JP2022179120A - Surface profile detection device for charged material in blast furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高炉内の鉄鉱石やコークス、石灰等(以下、まとめて「装入物」ともいう。)の表面プロフィールを検出する検出装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a detector for detecting the surface profile of iron ore, coke, lime, etc. (hereinafter collectively referred to as "charge") in a blast furnace.
高炉では、装入物の堆積状態を適正にして、炉内のガスの流れを安定させることにより、燃料費低減や炉体の長寿命化が可能となる。適正な堆積状態を得るためには、これら装入物の表面プロフィールを短時間で正確に測定し、予め求めておいた理論的な堆積状態、即ち「理論堆積プロフィール」となるように装入物を補給する必要がある。 In a blast furnace, it is possible to reduce the fuel cost and extend the life of the furnace body by optimizing the deposition state of the burden material and stabilizing the gas flow in the furnace. In order to obtain an appropriate deposition state, the surface profile of the charge is accurately measured in a short time, and the charge is adjusted so as to obtain a theoretical deposition state obtained in advance, that is, a "theoretical deposition profile". need to be replenished.
このような高炉の装入物の表面プロフィールを検出するために、本出願人も先に特許文献1に示す検出装置を提案している。特許文献1に記載の検出装置では、検出波の反射面高炉側への傾斜角度を可変にした角度可変反射板と、角度固定反射板とを用いるとともに、角度可変反射板及び角度固定反射板を、高炉の開口部と水平に回動する回転板に取り付け、回転板を回動させることにより、高炉内に堆積していている装入物の表面プロフィールを線状または面状に、迅速に検出している。
In order to detect the surface profile of the charge of such a blast furnace, the present applicant also previously proposed a detection device shown in
しかしながら、上記の検出装置は、高炉に形成した開口部に取り付けられ、アンテナや角度可変反射板、角度固定反射板が開口部に露出している。そのため、高炉内に浮遊している装入物が、開口部を通じて装置内に侵入し、アンテナや角度可変反射板、角度固定反射板に付着して検出波の送受信に悪影響を及ぼすおそれある。そこで、定期的に検出装置の稼働を停止し、アンテナや反射板を清掃することも考えられるが、高炉の操業が停止することになり、生産性を低下させる。 However, the above detection device is attached to an opening formed in a blast furnace, and the antenna, the variable angle reflector, and the fixed angle reflector are exposed to the opening. Therefore, the charge floating in the blast furnace may enter the apparatus through the opening and adhere to the antenna, the variable angle reflector, and the fixed angle reflector, adversely affecting the transmission and reception of the detection wave. Therefore, it is conceivable to periodically stop the operation of the detection device and clean the antenna and the reflector, but this will stop the operation of the blast furnace and reduce productivity.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、高炉内に浮遊している装入物の装置内への侵入を防止して検出波の送受信を正確に、安定して行い、装入物の表面プロフィールを検出することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of preventing the charge floating in the blast furnace from entering into the equipment and performing accurate and stable transmission and reception of detection waves. The purpose is to detect the surface profile of an object.
上記課題を解決するために本発明は、下記の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置を提供する。
(1) 鉄鉱石やコークス、石灰等の装入物が供給される高炉において、前記高炉に開口した開口部を通じて、炉内に堆積している前記装入物の表面に向けて検出波を送信し、前記装入物の表面で反射された前記検出波を受信して前記装入物の表面プロフィールを検出する検出装置であって、
前記開口部の上方に設置され、該開口部の開口中心を中心軸として回転する回転板と、
前記回転板を回転させるための回転手段と、
前記回転板の中心部が開口しており、前記開口と同心状に取り付けられ、内部にアンテナを収容した筒状の回転軸と、
前記回転軸の前記開口部とは反対側の端部の上方に設置されるとともに、前記アンテナに接続し、前記検出波を前記回転板の径方向に沿って線状に送信及び受信する送受信手段と、
前記回転板に取り付けられて前記開口部との間の空間に配設され、反射面の角度が可変である角度可変反射板と、
前記回転板に取り付けられて前記開口部との間の空間に配設され、かつ、反射面の角度が固定で、前記アンテナからの前記検出波を前記角度可変反射板の前記反射面に送るための角度固定反射板と、
前記回転板に取り付けられ、該回転板から前記開口部に向けて延びて前記角度可変反射板と前記角度固定反射板とを包囲し、かつ、前記開口部と対面する底面の一部または全部が前記検出波を透過する耐熱材料からなる板材を有する封止箱と、
前記底面と前記開口部との間の空間にて前記底面に向けてパージガスを噴出する単一又は複数のパージガス噴出装置と、
を備えることを特徴とする高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
(2) 鉄鉱石やコークス、石灰等の装入物が供給される高炉において、前記高炉に開口した開口部を通じて、炉内に堆積している前記装入物の表面に向けて検出波を送信し、前記装入物の表面で反射された前記検出波を受信して前記装入物の表面プロフィールを検出する検出装置であって、
前記開口部の上方に設置され、該開口部の開口中心を中心軸として回転する回転板と、
前記回転板を回転させるための回転手段と、
前記回転板に取り付けられて前記開口部との間の空間に配設されるアンテナと、
前記アンテナに接続し、前記検出波を前記回転板の径方向に沿って線状に送信及び受信する送受信手段と、
前記回転板に取り付けられて前記開口部との間の空間に配設され、反射面の角度が可変である角度可変反射板と、
前記回転板に、前記角度可変反射板と対向して取り付けられ、かつ、反射面の角度が固定で、前記アンテナからの前記検出波を前記角度可変反射板の前記反射面に送るための角度固定反射板と、
前記回転板に取り付けられ、該回転板から前記開口部に向けて延びて前記アンテナ、前記角度可変反射板及び前記角度固定反射板を包囲し、かつ、前記開口部と対面する底面の一部または全部が前記検出波を透過する耐熱材料からなる板材を有する封止箱と、
前記底面と前記開口部との間の空間にて前記底面に向けてパージガスを噴出する単一又は複数のパージガス噴出装置と、
を備えることを特徴とする高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
