JP7448990B1

JP7448990B1 - Surface profile detection device for blast furnace contents

Info

Publication number: JP7448990B1
Application number: JP2022195958A
Authority: JP
Inventors: 早衛萱野
Original assignee: Wadeco Co Ltd
Current assignee: Wadeco Co Ltd
Priority date: 2022-12-07
Filing date: 2022-12-07
Publication date: 2024-03-13
Anticipated expiration: 2042-12-07
Also published as: JP2024082185A

Abstract

【課題】高炉内に浮遊している粉塵の検出装置内への侵入を防止するとともに、検出波の送受信をより正確に安定して行う。【解決手段】高炉内装入物の表面プロフィール検出装置１００は、検出波Ｍを送受信するための開口１７５を閉鎖するとともに、開口１７５の中心を軸線として高炉１の開口部２と略平行を維持して平行に回転する検出波透過板２００と、検出波透過板２００を覆う遮断板２１０と、検出波透過板２００と遮断板２１０との間に配置され、かつ、検出波透過板２００の高炉１側の面２０１に対して下方からパージ用媒体Ｇを噴出する第１ノズル２３０とを備え、炉内に浮遊し、高炉１の開口部２から侵入して検出波透過板２００の高炉側の面２０１に付着している粉塵を、第１ノズル２３０からパージ用媒体Ｇを噴出して除去する。【選択図】図３ＡAn object of the present invention is to prevent dust floating in a blast furnace from entering a detection device, and to transmit and receive detection waves more accurately and stably. A surface profile detection device 100 for a blast furnace contents closes an opening 175 for transmitting and receiving a detection wave M, and maintains an axis approximately parallel to an opening 2 of a blast furnace 1 with the center of the opening 175 as an axis. a detection wave transmission plate 200 that rotates in parallel with the detection wave transmission plate 200; a shielding plate 210 that covers the detection wave transmission plate 200; It is equipped with a first nozzle 230 that spouts a purge medium G from below to the side surface 201, floats in the furnace, enters through the opening 2 of the blast furnace 1, and enters the blast furnace side surface of the detected wave transmission plate 200. Purge medium G is ejected from the first nozzle 230 to remove dust adhering to the surface 201 . [Selection diagram] Figure 3A

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。 The present invention relates to a detection device for detecting the surface profile of iron ore, coke, lime, etc. (hereinafter also collectively referred to as "charges") 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 fuel costs and extend the life of the furnace body by optimizing the deposition state of the charge and stabilizing the flow of gas within the furnace. In order to obtain an appropriate deposition state, the surface profile of these charges must be accurately measured in a short period of time, and the charges must be adjusted to achieve a theoretical deposition state determined in advance, that is, the "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、高炉に開口した開口部に設置され、開口部を通じて、炉内に堆積している装入物の表面に向けて検出波を送信し、装入物の表面で反射された検出波を受信して装入物の表面プロフィールを検出する検出装置が広く用いられている。 In order to detect the surface profile of the charge in such a blast furnace, it is installed in an opening in the blast furnace and transmits a detection wave through the opening towards the surface of the charge deposited in the furnace. However, detection devices that detect the surface profile of a charge by receiving detection waves reflected from the surface of the charge are widely used.

本出願人も先に、例えば特許文献１に記載の検出装置を提案しており、該検出装置によれば、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、迅速に検出することができる。 The present applicant has also previously proposed a detection device described in, for example, Patent Document 1, and according to the detection device, a variable angle reflector plate in which the angle of inclination of the reflective surface of the detection wave toward the blast furnace side is made variable; In addition to using a fixed-angle reflector, a variable-angle reflector and a fixed-angle reflector are attached to a rotary plate that rotates horizontally with the opening of the blast furnace, and by rotating the rotary plate, deposits are deposited in the blast furnace. The surface profile of the charged material can be rapidly detected in a linear or planar manner.

特許第６８５７９３３号公報Patent No. 6857933

しかしながら、上記の検出装置では、装入物の破砕物や様々な反応生成物など（以下、まとめて「粉塵」という。）が高炉内に浮遊しており、これら粉塵が開口部を通じて装置内に侵入し、例えば、耐熱性の有する材料などの材料構成部材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。 However, in the above detection device, crushed materials of the charge and various reaction products (hereinafter collectively referred to as "dust") are suspended in the blast furnace, and these dust enters the device through the opening. There is a risk that the particles may enter and adhere to material components such as heat-resistant materials, which may adversely affect the transmission and reception of detected waves.

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粉塵の検出装置内への侵入を防止するとともに、検出波の送受信をより正確に安定して行うことを目的とする。 The present invention was made in view of this situation, and aims to prevent dust particles floating in the blast furnace from entering the detection device, and to transmit and receive detection waves more accurately and stably. purpose.

上記課題を解決するために本発明は、下記（１）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。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following (1) surface profile detection device for blast furnace contents.

（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、
該検出装置の前記検出波を送受信するための開口を閉鎖するとともに、前記開口の中心を軸線として前記高炉の前記開口部と略平行を維持して回転する検出波透過板と、
前記検出波透過板を覆う遮断板と、
前記検出波透過板と前記遮断板との間に配置され、かつ、前記検出波透過板の高炉側の面に対して下方からパージ用媒体を噴出する第１ノズルと、を備えるとともに、
炉内に浮遊し、前記高炉の前記開口部から侵入して前記検出波透過板の前記高炉側の面に付着している粉塵を、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を噴出して除去す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。 (1) In a blast furnace to which a charge such as iron ore, coke, lime, etc. is supplied, a detection wave is transmitted through an opening in the blast furnace toward the surface of the charge deposited in the furnace. a detection device that detects the surface profile of the charge by receiving the detection wave reflected on the surface of the charge,
a detected wave transmitting plate that closes an opening for transmitting and receiving the detected wave of the detection device and rotates with the center of the opening as an axis while maintaining substantially parallel to the opening of the blast furnace;
a blocking plate that covers the detected wave transmission plate;
a first nozzle disposed between the detected wave transmitting plate and the shielding plate, the first nozzle ejecting a purge medium from below to the blast furnace side surface of the detected wave transmitting plate;
Dust floating in the furnace, entering through the opening of the blast furnace, and adhering to the blast furnace side surface of the detection wave transmitting plate is removed by ejecting the purging medium from the first nozzle. characterized by
Surface profile detection device for blast furnace contents.

また、本発明の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置は、下記（２）～（１２）のいずれかであることが好ましい。 Furthermore, the surface profile detection device for blast furnace contents of the present invention is preferably one of the following (2) to (12).

