JPH04169789A - 耐火物の補修時期判断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃焼炉９反応炉などの高温炉や、高温溶融物
を運搬・収容する耐火物容器（溶銑鍋。

溶鋼鍋、転炉、混銑車等）や、高温溶融物の樋（製鉄業
の高炉主樋、溶銑樋等）、あるいは、各種窯業分野（ガ
ラス、セメント等）の連続式溶融炉などにおける内張耐
火物の侵食状況（損耗）を監視し、その補修時期および
補修規模を把握するための耐火物の補修時期判断装置に
関する。

［従来の技術］ このような高温炉、耐火物容器、樋等の内張耐火物の温
度状況を正確、迅速に検知することは、炉等の安全操業
や製品の品質管理の上から極めて重要なポイントである
。このため、従来より、耐火物の温度、侵食状況を監視
するために各種の侵食監視装置が提案されている。

■特開昭５３−１２２６０８号公報に記載された溶銑樋
監視方法では、溶銑樋でその樋材の損耗の激しい個所（
樋材継目、溶銑面レベル）に、温度変化を電気抵抗変化
として検出しうるセンサを設置している。このセンサに
は、常時、定電流を流し、センサから取り出される抵抗
を計測する。湯もれや樋材の損耗があると、機外壁部分
の温度が上昇し、これによりセンサの電気抵抗も変化す
る。この変化を検知することで、湯もれや樋侵食損耗に
よる事故が未然に防止される。

■実公昭５７−４６３５５号公報に記載された溶銑樋監
視装置では、溶銑樋の侵食や亀裂の生じやすい部位の樋
材中に、センサが埋設されている。

このセンサは、筒状の導体と、その中心を貫き且つ導体
内に充填された絶縁物にて保持された線状の導体とから
構成されている。そして、溶銑樋の耐火物に侵食、亀裂
等の損傷が発生すると、上記センサが溶銑に触れ、セン
サ内の絶縁物が溶損し、筒状の導体と線状の導体とが導
通状態になる。この導通状態を電気的に検知することに
より、湯もれ等による事故を防止できる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、例えば第６図に示すような溶銑樋１において
は、溶銑２の流れから考慮して符号Ａにて示した４カ所
のコーナ部にて耐火物３の侵食・損耗が最も激しく、こ
の部位Ａでの侵食進行状況が特に問題となる。また、設
備診断上、安全操業を継続するためには、漏銑という大
事故を防止することが重要である。そのため、長期操業
にあたっては適切な耐火物の吹付は補修が必要である。

しかしながら、上述した従来の各種の侵食監視手段では
、耐火物の補修時期や補修規模を正確に把握することが
できない。また、このように、従来、適当な耐火物の残
存厚さ検知手段がないので、安全操業を優先するために
は、早めの耐火物の吹付は補修を行なう必要があり、耐
火物の原単位が大きくなってしまう。

本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたもので、
耐火物の吹付は補修時期、補修規模を操業者に知らしめ
ることができるようにして、漏銑等の大事故を防止して
安全操業を継続しつつ、不必要な吹付は補修を行なわず
に耐火物の原単位低減を実現した耐火物の補修時期判断
装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の耐火物の補修時期
判断装置（請求項１）は、溶銑との接触により断線もし
くは融接する導体からなる複数の検知部を、耐火物の損
耗の激しい部位において該耐火物の厚さ方向の異なる部
位に配置・埋設し、各検知部における導体の溶銑による
断線もしくは融接に伴う電気的変化を検知して耐火物の
侵食量を計測する侵食量計測手段をそなえるとともに、
耐火物の温度を測定する測温手段を、前記複数の検知部
の配置線上で耐火物の最外側にそなえ、侵食量計測手段
による計測結果と測温手段による測温結果とに基づいて
耐火物の補修時期および補修規模を判断する判断手段を
そなえたことを特徴としている。

