JP2007262517A

JP2007262517A - Method for measuring thermally deformed amount of converter body

Info

Publication number: JP2007262517A
Application number: JP2006090826A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shiotsuki; 健司塩月; Nozomi Tamura; 望田村; Kunitoshi Oyama; 邦利大山
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-10-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for accurately measuring a thermally deformed amount of a converter body, even when the converter body accommodates the molten steel. <P>SOLUTION: The method for measuring the thermally deformed amount of the converter body 1 comprises the steps of: setting a laser range finder 6 on a trunnion ring 2 installed on the periphery of the converter body 1; and irradiating the outer surface of the converter body 1 with a laser beam emitted from the laser range finder 6. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、転炉炉体の熱変形量を測定する方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring the amount of thermal deformation of a converter furnace body.

鋼を製鋼するときに用いられる転炉は、一般に、転炉鉄皮の内面に耐火物層を有する炉体と、この炉体の外周に設けられたトラニオンリングと、このトラニオングリングを介して炉体を傾動可能に支持するトラニオン軸とを備えた構成となっており、このような転炉の炉体内に溶鋼が投入されると、炉体が外径方向に熱変形することによって炉体とトラニオンリングとの間に形成された隙間が小さくなる。そして、炉体とトラニオンリングとの間に形成された隙間が炉体の熱変形によってさらに小さくなり、トラニオンリングに炉体が接触する事態に至ると、リングの損傷による炉体支持不能などを引き起こす原因となるため、炉体の熱変形量を定期的に測定してトラニオンリングに炉体が接触しないようにする必要がある。
炉体の熱変形量を測定する場合、従来においては、測定具として例えば隙間ゲージを用い、これを炉体とトラニオンリングとの間に挿入して炉体の熱変形量を測定する方法が採られている。 Generally, a converter used when making steel is a furnace body having a refractory layer on the inner surface of the converter core, a trunnion ring provided on the outer periphery of the furnace body, and a furnace through the trunnion ring. And a trunnion shaft that supports the body in a tiltable manner. When molten steel is introduced into the furnace body of such a converter, the furnace body is thermally deformed in the outer diameter direction, A gap formed between the trunnion ring and the trunnion ring is reduced. When the gap formed between the furnace body and the trunnion ring is further reduced by the thermal deformation of the furnace body, and the furnace body comes into contact with the trunnion ring, the furnace body cannot be supported due to damage to the ring. Therefore, it is necessary to periodically measure the amount of thermal deformation of the furnace body so that the furnace body does not contact the trunnion ring.
When measuring the amount of thermal deformation of the furnace body, conventionally, for example, a gap gauge is used as a measuring tool, and this is inserted between the furnace body and the trunnion ring to measure the amount of thermal deformation of the furnace body. It has been.

しかしながら、上述した方法は転炉の運転休止中に行われるため、炉体内に溶鋼が入っているときの炉体の熱変形量との間に大きな誤差が生じ、稼動時における炉体の熱変形量を正確に測定することができないという問題があった。
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、その目的は、炉体内に溶鋼が入っているときでも炉体の熱変形量を正確に測定することのできる転炉炉体の熱変形量測定方法を提供することにある。 However, since the above-described method is performed while the converter is out of operation, a large error occurs between the amount of thermal deformation of the furnace body when molten steel is contained in the furnace body, and the thermal deformation of the furnace body during operation. There was a problem that the amount could not be measured accurately.
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a converter furnace body that can accurately measure the amount of thermal deformation of the furnace body even when molten steel is contained in the furnace body. The object is to provide a thermal deformation measurement method.

上記の課題を解決するために、本発明のうち請求項１の発明に係る転炉炉体の熱変形量測定方法は、炉体と、該炉体の外周に設けられたトラニオンリングと、該トラニオンリングを傾動可能に支持するトラニオン軸とを備えてなる転炉において、前記トラニオンリングにレーザー距離計を設け、該レーザー距離計から前記炉体の外表面にレーザー光線を照射して前記炉体の熱変形量を測定するようにしたことを特徴とする。
本発明のうち請求項２の発明に係る転炉炉体の熱変形量測定方法は、請求項１記載の転炉炉体の熱変形量測定方法において、前記レーザー距離計を輻射熱から保護するレーザー距離計保護ケース内に冷却用ガスを供給しながら前記炉体の熱変形量を測定するようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a method for measuring the amount of thermal deformation of a converter furnace body according to the invention of claim 1 of the present invention includes a furnace body, a trunnion ring provided on an outer periphery of the furnace body, In a converter comprising a trunnion shaft that supports the trunnion ring in a tiltable manner, a laser distance meter is provided on the trunnion ring, and a laser beam is irradiated from the laser distance meter to the outer surface of the furnace body. It is characterized in that the amount of thermal deformation is measured.
Of the present invention, the method for measuring the amount of thermal deformation of the converter furnace body according to the invention of claim 2 is the method for measuring the amount of thermal deformation of the converter furnace body according to claim 1, wherein the laser distance meter is protected from radiant heat. The amount of thermal deformation of the furnace body is measured while supplying a cooling gas into the distance meter protective case.

