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JP3128089B2 - Structure of porous plug for molten metal container - Google Patents

Structure of porous plug for molten metal container

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Publication number
JP3128089B2
JP3128089B2 JP04095586A JP9558692A JP3128089B2 JP 3128089 B2 JP3128089 B2 JP 3128089B2 JP 04095586 A JP04095586 A JP 04095586A JP 9558692 A JP9558692 A JP 9558692A JP 3128089 B2 JP3128089 B2 JP 3128089B2
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JP
Japan
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porous plug
waveguide rod
molten metal
face
ultrasonic
Prior art date
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JP04095586A
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Japanese (ja)
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Inventor
昌之 藤田
Original Assignee
黒崎窯業株式会社
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Publication date
Application filed by 黒崎窯業株式会社 filed Critical 黒崎窯業株式会社
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、取鍋等の溶融金属容器
に用いられるポーラスプラグの構造に関し、特に、残存
高さの実測を可能としたポーラスプラグの構造に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a porous plug used for a molten metal container such as a ladle, and more particularly to a structure of a porous plug capable of measuring a remaining height.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポーラスプラグは、たとえば、取鍋等の
溶融金属容器の底部に配置され、溶融金属中にガスを吹
き込むために使用されている。ポーラスプラグは、通気
性の高い耐火物から形成されており、その先端は溶融金
属内に露出している。このため、ポーラスプラグの先端
は高熱により溶失し残存高さが順次短くなる。ポーラス
プラグの長さが限界値よりも短くなると、ポーラスプラ
グの取り付け部から溶融金属が漏れるため、甚大な損害
が発生する。
2. Description of the Related Art A porous plug is disposed at the bottom of a molten metal container such as a ladle, and is used to blow gas into the molten metal. The porous plug is formed of a highly breathable refractory, and its tip is exposed in the molten metal. For this reason, the tip of the porous plug is eroded by high heat, and the remaining height is gradually reduced. If the length of the porous plug is shorter than the limit value, the molten metal leaks from the mounting portion of the porous plug, causing serious damage.

【0003】容器内のポーラスプラグの溶失状態は直接
目視で確認することができないので、操業時間等から溶
失状態を推測してポーラスプラグを交換する必要があ
る。しかしながら、ポーラスプラグの溶失量は、各種の
操業条件によって異なるため、安全性を考えると早めに
ポーラスプラグを交換する必要がある。このため、本来
は未だ使用可能であるにも拘わらず交換することにな
り、経済性が悪いという問題があった。
[0003] Since the state of loss of the porous plug in the container cannot be directly visually checked, it is necessary to estimate the state of loss from the operating time or the like and replace the porous plug. However, the amount of the porous plug lost depends on various operating conditions. Therefore, it is necessary to replace the porous plug as soon as possible in consideration of safety. For this reason, it is necessary to replace it even though it can be used originally, and there is a problem that economic efficiency is low.

【0004】一方、高炉、加熱炉等の各種炉において、
超音波の反射を利用して炉壁の脱落を検知する方法が、
特開昭55−162593号公報で知られている。同公
報に記載の炉壁脱落検知方法は、炉壁中に検知棒を水平
方向に埋め込み、この検知棒に炉外から超音波を入射
し、反射信号の変化から炉壁の脱落に伴って生じる検知
棒の曲がり状態を検出し、これから炉壁の脱落状態を知
るようにしたものである。
On the other hand, in various furnaces such as a blast furnace and a heating furnace,
A method of detecting the falling off of the furnace wall using the reflection of ultrasonic waves,
This is known from JP-A-55-162593. The furnace wall falling detection method described in the publication discloses a method in which a detection rod is buried in a furnace wall in a horizontal direction, ultrasonic waves are incident on the detection rod from outside the furnace, and a change in a reflection signal is caused by falling of the furnace wall. The bent state of the detecting rod is detected, and the falling state of the furnace wall is known from this.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の炉壁脱落検知方法においては、検知棒の曲が
り状態から炉壁の脱落状態を検出しているので、炉壁が
脱落したにも拘わらず検知棒が曲がらないような場合は
検出できない。また、検知棒は脱落した炉壁の重みで曲
がるのであるから、検知棒の配置方向は水平方向に制限
される。更に、炉壁の脱落に伴い検知棒が溶融金属に接
触する状態になると、検知棒が非常な高温となり、検知
棒の超音波伝播特性が低下してしまい正確な測定を行う
ことができなくなる。また、検知棒が炉壁内に完全に埋
設されている状態と、検知棒が溶融金属に対して露出し
ている状態とでは検知棒の温度が変化するため、超音波
伝播特性も変化してしまいこの点からも正確な測定が困
難となるという問題がある。したがって、上記公報に記
載の炉壁脱落検知方法をそのままポーラスプラグの残存
高さの検出に使用することはできない。
However, in the method of detecting a furnace wall falling off described in the above publication, the falling state of the furnace wall is detected from the bent state of the detection rod. If the detection rod does not bend, it cannot be detected. Further, since the detection rod is bent by the weight of the furnace wall that has fallen, the arrangement direction of the detection rod is restricted to the horizontal direction. Further, when the detection rod comes into contact with the molten metal as the furnace wall falls off, the temperature of the detection rod becomes extremely high, and the ultrasonic propagation characteristics of the detection rod deteriorate, so that accurate measurement cannot be performed. Also, since the temperature of the detection rod changes between the state in which the detection rod is completely embedded in the furnace wall and the state in which the detection rod is exposed to the molten metal, the ultrasonic wave propagation characteristics also change. From this point, there is a problem that accurate measurement is difficult. Therefore, the method for detecting the falling off of the furnace wall described in the above publication cannot be directly used for detecting the remaining height of the porous plug.

