JPS62169037A

JPS62169037A - マツド材の粘性測定方法及びその方法に使用する装置

Info

Publication number: JPS62169037A
Application number: JP1164686A
Authority: JP
Inventors: Haruo Mitsui; 春雄三井; Yasunobu Toritani; 恭信鳥谷; Toshio Yamane; 山根　利夫; Tatsuo Kawakami; 川上　辰男
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1986-01-21
Filing date: 1986-01-21
Publication date: 1987-07-25

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】「産業上の利用分野」この発明は出銑口に充填するマッド材の特性の測定に関
し、特にマッド材の粘性の測定方法と装置に関するもの
である。

「従来例」高炉出銑口の閉塞材であるマッド材は、マッドガンで出
銑口に詰め込まれるようになっている。

上記マッドガンはシリンダー内にマッド材を充填し、該
シリンダー〇後端からピストンを挿入することによって
、該シリンダーの先端から、マッド材を押し出すように
なっているのである。

この作業において、マッド材の粘性が大き過ぎると、マ
ッドガンから押し出されるマッド材を出銑口に詰め込む
に際して、出銑口壁とマッド材との抵抗力が大きくなり
、マッドガンの押し出し能力以上になるため、マッド材
を出銑口に充分詰め込むことができないので充填不良に
なり、次回の出銑時に出銑口内が荒れ、溶銑が飛散する
おそれがあるので、出銑を短時間で止めなければならな
い等の不都合が生じ高炉の操業を低下させる。また更に
マッド材の粘性が大きくなると極端な場合、マッドガン
からマッド材を押し出すことができなくなるのである。

逆にマッド材の粘性が小さ過ぎると、出銑口の閉塞がう
まくできなかったり、出銑口内で未乾燥の部分が生じた
りするので出銑中の容損量が太きくなったりして、操業
能率を低下させる。

従って、マッド材を適正に出銑口に詰め込むためにはマ
ッド材の粘性を知る必要がある。

従来のマッド材の試験装置は第４図に示すようなマーシ
ャル試験機を使用していた。該マーシャル試験機はシリ
ンダー２１内にマント材を充填しておき、該シリンダー
を該シリンダー２１の後端に嵌め込まれたピストン２２
に押圧することによって、該シリンダー２１の先端から
上記マッド材を押出す様になっており、このとき押し出
し荷重をダイヤルゲージ２４で測定するようになってい
る。

しかしながら、このマーシャル試験機では上記したマッ
ド材の粘性を測定することはできず、ここでは押し出し
だけであり、かつ、構造上定速でしかシリンダー２１を
押し上げることしかできなかった９しかもシリンダー２１の先端の押出口の条件は実際の出
銑口の条件と著しく異なっており、かつ、この種試験機
で加えることができる荷重は３トン程度迄であるので、
上記ダイヤルゲージ２４で得られる押し出し荷重をもっ
てマッドガンで出銑口にマッド材を詰め込む場合の押し
出し荷重を類推あるいは計算することはできなかったの
である。

「問題点を解決するだめの手段」この発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであ
って、マッド材の粘性を測定し得るマッド材の粘性測定
方法及び装置を得ることを目的とするものであり、更に
該粘性から押し出し荷重を計算できる方法を得ることを
目的とするものである。

上記目的を達成するためにこの発明は以下のような方法
を採用している。すなわち、シリンダー内に出銑口を閉
塞するためのマッド材を充填し、該シリンダーの後端か
らピストンを挿入することによって、上記シリンダー先
端の出銑口を模擬したノズルから、上記マッド材を押し
出し、ピストンの後端に取付けた押出し荷重検出器から
得られる押し出し荷重（ノズルを取付けたときと取付け
ないときの）Ｗと、ピストンに連動したエンコーダーか
ら得られる、ピストンの移動距離りと、更に上記ピスト
ンを駆動する油圧シリンダーへの油量から得ることがで
きるピストンの移動速度■とから、ハーゲン・ボアズイ
ユの式に基づいて１　　　　　８Ｑ μ：マフド材の粘性 ΔＰ：ノズルの両端の圧力差ｌ：ノズル長ｄ２　：ノズル内径Ｑ：単位時間あたりの押し出し量マッド材の粘性を得るのである。

’ＷＯＷ直ここで、ΔＰ＝□ □πα２Ｗｏ　：ノズルを取付けない場合のノズル取付口にかか
る荷重Ｗｌ　：ノズル先端の荷重ａ　：ノズルの内径で得ることができＱ＝Ｖ　　・　□　πｄ１〔ｄ、：ピストンの内径〕から得ることができるのである。

