JPS5828654A - スロツピング予知方法 - Google Patents

スロツピング予知方法

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JPS5828654A
JPS5828654A JP11041181A JP11041181A JPS5828654A JP S5828654 A JPS5828654 A JP S5828654A JP 11041181 A JP11041181 A JP 11041181A JP 11041181 A JP11041181 A JP 11041181A JP S5828654 A JPS5828654 A JP S5828654A
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JP
Japan
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slag
microwave
slopping
occurrence
antenna
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JP11041181A
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English (en)
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JPS637616B2 (ja
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Tetsuo Hatono
鳩野 哲男
Sumio Kobayashi
純夫 小林
Takeshi Katogi
健 加藤木
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5828654A publication Critical patent/JPS5828654A/ja
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more

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  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼の精錬中に発生するスラグ及び溶鋼の逸出現
象、所謂スロッピングを予知する方法に関する。
精錬炉、例えば転炉における溶鋼の精錬は、転炉の炉口
から炉内にランスを鉛直挿入し、該ランスから純酸素ガ
スを溶鋼 に吹付けて溶鋼を撹拌しつつ脱炭し、更に転
炉内に投入された造滓剤が滓化して生成した溶融スラグ
との反応によって脱燐、脱硫作用を営ませることにより
行わjるが、9の滓化の過程でスラグ組成、粘性、酸素
ポテンシャル等の条件によりスラグがフォーミング化し
、これが進行するとスラグ及び溶鋼の逸出現象、所謂ス
ロッピングが発生することがある。このスロッピングが
発生すると溶鋼成分、製鋼歩留り等に大きく影響し、ま
た吹錬制御効率の低下、スラグラインの耐火物の溶損等
の整置を招来するので極力これを抑制する必要がある。
転炉の吹錬中のスラグレベルを把握してスロッピング発
生を予知する方法として音i測定法(特開@53−45
615号)、振動測定法(特開昭53−77816号)
、炉内圧測定方法、マイクロ波測定方法(特開昭53−
118161号)等が公知である。音響測定法は吹錬中
に炉内より発生する音響を把えてその減衰の程度により
スラグレベルを推定してスロッピング発生を予知する方
法であり、振動測定法は吹錬のランス又は炉体各部の振
動を測定してその振動の程度によりスラグレベル又はス
ラグの状態を推定してスロッピング発生を予知する方法
であり、炉内圧測定法は吹錬中の炉内圧力の変動を測定
してその変動の程度によりスラグレベルを推定してスロ
ッピング発生を予知する方法であり1.マイクロ波測定
法は吹錬中に炉内へマイクセ波を直接投射して7Mレー
ダの原理にょクスラグレベルを直接測定してスロッピン
グ発生を予知する方法である◎上述した音響測定法、振
動測定法、炉内圧測定法はいずれも間接的測定法であり
、スラグレベル及びスラグの状態を定量的に把握するこ
とができず、スロッピング発生の予知精度が低い。これ
に対して本発明方法の基本となる前記マイクロ波測定法
はスラグレベルを定量的に直接把握することができるが
、スラグレベルの監視のみではスロッピング発生の予知
に十分でないことがその後の研究で明らかになった0即
ちスラグレベk f)K一定であってもスラグの性状、
%に流動性、粘性が異なればスロッピング発生□の蓋然
性に差があることを知見した。
本発明は斯かる知見に基いてなされたものであって、ス
