JPS5849612B2 - 高炉内溶融帯の位置形状を測定する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高炉の溶融帯の位置、形状を電圧パルス応答
計測法と高温シースケーブルを利用することにより、操
業中連続的に長時間に亘って測定する方法の発明と、そ
の方法に用いられる自動計測装置の発明とに関するもの
である。

操業時の高炉においては、高炉のシャフト下段から炉腹
、朝顔部にかけての高温域（１０００〜１５００℃）に
鉱石類の軟化、融着、滴下の進行する領域いわゆる酵融
帯が存在する。

この溶融帝は、鉱石層とコークス層が層状で存在するた
めにその分布形状は、高炉操業にとっては重要な高炉下
部のガス流れの分配に大きな役目を持ち、またその位置
は、高炉の熱的状態を反映するものであることが、近年
における高炉の解体調査などから明らかとなってきた。

第１図ａ．ｂは、解体調査の結果として報告されている
高炉内部の状況例を示したもので、図ａは晦融帯形状が
逆■字形に切り立った形をしているが、この高炉は高操
業度で燃料比５ ４ ７Ｋｇ／Ｔ， Ｐｉｇ で操業し
ていた高炉であり、図ｂは晦融帯の形状がＷ字形になっ
ていて、燃料比４７０〜４８６〜〆Ｔ．Ｐｉｇ の低燃
料比で操業していた高炉である。

このように、醇融帯の位置、形状が高炉操業と密接に関
連していることが明らかとなってきた。

従って、操業中この醇融帯の位置、形状を知りこれを管
理することは、高炉操業にとって操業の安定比と燃料比
の低減に継がるものであるから、極めて重要な事柄であ
る。

併し、この溶融帯は高温（１０００−１６００℃）であ
り、さらに近年の大型高炉では炉内が高圧（３〜４ Ｋ
ｍｃ！）となっており、また装入物が連続して降下して
いてこの降下する鉱石類は軟化融着の進行した状態にお
かれるという苛酷な条件下にあるために、その位置、形
状を実測することは極めて困難である。

そのため従来は、操業中の高炉内の状況は、垂直ゾンデ
、水平ゾンデ等により、温度、圧力、ガス組成等の測定
を行うことにより調査されているが、その多くは温度が
１０００℃以下の高炉上部に限られており、藩融帯附近
の高温域における連続的な測定は行われていない。

その理由は前述のように、溶融帯附近が、高温、高圧で
かつ装入物の連続降下というゾンデによる測定に対して
苛酷な条件下にあるためであり、またゾンデによる溶融
帯の測定を行う場合にはゾンデの維持、管理が難しく、
測定が断続的なものとならざるを得ないという問題もあ
って、現状では１０００℃以下の低温域における測定か
ら躊融帯の状況を推定しているに過ぎない。

最近になって、前述したように晦融帯の位置、形状を知
りそれを管理することの重要性が認識されたために、酵
融帯の位置、形状の測定のみを目的とするラジオアイソ
トープ（Ｒ．ｌ）を用いる方法、およびトレーサーガス
を用いる方法が報告されている。

これの固体Ｒ，Ｉを用いる方法は、装入物と共に炉頂部
より固体Ｒ．Ｉを任意の位置に投入し、装入物と共に降
下したＲ．Ｉが酵融帯で溶融し、出銑と共に炉外に排出
されるまでの時間からＲ，Ｉの醇融位置即ち醇融帯の位
置を推定するものであるが、この方法は測定法上断続的
な測定となり、また晦融から排出までの時間の推定に誤
差を生じ易い。

又、トレーサーガスを用いる方法は、トレーサーガスを
封じ込めたカプセルを固体Ｒ．Ｉの場合と同様に投入し
、カプセルの溶融と共に放出されたトレーサーガスが炉
内ガスと共に上昇してくるのを炉頂部において検出し、
装入物の降下速度から溶融位置を推定するものであるが
、この方法は固体Ｒ．Ｉを用いる場合に比べカプセルの
溶融からトレーサーガスの検出までの時間を無視できる
ことから、溶融位置の推定精度は向上するが、トレーサ
ーガスが多量の炉内ガスで希釈されるので、炉頂部にお
けるトレーサーガスの検出精度上の問題或いはカプセル
自体の材質上の問題もあるとみられ、工業的に実施され
た例はみあたらない。