（２）前記遮断板が、前記高炉の前記開口部を開閉可能であり、かつ、
該遮断板に前記第１ノズルが取り付けられていることを特徴とする、
上記（１）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（３）前記パージ用媒体を、前記遮断板を開閉可能にするための回転軸の内部に通じる穴を介して前記第１ノズルに供給することを特徴とする、
上記（２）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（４）前記第１ノズルが、前記高炉の前記開口部から突出するように、前記遮断板の蓋部材ではなく、前記高炉に設けた固定部に取り付け入られていることを特徴とする、
上記（１）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（５）前記第１ノズルが、前記パージ用媒体を外部に噴出するための噴出口と、前記パージ用媒体を前記噴出口に導入するための本体部を有し、
前記噴出口が、前記本体部の長手方向に沿って配置された横長の開口形状を有することを特徴とする、
上記（４）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（６）前記本体部の軸線方向が、前記検出波透過板の径方向に配置されることを特徴とする、
上記（５）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（７）前記第１ノズル及び前記本体部に入射する前記検出波において、入射方向と同方向に反射される前記検出波が、入射方向とは異なる方向に反射される前記検出波よりも少ないことを特徴とする、
上記（５）または（６）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（８）前記検出波透過板の前記高炉側の面に対して、前記高炉の前記開口部の水平方向からパージ用媒体を噴出する第２ノズルを更に備えるともに、
前記第１ノズルからのパージ用媒体の噴出と、第２ノズルからのパージ用媒体の噴出とを組み合わせて行うことを特徴とする、
上記（１）～（６）のいずれか１項に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（９）前記検出波透過板の前記高炉側の面に対して、前記高炉の前記開口部の水平方向からパージ用媒体を噴出する第２ノズルを更に備えるともに、
前記第１ノズルからのパージ用媒体の噴出と、第２ノズルからのパージ用媒体の噴出とを組み合わせて行うことを特徴とする、
上記（７）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（１０）前記粉塵が前記検出波透過板に付着して前記遮断板からの反射波の受信強度が、所定の閾値よりも低下した時に、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を前記検出波透過板に向けて噴出することを特徴とする、
上記（１）～（７）のいずれか１項に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（１１）前記粉塵が前記検出波透過板に付着して前記遮断板からの反射波の受信強度が、所定の閾値よりも低下した時に、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を前記検出波透過板に向けて噴出することを特徴とする、
上記（８）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。
（１２）前記粉塵が前記検出波透過板に付着して前記遮断板からの反射波の受信強度が、所定の閾値よりも低下した時に、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を前記検出波透過板に向けて噴出することを特徴とする、
上記（９）に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 (2) the shielding plate is capable of opening and closing the opening of the blast furnace, and
The first nozzle is attached to the blocking plate,
The surface profile detection device for blast furnace contents described in (1) above.
(3) The purging medium is supplied to the first nozzle through a hole that communicates with the inside of a rotating shaft for opening and closing the blocking plate.
The surface profile detection device for blast furnace contents described in (2) above.
(4) The first nozzle is not attached to the lid member of the shielding plate but to a fixed part provided on the blast furnace so as to protrude from the opening of the blast furnace.
The surface profile detection device for blast furnace contents described in (1) above.
(5) the first nozzle has a spout for spouting the purging medium to the outside, and a main body for introducing the purge medium into the spout;
The jet nozzle is characterized in that it has a horizontally elongated opening shape arranged along the longitudinal direction of the main body.
The surface profile detection device for blast furnace contents described in (4) above.
(6) The axial direction of the main body portion is arranged in the radial direction of the detected wave transmission plate,
The surface profile detection device for blast furnace contents described in (5) above.
(7) Among the detected waves that enter the first nozzle and the main body, the number of detected waves that are reflected in the same direction as the direction of incidence is smaller than the number of detected waves that are reflected in a direction different from the direction of incidence. characterized by
The surface profile detection device for blast furnace contents described in (5) or (6) above.
(8) further comprising a second nozzle that spouts a purge medium from the horizontal direction of the opening of the blast furnace to the blast furnace side surface of the detected wave transmission plate;
The method is characterized in that ejection of the purging medium from the first nozzle and ejection of the purging medium from the second nozzle are performed in combination.
The surface profile detection device for blast furnace contents according to any one of (1) to (6) above.
(9) further comprising a second nozzle that spouts a purge medium from the horizontal direction of the opening of the blast furnace to the blast furnace side surface of the detected wave transmission plate;
The method is characterized in that ejection of the purging medium from the first nozzle and ejection of the purging medium from the second nozzle are performed in combination.
The surface profile detection device for blast furnace contents described in (7) above.
(10) When the dust adheres to the detected wave transmission plate and the received intensity of the reflected wave from the blocking plate decreases below a predetermined threshold, the detected wave is transmitted through the purge medium from the first nozzle. Characterized by erupting towards the board,
The surface profile detection device for blast furnace contents according to any one of (1) to (7) above.
(11) When the dust adheres to the detected wave transmission plate and the received intensity of the reflected wave from the blocking plate decreases below a predetermined threshold, the detected wave is transmitted through the purge medium from the first nozzle. Characterized by erupting towards the board,
The surface profile detection device for blast furnace contents described in (8) above.
(12) When the dust adheres to the detected wave transmission plate and the received intensity of the reflected wave from the blocking plate decreases below a predetermined threshold, the detected wave is transmitted through the purge medium from the first nozzle. Characterized by erupting towards the board,
The surface profile detection device for blast furnace contents according to (9) above.

なお、以降の説明においては、「高炉内装入物の表面プロフィール検出装置」を単に「検出装置」と呼ぶこともある。 In addition, in the following description, the "surface profile detection device for blast furnace contents" may be simply referred to as the "detection device."

本発明の検出装置によれば、検出波を送信する開口を、検出波を透過する検出波透過板で閉鎖して、装入物の表面プロフィールの測定時における高炉内に浮遊している粉塵の装置内への侵入を防止することができる。さらには、遮断板で閉鎖したときに、遮断板に付随する第１ノズルからパージ用媒体を検出波透過板に向けて噴出して、装入物の表面プロフィールの非測定時に検出波透過板に付着した粉塵を吹き飛ばして除去することができる。また、第１ノズルが高炉の開口部に突出して取り付けられている場合も、第１ノズルからパージ用媒体を検出波透過板に向けて噴出して、非測定時または測定時に検出波透過板に付着した粉塵を吹き飛ばして除去することができる。 According to the detection device of the present invention, the opening for transmitting the detection wave is closed with the detection wave transmission plate that transmits the detection wave, so that the dust floating in the blast furnace can be detected when measuring the surface profile of the charge. Intrusion into the device can be prevented. Furthermore, when the shield plate is closed, a purge medium is ejected from the first nozzle attached to the shield plate toward the detection wave transmission plate, and when the surface profile of the charge is not being measured, Adhering dust can be blown away. Also, when the first nozzle is installed in a manner that protrudes from the opening of the blast furnace, the purge medium is ejected from the first nozzle toward the detected wave transmitting plate during non-measurement or during measurement. Adhering dust can be blown away.

このように、本発明の検出装置によれば、高炉内に浮遊している装入物の装置内への侵入を防止するとともに、高炉の操業を停止することもなく、検出波の送受信を正確に、安定して行うことができる。 As described above, according to the detection device of the present invention, it is possible to prevent charges floating in the blast furnace from entering the device, and to accurately transmit and receive detection waves without stopping the operation of the blast furnace. can be performed stably.