【0006】そこで本発明は、超音波を使用してポーラ
スプラグの残存高さを正確に検出することを目的とす
る。
Accordingly, an object of the present invention is to accurately detect the remaining height of a porous plug using ultrasonic waves.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属容器用
ポーラスプラグの構造は、前記目的を達成するため、ポ
ーラスプラグと同程度の進度で溶失する超音波測長用の
導波棒状体をポーラスプラグと一体に配設したことを特
徴とする。
In order to achieve the above object, the structure of the porous plug for a molten metal container according to the present invention is to provide a waveguide rod for ultrasonic measurement which is lost at the same degree of progress as the porous plug. Is provided integrally with the porous plug.

【0008】前記超音波測長用の導波棒状体は、その一
端面が炉内に露出し他端面が炉外に露出した状態で配設
することができる。
[0008] The waveguide rod for ultrasonic measurement can be disposed with one end face exposed inside the furnace and the other end face exposed outside the furnace.

【0009】また、本発明の溶融金属容器用ポーラスプ
ラグの構造は、超音波測長用の導波棒状体が、その一端
面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れたポ
ーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態で
配設することもできる。
Further, the structure of the porous plug for a molten metal container according to the present invention is such that the waveguide rod for ultrasonic measurement is positioned inside the porous plug whose one end surface is separated from the tip of the porous plug by a predetermined distance. Alternatively, it can be arranged with the other end face exposed outside the furnace.

【0010】[0010]

【作用】本発明においては、操業に伴い高熱によりポー
ラスプラグが溶失してその高さが減少すると、超音波測
長用の導波棒状体も同様に溶失してその長さが短くな
る。炉外から超音波を導波棒状体に与えると反射超音波
の状態は導波棒状体の長さに応じて変化する。したがっ
て、反射超音波の状態を測定することにより、ポーラス
プラグの残存高さが判る。また、ポーラスプラグにはガ
スが通過するので、ポーラスプラグに一体に設けられた
導波棒状体はこのガスにより冷却され、良好な超音波伝
播特性が維持されるため溶鋼部と導波棒状体の境界が鮮
明に検知できる。
According to the present invention, when the height of the porous plug decreases due to the high heat due to the operation, the waveguide rod for ultrasonic measurement also melts and its length becomes shorter. . When ultrasonic waves are applied to the waveguide from outside the furnace, the state of reflected ultrasound changes according to the length of the waveguide. Therefore, the remaining height of the porous plug can be determined by measuring the state of the reflected ultrasonic waves. In addition, since the gas passes through the porous plug, the waveguide rod formed integrally with the porous plug is cooled by the gas, and good ultrasonic wave propagation characteristics are maintained. The boundaries can be clearly detected.

【0011】また、超音波測長用の導波棒状体が、その
一端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れ
た状態で配設されている場合には、操業開始時には導波
棒状体の一端面は高温の溶融金属と接触する位置にな
く、導波棒状体の周囲を流れるガスによる冷却効果のた
めそれほど高温とならず一端面は超音波の反射面として
十分機能し大きな反射波が得られる。ポーラスプラグが
溶失して導波棒状体の一端面に到ると導波棒状体の一端
面が高温となり溶失して超音波の反射面として十分機能
しなくなり反射波が小さくなる。すなわち、ポーラスプ
ラグの残存高さが使用限界に達すると反射波の大きさが
急激に減少する。したがって、反射超音波の大小を測定
することにより、ポーラスプラグが残存高さに達したか
否かが判る。
In the case where the waveguide rod for ultrasonic length measurement is disposed with one end face thereof being separated from the tip of the porous plug by a predetermined distance, the waveguide rod at the start of operation. One end face is not in contact with the high-temperature molten metal, and does not become so hot due to the cooling effect of the gas flowing around the waveguide rod. can get. When the porous plug is melted and reaches one end face of the waveguide rod, the one end face of the waveguide rod is heated to a high temperature and melts, and does not function sufficiently as a reflection surface of the ultrasonic wave, and the reflected wave is reduced. That is, when the remaining height of the porous plug reaches the usage limit, the magnitude of the reflected wave is sharply reduced. Therefore, by measuring the magnitude of the reflected ultrasonic waves, it can be determined whether or not the porous plug has reached the remaining height.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The features of the present invention will be specifically described below based on embodiments with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明の溶融金属容器用ポーラス
プラグの第1の実施例を示しており、同図(a)はポー
ラスプラグの上端面図、同図(b)はポーラスプラグの
断面図、同図(c)は同図(b)のI−I線断面図を示
す。本実施例においては、溶融金属容器として取鍋が使
用されており、取鍋の底部にポーラスプラグが取り付け
られている。
FIG. 1 shows a first embodiment of a porous plug for a molten metal container according to the present invention. FIG. 1 (a) is a top view of the porous plug, and FIG. 1 (b) is a cross section of the porous plug. FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. In this embodiment, a ladle is used as a molten metal container, and a porous plug is attached to the bottom of the ladle.

