JPH1114338A - 超音波により電気炉の電極長を測定する方法及び装置 - Google Patents
超音波により電気炉の電極長を測定する方法及び装置Info
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- JPH1114338A JPH1114338A JP17759297A JP17759297A JPH1114338A JP H1114338 A JPH1114338 A JP H1114338A JP 17759297 A JP17759297 A JP 17759297A JP 17759297 A JP17759297 A JP 17759297A JP H1114338 A JPH1114338 A JP H1114338A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】安全、迅速かつ確実に超音波により電極長を測
定する方法及び装置を提供する。 【解決手段】電極中をその先端まで長さ方向に貫通する
中空部内に、超音波センサーを炉内原料から離して位置
付け、超音波センサーから超音波を電極の先端にある炉
内原料に向けて発信し、炉内原料で反射された超音波を
超音波センサーで受信することにより、電気炉内の電極
長を測定する。また、超音波センサーの昇降装置を、電
極中をその先端まで長さ方向に貫通する中空部の延長上
に、中空部と軸線を同じくして設けられた格納部であっ
て、電極長の非測定時に、超音波センサーを収納できる
ものと、格納部と中空部とを接続し、中空部を通じて炉
内原料を導入するための原料導入部であって、側部に炉
内原料が投入される導管を備えるものと、超音波センサ
ーを格納部内と中空部内との間を原料導入部内を通じて
昇降自在に保持する昇降手段とから構成する。
定する方法及び装置を提供する。 【解決手段】電極中をその先端まで長さ方向に貫通する
中空部内に、超音波センサーを炉内原料から離して位置
付け、超音波センサーから超音波を電極の先端にある炉
内原料に向けて発信し、炉内原料で反射された超音波を
超音波センサーで受信することにより、電気炉内の電極
長を測定する。また、超音波センサーの昇降装置を、電
極中をその先端まで長さ方向に貫通する中空部の延長上
に、中空部と軸線を同じくして設けられた格納部であっ
て、電極長の非測定時に、超音波センサーを収納できる
ものと、格納部と中空部とを接続し、中空部を通じて炉
内原料を導入するための原料導入部であって、側部に炉
内原料が投入される導管を備えるものと、超音波センサ
ーを格納部内と中空部内との間を原料導入部内を通じて
昇降自在に保持する昇降手段とから構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操業の中断または
負荷ダウン（炉内原料の反応抑制）を行うことなく、安
全、迅速かつ確実に電気炉の電極長を超音波により測定
できる方法及び装置に関する。
負荷ダウン（炉内原料の反応抑制）を行うことなく、安
全、迅速かつ確実に電気炉の電極長を超音波により測定
できる方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カーバイドまたはフェロアロイなどの製
造に用いられる電気炉において、電極の先端位置を正確
に検出するために、電極クランプ下の長さを電極長（電
極クランプ下端から炉内原料中に埋没した電極の先端ま
での距離）として把握し、電極長をコントロールするこ
とは、電気炉の安定操業を実現する上で重要なことであ
る。
造に用いられる電気炉において、電極の先端位置を正確
に検出するために、電極クランプ下の長さを電極長（電
極クランプ下端から炉内原料中に埋没した電極の先端ま
での距離）として把握し、電極長をコントロールするこ
とは、電気炉の安定操業を実現する上で重要なことであ
る。
【０００３】現在まで、電気炉内の電極長測定方法とし
ては、電極の重量を測定する方法、電気炉内の特定位置
の温度を測定する方法、電極内に挿入した炭素体プロー
ブに印加した高周波電磁波の伝播時間を測定する方法
（特開昭５６−１４１０５号公報に開示）など、様々な
方法が試行されてきている。しかしながら、作業員が、
炉蓋または炉壁に設けた測定孔に鉄棒を挿入し、鉄棒の
先端が電極の先端付近に達したことを感触で判断し、三
角法を用いて電極長を算出する方法が、一般的に行われ
てきている。
ては、電極の重量を測定する方法、電気炉内の特定位置
の温度を測定する方法、電極内に挿入した炭素体プロー
ブに印加した高周波電磁波の伝播時間を測定する方法
（特開昭５６−１４１０５号公報に開示）など、様々な
方法が試行されてきている。しかしながら、作業員が、
炉蓋または炉壁に設けた測定孔に鉄棒を挿入し、鉄棒の
先端が電極の先端付近に達したことを感触で判断し、三
角法を用いて電極長を算出する方法が、一般的に行われ
てきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した、試行されて
きている様々な方法においては、測定に時間がかかった
り、外乱の影響を強く受けるために測定の確度が低いと
いう欠点があった。また、鉄棒挿入による一般的な方法
は、電気炉への近接作業であることから危険性が高く、
操業の中断または負荷ダウンを余儀なくされていた。こ
のため、迅速な測定ができないので、連続的な測定はで
きなかった。さらに、電気炉内の原料の状態によって
は、測定が困難な場合があった。さらにまた、作業員の
感触に依存する測定であるため、測定ミスを生じる可能
性もあり、炉況、成績（たとえば、生産量、製造される
製品の品質）の不安定化要因になり得るという欠点があ
った。
きている様々な方法においては、測定に時間がかかった
り、外乱の影響を強く受けるために測定の確度が低いと
いう欠点があった。また、鉄棒挿入による一般的な方法
は、電気炉への近接作業であることから危険性が高く、
操業の中断または負荷ダウンを余儀なくされていた。こ
のため、迅速な測定ができないので、連続的な測定はで
きなかった。さらに、電気炉内の原料の状態によって
は、測定が困難な場合があった。さらにまた、作業員の
感触に依存する測定であるため、測定ミスを生じる可能
性もあり、炉況、成績（たとえば、生産量、製造される
製品の品質）の不安定化要因になり得るという欠点があ
った。
【０００５】本発明の目的は、これらの欠点を解決し、
安全、迅速かつ確実に電極長を測定する方法及び装置を
提供することにある。
安全、迅速かつ確実に電極長を測定する方法及び装置を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的は、超音波を用
いて、電気炉内の電極長を測定する方法により達成され
る。
いて、電気炉内の電極長を測定する方法により達成され
る。
【０００７】本発明による測定方法では、電極中をその
先端まで長さ方向に貫通する中空部内で、炉内原料に向
けて前記超音波を送受信することが、好ましい。
先端まで長さ方向に貫通する中空部内で、炉内原料に向
けて前記超音波を送受信することが、好ましい。
【０００８】また、本発明は、電極中をその先端まで長
さ方向に貫通する中空部内に、超音波センサーを炉内原
料から離して位置付け、超音波センサーから超音波を電
極の先端にある炉内原料に向けて発信し、反射された超
音波を超音波センサーで受信することにより、電気炉内
の電極長を測定する方法を提供する。
さ方向に貫通する中空部内に、超音波センサーを炉内原
料から離して位置付け、超音波センサーから超音波を電
極の先端にある炉内原料に向けて発信し、反射された超
音波を超音波センサーで受信することにより、電気炉内
の電極長を測定する方法を提供する。
【０００９】本発明による測定方法では、前記超音波セ
ンサーを、前記炉内原料からの熱による悪影響を受けな
い範囲内で、可及的に炉内原料に近接させて前記中空部
内に位置付けることが、好ましい。
ンサーを、前記炉内原料からの熱による悪影響を受けな
い範囲内で、可及的に炉内原料に近接させて前記中空部
内に位置付けることが、好ましい。
【００１０】本発明による測定方法では、前記超音波セ
ンサーから発信され、これにより受信される反射超音波
のうち、予め設定した時間範囲の中で、最も受信強度が
大きいものを、電極の先端にある炉内原料からの反射超
音波として抽出し、この抽出された反射超音波が発信か
ら受信までに要した伝播時間に基づいて、電極長を算出
することが、好ましい。
ンサーから発信され、これにより受信される反射超音波
のうち、予め設定した時間範囲の中で、最も受信強度が
大きいものを、電極の先端にある炉内原料からの反射超
音波として抽出し、この抽出された反射超音波が発信か
ら受信までに要した伝播時間に基づいて、電極長を算出
することが、好ましい。
【００１１】本発明による測定方法では、前記超音波セ
ンサーを位置付けた中空部における温度分布を考慮し
て、前記伝播時間に温度補正を加えることが、好まし
い。
ンサーを位置付けた中空部における温度分布を考慮し
て、前記伝播時間に温度補正を加えることが、好まし
い。
【００１２】本発明による測定方法では、前記温度補正
を加えることにより得た伝播時間に、電気炉にかかって
いる負荷に応じた補正値を加えることが、好ましい。
を加えることにより得た伝播時間に、電気炉にかかって
いる負荷に応じた補正値を加えることが、好ましい。
【００１３】さらに、本発明は、電極中をその先端まで
長さ方向に貫通する中空部内に、炉内原料から離して位
置付けられる超音波センサーと、超音波センサーから発
信され、これにより受信される反射超音波のうち、予め
設定した時間範囲の中で、最も受信強度が大きいもの
を、電極の先端にある炉内原料からの反射超音波として
抽出する抽出手段と、この抽出された反射超音波が発信
から受信までに要した伝播時間に基づいて、電極長を算