(3) 前記パージガス噴出装置は、複数の噴出ノズルで構成され、かつ、それぞれの前記噴出ノズルは前記底面に対する噴出角度が異なっていることを特徴とする上記(1)又は(2)記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
(4) 前記高炉の前記開口部が、金網で覆われていることを特徴とする上記(1)~(3)の何れか1つに記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following surface profile detection device for blast furnace contents.
(1) In a blast furnace to which a charge such as iron ore, coke, lime, etc. is supplied, a detection wave is transmitted toward the surface of the charge accumulated in the furnace through an opening opening in the blast furnace. and receiving the detection wave reflected from the surface of the charge to detect the surface profile of the charge,
a rotating plate that is installed above the opening and rotates around the center of the opening;
rotating means for rotating the rotating plate;
a cylindrical rotating shaft having an opening at the center of the rotating plate, mounted concentrically with the opening, and containing an antenna therein;
Transmitting/receiving means installed above the end of the rotating shaft opposite to the opening and connected to the antenna for linearly transmitting and receiving the detected wave along the radial direction of the rotating plate When,
a variable angle reflector attached to the rotating plate and arranged in the space between the opening and having a reflecting surface with a variable angle;
It is attached to the rotating plate and disposed in the space between the opening and the angle of the reflecting surface is fixed to send the detection wave from the antenna to the reflecting surface of the angle-variable reflecting plate. and a fixed angle reflector of
Part or all of a bottom surface attached to the rotating plate, extending from the rotating plate toward the opening, surrounding the variable angle reflector and the fixed angle reflector, and facing the opening a sealing box having a plate member made of a heat-resistant material that transmits the detection wave;
a single or a plurality of purge gas ejection devices for ejecting purge gas toward the bottom surface in a space between the bottom surface and the opening;
A surface profile detection device for a blast furnace insert, comprising:
(2) In a blast furnace to which a charge such as iron ore, coke, or lime is supplied, a detection wave is transmitted toward the surface of the charge deposited in the furnace through an opening in the blast furnace. and receiving the detection wave reflected from the surface of the charge to detect the surface profile of the charge,
a rotating plate that is installed above the opening and rotates around the center of the opening;
rotating means for rotating the rotating plate;
an antenna attached to the rotating plate and disposed in the space between the opening;
Transmitting/receiving means connected to the antenna for linearly transmitting and receiving the detected wave along the radial direction of the rotating plate;
a variable angle reflector attached to the rotating plate and arranged in the space between the opening and having a reflecting surface with a variable angle;
A fixed angle for sending the detection wave from the antenna to the reflecting surface of the variable angle reflector, which is attached to the rotating plate so as to face the variable angle reflector, and has a fixed angle of the reflecting surface. a reflector;
part of a bottom surface attached to the rotating plate, extending from the rotating plate toward the opening, surrounding the antenna, the variable angle reflector, and the fixed angle reflector, and facing the opening; or a sealing box having a plate material entirely made of a heat-resistant material that transmits the detection wave;
a single or a plurality of purge gas ejection devices for ejecting purge gas toward the bottom surface in a space between the bottom surface and the opening;
A surface profile detection device for a blast furnace insert, comprising:
(3) The blast furnace according to (1) or (2) above, wherein the purge gas ejection device is composed of a plurality of ejection nozzles, and each of the ejection nozzles has a different ejection angle with respect to the bottom surface. Surface profile detection device for inner packaging.