ラグの性状も監視対象としてスロッピング発生を正確に
予知する方法を提供することを目的とする。
本発明に係るスロッピング予知方法は精錬炉炉口の上方
に設置したアンテナからスラグに向けてマイクロ波を投
射し、またスラグからの反射波を検出”してスラグレベ
ル及びスラグ表面におけるマイクロ波反射率を測定し、
この測定結果に基いてスロッピング発生を予知すること
を特徴とする〇即ちスラグ性状をマイクq波反射率にて
把える仁ととして泗るのである。
以下本発明方法を図面に基いて具体的に説明する。第1
図は本発明方法の実施状態を示す模式図である◎転炉l
はその上部開口の炉口1aから酸素吹錬用のランス2が
鉛直挿入され、!た炉口上方はフード6により覆われて
bて、転炉精錬にて発生し光廃ガスがフード5に案内さ
れて廃ガス回収システム等へ供給され、又はフード6が
ら廃棄されるよう罠なっている。番は転炉精錬開始時に
転炉内に装入された溶銑及びスクラップ等の主原料がラ
ンス3からの酸素等により精錬されつつある溶鋼であり
、3は酸素吹錬開始後転炉1内に投入された石灰石、生
石灰、螢石等の造滓剤が滓化して生成したスラグである
而して本発明方法においては転炉炉口1aの上方にその
送受信方向を鉛直としてスラグ3に向けてマイクロ波を
投射すべくアンテナ6を投首する。
仁のアンテナ6の設置は、例えば転炉開口部の直上域に
おけるフード6に円筒状のジャケットフをその軸方向を
鉛直にして貫入設置し、ジャケット〒の上端にアンテナ
6を取付けることにより行う。
なお転炉lからの火災、粉塵、地金飛散によるアンテナ
6の損耗を防止し、また滓化検知精度の゛悪化を回避す
るため、アンテナ6は水冷構造とし、ジャケットフの内
部dN、ガス等によりパージするのが好ましい0アンテ
ナ6は図示しない導波管、基準反射体8及びサーキュレ
ータを含むマイクロ波回路9を介してマイクロ波発生装
置10に接続されており、また骸マイクロ波回路9は信
号処理回路12及び記録計13に接続されている。マイ
クロ波発生装置ユOからは周波数変調され北マイク費波
が発せられ、この1120841号はマイクロ波回路9
、基準反射体8を経てアンテナ6から転炉l内のスラグ
3に向けてマイクロ波となって投射され、スラグ3に反
射したマイクロ波はアンテナ6にて受信され、基準反射
体8を経てマイクロ波回路9に入力され、該マイクロ波
回路9のサーキュレータにて投射波と反射波とのうなり
波(混合波)が得られる。このうなり波に関する信号が
信号処理回路12に入力されてスラグレベル及びスラグ
表面におけるマイクロ波反射率に相当する信号が後述す
るように得られ(これらに基いてスロッピング発生が予
知される。なお前記信号は記録計13に記録される。第
2図は信号処理回路12の1例を示しており、変調周期
毎にうな9波の周波数を計数する周波数カランタ部12
&及びその計数信号をD/ム(ディジタル/アナログ)
変換するD/A変換器12b並びにうなり波の振幅を測
定するための整流回路12c及び整流出力の平滑回路1
2dからなっている。
次に本発明方法によるスロッピング発生の予知原理につ
いて説明する〇一般に物体に投射されるマイクロ波u1
及び物体から反射されるマイクロ波ulを u□ =  tTlcos(jlr flt  −−1
)            ・・・(1)uj  z 
n、am(2K ftt  −−x )       
      ・・・(2)但し、Ul:投射波振幅 fl:投射波周波数 −8:投射波位相角 TI□=反射波振幅 f、:反射波周波数 φ、:反射波位相角 t:時間 と表した場合、投射波と反射波のうなり波Pは次式で表
される。
P壬−(U−+U、”+2U□U−(2π(ft−ft
)t−一))  ・・・(3)但し、−二うなり波位相
角 ま良投射波の周波数f1と反射波の周波数f2との間に
は f、纏f1− f−・・・(4) 但し、x:アンテナから物体面までの距離C:マイクロ
波伝播速度 の関係があるのでうなり波Pの周波数fbijf13=
f1−f、=fτ     ・・・(5)となり、アン
テナから物体までの距離xK比例する。またうなり波P
の振幅Uは (”s+U*)”  (U+  U*)tJ =   
  −= 2U、U、 = 2rU、”  ・・・(6
)2 但し、pニスラグ面でのマイクロ波の反射率となり、物
体に対するマイクロ波の反射率に比例する。
従ってマイクロ波をスラグに向けて発する場合、その投
射波とスラグ表面におけるそのマイクロ波反射波とのう
なり波からスラグレベル及びスラグ表面におけるマイク
ロ波反射率を測定することができる◎即ち前述の周波数
カウンタ部12aけうな9波の周波数f1)を計数する
ものであるから、その出力からスラグレベルに関するデ
ータが得られ、またD/ム変換器121)及び整流回路
12(lがらはスラグ表面におけるマイクロ波反射率に
