发明名称 熔渣层厚度或熔渣层厚度与熔融金属层表面水平位置测定方法及其测定装置
摘要 本发明之目的系在于提供在转炉等所使用的误差小成本低之熔渣层厚度测定方法与利用此测定方法之熔融金属表面层表面水平位置测定方法,及使用这些的装置。利用充满于转炉等的容器之熔钢层、浮游于此熔钢层的表面之熔渣层、占据此熔渣层的上层之大气的各别不同的电气特性,使电极由熔融金属层通过熔渣层上升移动到大气层,掌握在这之间所产生的电极与容器之间的电气特性之变化,从这之间的电极的移动距离测定熔渣层厚度。
申请公布号 TW528853 申请公布日期 2003.04.21
申请号 TW091102078 申请日期 2002.02.06
申请人 贺利氏电测骑士公司 发明人 花崎一治;岩村洋志;寺内幸生;川辉章
分类号 G01B7/02 主分类号 G01B7/02
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种熔渣层厚度测定方法,系测定熔渣层浮游于熔融金属层表面之熔融金属的前述熔渣层之厚度的方法,其特征为:使电极由前述熔融金属层通过前述熔渣层上升移动到占据前述熔渣层的上层之大气层,监视收容前述熔融金属后而带有导电性的容器与前述电极之间的电极特性也就是电极-容器间特性,侦知:此电极-容器间特性是由根据前述电极沉入于前述熔融金属层时的前述熔融金属层的介在之导电性,移到前述电极移动至前述熔渣层而作为电解质来动作之前述熔渣层的介在之发电性的时间点也就是熔融金属-熔渣界面通过时间点;与前述电极由前述熔渣层脱离至前述大气层后,前述电极-容器间特性是由发电性移到根据前述大气层的介在之绝缘性的时间点也就是熔渣-大气界面通过时间点;并且在前述熔融金属-熔渣界面通过时间点至前述熔渣-大气界面通过时间点,测量前述电极所移动之移动距离,作为前述熔渣层之厚度。2.一种熔渣层厚度测定方法,系测定熔渣层浮游于熔融金属层表面之熔融金属的前述熔渣层之厚度的方法,其特征为:使电极由占据前述熔渣层的上层之大气层通过前述熔渣层下降移动到前述熔融金属层,监视收容前述熔融金属后而带有导电性的容器与前述电极之间的电极特性也就是电极-容器间特性,侦知:此电极-容器间特性是由根据前述电极在前述大气层时的大气的介在之绝缘性,移到根据前述电极沉入前述熔渣层后作为电解质动作之前述熔渣层的介在之发电性的时间点也就是大气-熔渣界面通过时间点;与前述电极由前述熔渣层移动到前述熔融金属层,前述电极-容器间特性是由前述发电性移到根据前述熔融金属层的介在之导电性的时间点也就是熔渣-熔融金属界面通过时间点,在由前述大气-熔渣界面通过时间点至熔渣-熔融金属界面通过时间点,测量前述电极所移动之移动距离,作为前述熔渣层之厚度。3.如申请专利范围第1项之熔渣层厚度测定方法,其中在前述电极与前述容器之间,插入以前述电极侧作为阴极侧之直流电源Vcc与此电源串联之阻抗Rx,且将前述直流电源与前述阻抗Rx的値,于前述电极沉入前述熔渣层时,设定成将前述容器的电位作为基准电位之前述电极的电位是较前述基准电位高之高电位,并且使前述电极由前述熔融金属层上升移动到前述大气层,测定对于前述基准电位之前述电极的电位,侦知:前述电极的电位是由前述基准电位变化成前述高电位的时间点作为前述熔融金属-熔渣界面通过时间点;与前述电极的电位是由前述高电位变化成较前述基准电位低的低电位的时间点作为前述熔渣-大气界面通过时间点。4.如申请专利范围第2项之熔渣层厚度测定方法,其中在前述电极与前述容器之间,插入以前述电极侧作为阴极侧之直流电源Vcc与此电源串联之阻抗Rx,且将前述直流电源与前述阻抗Rx的値,于前述电极沉入前述熔渣层时,设定成将前述容器的电位作为基准电位之前述电极的电位是较前述基准电位高之高电位,并且使前述电极由前述大气层下降移动到前述熔融金属层后,测定对于前述基准电位之前述电极的电位,侦知:前述电极的电位是由较前述基准电位低的低电位变化成前述高电位的时间点作为前述大气-熔渣界面通过时间点;与前述电极的电位是由前述高电位变化成较前述基准电位的时间点作为前述熔渣-熔融金属界面通过时间点。5.如申请专利范围第1至4项的任一项之熔渣层厚度测定方法,其中将前述电极的上升移动或下降移动的移动速度设成一定,使用将前述电极由前述熔融金属层上升移动到前述大气层的方法之情况系测量由前述熔融金属-熔渣界面通过时间点到前述熔渣-大气界面通过时间点的前述电极之移动时间,使用将前述电极由前述大气层下降移动到前述熔融金属层的方法之情况系测量由前述大气-熔渣界面通过时间点到前述熔渣-熔融金属界面通过时间点的前述电极之移动时间,由前述电极的前述移动速度与前述移动时间,利用运算求取前述电极的前述移动距离,代替测量前述电极的前述移动距离。