出する算出手段とからなる、超音波を用いて、電気炉内
の電極長を測定する装置を提供する。
長さ方向に貫通する中空部内に、炉内原料から離して位
置付けられる超音波センサーと、超音波センサーから発
信され、これにより受信される反射超音波のうち、予め
設定した時間範囲の中で、最も受信強度が大きいもの
を、電極の先端にある炉内原料からの反射超音波として
抽出する抽出手段と、この抽出された反射超音波が発信
から受信までに要した伝播時間に基づいて、電極長を算
出する算出手段とからなる、超音波を用いて、電気炉内
の電極長を測定する装置を提供する。
【００１４】本発明による測定装置は、前記超音波セン
サーを位置付けた中空部における温度分布を考慮して、
前記伝播時間に温度補正を加える温度補正手段を備える
ことが、好ましい。
サーを位置付けた中空部における温度分布を考慮して、
前記伝播時間に温度補正を加える温度補正手段を備える
ことが、好ましい。
【００１５】本発明による測定装置は、前記温度補正を
加えた伝播時間に、電気炉にかかっている負荷に応じた
補正値を加える電気炉負荷補正手段を備えることが、好
ましい。
加えた伝播時間に、電気炉にかかっている負荷に応じた
補正値を加える電気炉負荷補正手段を備えることが、好
ましい。
【００１６】さらにまた、本発明は、電極中をその先端
まで長さ方向に貫通する中空部の延長上に、中空部と軸
線を同じくして設けられた格納部であって、電極長の非
測定時に超音波センサーを収納できるものと、格納部と
中空部とを接続し、中空部を通じて炉内原料を導入でき
る原料導入部であって、側部に原料が投入される導管を
備えるものと、超音波センサーを格納部内と中空部内と
の間で原料導入部を通じて昇降自在に保持する昇降手段
とからなる、電気炉内の電極長測定用超音波センサーを
昇降する装置を提供する。
まで長さ方向に貫通する中空部の延長上に、中空部と軸
線を同じくして設けられた格納部であって、電極長の非
測定時に超音波センサーを収納できるものと、格納部と
中空部とを接続し、中空部を通じて炉内原料を導入でき
る原料導入部であって、側部に原料が投入される導管を
備えるものと、超音波センサーを格納部内と中空部内と
の間で原料導入部を通じて昇降自在に保持する昇降手段
とからなる、電気炉内の電極長測定用超音波センサーを
昇降する装置を提供する。
【００１７】本発明による超音波センサーを昇降する装
置は、前記原料導入部は、格納部との接続を行う切り離
し自在な連結部を備えることが、好ましい。
置は、前記原料導入部は、格納部との接続を行う切り離
し自在な連結部を備えることが、好ましい。
【００１８】
【実施の形態】以下、添付図面に示した実施の形態の好
ましい１例を参照しながら、本発明による超音波による
電極長の測定方法及び装置を詳細に説明する。実施の形
態は、本発明をカルシウムカーバイド製造用電気炉に適
用した場合について説明する。本発明の実施の形態は、
添付図面に示した例、及び以下に説明する例に限定され
ない。
ましい１例を参照しながら、本発明による超音波による
電極長の測定方法及び装置を詳細に説明する。実施の形
態は、本発明をカルシウムカーバイド製造用電気炉に適
用した場合について説明する。本発明の実施の形態は、
添付図面に示した例、及び以下に説明する例に限定され
ない。
【００１９】図１に、本発明による電極長測定方法を実
施するための装置の概念構成図を示してある。符号１０
は、円筒形のゼーダーベルク自焼電極を示す。符号１１
は、電極の外周囲を画定する円筒形電極ケースを示す。
電極１０は、その軸線方向中心を貫通する円筒形中空部
１２を備える。
施するための装置の概念構成図を示してある。符号１０
は、円筒形のゼーダーベルク自焼電極を示す。符号１１
は、電極の外周囲を画定する円筒形電極ケースを示す。
電極１０は、その軸線方向中心を貫通する円筒形中空部
１２を備える。
【００２０】中空部は、電極ケース１１よりも径が小で
ある鋼製パイプなどの中空部材２０を電極ケース１１の
中心位置に電極ケースの長さ方向に配置することにより
形成される。電極ケース１１と中空部材２０間の間隙に
は、ゼーダーベルク自焼電極原料が、満たされる。
ある鋼製パイプなどの中空部材２０を電極ケース１１の
中心位置に電極ケースの長さ方向に配置することにより
形成される。電極ケース１１と中空部材２０間の間隙に
は、ゼーダーベルク自焼電極原料が、満たされる。
【００２１】符号３０は、炉内に堆積した、炉内原料と
してのカルシウムカーバイド原料（石灰とコークス）を
示す。炉内原料は、電極１０から加えられる電力により
抵抗加熱を受けて、電極の先端１４付近から下に位置す
る部分３１が、半溶融状態になっている。半溶融状態に
なった炉内原料の上面を、以下「半溶融生成物面」と呼
び、符号Ｒで示す。
してのカルシウムカーバイド原料（石灰とコークス）を
示す。炉内原料は、電極１０から加えられる電力により