図１は、検出装置の一例の全体構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing the overall configuration of an example of a detection device. 図２は、図１に示す検出装置の要部断面図である。FIG. 2 is a sectional view of essential parts of the detection device shown in FIG. 1. 図３Ａは、図２に示す検出装置に本発明を適用した第１実施形態について、検出装置における高炉の開口部の周辺を示す要部断面図である。FIG. 3A is a sectional view of a main part showing the vicinity of the opening of the blast furnace in the detection device of the first embodiment in which the present invention is applied to the detection device shown in FIG. 図３Ｂは、図３Ａに示す遮断板の蓋部材の周辺を、検出波透過板側から見た図である。FIG. 3B is a diagram of the vicinity of the lid member of the shielding plate shown in FIG. 3A, viewed from the detected wave transmission plate side. 図３Ｃは、パージ用媒体Ｇの流路を示す図である。FIG. 3C is a diagram showing the flow path of the purging medium G. 図４は、第２実施形態について、遮断板の蓋部材の周辺を、検出波透過板側から見た図である。FIG. 4 is a diagram of the periphery of the cover member of the shielding plate as viewed from the detected wave transmission plate side in the second embodiment. 図５Ａは、第３実施形態に係る検出装置を図３Ａに準じて示す要部断面図である。FIG. 5A is a sectional view of a main part of a detection device according to a third embodiment according to FIG. 3A. 図５Ｂは、図５Ａに示す遮断板の蓋部材の周辺を、検出波透過板側から見た図である。FIG. 5B is a diagram of the periphery of the lid member of the shielding plate shown in FIG. 5A, viewed from the detected wave transmission plate side. 図６Ａは、第３実施形態における第１ノズルの構造を示す図であり、（ａ）は検出波透過板側から見た上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ矢視図である。FIG. 6A is a diagram showing the structure of the first nozzle in the third embodiment, in which (a) is a top view seen from the detection wave transmission plate side, (b) is a view taken along the line AA in (a), (c) is a BB arrow view of (a). 図６Ｂは、図６Ａに示す第１ノズルを用いた時の検出波Ｍの反射状態を示す模試図であって、図６Ａ（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。FIG. 6B is a mock diagram showing the reflected state of the detected wave M when the first nozzle shown in FIG. 6A is used, and is a sectional view taken along the line CC in FIG. 6A(a). 図６Ｃは、図６Ａに示す第１ノズルを用いた時の検出波Ｍの反射状態を示す模試図であって、図６Ａ（ａ）のＤ－Ｄ断面図である。FIG. 6C is a mock diagram showing the reflected state of the detected wave M when the first nozzle shown in FIG. 6A is used, and is a sectional view taken along line DD in FIG. 6A(a). 図７は、第４実施形態に係る検出装置を図３Ａに準じて示す要部断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a main part of a detection device according to a fourth embodiment according to FIG. 3A.

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 explained in detail with reference to the drawings.

図１に示すように、高炉１内には、シュート１０により装入物２０である鉄鉱石やコークス、石灰等が供給される。シュート１０は、高炉１の軸線Ｃを中心に図中の符号Ｒ１で示す方向に旋回し、軸線Ｃに対する傾斜角度Ｒ２を変えることで、装入物２０の落下位置を制御している。そして、シュート１０から落下した装入物２０が、高炉１の炉内に堆積する。 As shown in FIG. 1, iron ore, coke, lime, etc., which are charges 20, are supplied into the blast furnace 1 through a chute 10. The chute 10 rotates in the direction indicated by reference numeral R1 in the figure around the axis C of the blast furnace 1, and by changing the inclination angle R2 with respect to the axis C, the falling position of the charge 20 is controlled. Then, the charge 20 that has fallen from the chute 10 is deposited in the blast furnace 1.

＜第１実施形態＞
まず、検出装置１００の基本構成について説明する。高炉１の炉頂近傍には開口部２が形成されており、開口部２に検出装置１００が設置される。また、検出装置１００は、図２に示すように、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に対して平行に回転する回転板１２０を備える。回転板１２０は、その中央部が開口した円環状の円板であり、回転板１２０の中央部の開口を符号１２１で示す。 <First embodiment>
First, the basic configuration of the detection device 100 will be explained. An opening 2 is formed near the top of the blast furnace 1, and a detection device 100 is installed in the opening 2. Further, as shown in FIG. 2, the detection device 100 includes a rotary plate 120 that rotates about the rotation axis 110 in parallel to the opening 2 of the blast furnace 1 as indicated by the symbol Y. The rotary plate 120 is an annular disk having an opening at its center, and the opening at the center of the rotary plate 120 is indicated by reference numeral 121.

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。また、導波管１３３は、回転軸１１０の軸線と一致している。なお、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。 The rotating shaft 110 has a cylindrical shape, houses an antenna 135 therein, and is attached concentrically with the opening 121 of the rotating plate 120. The antenna 135 is connected to the detection wave M transmitting/receiving means 130 via the waveguide 133. Furthermore, the waveguide 133 is aligned with the axis of the rotating shaft 110. Note that a dielectric lens 136 made of fluororesin or the like may be attached to the antenna surface of the antenna 135 in order to improve the directivity of the detected wave M.

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のギア１５５が噛合している。したがって、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に対して平行に回転する。また、モータ１１３の回転はエンコーダ１５０で検出される。 A gear 112 is provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft 110, and a gear 155 of a motor 113 meshes with the gear 112. Therefore, by driving the motor 113, the rotary shaft 110 rotates as indicated by the symbol Y in the figure, and the rotary plate 120 is moved in the same direction as the rotary shaft 110 into the opening 2 of the blast furnace 1. rotate parallel to the Furthermore, the rotation of the motor 113 is detected by an encoder 150.

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。 A fixed angle reflector 138 and a variable angle reflector 140 for transmitting and receiving detected waves M into the furnace are disposed in a space below the rotating plate 120 and between the opening 2 of the blast furnace 1. It is set up.

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 angle reflector 138 is a reflector whose reflective surface has a fixed inclination angle of 45°, and includes a first fixed angle reflector 138A, a second fixed angle reflector 138B, and a third fixed angle reflector. It is composed of a plate 138C. The first fixed angle reflector 138A faces the antenna surface of the antenna 135 (in the illustrated example, the dielectric lens 136) through the opening 121 of the rotating plate 120. The second fixed angle reflector 138B is arranged to face the first fixed angle reflector 138A, and the third fixed angle reflector 138C is arranged to face the second fixed angle reflector 138B. Therefore, as shown by the dashed line in the figure, the detected wave M transmitted from the antenna 135 is reflected by the first fixed angle reflector 138A and sent to the second fixed angle reflector 138B. After being reflected by the fixed angle reflector 138B, it is sent to the third fixed angle reflector 138C. The light is then reflected by the third fixed angle reflector 138C and sent to the variable angle reflector 140.

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）、もしくは側壁１７０（図２参照）に取り付けられる。 These first fixed angle reflector 138A, second fixed angle reflector 138B, and third fixed angle reflector 138C are fixed members (not shown) that hang down from the rotary plate 120 toward the opening 2 of the blast furnace 1. ) or attached to the side wall 170 (see FIG. 2).

なお、検出波Ｍとしては、炉内が高温で、粉塵や水蒸気等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より好ましい。 Note that as the detection wave M, it is preferable to use microwaves or millimeter waves because the temperature inside the furnace is high and dust, water vapor, etc. are present. In particular, millimeter waves are more preferable than microwaves because they have shorter wavelengths and higher directivity.

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が連結しており、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 variable angle reflector 140 is a reflector whose inclination angle of a reflective surface 140a is variable in the direction indicated by the symbol X in the figure. In this variable angle reflector 140, the first link 117a of the link mechanism 117 is connected to the center of the surface (back surface) opposite to the reflective surface 140a, and the second link 117b is connected to the first link 117a. are doing. Further, a connecting rod 114 that penetrates the inside of the rotating shaft 110 through an opening 121 of the rotating shaft 110 is connected to the second link 117b, and a rack gear is attached to the end of the connecting rod 114 opposite to the second link 117b. 118 is formed.

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 rod 114 has an outer tube portion 114a whose inner tube is a waveguide 133 that connects the antenna 135 and the transmitting/receiving means 130, and a rack gear 118 is formed on the outer peripheral surface of the outer tube portion 114a. A gear 119 of a motor 125 meshes with this rack gear 118, and by driving the motor 125, the gear 119 rotates, which is converted into linear motion by the rack gear 118. Here, an encoder 126 is connected to the motor 125, and the amount of rotation of the motor 125 and further the amount of rotation of the gear 119 are detected.