(4) The surface profile detection device for blast furnace inserts according to any one of (1) to (3) above, wherein the opening of the blast furnace is covered with a wire mesh.
本発明の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置では、封止箱により、回転板と高炉の開口部との間に配置される角度可変反射板、角度固定反射板及びアンテナが包囲されるため、高炉に浮遊する装入物が装置に侵入することがない。しかも、封止箱は回転板とともに回転し、そこにパージガス噴出装置からのパージガスが噴射され、かつパージガスが回転板の回転に伴って面状に流れるため、封止箱の底面に付着した装入物を効果的に取り除くことができる。 In the apparatus for detecting the surface profile of blast furnace contents according to the present invention, the sealing box surrounds the variable angle reflector, the fixed angle reflector, and the antenna, which are arranged between the rotating plate and the opening of the blast furnace. Charges floating in the blast furnace will not enter the equipment. In addition, the sealing box rotates together with the rotating plate, and the purge gas from the purge gas jetting device is jetted there, and the purge gas flows planarly as the rotating plate rotates. You can remove things effectively.
このように、高炉からの装入物に対して、装置内への侵入を防止できるとともに、回転板の回転と同時に、即ち表面プロフィールの検出操作と同時に、封止箱の底面に付着した装入物を除去することができ、検出波の送受信を正確に、メンテナンスフリーにて安定して行うことができる。 In this way, the charge from the blast furnace can be prevented from entering the apparatus, and simultaneously with the rotation of the rotating plate, that is, at the same time as the surface profile detection operation, the charge adhering to the bottom surface of the sealing box can be removed. Objects can be removed, and detection waves can be sent and received accurately and stably without maintenance.
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、本発明の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置(以下、「検出装置」ともいう。)の第1実施形態を示す断面図である。尚、図1に示す検出装置100は、特許文献1の第1実施形態を参照することができる。
[First embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a surface profile detection device for blast furnace contents (hereinafter also referred to as a "detection device") of the present invention. Note that the
図1に示すように、検出装置100は、高炉1の炉頂近傍の開口部2に設置される。検出装置100は、開口部2の上方(真上)に設置された回転軸110を中心にして、符号Yで示すように高炉1の開口部2に対して水平に回転する回転板120を備える。
As shown in FIG. 1 , the
回転板120は、中央部が開口した円環状の円板である。この回転板120の中央部の開口を、符号121で示す。
The
回転軸110は、円筒状で、その内部にアンテナ135を収容しており、回転板120の開口121と同心状に取り付けられる。アンテナ135は、導波管133を介して検出波Mの送受信手段130に接続している。導波管133は、連結棒114の送受信手段130側の上端部分が分離しており、送受信手段130が回転しない構成となっている。尚、この分離部分を符号180で示すが、検出波Mが漏洩しないように、隙間の間隔を検出波Mの波長未満に設定している。また、導波管133は、回転軸110の軸線と一致している。尚、アンテナ135には、検出波Mの指向性を高めるために、アンテナ面に、フッ素樹脂等からなる誘電体レンズ136を付設してもよい。また、誘電体レンズ136により、検出波Mとしてミリ波にも対応することができる。さらに、アンテナ135をパラボラアンテナまたはカセグレンアンテナにすることにより、検出装置100の全体としての、図中の縦方向の寸法を小さくすることができ、誘電体レンズ136を省略することもできる。
回転軸110の外周面にはギア112が設けられており、ギア112には、モータ113(回転手段)のギア155が噛合している。従って、回転手段であるモータ113を駆動させることにより、回転軸110が図中の符号Yで示すように回動し、それに伴って回転板120が、回転軸110と同方向に、高炉1の開口部2に対して水平に回転する。
A
回転板120の下方の、高炉1の開口部2との間の空間には、炉内に検出波Mを送信し、受信するための角度固定反射板138と、角度可変反射板140とが配設されている。
In the space below the
