WO2012153730A1 - 溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法及び装置 - Google Patents

溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法及び装置 Download PDF

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molten steel
steel pan
refractory
support member
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上村　浩一
金子　哲也
邦昭 田口
多喜　徳雄
統一 白曼
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新日本製鐵株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02—Linings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for measuring the remaining amount of refractory material in a molten steel pan, which can easily and accurately measure the remaining amount of refractory material in a molten steel pan used for transporting molten steel in a steelmaking factory.
  • a steel pan used to transport molten steel to a continuous casting facility or the like in a steelmaking factory has a structure in which a refractory is lined on the inner surface of a bottomed cylindrical iron shell, and its inner diameter and height are several meters. It is a structure. It is inevitable that the refractory on the inner surface of the pan is gradually worn out by contact with high-temperature molten steel. The refractory in the worn part is repaired by regular repairs.
  • the laser rangefinder 2 is installed in the upper outer periphery of the molten steel pan 1, and the distance to the surface of the refractory 3 is measured while scanning in the horizontal direction and the vertical direction, and the remaining amount of the refractory is determined. There are also attempts to find it.
  • This method has an advantage that a relatively inexpensive laser distance meter 2 can be used.
  • it since it is not easy to accurately set the measurement reference point where the laser distance meter 2 is installed, there is a problem that a measurement error increases. In particular, in order to grasp the transition of the wear state over time, it is desirable to perform measurement with the same measurement reference point at each periodic repair.
  • the mark of the measurement reference point attached to the iron skin of the molten steel pan 1 disappears due to damage of the iron skin, adhesion of slag, etc., and it is difficult to repeat measurement with the same measurement reference point. Met.
  • Patent Document 2 describes a method of measuring a profile of a refractory on the inner surface of a molten steel pan using a time pulse type light wave distance meter installed on the bottom surface of the molten steel pan.
  • the coordinate origin of the light wave distance meter is determined by measuring the distance to a detachable reference position indicator installed on the upper outer periphery of the molten steel pan. According to this method, it is possible to repeat measurement using substantially the same measurement reference point.
  • this method has a problem in that it requires a step of attaching at least three sets of reference position indicators and measuring the distances to the respective reference position indicators, which makes measurement work complicated.
  • JP 2007-291435 A Japanese Patent Laid-Open No. 6-160074
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and facilitate the measurement with the same measurement reference point when measuring the remaining amount of the refractory in the molten steel pan using a laser distance meter.
  • the object is to provide a method and an apparatus for measuring a residual amount of a refractory for a molten steel pan capable of accurately grasping a residual amount of a material.
  • a support member is installed on the bottom surface of a molten steel pan with the first and second tuyere formed on the bottom surface as a position reference, and the bottom surface
  • the measurement reference point of the laser distance meter installed on the support member is set on the basis of the third tuyere formed on the support member or a predetermined part of the support member, and the measurement point of the laser distance meter is set around the molten steel pan.
  • a method for measuring a remaining amount of a refractory in a molten steel pan by measuring a distance from the inner wall surface of the molten steel pan to the surface of the refractory while moving in a vertical direction and a vertical direction.
  • the support installed using the 1st and 2nd tuyere formed in this bottom face as a position reference
  • a laser distance meter provided on the support member so that the measurement point can be moved in the circumferential direction and up and down direction of the molten steel pan.
  • the measurement reference point of the laser distance meter is formed on the bottom surface.
  • a refractory remaining amount measuring device for a molten steel pan set with reference to a predetermined portion of the third tuyere or the support member.
  • first and second tuyere can each be either an injection tuyere or a bottom blowing tuyere.
  • the support member includes three legs each having a tip supported at three points including the first and second tuyere, a main body supported by the legs, and a support column erected on the upper part of the main body.
  • the laser rangefinder may be mounted on a pan head installed at the upper end of the support column and capable of turning at least in the circumferential direction of the molten steel pan.
  • Reference pins to be inserted into the first and second tuyere respectively may be provided at the two tip portions of the legs, and in order to make the column perpendicular to the bottom surface of the molten steel pan, Two of the legs may have level adjusters.