以上のほかに、溶融帯の位置、形状を推定する方法とし
て、炉体に設けられた圧力計、温度計、ガス分折計等の
測定値より、モデル計算により推定する方法が（，＋（
つかめるが、これにより推定された位置、形状が実測と
の比較によってその精度が実証された例は無く、いずれ
も推定の域を出ていない。

このように、高炉の晦融帯の位置、形状の検出に対して
直接的かつ連続的に測定し得る方法は、現在までのとこ
ろ皆無である。

以上の如く、溶融帯の位置、形状を知ることが高炉操業
にとって非常に重要であるにも拘らず、その有効な測定
方法が、未だに開発されて（／１ない。

晦融帯の測定方法に望まれることは、（１粒置及び形状
が連続してしかも長時間に亘って測定できること、（＋
ｔ殖＋１定が安定してできしかも精度が良く、更に溶融
帯を直接的に測定し得るものであること、である。

本発明は、上記の要望に応えるために創案されたもので
ある。

即ち、本発明は高炉の溶融帯の位置、形状を電圧パルス
応答計測法、例えばＴ， Ｄ．Ｒ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍ
ａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）法を応用する
ことにより、操業中連続的かつ直接的に測定し得る方法
およびその測定のための計測とデータ処理を自動的に行
う自動計測装置に関するものである。

第２図は本発明の方法の説明図であって、図の３は操業
中の高炉であり、４はその中心線の位置を示し、５は羽
口、６は溶融点位置を示す。

２は測定ケーブルであって、このものは後に詳記するよ
うに被覆層及び芯線が１２００〜１６００℃の温変範囲
で溶解する同軸又は多芯のシースケーブルである。

尚、図ではこの測定ケーブル２を複数本夫々所望の高炉
内位置へ降下するように高炉上部から炉内へ降下せしめ
る例を示したが、勿論このケーブル２が一本のこともあ
り得る。

１はパルス発生とその検出をする装置であって、例えば
、ＴＤＲ法のものを使用する。

このＴＤＲ法は、従来は電送線路とその負荷との関係を
調べる方法として開発されたもので、その原理は第３図
ａに示す如く、パルス電圧発生器１１ど波形観測装置１
２８よび電圧分配器即ち方向結合器１３よりγざるもの
であって、図中の２は測定電送線路即ち本発明の測定ケ
ーブルに該当する。

１４は被測定インピーダンス（Ｚｅ）であり、その応答
波形は第３図ｂに示す如くである。

ｂ図における（Ｉ）の波形はケーブル先端開放の場合の
もの、０の波形はケーブル先端の溶鉄等の導体が付着し
た場合のもの、（ＩＩＩ）の波形はケーブル先端に鉱滓
等の半導体が付着した場合のものであって、１５はケー
ブル後端、１６はケーブル先端、ＩＴはケーブル長を示
す。

さて、前記パルス電圧発生器１１を出たステップ電圧は
、測定ケーブル２を進行し、該測定ケーブル２に不整合
部分があると進行してきたステップ電圧の一部は反射さ
れ、波形観測装置１２に入射波と反射波の合成波が現わ
れる。

測定ケーブル２を伝搬して行く電圧波形の速度をν，と
し、測定ケーブル２の線路間の媒質の誘電率がξ′とす
ると、νｐ−４’ （ｍ／ｓｅｃ）但し、ν０は光速
が或立する。

一方、波形観測より、測定ケーブル２の不整合部分まで
の長さをＬとし、入射波が不整合部分で反射し観測点ま
で戻って来る時間をＴとＴ すると、Ｌ＝ν，７となる。

本発明ではこの原理に基づいて測定ケーブル２のケーブ
ル後端１５からケーブル先端１６までの長さ１Ｔを測定
するもである。

第４図は測定ケーブルの一例（芯線数１の同軸ケーブル
）を示したもので、図中８は芯線、９は絶縁材、１０は
シース導体であるが、本発明では ■ テーブルの被覆層は晦融帯付近の温度（ １２００
〜１６００℃）で溶融すること。