関するデータが得られることになる。そしてスラグ表面
におけるマイクロ波反射率はスラグの流動性、粘性・等
によって定まる数値であるので、その反射率をスラグレ
ベルと同時に測定してこれをスロッピング予知のための
データとして用いることにより、スラグレベルのみでは
細見られないスロッピングの発生状況の変化をも把握す
ることができ、スロッピング発生の予知精度が高くなる 次に本発明方法の実施例について説明する。第3図、第
4図は横軸に吹錬時間を全吹錬時間に対する百分率で示
したものをとり、縦軸に炉口レベルを0としたスラグレ
ベル及びマイクロ波反射率をとって吹錬期間中のスラグ
レベルの変化(実線で示す)及びマイクロ波反射率の変
化(破線で示す)を表しtグラフであり、第3図はスロ
ッピングが発生した場合、第4図はスロッピングが発生
しなかった場合を夫々表しそいる。第3図において吹錬
時間が50−前後の(グラフにおいて斜線で示し几)部
分でスロッピングが発生し良が、スラグレベルが一定値
以上(図において8以上)、マイクロ波反射率が一定値
以下(図においてR以下)になった状態でスロッピング
が発生することが判明した0第6図は横軸にマイクロ波
反射率をとり縦軸にスラグレベルをとり、この両条件と
スロッピング発生の有無とへ関係を表しており、図中、
黒丸にてスロッピングが発生した場合を、また白丸にて
スロッピングが発生しなかった場合を夫々表している。
スラグレベルが一定値B以上であり、且つマイクロ波反
射率が一定値R以下である条件(図において斜線で示す
領域)をスロッピング発生の予知レベルに設定すること
によりスロッピング発生を8096以上予知することが
できたO゛以上詳述した如く本発明方法はスラグレベル
及びスラグ表面におけるマイクロ波反射率の両方により
スロッピング発生を予知するのでスラグの性状が異なっ
てもスロッピングの発生を精度よく予知でき、スロッピ
ングを防止することにより溶鋼成分の安定、製鋼歩留り
の向上、吹錬制御効率の向上、スラグラインの耐火物溶
損の防止郷に多大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施状態を示す模式図、第2図蝶信号
処理回路の1例を示すブロック図、第3図α第5図は本
発明方法の効果を示すグラフである0 1・・・転炉 3・・・スラグ 番・・・溶鋼 6・・
・アンテナ9マイクロ波回路 10・・・マイクロ波発
生装置12・・・信号処理回路 特許出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 河  野  登  夫スロ/ピ〉グ発
生 隼3@   ′ 案 4 図 マイク0浪反射率(相灯傷) ′4 5 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、精錬炉炉口の上方に設置したアンテナからスラグに
    向けてマイクロ波を投射し、スラグ表面からの反射波を
    検出してスラグレベル及びスラグ表面におけるマイクロ
    波反射率を測定し、該測定結果に基いてスロッピング発
    生を予知することを特徴とするスロッピング予知方法。
JP11041181A 1981-07-14 1981-07-14 スロツピング予知方法 Granted JPS5828654A (ja)

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JP11041181A JPS5828654A (ja) 1981-07-14 1981-07-14 スロツピング予知方法

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JPS5828654A true JPS5828654A (ja) 1983-02-19
JPS637616B2 JPS637616B2 (ja) 1988-02-17

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US4812726A (en) * 1986-01-16 1989-03-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Servo circuit positioning actuator
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JPS53118161A (en) * 1977-03-25 1978-10-16 Sumitomo Metal Ind Measuring method of slug forming by micro wave level meter

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