6.一种熔渣层厚度测定装置,其特征为:包括:电极;与收容熔渣层浮游于熔融金属层表面的熔融金属而带导电性之容器;与使前述电极由前述熔融金属层通过熔渣上升移动到占据前述熔渣层上层之大气层,或由前述大气层通过熔渣层下降移动到前述熔融金属层之电极移动手段;与在前述电极与容器之间,插入以前述电极侧作为阴极侧之直流电源Vcc与此电源串联之阻抗Rx,且将前述直流电源与前述阻抗Rx的値,于前述电极沉入前述熔渣层时,设定形成将前述容器的电位作为基准电位之前述电极的电位是较前述基准电位高的高电位之测定电路;与用来测定对于前述基准电位的前述电极的电位之电位测定手段;与用来测量前述电位测定手段所侦知到的从由前述基本电位变化成前述高电位的时间点到由前述高电位变化成较前述基准电位低的低电位之时间点的前述电位的移动距离,或从由前述低电位变化成前述高电位之时间点到由前述高电位变化成前述基准电位之时间点的前述电极之移动距离的电极移动距离测量手段。7.一种熔渣层厚度测定装置,其特征为:包括:电极;与收容熔渣层浮游于熔融金属层表面的熔融金属而带导电性之容器;与将移动速度作成一定,使前述电极由前述熔融金属层通过熔渣上升移动到占据前述熔渣层上层之大气层,或由前述大气层通过熔渣层下降移动到前述熔融金属层之电极移动手段;与在前述电极与容器之间,插入以前述电极侧作为阴极侧之直流电源Vcc与此电源串联之阻抗Rx,且将前述直流电源与前述阻抗Rx的値,于前述电极沉入前述熔渣层时,设定形成将前述容器的电位作为基准电位之前述电极的电位是较前述基准电位高的高电位之测定电路;与用来测定对于前述基准电位的前述电极的电位之电位测定手段;与用来测量前述电位测定手段所侦知到的从由前述基本电位变化成前述高电位的时间点到由前述高电位变化成较前述基准电位低的低电位之时间点的前述电位的移动距离,或从由前述低电位变化成前述高电位之时间点到由前述高电位变化成前述基准电位之时间点的前述电极之移动距离的电极移动时间测量手段;与利用运算从前述电极之前述移动速度与前述移动时间来求取前述电极的移动距离之电极移动距离运算手段。8.如申请专利范围第7项之熔渣层厚度测定装置,其中设置移动速度侦知手段:该移动速度侦知手段是利用在前述电极追加1个电极,并且将这2个电极的下端在其移动方向上仅分离一定距离而设置,并且使这2个电极同时移动,来测定对前述容器的2个前述电极的侦知电位之时间的偏移,并且由此时间的偏移与前述一定距离来求取前述移动速度。9.如申请专利范围第6至8项的任一项之熔渣层厚度测定装置,其中将熔钢作为前述熔融金属。10.如申请专利范围第9项之熔渣层厚度测定装置,其中包含Mo、Co、Cr、Mn中的至少一种之铁合金作为前述电极之材质。11.如申请专利范围第9项之熔渣层厚度测定装置,其中将前述电极与氧浓度测定用的氧探针之熔钢电极并用。12.如申请专利范围第11项之熔渣层厚度测定装置,其中使前述电极与氧浓度测定用的氧探针之氧化锆极的下部前端位置一致,并且以石英管等的防护用管覆盖双方的前端部以外之部分。13.如申请专利范围第9项之熔渣层厚度测定装置,其中将前述电极安装于熔钢温度测定探针。14.一种熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定方法,系测定,在收容熔渣层所浮游于熔融金属层表面的熔融金属而带有导电性之容器的开口部上方,由位于从容器分离预先所设定的一定距离之定点到前述熔融金属层表面之距离;及前述熔渣层厚度之方法,其特征为:使电极由前述熔融金属层通过前述熔渣层上升移动到占据前述熔渣层的上层之大气层中的前述定点,监视前述容器与前述电极之间的电极特性也就是电极-容器间特性,侦知:此电极-容器间特性是由根据前述电极沉入于前述熔融金属层时的前述熔融金属层的介在之导电性,移到前述电极移动至前述熔渣层而作为电解质来动作之前述熔渣层的介在之发电性的时间点也就是熔融金属-熔渣界面通过时间点;与前述电极由前述熔渣层脱离至前述大气层后,前述电极-容器间特性是由发电性移到根据前述大气层的介在之绝缘性的时间点也就是熔渣-大气界面通过时间点;并且在前述熔融金属-熔渣界面通过时间点至前述熔渣-大气界面通过时间点,测量前述电极所移动之移动距离,作为前述前述熔渣层厚度;并且在熔融金属-熔渣界面通过时间点到前述定点,测量前述电极所移动的移动距离,作为由前述定点到前述熔融金属层表面之距离。