■ 装入物と共に炉頂部より降下して溶融帯まで達する
のに必要な強変を有すること。

■ 伝送電路としてのケーブルの電気的損失が少いこと
。

の３点に配慮する必要があることから、前記芯線８には
ニクロム線（ＳＵＳ３１６）を用い、絶縁材９にはＭｇ
Ｏを用い、シース１０にはニッケルクロム鋼（ ＳＵＳ
３ １ ６ ）を用いてあるが、各材料には同効物質
を用いることが肝要であり、芯線およびシースの材料と
してはステンレス、ニクロム、ニッケル、インコネル等
が挙げられ、絶縁材としてはＭｇＯ ＊ Ａｔ２０３
＋ Ｓ ｉ ０２等が挙げられる。

芯線はｌ芯および２芯以上の多芯ケーブル又は同軸ケー
ブルが挙げられる。

芯線径および芯線径とシース内径との関係の選択範囲は
、ケーブルの電気的損失が波形検出装置によるケーブル
先端部の測定に支障のない範囲で選択可能である。

本発明の方法においては、上記の構成になる測定ケーブ
ル２を既に第２図で説明したように、所望の高炉内位置
へ降下するように高炉上部から炉内へ降下させると、装
入物の引込力により装入物と共に降下し、溶融帯にケー
ブルが達した状態でケーブル先端は溶融する。

この醇融しているケーブル先端までの長さを第３図で具
体的に説明したようなパルス発生とそれを検出する装置
によって測定し、炉内におけるケーブル全長を求める。

この全長に対して、炉内でのケーブルのたわみ長さを装
入物の降下速度と、ケーブルの挿入速度から後述する補
正により、ケーブル先端までの距離即ち溶融帝位置が求
まる。

また、前述したようにケーブルは所望の高炉内位置へ降
下させるので、各ケーブルの測定値より、醇融帯形状が
得られる。

さらに、ケーブルは連続的に降下しているので、連続的
に測定を行えば醇融帯の位置、形状を経時的に求めるこ
とができる。

第５図、第６図は、日本鋼管、水江１号高炉において、
本発明の方法によって溶融帯の位置、形状を測定した結
果を示したものである。

第５図ａは前記高炉の溶融帝測定結果を示す断面図であ
り、同ｂは該高炉々頂部におけるケーブル挿入位置を示
す平面図で、２はケーブル、３は炉体、４はその中心線
、５は羽口、６はケーブル挿入ランス、Ｔは溶融帯であ
る。

ここで第５図および第６図の測定結果について説明する
と、第５図ｂに黒点で示した径方向３点（炉周辺２点：
Ｓ側、Ｎ側と炉中心１点）位置にケーブルを降下させ、
夫々のケーブル溶融帯置を測定したもので、第６図中の
実線はケーブルの炉内全長の経時変化を、点線はこの全
長を、夫々装入物の降下速変およびケーブル挿入速度か
らケーブルの炉内でのたわみ量を求め、醇融レベルに補
正したものである。

第５図ａは第６図の測定による谷位置における平均値を
前記水江１号高炉の炉体プロフィール上にプロットした
もので、溶融帯の位置、形状が明確にとらえられている
。

第５図ａ中に「×」で示した溶融帯線はシース外径６．
４ｒｌａｎφ、シース厚さ０．６ｍｍのケーブルを用い
た測定結果であり、「Ｏ」で示した溶融帯線Ｔはシース
外径８．０ｍｍφ、シース厚さ０．７４閣のケーブルを
用いた測定結果であり、この場合、両ケーブル共に芯線
径１． ２ ７ ｗｎ，絶縁材ＭｇＯ ，芯線材ＳＵＳ
３１６およびニクロムであった。

以上、本発明の方法について説明したが、この方法によ
れば、次の結果がもたらされる。

（イ）溶融帯の位置を直接連続的に測定できる。

０）高炉径方向、多点にケーブルを降下させることによ
り溶融帯の形状が連続的に測定できる。

（ハ）小径のケーブルを用いているので炉内降下に際し
て装入物の分布を乱さない。

（ニ）長尺のケーブルを用いるかあるいはケーブルを継
ぐことにより、長時間連続的定が可能である０ （ホ）本発明方法に適用できるケーブルの選択範囲が広
い。

なお、本発明の方法は高炉醇融帯の位置、形状の測定に
限らず、例えばキュポラの溶融帯レベルの測定、電気製
錬炉の鼎融位置、形状の測定、混銑炉等の溶融金属の容
器中のメタルレベルの測定等にも適用できる。