  • the pan head may be tiltable in the vertical direction of the molten steel pan.
  • the pan head may be an electric turntable that is installed so as to be movable up and down with respect to the main body and can turn in the horizontal direction of the molten steel pan.
  • the laser distance on the basis of still another tuyere or a predetermined part of the support member A gauge is installed and the laser distance meter is scanned to measure the amount of refractory remaining in the molten steel pan. Since the tuyere is formed through the iron shell of the molten steel pan, its position will not change even if the refractory lining is worn out. Therefore, the same measurement reference point can be secured easily.
  • the present invention it is possible to perform measurement using a relatively inexpensive laser distance meter. Further, for example, it is possible to automatically execute the circumferential position and vertical position setting and measurement of the measurement point of the laser distance meter by using an electric rotary table for the pan head. In this way, the amount of refractory remaining in the molten steel pan can be measured easily and accurately, and the worn portion can be repaired rationally.
  • FIG. 2 is a perspective view of the refractory remaining amount measuring apparatus according to the present embodiment.
  • the refractory remaining amount measuring device has legs 11, 12, 13, a main body 10, and a column 14 as support members.
  • the main body 10 is supported by three leg portions 11, 12, and 13.
  • a control device and communication equipment may be accommodated in the main body 10.
  • a support column 14 is erected on the upper portion of the main body 10.
  • the laser rangefinder 2 is mounted on a pan head 15 installed at the upper end of the column 14.
  • FIG. 3 is a plan view of a molten steel pan in which the refractory remaining amount measuring apparatus according to the present embodiment is installed.
  • the bottom surface of the molten steel pan 1 has two pouring tuyers 4 a and 4 b (hereinafter sometimes collectively referred to as pouring tuyere 4) and one piece.
  • a bottom blowing tuyere 5 is formed.
  • the pouring tuyere 4 is a discharge hole for allowing the molten steel in the molten steel pan 1 to flow down to a tundish or the like, and includes a sliding nozzle brick.
  • the bottom blowing tuyere 5 is a hole for blowing oxygen gas or the like into the molten steel pan 1.
  • the hole formed in the bottom face of the molten steel pan 1 is called a tuyere. Therefore, other types of tuyere may be provided on the bottom surface of the molten steel pan 1.
  • the bottom blowing tuyere 5 is located at the center of the two pouring tuyers 4a and 4b, but the position and number of the pouring tuyere 4 and the bottom blowing tuyere 5 are limited to this. Is not to be done.
  • the reference pins 16 respectively provided at the tips of the two legs 11 and 12 of the refractory residual amount measuring device are inserted into the two injection tuyere 4a and 4b.
  • the legs 11 and 12 have rigidity, and the legs and the main body 10 are rigidly connected. Therefore, it is possible to fix the position of the main body 10 by fixing two points at the tip where the reference pin 16 is provided.
  • the shape of the reference pin 16 may be conical so that it can be fitted into the injection tuyere 4 and the positions of the tips of the two legs 11 and 12 can be fixed. On the other hand, the tips of the remaining legs 13 are placed on the bottom surface of the molten steel pan 1.
  • the bottom blowing tuyere 5 is further used. More specifically, as shown in FIG. 3, the laser axis of the laser rangefinder 2 passes through the bottom blowing tuyere 5.
  • the measurement reference point is set by using the two injection tuyere 4a, 4b and one bottom blowing tuyere 5.
  • the roles of the injection tuyere 4 and the bottom blowing tuyere 5 are interchangeable.
  • the reference pins 16 may be inserted into the injection tuyere 4a and the bottom blowing tuyere 5, respectively.
  • the laser rangefinder 2 can be installed, for example, so that the laser axis passes through the injection tuyere 4b.
  • the tuyere used as a reference is not limited to the pouring tuyere 4 and the bottom blowing tuyere 5.
  • other types of tuyere provided on the bottom surface of the molten steel pan 1 can be used in the same manner as the pouring tuyere 4 and the bottom blowing tuyere 5 in the above example.
  • a manual rotary type level adjuster 17 is provided at the tip of at least two legs, and a level device 18 is installed in the main body 10 to It is desirable to install the body 10 horizontally by adjusting the level adjuster 17 with reference to the device 18.
