けた場合を示す。この場合、マイクロ波の周波数
を同じくすると混信する恐れがあるので、異なる周波数
を用いる。なお、図1に示すノズル2の高さ方向のピッ
チは狭い方がレベルの検出精度は向上するが、同一周波
数の場合、混信する恐れがあるので、例えば300mm
以上離すようにする。なお、2対とせず1対のノズルで
もよい。
FIG. 2 shows a case where two pairs of nozzles 2 are provided to face each other at the same level. In this case, if the microwaves have the same frequency, interference may occur, so different frequencies are used. Note that the smaller the pitch in the height direction of the nozzle 2 shown in FIG. 1 is, the higher the level detection accuracy is. However, in the case of the same frequency, there is a risk of interference.
Separate them. Note that a pair of nozzles may be used instead of two pairs.

【0021】図3において、ノズル2はスクラップ予熱
槽1に連通して取付けられ、ノズル2にはエアパージノ
ズル2aが斜めにに取付けられている。ノズル2の先端
には開閉可能な開閉フランジ4が取付けられている。開
閉フランジ4はノズル先端に取付けられたフランジ4a
とこのフランジ4aとヒンジ6で結合されたフランジ4
bよりなり、両フランジ4a,4bに挟まれてダスト2
0の進入をシールするシールプレート3が設けられ、両
フランジ4a,4bを止め金で留めてシールプレート3
を固定する。シールプレート3はマイクロ波の透過に支
障をきたさぬ材料、例えばテフロンなどで作られてい
る。
In FIG. 3, the nozzle 2 is attached in communication with the scrap preheating tank 1, and an air purge nozzle 2a is attached to the nozzle 2 at an angle. An openable and closable flange 4 is attached to the tip of the nozzle 2. The opening / closing flange 4 is a flange 4a attached to the tip of the nozzle.
And flange 4 connected to this flange 4a by hinge 6
b between the flanges 4a and 4b.
The seal plate 3 is provided to seal the entry of the first and second flanges 4a and 4b.
Is fixed. The seal plate 3 is made of a material that does not hinder the transmission of microwaves, for example, Teflon.

【0022】フランジ4bには短管7が接続され、この
先端部には防振ダンパ10の一端を支持するフランジ8
aが取付けられている。防振ダンパ10の他端はフラン
ジ8bに取付けられている。フランジ8bと短管7の先
端は数mmの間隙が設けられ、振動によってフランジ8
bが短管7に接しないようにするとともに、この間隙を
小さくしてマイクロ波が外部に漏洩しないようにしてい
る。フランジ8bの短管7と反対面にはセンサ9が設け
られている。センサ9はマイクロ波送信器9aまたはマ
イクロ波受信器9bである。防振ダンパ10はゴム製
で、スクラップ21投入の衝撃からセンサ9を保護する
ために設けられ、3次元方向の振動数に合わせて特性を
決定している。ノズル2、短管7、フランジ4a,4
b,8a,8bは金属製で、マイクロ波の外部発散がな
いようにしている。またノズル2の内面は滑らかにし、
ダスト20が付着し難いようになっている。
A short pipe 7 is connected to the flange 4b, and a flange 8 for supporting one end of the vibration damper 10 is provided at the tip.
a is attached. The other end of the vibration damper 10 is attached to the flange 8b. A gap of several mm is provided between the flange 8b and the tip of the short pipe 7, and the flange 8b is vibrated by vibration.
b is kept out of contact with the short tube 7 and the gap is made small so that microwaves do not leak outside. A sensor 9 is provided on a surface of the flange 8b opposite to the short pipe 7. The sensor 9 is a microwave transmitter 9a or a microwave receiver 9b. The anti-vibration damper 10 is made of rubber, and is provided to protect the sensor 9 from the impact of the scrap 21 input, and determines the characteristics according to the frequency in the three-dimensional direction. Nozzle 2, short pipe 7, flange 4a, 4
b, 8a, and 8b are made of metal so that there is no external divergence of microwaves. Also, the inner surface of the nozzle 2 is made smooth,
The dust 20 is hard to adhere.