15.一种熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定方法,系测定在收容熔渣层所浮游于熔融金属层表面的熔融金属而带有导电性之容器的开口部上方,由位于从容器分离预先所设定的一定距离之定点到前述熔融金属层表面之距离;及前述熔渣层厚度之方法,其特征为:使电极由占据前述熔渣层的上层之大气层中的前述定点通过前述熔渣层下降移动到前述熔融金属层,监视收容前述熔融金属后而带有导电性的容器与前述电极之间的电极特性也就是电极-容器间特性,侦知:此电极-容器间特性是由根据前述电极在前述大气层时的大气的介在之绝缘性,移到根据前述电极沉入前述熔渣层后作为电解质动作之前述熔渣层的介在之发电性的时间点也就是大气-熔渣界面通过时间点;与前述电极由前述熔渣层移动到前述熔融金属层,前述电极-容器间特性是由前述发电性移到根据前述熔融金属层的介在之导电性的时间点也就是熔渣-熔融金属界面通过时间点,测量在由前述定点至熔渣-熔融金属界面通过时间点,前述电极所移动之移动距离,作为作为由前述定点到前述熔融金属层表面之距离;并且测量在大气-熔渣界面通过时间点到前述熔渣-熔融金属界面通过时间点,前述电极所移动的移动距离,作为前述熔渣层厚度。16.如申请专利范围第14项之熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定方法,其中在前述电极与前述容器之间,插入以前述电极侧作为阴极侧之直流电源Vcc与此电源串联之阻抗Rx,且将前述直流电源与前述阻抗Rx的値,于前述电极沉入前述熔渣层时,设定成将前述容器的电位作为基准电位之前述电极的电位是较前述基准电位高之高电位,并且使前述电极由前述熔融金属层上升移动到前述大气层,测定对于前述基准电位之前述电极的电位,侦知:前述电极的电位是由前述基准电位变化成前述高电位的时间点作为前述熔融金属-熔渣界面通过时间点;与前述电极的电位是由前述高电位变化成较前述基准电位低的低电位的时间点作为前述熔渣-大气界面通过时间点。17.如申请专利范围第15项之熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定方法,其中在前述电极与前述容器之间,插入以前述电极侧作为阴极侧之直流电源Vcc与此电源串联之阻抗Rx,且将前述直流电源与前述阻抗Rx的値,于前述电极沉入前述熔渣层时,设定成将前述容器的电位作为基准电位之前述电极的电位是较前述基准电位高之高电位,并且使前述电极由前述大气层下降移动到前述熔融金属层后,测定对于前述基准电位之前述电极的电位,侦知:前述电极的电位是由较前述基准电位低的低电位变化成前述高电位的时间点作为前述大气-熔渣界面通过时间点;与前述电极的电位是由前述高电位变化成较前述基准电位的时间点作为前述熔渣-熔融金属界面通过时间点。18.如申请专利范围第14至17项的任一项之熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定方法,其中使用将前述电极的上升移动或下降移动之移动速度作成一定并且使前述电极由前述熔融金属层上升移动到前述大气层之方法的情况,系测量由前述熔融金属-熔渣界面通过时间点到前述熔渣-大气界面通过时间点之前述电极的移动时间作为前述熔渣层厚度运算用,测量由前述熔融金属-熔渣界面通过时间点到前述定点之前述电极的移动时间作为由前述定点到前述熔融金属层的表面之距离运算用,使用使前述电极由前述大气层下降移动到前述熔融金属层之方法的情况,系测量由前述定点到前述熔渣-熔融金属界面通过时间点之前述电极的移动时间作为由前述定点到前述熔融金属层表面之距离运算用,测量前述大气-熔渣界面通过时间点到前述熔渣-熔融金属界面通过时间点之前述电极的移动时间作为前述熔渣层厚度运算用,利用运算从前述移动速度与各前述移动时间,来求取前述电极的各前述移动距离代替测量前述电极之各前述移动距离。19.