またケーブル材質を変化させてケーブルの融点を適当に
選択することにより、各種乾式製錬炉の溶融レベルの測
定などにも応用できる。

次に、本発明の方法に用いられる自動計測装置の発明（
以下装置発明という）について説明する。

本装置発明は、高炉溶融帯の位置、形状の測定に関する
もので、Ｔ Ｄ Ｒ （Ｔ ｉｍｅ Ｄｏｍａ ｉ ｎ
Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）を用いて、操業中の高炉
の醇融帯レベルを計測するに際し、計測及びデータ処理
を自動的に行うことを目的としている。

既に第１図によって説明した如く、高炉溶融帯の位置、
形状は、高炉解体調査等の結果からも、高炉の操業状態
と深い係り合いを持っていることが、明らかになってい
る。

しかしながら、従来の計測技術では、炉内でセンサーを
溶融付近まで降下させて直接それを言博１］すること、
およびそれを長時間に亘り連続的に計測することは不可
能であった。

そのようなことから、本発明では、高炉上部即ち炉頂部
よりシースケーブルを降下させ、その全長をＴＤＲ法に
より計り、それから降丁させたケーブルの先端位置を求
めることによって酵融帯の位置、形状を測定する方法を
開発したもので、これにより、直接に併も連続的に長時
間計測することを可能としたものである。

そして、この計測を人手を介して行うとなると、多犬な
労力と時間を要するので、計測システムを自動化し、デ
ータの解析および表示をマイクロコンピューターにより
自動で行うシステムとしたことにより、労力の削減及び
計測精度の向上を図ることとしたものである。

次に、本発明の計測装置を図によって説明する。

第γ図ａ，ｂはケーブルフイード量測定装置、装人物降
下速区測定装置および電圧パルス印加装置の概略説明図
であり、第８図はその部分詳細図である。

図の１は概に第２図によって説明したパルス発生検出器
であり、２は第４図に示す如きシースケーブル、３は高
炉、４は炉の中心線、５は羽口、６は溶融帯、６′はス
トックライン、１８はメジャリングロール、１９はケー
ブルドラム、２０はケーブルフイード装置、２０′はラ
ンス、２１は同軸切換器、２１′は同軸ケーブル、２２
は回転コネクターである。

そこで、先づここまでの装置の作用について説明すると
、高炉３の炉頂部よりシースケーブル２を第８図に示す
如きランス２０′を介して降下させるが、このランス２
０′は高炉３の径方向にも周方向にも任意に先端位置を
変えられるため、前記ケーブル２は炉内の所望位置へ降
下し得る如くなされている。

又、このケーブルフイード量測定装置２０によってフイ
ードしたケーブル長さの総量および谷時刻のケーブル挿
入速嗟を測定しておく。

このようにしてケーブル２は降ｆしてゆき、商触帯付近
に達すると酵融し始める。

したがって、このケーブル２のシースおよび芯線の融点
を鉱石の融点と同等の材質としておけば、ケーブル２は
溶融帯６に達すると同時に溶融し始めることになる。

また炉内における装入物の降下速度とケーブルの挿入速
度の差によりケーブルが炉内においてたわむことがあり
、その後述する補正のために装入物の各時刻における降
下速度を装入物降下速度測定装置１８′で測定する。

この装入物降下測定装置１８′は通常高炉操業において
用いられている検尺装置を利用することができる。

このようにして、ケーブレ２の先端までの長さが求めら
れれば、先端の位置すなわち溶融帯６のレベルは連続的
に以下の方法で求めてゆくことが可能となる。

２の先端までの長さは次式によって求まる。

Ｄｔ−（Ｆ ｔ −Ｂ） （Ｌｏ Ｌｔ）ここでＢ
及びＬ。

は定数であるから、Ｆｔ及びＬｔを求めればＤｔが求ま
る。

Ｆｔはケーブルフイード量測定装置２０により、又Ｌｔ
はパルス発生検出器１によって求める。

さらに、上記Ｄｔはケーブルのみかけの炉内実長である
ので溶融位置Ｍｔを求めるために（イ）炉内の温度分布
によるケーブルの電気特性変化に伴う測定誤差の補正、
および（ロ）装入物の降下速度とケーブルの挿入速度と
の差によって生ずるケーブルのたわみ分の補正、を行う
。