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。 Furthermore, the connecting rod 114 has an intermediate portion 114b that extends toward the rotating plate 120 inside the rotating shaft 110 so as to avoid the antenna 135. The end portion of the outer tube portion 114a on the rotating shaft 110 side is bent outward, and the intermediate portion 114b is continuous with this bent portion.

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 intermediate portion 114b has a lower end portion 114c that extends through the opening 121 of the rotating plate 120 to the opening 2 of the blast furnace 1. This lower end portion 114c is connected to a second link 117b of the link mechanism 117.

連結棒１１４はこのように構成され、モータの回転がギア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。 The connecting rod 114 is configured in this way, and the rotation of the motor is converted into linear motion by the rack gear 118 through the gear 119. Move in a straight line to the side.

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が回転板１２０に取り付けられた支持腕保持棒１４５に取り付けられている。 Support shafts 141, 141 protrude from both diametrical ends of the variable angle reflector 140, and the support shafts 141, 141 are attached to a support arm holding rod 145 attached to the rotary plate 120.

そして、連結棒１１４が角度可変反射板１４０の側へと移動（図中の下降方向）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の径方向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（図中の上昇方向）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Ｃ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。 Then, when the connecting rod 114 moves toward the variable angle reflector 140 (downward direction in the figure), the link mechanism 117 causes the reflective surface 140a of the variable angle reflector 140 to face the radial direction of the blast furnace 1. When the connecting rod 114 is tilted and moves to the opposite side of the variable angle reflector 140 (upward direction in the figure), the reflecting surface 140a of the variable angle reflector 140 aligns with the axis C of the blast furnace 1 via the link mechanism 117. Tilt to face. That is, by lowering and raising the connecting rod 114, the inclination of the reflecting surface 140a of the variable angle reflecting plate 140 can be changed in the direction of symbol X in the figure.

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、開口１７５を通じて符号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。そして、検出波Ｍは、炉内に堆積している装入物２０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。 Accordingly, the detected wave M sent from the third fixed angle reflector 138C of the fixed angle reflector 138 to the variable angle reflector 140 is swung left and right in the figure as shown by the symbol Z through the aperture 175. It becomes a line along the radial direction of the rotary plate 120 and is sent into the furnace. Then, the detected wave M is reflected on the surface of the charge 20 deposited in the furnace, and is received by the transmitting/receiving means 130 following the same route as that at the time of transmission. Transmission and reception can be performed using the FM-CW method, for example.

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が得られる。 By transmitting and receiving this linear detection wave M while rotating the rotating plate 120 around the rotating shaft 110, distance information in a circular scanning area covering the entire interior of the blast furnace 1 can be obtained.

以上、図１及び図２に示した検出装置１００の基本構成について説明したが、更に詳細については、例えば、特許文献１を参照することができる。 The basic configuration of the detection device 100 shown in FIGS. 1 and 2 has been described above, but for more details, for example, Patent Document 1 can be referred to.

続いて、本発明の技術的特徴部分について説明する。図３Ａは、図２に示す検出装置１００に、本発明を適用した場合を示す断面図であり、検出装置１００における高炉１の開口部２の周辺を示す要部断面図である。また、図３Ｂは、図３Ａに示す遮断板２１０の蓋部材２１５の周辺を、検出波透過板２００側から見た図である。 Next, technical features of the present invention will be explained. FIG. 3A is a sectional view showing a case where the present invention is applied to the detection device 100 shown in FIG. Moreover, FIG. 3B is a diagram of the vicinity of the lid member 215 of the shielding plate 210 shown in FIG. 3A, viewed from the detected wave transmission plate 200 side.

図２に示すように、検出装置１００の角度固定反射板１３８及び角度可変反射板１４０を収容している筒状の側壁１７０の高炉１側の底面に、検出波Ｍを送受信するための開口１７５が形成されている、また、側壁１７０の開口１７５は、回転板１２０に平行である。
そして、本発明では図３Ａに示すように、側壁１７０の開口１７５を、検出波Ｍを透過し、耐熱性を有する材料、例えば石英ガラス板からなる検出波透過板２００で閉鎖する。 As shown in FIG. 2, an opening 175 for transmitting and receiving the detected wave M is provided on the bottom surface of the blast furnace 1 side of the cylindrical side wall 170 that accommodates the fixed angle reflector 138 and the variable angle reflector 140 of the detection device 100. The opening 175 in the side wall 170 is parallel to the rotating plate 120 .
In the present invention, as shown in FIG. 3A, the opening 175 of the side wall 170 is closed with a detected wave transmitting plate 200 made of a material that transmits the detected wave M and has heat resistance, such as a quartz glass plate.

また、図２に示すように、回転板１２０と側壁１７０とは一体化されていることから、側壁１７０は回転板１２０とともにＹ方向に回転する。そのため、側壁１７０の開口１７５に取り付けられている検出波透過板２００もまた、側壁１７０の開口１７５の中心を軸線として回転軸１１０と同方向、即ちＹ方向に回転する。即ち、図３Ａのとおり、検出波透過板２００は、開口１７５の中心を軸線として高炉１の開口部２と平行を維持してＹ方向に回転する。 Further, as shown in FIG. 2, since the rotating plate 120 and the side wall 170 are integrated, the side wall 170 rotates in the Y direction together with the rotating plate 120. Therefore, the detected wave transmitting plate 200 attached to the opening 175 of the side wall 170 also rotates about the center of the opening 175 of the side wall 170 as an axis in the same direction as the rotating shaft 110, that is, in the Y direction. That is, as shown in FIG. 3A, the detected wave transmitting plate 200 rotates in the Y direction while maintaining parallel to the opening 2 of the blast furnace 1 with the center of the opening 175 as the axis.

高炉１の開口部２には、検出装置１００の全体を包囲するケーシング１８０の高炉１側の底部が挿通されている。なお、ケーシング１８０は円筒状部材であり、底部が開口している。この開口を、符号１８５で示す。 The bottom of the casing 180 that surrounds the entire detection device 100 on the blast furnace 1 side is inserted into the opening 2 of the blast furnace 1 . Note that the casing 180 is a cylindrical member with an open bottom. This aperture is designated by the reference numeral 185.

ケーシング１８０の開口１８５の高炉１側下方には、遮断板２１０が配置されている。図の例では、遮断板２１０をいわゆる「スイング式」としている。スイング式の遮断板２１０は、ケーシング１８０の開口１８５の全面を覆う形状の蓋部材２１５と、蓋部材２１５の一端に連続する支持部材２１７とで形成され、全体として断面Ｌ字状を呈している。 A blocking plate 210 is arranged below the opening 185 of the casing 180 on the blast furnace 1 side. In the illustrated example, the blocking plate 210 is of a so-called "swing type" type. The swing-type blocking plate 210 is formed of a lid member 215 shaped to cover the entire surface of the opening 185 of the casing 180, and a support member 217 continuous to one end of the lid member 215, and has an L-shaped cross section as a whole. .