抵抗加熱を受けて、電極の先端１４付近から下に位置す
る部分３１が、半溶融状態になっている。半溶融状態に
なった炉内原料の上面を、以下「半溶融生成物面」と呼
び、符号Ｒで示す。
【００２２】符号４０は、電極ケースの外面に填められ
た電極クランプを示し、この電極クランプを通じて電極
１０に電流が供給される。
た電極クランプを示し、この電極クランプを通じて電極
１０に電流が供給される。
【００２３】電極長は、この電極クランプ４０の下端か
ら炉内原料中に埋没した電極の部分の先端１４までの長
さＬに相当する。本発明によれば、超音波を利用して、
最終的に長さＬを測定する。
ら炉内原料中に埋没した電極の部分の先端１４までの長
さＬに相当する。本発明によれば、超音波を利用して、
最終的に長さＬを測定する。
【００２４】符号６０は、低周波（３０−２００ＫＨ
ｚ）超音波センサーを示し、この超音波センサーは、電
極１０の中空部材２０内に配置されており、電極の先端
での半溶融原料に向けて超音波パルスを発信するととも
に、半溶融原料から反射された超音波パルスを受信す
る。超音波センサーは、測定時には、電極の先端１４か
ら高さＤの位置まで下降されるが、この高さよりも下の
位置まで下降することは防止される。高さＤは、半溶融
状態にある炉内原料からの熱により、超音波センサーが
悪影響を受けない範囲内であって、可及的に炉内原料に
近接させた位置に決定される。高さＤは、超音波センサ
ーの性能（測定レンジ、耐熱性など）を考慮し、通常、
３ｍ以上である。
ｚ）超音波センサーを示し、この超音波センサーは、電
極１０の中空部材２０内に配置されており、電極の先端
での半溶融原料に向けて超音波パルスを発信するととも
に、半溶融原料から反射された超音波パルスを受信す
る。超音波センサーは、測定時には、電極の先端１４か
ら高さＤの位置まで下降されるが、この高さよりも下の
位置まで下降することは防止される。高さＤは、半溶融
状態にある炉内原料からの熱により、超音波センサーが
悪影響を受けない範囲内であって、可及的に炉内原料に
近接させた位置に決定される。高さＤは、超音波センサ
ーの性能（測定レンジ、耐熱性など）を考慮し、通常、
３ｍ以上である。
【００２５】超音波センサー６０は、受信した超音波信
号をアナログ電気信号として、増幅器６２に出力する。
増幅器で増幅されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器６３
に出力されて、ディジタル変換される。このディジタル
変換後の超音波信号波形を、パーソナルコンピューター
などの演算処理装置７０に入力し、所定のデータ処理を
施すことにより電極長Ｌを測定する。
号をアナログ電気信号として、増幅器６２に出力する。
増幅器で増幅されたアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器６３
に出力されて、ディジタル変換される。このディジタル
変換後の超音波信号波形を、パーソナルコンピューター
などの演算処理装置７０に入力し、所定のデータ処理を
施すことにより電極長Ｌを測定する。
【００２６】次に、図２を参照しながら、演算処理装置
７０で行われるデータ処理のアルゴリズムについて、詳
述する。
７０で行われるデータ処理のアルゴリズムについて、詳
述する。
【００２７】上述した超音波信号波形から、ステップ
（抽出手段）Ｓ７１では、センサー６０の位置Ｄに基づ
き、予め設定しておいた時間範囲の中で、もっとも受信
強度が大きいものを、半溶融生成物面Ｒにより反射され
た超音波信号の反射と判定し、その反射時間を、伝播時
間として抽出する。このような信号処理により、正確な
電極長の測定の妨げとなる、中空部材２０の管壁からの
反射波やその他の雑音を排除できる。
（抽出手段）Ｓ７１では、センサー６０の位置Ｄに基づ
き、予め設定しておいた時間範囲の中で、もっとも受信
強度が大きいものを、半溶融生成物面Ｒにより反射され
た超音波信号の反射と判定し、その反射時間を、伝播時
間として抽出する。このような信号処理により、正確な
電極長の測定の妨げとなる、中空部材２０の管壁からの
反射波やその他の雑音を排除できる。
【００２８】次に、ステップＳ７２で、抽出した伝播時
間から、中空部材２０内の電気炉の負荷に応じた温度分
布に基づく音速値を考慮して、高さＤの値を最終的に算
出する。すなわち、中空部材２０内は、温度が一様でな
い。このため、超音波センサー６０の位置に応じて、そ
の位置での音速を求め、これに基づいて、ステップＳ７
１で抽出した伝播時間に対応する高さＤの値を補正する
必要がある。
間から、中空部材２０内の電気炉の負荷に応じた温度分
布に基づく音速値を考慮して、高さＤの値を最終的に算
出する。すなわち、中空部材２０内は、温度が一様でな
い。このため、超音波センサー６０の位置に応じて、そ
の位置での音速を求め、これに基づいて、ステップＳ７
１で抽出した伝播時間に対応する高さＤの値を補正する
必要がある。