この補正は第９図に示す溶融位置推定ロジックフローで
行う。

すなわち、炉内温度分布によるケーブルのみかけ上の長
さ変化（通常炉内実長に対して５俤前後となる）に対す
る補正係数βを用いる。

またケーブル挿入速変と装入物の降下速変との差によっ
て生ずるたわみ分は、装入物降下速度測定装置１８′で
測定した炉頂での装入物の降下速度から炉体プロフィー
ルおよび空隙率変化等から計算される炉内高さ方向の各
位置の内容物の降下速度分布を求め、時間的に対応する
各ケーブルの挿入速度との差から算出される。

これを上記Ｄｔに対し補正することにより、ケーブル先
端の位置すなわち醇融位置Ｍｔが求められる。

なお、第９図中のＩ ．ｎ ．Ｈの演算は下式によって
行われるものとする。

第１０図はＴ，Ｄ，Ｒ装置による反射波形検出の説明図
であり、第１１図は同軸、シース両ケーブルの接続時の
波形を示す説明図である。

図の１はステップ電圧発生器、２はシースケーブル、１
２はシンクロスコープ、２１′は同軸ケーブルである。

第１０図において、ステップ電圧発生器または自乗正弦
波パルス１からステップ電圧を同軸ケーブル２１′に送
り、この反射波をサンプルする。

反射はケーブルのインピーダンスのミスマッチング部分
或いは先端でおこる。

パルスを送ってからこうしたミスマッチによる反射波が
戻って来るまでの時間Ｔを計測すれば、伝搬速度．ν、
ケーブルのミスマッチ部までの長さ：Ｌ１とするとＬ＝
Ｉ／ｒ／２で与えられる。

ここでνはケーブルの場合Ｃ，ｆε（但し、Ｃ：光速、
ε：絶縁体の誘電率）で与えられ、Ｔはシンクロスコー
プ１２でサンプルした波形のパルス幅により求まるので
、これによりケーブル長を求めることができる。

本発明の装置では、アプローチ用として同軸ケーブル２
１′と、その先端に炉内挿入用のシースケーブル２を接
続してある。

この時の反射形を第１１図に示した。

図中のＡ点は同軸ケーブル２１′とシースケーブル２の
接続点（特性インピーダンスの違いによりミスマッチが
起る）、同Ｂ点はシースケーブルの先端である。

従って、Ａ−Ｈのパルス幅がシースケーブル長に対応し
ており、この幅を計測すればケーブル長Ｌｔが求まる。

一方、ケーブルフィード量Ｆｔはケーブルフィード量測
定装置２０のメジャリングロール１Ｂにより求めれば溶
融帯位置Ｄｔが求まる。

次に、本発明の装置の実施例について説明する。

ｉ）ケーブルの形状としては第４図に示す同軸タイプの
もので芯線とシースがＳＵＳ３１６、絶縁材はＭｇＯか
らなるものを用いる。

ｉ１）上記ケーブルをケーブルドラム１９に巻取ってお
き、ケーブルの高炉内降下に応じ′てケーブルを送り込
む。

前記ケーブルドラム１９には回転コネクター２２を設け
ることにより、電気を伝えると同時にドラム回転による
ケーブルの捩れ防止の作用をなさしめる。

＋＊ｉ）上記ケーブルを炉径方向に多点、同時に降下さ
せることにより、溶融帯の径方向の分布を求める。

尚同軸ケーブルの所に同軸切換器２０を用いることによ
り、ＴＤＲ装置は１台でよく、切換器を切換操作するこ
とによって何本ものケーブルを測定できる。

ｌ■）上記ケーブルの降下は、単に荷下りの引込力に任
せるだけではなく、フィード速度の調節、張力の制御を
行ない、ケーブルの降下を荷下りに合わせるためのケー
ブルフィード装置２０を設けてある。