【0014】取鍋底板1の上にはパーマれんが2及び取
鍋底れんが3が積層されている。取鍋底板1、パーマれ
んが2及び取鍋底れんが3には、ポーラスプラグを貫通
させるための貫通孔4が形成され、また、取鍋底れんが
3の貫通孔4に対応する部分には、円錐状の透孔5を有
する受けれんが6が設けられている。また、取鍋底板1
の貫通孔4に対応する部分の下面にはポーラスプラグを
着脱自在に取り付けるための受け金物7が、溶接等によ
り固定されている。
On the ladle bottom plate 1, a perm brick 2 and a ladle bottom brick 3 are laminated. Ladle bottom plate 1, perm brick 2 and ladle bottom brick 3 are formed with through holes 4 for allowing porous plugs to penetrate, and portions corresponding to through holes 4 of ladle bottom brick 3 have conical shapes. A brick 6 having a through hole 5 is provided. Ladle bottom plate 1
On a lower surface of a portion corresponding to the through hole 4, a receiving metal member 7 for detachably attaching a porous plug is fixed by welding or the like.

【0015】ポーラスプラグ8は、通気性の高い高アル
ミナ質れんが等の耐火物からなる丸棒状のポーラスエレ
メント9と、このポーラスエレメント9の外周に設けら
れた略円錐状のキャスタブル10と、このキャスタブル
10を上端部を除いて気密状態で覆う略円錐状メタルケ
ース11とからなるプラグ本体12を備えており、メタ
ルケース11の底面にはガス吹き込みパイプ13が連結
されている。
The porous plug 8 includes a round rod-shaped porous element 9 made of a refractory such as high-alumina brick having high air permeability, a substantially conical castable 10 provided on the outer periphery of the porous element 9, and a castable There is provided a plug body 12 comprising a substantially conical metal case 11 which covers the airtight state 10 except for an upper end portion, and a gas blowing pipe 13 is connected to a bottom surface of the metal case 11.

【0016】更に、超音波に対して良好な伝播特性を有
し且つポーラスプラグ8と同程度の進度で溶失する超音
波測長用の導波棒状体14が、ポーラスプラグ8の内部
に一体化して配設されている。具体的には、鋼、SU
S、非鉄金属、合金、ファインセラミックス(緻密
質)、溶融セラミックス(ガラス,石英等を含む)等の
何れかからなる導波棒状体14が、ポーラスエレメント
9に沿ってキャスタブル10の内周部に埋め込まれてい
る。導波棒状体14は、メタルケース11の底部に形成
された透孔11aを介して下方に引き出されている。メ
タルケース11と導波棒状体14とのシール構造は、可
能であれば溶接が望ましく、不可であればセラミックフ
ァイバーを用いたシールとするが、気密性が保持できれ
ばキャスタブル10のみでもよい。
Furthermore, a waveguide rod 14 for measuring the length of the ultrasonic wave, which has good propagation characteristics with respect to the ultrasonic wave and is lost at the same degree of progress as the porous plug 8, is integrated inside the porous plug 8. It is arranged in the form. Specifically, steel, SU
A waveguide rod 14 made of any of S, non-ferrous metal, alloy, fine ceramics (dense), molten ceramics (including glass, quartz, etc.) is provided along the porous element 9 on the inner periphery of the castable 10. Embedded. The waveguide rod 14 is drawn downward through a through hole 11 a formed in the bottom of the metal case 11. The sealing structure between the metal case 11 and the waveguide rod 14 is preferably welded if possible, and if impossible, a seal using ceramic fiber is used. However, if the airtightness can be maintained, only the castable 10 may be used.

【0017】導波棒状体14には、図2(a),(b)
に示すように、炉内に露出する初期端面14aから一定
間隔Lで、たとえば、50mm間隔で小さな三角形の切
り込み14b,14c,14dが形成されている。最も
基端側、すなわち、測定端面14e側の切り込み14d
は、ポーラスプラグ8の残存高さの限界位置に形成され
ている。
FIGS. 2A and 2B show the waveguide rod 14.
As shown in FIG. 5, small triangular cuts 14b, 14c, 14d are formed at a constant interval L from the initial end face 14a exposed in the furnace, for example, at 50 mm intervals. The most proximal side, that is, the cut 14d on the measurement end surface 14e side
Are formed at the limit position of the remaining height of the porous plug 8.

【0018】プラグ本体12の下方にはプラグ受けれん
が15が設けられ、このプラグ受けれんが15に対して
所望枚数の高さ調整ディスク16を介して押さえ金物1
7が押さえつけられる。
A plug holder 15 is provided below the plug body 12, and the presser holder 1 is provided to the plug receiver 15 via a desired number of height adjustment disks 16.
7 is pressed down.