角度固定反射板138は、その反射面の傾斜角度が45°に固定されている反射板であり、第1の角度固定反射板138A、第2の角度固定反射板138B、第3の角度固定反射板138Cで構成されている。第1の角度固定反射板138Aは、回転板120の開口121を通じてアンテナ135のアンテナ面(図の例では誘電体レンズ136)と対向している。第2の角度固定反射板138Bは、第1の角度固定反射板138Aと対向配置しており、第2の角度固定反射板138Bとは第3の角度固定反射板138Cが対向配置している。そのため、図中の一点鎖線で示すように、アンテナ135から送信された検出波Mは、第1の角度固定反射板138Aで反射されて第2の角度固定反射板138Bに送られ、第2の角度固定反射板138Bで反射された後、第3の角度固定反射板138Cに送られる。そして、第3の角度固定反射板138Cで反射されて、角度可変反射板140に送られる。
The fixed-
これら第1の角度固定反射板138A、第2の角度固定反射板138B及び第3の角度固定反射板138Cは、回転板120から高炉1の開口部2に向かって垂下する固定部材(図示せず)に取り付けられる。あるいは、回転板120から高炉1の開口部2に向かって延び、回転板120の周縁に取り付けられる側壁170に、第1の角度固定反射板138A、第2の角度固定反射板138B及び第3の角度固定反射板138Cを取り付けることもできる。
These first fixed-
尚、検出波Mとしては、炉内が高温で、粉塵や水蒸気が存在していることからマイクロ波やミリ波を用いることが好ましい。特に、ミリ波はマイクロ波よりも波長が短く、指向性が高いことから好ましい。 As the detection wave M, it is preferable to use a microwave or a millimeter wave because the temperature inside the furnace is high and dust and water vapor are present. In particular, millimeter waves are preferable because they have shorter wavelengths and higher directivity than microwaves.
角度可変反射板140は、反射面140aの傾斜角度が図中の符号Xで示す方向に可変する反射板である。この角度可変反射板140では、反射面140aとは反対側の面(裏面)の中心に、リンク機構117の第1リンク117aが固定されており、第1リンク117aには第2リンク117bが連結している。また、第2リンク117bには、回転軸110の開口121を通じて回転軸110の内部を貫通する連結棒114が連結しており、連結棒114の第2リンク117bとは反対側の端部にラックギア118が形成されている。
The angle-
連結棒114は、アンテナ135と送受信手段130とを接続する導波管133を内管とする外管部114aを有し、外管部114aの外周面にラックギア118が形成されている。このラックギア118には、モータ125のギア119が噛合しており、モータ125を駆動することによりギア119が回転し、ラックギア118で直線運動に変換される。ここで、モータ125には、エンコーダ126が接続しており、モータ125の回転量、更にはギア119の回転量が検出される。
The connecting
また、連結棒114は、回転軸110の内部で、アンテナ135を避けるように回転板120に向かって延びる中間部114bを有している。外管部114aの回転軸110側の端部は外方に屈曲しており、この屈曲部分に中間部114bが連続している。
Moreover, the connecting
更には、中間部114bは、回転板120の開口121を通じて高炉1の開口部2に延びる下端部114cを有している。この下端部114cが、リンク機構117の第2リンク117bに連結している。
Furthermore, the
連結棒114はこのように構成され、回転がギア119を通じてラックギア118により直線運動に変換され、図中に符号Hで示すように、連結棒114が角度可変反射板140の側、あるいは反対側へと直線状に移動する。
Rotation of the connecting
また、図示は省略するが、導波管133のアンテナ135の側の部分を、回転軸110よりフリーにして回転軸110が回転しても導波管133が回転しないようにしてもよい。このように、導波管133を分離部分180にて分断しない方法もある。
Also, although not shown, the portion of the
あるいは、回転軸110の天板111に導波管133より若干大径の挿通孔を設け、回転軸110が回動しても、アンテナ135が回転しないようにすることもできる。
Alternatively, an insertion hole having a diameter slightly larger than that of the
角度可変反射板140の直径両端には、支軸141、141が突設しており、支軸141、141が回動自在に、支持腕保持棒145に取り付けられている。
そして、連結棒114が角度可変反射板140の側へと移動(図中の下降)すると、リンク機構117を介して角度可変反射板140の反射面140aが高炉1の内壁を向くように傾斜し、連結棒114が角度可変反射板140とは反対側へと移動(図中の上昇)すると、リンク機構117を介して角度可変反射板140の反射面140aが高炉1の軸線を向くように傾斜する。即ち、連結棒114の下降及び上昇により、角度可変反射板140の反射面140aの傾斜を、図中の符号X方向に変えることができる。
When the connecting
それに伴って、角度固定反射板138の第3の角度固定反射板138Cから角度可変反射板140に送られた検出波Mは、符号Zで示すように図中左右方向に振られ、回転板120の径方向に沿った線状となって炉内に送られる。
Accompanying this, the detection wave M sent from the third
検出波Mは、炉内に堆積している装入物(図示せず)の表面で反射され、送信時と同経路を辿って送受信手段130で受信される。送受信は、例えばFM-CW方式で行うことができる。 The detection wave M is reflected by the surface of the charge (not shown) deposited in the furnace, and is received by the transmitting/receiving means 130 along the same path as when transmitted. Transmission and reception can be performed, for example, by the FM-CW system.