  • pillar 14 is standingly arranged perpendicularly with respect to the bottom face (horizontal) of the molten steel pan 1 (ie, horizontal).
  • the pan head 15 installed at the upper end of the support column 14 can turn at least in the circumferential direction of the molten steel pan 1.
  • the pan head 15 may be further tiltable in the vertical direction of the molten steel pan 1.
  • the pan head 15 may be an electric turntable that is installed so as to be movable up and down with respect to the main body 10 and that can turn in the horizontal direction of the molten steel pan 1.
  • a structure in which the column 14 can be extended / contracted may be used.
  • the turning angle in the circumferential direction of the pan head 15 and the tilt angle in the vertical direction (or the vertical position) are set in advance, and the laser rangefinder 2 mounted on the pan head 15 is placed on the inner peripheral surface of the molten steel pan 1.
  • a laser beam is irradiated toward the surface, and the distance to the surface of the refractory 3 is measured.
  • the setting of the angle and the measurement of the distance may be automated.
  • the measurement data can be output in association with, for example, the circumferential and vertical positions of the measurement points.
  • the laser distance meter 2 can measure the distance to the surface of the refractory 3 with an accuracy of about ⁇ 1.5 mm.
  • a laser distance meter 2 what is marketed by the model number of LDS from Murakami Giken Kogyo Co., Ltd. can be used, for example.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a measurement result.
  • FIG. 4 shows the distance from the center of the molten steel pan 1 (installation position of the laser rangefinder 2) to the surface of the refractory 3 at a certain position in the circumferential direction at each measurement point obtained by dividing the molten steel pan 1 into 10 equal parts.
  • the measurement results are shown.
  • the black circle indicates the distance to the surface of the refractory 3 in the initial state
  • part can be grasped
  • the same measurement reference point can be used in each measurement.
  • FIG. 5 shows the change in the remaining amount of the refractory 3 at a certain measurement point when the regular repair is performed four times between the total repair and the next total repair using the conventional technique. It is a graph which shows the remaining amount at the time of repair as 0.
  • FIG. A solid line indicates a reference value of the remaining amount, and a broken line indicates an actual measurement value.
  • the remaining amount of the refractory 3 is recovered by performing repair by spraying an irregular refractory three times, “medium 2”, “medium 3”, and “addition”.
  • an appropriate amount of an irregular refractory was sprayed on a part that was judged to be significantly worn based on the visual observation of the worker based on the experience of the worker.
  • the remaining amount of the refractory 3 after the repair exceeds the reference value, and it can be seen that the repair was actually excessive.
  • FIG. 6 is a plan view of a molten steel pan in which the refractory remaining amount measuring apparatus according to the present embodiment is installed. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, one pouring tuyere 4 and one bottom blowing tuyere 5 are formed on the bottom surface of the molten steel pan 1.
  • the reference pins 16 provided at the tips of the two legs 11 and 12 of the refractory remaining amount measuring device are respectively connected to the injection tuyere 4 and the bottom.
  • the position of the main body 10 is fixed by being inserted into the blowing tuyere 5, respectively.
  • a level adjuster 17 provided at the tip of the leg portion 13 is used as an installation reference for the laser distance meter 2. More specifically, as shown in FIG. 6, the laser axis of the laser rangefinder 2 passes through the level adjuster 17. For example, when the laser of the laser distance meter 2 is irradiated obliquely downward and applied to the level adjuster 17, and the laser irradiation direction is directed in the horizontal direction in this state, the measurement reference point based on the level adjuster 17 is set. Is done. Thus, in this embodiment, the measurement reference point is set based on the injection tuyere 4, the bottom blowing tuyere 5, and the level adjuster 17 that is a predetermined part of the support member.
  • the portion of the support member used as a reference is not limited to the level adjuster 17 in the above example. Any portion of the support member that has a fixed positional relationship with the legs 11 and 12 (eg, rigidly connected to these members) can be used as a measurement reference. is there. For example, by marking a reference position on the surface of the main body 10 or the legs 11, 12, 13 and applying a laser emitted from the laser distance meter 2 to the position of the mark, the reference point of measurement is It may be set.
