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JP2018185253A - Converter refractory profile measuring apparatus and converter refractory profile measuring method - Google Patents

Converter refractory profile measuring apparatus and converter refractory profile measuring method Download PDF

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JP2018185253A JP2017088035A JP2017088035A JP2018185253A JP 2018185253 A JP2018185253 A JP 2018185253A JP 2017088035 A JP2017088035 A JP 2017088035A JP 2017088035 A JP2017088035 A JP 2017088035A JP 2018185253 A JP2018185253 A JP 2018185253A
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Abstract

【課題】転炉精錬のサイクルタイム中断を低減し、転炉に基準点を設ける必要のない、転炉耐火物プロフィール測定装置及び測定方法を提供する。【解決手段】転炉耐火物プロフィール測定装置1は、出鋼時に転炉炉口が傾転する側(炉裏側32)の建屋構築物22に固定された架台2と、2次元の撮像範囲において撮像対象までの距離を計測する形状測定装置(プロフィールメーター8)と、架台2に接続された移動装置3であって、プロフィールメーター8を前進位置33と後退位置34との間で移動させる移動装置3とを有し、前進位置33は、転炉11の炉口12を炉裏側32に傾転したときにプロフィールメーター8によって炉口11を通して転炉炉内の耐火物炉内側表面17形状の一部又は全部を観察可能な位置であって、前進位置33は後退位置34よりもプロフィールメーター8と炉口11との距離が近接する位置である。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a converter refractory profile measuring device and a measuring method which reduce the cycle time interruption of converter refining and do not require a reference point to be provided in the converter. SOLUTION: A converter refractory profile measuring device 1 takes an image in a two-dimensional imaging range and a gantry 2 fixed to a building structure 22 on the side where the converter opening is tilted (further back side 32) at the time of steelmaking. A shape measuring device (profile meter 8) for measuring the distance to the target and a moving device 3 connected to the gantry 2 for moving the profile meter 8 between the forward position 33 and the backward position 34. The forward position 33 is a part of the refractory furnace inner surface 17 shape in the converter through the furnace opening 11 by the profile meter 8 when the furnace opening 12 of the converter 11 is tilted to the back side 32. Alternatively, it is a position where all can be observed, and the forward position 33 is a position where the distance between the profile meter 8 and the furnace port 11 is closer than the backward position 34. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、転炉の耐火物炉内側表面形状(耐火物プロフィール)を測定するための転炉耐火物プロフィール測定装置及び転炉耐火物プロフィール測定方法に関するものである。   The present invention relates to a converter refractory profile measuring device and a converter refractory profile measuring method for measuring a refractory furnace inner surface shape (refractory profile) of a converter.

溶鉄をはじめとする溶融金属を精錬するための転炉は、鉄皮で形成され炉頂部に炉口を有する容器に耐火物が内張され、傾動軸まわりに傾動可能に設けられている。溶鉄の精錬においては、まず炉口から溶銑やスクラップを装入する。転炉炉口を溶銑装入側(以下「炉前側」という。)に傾動し、スクラップシュートからスクラップを、溶銑鍋から溶銑を、いずれも炉口を経由して炉内に装入する。次いで、炉を直立(炉口が真上となる位置)として純酸素上吹き精錬を行う。上底吹き転炉では底吹きも行う。精錬が完了すると、転炉を炉前側と反対側に傾転し、転炉の炉腹に設けた出鋼口を通して溶鋼を出鋼する。出鋼時に転炉炉口が傾転する側を炉裏側と呼ぶ。原料(スクラップ・溶銑)の装入から、送酸精錬(吹錬)を経て出鋼・排滓に至るまでの1サイクルを、ここでは「ヒート」と呼ぶ。   In a converter for refining molten metal including molten iron, a refractory is lined in a vessel formed of iron skin and having a furnace opening at the top of the furnace, and is provided to be tiltable about a tilting axis. In the refining of molten iron, first, hot metal and scrap are charged from the furnace port. The converter furnace port is tilted to the hot metal charging side (hereinafter referred to as the “furnace front side”), and scrap from the scrap chute and hot metal from the hot metal ladle are all charged into the furnace via the furnace port. Next, pure oxygen top blowing refining is performed with the furnace upright (position where the furnace port is directly above). Bottom blowing is also performed in the top-bottom blowing converter. When the refining is completed, the converter is tilted to the opposite side to the front side of the furnace, and the molten steel is discharged through a steel outlet provided in the converter belly. The side on which the converter furnace tilts during steel output is called the furnace side. One cycle from the charging of raw materials (scraps and hot metal), through acid feed refining (blowing), to steel output and waste is called “heat” here.

転炉精錬中においては、溶鉄中の不純物を精錬除去するために、溶鉄表面に溶融スラグを形成し、酸素吹きによって溶鉄が激しく攪拌する。また、上底吹き転炉においては、炉底に底吹き羽口が設けられている。転炉炉内に構築された耐火物は、攪拌する溶鉄の高温にさらされ、また形成された溶融スラグとの反応によって表面が損耗し、さらに底吹き羽口付近の耐火物は底吹きに起因して損耗が進行する。   During the refining of the converter, in order to refine and remove impurities in the molten iron, molten slag is formed on the surface of the molten iron, and the molten iron is vigorously stirred by blowing oxygen. In the top-bottom blowing converter, a bottom blowing tuyere is provided at the bottom of the furnace. The refractory built in the converter furnace is exposed to the high temperature of the molten iron being stirred, and the surface is worn out by reaction with the molten slag formed, and the refractory near the bottom blowing tuyere is caused by bottom blowing. As a result, wear proceeds.

転炉の内張り耐火物は、一般に鉄皮に近い側のパーマ煉瓦、炉内側のウェア煉瓦の2層で構築される。ウェア煉瓦の損耗が進行すると、最終的にはウェア煉瓦を全面的に張り替えることとなる。耐火物損耗が局所的に進行している場合には、損耗が進行している部位について、吹き付け耐火物を吹き付けることによって損耗を補修する。耐火物炉内側表面のうち、損耗が進行している部位とその損耗量を的確に把握することができれば、当該部位について吹き付け補修で耐火物厚さを確保するとともに、局部的損耗が生じる原因を突き止めて恒久的な対策を検討することも可能となり、転炉の耐火物寿命を延長することができる。   The lining refractory of a converter is generally constructed with two layers of permanent bricks close to the iron skin and wear bricks inside the furnace. When wear of the wear brick progresses, the wear brick is finally replaced entirely. When the refractory wear is progressing locally, the wear is repaired by spraying the sprayed refractory on the portion where the wear has progressed. If it is possible to accurately grasp the part of the refractory furnace inner surface where wear has progressed and the amount of wear, it is possible to secure the thickness of the refractory by spraying the part and cause local wear. As a result, it is possible to investigate the permanent measures and extend the refractory life of the converter.