「作用」上記したような方法を実施するための粘性測定装置の押
出し荷重Ｗは（以下余白）・・・　　（２）Ｗ：押し出し荷重 μ。ニジリンダ−とマッド材の摩擦係数σ。：マッド材
の引張り降伏応力 αニジリンダ−の絞り部の角度ｄｌ　；シリンダーの内径ｄ２　：ノズルの内径１１　ニジリンダ−のマッド材の詰っている長さ１２　
：ノズル長さに、ニジリンダ−とマッド材の摩擦力に２　：ノズルとマッド材の摩擦力で与えられ、この式はそのままマッドガンにも通用でき
る。ただし、マッドガンに適用するとき、第２項のに２
は出銑口とマッド材の摩擦力であり、ｄ２は出銑口の径
であり、１２は出銑口の長さを表わす。

ところで、上記各摩擦力、ｋ、に２及び降伏応ノｊσ。

はマッド材との粘性μとの関数に、＝ｆ、（μ）　　ｋ
！＝ｆＺ（μ）σ。＝ｆ３（μ）で表わすことができ、
従って上記関数の内容さえ明らかになればこの発明によ
って得られる粘性μと、第２式を用いて、実際の押出し
荷重を求めることができるのである。

このようにマッド材の粘性μはマッドガンによる押出し
荷重を算出する上で極めて重要であり、この発明による
と該粘性の測定ができ、ひいては、マッド材の特性を該
粘性の面から改善する手掛りを与えることになる。

「実施例」第１図、第２図はこの発明を実施する装置を示したもの
であり、第１図は正面図第２図は平面図である。

機台１上に立設した左右両側の支え部材１５に所定の内
径のシリンダー８を回転自在に軸支し、該シリンダーの
先端に、上記シリンダー径より細い内径の出銑口を模擬
した所定長さのノズル１０が取付けられている。上記シ
リンダー径はマッドガンの例えば１１５とされ、またそ
のときノズルｌＯの内径も出銑口の１７５に設定される
。（出銑口を１００ｍφとしたときはノズル径は２０ｍ
φ）。

また上記ノズル８は、出銑口の長さに対応して変更でき
るように色々な長さく例えば１００．２００．３００．
４００．５００龍）が用意されている。

上記シリンダー８は、試験中は、その方向が水平を保つ
ように支台１１で、先端高さが保たれるようになってお
り、支台１１とノズル１０をはずすとシリンダー８の先
端が機台板１′上に設けられた窓孔１６の下方まで、支
軸１５′を中心に矢印方向に回動し、後端開口部８′を
上方に向ける。

従って試験作業を開始するにあたってはこの状態で試験
に供されるマッド材を詰込み、マッド材が詰込まれたシ
リンダー８はレバー７を破線矢印方向に回動させること
によって、水平方向に復帰できるようになっている。シ
リンダー８の先端部には上記のように詰込まれたマッド
材の温度を加熱するためのヒータ９が取付けられており
、該ヒー夕の温度調整を制御装置１２で行うことができ
るようになっている。シリンダー８の後端の開口部８′
からはピストンガイド５によって機台１上に取付けられ
たピストン６の先端６′を挿入できるようになっており
、８亥ピストン６の先端６＃（まアクチュエータ例えば
油圧シリンダー２のロンドの先端によって押圧される。

該ピストンの後端部には圧電素子等を用いた押出し荷重
検出器３が取付けられており、該検出器３の出力はＸＹ
レコーダー１４に人力されている。更にピストン６の軸
方向の移動に連動するようにエンコーダー４が取付けら
れており、８亥エンコーダー４の出力もＸＹレコーダー
１４に入力されており、上記荷重ネ★出器３からの出力
を縦軸方向に、また該エンコーダー４からの出力を横軸
方向に描かせることによって、ピストン移動距離と押出
荷重の関係を得ることができる。更に油圧ユニット１３
から油圧シリンダー２へはオイルが供給されるが、その
とき制御装置１２によってその送油量が調整されピスト
ンの移動速度を調整することができるようになっている
。

このよ・うに構成された粘性測定装置に対して、上記の
如（にマッド材を詰込んで以下の条件で押し出し試験を
行うと、第３図に示す如くのピストン移動距離（ストロ
ーク）と押出し荷重との関係マッド材重量　　　１００
０ｇ押出しスピード　　４９．２９　ｍｍ／ｍｉｎノズル、
サイズ（内径×長さ）　２Ｏｎ＋　Ｘ３００　ｍｍシリ
ンダ一温度　　４１℃ をＸＹレコーダーに描かせることができる。