【0019】プラグ受けれんが15には、図1(c)に
示すように、その中心にガス吹き込みパイプ13を通過
させるための貫通孔15aと、導波棒状体14を通過さ
せるために貫通孔15aと連通して設けられた長溝15
bが形成されており、前記ガス吹き込みパイプ13及び
導波棒状体14は、プラグ受けれんが15、高さ調整デ
ィスク16及び押さえ金物17を貫通して容器外に引き
出される。
As shown in FIG. 1 (c), the plug brick 15 has a through hole 15a for passing a gas blowing pipe 13 at the center thereof and a through hole 15a for passing a waveguide rod 14 as shown in FIG. Long groove 15 provided in communication with
The gas injection pipe 13 and the waveguide rod 14 are drawn out of the container through the plug brick 15, the height adjustment disk 16 and the holding hardware 17.

【0020】前記押さえ金物17と前記受け金物7はバ
ヨネット構造を有しており、押さえ金物17に設けられ
た翼部17aを受け金物7に形成された切欠部 (図示せ
ず)に一致させた状態で、プラグ本体12、プラグ受け
れんが15、高さ調整ディスク16及び押さえ金物17
からなるポーラスプラグ8を、受けれんが6に押しつけ
て回転することにより、取鍋に対してポーラスプラグ8
が取り付けられる。
The holding member 17 and the receiving member 7 have a bayonet structure, and the wing 17a provided on the holding member 17 is aligned with a notch (not shown) formed in the receiving member 7. In the state, the plug body 12, the plug receiver 15, the height adjustment disk 16 and the holding hardware 17 are provided.
The porous plug 8 composed of the porous plug 8 is pressed against the brick 6 and rotated, so that the porous plug 8
Is attached.

【0021】導波棒状体14の引き出し側端部、すなわ
ち、測定端面14e(図2(a)参照)には、超音波ト
ランスジューサからなる探触子18が取り付けられてお
り、この探触子18は、図3に示すように超音波測長装
置19に接続されている。超音波測長装置19により探
触子18が所定周期で駆動され、探触子18からの超音
波が導波棒状体14に対して送信される。また、導波棒
状体14からの反射波は探触子18で検出されて超音波
測長装置19に送られブラウン管19aで反射の状態が
測定される。
A probe 18 composed of an ultrasonic transducer is attached to the leading end of the waveguide rod 14, that is, the measurement end face 14e (see FIG. 2A). Is connected to the ultrasonic measuring device 19 as shown in FIG. The probe 18 is driven at a predetermined cycle by the ultrasonic length measuring device 19, and the ultrasonic waves from the probe 18 are transmitted to the waveguide rod 14. The reflected wave from the waveguide rod 14 is detected by the probe 18 and sent to the ultrasonic length measuring device 19, and the state of reflection is measured by the cathode ray tube 19a.

【0022】導波棒状体14の断面は可及的に小さくす
ることが好ましいが、探触子18との接触面に比して小
さすぎると探触子18から送信される超音波が導波棒状
体14内へ伝達されにくくなる場合がある。この場合に
は、導波棒状体14の引き出し側端部の測定端面14e
を大きくするため、側端部近傍を図2(c),(d)に
示すようにテーパ状とするか、もしくは、同図(e),
(f)に示すように探触子18の接触面をテーパ形状と
して小さくする必要がある。また、探触子18を常時測
定端面14eに取り付けておくのではなく、測定が必要
な場合にのみ押し当てるようにしてもよい。
The cross section of the waveguide rod 14 is preferably as small as possible, but if it is too small compared to the contact surface with the probe 18, the ultrasonic waves transmitted from the probe 18 will not be guided. In some cases, transmission to the rod-like body 14 becomes difficult. In this case, the measurement end face 14e at the end on the pull-out side of the waveguide rod 14 is used.
2 (c) and 2 (d), the vicinity of the side end is tapered as shown in FIG.
As shown in (f), the contact surface of the probe 18 needs to be tapered to be small. Further, the probe 18 may not always be attached to the measurement end surface 14e, but may be pressed only when measurement is necessary.

【0023】次に、上述した溶融金属容器用ポーラスプ
ラグ8の動作を説明する。
Next, the operation of the above-described porous plug 8 for a molten metal container will be described.

【0024】導波棒状体14の測定端面14eに取り付
けられた探触子18は、超音波測長装置19により所定
周期で駆動され、探触子18で発生した超音波は導波棒
状体14に沿って進み、主として端面14aで反射し、
一部は導波棒状体14に形成された切り込み14b,1
4c,14dで反射する。導波棒状体14からの反射超
音波は、探触子18で電気信号に変換され超音波測長装
置19に送られる。超音波測長装置19では、横軸を時
間軸とし縦軸を反射強度として表示するブラウン管19
aで超音波の反射状態を測定する。
The probe 18 attached to the measurement end face 14e of the waveguide rod 14 is driven at a predetermined period by an ultrasonic length measuring device 19, and the ultrasonic waves generated by the probe 18 Along, mainly reflected at the end face 14a,
Partially cuts 14b, 1 formed in the waveguide rod 14
The light is reflected at 4c and 14d. The reflected ultrasonic wave from the waveguide rod 14 is converted into an electric signal by the probe 18 and sent to the ultrasonic measuring device 19. In the ultrasonic length measuring device 19, a cathode ray tube 19 displaying the horizontal axis as the time axis and the vertical axis as the reflection intensity
The reflection state of the ultrasonic wave is measured at a.