特許文献1においては、耐火物を転炉における基準点を含んで撮像し、耐火物のプロファイルを算出する方法が開示されている。該撮像は、同一対象に対して撮影角度を異にした複数の画像を撮像するもの(3Dカメラ)であり、いわゆるステレオ写真方式ということができる。同文献では、転炉の近傍にデジタル式の3Dカメラを、三脚を用いて設置するとしている。転炉の炉口近傍に3つの基準点を設け、基準点に基づいて3次元の座標を定めることにより、異なったタイミングで撮像したプロファイルを対応させている。また特許文献2においては、溶融金属用容器におけるウェア層の残厚測定方法であって、パーマ層の位置情報を予め測定して基準とする工程と、ウェア層の位置情報を測定し、予め測定されたパーマ層の位置情報と比較することにより、ウェア層の残厚を求める工程とを含む方法が開示されている。位置情報測定手段として、レーザー式距離計が用いられている。   Patent Document 1 discloses a method of imaging a refractory including a reference point in a converter and calculating a profile of the refractory. The imaging is to capture a plurality of images with different shooting angles with respect to the same object (3D camera), and can be called a so-called stereo photography system. In this document, a digital 3D camera is installed in the vicinity of the converter using a tripod. Three reference points are provided in the vicinity of the converter mouth of the converter, and three-dimensional coordinates are determined based on the reference points, thereby matching profiles taken at different timings. Further, in Patent Document 2, there is a method for measuring the remaining thickness of the wear layer in the molten metal container, in which the position information of the permanent layer is measured in advance and the position information of the wear layer is measured and measured in advance. And determining the remaining thickness of the wear layer by comparing with the perm layer position information. Laser distance meters are used as position information measuring means.

特開2009−68982号公報JP 2009-68982 A 特開2014−142152号公報JP 2014-142152 A

転炉精錬は、原料装入、吹錬、出鋼・排滓のサイクル(ヒート)を繰り返すことで溶鋼生産を行っている。転炉内張り耐火物の健全性を確保して耐火物寿命を保つためには、できるだけ多くのタイミングで、耐火物プロフィールを計測することが好ましい。各ヒートに1回、耐火物プロフィール測定が行えれば最も好ましい。一方、溶鋼生産量の最大化を要請されている場合には、耐火物プロフィール測定のために転炉の生産を中断することは好ましくない。   In converter refining, molten steel production is performed by repeating the cycle (heat) of raw material charging, blow smelting, tapping and discharging. In order to ensure the soundness of the converter lining refractory and maintain the refractory life, it is preferable to measure the refractory profile at as many timings as possible. Most preferably, refractory profile measurements can be made once for each heat. On the other hand, when it is requested to maximize the production amount of molten steel, it is not preferable to interrupt the production of the converter for the refractory profile measurement.

これに対して特許文献1に記載の方法では、3Dカメラを三脚を用いて所定の位置に設置し、転炉の炉口を通して3Dカメラが炉内が撮影できるように転炉を傾転し、撮像を行う必要がある。そのため、耐火物プロフィール測定のために転炉の稼働を中断することが必須となり、転炉の生産性を低下させる要因となっていた。   In contrast, in the method described in Patent Document 1, the 3D camera is installed at a predetermined position using a tripod, and the converter is tilted so that the 3D camera can photograph the inside of the furnace through the furnace port of the converter, It is necessary to perform imaging. For this reason, it is essential to interrupt the operation of the converter for the refractory profile measurement, which has been a factor in reducing the productivity of the converter.

また従来は、測定のタイミング毎に、転炉と3Dカメラとの相対位置、相対角度が変動するため、転炉の炉口近傍に3つの基準点を設け、基準点に基づいて3次元の座標を定めることが必須であった。転炉の炉口近傍は、吹錬中のスラグ吹き出しなどのためにスラグや地金が付着しやすく、3Dカメラで常に認識可能に基準点を保持することが困難となることがあった。   Conventionally, since the relative position and relative angle between the converter and the 3D camera fluctuate at each measurement timing, three reference points are provided near the furnace mouth of the converter, and three-dimensional coordinates are based on the reference points. It was essential to establish In the vicinity of the converter mouth, slag and metal are likely to adhere due to slag blowing during blowing, and it may be difficult to maintain a reference point that can be always recognized by a 3D camera.

本発明は、転炉精錬のサイクルタイム中断をなくすか極力少なくするとともに、転炉炉口付近に基準点を設ける必要のない、転炉耐火物プロフィール測定装置及び転炉耐火物プロフィール測定方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a converter refractory profile measuring apparatus and a converter refractory profile measuring method that eliminates or minimizes the interruption of converter refining cycle time and eliminates the need to provide a reference point near the converter furnace entrance. The purpose is to do.

即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
(1)転炉の耐火物炉内側表面形状(以下「耐火物プロフィール」という。)を測定する装置であって、
転炉からの出鋼時に転炉炉口が傾転する側(以下「炉裏側」という。)の建屋構築物に固定された架台と、2次元の撮像範囲の各撮像部位において撮像対象までの距離を計測することのできる形状測定装置(以下「プロフィールメーター」という。)と、前記架台に接続された移動装置であって、前記プロフィールメーターを前進位置と後退位置との間で移動させる移動装置とを有し、
前記前進位置は、転炉の炉口を炉裏側に傾転したときに前記プロフィールメーターによって炉口を通して転炉炉内の耐火物炉内側表面形状の一部又は全部を観察可能な位置であって、前進位置は後退位置よりもプロフィールメーターと炉口との距離が近接する位置であることを特徴とする転炉耐火物プロフィール測定装置。
(2)前記後退位置は、転炉の炉口を炉裏側に傾転したときに前記プロフィールメーターによって炉口を通して転炉炉内の耐火物炉内側表面形状の一部を観察可能な位置であることを特徴とする上記(1)に記載の転炉耐火物プロフィール測定装置。
(3)上記(1)又は(2)に記載の転炉耐火物プロフィール測定装置を用いた転炉耐火物プロフィール測定方法であって、
異なった2つのタイミングにおいて、転炉炉口を炉裏側に傾転し、前記前進位置と後退位置の一方又は両方において前記プロフィールメーターを用いて転炉の耐火物プロフィールを計測し、2つのタイミングの耐火物プロフィールを対比することによって2つのタイミング間での耐火物の厚み増減量を評価することを特徴とする転炉耐火物プロフィール測定方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A device for measuring a refractory furnace inner surface shape (hereinafter referred to as “refractory profile”) of a converter,
The stand fixed to the building structure on the side where the converter furnace tilts when steel is output from the converter (hereinafter referred to as the “furnace side”), and the distance to the imaging target in each imaging region of the two-dimensional imaging range A shape measuring device (hereinafter referred to as a “profile meter”) that can measure the position, and a moving device connected to the gantry, the moving device moving the profile meter between a forward position and a backward position; Have
The forward position is a position at which part or all of the refractory furnace inner surface shape in the converter furnace can be observed through the furnace port by the profile meter when the furnace port of the converter is tilted to the furnace back side. The converter refractory profile measuring device, wherein the forward position is a position where the distance between the profile meter and the furnace port is closer than the backward position.
(2) The retreat position is a position where a part of the refractory furnace inner surface shape in the converter furnace can be observed through the furnace port by the profile meter when the furnace port of the converter is tilted to the furnace back side. The converter refractory profile measuring device according to (1) above, wherein
(3) A converter refractory profile measuring method using the converter refractory profile measuring device according to (1) or (2) above,
At two different timings, the converter throat is tilted to the back of the furnace, and the refractory profile of the converter is measured using the profile meter at one or both of the forward position and the backward position. A method of measuring a refractory profile of a converter, comprising evaluating a thickness increase / decrease amount of the refractory between two timings by comparing the refractory profiles.