また、本発明の耐火物の補修時期判断装置（請求項２）
は、検知部を２個そなえ、一方の検知部を耐火物の厚さ
方向の略中央位置に配置・埋設するとともに、他方の検
知部を前記略中央位置よりも外側の耐火物の管理限界位
置に配置・埋設し、請求項１の判断手段が、一方の検知
部の位置まで耐火物の侵食が進行したことが侵食量計測
手段により計測された場合、耐火物の初期吹付は補修時
期がきたものと判断してその旨を出力すると同時に、そ
の時点での測温手段による測温データを温度閾値として
記憶し、初期吹付は補修以降は、測温手段による測温デ
ータが前記温度閾値を超えると耐火物の初期吹付は補修
時期がきたものと判断してその旨を出力する一方、他方
の検知部の位置まで耐火物の侵食が進行したことが侵食
量計測手段により計測された場合、耐火物の中規模吹付
は補修時期がきたものと判断してその旨を出力すると同
時に、その時点での測温手段による測温データを限界閾
値として記憶し、中規模吹付は補修以降は、測温手段に
よる測温データが前記温度閾値を超えると、耐火物の初
期吹付は補修時期がきたものと判断してその旨を出力し
、測温手段による測温データが前記限界閾値を超えると
、該耐火物をもつ設備の操業を緊急停止する旨を出力す
ることを特徴としている。

［作　　　用］ 上述した本発明の耐火物の補修時期判断装置（請求項１
）では、侵食量計測手段による計測結果（つまり耐火物
の損耗の激しい部位における侵食量）と測温手段による
測温結果とに基づいて、判断手段により、耐火物の補修
時期および補修規模が判断される。

また、請求項２の装置の判断手段では、耐火物の厚さ方
向の略中央位置まで耐火物の侵食が進行すると、これが
一方の検知部および侵食量計測手段により検出され、耐
火物の初期吹付は補修時期がきたものと判断され、その
時点の測温データが温度閾値として記憶される。初期吹
付は補修以降は、測温手段による測温データが温度閾値
を超えると、耐火物の初期吹付は補修時期がきたものと
判断される。さらに、耐火物の管理限界位置まで耐火物
の侵食が進行すると、これが他方の検知部および侵食量
計測手段により検出され、耐火物の中規模吹付は補修時
期がきたものと判断され、その時点の測温データが限界
閾値として記憶される。

中規模吹付は補修以降は、測温手段による測温データが
温度閾値を超えると、耐火物の初期吹付は補修時期がき
たものと判断され、測温手段による測温データが限界閾
値を超えると、該耐火物をもつ設備の操業を緊急停止さ
せる。このようにして、耐火物の吹付は補修時期、補修
規模が操業者に知らしめられる。

［発明の実施例コ 以下、図面により本発明の一実施例としての耐火物の補
修時期判断装置について説明すると、第１図はその全体
構成図、第２図その断線検出センサの詳細構成を示す断
面図、第３図は断線検出センサおよび耐火物の初期吹付
は補修後の状況を示す断面図、第４図はその判断手段に
おける判断手順を説明するためのフローチャート、第５
図はその動作を説明すべく熱電対による測温結果および
残存耐火物厚さの推移状況を示すグラフである。

第１〜３図において、ｌは溶銑樋、２はこの溶銑樋１内
を流れる溶銑で、溶銑樋１は、鉄皮４内面に永久張り耐
火物３ａを貼り付け、さらにこの永久張り耐火物３ａ内
に厚さＬの耐火物３ｂを貼付ることにより構成されてい
る。

また、５は耐火物３ｂ内に埋設された断線検出センサで
、このセンサ５は、本実施例においては、溶銑との接触
により断線もしくは融接する導体からなる検知部５ａ、
５ｂを２つ有しており、これらの検知部５ａ、５ｂを外
套シース５ｃ内に収納して、耐火物３ｂの損耗の激しい
部位（例えば第６図の部位Ａのスラグライン位置）にお
いて耐火物３ｂの厚さ方向の異なる部位に配置・埋設し
ている。ここで、第２，３図に示すように、検知部５ａ
は、耐火物３ｂの厚さ方向の略中央位置に配置・埋設さ
れるとともに、検知部５ｂは、検知部５ａを配置した略
中央位置よりも外側の耐火物３ｂの管理限界位置（永久
張り耐火物３ａから１００Ｍ程度の位置）に配置・埋設
される。なお、検知部５ａの位置は、第１回目の補修つ
まり初期吹付は補修を行ないたい位置であり、この補修
は、極力遅い方が耐火物原単位低減に有効であるため、
耐火物３ｂの厚さ方向の略中央位置としている。