請求項１の発明に係る転炉炉体の熱変形量測定方法では、トラニオンリングに設けられたレーザー距離計から炉体の外表面にレーザー光線を当てることによって、炉体とトラニオンリングとの間に形成された隙間の大きさを測定することが可能となる。これにより、炉体とトラニオンリングとの間に形成された隙間の大きさを測定する測定具として隙間ゲージを用いる必要がないので、炉体内に溶鋼が入っているときでも炉体の熱変形量を正確に測定することができる。
請求項２の発明に係る転炉炉体の熱変形量測定方法では、炉体からの輻射熱による影響を低減できるので、上述した効果に加え、常温で動作する市販のレーザー距離計を用いても転炉炉体の熱変形量を正確に測定することができる。 In the method for measuring the amount of thermal deformation of a converter furnace body according to the invention of claim 1, a laser beam is applied to the outer surface of the furnace body from a laser distance meter provided on the trunnion ring, whereby a gap between the furnace body and the trunnion ring is obtained. It is possible to measure the size of the formed gap. This eliminates the need to use a gap gauge as a measuring tool for measuring the size of the gap formed between the furnace body and the trunnion ring, so the amount of thermal deformation of the furnace body even when molten steel is contained in the furnace body Can be measured accurately.
In the method for measuring the amount of thermal deformation of a converter furnace body according to the invention of claim 2, since the influence of radiant heat from the furnace body can be reduced, in addition to the above-described effects, a commercially available laser distance meter that operates at room temperature can be used. The amount of thermal deformation of the converter furnace body can be accurately measured.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、符号１は転炉鉄皮１ａの内面に耐火物層１ｂを形成してなる炉体、２は炉体１の外周に設けられたトラニオンリング、３はトラニオンリング２を介して炉体１を傾動可能に支持するトラニオン軸であり、トラニオンリング２には、複数の孔４（図では一つのみを図示）がトラニオンリング２の円周方向に間隔をおいて設けられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a furnace body in which a refractory layer 1 b is formed on the inner surface of a converter core 1 a, 2 denotes a trunnion ring provided on the outer periphery of the furnace body 1, and 3 denotes a furnace through a trunnion ring 2. A trunnion shaft that supports the body 1 in a tiltable manner, and the trunnion ring 2 is provided with a plurality of holes 4 (only one is shown in the figure) at intervals in the circumferential direction of the trunnion ring 2.

トラニオンリング孔４はトラニオンリング２の径方向に貫通しており、これらのトラニオンリング孔４が開口するトラニオンリング２の外周面には、トラニオンリング孔４からの輻射熱を遮蔽する複数の輻射熱遮蔽板５がトラニオンリング孔４の一部を閉塞するように固設されている。また、トラニオンリング孔４は炉体１の外表面に向けて開口しており、これらのトラニオンリング孔４の一つには、炉体１とトラニオンリング２との間に形成された隙間の大きさを光学的に測定するギャップ量測定手段としてのレーザー距離計６が、このレーザー距離計６を輻射熱から保護するレーザー距離計保護ケース７内に収容された状態で設けられている。なお、輻射熱遮蔽板５は、トラニオンリング孔４内に空気が篭るのを避けるために、その高さｈ（図３参照）がトラニオンリング孔４の直径より小さい高さ（例えばトラニオンリング孔４の直径の１／２〜３／４程度）となっている。 The trunnion ring hole 4 penetrates the trunnion ring 2 in the radial direction, and a plurality of radiant heat shielding plates that shield radiant heat from the trunnion ring hole 4 are provided on the outer peripheral surface of the trunnion ring 2 where the trunnion ring holes 4 are opened. 5 is fixed so as to block a part of the trunnion ring hole 4. The trunnion ring hole 4 is open toward the outer surface of the furnace body 1, and one of these trunnion ring holes 4 has a size of a gap formed between the furnace body 1 and the trunnion ring 2. A laser distance meter 6 as a gap amount measuring means for optically measuring the thickness is provided in a state accommodated in a laser distance meter protective case 7 for protecting the laser distance meter 6 from radiant heat. The radiant heat shielding plate 5 has a height h (see FIG. 3) smaller than the diameter of the trunnion ring hole 4 (for example, the trunnion ring hole 4) in order to prevent air from entering the trunnion ring hole 4. About 1/2 to 3/4 of the diameter).