  • This embodiment is applicable when, for example, only two tuyere are provided on the bottom surface of the molten steel pan 1 as in the above example. Moreover, even if it is a case where three or more tuyere are provided in the bottom face of the molten steel pan 1, this embodiment is used when it is easier to work using a predetermined part of the support member as a reference. Is applicable.
  • the embodiment of the present invention when measuring the refractory residual amount of the molten steel pan, it is easy to measure with the same measurement reference point, and the refractory residual amount of the molten steel pan is accurately determined. Can grasp.

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Abstract

【課題】レーザー距離計を用いて溶鋼鍋の耐火物残存量を測定するにあたり、測定基準点を同一として測定することを容易にし、溶鋼鍋の耐火物残存量を正確に把握することができる溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法及び装置を提供する。 【解決手段】溶鋼鍋１の底面上に、該底面に形成された第１及び第２の羽口４を位置基準として支持部材を設置し、底面に形成された第３の羽口５、又は支持部材の所定の部位を基準として、支持部材上に設置されるレーザー距離計２の測定基準点を設定し、レーザー距離計２の測定点を溶鋼鍋１の周方向及び上下方向に移動させながら、溶鋼鍋１の内壁面の耐火物３表面までの距離を測定し、耐火物残存量を求める。

Description

溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法及び装置
　本発明は、製鋼工場において溶鋼を運搬するために用いられる溶鋼鍋の耐火物残存量を簡便かつ正確に測定することができる溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法及び装置に関する。
　製鋼工場において溶鋼を連続鋳造設備等に運搬するために用いられる溶鋼鍋は、有底円筒状の鉄皮の内面に耐火物を内張りした構造であり、その内径及び高さが数ｍに及ぶ大型の構造物である。鍋内面の耐火物は、高温の溶鋼との接触により徐々に損耗することが避けられない。損耗部分の耐火物は、定期的な修理によって補修される。
　この補修を合理的に行うためには、定期修理の際に耐火物の残存量を正確に把握することが望ましい。そのために、例えば、特許文献１に示されるような転炉耐火物のプロフィール測定方法を転用することも考えられる。しかし、この特許文献１に示されるレーザースキャナは、大型で非常に高価格の装置であるため、溶鋼鍋の耐火物残存量測定のために増設することは容易ではない。そこで溶鋼鍋の上端から下げ振り（錘）を垂らして基準線とし、作業員が下げ振りから耐火物表面までの距離を測定する方法が採用されてきた。しかし、この方法でも、鍋底部に作業員が乗るためのテーブルリフターを設置するなどの煩雑な作業が必要であるうえ、作業員による測定作業にも多くの時間を要するという問題があった。
　また、図１に示すように、溶鋼鍋１の上部外周にレーザー距離計２を設置し、水平方向及び上下方向にスキャンさせながら耐火物３の表面までの距離を測定し、耐火物残存量を求める方法も試みられている。この方法は、比較的安価なレーザー距離計２を用いることができるという利点がある。しかし、レーザー距離計２を設置する測定基準点を正確に設定することが容易ではないため、測定誤差が大きくなるという問題がある。特に、経時的な損耗状態の推移を把握するためには、定期修理の度に測定基準点を同一として測定を行うことが望ましい。ところが、上記の方法では、溶鋼鍋１の鉄皮に付けた測定基準点の印が、鉄皮の損傷やスラグの付着などによって消えてしまい、測定基準点を同一とした測定を繰り返すことは困難であった。