また、支持部材２１７の他端は回転軸２２０に接続しており、遮断板２１０は回転軸２２０を支点にして、図中、矢印Ｓで示すように回動する。遮断板２１０の回動は、シリンダ３００を操作して行う。
なお、本実施形態において、スイング式の遮断板２１０の断面Ｌ字状の形状は、必ずしも厳密な断面Ｌ字状である必要はなく、下記で示す遮断板２１０の機構を妨げないものであれば、例えば、蓋部材２１５と支持部材２１７とが厳密な垂直ではないもの、すなわち、略断面Ｌ字状の形状のものも包含される。 Further, the other end of the support member 217 is connected to a rotating shaft 220, and the blocking plate 210 rotates as shown by an arrow S in the figure with the rotating shaft 220 as a fulcrum. The rotation of the blocking plate 210 is performed by operating the cylinder 300.
In addition, in this embodiment, the cross-sectional L-shaped shape of the swing-type blocking plate 210 does not necessarily have to be a strict L-shaped cross-section, and may be any shape as long as it does not interfere with the mechanism of the blocking plate 210 described below. For example, it includes a case where the lid member 215 and the support member 217 are not strictly perpendicular, that is, a case where the cross section is approximately L-shaped.

また、遮断板２１０はスイング式のため、高炉１の開口部２は支持部材２１７の可動域として開口径が大きくなっている。そのため、開口部２を閉鎖するためのカバー１９０がケーシング１８０の外側に取り付けられている。 Further, since the shielding plate 210 is of a swing type, the opening 2 of the blast furnace 1 has a large opening diameter as a movable range of the support member 217. Therefore, a cover 190 for closing the opening 2 is attached to the outside of the casing 180.

遮断板２１０の蓋部材２１５には、第１ノズル２３０が付随している。第１ノズル２３０は、配管２４０を通じてパージ用媒体Ｇの供給源（図示せず）に接続している。配管２４０は、遮断板２１０とともに、図中、矢印Ｓで示すように回動する。また、第１ノズル２３０は、検出波透過板２００の半径方向に沿って線状に複数個（図の例では５個）配列されており、蓋部材２１５に形成された第１ノズル用開口２１８に収容されている。なお、第１ノズル２３０は、検出波透過板２００の半径部分全体をカバーできるものであれば、ノズルが１つでも良い。 A first nozzle 230 is attached to the lid member 215 of the blocking plate 210 . The first nozzle 230 is connected to a supply source (not shown) of the purge medium G through a pipe 240. The piping 240 rotates together with the blocking plate 210 as shown by arrow S in the figure. Further, a plurality of first nozzles 230 (five in the illustrated example) are arranged linearly along the radial direction of the detected wave transmission plate 200, and a first nozzle opening 218 formed in the lid member 215 is housed in. Note that the number of the first nozzles 230 may be one as long as it can cover the entire radius portion of the detected wave transmission plate 200.

また、第１ノズル２３０は、図３Ａや図３Ｂにも示すように、符号２３０Ａと２３０Ｂの「２分割構成」とすることもできる。２分割構成にすることにより、パージ用媒体Ｇの供給量を増やすことができる。また、必要により、２分割構成のみならず、３分割構成以上の複数個の構成であってもよい。なお、第１ノズル２３０が、検出波透過板２００の半径部分全体をカバーできる長尺の長穴であれば、必ずしも分割していなくてもよい。 Further, the first nozzle 230 can also have a "two-part configuration" with reference numerals 230A and 230B, as shown in FIGS. 3A and 3B. By adopting a two-divided configuration, the supply amount of the purge medium G can be increased. Further, if necessary, it may be not only a two-part structure but also a three-part structure or more. Note that, as long as the first nozzle 230 is an elongated hole that can cover the entire radius of the detected wave transmission plate 200, it does not necessarily have to be divided.

そして、各第１ノズル２３０（２３０Ａ，２３０Ｂ）から、パージ用媒体Ｇが、検出波透過板２００の高炉１側の面２０１に向けて、検出波透過板２００に対して図３Ａ中の下方から噴出（噴射）する。そして、噴出されたパージ用媒体Ｇは、遮断板２１０の蓋部材２１５とケーシング１８０の端部との隙間Ｄを通じて排出される。なお、隙間Ｄは任意に設定できるが、この隙間Ｄを大きくすることにより、パージ用媒体Ｇの噴出量を多くすることができる。なお、パージ用媒体Ｇが、検出波透過板２００の高炉１側の面２０１に向けて噴出する方向は、必ずしも検出波透過板２００の高炉１側の面２０１に対して直角である必要はなく、検出波透過板２００の面２０１に対して、少々直角からずれていてもよい。 Then, from each first nozzle 230 (230A, 230B), the purging medium G is directed toward the surface 201 of the detected wave transmitting plate 200 on the blast furnace 1 side from below in FIG. 3A with respect to the detected wave transmitting plate 200. To eject (inject). Then, the ejected purging medium G is discharged through the gap D between the cover member 215 of the blocking plate 210 and the end of the casing 180. Although the gap D can be set arbitrarily, by increasing the gap D, the amount of the purge medium G ejected can be increased. Note that the direction in which the purging medium G is ejected toward the surface 201 of the detected wave transmission plate 200 on the blast furnace 1 side does not necessarily have to be perpendicular to the surface 201 of the detected wave transmission plate 200 on the blast furnace 1 side. , may be slightly deviated from perpendicular to the surface 201 of the detected wave transmission plate 200.

なお、パージ用媒体Ｇとしては、例えば窒素ガス（Ｎ_２）等の不活性ガスや空気、水、水蒸気等を用いることができるが、不活性ガスが好ましい。 Note that as the purging medium G, for example, an inert gas such as nitrogen gas (N ₂ ), air, water, steam, etc. can be used, but an inert gas is preferable.

図３Ｃは、パージ用媒体Ｇの流路を示す図であり、遮断板２１０の蓋部材２１５で開口１８５を覆った状態を、遮断板２１０の支持部材２１７の側から見た図である。遮断板２１０の蓋部材２１５の回動に使用される回転軸２２０にはパージ用媒体Ｇを流す穴２２１が開いており、回転軸２２０が回転しても回転軸２２０の外周から高炉内部のガスが外部に流出させないようにするためのグランドパッキンハウジング５０２に挿通されている。グランドパッキンハウジング５０２の外周はカバー１９０に溶接され高炉ガスが外部に流出しないようにしている。図中に太線で示されるように、パージ用媒体Ｇの供給源（図示せず）からのパージ用媒体Ｇが回転軸２２０の両端から回転ジョイント５０１を介して穴２２１に流入し、配管２４０を通じて第１ノズル２３０Ａ（２３０Ｂ）から噴出される。 FIG. 3C is a diagram showing the flow path of the purging medium G, and is a diagram showing a state in which the opening 185 is covered with the lid member 215 of the shielding plate 210, as viewed from the support member 217 side of the shielding plate 210. The rotary shaft 220 used for rotating the lid member 215 of the shielding plate 210 has a hole 221 through which the purging medium G flows, and even when the rotary shaft 220 rotates, the gas inside the blast furnace does not flow from the outer periphery of the rotary shaft 220. It is inserted into a gland packing housing 502 to prevent the water from leaking to the outside. The outer periphery of the gland packing housing 502 is welded to the cover 190 to prevent blast furnace gas from leaking outside. As shown by the thick line in the figure, the purging medium G from a supply source (not shown) of the purging medium G flows into the hole 221 from both ends of the rotating shaft 220 via the rotary joint 501, and passes through the piping 240. It is ejected from the first nozzle 230A (230B).