レーザー距離計６は図示しない炉体熱変形量計算装置にケーブル８を介して接続されており、このレーザー距離計６から出力された信号は炉体熱変形量計算装置に供給されるようになっている。また、レーザー距離計６はレーザー距離計保護ケース７内に設けられたアングル９（図４参照）に止めねじ１０によって固定されており、アングル９はボルト１１とナット１２によってレーザー距離計保護ケース７に固定されている。なお、ケーブル８はトラニオンリング２に付設された電線管１３（図２参照）内を挿通して炉体熱変形量計算装置に接続されている。 The laser rangefinder 6 is connected to a furnace body thermal deformation amount calculation device (not shown) via a cable 8, and a signal output from the laser distance meter 6 is supplied to the furnace body thermal deformation amount calculation device. ing. The laser distance meter 6 is fixed to an angle 9 (see FIG. 4) provided in the laser distance meter protective case 7 by a set screw 10. The angle 9 is secured by a bolt 11 and a nut 12 to the laser distance meter protective case 7. It is fixed to. The cable 8 is inserted through a conduit 13 (see FIG. 2) attached to the trunnion ring 2 and connected to the furnace body thermal deformation amount calculation device.

レーザー距離計保護ケース７は円筒状をなす金属製のケース本体７ａ（図３参照）と、このケース本体７ａの前端開口部と後端開口部をそれぞれ閉塞する二つの端板７ｂ，７ｃとを有して構成されており、これらの端板７ｂ，７ｃのうちケース本体７ａの後端開口部を閉塞する端板７ｃには、レーザー距離計保護ケース７内に冷却用空気を導入する冷却用空気導入管１４が接続されている。一方、ケース本体７ａの前端開口部を閉塞する端板７ｂには、レーザー距離計６からのレーザー光線を炉体１の外表面に照射するためのレーザー照射窓１５が所定位置に形成されていると共に多数の通気孔１６が形成されている。 The laser distance meter protective case 7 includes a cylindrical metal case main body 7a (see FIG. 3), and two end plates 7b and 7c that respectively close the front end opening and the rear end opening of the case main body 7a. Among these end plates 7b, 7c, an end plate 7c that closes the rear end opening of the case body 7a is used for cooling to introduce cooling air into the laser distance meter protective case 7. An air introduction pipe 14 is connected. On the other hand, a laser irradiation window 15 for irradiating the outer surface of the furnace body 1 with a laser beam from the laser distance meter 6 is formed at a predetermined position on the end plate 7b that closes the front end opening of the case body 7a. A large number of ventilation holes 16 are formed.

このような構成において、レーザー距離計６から炉体１の外表面にレーザー光線を照射すると、炉体１とトラニオンリング２との間に形成された隙間のギャップ量がレーザー距離計６によって測定される。このとき、レーザー距離計６で測定されたギャップ量は図示しない炉体熱変形量計算装置に供給され、ここで炉体１の熱変形量が計算される。したがって、上述した第１の実施形態では、炉体１とトラニオンリング２との間に形成された隙間の大きさを測定する測定具として隙間ゲージを用いる必要がないので、炉体１内に溶鋼が入っているときでも炉体１の熱変形量を正確に測定することができる。 In such a configuration, when a laser beam is irradiated from the laser distance meter 6 to the outer surface of the furnace body 1, a gap amount of a gap formed between the furnace body 1 and the trunnion ring 2 is measured by the laser distance meter 6. . At this time, the gap amount measured by the laser distance meter 6 is supplied to a furnace body thermal deformation amount calculation device (not shown), where the thermal deformation amount of the furnace body 1 is calculated. Therefore, in the first embodiment described above, there is no need to use a gap gauge as a measuring tool for measuring the size of the gap formed between the furnace body 1 and the trunnion ring 2, so that the molten steel is contained in the furnace body 1. Even when is contained, the amount of thermal deformation of the furnace body 1 can be accurately measured.