本発明の転炉耐火物プロフィール測定装置及び転炉耐火物プロフィール測定方法により、転炉精錬のサイクルタイム中断をなくすか極力少なくするとともに、転炉炉口付近に基準点を設けることなく、転炉の耐火物炉内側表面形状(耐火物プロフィール)を測定することができる。   According to the converter refractory profile measuring apparatus and the converter refractory profile measuring method of the present invention, the converter refining cycle time is eliminated or reduced as much as possible, and a converter is provided without providing a reference point near the converter furnace opening. The refractory furnace inner surface shape (refractory profile) can be measured.

本発明の転炉耐火物プロフィール測定装置と転炉の位置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the positional relationship of the converter refractory profile measuring apparatus of this invention, and a converter. 本発明の転炉耐火物プロフィール測定装置と転炉の位置関係を示す側面断面図であり、プロフィールメーターが前進位置(A)、後退位置(B)にある場合を示す。It is side surface sectional drawing which shows the positional relationship of the converter refractory profile measuring apparatus of this invention, and a converter, and shows the case where a profile meter exists in an advance position (A) and a retreat position (B). 本発明の転炉耐火物プロフィール測定装置におけるアーム位置を示す図であり、(A)は側面図、(B)はB−B矢視正面図である。It is a figure which shows the arm position in the converter refractory profile measuring apparatus of this invention, (A) is a side view, (B) is a BB arrow front view. 本発明の転炉耐火物プロフィール測定装置におけるアーム位置を示す図であり、(A)は側面図、(B)はB−B矢視正面図である。It is a figure which shows the arm position in the converter refractory profile measuring apparatus of this invention, (A) is a side view, (B) is a BB arrow front view. 本発明の転炉耐火物プロフィール測定装置と周辺設備との位置関係を示す図であり、(A)は側面図、(B)は正面図である。It is a figure which shows the positional relationship of the converter refractory profile measuring apparatus of this invention, and peripheral equipment, (A) is a side view, (B) is a front view. 本発明の転炉耐火物プロフィール測定装置を用いた耐火物プロフィールの測定状況を示す側面断面図であり、プロフィールメーターが前進位置(A)、後退位置(B)にある場合を示す。It is side surface sectional drawing which shows the measurement condition of the refractory profile using the converter refractory profile measuring apparatus of this invention, and shows the case where a profile meter exists in an advance position (A) and a retreat position (B).

図1〜図6に基づいて本発明の説明を行う。
本発明は、転炉11の耐火物炉内側表面17の形状(耐火物プロフィール)を測定するに際し、2次元の撮像範囲の各撮像部位において撮像対象までの距離を計測することのできる形状測定装置(プロフィールメーター8)を用いる。
The present invention will be described with reference to FIGS.
When measuring the shape (refractory profile) of the refractory furnace inner surface 17 of the converter 11, the present invention can measure the distance to the imaging target at each imaging part in the two-dimensional imaging range. (Profile meter 8) is used.

転炉11を直立したときの垂直方向軸を炉軸18と呼ぶ。通常の転炉11は、炉軸18に垂直な断面において炉軸18を中心とする同心円を描いた形状となる。また転炉11は、傾動軸19まわりに傾動可能に設けられている。炉軸18と傾動軸19は相互に直角に設けられる。炉軸18と傾動軸19の交点を炉体原点39と呼ぶ。   A vertical axis when the converter 11 is upright is called a furnace axis 18. The normal converter 11 has a shape in which a concentric circle centered on the furnace shaft 18 is drawn in a cross section perpendicular to the furnace shaft 18. The converter 11 is provided so as to be tiltable around the tilting shaft 19. The furnace shaft 18 and the tilt shaft 19 are provided at right angles to each other. The intersection of the furnace shaft 18 and the tilting shaft 19 is called a furnace body origin 39.

建屋内において、転炉11の周囲は、ほぼ傾動軸19と同じ高さに床が設けられており、ここでは炉床21と呼ぶ。転炉11を傾転してスクラップや溶銑を装入する側(炉前側31)については、溶銑を収容した溶銑鍋を天井クレーンで吊り上げ、溶銑鍋から転炉内に溶銑を装入する作業が行われるため、炉前側31の炉床21は広い空間となり、炉床の上方についても、天井クレーン走行位置まで高い空間が確保されている。一方、転炉炉口を傾転して溶鋼を出鋼する側(炉裏側32)については、炉床21のすぐ上部に天井と次の階の床構造物が形成され、建屋構築物22を形成している。転炉を炉裏側32に90°傾転すると、通常、転炉11の炉軸18は炉床21よりも若干高い位置に配置され、炉床21と平行に位置することになる。炉軸18と垂線との間の角度を転炉傾動角度θとする。転炉11が炉裏側に傾転したときの転炉傾動角度θを正の値とする。   In the building, a floor is provided around the converter 11 at substantially the same height as the tilting shaft 19, and is called a hearth 21 here. For the side (furnace front side 31) where the converter 11 is tilted and the scrap or hot metal is charged, the hot metal ladle containing the hot metal is lifted with an overhead crane and the hot metal is charged into the converter from the hot metal ladle. Therefore, the hearth 21 on the furnace front side 31 is a wide space, and a high space is secured even above the hearth to the overhead crane traveling position. On the other hand, on the side where the molten steel is produced by tilting the converter furnace port (furnace side 32), the floor structure of the ceiling and the next floor is formed immediately above the hearth 21 to form the building structure 22. doing. When the converter is tilted by 90 ° toward the furnace side 32, the furnace shaft 18 of the converter 11 is normally disposed at a position slightly higher than the hearth 21 and is positioned parallel to the hearth 21. An angle between the furnace shaft 18 and the perpendicular is a converter tilting angle θ. The converter tilt angle θ when the converter 11 tilts to the furnace side is a positive value.

本発明は、転炉の耐火物プロフィールを測定するためのプロフィールメーター8を配置するに際し、炉裏側32の建屋構築物22に固定された架台2と、架台2に接続された移動装置3であって、プロフィールメーター8を前進位置33と後退位置34との間で移動させる移動装置3とを有することを特徴とする。架台2を固定するための建屋構築物22としては、炉裏側32の炉床21からみて天井位置となる部位の鉄骨構造部分を用いることができる。架台2とプロフィールメーター8との間に配置する移動装置3は、例えば架台2側に設けたレール4上を移動台車5が直線的に前進後退する機構を採用することができる。移動台車5にアーム7を設け、アーム7の先端にプロフィールメーター8を配置することができる。移動台車5をレール4上で前進後退させることにより、プロフィールメーター8を前進位置33と後退位置34のそれぞれに配置することができる。図1では、前進位置33を実線、後退位置34を2点鎖線で示している。このように、建屋構築物22に固定した架台2を用い、架台2とプロフィールメーター8との間を移動装置3で接続しているので、前進位置33、後退位置34ともに、プロフィールメーター8を常に同一位置に精度良く停止することができる。   The present invention provides a gantry 2 fixed to a building structure 22 on the furnace side 32 and a moving device 3 connected to the gantry 2 when the profile meter 8 for measuring the refractory profile of the converter is arranged. And a moving device 3 for moving the profile meter 8 between the forward movement position 33 and the backward movement position 34. As the building structure 22 for fixing the gantry 2, a steel structure portion of a portion that becomes a ceiling position when viewed from the hearth 21 on the furnace side 32 can be used. As the moving device 3 disposed between the gantry 2 and the profile meter 8, for example, a mechanism in which the movable trolley 5 linearly advances and retreats on the rail 4 provided on the gantry 2 side can be adopted. An arm 7 is provided on the movable carriage 5, and a profile meter 8 can be disposed at the tip of the arm 7. By moving the movable carriage 5 forward and backward on the rail 4, the profile meter 8 can be disposed at each of the forward movement position 33 and the backward movement position 34. In FIG. 1, the forward position 33 is indicated by a solid line, and the backward position 34 is indicated by a two-dot chain line. In this way, since the gantry 2 fixed to the building structure 22 is used and the gantry 2 and the profile meter 8 are connected by the moving device 3, the profile meter 8 is always the same in both the forward position 33 and the backward position 34. It is possible to stop at a precise position.