本実施形態に係る高炉内装入物の表面プロフィール検出装置の装置構成は、上記したとおりであり、装入物２０の表面プロフィールの測定時には、遮断板２１０を、図３Ａの点線で示すように、蓋部材２１５を開口部２の側に上げて開口部２を露出させて行う。
高炉内装入物の表面プロフィールの測定時には、高炉１からの粉塵が検出波透過板２００の面２０１に付着する。そして、付着した粉塵を除去するために、シリンダ３００により遮断板２１０を回動し、蓋部材２１５でケーシング１８０の開口１８５を覆うとともに、第１ノズル２３０からパージ用媒体Ｇを検出波透過板２００の面２０１に向けて噴出する。第１ノズル２３０は、検出波透過板２００の半径に沿って、すなわち径方向に沿って線状に配列しているが、検出波透過板２００はＹ方向に回転しているため、第１ノズル２３０からのパージ用媒体Ｇは検出波透過板２００の面２０１の全面に噴出される。したがって、この除去作業により、検出波透過板２００の面２０１の全面にわたり、付着している粉塵を除去できる。なお、除去された粉塵は、隙間Ｄを通じて炉内へと排出される。
また、遮断板２１０の蓋部材２１５を開口部２の側に上げて開口部２を露出させたときにも、パージ用媒体Ｇを測定時にも第１ノズル２３０から噴出させることにより、検出装置１００の冷却用とすることもできる。 The device configuration of the apparatus for detecting the surface profile of a charge in a blast furnace according to the present embodiment is as described above, and when measuring the surface profile of the charge 20, the shielding plate 210 is moved as shown by the dotted line in FIG. 3A. This is done by raising the lid member 215 toward the opening 2 to expose the opening 2.
When measuring the surface profile of the contents in the blast furnace, dust from the blast furnace 1 adheres to the surface 201 of the detection wave transmission plate 200. Then, in order to remove the attached dust, the shielding plate 210 is rotated by the cylinder 300, the opening 185 of the casing 180 is covered with the lid member 215, and the purge medium G is transferred from the first nozzle 230 to the detection wave transmitting plate 200. The water is ejected toward the surface 201. The first nozzles 230 are linearly arranged along the radius of the detected wave transmitting plate 200, that is, along the radial direction, but since the detected wave transmitting plate 200 rotates in the Y direction, the first nozzles The purging medium G from 230 is ejected onto the entire surface 201 of the detected wave transmission plate 200. Therefore, by this removal operation, the dust adhering to the entire surface 201 of the detected wave transmitting plate 200 can be removed. Note that the removed dust is discharged into the furnace through the gap D.
Further, even when the cover member 215 of the blocking plate 210 is raised to the side of the opening 2 to expose the opening 2, the detection device 100 can be It can also be used for cooling.

＜第２実施形態＞
上記の第１実施形態では、遮断板２１０がスイング式であったが、図４に示すように、遮断板２１０の蓋部材２１５が高炉１の開口部２と平行に回動し、検出波透過板２００の面２０１を覆う、いわゆる「回転式」にすることができる。蓋部材２１５は、回転軸２２５を支点として図中のＴ方向に回動し、測定時には二点鎖線で示す位置にあり、蓋部材２１５で検出波透過板２００（図示せず）を覆う時は、実線で示す位置に回動して移動する。なお、第１実施形態と同様に、蓋部材２１５には第１ノズル２３０が付随しているが、図４では蓋部材２１５のみを示している。 <Second embodiment>
In the first embodiment described above, the shielding plate 210 is of the swing type, but as shown in FIG. It can be so-called "rotary", covering the surface 201 of the plate 200. The lid member 215 rotates in the T direction in the figure with the rotation shaft 225 as a fulcrum, and is at the position shown by the two-dot chain line during measurement, and when the lid member 215 covers the detected wave transmission plate 200 (not shown). , rotate and move to the position shown by the solid line. Note that, like the first embodiment, a first nozzle 230 is attached to the lid member 215, but only the lid member 215 is shown in FIG.

回転軸２２５には、第１実施形態と同様の穴（図示せず）からパージ用媒体Ｇが供給され、回転軸２２５の内部及び配管２４０を通じて第１ノズル２３０（図示せず）へと送られる。 A purge medium G is supplied to the rotating shaft 225 from the same hole (not shown) as in the first embodiment, and is sent to the first nozzle 230 (not shown) through the inside of the rotating shaft 225 and the piping 240. .

＜第３実施形態＞
上記の第１実施形態では、第１ノズル２３０を遮断板２１０に取り付け、遮断板２１０とともに回動して検出波透過板２００を覆う構成としていた。しかし、第３実施形態では、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、遮断板２１０の蓋部材２１５に取り付けるのではなく、第１ノズル２３０を高炉１の開口部２に突出するように、高炉１に設けた固定部（図示せず）に取り付けることもできる。第１ノズル２３０は、第１実施形態と同様に、検出波透過板２００の半径に沿って対応するように、線状に配列されて開口部２から突出している。また、遮断板２１０の蓋部材２１５は、シリンダ３００に連結している回転軸６００を回動させることにより図中のＳ方向にスイング式に回動し、ケーシング１８０の開口部１８５の開閉を行う。また、回転軸６００は、遮断板２１０の蓋部材２１５を回動させるための部材であり、第１実施形態における回転軸２２０のように、内部にパージ用媒体Ｇを流通させる構成にはなっていない。 <Third embodiment>
In the first embodiment described above, the first nozzle 230 is attached to the blocking plate 210 and rotates together with the blocking plate 210 to cover the detected wave transmission plate 200. However, in the third embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the first nozzle 230 is installed in the blast furnace 1 so that it protrudes into the opening 2 of the blast furnace 1 instead of being attached to the lid member 215 of the shielding plate 210. It can also be attached to a fixing part (not shown) provided in the. Like the first embodiment, the first nozzles 230 are linearly arranged and protrude from the opening 2 so as to correspond to the radius of the detected wave transmission plate 200. Furthermore, the lid member 215 of the blocking plate 210 swings in the S direction in the figure by rotating the rotating shaft 600 connected to the cylinder 300, thereby opening and closing the opening 185 of the casing 180. . Further, the rotating shaft 600 is a member for rotating the lid member 215 of the blocking plate 210, and is not configured to allow the purging medium G to flow therein like the rotating shaft 220 in the first embodiment. do not have.

また、図示は省略するが、上記の第２実施形態のように、遮断板２１０の蓋部材２１５をスライド式に回動させてケーシング１８０の開口部１８５を開閉することもできる。 Although not shown, the opening 185 of the casing 180 can be opened and closed by slidingly rotating the lid member 215 of the blocking plate 210 as in the second embodiment.

第１ノズル２３０は、パージ用媒体Ｇの供給源（図示せず）に接続している配管２５０に接続しており、パージ用媒体Ｇは第１ノズル２３０から検出波透過板２００の高炉１側の面２０１に向けて、下方から噴出する。 The first nozzle 230 is connected to a pipe 250 that is connected to a supply source (not shown) of the purge medium G, and the purge medium G is supplied from the first nozzle 230 to the blast furnace 1 side of the detected wave transmission plate 200. It is ejected from below toward the surface 201.

この第３実施形態においても、測定時に検出波透過板２００の面２０１に付着した粉塵を除去するために、第１実施形態と同様に、遮断板２１０の蓋部材２１５でケーシング１８０の開口１８５を覆うとともに、第１ノズル２３０から検出波透過板２００の面２０１に向けてパージ用媒体Ｇを噴出する。 In this third embodiment as well, in order to remove dust attached to the surface 201 of the detected wave transmission plate 200 during measurement, the opening 185 of the casing 180 is closed with the cover member 215 of the shielding plate 210, as in the first embodiment. At the same time, the purge medium G is ejected from the first nozzle 230 toward the surface 201 of the detected wave transmission plate 200 .