　一方、特許文献２には、溶鋼鍋の底面に設置されたタイムパルス方式の光波距離計を用いて、溶鋼鍋内面の耐火物のプロフィールを測定する方法が記載されている。ここで、光波距離計の座標原点は、溶鋼鍋の上部外周に設置された着脱式の基準位置指示器までの距離を測定することによって決定される。この方法によれば、ほぼ同一の測定基準点を用いた測定を繰り返すことが可能である。しかしながら、この方法では、少なくとも３組の基準位置指示器を取り付け、さらに各基準位置指示器までの距離を測定するという工程が必要になり、測定作業が煩雑になるという問題があった。
特開２００７－２９１４３５号公報 特開平６－１６００７４号公報
　従って本発明の目的は、上記の問題点を解決し、レーザー距離計を用いて溶鋼鍋の耐火物残存量を測定するにあたり、測定基準点を同一として測定することを容易にし、溶鋼鍋の耐火物残存量を正確に把握することができる溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法及び装置を提供することである。
　上記の課題を解決するために、本発明のある観点によれば、溶鋼鍋の底面上に、該底面に形成された第１及び第２の羽口を位置基準として支持部材を設置し、底面に形成された第３の羽口、又は支持部材の所定の部位を基準として、支持部材上に設置されるレーザー距離計の測定基準点を設定し、レーザー距離計の測定点を溶鋼鍋の周方向及び上下方向に移動させながら、溶鋼鍋の内壁面の耐火物表面までの距離を測定し、耐火物残存量を求める溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法が提供される。
　また、上記の課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、溶鋼鍋の底面上に、該底面に形成された第１及び第２の羽口を位置基準として設置される支持部材と、支持部材上に、測定点を溶鋼鍋の周方向及び上下方向に移動させることが可能なように設けられるレーザー距離計とを含み、レーザー距離計の測定基準点は、底面に形成された第３の羽口、又は支持部材の所定の部位を基準として設定される溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置が提供される。
　なお、第１及び第２の羽口は（形成される場合は第３の羽口も）、それぞれ注入用羽口又は底吹き用羽口のいずれかでありうる。また、支持部材は、第１及び第２の羽口を含む３点に各先端が支持される３本の脚部と、脚部により支持される本体と、本体の上部に立設される支柱とを含み、レーザー距離計は、支柱の上端に設置された、少なくとも溶鋼鍋の周方向に旋回可能な雲台に搭載されてもよい。脚部のうち２本の先端部には、第１及び第２の羽口にそれぞれ挿入される基準ピンが設けられていてもよく、支柱を溶鋼鍋の底面に対して垂直にするために、脚部のうちの２本がレベル調整器を有してもよい。雲台は、溶鋼鍋の上下方向に傾動可能であってもよい。また、雲台は、本体に対して昇降可能に設置され、溶鋼鍋の水平方向に旋回可能な電動回転台であってもよい。
　本発明によれば、溶鋼鍋の底面に形成された２個の羽口を基準にして設置される支持部材の上に、さらに別の羽口又は支持部材の所定の部位を基準にしてレーザー距離計を設置し、このレーザー距離計をスキャンさせて溶鋼鍋の耐火物残存量測定を行う。羽口は溶鋼鍋の鉄皮を貫通して形成されているため、内張りされた耐火物が損耗してもその位置が変わることはない。従って、容易に同一の測定基準点を確保することができる。
　しかも本発明によれば、比較的安価なレーザー距離計を用いて測定を行うことが可能である。また、例えば雲台に電動回転台を用いて、レーザー距離計の測定点の周方向及び上下方向の位置設定と測定とを自動的に実行させることも可能である。このようにして、溶鋼鍋の耐火物残存量を簡便かつ正確に測定することができ、損耗部分の補修を合理的に行うことが可能となる。
従来技術の説明図である。 本発明の第１の実施形態に係る耐火物残存量測定装置を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る耐火物残存量測定装置が設置される溶鋼鍋の平面図である。 測定結果の一例を示すグラフである。 定期修理毎の耐火物残存量の変化を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る耐火物残存量測定装置が設置される溶鋼鍋の平面図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　（第１の実施形態）