図1、図2(A)によって、プロフィールメーター8の配置位置である前進位置33について説明する。通常の転炉断面における耐火物炉内側表面形状は、炉底部13、円筒状の炉腹部14、炉口12に向かって幅すぼまりとなる炉上部15から形成される。炉口12の外側からプロフィールメーター8によって炉内部を観察するに際し、プロフィールメーター8から炉口12までの距離が遠すぎると、炉上部15の耐火物炉内側表面17が炉口12に隠れて観察することができない。さらに炉口12からの距離が遠ざかると、炉腹部14の耐火物炉内側表面17も炉口12に隠れて見えなくなる。従って、プロフィールメーター8の前進位置33において、炉上部15の耐火物炉内側表面17まで観察しようとすると、できるかぎりプロフィールメーター8を炉口12に近づけた位置にする必要がある。   With reference to FIGS. 1 and 2A, the advance position 33, which is the arrangement position of the profile meter 8, will be described. The refractory furnace inner surface shape in the normal converter cross section is formed from the furnace bottom part 13, the cylindrical furnace belly part 14, and the furnace upper part 15 that narrows toward the furnace port 12. When observing the inside of the furnace with the profile meter 8 from the outside of the furnace port 12, if the distance from the profile meter 8 to the furnace port 12 is too far, the refractory furnace inner surface 17 of the upper part 15 of the furnace is hidden behind the furnace port 12 and observed. Can not do it. Further, when the distance from the furnace port 12 is increased, the refractory furnace inner surface 17 of the furnace belly part 14 is also hidden behind the furnace port 12 and cannot be seen. Therefore, in order to observe the refractory furnace inner surface 17 of the furnace upper part 15 at the advance position 33 of the profile meter 8, it is necessary to place the profile meter 8 as close to the furnace port 12 as possible.

転炉11を炉裏側に90°傾転したとき(θ=90°)(以下「90°傾転位置38」と呼ぶ。)、炉床21と平行に水平に伸びる炉軸18の方向にプロフィールメーター8が配置されるように、前進位置33を定めると好ましい。さらに上述のように、前進位置33においてはプロフィールメーター8をできるかぎり炉口12に近づけると好ましい。炉裏側32の炉床上部空間と転炉との間には、防護壁23が設けられている。転炉炉口12を炉裏側32に傾転したときの炉内からの輻射熱を防護壁23によって防ぐことができる。防護壁23は通常窓24を設け、窓24は開閉可能に設けられる。プロフィールメーター8の前進位置33においては、防護壁23の窓24を開の位置とするとともに、プロフィールメーター8が防護壁23配置位置まで転炉の炉口12に近づいた位置とすると好ましい。これにより、転炉11の炉上部15の耐火物炉内側表面17までプロフィールメーター8の撮像範囲43とし、観察することが可能となる(図2(A))。図2(A)では上下方向40の撮像範囲43を示しているが、左右方向(傾動軸方向42)についても同様の撮像範囲43を有している。防護壁23配置位置よりもさらに炉口12に近い位置まで前進すると、転炉上部空間からの落下物の通過位置となるので好ましくない。   When the converter 11 is tilted 90 ° toward the hearth side (θ = 90 °) (hereinafter referred to as “90 ° tilt position 38”), the profile in the direction of the furnace shaft 18 extending horizontally in parallel with the hearth 21 It is preferable to determine the advance position 33 so that the meter 8 is arranged. Further, as described above, it is preferable that the profile meter 8 is as close as possible to the furnace port 12 at the forward movement position 33. A protective wall 23 is provided between the hearth upper space on the furnace side 32 and the converter. The protective wall 23 can prevent radiant heat from the inside of the furnace when the converter furnace port 12 is tilted to the furnace back side 32. The protective wall 23 is usually provided with a window 24, and the window 24 is provided to be openable and closable. In the advance position 33 of the profile meter 8, it is preferable that the window 24 of the protective wall 23 is in an open position and the profile meter 8 is close to the furnace port 12 of the converter up to the position where the protective wall 23 is disposed. As a result, the imaging range 43 of the profile meter 8 can be observed up to the refractory furnace inner surface 17 of the furnace upper portion 15 of the converter 11 (FIG. 2A). Although FIG. 2A shows the imaging range 43 in the vertical direction 40, the same imaging range 43 is also provided in the left-right direction (tilting axis direction 42). Moving forward to a position closer to the furnace port 12 than the position where the protective wall 23 is disposed is not preferable because it becomes a passing position of fallen objects from the converter upper space.

以上のように、プロフィールメーター8の前進位置33は、転炉の炉口12を炉裏側32に傾転したときにプロフィールメーター8によって炉口12を通して転炉炉内の耐火物炉内側表面17形状の一部又は全部を観察可能な位置とする。   As described above, the advance position 33 of the profile meter 8 is the shape of the refractory furnace inner surface 17 in the converter through the furnace port 12 by the profile meter 8 when the furnace port 12 of the converter is tilted to the furnace back side 32. A part or all of the position is an observable position.

また上述のように、プロフィールメーター8の前進位置33は、炉口12にできるだけ近づける必要から、炉裏側32の防護壁23の窓24を開いた状態で配置可能な位置となることから、防護壁23の窓24を閉じるためには、プロフィールメーター8が後退して転炉11から遠ざかる位置に待避する必要がある。本発明では、移動装置3によってプロフィールメーター8を移動可能であり、前進位置33は後退位置34よりもプロフィールメーター8と炉口12との距離が近接する位置とする。これにより、プロフィールメーター8を後退位置34に配置すれば(図1の2点鎖線部参照)、防護壁23の窓24を閉とすることができる。   Further, as described above, the advance position 33 of the profile meter 8 needs to be as close as possible to the furnace port 12, and is therefore a position where the window 24 of the protective wall 23 on the furnace side 32 can be placed open. In order to close the 23 windows 24, it is necessary to retract the profile meter 8 to a position away from the converter 11. In the present invention, the profile meter 8 can be moved by the moving device 3, and the forward movement position 33 is a position where the distance between the profile meter 8 and the furnace port 12 is closer than the backward movement position 34. Thus, if the profile meter 8 is disposed at the retreat position 34 (see the two-dot chain line portion in FIG. 1), the window 24 of the protective wall 23 can be closed.