【００２９】さらに、温度補正を加えた高さＤの値を、
ステップＳ７３で、仮の電極長Ｌに換算する。ステップ
Ｓ７３では、超音波センサー６０の先端から電極クラン
プ４０の上端までの距離Ｉ1と、電極クランプの長さ
（予め測定して得た既知の値）とを、電気炉の負荷に応
じた温度補正を加えた高さＤの値から差し引くことによ
り、電極長Ｌを得る。
ステップＳ７３で、仮の電極長Ｌに換算する。ステップ
Ｓ７３では、超音波センサー６０の先端から電極クラン
プ４０の上端までの距離Ｉ1と、電極クランプの長さ
（予め測定して得た既知の値）とを、電気炉の負荷に応
じた温度補正を加えた高さＤの値から差し引くことによ
り、電極長Ｌを得る。
【００３０】なお、超音波センサーの先端から電極クラ
ンプの上端までの距離Ｉ1は、後述の実施例の場合は、
次の関係式により求まる。
ンプの上端までの距離Ｉ1は、後述の実施例の場合は、
次の関係式により求まる。
【００３１】Ｉ1＝１１．７４９−ＩFrame ここで、ＩFrameは、測定時の電極の位置を表わす値で
ある。
ある。
【００３２】ステップＳ７２−Ｓ７４（算出手段）で得
た、最終的な電極長Ｌを、パーソナルコンピューターの
ＣＲＴなどの表示装置に、ステップＳ７５で表示する。
た、最終的な電極長Ｌを、パーソナルコンピューターの
ＣＲＴなどの表示装置に、ステップＳ７５で表示する。
【００３３】電極長を測定するための一連の操作は、全
て電気炉から離れた場所にある操作盤から実施できるの
で、操業の中断または負荷ダウンをする必要はない。ま
た、一回の測定に要する時間は、１分以内の短さであ
る。
て電気炉から離れた場所にある操作盤から実施できるの
で、操業の中断または負荷ダウンをする必要はない。ま
た、一回の測定に要する時間は、１分以内の短さであ
る。
【００３４】次に、本発明のよる超音波センサーを昇降
するための装置の実施の形態の１例を、図３（ａ）及び
（ｂ）並びに図４を参照しながら説明する。
するための装置の実施の形態の１例を、図３（ａ）及び
（ｂ）並びに図４を参照しながら説明する。
【００３５】図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、超音
波センサー昇降装置８０は、超音波センサー６０を収納
する格納部８１と、下端に超音波センサー６０を昇降自
在に保持する昇降手段としてのロッド８２と、このロッ
ドの上端が固定されたエンドレスチェーン８３とからな
る。エンドレスチェーンは、装置の高さ方向に離れて設
けられた歯付きプーリ８４、８４間に掛け渡される。図
４に示すように、昇降装置の頂部に設けたエアーモータ
ー８５は、クラッチ８６を介して上方のプーリを回転す
ることにより、エンドレスチェーンを駆動して、ロッド
の昇降運動をもたらす。図３（ａ）の上方に示すロッド
８２の波線破断部は、図３（ｂ）の下方に示すロッド８
２の波線破断部と連続する。エンドレスチェーン８３に
は、ロッド８２を固定した箇所に対応する位置にカウン
ターウェイト８７を固定し、クラッチ８６がフリー状態
のときには、ロッドは、カウンターウェイトの作用によ
り上がり方向に力を受けて、ロッドが自重で下がること
を防止する。
波センサー昇降装置８０は、超音波センサー６０を収納
する格納部８１と、下端に超音波センサー６０を昇降自
在に保持する昇降手段としてのロッド８２と、このロッ
ドの上端が固定されたエンドレスチェーン８３とからな
る。エンドレスチェーンは、装置の高さ方向に離れて設
けられた歯付きプーリ８４、８４間に掛け渡される。図
４に示すように、昇降装置の頂部に設けたエアーモータ
ー８５は、クラッチ８６を介して上方のプーリを回転す
ることにより、エンドレスチェーンを駆動して、ロッド
の昇降運動をもたらす。図３（ａ）の上方に示すロッド
８２の波線破断部は、図３（ｂ）の下方に示すロッド８
２の波線破断部と連続する。エンドレスチェーン８３に
は、ロッド８２を固定した箇所に対応する位置にカウン
ターウェイト８７を固定し、クラッチ８６がフリー状態
のときには、ロッドは、カウンターウェイトの作用によ
り上がり方向に力を受けて、ロッドが自重で下がること
を防止する。
【００３６】格納部８１の内部は、二股になった粉状原
料導入部９０を介して中空部材２０の内部と連通され
る。格納部８１は、中空部材の延長上に中空部材と軸心
を同じくして位置する。格納部の上端は、シール８８に
よりガスのリークを防止する。特に、カルシウムカーバ
イドを製造するときには、一酸化炭素ガスのリークが、
このシールにより防止される。
料導入部９０を介して中空部材２０の内部と連通され
る。格納部８１は、中空部材の延長上に中空部材と軸心
を同じくして位置する。格納部の上端は、シール８８に
よりガスのリークを防止する。特に、カルシウムカーバ
イドを製造するときには、一酸化炭素ガスのリークが、
このシールにより防止される。
【００３７】粉状原料導入部９０は、側部に粉状原料