一种熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定装置,其特征为:包括:电极;与用来收容熔渣层浮游于熔融金属层表面的熔融金属而带导电性之容器;与使前述电极由前述熔融金属层通过熔渣上升移动到占据前述熔渣层上层之大气层中的在前述容器的开口部上方位于从前述容器分离预先被设定的一定距离之定点,或由前述大气层中的前述定点通过熔渣层下降移动到前述熔融金属层之电极移动手段;与在前述电极与容器之间,插入以前述电极侧作为阴极侧之直流电源Vcc与此电源串联之阻抗Rx,且将前述直流电源与前述阻抗Rx的値,于前述电极沉入前述熔渣层时,设定形成将前述容器的电位作为基准电位之前述电极的电位是较前述基准电位高的高电位之测定电路;与用来测定对于前述基准电位的前述电极的电位之电位测定手段;与作为前述熔渣层厚度测定用,测量前述电位测定手段所侦知到的从由前述基本电位变化成前述高电位的时间点到由前述高电位变化成较前述基准电位低的低电位之时间点的前述电位的移动距离,或从由前述低电位变化成前述高电位之时间点到由前述高电位变化成前述基准电位之时间点的前述电极之移动距离的熔渣层厚度测定用电极移动距离测量手段;与作为由前述定点到前述熔融金属层表面之距离测定用,测量前述电位测定手段所侦知到的由前述的基准电位变化成前述高电位的时间点到前述定点、或由前述定点到从前数高电位变化成前述基本电位的时间点之前述电极的移动距离之熔融金属层表面水平位置测定用电极移动距离测量手段。20.一种熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定装置,其特征为:包括:电极;与用来收容熔渣层浮游于熔融金属层表面的熔融金属而带导电性之容器;与将移动速度作成一定,使前述电极由前述熔融金属层通过熔渣上升移动到占据前述熔渣层上层之大气层中的在前述容器的开口部上方位于从前述容器分离预先被设定的一定距离之定点,或由前述大气层中的前述定点通过熔渣层下降移动到前述熔融金属层之电极移动手段;与在前述电极与容器之间,插入以前述电极侧作为阴极侧之直流电源Vcc与此电源串联之阻抗Rx,且将前述直流电源Vcc与前述阻抗Rx的値,于前述电极沉入前述熔渣层时,设定形成将前述容器的电位作为基准电位,而前述电极的电位是较前述基准电位高的电位之测定电路;与用来测定对于前述基准电位的前述电极的电位之电位测定手段;与作为前述熔渣层厚度测定用,测量前述电位测定手段所侦知到的从由前述基本电位变化成前述高电位的时间点到由前述高电位变化成较前述基准电位低的低电位之时间点的前述电位的移动时间,或从由前述低电位变化成前述高电位之时间点到由前述高电位变化成前述基准电位之时间点的前述电极之移动时间的熔渣层厚度测定用电极移动时间测量手段;与作为由前述定点到前述熔融金属层表面之距离测定用,测量前述电位测定手段所侦知到的由前述的基准电位变化成前述高电位的时间点到前述定点、或由前述定点到从前数高电位变化成前述基本电位的时间点之前述电极的移动时间之熔融金属层表面水平位置测定用电极移动时间测量手段;与从前述电极的前述移动速度与前述移动时间,利用运算求出前述电极的移动距离之电极移动距离运算手段。图式简单说明:第1图系显示本发明的第1熔渣层厚度测定方法的原理之说明图。第2图系显示本发明的第3熔渣层厚度测定方法的原理之说明图。第3图系第2图的等値电路图。第4图系第3图的等値电路图,(a)系显示电极位于熔融金属层的情况,(b)系显示电极位于熔渣层的情况,(c)系显示电极位于大气层之情况。第5图显示使电极由熔融金属层通过熔渣层上升移动到大气层的情况之以容器的电位为基准电位之电极的电位之变化的图。第6图系使用2个电极,测定电极的移动速度之方法的说明图,(a)系显示其原理,(b)系显示各电极的电位之变化。第7图系显示本发明之第1熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定方法的原理之说明图。第8图系显示本发明之第1实施例的熔渣层厚度测定装置的结构之说明图。第9图系显示第8图之电极、探针、及矛件的接合部分的构造之说明图。第10图系使用由第1实施例的电极移动时间与移动速度求取其移动距离的方法之熔渣层厚度测定装置的显示器之显示例。第11图系(a)、(b)、(c)、(d)皆为使用由第1实施例的电极移动时间与移动速度求取其移动距离的方法之熔渣层厚度测定装置的电极之电位的变化之显示例。第12图系采用螺旋推进机构的探针之剖面图。第13图系与氧浓度测定装置并用之熔渣层厚度测定装置之构成图(1)。第14图系与氧浓度测定装置并用之熔渣层厚度测定装置之构成图(2)。第15图系显示本发明的第2实施例之熔渣层厚度及熔融金属层表面水平位置测定装置的结构之说明图。
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