なお、第３実施形態では、第１ノズル２３０は、遮断板２１０の蓋部材２１５ではなく、高炉１に設けた固定部に取り付けられて開口部２から突出しており、常時検出波Ｍを遮断しているため、装入物２０の表面プロフィールの測定にあたり、検出波Ｍの送受信に少なからず影響するおそれがある。送受信への影響を抑えるために、第１ノズル２３０を、例えば図６Ａに示す構造とすることが好ましい。 In the third embodiment, the first nozzle 230 is not attached to the cover member 215 of the shielding plate 210 but is attached to a fixed part provided in the blast furnace 1 and protrudes from the opening 2, so that the first nozzle 230 always blocks the detected wave M. Therefore, when measuring the surface profile of the charging material 20, there is a possibility that the transmission and reception of the detection wave M may be affected to some extent. In order to suppress the influence on transmission and reception, it is preferable that the first nozzle 230 has the structure shown in FIG. 6A, for example.

図６Ａの（ａ）は、第１ノズル２３０を検出波透過板２００から見た上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ－Ｂ矢視図である。図示されるように、各第１ノズル２３０は、円形パイプ（円管）からなる本体部２３０ａから突出し、パージ用媒体Ｇの噴出口（噴射口）２３０ｂに向かって徐々に広がる突出部２３０ｃから構成されている。また、本体部２３０ａが、図５Ａに示す配管２５０に接続しており、配管２５０が高炉１の固定部に取り付けられている。
なお、噴出口２３０ｂは、パージ用媒体Ｇを外部に噴出するためのものであり、また、本体部２３０ａ及び突出部２３０ｃは、パージ用媒体Ｇを噴出口２３０ｂに導入するためのものである。 (a) of FIG. 6A is a top view of the first nozzle 230 viewed from the detected wave transmission plate 200, (b) is a view taken along the line AA in (a), and (c) is a view taken along the line BB in (a). It is an arrow view. As shown in the figure, each first nozzle 230 includes a protruding part 230c that protrudes from a main body part 230a made of a circular pipe (circular pipe) and gradually widens toward an ejection port (injection port) 230b for the purging medium G. has been done. Further, the main body part 230a is connected to a pipe 250 shown in FIG. 5A, and the pipe 250 is attached to a fixed part of the blast furnace 1.
Note that the spout 230b is for spouting the purge medium G to the outside, and the main body portion 230a and the protrusion 230c are for introducing the purge medium G into the spout 230b.

図６Ｂは、図６Ａ（ａ）のＣ－Ｃ断面図、図６Ｃは図６Ａ（ａ）のＤ－Ｄ断面図である。検出波透過板２００を透過し、第１ノズル２３０に入射する検出波Ｍにおいて、図６Ｂに実線で示すように、検出波Ｍの一部は、ノズル先端の噴出口２３０ｂにより入射方向と同方向に反射される。この入射方向と同方向の反射波が、検出波透過板２００を透過する検出波Ｍと干渉し、送受信手段１３０から送信される検出波Ｍの送信強度を減衰させる。そのため、噴出口２３０ｂで反射される検出波Ｍをより少なくするためには噴出口２３０ｂの開口面積をより小さくすればよく、例えば噴出口２３０ｂを本体部２３０ａに沿って線状に配置するとともに、噴出口２３０ｂの開口形状を、図６Ａ（ａ）に示すように、本体部２３０ａの長手方向を長径とする横長にする。噴出口２３０ｂの短径が短いほど、噴出口２３０ｂで反射される検出波Ｍを少なくすることができる。
また、図６Ｃに実線で示すように、噴出口２３０ｂと噴出口２３０ｂとの間では、検出波Ｍは本体部２３０ａの外周面で反射され、その一部が入射方向と同方向に反射される。
このように、検出波Ｍの一部が、本体部２３０ａの長手方向に沿って、線状に反射される。 6B is a sectional view taken along line CC in FIG. 6A(a), and FIG. 6C is a sectional view taken along line DD in FIG. 6A(a). In the detected wave M that passes through the detected wave transmission plate 200 and enters the first nozzle 230, as shown by the solid line in FIG. reflected. This reflected wave in the same direction as the incident direction interferes with the detected wave M passing through the detected wave transmitting plate 200, and attenuates the transmission intensity of the detected wave M transmitted from the transmitting/receiving means 130. Therefore, in order to further reduce the detection wave M reflected by the jet nozzle 230b, the opening area of the jet nozzle 230b may be made smaller; for example, the jet nozzle 230b may be arranged linearly along the main body 230a, As shown in FIG. 6A(a), the opening shape of the jet nozzle 230b is made horizontally long with its major axis extending in the longitudinal direction of the main body portion 230a. The shorter the short axis of the jet nozzle 230b, the less the detection wave M reflected by the jet nozzle 230b can be reduced.
Moreover, as shown by the solid line in FIG. 6C, between the jet ports 230b, the detected wave M is reflected by the outer circumferential surface of the main body portion 230a, and a portion of the detected wave M is reflected in the same direction as the incident direction. .
In this way, a portion of the detected wave M is linearly reflected along the longitudinal direction of the main body portion 230a.

一方、その他の検出波Ｍは、図６Ｂ及び図６Ｃに破線で示すように、本体部２３０ａの外周面により種々の方向に反射される。 On the other hand, other detected waves M are reflected in various directions by the outer circumferential surface of the main body portion 230a, as shown by broken lines in FIGS. 6B and 6C.

上記のように、入射方向と同方向に反射される検出波を、入射方向とは異なる方向に反射される検出波よりも少なくすることにより、高炉１の開口部２に突出している第１ノズル２３０による反射波の影響を、実質的に排除することができる。 As described above, by making the detected waves reflected in the same direction as the incident direction smaller than the detected waves reflected in a direction different from the incident direction, the first nozzle protrudes into the opening 2 of the blast furnace 1. 230 can be substantially eliminated.

＜第４実施形態＞
図７に示すように、検出波透過板２００の高炉１側の面２０１に向けて横方向、すなわち、検出波透過板２００の面方向に水平な方向からパージ用媒体Ｇを噴出する第２ノズル２６０を更に付加することもできる。第４実施形態は第１実施形態と組み合わせることで、測定時において、第２ノズル２６０は、ケーシング１８０の開口１８５を通じてパージ用媒体Ｇを噴出し、検出波透過板２００の面２０１への高炉１からの粉塵の付着を抑制することができ、非測定時において、遮断板２１０を閉じ、第１ノズル２３０から検出波透過板２００の面２０１に向けパージ用媒体Ｇを噴出し、面２０１に付着した粉塵を除去することができるため、確実に面２０１の粉塵付着を防止することができる。 <Fourth embodiment>
As shown in FIG. 7, a second nozzle ejects the purge medium G from the side direction toward the surface 201 of the detected wave transmitting plate 200 on the blast furnace 1 side, that is, from the direction horizontal to the surface direction of the detected wave transmitting plate 200. 260 can also be added. By combining the fourth embodiment with the first embodiment, during measurement, the second nozzle 260 ejects the purge medium G through the opening 185 of the casing 180 and sprays the blast furnace 1 onto the surface 201 of the detection wave transmission plate 200. When not measuring, the shielding plate 210 is closed and the purge medium G is ejected from the first nozzle 230 toward the surface 201 of the detection wave transmission plate 200 to prevent dust from adhering to the surface 201. Since the dust can be removed, it is possible to reliably prevent dust from adhering to the surface 201.

上記第１～第４実施形態において、検出波透過板２００の面２０１に付着した粉塵を除去する時期としては、定期的に測定を停止する（即ち、非測定時）他、以下のように判断することができる。 In the first to fourth embodiments described above, the timing to remove dust attached to the surface 201 of the detected wave transmission plate 200 is determined as follows, in addition to periodically stopping measurement (that is, when not measuring). can do.