【0023】エアパージノズル2aにはエアパージシス
テム17からエアが供給される。圧縮空気源16から圧
縮空気がレシーバタンク14を経由し電磁弁12でオン
/オフ制御され、上述の衝撃を吸収するためフレキシブ
ルホース11によりエアパージノズル2aに供給され
る。電磁弁12の両端にはバイパスラインが設けられニ
ードル弁13によりバイパス量が決められる。電磁弁1
2はコントローラ15によりオン/オフ制御される。な
おレシーバタンク14からは他のノズル2へも圧縮空気
が供給される。
Air is supplied from the air purge system 17 to the air purge nozzle 2a. Compressed air from a compressed air source 16 is controlled on / off by a solenoid valve 12 via a receiver tank 14, and is supplied to an air purge nozzle 2a by a flexible hose 11 to absorb the above-mentioned impact. A bypass line is provided at both ends of the solenoid valve 12, and a bypass amount is determined by the needle valve 13. Solenoid valve 1
2 is on / off controlled by the controller 15. Note that compressed air is also supplied from the receiver tank 14 to the other nozzles 2.

【0024】エアパージシステム17によるエアパージ
では、ノズル内流速18が10m/sec以上の高速で
間歇的に噴出する「高速パージ」と、ニードル弁13を
調整して微少量エア(ガス)をノズル内流速18が1〜
2m/secで連続的に吹き込む「低速パージ」とが用
いられる。高速パージはノズル2内に入った細かなスク
ラップ21や堆積したダスト20をエア(ガス)のジェ
ットによってスクラップ予熱槽1内に吹き飛ばすもので
ある。
In the air purging by the air purging system 17, a "high-speed purging" in which the flow rate 18 in the nozzle intermittently jets at a high speed of 10 m / sec or more, and the needle valve 13 is adjusted so that a small amount of air (gas) flows in the nozzle. 18 is 1
A "low-speed purge" of continuously blowing at 2 m / sec is used. In the high-speed purge, fine scrap 21 and accumulated dust 20 that have entered the nozzle 2 are blown into the scrap preheating tank 1 by a jet of air (gas).

【0025】ノズル2内にスクラップ21を入れて実験
した結果、エアの流速が10m/sec以上でないとス
クラップ予熱槽1内へ吹き飛ばないことが判明した。ス
クラップ21がある程度大きい方が風圧による作用力が
大きいため、容易に吹き飛ぶが、小さいと受圧面積が小
さいため吹き飛ばされ難い。このようなことを考慮して
実験を行い、最低10m/sec以上の流速が必要であ
ることが判明した。なお、流速を大きくすれば、圧縮空
気源16の圧力も高くなり設備費も嵩むので最大流速も
10数m/secに抑えた方がコスト的によい。
As a result of an experiment in which the scrap 21 was put into the nozzle 2, it was found that the air was not blown into the scrap preheating tank 1 unless the air flow rate was 10 m / sec or more. The larger the scrap 21 is, the easier it is to blow off because the acting force due to the wind pressure is large, but if the scrap 21 is small, it is difficult to blow off because the pressure receiving area is small. An experiment was conducted in consideration of the above, and it was found that a flow rate of at least 10 m / sec or more was required. In addition, if the flow velocity is increased, the pressure of the compressed air source 16 is also increased and the equipment cost is also increased. Therefore, it is more cost-effective to suppress the maximum flow velocity to 10 m / sec.