（粉状の石灰とコークス）が投入される導管９１が接続
される。粉状原料導入部は、上端に格納部８１との接続
を行う切り離し自在な連結部９２を備える。なお、塊原
料（塊状の石灰とコークス）は、図示しない原料投入シ
ュートを通じて炉内に供給される。
（粉状の石灰とコークス）が投入される導管９１が接続
される。粉状原料導入部は、上端に格納部８１との接続
を行う切り離し自在な連結部９２を備える。なお、塊原
料（塊状の石灰とコークス）は、図示しない原料投入シ
ュートを通じて炉内に供給される。
【００３８】中空部材２０は、バルブ１０１を上端に備
えた接続部１００を介して、粉状原料導入部９０と接続
する。このバルブ１０１により、中空部材の上端の閉塞
を行う。
えた接続部１００を介して、粉状原料導入部９０と接続
する。このバルブ１０１により、中空部材の上端の閉塞
を行う。
【００３９】電極長の測定を行う場合には、まず、粉状
原料導入部９０を通じての粉状原料の投入を中断する。
そして、クラッチ８６を伝動状態にしてエアーモーター
８５を回転させ、超音波センサー６０が、所定の高さＤ
に達するまで、エンドレスチェーン８４を介してロッド
８２を下降させる。
原料導入部９０を通じての粉状原料の投入を中断する。
そして、クラッチ８６を伝動状態にしてエアーモーター
８５を回転させ、超音波センサー６０が、所定の高さＤ
に達するまで、エンドレスチェーン８４を介してロッド
８２を下降させる。
【００４０】測定が終了したら、エアーモーター８５を
逆転させ、超音波センサー６０が、格納部８１に収容さ
れるまで、ロッド８２を上昇させる。格納部は、粉状原
料導入部９０よりも上方に配置されているので、粉状原
料が、粉状原料導入部から中空部材２０内へ投入されて
も、粉状原料が、超音波センサー６０に付着するのが防
止されるとともに、超音波センサーが、粉状原料の投入
を妨げない。
逆転させ、超音波センサー６０が、格納部８１に収容さ
れるまで、ロッド８２を上昇させる。格納部は、粉状原
料導入部９０よりも上方に配置されているので、粉状原
料が、粉状原料導入部から中空部材２０内へ投入されて
も、粉状原料が、超音波センサー６０に付着するのが防
止されるとともに、超音波センサーが、粉状原料の投入
を妨げない。
【００４１】電極ケース１１の継ぎ足しを行う場合に
は、接続部１００のバルブ１０１を閉めた後、昇降装置
８０を、連結部９２で、粉状原料導入部９０から切り離
し、超音波センサー６０を格納部８１に収納したまま、
昇降装置を、電極ケースの継ぎ足し作業に支障がない位
置まで移動させる。
は、接続部１００のバルブ１０１を閉めた後、昇降装置
８０を、連結部９２で、粉状原料導入部９０から切り離
し、超音波センサー６０を格納部８１に収納したまま、
昇降装置を、電極ケースの継ぎ足し作業に支障がない位
置まで移動させる。
【００４２】なお、超音波センサー６０が、格納部８１
に収納されている間は、エアーモーター８５とエンドレ
スチェーン８３とを接続するクラッチ８６は、切れてい
て伝動状態になく、超音波センサー６０を保持するロッ
ド８２は、フリー状態にある。したがって、電極１０に
過電流が流れるのを防止するための電極自動昇降制御に
より、電極１０が昇降して、何らかの形で超音波センサ
ー６０に引っ掛っても、超音波センサーとロッド８２と
が、電極の動きに追従して昇降して、格納部９１の破損
を防止する。
に収納されている間は、エアーモーター８５とエンドレ
スチェーン８３とを接続するクラッチ８６は、切れてい
て伝動状態になく、超音波センサー６０を保持するロッ
ド８２は、フリー状態にある。したがって、電極１０に
過電流が流れるのを防止するための電極自動昇降制御に
より、電極１０が昇降して、何らかの形で超音波センサ
ー６０に引っ掛っても、超音波センサーとロッド８２と
が、電極の動きに追従して昇降して、格納部９１の破損
を防止する。
【００４３】
【実施例】図１及び２に示した測定法及び測定装置を用
いて、電極長Ｌを測定した結果を、実施例として表１に
示す。なお、比較のため、従来の鉄棒挿入法を用いて電
極長を測定した場合の値も示す。
いて、電極長Ｌを測定した結果を、実施例として表１に
示す。なお、比較のため、従来の鉄棒挿入法を用いて電
極長を測定した場合の値も示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
操業の中断または負荷ダウンを行うことなく、安全、迅
速かつ確実に電極長を測定できる。
操業の中断または負荷ダウンを行うことなく、安全、迅
速かつ確実に電極長を測定できる。
【図１】本発明による電極長測定装置の実施の形態の好
ましい１例を示す概略図である。
ましい１例を示す概略図である。
【図２】図１に示した装置のデータ処理装置の処理手順
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図３】本発明による超音波センサーを昇降する装置の