　以下に本発明の第１の実施形態を説明する。
　図２は、本実施形態に係る耐火物残存量測定装置の斜視図である。耐火物残存量測定装置は、支持部材として脚部１１，１２，１３、本体１０、及び支柱１４を有する。本体１０は、３本の脚部１１，１２，１３によって支えられる。本体１０の内部には、制御装置や通信機器類が収納されてもよい。本体１０の上部には支柱１４が立設される。レーザー距離計２は、支柱１４の上端に設置される雲台１５に搭載される。
　図３は、本実施形態に係る耐火物残存量測定装置が設置される溶鋼鍋の平面図である。図３に示すように、本実施形態において、溶鋼鍋１の底面には、２個の注入用羽口４ａ，４ｂ（以下、注入用羽口４として総称する場合がある）と、１個の底吹き用羽口５とが形成されている。注入用羽口４は、溶鋼鍋１内の溶鋼をタンディッシュ等に流下させるための排出孔であり、スライディングノズルレンガを備えている。また、底吹き用羽口５は、溶鋼鍋１内に酸素ガス等を吹き込むための孔である。なお、本明細書では、このように溶鋼鍋１の底面に形成された孔を羽口と称する。従って、溶鋼鍋１の底面には、他の種類の羽口が設けられてもよい。また、図３では、底吹き用羽口５が２個の注入用羽口４ａ，４ｂの中央に位置するが、注入用羽口４及び底吹き用羽口５の位置及び個数はこれに限定されるものではない。
　これらの注入用羽口４と底吹き用羽口５とは、底面の耐火物３及び底面の鉄皮を貫通して形成されているので、底面の耐火物３の損耗状態やスラグの付着の有無にかかわらず、水平方向の位置が変化することはない。そこで、本発明では、耐火物残存量測定装置の２本の脚部１１，１２の先端にそれぞれ設けられた基準ピン１６を、２個の注入用羽口４ａ，４ｂに挿入する。脚部１１，１２はそれぞれ剛性を有し、また各脚部と本体１０とは剛結されている。それゆえ、基準ピン１６が設けられる先端の２点を固定することによって、本体１０の位置を固定することが可能である。基準ピン１６の形状は、注入用羽口４に嵌入して２本の脚部１１，１２の先端の位置を固定することができるように、円錐状であってもよい。一方、残りの脚部１３の先端は、溶鋼鍋１の底面上に置かれる。
　三角測量の原理から分かるように、基準点を特定するには３点の座標が必要である。それゆえ、２個の注入用羽口４ａ，４ｂのみでは、本体１０の位置は固定されるものの、レーザー距離計２による測定基準点を決定することができない。そこで、本実施形態では、さらに底吹き用羽口５を利用する。より具体的には、図３に示すように、レーザー距離計２のレーザー軸が底吹き用羽口５を通過するようにする。例えば、レーザー距離計２のレーザーを斜め下方向に照射して底吹き用羽口５に当て、その状態でレーザーの照射方向を水平方向に向ければ、底吹き用羽口５を基準にした測定基準点が設定される。このようにして、本実施形態では、２個の注入用羽口４ａ，４ｂと１個の底吹き用羽口５とを利用して測定基準点が設定される。
　なお、後述する第２の実施形態でも説明するように、本発明の実施形態において、注入用羽口４と底吹き用羽口５との役割は、交換可能である。例えば、基準ピン１６は、注入用羽口４ａと底吹き用羽口５とにそれぞれ挿入されてもよい。この場合、レーザー距離計２は、例えばレーザー軸が注入用羽口４ｂを通過するように設置されうる。また、基準として用いられる羽口は、注入用羽口４や底吹き用羽口５には限られない。例えば、溶鋼鍋１の底面に設けられた他の種類の羽口も、上記の例の注入用羽口４や底吹き用羽口５と同様にして用いられうる。
　溶鋼鍋１の底面はスラグ等の付着によって必ずしもフラットではないため、少なくとも２本の脚部の先端に例えば手動回転式のレベル調整器１７を設けるとともに、本体１０に水平器１８を設置し、水平器１８を参照しながらレベル調整器１７を調整することによって、本体１０を水平に設置することが望ましい。これによって、支柱１４は鉛直に、すなわち溶鋼鍋１の底面（水平）に対して垂直に立設される。
　支柱１４の上端に設置された雲台１５は、少なくとも溶鋼鍋１の周方向に旋回可能である。雲台１５は、さらに溶鋼鍋１の上下方向について傾動可能であってもよい。また、雲台１５は、本体１０に対して昇降可能に設置され、溶鋼鍋１の水平方向に旋回可能な電動回転台であってもよい。雲台１５を本体１０に対して昇降可能にするために、例えば支柱１４が伸縮可能な構造であってもよい。