さらに、６は耐火物３ｂの温度を測定する熱電対（測温
手段）で、この熱電対６は、第２．３図に示すように、
外套シース５Ｃ内において、検知部５ａ、５ｂの略配置
線上で耐火物の最外側（永久張り耐火物３ａと耐火物３
ｂとの境界付近）にそなえられている。この熱電対６は
、耐火物３ｂが断線検品センサ５の検知部５ａ、５ｂの
位置まで損耗した時の温度推移を把握するためのもので
、１炉代に亘って劣化しない位置に配置される。

一方、７は検知部５ａ、５ｂおよび熱電対６からの電気
信号を伝送するためのリード線、８は各検知部５ａ、５
ｂにおける導体の溶銑による断線もしくは融接に伴う電
気的変化を検知して耐火物３ｂの侵食量を計測する侵食
量計測装置（侵食量計測手段）、９は侵食量計測装置８
による計測結果と熱電対６による測温結果とに基づいて
耐火物３ｂの補修時期および補修規模を第４図に示すフ
ロー（後述）に従って判断する判断手段である。

なお、第３図において、１０は補修耐火物、１］は初期
吹付は補修時期まで耐火物３ｂの侵食が進行した際の稼
動面位置である。

本発明の一実施例としての耐火物の補修時期判断装置は
上述のごとく構成されているので、次のように動作する
。

センサ５や熱電対６の施工を完了した後、操業を開始す
る（第４図のステップＳｌ）。操業の進行とともに、耐
火物３ｂが損耗して第３図に示すように１点目の検知部
５ａの位置１１まで侵食されると（第４図のステップＳ
２．第５図の時刻１．）、センサ５の検知部５ａが断線
し、この時の急激な電気抵抗の変化を侵食量計測装置８
により検出し、判断手段９によって、耐火物３ｂの初期
吹付は補修時期がきたものと判断され、アラームが出力
される。この時点で適当な厚さの初期吹付は補修を行な
って、第３図に示すように補修耐火物１０を貼り付ける
（第４図のステップＳ３）。このとき、熱電対６からの
測温データから、検知部５ａの断線時の温度Ｔ、を温度
閾値として記憶・設定し、操業を続行する（第４図のス
テップＳ４）。

ステップＳ４による初期吹付は補修以降は、熱電対６に
よる測温データＴ１が温度閾値Ｔ、を超え、２点目の検
知部５ｂが溶損していなければ（第４図のステップＳ５
．Ｓ６．第５図の時刻１．）、耐火物３ｂの初期吹付は
補修時期がきたものと判断して、その都度、アラームを
出力して初期吹付は補修を行なう（第４図のステップＳ
７）。

ところで、操業が後半になると、熱応力による耐火物３
ｂのクラックや劣化・変質等の原因により、耐火物３ｂ
の大きな損耗（スポーリング）を生じることがある。こ
の様子を示したものが、第５図の時刻も、で、２点目の
検知部５ｂが溶断すると同時に、急激な温度上昇が見ら
れる。このような状況がステップＳ５．Ｓ６により判定
されると、判断手段９は、耐火物の中規模吹付は補修時
期がきたものと判断して、アラームを出力し、中規模吹
付は補修を行なう（第４図のステップＳ８）。このとき
、熱電対６からの測温データから、検知部５ｂの断線時
の温度Ｔ、を限界閾値（緊急用温度閾値）として記憶・
設定し、操業を続行する（第４図のステップＳ９）。

中規模吹付は補修以降は、熱電対６による測温データが
、温度閾値Ｔ１を超えると（第４図のステップＳ　Ｉ　
Ｏ）、耐火物３ｂの初期吹付は補修を行ない（第４図の
ステップ５１２）、限界閾値Ｔ、を超えると（第４図の
ステップ５ｌｌ）、この耐火物３ｂをもつ設備の操業を
緊急停止させる（第４図のステップ５１３）。このよう
にして、熱電対６による測温データが限界閾値Ｔ、を超
えることがないように、温度閾値Ｔ８を超えた時点で順
次吹付は補修を行ない、大改修まで安全操業を実施して
いく。