例えば、受信強度をモニターし、粉塵が検出波透過板２００に付着して遮断板２１０からの反射波の受信強度が所定の閾値よりも低下した時に、第１ノズル２３０からパージ用媒体Ｇを噴出することができる。 For example, the reception intensity is monitored, and when dust adheres to the detection wave transmission plate 200 and the reception intensity of the reflected wave from the blocking plate 210 falls below a predetermined threshold, the purge medium G is ejected from the first nozzle 230. can do.

１高炉
２開口部
１００検出装置（高炉内装入物の表面プロフィール検出装置）
１１０回転軸
１１３モータ
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
１７０側壁
１７５開口
１８０ケーシング
１８５開口
２００検出波透過板
２０１（検出波透過板における）高炉側の面
２１０遮断板
２１５蓋部材
２２０回転軸
２２５回転軸
２３０第１ノズル
２４０配管
２５０配管
２６０第２ノズル
３００シリンダ
Ｇパージ用媒体
Ｍ検出波 1 Blast Furnace 2 Opening 100 Detection Device (Surface Profile Detection Device for Blast Furnace Contents)
110 Rotating shaft 113 Motor 114 Connecting rod 117 Link mechanism 120 Rotating plate 130 Transmitting/receiving means 135 Antenna 138 Fixed angle reflector 138A First fixed angle reflector 138B Second fixed angle reflector 138C Third fixed angle reflector 140 Angle Variable reflector 170 Side wall 175 Opening 180 Casing 185 Opening 200 Detected wave transmitting plate 201 Blast furnace side surface 210 (of the detected wave transmitting plate) Shielding plate 215 Lid member 220 Rotating shaft 225 Rotating shaft 230 First nozzle 240 Piping 250 Piping 260 2 nozzles 300 Cylinder G Purge medium M Detection wave

Claims

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、
該検出装置の前記検出波を送受信するための開口を閉鎖するとともに、前記開口の中心を軸線として前記高炉の前記開口部と平行を維持して回転する検出波透過板と、
前記高炉の前記開口部を開閉可能であり、前記検出波透過板を覆う遮断板と、
前記遮断板に取り付けられ、前記検出波透過板と前記遮断板との間に配置され、かつ、前記検出波透過板の高炉側の面に対して下方からパージ用媒体を噴出する第１ノズルと、を備えるとともに、
炉内に浮遊し、前記高炉の前記開口部から侵入して前記検出波透過板の前記高炉側の面に付着している粉塵を、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を噴出して除去す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, lime, etc. is supplied, a detection wave is transmitted through an opening in the blast furnace toward the surface of the charge deposited in the furnace, and the A detection device that detects the surface profile of the charge by receiving the detection wave reflected on the surface of the charge,
a detected wave transmitting plate that closes an opening for transmitting and receiving the detected waves of the detection device and rotates while maintaining parallel to the opening of the blast furnace with the center of the opening as an axis;
a shielding plate that can open and close the opening of the blast furnace and covers the detected wave transmission plate;
a first nozzle attached to the shielding plate, disposed between the detected wave transmitting plate and the shielding plate, and spouting a purge medium from below to the blast furnace side surface of the detected wave transmitting plate; , as well as
Dust floating in the furnace, entering through the opening of the blast furnace, and adhering to the blast furnace side surface of the detection wave transmitting plate is removed by ejecting the purging medium from the first nozzle. characterized by
Surface profile detection device for blast furnace contents.

前記パージ用媒体を、前記遮断板を開閉可能にするための回転軸の内部に通じる穴を介して前記第１ノズルに供給することを特徴とする、
請求項１に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 The purging medium is supplied to the first nozzle through a hole that communicates with the inside of a rotating shaft for opening and closing the blocking plate.
The surface profile detection device for blast furnace contents according to claim 1 .

前記第１ノズルは、前記検出波透過板の半径方向に沿って線状に配置されていることを特徴とする、The first nozzle is arranged linearly along the radial direction of the detected wave transmission plate,
請求項１又は２に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。The surface profile detection device for blast furnace contents according to claim 1 or 2.

前記検出波透過板の前記高炉側の面に対して、前記高炉の前記開口部の水平方向からパージ用媒体を噴出する第２ノズルを更に備えるともに、
前記第１ノズルからのパージ用媒体の噴出と、第２ノズルからのパージ用媒体の噴出とを組み合わせて行うことを特徴とする、
請求項１又は２に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 Further comprising a second nozzle that spouts a purge medium from a horizontal direction of the opening of the blast furnace to the blast furnace side surface of the detected wave transmission plate, and
The method is characterized in that ejection of the purging medium from the first nozzle and ejection of the purging medium from the second nozzle are performed in combination.
The surface profile detection device for blast furnace contents according to claim 1 or 2 .

前記検出波透過板の前記高炉側の面に対して、前記高炉の前記開口部の水平方向からパージ用媒体を噴出する第２ノズルを更に備えるともに、Further comprising a second nozzle that spouts a purge medium from a horizontal direction of the opening of the blast furnace to the blast furnace side surface of the detected wave transmission plate, and
前記第１ノズルからのパージ用媒体の噴出と、第２ノズルからのパージ用媒体の噴出とを組み合わせて行うことを特徴とする、The method is characterized in that ejection of the purging medium from the first nozzle and ejection of the purging medium from the second nozzle are performed in combination.
請求項３に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。The surface profile detection device for blast furnace contents according to claim 3.

前記粉塵が前記検出波透過板に付着して前記遮断板からの反射波の受信強度が、所定の閾値よりも低下した時に、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を前記検出波透過板に向けて噴出することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 Directing the purging medium from the first nozzle toward the detected wave transmitting plate when the dust adheres to the detected wave transmitting plate and the received intensity of the reflected wave from the blocking plate decreases below a predetermined threshold value. characterized by gushing
The surface profile detection device for blast furnace contents according to claim 1 or 2 .

前記粉塵が前記検出波透過板に付着して前記遮断板からの反射波の受信強度が、所定の閾値よりも低下した時に、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を前記検出波透過板に向けて噴出することを特徴とする、
請求項３に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 Directing the purging medium from the first nozzle toward the detected wave transmitting plate when the dust adheres to the detected wave transmitting plate and the received intensity of the reflected wave from the blocking plate decreases below a predetermined threshold value. characterized by gushing
The surface profile detection device for blast furnace contents according to claim 3 .

前記粉塵が前記検出波透過板に付着して前記遮断板からの反射波の受信強度が、所定の閾値よりも低下した時に、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を前記検出波透過板に向けて噴出することを特徴とする、
請求項４に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 Directing the purging medium from the first nozzle toward the detected wave transmitting plate when the dust adheres to the detected wave transmitting plate and the reception intensity of the reflected wave from the blocking plate decreases below a predetermined threshold. characterized by gushing
The surface profile detection device for blast furnace contents according to claim 4 .

前記粉塵が前記検出波透過板に付着して前記遮断板からの反射波の受信強度が、所定の閾値よりも低下した時に、前記第１ノズルから前記パージ用媒体を前記検出波透過板に向けて噴出することを特徴とする、
請求項５に記載の高炉内装入物の表面プロフィール検出装置。 Directing the purging medium from the first nozzle toward the detected wave transmitting plate when the dust adheres to the detected wave transmitting plate and the received intensity of the reflected wave from the blocking plate decreases below a predetermined threshold value. characterized by gushing
The surface profile detection device for blast furnace contents according to claim 5 .