　測定に際しては、雲台１５の周方向の旋回角度及び上下方向の傾動角度（または上下方向の位置）を予め設定し、雲台１５に搭載したレーザー距離計２が溶鋼鍋１の内周面に向かってレーザー光線を照射し、耐火物３の表面までの距離を測定する。角度の設定及び距離の測定は、自動化されていてもよい。測定データは、例えば測定点の周方向及び上下方向の位置と対応付けられて出力されうる。レーザー距離計２は、例えば耐火物３の表面までの距離を±１．５ｍｍ程度の精度で測定可能であることが望ましい。このようなレーザー距離計２としては、例えば村上技研工業社からＬＤＳの型番で市販されているものを使用することができる。
　周方向の角度及び上下方向の角度によって規定される測定点の間隔は、適宜に設定すればよい。また、周方向には、レーザー距離計２を３６０°旋回させて測定することが好ましい。図４は、測定結果の一例を示す図である。図４は、周方向のある位置における溶鋼鍋１の中心（レーザー距離計２の設置位置）から耐火物３の表面までの距離を、溶鋼鍋１を上下方向に１０等分した各測定点において測定した結果を示す。黒丸は初期の状態での耐火物３の表面までの距離を示し、白丸はある定期修理時において測定した耐火物３の表面までの距離を示す。このように定期修理ごとに測定を行えば、各部位の耐火物３の損耗状態を経時的に把握することができる。しかも、本実施形態では、前述したように各回の測定において同一の測定基準点を用いることが可能である。
　図５は、従来の技術を用いて、全体修理と次の全体修理との間に４回の定期修理を行った場合の、ある測定点における耐火物３の残存量の変化を、最初の全体修理時の残存量を０として示すグラフである。実線は残存量の基準値を示し、破線は実際の測定値を示す。
　この例では、「中２」、「中３」、「追加」の３回にわたって不定形耐火物の吹付けによる補修を行い、耐火物３の残存量を回復させている。これらの修理では、作業員の目視に基づいて損耗が著しいと判断された部位に、作業員の経験に基づいて適当な量の不定形耐火物が吹付けられた。しかしながら、図示されているように、補修後の耐火物３の残存量が基準値を上回っており、実際には補修過多であったことがわかる。
　このように、従来の技術を用いた耐火物の修理では、長期的な観点からは補修過多となることがあった。しかし本実施形態によれば、定期修理毎に同一基準点に基づく測定を行うことにより、各測定点の耐火物残存量が高い精度で経時的に把握される。それゆえ、補修を合理的な範囲にとどめることができ、コストダウンを図ることができるという利点がある。
　（第２の実施形態）
　続いて、本発明の第２の実施形態を説明する。
　図６は、本実施形態に係る耐火物残存量測定装置が設置される溶鋼鍋の平面図である。図６に示すように、本実施形態において、溶鋼鍋１の底面には、１個の注入用羽口４と、１個の底吹き用羽口５とが形成されている。
　本実施形態では、上記の第１の実施形態とは異なり、耐火物残存量測定装置の２本の脚部１１，１２の先端にそれぞれ設けられた基準ピン１６が、注入用羽口４と底吹き用羽口５とにそれぞれ挿入されることによって、本体１０の位置が固定される。
　さらに、本実施形態では、レーザー距離計２の設置基準として、脚部１３の先端に設けられるレベル調整器１７が用いられる。より具体的には、図６に示すように、レーザー距離計２のレーザー軸が、レベル調整器１７を通過するようにする。例えば、レーザー距離計２のレーザーを斜め下方向に照射してレベル調整器１７に当て、その状態でレーザーの照射方向を水平方向に向ければ、レベル調整器１７を基準にした測定基準点が設定される。このようにして、本実施形態では、注入用羽口４と、底吹き用羽口５と、支持部材の所定の部位であるレベル調整器１７とを基準にして測定基準点が設定される。
　なお、基準として用いられる支持部材の部分は、上記の例におけるレベル調整器１７には限られない。支持部材の中で、脚部１１，１２との位置関係が固定されている（例えば、これらの部材と剛結されている）部分であれば、どの部分でも測定の基準として用いることが可能である。例えば、本体１０、又は脚部１１，１２，１３のいずれかの表面に基準位置の印をつけ、その印の位置にレーザー距離計２から照射されるレーザーを当てることで、測定の基準点が設定されてもよい。
　本実施形態は、例えば、上記の例のように、溶鋼鍋１の底面に羽口が２個しか設けられていない場合に適用可能である。また、溶鋼鍋１の底面に羽口が３個以上設けられている場合であっても、支持部材の所定の部位を基準として用いる方が作業上容易であるような場合には、本実施形態を適用可能である。