このように、本実施例の装置によれば、耐火物３ｂの損
耗の激しい部位においてその侵食状況を管理することで
、溶銑樋１全体を管理できることになるほか、耐火物３
ｂの吹付は補修時期、補修規模を確実に判断して操業者
に知らせることができ、製銑等の大事故を確実に防止し
て安全操業を継続しながら、不必要な吹付は補修を行な
わず必要最小限の補修を行なって、耐火物３ｂの原単位
低減を実現できるのである。

なお、上記実施例では、検知部５ａ、５ｂを２つそなえ
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではない。また、上記実施例では、本発明の装置を
溶銑樋１の耐火物３ｂの補修時期判断のために用いたが
、本発明はこれに限定されるものではない。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の耐火物の補修時期判断装
置に（請求項１，２）よれば、耐火物の損耗の激しい部
位における侵食量計測手段による計測結果と測温手段に
よる測温結果とに基づいて、判断手段により、耐火物の
補修時期および補修規模を確実に判断できるように構成
したので、耐火物の吹付は補修時期、補修規模を操業者
に正確に知らしめることができ、製銑等の大事故を防止
して安全操業を継続しつつ、不必要な吹付は補修を行な
わずに耐火物の原単位低減を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明の一実施例としての耐火物の補修時
期判断装置を示すもので、第１図はその全体構成図、第
２図はその断線検出センサの詳細構成を示す断面図、第
３図は断線検出センサおよび耐火物の初期吹付は補修後
の状況を示す断面図、第４図はその判断手段における判
断手順を説明するためのフローチャート、第５図はその
動作を説明すべく熱電対による測温結果および残存耐火
物厚さの推移状況を示すグラフであり、第６図は耐火物
侵食が問題となる個所の例を示す平面図である。 図において、１−溶銑樋、２−溶銑、３ａ−永久張り耐
火物、３ｂ−耐火物、４−鉄皮、５−断線検出センサ、
５ａ、５ｂ−検知部、５ｃ−外套シース、６−熱電対（
測温手段）、７−　リード線、８〜侵食量計測装置（侵
食量計測手段）、９−判断手段、１０−補修耐火物、１
１−稼動面位置。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶銑との接触により断線もしくは融接する導体か
   らなる複数の検知部が、耐火物の損耗の激しい部位にお
   いて該耐火物の厚さ方向の異なる部位に配置・埋設され
   、前記の各検知部における導体の溶銑による断線もしく
   は融接に伴う電気的変化を検知して前記耐火物の侵食量
   を計測する侵食量計測手段がそなえられるとともに、前
   記耐火物の温度を測定する測温手段が、前記複数の検知
   部の配置線上で前記耐火物の最外側にそなえられ、前記
   侵食量計測手段による計測結果と前記測温手段による測
   温結果とに基づいて前記耐火物の補修時期および補修規
   模を判断する判断手段がそなえられたことを特徴とする
   耐火物の補修時期判断装置。
2. （２）前記検知部を２個そなえ、一方の検知部を前記耐
   火物の厚さ方向の略中央位置に配置・埋設するとともに
   、他方の検知部を前記略中央位置よりも外側の前記耐火
   物の管理限界位置に配置・埋設し、 前記判断手段は、 前記一方の検知部の位置まで前記耐火物の侵食が進行し
   たことが前記侵食量計測手段により計測された場合、前
   記耐火物の初期吹付け補修時期がきたものと判断してそ
   の旨を出力すると同時に、その時点での前記測温手段に
   よる測温データを温度閾値として記憶し、初期吹付け補
   修以降は、前記測温手段による測温データが前記温度閾
   値を超えると前記耐火物の初期吹付け補修時期がきたも
   のと判断してその旨を出力する一方、 前記他方の検知部の位置まで前記耐火物の侵食が進行し
   たことが前記侵食量計測手段により計測された場合、前
   記耐火物の中規模吹付け補修時期がきたものと判断して
   その旨を出力すると同時に、その時点での前記測温手段
   による測温データを限界閾値として記憶し、中規模吹付
   け補修以降は、前記測温手段による測温データが前記温
   度閾値を超えると、前記耐火物の初期吹付け補修時期が
   きたものと判断してその旨を出力し、前記測温手段によ
   る測温データが前記限界閾値を超えると、該耐火物をも
   つ設備の操業を緊急停止する旨を出力することを特徴と
   する請求項１記載の耐火物の補修時期判断装置。