本発明において好ましくは、プロフィールメーター8の後退位置34においても転炉炉内の耐火物プロフィールを測定可能とする(図2(B))。炉裏側32の防護壁23に設けた窓24を開くことにより、後退位置34からでも炉内の一部を観察可能とすることができる。防護壁23の窓24を開としたとき、プロフィールメーター8を後退位置34に配置し、かつ転炉を90°傾転位置38とし、窓24を通じてプロフィールメーター8の撮像範囲43として少なくとも転炉11の炉底部13が観察可能となるように窓24を設けると好ましい。これにより、防護壁23の窓24を通じて転炉炉壁一部の耐火物プロフィールが測定可能となる。例えば、転炉出鋼中、転炉傾動角度θが90°となったタイミングをとらえ、防護壁23の窓24を開き、後退位置34に配置したプロフィールメーター8で炉内を観察することにより、炉底部13の耐火物プロフィールを測定することができる。このような測定が可能になるので、転炉のサイクルタイムに一切影響を及ぼすことなく、少なくとも転炉の炉底部13について、1ヒートに1回の耐火物プロフィール測定が可能となる。   In the present invention, preferably, the refractory profile in the converter furnace can be measured even at the retracted position 34 of the profile meter 8 (FIG. 2B). By opening the window 24 provided in the protective wall 23 on the furnace side 32, it is possible to observe a part of the inside of the furnace even from the retracted position 34. When the window 24 of the protective wall 23 is opened, the profile meter 8 is disposed at the retreat position 34 and the converter is set at the 90 ° tilt position 38, and at least the converter 11 is set as the imaging range 43 of the profile meter 8 through the window 24. It is preferable to provide a window 24 so that the furnace bottom 13 can be observed. Thereby, the refractory profile of a part of the converter furnace wall can be measured through the window 24 of the protective wall 23. For example, by catching the timing at which the converter tilt angle θ becomes 90 ° during converter steelmaking, the window 24 of the protective wall 23 is opened, and the inside of the furnace is observed with the profile meter 8 arranged at the retreat position 34. The refractory profile of the furnace bottom 13 can be measured. Since such a measurement becomes possible, the refractory profile measurement can be performed once per heat for at least the bottom 13 of the converter without affecting the cycle time of the converter.

プロフィールメーター8の前進位置33、後退位置34の両方で耐火物プロフィール測定を行うためには、前進位置33、後退位置34ともに、90°傾転位置38における炉軸18上にプロフィールメーター8を設けると好ましい。このとき、前進位置33と後退位置34との間の移動経路は、90°傾転位置38における炉軸18と一致することとなる。   In order to perform refractory profile measurement at both the forward position 33 and the backward position 34 of the profile meter 8, the profile meter 8 is provided on the furnace shaft 18 at the 90 ° tilt position 38 at both the forward position 33 and the backward position 34. And preferred. At this time, the movement path between the forward movement position 33 and the backward movement position 34 coincides with the furnace shaft 18 at the 90 ° tilting position 38.

本発明は、プロフィールメーター8を建屋構築物22に接続する構造としているので、プロフィールメーター8の前進位置33、後退位置34における位置再現性は、前後左右上下いずれも±1mm以内とすることができる。また、任意の傾動角度で転炉を停止したときの、実際の傾動角度と計測した傾動角度との間の誤差についても、±0.1°以内とすることができる。これにより、転炉の耐火物炉内側表面形状(耐火物プロフィール)における耐火物厚み方向での測定精度を、炉底部13で±7mm、炉腹部14で±7mm、炉上部15で±10mmに維持することが可能となる。   Since the present invention has a structure in which the profile meter 8 is connected to the building structure 22, the position reproducibility of the profile meter 8 at the forward position 33 and the backward position 34 can be within ± 1 mm in both the front, rear, left, and right directions. Further, an error between the actual tilt angle and the measured tilt angle when the converter is stopped at an arbitrary tilt angle can be within ± 0.1 °. As a result, the measurement accuracy in the refractory thickness direction in the refractory furnace inner surface shape (refractory profile) of the converter is maintained at ± 7 mm at the furnace bottom 13, ± 7 mm at the furnace belly 14, and ± 10 mm at the furnace top 15. It becomes possible to do.

本発明は以上のように、耐火物プロフィール測定時における転炉11とプロフィールメーター8との位置関係を、角度を含めて再現性良く配置することができるので、特許文献1に記載の方法と相違し、転炉炉口近傍に設けた3つの基準点を用いる必要がない。一方、前進位置33、後退位置34におけるプロフィールメーター8の配置位置が予定位置であることを確認する意味において、撮像範囲内のいずれかの固定点を基準点として用いることは好ましい。   As described above, the present invention can dispose the positional relationship between the converter 11 and the profile meter 8 at the time of measuring the refractory profile with good reproducibility including the angle, which is different from the method described in Patent Document 1. However, it is not necessary to use three reference points provided in the vicinity of the converter furnace port. On the other hand, it is preferable to use any fixed point in the imaging range as a reference point in order to confirm that the arrangement position of the profile meter 8 at the forward position 33 and the backward position 34 is a planned position.

本発明で用いるプロフィールメーター8については、2次元の撮像範囲43の各撮像部位において撮像対象までの距離を計測することのできる形状測定装置であればいずれの形式であっても良い。例えば、ステレオ写真方式、即ち、撮影方向に垂直な方向に所定の距離で離れた2つの撮影系を設け、同一対象に対して撮影角度を異にした複数の画像を撮像するものを用いることができる。また、レーザー、マイクロ波、超音波等を利用する各種距離計であって、2次元の撮像範囲の各撮像部位までの距離を計測できる距離計を用いることもできる。レーザー式距離計であれば、光源からレーザービームを撮影対象に照射し、撮像範囲内においてレーザービームの照射方向をスキャンすることにより、2次元の範囲を計測することができる。レーザービームの反射光を受光器で受光し、レーザーの照射から反射光の受光までに要する時間を計測して距離を測定する。ここで2次元の撮像範囲43とは、上下方向40と左右方向(傾動軸方向42)の両方向に撮像範囲を有していることを意味する。   The profile meter 8 used in the present invention may be of any form as long as it is a shape measuring device that can measure the distance to the imaging target in each imaging region of the two-dimensional imaging range 43. For example, a stereo photography method, that is, a method in which two photographing systems separated by a predetermined distance in a direction perpendicular to the photographing direction are provided and a plurality of images with different photographing angles with respect to the same object is used is used. it can. Further, various distance meters using laser, microwave, ultrasonic wave, etc., which can measure the distance to each imaging part in the two-dimensional imaging range can also be used. In the case of a laser distance meter, a two-dimensional range can be measured by irradiating a subject with a laser beam from a light source and scanning the irradiation direction of the laser beam within the imaging range. The reflected light of the laser beam is received by a light receiver, and the distance is measured by measuring the time required from the irradiation of the laser to the reception of the reflected light. Here, the two-dimensional imaging range 43 means having an imaging range in both the vertical direction 40 and the horizontal direction (tilting axis direction 42).