　以上で説明したように、本発明の実施形態によれば、溶鋼鍋の耐火物残存量を測定するにあたり、測定基準点を同一として測定することを容易にし、溶鋼鍋の耐火物残存量を正確に把握することができる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　１　溶鋼鍋
　２　レーザー距離計
　３　耐火物
　４　羽口
　５　底吹き孔
１０　本体
１１　脚部
１２　脚部
１３　脚部
１４　支柱
１５　雲台
１６　基準ピン
１７　レベル調整器
１８　水平器
 

Claims (11)

  1. 　溶鋼鍋の底面上に、該底面に形成された第１及び第２の羽口を位置基準として支持部材を設置し、
    　前記底面に形成された第３の羽口、又は前記支持部材の所定の部位を基準として、前記支持部材上に設置されるレーザー距離計の測定基準点を設定し、
    　前記レーザー距離計の測定点を溶鋼鍋の周方向及び上下方向に移動させながら、溶鋼鍋の内壁面の耐火物表面までの距離を測定し、耐火物残存量を求める溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法。
  2. 　前記第３の羽口を基準として前記レーザー距離計の測定基準点を設定し、
    　前記第１、前記第２及び前記第３の羽口は、それぞれ注入用羽口又は底吹き用羽口のいずれかである、請求項１に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法。
  3. 　前記支持部材の所定の部位を基準として前記レーザー距離計の測定基準点を設定し、
    　前記第１及び前記第２の羽口は、それぞれ注入用羽口又は底吹き用羽口のいずれかである、請求項１に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定方法。
  4. 　溶鋼鍋の底面上に、該底面に形成された第１及び第２の羽口を位置基準として設置される支持部材と、
    　前記支持部材上に、測定点を溶鋼鍋の周方向及び上下方向に移動させることが可能なように設けられるレーザー距離計と
    　を備え、
    　前記レーザー距離計の測定基準点は、前記底面に形成された第３の羽口、又は前記支持部材の所定の部位を基準として設定される溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置。
  5. 　前記レーザー距離計の測定基準点は、前記第３の羽口を基準として設定され、
    　前記第１、前記第２及び前記第３の羽口は、それぞれ注入用羽口又は底吹き用羽口のいずれかである、請求項４に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置。
  6. 　前記レーザー距離計の測定基準点は、前記支持部材の所定の部位を基準として設定され、
    　前記第１及び前記第２の羽口は、それぞれ注入用羽口又は底吹き用羽口のいずれかである、請求項４に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置。
  7. 　前記支持部材は、
    　　前記第１及び前記第２の羽口を含む３点に各先端が支持される３本の脚部と、
    　　前記脚部により支持される本体と、
    　　前記本体の上部に立設される支柱と
    　を含み、
    　前記レーザー距離計は、前記支柱の上端に設置された、少なくとも溶鋼鍋の周方向に旋回可能な雲台に搭載される、請求項４に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置。
  8. 　前記脚部のうち２本の先端部に、前記第１及び前記第２の羽口にそれぞれ挿入される基準ピンが設けられている、請求項７に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置。
  9. 　前記支柱を溶鋼鍋の底面に対して垂直にするために、前記脚部のうちの２本がレベル調整器を有する、請求項７に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置。
  10. 　前記雲台は、溶鋼鍋の上下方向に傾動可能である、請求項７に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置。
  11. 　前記雲台は、前記本体に対して昇降可能に設置され、溶鋼鍋の水平方向に旋回可能な電動回転台である、請求項７に記載の溶鋼鍋の耐火物残存量測定装置。
     
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