JPS6254011A - 転炉の輻射を測定する装置 - Google Patents

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 本発明は、輻射測定素子を有する転炉の溶鋼の温度を連
続的に測定する装置に関する。

従来の技術 上記温度の測定は、ブロ一工程の制御及び終了のために
極めて重要である。従来は、転炉の正確な温度は、ラン
スと共に短時間溶鋼内に浸漬されるサーモ素子を用いて
測定されるにすぎない。サーモ素子は数秒間だけ使用可
能であるにすぎずかつ高温により遅くとも１０秒後には
破壊される。測定毎に新たなサーモ素子がランスに固定
されねばならない。この費用のために、ブローイング中
の温度は大きな時間間隔で測定されるにすぎない。

輻射測定素子を用いた温度の無接触測定は不可能である
、それというのも溶鋼上に、表面温度が溶鋼の温度より
も低い厚い層のスラグが浮遊し、かつ更に測定はなお粉
塵及び熱い廃ガスによって妨害されるからである。

西独国特許第１０６６０３９号明細書及び西独国特許出
願公開第２１３８５４０号明細書から、スペクトロメー
タの代シに類似した形式でまた液状溶鋼の温度輻射を測
定するパイロメータを接続することができる、管状ラン
ス又はるつぼの壁を貫通した孔が公知である。この種の
装置は静止液体を有するるつぼのためだけに使用可能で
ある。転炉で使用するためには全く不適当であると見な
される、それというのもブロ一工程によシ衝撃的に液体
運動が生じ、それにより液体噴流が比較的大きな直径の
孔内に侵入しかつそこで硬化して固着するからである。

この現象は不活性ガスの流速を高めることによっても阻
止することはできない、それというのもその際にはガス
はなお孔の開口周辺を冷却しかつそこでなお容易に硬化
する溶湯が固着するからである。

更に、冷却ガスによって溶湯は孔の直前で冷却される、
この現象が測定を誤らせる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、溶融物内に突入しかつ輻射測定素子が
取付けられる通路を、装置がプロ一式転炉においても使
用可能であシかつ硬化する溶湯が通路の開口に固着され
ずかつ不活性ガスの溶湯に対する冷却作用が測定誤差を
もたらさないように構成することであった。

問題点を解決するための手段 前記課題は、本発明により、輻射測定素子を有する転炉
の輻射を測定する装置であって、上記素子が直線的に延
びる通路の一方端部に該通路に入射する輻射を受光する
ために接続されており、該通路の他方端部が液状溶鋼内
に開口しかつ該端部から不活性又は低反応性ガスもしく
はガス混合物が過圧で溶鋼内に流入する形式のものにお
いて、通路が少なくとも溶鋼内に開口する端部で、１儒
２以下である横断面積を有し、かつガスもしくはガス混
合物の流出速度が、１分間当り１龍２の横断面積に対し
て少なくとも１０ｇが流出する程度であり、かつ上記通
路に輻射測定素子として温度輻射測定素子が接続されて
いることにより解決される。

本発明の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項から第
１０項まで記載されている。

作用 意想外にも測定のためには冷却ガスの高い流速を伴う小
さなノズルが適当であることが判明した。ノズル直前の
液体の渦流はむしろ、ガスが当るか又はそれによシ冷却
された粒子が十分に冷却されていない粒子によって包囲
される、従って冷却されていない粒子は通路内に入射す
る輻射が大部分測定するために役立つ。ノズルの前方の
渦流により、溶湯の硬化成分は固着されない、それとい
うのも該成分はノズル゛の周辺から取除かれかつ溶湯内
に吹き込まれるからである。

測定装置が上から溶湯内に導入可能であシかつ測定すべ
き輻射のだめの通路を内包するランスに取付けてあれば
、溶湯の種々の位置でかつ溶湯の種々の高さで唯一の測
定装置で温度を測定することができる。

“ｆ’ｌ拌ガスノズル”　が組込まれた転炉の底を測定
のだめの通路が貫通しているのが有利である。

測定のための通路は自体で１攪拌ガスノズル”として作
用することができる。しかしまた、該通路はその近くに
、測定すべき通路の周辺でも溶湯の十分な渦流を惹起す
る攪拌ガスノズルが組込まれていれば、“攪拌ガスノズ
ル”よシも低いガス速度で作動させることもできる。