下半分を示す概略図（ａ）と、同装置の上半分を示す概
略図（ｂ）である。
下半分を示す概略図（ａ）と、同装置の上半分を示す概
略図（ｂ）である。
【図４】図３に示した装置の頂部の端面図である。
１０ 電極 １２ 中空部 １４ 電極の先端 ２０ 中空部材 ３０ 炉内原料 ４０ 電極クランプ ６０ 超音波センサー ７０ 演算処理装置 ７１ 抽出手段 ７２ 算出手段 ７３ 温度補正手段 ７４ 電気炉負荷補正手段 ８０ 超音波センサー昇降装置 ８１ 格納部 ８２ ロッド ９０ 粉状原料導入部 １００ 接続部 Ｄ 超音波センサーと電極先端との距離 Ｌ 電極長 Ｉ1 超音波センサーと電極クランプ上端との
距離
距離
フロントページの続き (72)発明者 山田 昌広 新潟県西頸城郡青海町大字田海13−２ (72)発明者 濱田 睦 新潟県西頸城郡青海町大字須沢55−１ (72)発明者 岡本 康則 新潟県西頸城郡青海町大字田海13−２
Claims (10)
- 【請求項１】超音波を用いて、電気炉内の電極長を測定
する方法。 - 【請求項２】電極中をその先端まで長さ方向に貫通する
中空部内で、炉内原料に向けて前記超音波を送受信す
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】電極中をその先端まで長さ方向に貫通する
中空部内に、超音波センサーを炉内原料から離して位置
付け、 超音波センサーから超音波を電極の先端にある炉内原料
に向けて発信し、 反射された超音波を超音波センサーで受信することによ
り、電気炉内の電極長を測定する、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項４】前記超音波センサーを、前記炉内原料から
の熱による悪影響を受けない範囲内で、可及的に炉内原
料に近接させて前記中空部内に位置付ける、請求項３に
記載の方法。 - 【請求項５】前記超音波センサーから発信され、これに
より受信された反射超音波のうち、予め設定した時間範
囲の中で、最も受信強度が大きいものを、電極の先端に
ある炉内原料からの反射超音波として抽出し、この抽出
された反射超音波が発信から受信までに要した伝播時間
に基づいて、電極長を算出する、請求項４に記載の方
法。 - 【請求項６】電極中をその先端まで長さ方向に貫通する
中空部内に、炉内原料から離して位置付けられる超音波
センサーと、 超音波センサーから発信され、これにより受信された反
射超音波のうち、予め設定した時間範囲の中で、最も受
信強度が大きいものを、電極の先端にある炉内原料から
の反射超音波として抽出する抽出手段と、 この抽出された反射超音波が発信から受信までに要した
伝播時間に基づいて、電極長を算出する算出手段とから
なる、超音波を用いた電気炉内の電極長を測定する装
置。 - 【請求項７】前記超音波センサーを位置付けた中空部に
おける温度分布を考慮して、前記伝播時間に温度補正を
加える温度補正手段を備える、請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】前記温度補正を加えた伝播時間に、電気炉
にかかっている負荷に応じた補正値を加える電気炉負荷
補正手段を備える、請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】電極中をその先端まで長さ方向に貫通する
中空部の延長上に、中空部と軸線を同じくして設けられ
た格納部であって、電極長の非測定時に超音波センサー
を収納できるものと、 格納部と中空部とを接続し、中空部を通じて炉内原料を
導入するための原料導入部であって、側部に炉内原料が
投入される導管を備えるものと、 超音波センサーを格納部内と中空部内との間を原料導入
部内を通じて昇降自在に保持する昇降手段とからなる、
電気炉内の電極長測定用超音波センサーを昇降する装
置。 - 【請求項１０】前記原料導入部は、格納部との接続を行
う切り離し自在な連結部を備える、請求項９に記載の装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17759297A JP3411192B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 超音波により電気炉の電極長を測定する方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17759297A JP3411192B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 超音波により電気炉の電極長を測定する方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114338A true JPH1114338A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3411192B2 