【0025】初期状態においては、超音波は、主として
導波棒状体14の初期端面14aで反射するため、図4
に示すように導波棒状体14の初期端面14aに対応す
る位置に振幅の大きな反射波PT が観測される。また、
切り込み14b,14c,14dで発生する小さな反射
波Pb ,Pc ,Pd も観測される。
In the initial state, the ultrasonic wave is mainly reflected by the initial end face 14a of the waveguide rod 14, and therefore, the ultrasonic wave shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a reflected wave PT having a large amplitude is observed at a position corresponding to the initial end face 14a of the waveguide rod 14. Also,
Cuts 14b, 14c, small reflected waves P b generated by 14d, P c, P d is also observed.

【0026】操業開始に伴い、高熱によりポーラスプラ
グ8の先端が溶失するとともに導波棒状体14の先端も
溶失する。したがって、ポーラスプラグ8の残存高さが
短くなるにつれて導波棒状体14の長さも短くなる。こ
のため、超音波の反射時間が短くなり、図5に示すよう
に導波棒状体14の端部で発生する振幅の大きな反射波
T の位置が、送信端側(図において左側)に移動す
る。この反射波PT の位置を超音波測長装置19で観測
することにより、ポーラスプラグ8の残存高さを知るこ
とができる。このとき、導波棒状体14の端部で発生す
る振幅の大きな反射波PT の他に切り込み14b,14
c,14dで発生する一定間隔の振幅の小さな反射波P
b ,Pc ,Pd (図4参照)も観測されるので、これら
の反射波を参照することによりポーラスプラグ8の残存
高さを正確に知ることができる。そして、ポーラスプラ
グ8の残存高さが限界に達したら、すなわち、反射波P
T の位置が反射波Pd の位置に到ったら、ポーラスプラ
グ8を交換する。
When the operation is started, the tip of the porous plug 8 is melted and the tip of the waveguide rod 14 is also melted by the high heat. Therefore, as the remaining height of the porous plug 8 decreases, the length of the waveguide rod 14 also decreases. For this reason, the reflection time of the ultrasonic wave is shortened, and as shown in FIG. 5, the position of the reflected wave PT having a large amplitude generated at the end of the waveguide rod 14 moves to the transmission end side (left side in the figure). I do. By observing the position of the reflected wave PT with the ultrasonic measuring device 19, the remaining height of the porous plug 8 can be known. At this time, in addition to the reflected wave PT having a large amplitude generated at the end of the waveguide rod 14, the cuts 14b, 14
c, a small reflected wave P with a constant amplitude generated at 14d
Since b , Pc , and Pd (see FIG. 4) are also observed, the remaining height of the porous plug 8 can be accurately known by referring to these reflected waves. When the remaining height of the porous plug 8 reaches the limit, that is, the reflected wave P
Position of T is Once reached the position of the reflected wave P d, to replace the porous plug 8.

【0027】超音波の反射を利用してポーラスプラグ8
の残存高さを知るためには、導波棒状体14は超音波を
良好に伝播するものでなくてはならない。すなわち、炉
内端面はもちろん、各部分が充分な硬度を有していなけ
ればならない。導波棒状体14は、溶融金属に接触した
状態で配置されているので非常に高温になる。一般に物
質は高温になると硬度が低下するため、超音波の伝播効
率や反射効率が低下する。ここで本実施例においては、
導波棒状体14を、ガスが通過するポーラスプラグ8と
一体に設けているので、ポーラスプラグ8を通過するガ
スにより導波棒状体14が冷却され、導波棒状体14の
硬度が維持され超音波を良好に伝播・反射することがで
きる。
The porous plug 8 utilizing the reflection of ultrasonic waves
In order to know the remaining height, the waveguide rod 14 must transmit ultrasonic waves well. That is, not only the furnace inner end surface but also each part must have sufficient hardness. Since the waveguide rod 14 is arranged in contact with the molten metal, it becomes extremely hot. In general, the hardness of a substance decreases at a high temperature, so that the propagation efficiency and reflection efficiency of ultrasonic waves decrease. Here, in this embodiment,
Since the waveguide rod 14 is provided integrally with the porous plug 8 through which the gas passes, the waveguide rod 14 is cooled by the gas passing through the porous plug 8, and the hardness of the waveguide rod 14 is maintained while maintaining the hardness of the waveguide rod 14. Sound waves can be propagated and reflected well.

【0028】導波棒状体14の端部は溶融金属に接触し
たり、或いは、ごく近傍にあるため、ガスによる冷却が
不十分となり、超音波を良好に反射しなくなる場合があ
る。この場合には、端面からの反射波PT がブラウン管
19aで観察されにくくなるが、冷却が十分である切り
込み14b,14c,14dからの反射波Pb ,Pc
d は明瞭であり、ポーラスプラグ8の残存部が少なく
とも切り込み14bを含んでいることが確認できる。
Since the end of the waveguide rod 14 is in contact with or very close to the molten metal, cooling by the gas becomes insufficient and the ultrasonic wave may not be reflected well. In this case, the reflected wave P T from the end face is difficult to be observed by the cathode ray tube 19a, but the reflected waves P b , P c , from the cuts 14b, 14c, 14d that are sufficiently cooled.
Pd is clear, and it can be confirmed that the remaining portion of the porous plug 8 includes at least the cut 14b.