この線状の検出波Mの送受信を、回転軸110を中心にして回転板120を回転させながら行うことにより、高炉1の炉内全域にわたる円形の走査領域における距離情報、即ち装入物の全面にわたる表面プロフィールが得られる。
By transmitting and receiving this linear detection wave M while rotating the
更に、回転板120には、回転板120から高炉1の開口部2に向けて延びて、角度可変反射板140と角度固定反射板138とを包囲する封止箱200が取り付けられており、回転板120とともにY方向に回動する。封止箱200は、図2Aに示すような、例えば、円筒体の一部が切断された略円筒体であり、高炉1の開口部2と対面する底面201の一部または全部(図の例では一部;図2A及び図2B参照)が、検出波Mを透過する耐熱材料からなる板材210になっている。板材210としては、セラミック板やガラス板等とすることができる。
なお、図示は省略するが、封止箱200は、図2Aに示すような略円筒体の他、一部が切断されていない通常の円筒体であってもよい。
Furthermore, a
Although illustration is omitted, the
封止箱200の底面201の一部を板材210にする場合、例えば図2A及び図2Bで示すように、底面201に、径方向に沿って、平面形状がトラック状、長方形状の開口202を形成し、開口202を塞ぐように板材210を取り付ける。また、開口202の径方向の長さLは、図1に示す検出波MのZ方向への振幅に対応して設定される。例えば、検出波Mが、高炉1の側壁から高炉1の中心を超えて線状に走査する場合、それに応じて底面201の開口202も、底面201の中心Cを含むトラック状に形成される。
When part of the
あるいは、図示は省略するが、底面201の直径のほぼ全長にわたるトラック状、長方形状の開口202とすることもできる。
Alternatively, although not shown, the
封止箱200の周壁は金属製であり、底面201の全部をセラミック板やガラス板等の板材210にした場合に比べて、底面201の一部のみをセラミック板やガラス板等の板材210とし、他を周壁と同じ金属製にする方が、封止箱全体としての強度が高まる。
The peripheral wall of the
このような封止箱200により、高炉1に浮遊している装入物が開口部2を通じて検出装置100に侵入したとしても、角度可変反射板140及び角度固定反射板138に到達することがなくなる。また、回転板120には回転軸110が取り付けられ、回転軸110にはアンテナ135が収容されており、回転板120の中心の開口121を通じて検出波Mの送受信が行われている。そのため、封止箱200が無いと、高炉1に浮遊している装入物は回転軸110の内部に収容されているアンテナ135にも到達する。しかし、封止箱200があることにより、アンテナ135にも装入物が到達することがなくなる。即ち、封止箱200により、角度可変反射板140及び角度固定反射板138、更にはアンテナ135への装入物の侵入を防止することができる。
With such a
また、封止箱200の底面201と、高炉1の開口部2との間の空間には、パージガス噴出装置220が設置されている。パージガス噴出装置220は、図3に示すように、複数の、例えば図示されるように3つの噴出ノズル221A~221Cで構成されている。ただし、噴出ノズルは、図3に示すように複数設けてもよいが、単一であってもよい。尚、図3の(A)は上面図であり、図3(B)はその側面図である。3つの噴出ノズル221A~221Cは、図3(B)に示すようにそれぞれ軸線Oに対する傾斜角度が異なって、封止箱200の底面201を向いている。そのため、図3(C)に噴出ノズル221A~221Cからのパージガスの噴射様式を模式的に示すようが、板材210を含めて、封止箱200の底面201に対して、径方向に沿って異なる位置(ここでは3ケ所)にパージガスが到達する。
A purge
封止箱200は回転板120と共にY方向に回動するため、図4に示すように、噴出ノズル221A~221Cからのパージガスは、底面201の中心Cを中心とする同心状の気流を形成し、この同心状の気流が底面201の全面に広がっていく。底面201の板材210は、回転板120が1周すると、パージガス噴出装置220と対向する位置に必ず戻るため、高炉1の開口部2を通じて装入物が侵入して板材210に付着したとしても、パージガスにより確実に取り除かれる。また、このようなパージガスによる付着防止は、装入物の表面プロフィールの検出と同時に行われるため、高炉1の操業を止めることはなく、メンテナンスフリーを実現する。
Since the
尚、パージガスとしては、例えば窒素ガス(N2)等の不活性ガスを用いことができる。また、パージガス噴出装置220は、単一でもよいし、複数設けることができるが、多すぎると上記したパージガスの同心状の気流が乱れるおそれがある。
As the purge gas, an inert gas such as nitrogen gas (N 2 ) can be used. Also, the purge
再び図1を参照して説明するが、封止箱200と高炉1の開口部2との間の空間に、底面201や板材210の観察用窓230を1つまたは複数(図1では1つ)設置することもできる。この観察用窓230で封止箱200の底面201や板材210を観察し、パージガスによる装入物の付着を防ぎきれない場合に、観察用窓230を通じて清掃治具を差し入れて付着している装入物を払い落とす。
なお、表面プロフィールの検出操作時においては、取り外し可能な蓋250により、観察用窓230を塞いでおくのがよい。
Again referring to FIG. 1, in the space between the
It should be noted that the
また、高炉1の開口部2を金網240で塞ぐこともできる。高炉1からは、浮遊している小径の装入物の他にも、装入物の堆積表面から大径の装入物が噴出していることがある。そして、封止箱200への大径の装入物の衝突を防ぐために、開口部2を金網240で塞ぎ、底面201にある板材210の破損や損傷を防ぐ。
Also, the
尚、金網240の目開きを利用して検出波Mの送受信が行われるため、装入物の表面プロフィールの検出には、実質的に影響はない。
Since the detection waves M are transmitted and received using the openings of the