【0026】ダスト20はスクラップ予熱槽1内に常に
舞っているのでこの進入を防止するため、低速パージは
高速パージをしていないときは連続的に行なうのがよ
い。これに対し高速パージは次の理由により間歇的に行
なうのがよい。 スクラップ21は連続的にノズル2に入ってくるわ
けではない。 パージエア(ガス)の使用量が大きくなり設備費お
よび運転費が高騰する。 スクラップ予熱槽1内の酸素量が多くなりプロセス
上問題を生ずる。 ノズル2内のスクラップ21や堆積したダスト20
は最初の数秒の高速パージのみで十分吹き飛ぶ。
Since the dust 20 is always flying in the scrap preheating tank 1, it is preferable to continuously perform the low-speed purge when the high-speed purge is not performed in order to prevent the dust 20 from entering the scrap preheat tank 1. In contrast, high-speed purging is preferably performed intermittently for the following reason. The scrap 21 does not continuously enter the nozzle 2. The use amount of purge air (gas) increases, and equipment and operating costs rise. The amount of oxygen in the scrap preheating tank 1 increases, causing a problem in the process. Scrap 21 in nozzle 2 and accumulated dust 20
Will blow off only with the fast purge of the first few seconds.

【0027】スクラップ予熱槽1内の酸素量が増加する
とプロセス上問題が生ずる。これは、スクラップ予熱槽
1にはアーク炉から発生する排ガスを予熱ガスとして使
用しているが、この排ガス中にはCOガス,H2 ガス等
の可燃ガスが含まれている。このため高速パージに空気
を用いた場合、その量が多いと可燃ガスが燃焼する恐れ
がある。また予熱されてスクラップ21が部分的に80
0〜1200℃の高温となると、燃えたり、部分的に溶
けて相互に融着し、スクラップ予熱槽1内で大きな塊状
になり、スクラップ21を取り出すことが困難になる。
An increase in the amount of oxygen in the scrap preheating tank 1 causes a problem in the process. The scrap preheating tank 1 uses exhaust gas generated from an arc furnace as a preheating gas, and the exhaust gas contains combustible gases such as CO gas and H 2 gas. Therefore, when air is used for high-speed purging, if the amount is large, combustible gas may be burned. Also, the scrap 21 is partially heated to 80
At a high temperature of 0 to 1200 ° C., it burns or partially melts and fuses with each other to form a large lump in the scrap preheating tank 1, making it difficult to take out the scrap 21.

【0028】図4は高速パージと低速パージの運転シー
ケンスの一例を示す。No1〜Nonノズルとは、図1
において上から順にノズル2に付番したものである。図
2に示すように同一レベルのノズル2は4個あるが、1
個づつ順次パージすれば十分である。各Noのノズル2
では高速パージが数秒続いた後、低速パージが長く続く
パターンを1周期とし、この周期を繰り返す。また各N
o毎に高速パージの発生がずれており、複数のノズル2
で高速パージが同時に行われないようになっている。こ
れにより圧縮空気源16とレシーバタンク14の容量を
小さくすることができ、同時に大量の酸素がスクラップ
予熱槽1に入るのを防止できる。
FIG. 4 shows an example of the operation sequence of the high-speed purge and the low-speed purge. No. 1 to Non nozzle are shown in FIG.
Are assigned to the nozzles 2 in order from the top. As shown in FIG. 2, there are four nozzles 2 of the same level,
It is sufficient to purge each one sequentially. Nozzle 2 of each No
In this example, a pattern in which high-speed purging continues for several seconds and then low-speed purging continues for a long period is defined as one cycle, and this cycle is repeated. Each N
o, the occurrence of high-speed purge is shifted,
, So that high-speed purging is not performed at the same time. Thereby, the capacity of the compressed air source 16 and the receiver tank 14 can be reduced, and at the same time, a large amount of oxygen can be prevented from entering the scrap preheating tank 1.