【0029】上述した第1の実施例においては、導波棒
状体14を、ポーラスエレメント9に沿ってキャスタブ
ル10の内周部に埋め込んだが、この構造に限定される
ものではなく、以下に述べるように各種の構造を取り得
る。なお、第1の実施例と対応する部材等には同一符号
を付している。
In the above-described first embodiment, the waveguide rod 14 is embedded in the inner periphery of the castable 10 along the porous element 9. However, the present invention is not limited to this structure and will be described below. Various structures can be adopted. Note that the same reference numerals are given to members and the like corresponding to the first embodiment.

【0030】図6(a),(b)は、本発明のポーラス
プラグの第2の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、ポーラスエレメント9の外周に軸に沿って長
溝9aが形成され、この長溝9aの中に導波棒状体14
が収納されている。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) are a top view and a sectional view of a main part of a second embodiment of the porous plug according to the present invention. A long groove 9a is formed, and the waveguide rod 14 is inserted into the long groove 9a.
Is stored.

【0031】図7(a),(b)は、本発明のポーラス
プラグの第3の実施例の要部の上端面図及び断面図を示
しており、導波棒状体14はポーラスエレメント9の中
心軸を貫通して設けられており、ガス吹き込みパイプ1
3の側壁から外部に導出されている。
FIGS. 7A and 7B are a top view and a sectional view of a main part of a porous plug according to a third embodiment of the present invention. The gas injection pipe 1 is provided through the central axis.
3 is led out from the side wall.

【0032】図8は、本発明のポーラスプラグの第4の
実施例の断面図を示しており、導波棒状体14はポーラ
スエレメント9から離れた状態でキャスタブル10の中
を貫通して設けられており、メタルケース11の底面か
ら外部に導出されている。
FIG. 8 is a sectional view of a fourth embodiment of the porous plug according to the present invention. The waveguide rod 14 is provided so as to pass through the castable 10 away from the porous element 9. And is led out from the bottom surface of the metal case 11.

【0033】図9は、本発明のポーラスプラグの第5の
実施例の断面図を示しており、キャスタブル10の外周
に軸に沿って長溝10aが形成され、この長溝10aの
中に導波棒状体14がメタルケース11に内接した状態
で収納されており、メタルケース11の底面から外部に
導出されている。なお、導波棒状体14はメタルケース
11に外接した状態で設けてもよい。
FIG. 9 is a sectional view of a porous plug according to a fifth embodiment of the present invention. A long groove 10a is formed along the axis on the outer periphery of the castable 10, and a waveguide rod is formed in the long groove 10a. The body 14 is housed in a state of being inscribed in the metal case 11, and is led out from the bottom surface of the metal case 11. Note that the waveguide rod 14 may be provided in a state of circumscribing the metal case 11.

【0034】上述した各実施例においては、超音波測長
用の導波棒状体14が、その一端面が炉内に露出し他端
面が炉外に露出した状態で配設されているが、図10に
示す第6の実施例のように、導波棒状体20を、その一
端面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れた
ポーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態
で配設することもできる。但し、導波棒状体20は、溶
失するもので有りさえすれば、必ずしもポーラスプラグ
と同程度の進度で溶失する材料でなくてもよい。
In each of the above-described embodiments, the waveguide rod 14 for ultrasonic measurement is disposed with one end face exposed to the inside of the furnace and the other end face exposed to the outside of the furnace. As in the sixth embodiment shown in FIG. 10, the waveguide rod 20 is placed in a state in which one end face is located inside the porous plug at a predetermined distance from the tip of the porous plug and the other end face is exposed outside the furnace. It can also be arranged in. However, the waveguide rod-like body 20 does not necessarily need to be made of a material that can be lost at the same degree of progress as the porous plug, as long as it can be lost.

【0035】図10に示す第6の実施例においては、導
波棒状体20の初期端面20aは炉内に露出しておら
ず、ポーラスプラグの先端から所定距離Mだけ後退した
位置にあり、初期端面20aはポーラスエレメント9内
に埋設された状態にある。所定距離Mは、ポーラスプラ
グの初期高さから使用限界高さを減じた距離に相当して
いる。
In the sixth embodiment shown in FIG. 10, the initial end face 20a of the waveguide rod 20 is not exposed in the furnace, and is located at a position retreated a predetermined distance M from the tip of the porous plug. The end face 20 a is in a state of being embedded in the porous element 9. The predetermined distance M corresponds to a distance obtained by subtracting the usable height from the initial height of the porous plug.