更に、図1に示すように、高炉1の開口部2を塞ぐ金網240の上に、例えば宇部興産(株)製の「チラノ繊維」のような、セラミックス製の耐熱性繊維を編んだ通気性を有するフィルタ260を敷くことで、パージガスを炉内側に噴出させてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 1, on the
[第2実施形態]
図5は、本発明の検出装置の第2実施形態を示す断面図である。尚、図5に示す検出装置100は、特許文献1の第3実施形態を参照することができる。
[Second embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the detection device of the present invention. Note that the
図5に示すように、検出装置100は、回転軸110を中心にして、符号Yで示すように高炉1の開口部2に対して水平に回転する回転板120の下面には、検出波Mを送信し、受信する送受信手段130が装着されている。送受信手段130にはアンテナ135が接続しており、アンテナ135の直下には、反射面138aの傾斜角度が固定の角度固定反射板138が配設されている。また、アンテナ135には、検出波Mの指向性を高めるために、アンテナ面に誘電体レンズ136を付設してもよい。
As shown in FIG. 5, the detecting
また、図示は省略するが、送受信手段130を内管115の上に載置し、内管115の中に導波管または同軸ケーブルを仕込み、アンテナ135に接続してもよい。これにより、送受信手段130を高炉1の高温から保護することができる。
Although not shown, the transmitting/receiving means 130 may be placed on the
回転軸110は2重管構造になっており、その外管116の開口部2側の端部が回転板120に固定されている。また、外管116の外周面にはギア112が設けられており、ギア112には、モータ113のギア155が噛合している。従って、モータ113を駆動させることにより、外管116に固定されている回転板120が図中の符号Yで示すように、高炉1の開口部2に対して水平に回転する。
The
回転軸110の内管115は、その開口部2側の端部に、リンク機構117を介して、反射面140aの傾斜角度が図中の符号Xで示す方向に可変の角度可変反射板140が取り付けられている。この角度可変反射板140は、反射面140aとは反対側の面の中心に、リンク機構117の第1リンク117aが固定されており、第1リンク117aには第2リンク117bが連結し、第2リンク117bには内管115の先端が連結している。内管115の他端には、ラックギア118が形成されており、ラックギア118にはモータ(図示せず)のギア119が噛合しており、モータを駆動することによりギア119が回転し、ラックギア118で直線運動に変換される。そして、内管115が、図中に符号Hで示すように、角度可変反射板140の側、あるいは反対側へと直線状に移動する。
The
また、角度可変反射板140の直径両端には、支軸141、141が突設しており、支軸141、141が回動自在に、支持腕保持棒145に取り付けられている。
そして、内管115が角度可変反射板140の側へと移動(図中の下降)すると、リンク機構117を介して角度可変反射板140の反射面140aが高炉1の内壁を向くように傾斜し、内管115が角度可変反射板140とは反対側へと移動(図中の上昇)すると、リンク機構117を介して角度可変反射板140の反射面140aが高炉1の軸線を向くように傾斜する。即ち、内管115の下降及び上昇により、角度可変反射板140の反射面140aの傾斜を、図中の符号X方向に変えることができる。
Then, when the
また、角度固定反射板138と、角度可変反射板140とは対向配置されており、送受信手段130からの検出波Mは、アンテナ135から角度固定反射板138の反射面138aで反射されて角度可変反射板140の反射面140aへと送られた後、角度可変反射板140の反射面140aから高炉1の開口部2を通じて炉内へと送られる。その際、角度可変反射板140の反射面140aの傾斜角度Xを変えることにより、検出波Mの炉内への送信経路は、符号Zで示すように、図中左右方向に振られて回転板120の径方向に沿った線状となる。
The fixed-
この線状の検出波Mの送受信を、回転軸110を中心にして回転板120を回転させながら行うことにより、高炉1の炉内全域にわたる円形の走査領域における距離情報、即ち装入物の全面にわたる表面プロフィールが得られる。
By transmitting and receiving this linear detection wave M while rotating the
更に、回転板120には、高炉1の開口部2に向けて延びて、アンテナ135,角度可変反射板140及び角度固定反射板138を包囲する封止箱200が取り付けられており、回転板120とともにY方向に回動する。封止箱200は、円筒体の一部であり、高炉1の開口部2と対面する底面201の一部または全部(図の例では一部;図5参照)が、検出波Mを透過する耐熱材料からなる板材210になっている。板材210としては、セラミック板やガラス板等とすることができる。
Furthermore, the
また、第1実施形態と同様に、封止箱200の底面201と高炉1の開口部2との間の空間に、パージガス噴出装置220、観察用窓230、蓋250を設置することもできる。更には、高炉1の開口部2を金網240で塞ぐこともでき、また、金網240の上に、セラミックス製の耐熱性繊維を編んだ通気性を有するフィルタ260を敷いてもよい。
Further, similarly to the first embodiment, a purge
以上、本発明に関して実施形態を例示して説明したが、本発明はこれらに限定されることなく種々変更が可能である。例えば、高炉1では装入物をシュータで炉内に供給することも行われており、シュータの旋回により検出波Mの送受信が遮断されないように、特許文献1ではシュータの旋回に合わせて検出波Mの送受信を行っている。そのために、回転板120の回動させるモータ113の回動と、シュータの旋回とを制御しているが、本発明でもそのような制御を加えることができる。