【0029】上記実施形態はスクラップのレベル計測に
ついて説明したが、粒状、塊状などのバラ状物質のレベ
ル計測であれば本発明は適用できる。またパージガスと
して空気の場合を示したが、他のガス、例えば窒素ガス
やアルゴンガスを用いることができる。
Although the above embodiment has described the measurement of the level of scrap, the present invention can be applied to the measurement of the level of a granular substance such as a granular substance or a massive substance. Although the air is used as the purge gas, other gases, such as nitrogen gas and argon gas, can be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】上述したように、本発明の塊状物質のレ
ベル検出装置によれば次の効果を奏する。 ノズル内は常に高速パージまたは低速パージされて
いるため、スクラップやダストが入り難く、また入って
も排出されてしまうので連続的にスクラップ等のバラ状
物質のレベル計測が可能である。 高速パージを数秒の持続時間で間歇的に行なうだけ
でスクラップやダストを吹き飛ばすことができる。また
これによりバージエアー(ガス)量が少くて済み設備費
や運転費が安価となる。 連続的にパージしているため、ノズル内にスクラッ
プやダストの堆積がないので従来のようにこれらを排除
する手間を必要としない。 同一レベルに複数対のノズルとセンサを設ける場
合、および上下方向のノズルピッチを小さくして計測精
度を上げる場合、各対ごとに使用するマイクロ波の周波
数を変えることにより、混信を避け正確にレベルを計測
できる。 低速連続パージを併用することにより舞っているダ
ストのノズル内進入を少くできる。 ノズルとセンサの間にシールプレートを設けること
によりセンサ側へのスクラップやダストの進入を防止で
きる。 開閉フランジを設けることによりメンテナンスが容
易である。 防振ダンパでセンサを支持することによりセンサの
寿命を長くすることができる。 図8,図9に示した機械式とは異なり、スクラップ
投入時の退避が不要であり、重りのスクラップへの巻き
込みもない。
As described above, according to the apparatus for detecting the level of a massive substance of the present invention, the following effects can be obtained. Since the inside of the nozzle is constantly purged at a high speed or at a low speed, scrap and dust hardly enter and are discharged even if they enter, so that the level of loose substances such as scrap can be continuously measured. Scraps and dust can be blown off only by intermittently performing high-speed purging for a duration of several seconds. This also reduces the amount of barge air (gas) and reduces equipment and operating costs. Since the purging is performed continuously, there is no accumulation of scraps and dust in the nozzle, so that it is not necessary to remove them as in the prior art. When providing multiple pairs of nozzles and sensors at the same level, or when increasing the measurement accuracy by reducing the nozzle pitch in the vertical direction, changing the frequency of the microwave used for each pair avoids interference and allows accurate level control. Can be measured. By using the low-speed continuous purge together, it is possible to reduce the amount of flying dust entering the nozzle. By providing a seal plate between the nozzle and the sensor, it is possible to prevent scrap and dust from entering the sensor. Maintenance is easy by providing the opening and closing flange. By supporting the sensor with the vibration damper, the life of the sensor can be extended. Unlike the mechanical type shown in FIGS. 8 and 9, there is no need to evacuate at the time of throwing in the scrap, and there is no entanglement of the weight into the scrap.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のレベル検出装置の上下方向の配置を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of a level detection device of the present invention in a vertical direction.

【図2】図1のX−X断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図3】本発明のレベル検出装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a level detection device of the present invention.

【図4】実施形態のエアパージシーケンスを示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an air purge sequence of the embodiment.

【図5】従来のレベル計測装置の上下方向の配置を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of a conventional level measurement device in a vertical direction.

【図6】図5のX断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along the line X in FIG. 5;

【図7】図5のX断面図で図6と別の例である。7 is a sectional view taken along the line X in FIG. 5 and is another example different from FIG. 6;

【図8】従来の機械式レベル計測装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional mechanical level measurement device.

