JPS5935565Y2 - 流銑の検知装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は高炉スラグ中に溶銑が流出して水蒸気爆発を
起す地検を未然に防止するためになされる流銑の検知装
置に関する。

製鉄所の高炉で多量に副生ずる高炉スラグは、これを徐
冷すれば結晶質の塊状スラグとなり、これを水で急冷す
ればガラス質の水砕スラグとなる。

水砕スラグの製造において１４００〜１６００°Ｃの溶
融高炉スラグを多量の水で急冷破砕するのでスラグ流中
に多量の溶融銑鉄（以下溶銑という）が流出すると水蒸
気爆発を引き起し、高炉炉前の設備を破損したり、炉前
作業の従業員を傷つけたりする事故の惧れがある。

スラグ流出路中に若干の溶銑が流出する程度では水蒸気
爆発の危険性は低いが、溶銑の流出量は可視的に捕えに
くいから、水蒸気爆発を予知し、これを予防することが
困難であった。

そこで、スラグ中に流出する溶銑（以下流銑という）の
程度を何等かの方法で数値的に捕え、この値が一定値を
越えた時、危険を報知するか、スラグ流出路を切替える
等の処置が講じるようにする必要がある。

この考案者らは、流銑の測定について、種々の方法、例
えばキャパシタンス法、電気抵抗法、インピーダンス法
、α線レベル測定法、比重法、電気抵抗法、テレビカメ
ラ監視法等を検討した結果、スラグと溶銑との比抵抗の
差を利用する方法が充分信頼性あるものと認めた。

そこで、この考案の目的は、スラグの流出路中に一対の
電極を配設し、上記電極間に電流を流してスラグと溶銑
との比抵抗の差によって変化する測定電圧で混銑の程度
を検知するようにした混銑の検知装置を提供することに
ある。

すなわち、本考案は高炉スラグの流出路中に、カーボン
電極を耐熱性材料保護管で被覆し、その下端部を露出さ
せた一対の電極を配設し、上記電極間に電流を流して、
スラグと溶銑との比抵抗の差によって変化する測定電圧
で混銑の程度を検知するようにしたことを特徴とする混
銑の検知装置である。

以下、この考案を図示の実施例にもとづいて具体的に説
明する。

スラグの流出路中、湯溜りの部分１に一対の電極２，２
′を配置し、これらをリード線３，３′を介して電圧計
４の両端に接続すると共に、ラヤント抵抗５および電流
計６の直列接続を介してトランジスタ式の直流定電流発
生器７の両→ 端に接続する。

この定電流発生器７の入力端はトランス８の二次側に接
続され、トランス８の一次側は１００ Ｖ電源に接続さ
れている。

上記電極２，２′はカーボン電極を使用し、その外側に
耐熱性材料製保護管９，９′を被覆したものである。

この保護管９，９′はスラグの温度（１４００〜１６０
０°Ｃの高温）と酸化雰囲気に耐え、サーマルショック
に強い材料でなければならず、しかも、頭初の目的であ
る電気抵抗が検知できるものでなければならない。

そこで、保護管に使用する耐熱性材料について種々検討
を行なった。

耐熱性材料を１４００〜１６０σＣの溶融スラグに浸漬
した結果を第１表に掲げる。

以上の検討結果、耐熱性材料としてはシリコンカーバイ
ド（ｓｉｃ）が最適で゛あることか゛判明したが、窒化
けい素（ｓｉＮ）もまたシリコンカーバイドと同様に使
用できる。

そして、第２図に示すようにこの保護管９，９′と電極
２，２′との間には間隙を埋めるために耐熱性繊維１０
、例えばシリカ繊維、シリカ−アルミナ繊維などを充填
する。

さらに、第３図に示すとおり、湯溜りの部分１にはその
下流側に若干の突堤１１を設けて混銑を停滞させること
により計測精度を高めることができる。

なお、上記実施例において、溶銑の検出回路にタイマー
を設置し、初期の溶銑検出後、例えば２０秒後また同じ
検出結果を得た時には危険警報等を発するようにすると
よい。

次に本装置による混銑の検知試験結果について説明する
。

電極として直径４ｃｍ、長さ９ｃｍのカーボン電極の下
端露出部０．５ｃｍを残してシリコンカーバイド（ｓｉ
ｃ）製保護管で被覆し、その間隙にシリカ−アルミナ繊
維（商品名カオウール）を充填したものを使用した。

この電極の抵抗は０．０１５Ωであった。この電極一対
を距離（電極間中心）３６ｃｍとしてスラグ流出路中の
湯溜りに浸漬し、長さ７．７ｍのノード線（抵抗０．０
３７Ω）により直流定電流発生器につないだ。

この回路に流れる電流をＬＡとなるようにラヤント抵抗
５を調整し、両極間の電圧を電圧計４により測定した結
果を第４図に示す。

第４図からスラグ測定では７２８ｍＶ〜１７６４ｍＶで
あるのに対して、短絡で５１ｍＶ溶銑中で６６〜６７ｍ
Ｖであることが確められた。

このデータからも明らかなように、スラグと溶銑との電
位差は１０〜２０倍であるから、測定比較が可能である
。

スラグへの溶銑の混入割合が一定値（水蒸気爆発を起す
危険値）に近づく時、これを早めに検知して予報すれば
、この危険を回避でき、またスラグ流出路を水砕設備へ
の流出路から鋼車等への流出路に切替えることによって
水蒸気爆発防止できるわけであり、このような混銑の検
知は、炉前作業の安全性を向上するのに非常に高い価値
を発揮できるものである。

また、カーボン電極は耐熱性材料保護管で被覆されると
ともに電極と保護管との間隙に耐熱性繊維を充填して保
護されるものであるから、大気中での酸化損耗が極力抑
制され、電極として充分使用に耐えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す回路構成図、第２図
は直流定電流回路図、第３図は混銑路の縦断側面図、第
４図は実験データのグラフである。 １・・・湯溜り、２，２′・・・電極、３，３′・・・
リード線、４・・・電圧計、５・・・ラヤント抵抗、６
・・・電流計、７・・・直流定電流発生器、８・・・ト
ランス、９，９′・・・保護管、１０・・・耐熱性繊維
、１１・・・突堤。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） 高炉スラグの流出路中に、カーボン電極を耐
   熱性材料保護管で被覆するとともに上記電極と保護管と
   の間隙に耐熱性繊維を充填しその下端部を露出させた一
   対の電極を配設し、上記電極間に電流を流してスラグと
   溶銑との比抵抗の差によって変化する測定電圧で流銑の
   程度を検知するようにしたことを特徴とする流銑の検知
   装置。
2. （２）前記耐熱性材料はシリコンカーバイド又は窒化け
   い素である実用新案登録請求の範囲第（１）項記載の流
   銑の検知装置。
3. （３）１回目の流銑を検知してから所定時間経過して２
   回目の流銑の存在を検知した時、警報を発するか又は、
   スラグ流出路を切替えるようにした実用新案登録請求の
   範囲第（１）項記載の流銑の検知装置。