通路の極めて小さい直径及び大きな長さのために、溶湯
から十分な輻射を受光することは困難である。

この理由から、輻射は外側表面から転炉壁の厚さのほぼ
％だけ離れ、そこで幾分か拡開された通路内に組込まれ
たレンズによって受光されかつ輻射は光導波体を介して
、転炉の外側に取付けられたパイロメータに送られるよ
うに構成するのが有利である。光学レンズ及び光導波体
の直径は、あとに残る自由流動面が通路の細い部分の横
断面と同じか又はそれ以上の大きさであるべきである。

実施例 次に図示の実施例につき本発明の詳細な説明する。

図面には、転炉のうちの底１１及び側壁１２の下方部分
だけが示されている。底１１内に攪拌ガスノズル１３，
１４及び１５が記入されており、これらには集合管１６
から不活性ガスが供給されて来る。攪拌ガス１４は同時
にパイロメータ１７に対する輻射透過のための通路とし
て役立つ。輻射はまずレンズ１８に入射しかつそこから
光導波体１９に入力し、該光導波体は光線をパイロメー
タ１７まで導びく。光導波体１９はガス圧下にある集合
管を、パツキン２０で密閉された孔から外部に出る。

幾分か簡単な実施例では、輻射測定は、レンズ１８及び
光導波体１９が省かれかつパツキン２０の代シにそこに
透明な窓が取付けられかつそこにパイロメータ１７が直
接窓の下に設置されている場合も可能である。

輻射測定素子を有する通路１４は、別の１実施例では上
から溶湯内に浸漬可能なランス内に組込まれていてもよ
い。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の装置の１実施例の離水断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、輻射測定素子を有する転炉の輻射を測定する装置で
   あつて、上記素子が直線的に延びる通路の一方端部に該
   通路に入射する輻射を受光するために接続されており、
   該通路の他方端部が液状溶鋼内に開口しかつ該端部から
   不活性又は低反応性ガスもしくはガス混合物が過圧で溶
   鋼内に流入する形式のものにおいて、通路が少なくとも
   溶鋼内に開口する端部で、１ｃｍ＾２以下である横断面
   積を有し、かつガスもしくはガス混合物の流出速度が、
   １分間当り１ｍｍ＾２の横断面積に対して少なくとも１
   ０ｇが流出する程度であり、かつ上記通路に輻射測定素
   子として温度輻射測定素子が接続されていることを特徴
   とする転炉の輻射を測定する装置。 ２、通路（１４）が上から溶鋼内に浸漬可能なランスを
   貫通している特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、通路（１４）が転炉の壁（１２）を貫通している特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ４、通路が転炉の底（１１）を貫通している特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ５、通路（１４）が、溶湯に面した細い部分から成り、
   かつこの細い部分が全通路長の約 ５０〜７０％でありかつ直径４〜８ｍｍの孔から成り、
   かつその他の通路部分の直径が７〜１２ｍｍである特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の
   装置。 ６、輻射測定素子（１７）が接続された通路（１４）の
   近くに転炉の底（１１）に攪拌ガスを流入させるための
   少なくとも３つのノズルが設けられている特許請求の範
   囲第１項第４項及び第５項のいずれか１項記載の装置。 ７、輻射測定素子（１７）として輻射パイロメータ、特
   に商又は部分輻射パイロメータが設置されている特許請
   求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項記載の装
   置。 ８、通路（１４）の太い部分に光導波体（１９）が組込
   まれ、その始点に集光レンズ（１８）が取付けられかつ
   該光学系が周辺領域の絞りにより通路（１４）の横断面
   に合せられており、かつ光導波体（１９）が圧密のアダ
   プタ（２０）を介してガスもしくはガス混合物のための
   供給導管（１６）から出て、輻射測定素子（１７）に向
   かつて案内されている特許請求の範囲第１項から第７項
   までのいずれか１項記載の装置。 ９、不活性ガスが輻射貫通通路（１４）に、５バールよ
   りも高い圧力で流入する特許請求の範囲第１項から第８
   項までのいずれか１項記載の装置。 １０、従来の浸漬温度測定装置との比較によれば比較的
   大きな時間間隔で較正される特許請求の範囲第１項から
   第９項までのいずれか１項記載の装置。