【0036】操業開始時には、導波棒状体20の初期端
面20aは溶融金属に接触していないので、初期端面2
0aはそれほど高温にならない。したがって、初期端面
20aは超音波の反射面として十分機能し、図11に示
すように大きな反射波PT が得られる。ポーラスプラグ
が溶失して初期端面20aが溶融金属に露出したり露出
直前の状態になると、初期端面20aが高温となって溶
失し始めるとともに超音波の反射面として十分機能しな
くなり、図12に示すように反射波PT ’が小さくなっ
たり、消失したりする。したがって、端面からの反射波
をブラウン管19aで観測しておけば、反射波の大きさ
が急激に減少した場合には、ポーラスプラグの残存高さ
が使用限界に達したことが判る。このように第6の実施
例においては、反射波の大小や有無だけを二値的に観測
すればよいので、ポーラスプラグの状態の判定を容易に
行うことができる。
At the start of the operation, the initial end face 20a of the waveguide rod 20 is not in contact with the molten metal.
0a is not so hot. Therefore, the initial end face 20a functions sufficiently as a reflecting surface of the ultrasonic wave, and a large reflected wave PT is obtained as shown in FIG. When the porous plug is melted and the initial end face 20a is exposed to the molten metal or in a state immediately before the exposure, the initial end face 20a becomes hot and starts to be melted, and does not function sufficiently as a reflecting surface of ultrasonic waves. As shown in the figure, the reflected wave P T ′ becomes smaller or disappears. Therefore, by observing the reflected wave from the end face with the cathode ray tube 19a, it can be understood that when the magnitude of the reflected wave sharply decreases, the remaining height of the porous plug has reached the use limit. As described above, in the sixth embodiment, only the magnitude and presence / absence of the reflected wave need to be binaryly observed, so that the state of the porous plug can be easily determined.

【0037】第6の実施例においては、高熱により導波
棒状体20の初期端面20aの反射特性が大幅に劣化す
ることを積極的に利用し、反射波の大小でポーラスプラ
グの残存高さが使用限界に達したか否かを判別してい
る。したがって、炉内に溶融金属が存在する高温状態に
おいて、ポーラスプラグの状態を確実に検出することが
できる。
In the sixth embodiment, the fact that the reflection characteristic of the initial end face 20a of the waveguide rod 20 is greatly deteriorated by high heat is positively utilized, and the remaining height of the porous plug is reduced by the magnitude of the reflected wave. It is determined whether the usage limit has been reached. Therefore, in a high temperature state in which the molten metal exists in the furnace, the state of the porous plug can be reliably detected.

【0038】なお、導波棒状体20の配設構造は、図1
0に示される構造に限定されるものではなく、先に説明
した第1〜第5の実施例において、それぞれの導波棒状
体14に代えて、初期端面20aが炉内に露出しない導
波棒状体20を使用することができる。但し、操業開始
時に溶融金属が初期端面20aと接触しないように、導
波棒状体20の初期端面20aとポーラスプラグの先端
との間の空間は、導波棒状体20を囲む物質と同じ物
質、或いは他の適当な物質で埋めておく必要がある。
The arrangement of the waveguide rod 20 is shown in FIG.
However, the present invention is not limited to the structure shown in FIG. 0, and in each of the first to fifth embodiments described above, instead of each of the waveguide rods 14, a waveguide rod whose initial end face 20a is not exposed to the furnace is used. The body 20 can be used. However, the space between the initial end face 20a of the waveguide rod 20 and the tip of the porous plug is the same as the substance surrounding the waveguide rod 20, so that the molten metal does not contact the initial end face 20a at the start of operation. Alternatively, it must be filled with another suitable substance.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、熱により溶失する超音波測長用の導波棒状体を使用
したので、容器の底部に設けられるポーラスプラグに関
しても残存高さを正確に知ることができ、使用限界の判
定を誤って甚大な損害が発生することを防止することが
できる。また、導波棒状体をポーラスプラグと一体に設
けているので、ポーラスプラグを通過するガスにより導
波棒状体が十分に冷却されて導波棒状体の良好な超音波
伝播特性が維持され、高温環境のもとでも残存高さを正
確に知ることができる。
As described above, in the present invention, since the waveguide rod for ultrasonic measurement which is eroded by heat is used, the remaining height of the porous plug provided at the bottom of the container is also increased. Can be accurately known, and it is possible to prevent erroneous determination of the usage limit from causing enormous damage. In addition, since the waveguide rod is provided integrally with the porous plug, the waveguide rod is sufficiently cooled by the gas passing through the porous plug, and excellent ultrasonic wave propagation characteristics of the waveguide rod are maintained. The remaining height can be accurately known even in the environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
1の実施例を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of a porous plug for a molten metal container of the present invention.

【図2】 本実施例のポーラスプラグで使用される各種
の導波棒状体及び接触子を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing various waveguide rods and contacts used in the porous plug of the present embodiment.

【図3】 導波棒状体に取り付けられた探触子と超音波
測長装置との接続関係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a connection relationship between a probe attached to a waveguide rod and an ultrasonic length measuring device.

【図4】 初期状態における超音波測長装置での測定例
を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a measurement example in an ultrasonic measuring device in an initial state.

【図5】 ポーラスプラグ溶失時の超音波測長装置での
測定例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a measurement example with an ultrasonic length measuring device when a porous plug is lost.

【図6】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
2の実施例の要部を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a main part of a second embodiment of the porous plug for a molten metal container of the present invention.