JP3411192B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=16033697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17759297A Expired - Fee Related JP3411192B2 (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 超音波により電気炉の電極長を測定する方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3411192B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102297669A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-12-28 | 东北大学 | 一种电渣炉熔化电极剩余长度的软测量方法 |
| WO2016085733A1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | Corning Incorporated | Measurement of electrode length in a melting furnace |
| JP2016148465A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 大同特殊鋼株式会社 | 電極測長装置 |
| CN107131852A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-09-05 | 安凯 | 一种矿热炉电极长度测量装置及其测量方法 |
| CN114688883A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 北京超测智能系统有限公司 | 一种矿热炉用电极的电极测深系统和方法 |
| US11932838B2 (en) | 2014-11-25 | 2024-03-19 | Corning Incorporated | Cell culture media extending materials and methods |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP17759297A patent/JP3411192B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102297669A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-12-28 | 东北大学 | 一种电渣炉熔化电极剩余长度的软测量方法 |
| WO2016085733A1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | Corning Incorporated | Measurement of electrode length in a melting furnace |
| US11932838B2 (en) | 2014-11-25 | 2024-03-19 | Corning Incorporated | Cell culture media extending materials and methods |
| JP2016148465A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 大同特殊鋼株式会社 | 電極測長装置 |
| CN107131852A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-09-05 | 安凯 | 一种矿热炉电极长度测量装置及其测量方法 |
| CN114688883A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 北京超测智能系统有限公司 | 一种矿热炉用电极的电极测深系统和方法 |
| WO2022143013A1 (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-07 | 北京超测智能系统有限公司 | 一种矿热炉用电极的电极测深系统和方法 |
| CN114688883B (zh) * | 2020-12-29 | 2024-01-26 | 北京超测智能系统有限公司 | 一种矿热炉用电极的电极测深系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3411192B2 (ja) | 2003-05-26 |
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