転炉炉裏側32の炉床21の上部空間は、種々の作業を行う空間でもある。転炉出鋼終了時のスラグ流出を低減するため、スラグダーツ25を用いることがある(図5参照)。スラグダーツ25を炉内に投入するに際しては、スラグダーツ投入装置26が炉裏側32の炉床上部空間に配置される。本発明の耐火物プロフィール測定装置1は、測定を行わない待機時期においては、炉床上の諸作業を妨害しないように収納されていると好ましい。例えば、移動装置3とプロフィールメーター8とを接続するアーム7について、移動装置3付近の回動軸6を中心に回動可能に設け、待機時期においては、図3の実線で示すように、アーム7とプロフィールメーター8の両方が移動装置付近の待機位置37に収納される。そして耐火物プロフィール測定時には、図3の2点鎖線部で示すように、アーム7を回動して測定位置35とする。図3では後退位置34に配置されている。さらに図4で示すように、後退位置34(実線)から、前進位置33(2点鎖線)にプロフィールメーター8を移動することができる。   The upper space of the hearth 21 on the converter furnace back side 32 is also a space for performing various operations. Slag darts 25 may be used to reduce slag outflow at the end of converter steelmaking (see FIG. 5). When the slag darts 25 are charged into the furnace, the slag dart charging device 26 is disposed in the hearth upper space on the furnace back side 32. It is preferable that the refractory profile measuring device 1 of the present invention is housed so as not to interfere with various operations on the hearth during the standby time when no measurement is performed. For example, the arm 7 that connects the moving device 3 and the profile meter 8 is provided so as to be rotatable around a rotating shaft 6 near the moving device 3, and at the standby time, as shown by the solid line in FIG. 7 and the profile meter 8 are housed in a standby position 37 near the moving device. At the time of measuring the refractory profile, the arm 7 is rotated to the measurement position 35 as shown by a two-dot chain line portion in FIG. In FIG. 3, it is disposed at the retracted position 34. Furthermore, as shown in FIG. 4, the profile meter 8 can be moved from the retreat position 34 (solid line) to the advance position 33 (two-dot chain line).

上記本発明の転炉耐火物プロフィール測定装置を用いた転炉耐火物プロフィール測定方法においては、異なった2つのタイミングにおいて、転炉炉口12を炉裏側32に傾転し、前進位置33と後退位置34の一方又は両方においてプロフィールメーター8を用いて転炉の耐火物プロフィールを計測し、2つのタイミングの耐火物プロフィールを対比することによって2つのタイミング間での各部位の耐火物の厚み増減量を評価することができる。上記異なった2つのタイミングとしては、例えば第1のタイミングを、転炉耐火物のウェア煉瓦を築造した直後のタイミングとし、第2のタイミングを、転炉稼働中の任意のタイミングとする。炉裏側32の転炉傾動角度としては、90°傾転位置38を用いることができる。第1のタイミングと第2のタイミングにおける耐火物プロフィールの測定結果を対比することにより、ウェア煉瓦築造直後と対比して、第2のタイミング時における各部位の耐火物厚み増減量を評価することができる。図2に示す耐火物16の炉内側表面17は、転炉耐火物のウェア煉瓦を築造した直後の状況を示す。図6においては、第1のタイミングにおける転炉耐火物のウェア煉瓦を築造した直後の耐火物の炉内側表面17aを2点鎖線、第2のタイミングにおける転炉稼働中の耐火物の炉内側表面17を実線で示している。なお、ウェア煉瓦築造時の耐火物プロフィールについては、プロフィールメーター8を用いた測定に替えて、煉瓦築造図面から読み取った耐火物プロフィールを用いることとしても良い。   In the converter refractory profile measuring method using the converter refractory profile measuring apparatus of the present invention, the converter furnace port 12 is tilted to the furnace side 32 at two different timings, and the forward position 33 and the backward position are retracted. Measure the thickness of the refractory at each location between two timings by measuring the refractory profile of the converter using the profile meter 8 at one or both of the positions 34 and comparing the refractory profiles at the two timings. Can be evaluated. As the two different timings, for example, the first timing is the timing immediately after the construction of the refractory ware brick, and the second timing is an arbitrary timing during operation of the converter. As the converter tilt angle of the furnace side 32, a 90 ° tilt position 38 can be used. By comparing the measurement results of the refractory profile at the first timing and the second timing, it is possible to evaluate the refractory thickness increase / decrease amount of each part at the second timing as compared with immediately after the construction of the ware brick. it can. The furnace inner surface 17 of the refractory 16 shown in FIG. 2 shows the situation immediately after building the ware brick of the converter refractory. In FIG. 6, the furnace inner surface 17a of the refractory immediately after building the refractory refractory wear brick at the first timing is indicated by a two-dot chain line, and the furnace inner surface of the refractory during operation of the converter at the second timing. 17 is indicated by a solid line. In addition, about the refractory profile at the time of ware brick construction, it may replace with the measurement using the profile meter 8, and may use the refractory profile read from the brick construction drawing.

本発明において、プロフィールメーター8によって耐火物プロフィールを測定するに際し、転炉傾動角度θを90°とすると好ましいが、90°以外の角度であっても良い。θ=90°±15°の範囲であれば、測定を行うことができる。また、異なった2つのタイミングで計測するに際し、両者が同じ転炉傾動角度であると好ましいが、異なった転炉傾動角度θであってもかまわない。ただし、いずれの転炉傾動角度であっても、転炉傾動角度θの実績値を±0.1°の精度で正確に計測できることが必要である。   In the present invention, when the refractory profile is measured by the profile meter 8, the converter tilt angle θ is preferably 90 °, but may be an angle other than 90 °. Measurement can be performed within the range of θ = 90 ° ± 15 °. Further, when measuring at two different timings, it is preferable that both have the same converter tilt angle, but different converter tilt angles θ may be used. However, it is necessary that the actual value of the converter tilt angle θ can be accurately measured with an accuracy of ± 0.1 ° at any converter tilt angle.

前進位置33におけるプロフィールメーター8の配置位置は、傾転した転炉11の炉軸18と交わる位置であることが好ましいが、炉軸18から離れていても計測は可能である。炉軸からの距離が±300mmの範囲であれば十分に計測することができる。また、異なった2つのタイミングで計測するに際し、プロフィールメーター8の位置が同一であると好ましいが、異なった位置に配置してもかまわない。ただし、いずれの位置についても、プロフィールメーター8の位置が±1mmの精度で正確に計測できることが必要である。   The position of the profile meter 8 at the forward movement position 33 is preferably a position that intersects the furnace shaft 18 of the tilted converter 11, but measurement is possible even if it is away from the furnace shaft 18. If the distance from the furnace axis is within a range of ± 300 mm, sufficient measurement is possible. Further, when the measurement is performed at two different timings, it is preferable that the position of the profile meter 8 is the same, but it may be arranged at different positions. However, in any position, it is necessary that the position of the profile meter 8 can be accurately measured with an accuracy of ± 1 mm.

前進位置におけるプロフィールメーターの撮像中心方向については、炉軸18に平行であることが好ましいが、平行から外れていても良い。また、異なった2つのタイミングで計測するに際し、プロフィールメーターの撮像中心方向が異なっていても良い。
The imaging center direction of the profile meter at the advanced position is preferably parallel to the furnace axis 18, but may be deviated from parallel. In addition, when measuring at two different timings, the imaging center direction of the profile meter may be different.

後退位置34においても耐火物プロフィールを計測する場合、転炉傾動角度θ、プロフィールメーター8の配置位置、プロフィールメーター8の撮像中心方向に関して、上記前進位置33と同様の配慮が必要となる。   When the refractory profile is measured also at the retreat position 34, the same consideration as the advance position 33 is necessary with respect to the converter tilt angle θ, the arrangement position of the profile meter 8, and the imaging center direction of the profile meter 8.