■）上記ケーブルのフィード量の計測はメジャリングロ
ール１８で行われる。

併して、従来のＴＤＲでは、シンクロスコープ上の波形
を該シンクロスコープの目盛により読むが、又はマーカ
ーのダイヤル目盛により人間が計測していた。

しかしこのような計測では、時間的にみて一何の計測に
最低一Ｂ！ま必要であり、この間シンクロスコープの目
盛を一定時間毎に読むのは、かなりの労力を要する。

また立上り点の認識についても、画面を読む人間により
バラッキが大きい。

更に、フイード長計測においても、炉頂付近に人間を配
置しなければならず、ＣＯガス等の毒性による危険も考
慮する必要があった。

そこで、本発明では、これらの計測を計算機で自動的に
行うシステムとした。

この構成を第１２図に示す。

図における１はＴＤＲ装置であり、２１′は同軸ケーブ
ルであり、２１は同軸切換器、２３はデジタル／アナロ
グ変換器、２４はＣＰＵ即ち中央計算装置、２５はアナ
ログ／デジタル変換器、２６はカウンター、２１は長さ
計、２Ｂはプリンターキーボード、２９は記録計、３０
は入力出拡張盤、３１はデジタル／アナログ変換器、で
ある。

以下、この本発明のＴＤＲ自動計測システムを各機能毎
に説明する。

Ａ）波形記憶部： ＴＤＲの水平掃引電圧の代りにＤ／Ａ変換器２３により
中央計算装置２４から水平電圧を送り、この時の垂直電
圧をＩＶＤ変換器２５によりメモリーにとりこむ。

Ｄ／Ａ変換器により印加する電圧を逐次増加させてゆく
ことにより、波形全体をメモリーにとりこむことが可能
となる。

Ｂ）変曲点の認識： 記憶された波形をシースケーブル先端を求めるためのア
ルゴリズムを用いて変曲点を求める。

こノ原理を第１３図ａ．ｂに示す。

ａはオープン波形、ｂはショート波形である。

ステップ■：波形の水平アドレスＸｉ１垂直アドレスｙ
ｉとすると、 このうちで絶対値の最犬ｄｙｍａｘ −ｌ ｄ ｙｒｒｙ’ｄ ｘｍ ｌおよびｘｍを求める
。

ステップ■：しきい値ｙｔｈを求める。

これはｙｔｈ＝α ｄｙｍｙ／ｄｘｍ＋βで与える。

但し、α，βは定数であり予め与え ておく。

ステップ［１：ｘｍよりＸｒｎ１ ＊ Ｘｆｆｌ２・・
・と捜索を行い、ＩｙｒＩ（ｌ ｙｔｈｌ なるｙｒ
を求めｘｒを変曲点とする。

このようなアルゴリズムにより変曲点を認識することが
できる。

ｌに高炉内では、シースケーブルの先端に溶融物が付着
することにより、例えば銑鉄が付着した時にはショート
の波形が、又伺も付着しない時にはオープンの波形が得
られるが、これは第１４図に示した。

このアルゴリズムでは、こうした波形の反転即ち微分の
最大値の正負大きさによらず変曲点を同位置に、認識す
ることが可能である。

Ｃ）以上によって、パルス幅→シーケーフル長が求まる
。

これに、装入物降下速度御症装置１８′による測定値と
フィード長さ測定器２γの値をカウンター２６によって
値を保持し、これをＣＰＵ２４にあらかじめ組込んだ前
記補正演算プログラムの実行により酵融帯レベルを求め
ることができる。

Ｄ）−以上の結果法タイプライター２８、レコーダー２
９に出力する。

Ｅ）同軸切換器２１については、ＣＰＵ２４よりリレー
駆動用電圧を送って、切替を行い、測定ケーブルを逐次
切替える。

本発明の自動計測システムは以上の構成としたことによ
り、自動計測が可能となる。

尚、本システムは、マイクロコンピューターを用いて、
これらのデータ処理及び解析を行っている。

叙上の本発明のＴＤＲ自動計測装置によってもたらされ
る効果は、 （イ）直接高炉内の溶融帯付近にセンサーを入れて溶融
レベルを計れること、また連続的に時間的な変動をおさ
えること、更に径方向の分布を求め得ること、 ０）マイクロコンピューターにより計測を自動化したこ
とにより■従来は一回の計測に多犬の労力、時間を要し
たが、本発明によればその必要がなく、かつデータ処理
もオンラインで迅速に結果がわかり、人間がデータをま
とめる必要がない。