As described above, the present invention has been described by exemplifying the embodiments, but the present invention is not limited to these and can be variously modified. For example, in the
1 高炉
2 開口部
100 検出装置
110 回転軸
113 モータ(回転手段)
114 連結棒
117 リンク機構
120 回転板
130 送受信手段
135 アンテナ
138 角度固定反射板
138A 第1の角度固定反射板
138B 第2の角度固定反射板
138C 第3の角度固定反射板
140 角度可変反射板
200 封止箱
201 (封止箱の)底面
210 (耐熱材料からなる)板材
220 パージガス噴出装置
221A、221B、221C 噴出ノズル
230 観察用窓
240 金網
250 蓋
260 フィルタ
1
114 connecting
Claims (4)
前記開口部の上方に設置され、該開口部の開口中心を中心軸として回転する回転板と、
前記回転板を回転させるための回転手段と、
前記回転板の中心部が開口しており、前記開口と同心状に取り付けられ、内部にアンテナを収容した筒状の回転軸と、
前記回転軸の前記開口部とは反対側の端部の上方に設置されるとともに、前記アンテナに接続し、前記検出波を前記回転板の径方向に沿って線状に送信及び受信する送受信手段と、
前記回転板に取り付けられて前記開口部との間の空間に配設され、反射面の角度が可変である角度可変反射板と、
前記回転板に取り付けられて前記開口部との間の空間に配設され、かつ、反射面の角度が固定で、前記アンテナからの前記検出波を前記角度可変反射板の前記反射面に送るための角度固定反射板と、
前記回転板に取り付けられ、該回転板から前記開口部に向けて延びて前記角度可変反射板と前記角度固定反射板とを包囲し、かつ、前記開口部と対面する底面の一部または全部が前記検出波を透過する耐熱材料からなる板材を有する封止箱と、
前記底面と前記開口部との間の空間にて前記底面に向けてパージガスを噴出する単一又は複数のパージガス噴出装置と、
を備えることを特徴とする高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 In a blast furnace to which a charge such as iron ore, coke, or lime is supplied, a detection wave is transmitted toward the surface of the charge deposited in the furnace through an opening opened in the blast furnace, A detection device for receiving the detection wave reflected from a surface of a charge to detect a surface profile of the charge,
a rotating plate that is installed above the opening and rotates around the center of the opening;
rotating means for rotating the rotating plate;
a cylindrical rotating shaft having an opening at the center of the rotating plate, mounted concentrically with the opening, and containing an antenna therein;
Transmitting/receiving means installed above the end of the rotating shaft opposite to the opening and connected to the antenna for linearly transmitting and receiving the detected wave along the radial direction of the rotating plate When,
a variable angle reflector attached to the rotating plate and arranged in the space between the opening and having a reflecting surface with a variable angle;
It is attached to the rotating plate and disposed in the space between the opening and the angle of the reflecting surface is fixed to send the detection wave from the antenna to the reflecting surface of the angle-variable reflecting plate. and a fixed angle reflector of
Part or all of a bottom surface attached to the rotating plate, extending from the rotating plate toward the opening, surrounding the variable angle reflector and the fixed angle reflector, and facing the opening a sealing box having a plate member made of a heat-resistant material that transmits the detection wave;
a single or a plurality of purge gas ejection devices for ejecting purge gas toward the bottom surface in a space between the bottom surface and the opening;
A surface profile detection device for a blast furnace insert, comprising:
前記開口部の上方に設置され、該開口部の開口中心を中心軸として回転する回転板と、
前記回転板を回転させるための回転手段と、
前記回転板に取り付けられて前記開口部との間の空間に配設されるアンテナと、
前記アンテナに接続し、前記検出波を前記回転板の径方向に沿って線状に送信及び受信する送受信手段と、
前記回転板に取り付けられて前記開口部との間の空間に配設され、反射面の角度が可変である角度可変反射板と、
前記回転板に、前記角度可変反射板と対向して取り付けられ、かつ、反射面の角度が固定で、前記アンテナからの前記検出波を前記角度可変反射板の前記反射面に送るための角度固定反射板と、
前記回転板に取り付けられ、該回転板から前記開口部に向けて延びて前記アンテナ、前記角度可変反射板及び前記角度固定反射板を包囲し、かつ、前記開口部と対面する底面の一部または全部が前記検出波を透過する耐熱材料からなる板材を有する封止箱と、
前記底面と前記開口部との間の空間にて前記底面に向けてパージガスを噴出する単一又は複数のパージガス噴出装置と、
を備えることを特徴とする高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 In a blast furnace to which a charge such as iron ore, coke, or lime is supplied, a detection wave is transmitted toward the surface of the charge deposited in the furnace through an opening opened in the blast furnace, A detection device for receiving the detection wave reflected from a surface of a charge to detect a surface profile of the charge,
a rotating plate that is installed above the opening and rotates around the center of the opening;
rotating means for rotating the rotating plate;
an antenna attached to the rotating plate and disposed in the space between the opening;
Transmitting/receiving means connected to the antenna for linearly transmitting and receiving the detected wave along the radial direction of the rotating plate;
a variable angle reflector attached to the rotating plate and arranged in the space between the opening and having a reflecting surface with a variable angle;
A fixed angle for sending the detection wave from the antenna to the reflecting surface of the variable angle reflector, which is attached to the rotating plate so as to face the variable angle reflector, and has a fixed angle of the reflecting surface. a reflector;
part of a bottom surface attached to the rotating plate, extending from the rotating plate toward the opening, surrounding the antenna, the variable angle reflector, and the fixed angle reflector, and facing the opening; or a sealing box having a plate material entirely made of a heat-resistant material that transmits the detection wave;
a single or a plurality of purge gas ejection devices for ejecting purge gas toward the bottom surface in a space between the bottom surface and the opening;
A surface profile detection device for a blast furnace insert, comprising:
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JP2021086381A JP2022179120A (en) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | Surface profile detection device for charged material in blast furnace |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7448990B1 (en) | 2022-12-07 | 2024-03-13 | 株式会社Wadeco | Surface profile detection device for blast furnace contents |
-
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- 2021-05-21 JP JP2021086381A patent/JP2022179120A/en active Pending
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