【図9】従来の別の機械式レベル計測装置の構成を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of another conventional mechanical level measurement device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スクラップ予熱槽 2 ノズル 2a エアパージノズル 3 シールプレート 4 開閉フランジ 4a,4b フランジ 5 止め金 6 ヒンジ 7 短管 8a,8b フランジ 9 センサ 9a マイクロ波発信器 9b マイクロ波受信器 10 防振ダンパ 11 フレキシブルホース 12 電磁弁 13 ニードル弁 14 レシーバタンク 15 コントローラ 16 圧縮空気源 17 エアパージシステム 18 ノズル内流速 20 ダスト 21 スクラップ 22 ホッパー 23 予熱ガス 50 センサ取付けフランジ 51 シールプレート 60 サウンディング装置 61 ワイヤ 62 重り 63 チャンバー 64 台車 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scrap preheating tank 2 Nozzle 2a Air purge nozzle 3 Seal plate 4 Opening / closing flange 4a, 4b flange 5 Stopper 6 Hinge 7 Short tube 8a, 8b Flange 9 Sensor 9a Microwave transmitter 9b Microwave receiver 10 Vibration damper 11 Flexible hose Reference Signs List 12 solenoid valve 13 needle valve 14 receiver tank 15 controller 16 compressed air source 17 air purge system 18 nozzle flow velocity 20 dust 21 scrap 22 hopper 23 preheating gas 50 sensor mounting flange 51 seal plate 60 sounding device 61 wire 62 weight 63 chamber 64 truck

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 貯溜槽内に積載された粒状や塊状の物質
の積載高さを検出するレベル検出装置において、 貯溜槽同一水平面上の対向した位置に1対以上で、さら
に槽垂直方向に複数段に渡り対にノズルを配置し、対の
一方のノズルにはマイクロ波レベル検出センサの発信器
を設け、他方には受信器を設けており、各ノズルのセン
サと貯溜槽間に空気あるいは不活性ガスを吹き込むパー
ジシステムを備え、 前記パージシステムはノズル内流速が高速である高速パ
ージと、ノズル内流速が低速である低速パージとが併用
され、高速パージを間歇的に、低速パージを連続的に行
うようにしており、 同一水平面に配置されたマイクロ波レベル検出センサが
2対以上の場合は、互いに異なるマイクロ波周波数を用
いることを特徴とする塊状物質のレベル検出装置。
1. A level detecting device for detecting a loading height of a granular or massive substance loaded in a storage tank, wherein one or more pairs are provided at opposing positions on the same horizontal plane of the storage tank, and a plurality of pairs are provided in the tank vertical direction. Nozzles are arranged in pairs over the stages, one of the pair of nozzles is provided with a transmitter of a microwave level detection sensor, and the other is provided with a receiver, and air or air is provided between the sensor of each nozzle and the storage tank. A purge system for blowing active gas is provided. The purge system uses a high-speed purge in which the flow rate in the nozzle is high and a low-speed purge in which the flow rate in the nozzle is low. When there are two or more pairs of microwave level detection sensors arranged on the same horizontal plane, different microwave frequencies are used. Detection device.
【請求項2】 前記対の各ノズルの槽外先端には2枚の
フランジが設けられ、このフランジ間に槽内物質の通過
を遮断するシール板が着脱可能に取付けられ、このフラ
ンジの外側に防振ダンパを介して前記送信器または受信
器が設けられていることを特徴とする請求項1記載の塊
状物質のレベル検出装置。
2. A pair of nozzles are provided with two flanges at the outer end of the tank, between which a seal plate for blocking passage of a substance in the tank is detachably attached. 2. The level detecting apparatus according to claim 1, wherein the transmitter or the receiver is provided via an anti-vibration damper.
【請求項3】 前記パージシステムでの高速パージは1
0m/sec以上、低速パージは10m/sec未満、
望ましくは1〜2m/sec以上に設定し、低速パージ
は全ノズルで連続的にパージし、高速パージはノズル1
個毎、または1対もしくは複数対のグループ毎に、周期
的に一定時間パージすることを特徴とする請求項1また
は2記載の塊状物質のレベル検出装置。
3. The high-speed purge in the purge system is 1
0 m / sec or more, low-speed purge is less than 10 m / sec,
Desirably, it is set to 1 to 2 m / sec or more, low-speed purge is performed continuously with all nozzles, and high-speed purge is performed with nozzle 1
3. The level detecting apparatus according to claim 1, wherein purging is performed periodically for a certain period of time for each unit or for one or a plurality of groups.
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