また、稼動時における転炉炉体の熱変形量をリアルタイムで測定できるので、炉体設計に有効なデータを得ることができる。
さらに、冷却用空気導入管１４からレーザー距離計保護ケース７内に供給される冷却用空気によってレーザー距離計保護ケース７の内部がほぼ常温に保たれ、炉体１からの輻射熱による影響を低減できるので、常温で動作する市販のレーザー距離計を用いて転炉炉体の熱変形量を測定することができる。
上述した第１の実施形態では、冷却用空気導入管１４からレーザー距離計保護ケース７内に冷却用空気を供給してレーザー距離計６の熱的損傷を防止するようにしたが、レーザー距離計保護ケース７内に供給される冷却媒体は空気に限られるものではなく、例えば空気の代わりに窒素ガスを用いてもよい。 In addition, since the amount of thermal deformation of the converter furnace body during operation can be measured in real time, data effective for furnace body design can be obtained.
Further, the inside of the laser distance meter protective case 7 is kept at a substantially normal temperature by the cooling air supplied from the cooling air introduction tube 14 into the laser distance meter protective case 7, and the influence of the radiant heat from the furnace body 1 can be reduced. Therefore, the amount of thermal deformation of the converter furnace body can be measured using a commercially available laser distance meter that operates at room temperature.
In the first embodiment described above, cooling air is supplied from the cooling air introduction tube 14 into the laser distance meter protective case 7 to prevent thermal damage to the laser distance meter 6, but the laser distance meter The cooling medium supplied into the protective case 7 is not limited to air. For example, nitrogen gas may be used instead of air.

また、上述した第１の実施形態では、レーザー距離計６を輻射熱から保護するレーザー距離計保護ケース７の端板７ｂに多数の通気孔１６を設けたものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、レーザー距離計保護ケース７のケース本体７ａに開口部１７を設け、この開口部１７から冷却用空気を排出するようにしてもよい。
さらに、図５に示すように、レーザー距離計保護ケース７のレーザー照射窓１５に赤外線フィルム１８を取り付けることにより、炉体１からの輻射熱がレーザー照射窓１５を通じてレーザー距離計保護ケース７内に入り込むことを防止することができる。 Moreover, in 1st Embodiment mentioned above, although what provided many ventilation holes 16 in the end plate 7b of the laser distance meter protective case 7 which protects the laser distance meter 6 from a radiant heat was illustrated, this invention is this For example, as shown in FIG. 5, an opening 17 may be provided in the case main body 7 a of the laser distance meter protective case 7, and cooling air may be discharged from the opening 17.
Furthermore, as shown in FIG. 5, by attaching an infrared film 18 to the laser irradiation window 15 of the laser distance meter protective case 7, the radiant heat from the furnace body 1 enters the laser distance meter protective case 7 through the laser irradiation window 15. This can be prevented.

転炉の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a converter. 図１のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line of FIG. 図２のIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 図３のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. レーザー距離計保護ケースの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a laser distance meter protective case.

符号の説明Explanation of symbols

１炉体
１ａ転炉鉄皮
１ｂ耐火物層
２トラニオンリング
３トラニオン軸
４トラニオンリング孔
６レーザー距離計
７レーザー距離計保護ケース
１４冷却用空気導入管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace 1a Converter iron skin 1b Refractory layer 2 Trunnion ring 3 Trunnion shaft 4 Trunnion ring hole 6 Laser distance meter 7 Laser distance meter protective case 14 Air introduction pipe for cooling

Claims

炉体と、該炉体の外周に設けられたトラニオンリングと、該トラニオンリングを傾動可能に支持するトラニオン軸とを備えてなる転炉において、前記トラニオンリングにレーザー距離計を設け、該レーザー距離計から前記炉体の外表面にレーザー光線を照射して前記炉体の熱変形量を測定するようにしたことを特徴とする転炉炉体の熱変形量測定方法。 In a converter comprising a furnace body, a trunnion ring provided on the outer periphery of the furnace body, and a trunnion shaft that supports the trunnion ring in a tiltable manner, a laser distance meter is provided in the trunnion ring, and the laser distance A method for measuring the amount of thermal deformation of a converter furnace body, wherein the outer surface of the furnace body is irradiated with a laser beam from a meter to measure the amount of thermal deformation of the furnace body.

請求項１記載の転炉炉体の熱変形量測定方法において、前記レーザー距離計を輻射熱から保護するレーザー距離計保護ケース内に冷却用ガスを供給しながら前記炉体の熱変形量を測定するようにしたことを特徴とする転炉炉体の熱変形量測定方法。 2. The method for measuring a thermal deformation amount of a converter furnace body according to claim 1, wherein the thermal deformation amount of the furnace body is measured while supplying a cooling gas into a laser distance meter protective case for protecting the laser distance meter from radiant heat. A method for measuring the amount of thermal deformation of a converter furnace, characterized in that it is configured as described above.