【図7】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
3の実施例の要部を示す図である。
FIG. 7 is a view showing a main part of a third embodiment of the porous plug for a molten metal container of the present invention.

【図8】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
4の実施例の要部を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a main part of a fourth embodiment of the porous plug for a molten metal container of the present invention.

【図9】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの第
5の実施例の要部を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a main part of a fifth embodiment of the porous plug for a molten metal container of the present invention.

【図10】 本発明の溶融金属容器用ポーラスプラグの
第6の実施例の要部を示す図である。
FIG. 10 is a view showing a main part of a sixth embodiment of the porous plug for a molten metal container of the present invention.

【図11】 第6の実施例における初期状態における超
音波測長装置での測定例を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a measurement example with an ultrasonic length measuring device in an initial state in a sixth embodiment.

【図12】 第6の実施例におけるポーラスプラグ溶失
時の超音波測長装置での測定例を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a measurement example with an ultrasonic length measuring device when a porous plug is lost in a sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:取鍋底板、2:パーマれんが、3:取鍋底れんが、
4:貫通孔、5:透孔、6:受けれんが、7:受け金
物、8:ポーラスプラグ、9:ポーラスエレメント、9
a:長溝、10:キャスタブル、10a:長溝、11:
メタルケース、11a:透孔、12:プラグ本体、1
3:ガス吹き込みパイプ、14:導波棒状体、14a:
初期端面、14b,14c,14d:切り込み、14
e:測定端面、15:プラグ受けれんが、15a:貫通
孔、15b:長溝、16:高さ調整ディスク、17:押
さえ金物、17a:翼部、18:探触子、19:超音波
測長装置、19a:ブラウン管、20:導波棒状体、2
0a:初期端面
1: Ladle bottom plate, 2: Perm brick, 3: Ladle bottom brick,
4: Through hole, 5: Through hole, 6: Brick, 7: Hardware, 8: Porous plug, 9: Porous element, 9
a: long groove, 10: castable, 10a: long groove, 11:
Metal case, 11a: through hole, 12: plug body, 1
3: gas injection pipe, 14: waveguide rod, 14a:
Initial end faces, 14b, 14c, 14d: cut, 14
e: measuring end face, 15: plug receiving brick, 15a: through hole, 15b: long groove, 16: height adjustment disk, 17: holding metal, 17a: wing, 18: probe, 19: ultrasonic measuring device , 19a: cathode ray tube, 20: waveguide rod, 2
0a: Initial end face

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−56963(JP,A) 特開 平1−153843(JP,A) 特開 平4−231172(JP,A) 実開 昭57−122751(JP,U) 実開 昭63−56962(JP,U) 実開 昭63−122737(JP,U) 実開 昭63−202470(JP,U) 実開 平2−48243(JP,U) 実開 平3−68959(JP,U) 実開 平3−68960(JP,U) 実開 平3−85159(JP,U) 実開 平3−91169(JP,U) 実開 平5−10444(JP,U) 実開 平5−54533(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 41/58 B22D 11/10 360 C21C 7/072 G01B 17/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-63-56963 (JP, A) JP-A-1-153384 (JP, A) JP-A-4-231172 (JP, A) JP-A-57-122751 (JP) , U) Fully open 1988-56962 (JP, U) Fully open 1988-63,737 (JP, U) Fully open 1988-202470 (JP, U) Fully open, 2-48243 (JP, U) Fully open 3-68959 (JP, U) Japanese Utility Model 3-68960 (JP, U) Japanese Utility Model 3-85159 (JP, U) Japanese Utility Model 3-91169 (JP, U) Japanese Utility Model 5-10444 (JP, U) U) Japanese Utility Model Hei 5-54533 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B22D 41/58 B22D 11/10 360 C21C 7/072 G01B 17/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポーラスプラグと同程度の進度で溶失す
る超音波測長用の導波棒状体をポーラスプラグと一体に
配設したことを特徴とする溶融金属容器用ポーラスプラ
グの構造。
1. A structure of a porous plug for a molten metal container, wherein a waveguide rod for ultrasonic measurement, which is melted at the same degree of progress as the porous plug, is disposed integrally with the porous plug.
【請求項2】 前記超音波測長用の導波棒状体が、その
一端面が炉内に露出し他端面が炉外に露出した状態で配
設されていることを特徴とする請求項1記載の溶融金属
容器用ポーラスプラグの構造。
2. The waveguide rod for ultrasonic measurement according to claim 1, wherein one end face is exposed inside the furnace and the other end face is exposed outside the furnace. The structure of the porous plug for a molten metal container described in the above.
【請求項3】 超音波測長用の導波棒状体が、その一端
面がポーラスプラグの先端から所定の距離だけ離れたポ
ーラスプラグ内に位置し他端面が炉外に露出した状態で
配設されていることを特徴とする溶融金属容器用ポーラ
スプラグの構造。
3. A waveguide rod for ultrasonic length measurement, wherein one end face is located within a porous plug separated by a predetermined distance from the tip of the porous plug, and the other end face is exposed outside the furnace. The structure of a porous plug for a molten metal container characterized by being carried out.
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