上記のようなデータに基づいて各温度で上記７７ド材の
粘性を計算すると以下の如くになる。

このようにして得られた粘性μの値を用いるとマッドガ
ンでの押し出し荷重を計算あるいは類推することができ
るわけである。

「発明の効果」以上説明したように、この発明はマッドガンと似た装置
の先端に、出銑口を模擬したノズルを取付けて、そのと
きの押出し荷重及び押出し速度押出し距離マッド材の温
度等を測定できるので、マッド材の粘性を簡単に算出す
ることができ、ひいてはマッドガンを用いて出銑口にマ
ッド材を詰込む場合の押し出し荷重を計算、又は推定す
るとかできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、この発明を実施する装置の１例を示
すものであり、第１図は正面図第２図は平面図である。第３図は、この発明を実施した場合のピストンの移動距
離（ストローク）と押出し荷重との関係を示すグラフ、
第４図は、従来から使用されているマーシャル試験機で
ある。図中、１・・・機台、　　　　　　　２・・・油圧シリンダー
、３・・・押出し荷重検出素子、４・・・エンコーダー、　　　６・・・ピストン、８・
・・シリンダー、　　　　９・・・ヒータ、１０・・・
ノズル、　　　　　１２・・・制御装置、１３・・・油
圧ユニット。第３図ストロ−７（ｍｍ）手続ネ甫正書（自発）昭和６１年７月５日１、事件の表示昭和６１年特許願第０１１６４６号２、発明の名称３、補正をする者事件との関係　　出願人住　所　　赤穂市中広字東沖１５７６番地の２名称　川
崎炉材株式会社な　　　　し６、補正の対象１、特許請求の範囲を以下の如く補正致します。（１）　　シリンダー内に出銑口を閉塞するために用い
るマッド材を充填し、上記シリンダー先端の出銑口を模擬したノズルから上記
マッド材を押し出し、 ΔＰ　　πｄ２４ μ：マッド材の粘性 ΔＰ：ノズル両端の圧力差ｌ：ノズル長ｄ２　：ノズル内径Ｑ：単位時間当たりの押出し量なる式に基づいてマッド材の粘性を得るマッド材の粘性
測定方法。（２）マッド材を充填するためのシリンダーと、上記シ
リンダー先端に取付けた出銑口を模擬したノズルと、上記シリンダーの後開口端から先端ノズル方向へ摺動し
得るピストンと、上記ピストンを駆動するためのアクチュエータと、上記ピストンがアクチュエータから受ける押出荷重を検
出できる押出荷重検出器と、上記ピストンの移動距離を
測定できるエンコーダーと、上記押出荷重検出器の出力とエンコーダーの出力からピ
ストンの移動距離と押出荷重との関係を演算し、表示す
る演算表示装置とよりなるマッド材の粘性測定に使用する装置。（以下余白）２、明細書第３頁最終段に「・・・の容積量が太き」と
あるのを「・・・のン容損量が大き」とする。３、第４真下から６行目に「・・・押し出しだけであり
、」とあるのを「・・・押し出し荷重だけであり、」と
する。４、第６真下から７行目の式の中の「α」を「ｄ２」と
する。５、同頁下から２行目の「α」を「ｄ２」とする。６、第８頁の式の中にｒＫ、ｄ、　ｌ　Ｊとあるのをｒ
Ｋ、ｄ、ｊｌ！、　Ｊとし、同じく式の最後の分母の「
３」を「３〆丁」とする。７、第１０頁５行目に「・・・ノズル８は、」とあるの
を「・・・ノズル１０は、」とする。８、第１１頁５行目に「・・・先端６″はアク」とある
のを「・・・後端６“はアク」とする。９、第１３頁４〜５行目にかけて「・・・押出し速度押
出し距離マッド材の・・・」とあるのを「・・・押出し
速度、押出し距離、マ・ノド材の・・・」とする。 −以　上−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダー内に出銑口を閉塞するために用いるマ
ッド材を充填し、上記シリンダー先端の出銑口を模擬したノズルから上記
マッド材を押し出し、 μ＝（ΔＰ／ｌ）・（πａ＾４／８Ｑ） μ：マッド材の粘性 ΔＰ：ノズル両端の圧力差ｌ：ノズル長ａ：ノズル内径Ｑ：単位時間あたりの押出し量なる式に基づいてマッド材の粘性を得るマッド材の粘性
測定方法。
（２）マッド材を充填するためのシリンダーと、上記シ
リンダー先端に取付けた出銑口を模擬したノズルと上記シリンダーの後開口端から先端ノズル方向へ摺動し
得るピストンと上記ピストンを駆動するためのアクチュエータと上記ピストンがアクチュエータから受ける押出荷重を検
出できる押出荷重検出器と上記ピストンの移動距離を測定できるエンコーダーと、上記押出荷重検出器の出力とエンコーダーの出力とから
、ピストンの移動距離と、押出荷重との関係を演算し、
表示する演算表示装置とよりなるマッド材の粘性測定に使用する装置。