300トン上底吹き転炉において、本発明を適用した。当該転炉11は、炉裏側32への90°傾転位置38において、炉軸18が炉床21の上方1300mmの位置となる。炉裏側32の炉床上の空間と転炉11との間には、防護壁23が設けられている。また防護壁23には、開閉可能な窓24が設けられている(図1参照)。   The present invention was applied in a 300 ton top-bottom converter. In the converter 11, the furnace shaft 18 is located at a position 1300 mm above the hearth 21 at a 90 ° tilt position 38 toward the furnace side 32. A protective wall 23 is provided between the space on the hearth of the hearth side 32 and the converter 11. The protective wall 23 is provided with a window 24 that can be opened and closed (see FIG. 1).

炉裏側32の炉床21からみて天井位置となる部位の鉄骨構造部分(建屋構築物22)に、本発明の架台2を固定した。また、架台2に移動装置3を設けた。移動装置3は、架台2側に設けたレール4上を移動台車5が直線的に前進後退する機構を採用している。移動台車5には、回動軸6を経由してアーム7を設け、アーム7の先端にプロフィールメーター8を配置している。アーム7は、電動シリンダーによって回動軸6まわりに回動できる。アーム7を回動軸6まわりに回動することにより、アーム7を測定位置35と待機位置37の間で移動することができる(図3、図5参照)。測定位置35と待機位置37の間に、準備位置36を有している(図5参照)。アーム7が測定位置35にあるとき、移動装置3の移動により、プロフィールメーター8を前進位置33と後退位置34に配置することができる(図4参照)。前進位置33、後退位置34ともに、プロフィールメーター8は、90°傾転位置38における炉軸18に沿った位置に配置される。90°傾転位置38における転炉の炉口12先端部とプロフィールメーター8との間の距離は、前進位置33において1400mm、後退位置34において4200mmとなる。   The gantry 2 of the present invention was fixed to a steel structure portion (building structure 22) at a position that becomes a ceiling position when viewed from the hearth 21 on the hearth side 32. Further, the moving device 3 is provided on the gantry 2. The moving device 3 employs a mechanism in which the moving carriage 5 linearly advances and retreats on the rail 4 provided on the gantry 2 side. The movable carriage 5 is provided with an arm 7 via a rotating shaft 6, and a profile meter 8 is disposed at the tip of the arm 7. The arm 7 can be rotated around the rotation axis 6 by an electric cylinder. By rotating the arm 7 around the rotation shaft 6, the arm 7 can be moved between the measurement position 35 and the standby position 37 (see FIGS. 3 and 5). A preparation position 36 is provided between the measurement position 35 and the standby position 37 (see FIG. 5). When the arm 7 is at the measurement position 35, the profile meter 8 can be disposed at the forward position 33 and the backward position 34 by the movement of the moving device 3 (see FIG. 4). In both the forward movement position 33 and the backward movement position 34, the profile meter 8 is arranged at a position along the furnace axis 18 at the 90 ° tilt position 38. The distance between the tip of the converter 12 at the 90 ° tilt position 38 and the profile meter 8 is 1400 mm at the forward position 33 and 4200 mm at the reverse position 34.

プロフィールメーター8として、レーザー距離計方式の市販のものを用いた。撮像範囲は、上下方向40、左右方向(傾動軸方向42)ともに110°の範囲である。前進位置33において、炉口12を通して炉内の耐火物表面の全体を観察することができる。一方、後退位置34において、防護壁23に設けた窓24を通して上下方向・左右方向ともに25°の範囲を観察可能であり、炉底部13の全体を観察することができる。   As the profile meter 8, a commercially available laser distance meter type was used. The imaging range is a range of 110 ° in both the vertical direction 40 and the horizontal direction (tilting axis direction 42). At the advanced position 33, the entire refractory surface in the furnace can be observed through the furnace port 12. On the other hand, at the retreat position 34, a range of 25 ° can be observed through the window 24 provided in the protective wall 23 in both the vertical direction and the horizontal direction, and the entire furnace bottom 13 can be observed.

プロフィールメーター8の停止位置精度は、前後左右上下いずれも±1mm以内であり、転炉傾動時の実際の傾動角度と計測した角度との誤差は±0.1°以内である。そのため、何ら基準点を設けることなく、炉内の耐火物プロフィールを、耐火物の厚み方向に、炉底部13で±7mm、炉腹部14で±7mm、炉上部15で±10mmの精度で測定することができる。   The accuracy of the stop position of the profile meter 8 is within ± 1 mm both in front, rear, left and right, and the error between the actual tilt angle and the measured angle when the converter tilts is within ± 0.1 °. Therefore, without providing any reference point, the refractory profile in the furnace is measured in the thickness direction of the refractory with an accuracy of ± 7 mm at the furnace bottom 13, ± 7 mm at the furnace belly 14, and ± 10 mm at the furnace top 15. be able to.

図5に示すように、アーム7を待機位置37(2点鎖線)とすると、炉裏側32の炉床21上で行われる通常の作業を支障なく行うことができる。準備位置36(実線)においては、出鋼中の作業であるスラグダーツ25を炉内溶鋼表面に投入する作業を行うことができる。測定位置35(2点鎖線)では、スラグダーツ投入作業を行うことができない。本実施例では、アーム7を準備位置36に配置し、転炉出鋼中においてアーム7を準備位置36から測定位置35(後退位置34)に移動し、90°傾転位置38のタイミングでプロフィールメーター8によって炉底部13の撮像を行い(図2(B))、直ちにアーム7を測定位置35から準備位置36に戻すまでの全作業を60秒以内に完了することができる。そのため、90°傾転位置38でプロフィールの測定を行って準備位置まで戻った後に、出鋼終了時のスラグダーツ投入作業を何ら遅滞なく行うことができる。以上のとおりであるから、プロフィールメーター8を後退位置34に配置して転炉炉底部13のプロフィールを計測するに際しては、転炉出鋼作業中に作業を行い、転炉のサイクルタイムに何ら影響を及ぼすことなく測定を完了することができる。   As shown in FIG. 5, when the arm 7 is set at the standby position 37 (two-dot chain line), normal work performed on the hearth 21 on the furnace side 32 can be performed without any trouble. In the preparation position 36 (solid line), the operation | work which throws in the slag dart 25 which is the operation | work in steeling out to the molten steel surface in a furnace can be performed. At the measurement position 35 (two-dot chain line), the slag dart charging operation cannot be performed. In the present embodiment, the arm 7 is disposed at the preparation position 36, the arm 7 is moved from the preparation position 36 to the measurement position 35 (retracted position 34) during the steelmaking in the converter, and is profiled at the timing of the 90 ° tilt position 38. The furnace 8 is imaged by the meter 8 (FIG. 2 (B)), and all the operations until the arm 7 is immediately returned from the measurement position 35 to the preparation position 36 can be completed within 60 seconds. Therefore, after the profile is measured at the 90 ° tilt position 38 and returned to the preparation position, the slag dart charging operation at the end of steelmaking can be performed without any delay. As described above, when measuring the profile of the converter bottom 13 by placing the profile meter 8 at the retreat position 34, the work is performed during the converter steelmaking operation, and the cycle time of the converter is affected. The measurement can be completed without affecting.