■計測精度についても、シンクロ画像も目視で読む場合
の個人差を含めケーブル１００ｍに対し±５０ｃｒＩＬ
以内、習熟者でも±３０ｃｒｒＬ以内であるのに対して
、本発明の自動計測システムを用いれば、シンクロ画像
の特性による誤差と計測者による誤差等が解消され、精
度として±１５ｃｒｒＬに抑えることが可能となる。

■目視で行う時、一回の測定についてダイヤルを回す時
間等を含め３分前後かかるのに対し、本発明の自動計測
システムによれば一回の処理を１０秒前後で行えること
、従って測定間隔が短くなり、溶融レベルを頻繁に測定
し得る。

等の利点が挙げられる。

第１５図にもそれによる計測データの一例を示したが、
ここでは溶融レベルにケーブルが達した後の数時間の溶
融レベルの変動が確認されている。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは夫々高炉における溶融帯の分布例を示す
断面図、第２図は本発明力法の実施例を示す説明図、第
３図ａはＴＤＲ法によるパルス発生検出原理説明図、同
ｂはケーブル先端からの応答波形の例、第４図ａは本発
明に用いるケーブルの一例の縦断面図、同ｂは横断面図
、第５図ａは溶融帯位置、形状の測定結果を示す縦断面
図、同ｂは炉頂でのケーブル挿入位置例を示す平面図、
第６図は溶融レベル測定時のケーブル炉内長さと経過時
間の関係を示した線図、第７図ａは本発明のケーブルフ
ィード量測定装置及び電圧パルス印加装置の概略説明図
、同ｂはケーブル先端位置の算出原理図である。 第８図は第７図ａの部分詳細図、第９図は溶融位置推定
ロジックフローを示すフローチャート図、第１０図は本
発明装置のＴＤＲの反射波形の原理説明図、第１１図は
同軸ケーブルとシースケーブルの接続時の波形の原理説
明図、第１２図は本発明のＴＤＲ自動計測システムのブ
ロック図、第１３図ａ，ｂは夫々変曲点認識アルゴリズ
ムの線図、第１４図はケーブルの終端抵抗による波形変
化の説明図、第１５図は炉頂よりケーブル降下後の経過
時間とケーブル先端位置の実測例を示す線図である。 １・・・・・・パルス発生検出装置、２・・・・・・ケ
ーブル、３・・・・・・高炉、４・・・・・・炉中心線
、６・・・・・・溶融点、７・・・・・・溶融帯、８・
・・・・・芯線、９・・・・・・絶縁材、１ｏ・・・・
・・シース、１１・・・・・・パルス電圧発生器、１２
・・・・・・波形観測装置、１３・・・・・・電圧分配
器、１４・・・・・・被測定インピーダンス、１５・・
・・・・ケーブル後端、１６・・・・・・ケーブル先端
、１７・・曲ケーブル長さ、１８・・・・・・メジャリ
ングロール、１９・・曲ケーブルドラム、２０・・・・
・・ケーブルフィード装置、２０′・・・・・・ランス
、２１・・・・・・同軸切換器、２１′・川・・同軸ケ
ーブル、２２・・・・・・回転コネクター、２３・・曲
デジタル／アナログ変換器、２４・・曲中央計算装置、
２５・・・・・・アナログ／デジタル変換器、２６・・
・・・・カウンター ２７・・・・・・長さ計， ２
Ｂ−・−プリンターキーボード、２９・・・・・・記録
計、３０・・・・・・入力出拡張盤、３１・・・・・・
デジタル／アナログ変換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被覆層および芯線が１２００〜１６００℃の温変範
   囲で溶解する同軸又は多芯ケーブルの一本もしくは複数
   本を、夫々所望の高炉内位置へ降下するように高炉上部
   から炉内へ降下せしめ、尋融帯に達したケーブルの溶融
   による長さ変化を電圧パルス応答計測法により測定する
   ことを特徴とする高炉内醇融帯の位置形状を測定する方
   法。 ２ 高炉上部より炉内へ降下せしめる同軸又は多芯シー
   スケーブルの長さを測定するケーブルフィード量および
   速度測定装置、前記ケーブルへ電圧パルスを与える電圧
   パルス印加装置、前記ケーブルヘ印加された電圧パルス
   の反射波を読み取る反射波読取装置、装入物降下速度測
   定装置、前記ケーブルの溶損長および先端位置を測る計
   算機構を備えたことを特徴とする高炉内溶融帯の位置、
   形状の自動計測装置。