転炉の出鋼と排滓が終了し、次ヒートの原料装入までに若干の時間を割くことが可能であるタイミングをとらえ、プロフィールメーター8を前進位置33に配置した測定を行う。排滓完了後に転炉11を炉裏側の90°傾転位置38に傾動し、炉裏側32の防護壁23の窓24を開とし、プロフィールメーター8を前進位置33に配置する(図2(A))。この状態で撮像を行うことにより、炉内の耐火物表面の全体を撮像範囲43とし、耐火物プロフィールを計測することが可能である。出鋼と排滓を終了しているので、耐火物表面が溶鋼やスラグで覆われておらず、すべての表面が露出しており、撮像が可能である。このような測定を行う場合でも、転炉のサイクルタイムに及ぼす影響はせいぜい2分以内に抑えることができる。   Taking the timing at which it is possible to devote some time until the raw material charging of the next heat is completed after the steel is discharged and discharged from the converter, the measurement is performed with the profile meter 8 placed at the forward position 33. After completion of the discharge, the converter 11 is tilted to the 90 ° tilt position 38 on the furnace side, the window 24 of the protective wall 23 on the furnace side 32 is opened, and the profile meter 8 is disposed at the advance position 33 (FIG. 2 (A )). By performing imaging in this state, the entire refractory surface in the furnace can be set as the imaging range 43 and the refractory profile can be measured. Since the steel is discharged and discharged, the surface of the refractory is not covered with molten steel or slag, and all surfaces are exposed, and imaging is possible. Even when such a measurement is performed, the influence on the cycle time of the converter can be suppressed within 2 minutes at most.

まず、転炉のウェア煉瓦を築造した直後の耐火物プロフィールを、本発明装置によって測定し(図2(A))、初期プロフィールとして記録する。次に、転炉のヒート毎の出鋼時に、プロフィールメーター8を後退位置34に配置した上で炉底部13の耐火物プロフィールを測定する(図6(B))。初期プロフィールとの耐火物厚み差を算出し、耐火物損耗量として2次元マップ上に表示した。さらに、10ヒートに1回の割合で、防護壁23の窓24を開き、プロフィールメーター8を前進位置33に配置した上で炉内の全表面について耐火物プロフィールを測定し(図6(A))、同じく初期プロフィールとの耐火物厚み差を算出し、耐火物損耗量として2次元マップ上に表示した。   First, the refractory profile immediately after building the converter brick is measured by the apparatus of the present invention (FIG. 2A) and recorded as the initial profile. Next, at the time of steel output for each heat of the converter, the refractory profile of the furnace bottom portion 13 is measured after the profile meter 8 is disposed at the retreat position 34 (FIG. 6B). The refractory thickness difference from the initial profile was calculated and displayed as a refractory wear amount on a two-dimensional map. Further, the window 24 of the protective wall 23 is opened at a rate of once per 10 heats, and the refractory profile is measured for the entire surface in the furnace after the profile meter 8 is disposed at the advance position 33 (FIG. 6A). ), Similarly, the difference in thickness of the refractory from the initial profile was calculated and displayed on the two-dimensional map as the amount of refractory wear.

表示されたマップ上において、耐火物損耗量が部分的に進行している部位が見出された場合には、当該進行している部位について集中的に、補修用の耐火物を吹き付けることによって補修を行い、損耗の進行を抑えることができた。損耗が進行していない部位への無駄な耐火物吹き付けを防止できるので、補修用耐火物の使用原単位を削減した上で、必要な耐火物寿命を確保することができた。   When a part where the amount of refractory wear is partially advanced is found on the displayed map, repair is performed by spraying a refractory for repair in a concentrated manner on the part where the refractory wears. It was possible to suppress the progress of wear. Since it was possible to prevent wasteful refractory spraying on parts where wear did not progress, the necessary refractory life could be ensured while reducing the basic unit of refractory used for repair.

1 転炉耐火物プロフィール測定装置
2 架台
3 移動装置
4 レール
5 移動台車
6 回動軸
7 アーム
8 プロフィールメーター
11 転炉
12 炉口
13 炉底部
14 炉腹部
15 炉上部
16 耐火物
17 炉内側表面
18 炉軸
19 傾動軸
20 出鋼口
21 炉床
22 建屋構築物
23 防護壁
24 窓
25 スラグダーツ
26 スラグダーツ投入装置
31 炉前側
32 炉裏側
33 前進位置
34 後退位置
35 測定位置
36 準備位置
37 待機位置
38 90°傾転位置
39 炉体原点
40 高さ方向
41 前後方向
42 傾動軸方向
43 撮像範囲
θ 転炉傾動角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Converter refractory profile measuring apparatus 2 Mounting frame 3 Moving apparatus 4 Rail 5 Moving carriage 6 Rotating shaft 7 Arm 8 Profile meter 11 Converter 12 Furnace port 13 Furnace bottom part 14 Furnace part 15 Furnace upper part 16 Refractory 17 Furnace inner surface 18 Furnace shaft 19 Tilt shaft 20 Steel outlet 21 Furnace 22 Building structure 23 Protective wall 24 Window 25 Slag darts 26 Slag dart charging device 31 Furnace side 32 Furnace side 33 Advance position 34 Retreat position 35 Measurement position 36 Preparation position 37 Standby position 38 90 ° tilt position 39 Furnace body origin 40 Height direction 41 Front-rear direction 42 Tilt axis direction 43 Imaging range θ Converter tilt angle

Claims (3)

転炉の耐火物炉内側表面形状(以下「耐火物プロフィール」という。)を測定する装置であって、
転炉からの出鋼時に転炉炉口が傾転する側(以下「炉裏側」という。)の建屋構築物に固定された架台と、2次元の撮像範囲の各撮像部位において撮像対象までの距離を計測することのできる形状測定装置(以下「プロフィールメーター」という。)と、前記架台に接続された移動装置であって、前記プロフィールメーターを前進位置と後退位置との間で移動させる移動装置とを有し、
前記前進位置は、転炉の炉口を炉裏側に傾転したときに前記プロフィールメーターによって炉口を通して転炉炉内の耐火物炉内側表面形状の一部又は全部を観察可能な位置であって、前進位置は後退位置よりもプロフィールメーターと炉口との距離が近接する位置であることを特徴とする転炉耐火物プロフィール測定装置。
An apparatus for measuring a refractory furnace inner surface shape (hereinafter referred to as “refractory profile”) of a converter,
The stand fixed to the building structure on the side where the converter furnace tilts when steel is output from the converter (hereinafter referred to as the “furnace side”), and the distance to the imaging target in each imaging region of the two-dimensional imaging range A shape measuring device (hereinafter referred to as a “profile meter”) that can measure the position, and a moving device connected to the gantry, the moving device moving the profile meter between a forward position and a backward position; Have
The forward position is a position at which part or all of the refractory furnace inner surface shape in the converter furnace can be observed through the furnace port by the profile meter when the furnace port of the converter is tilted to the furnace back side. The converter refractory profile measuring device, wherein the forward position is a position where the distance between the profile meter and the furnace port is closer than the backward position.
前記後退位置は、転炉の炉口を炉裏側に傾転したときに前記プロフィールメーターによって炉口を通して転炉炉内の耐火物炉内側表面形状の一部を観察可能な位置であることを特徴とする請求項1に記載の転炉耐火物プロフィール測定装置。   The retracted position is a position where a part of the refractory furnace inner surface shape in the converter furnace can be observed through the furnace port by the profile meter when the furnace port of the converter is tilted to the furnace back side. The converter refractory profile measuring apparatus according to claim 1. 請求項1又は請求項2に記載の転炉耐火物プロフィール測定装置を用いた転炉耐火物プロフィール測定方法であって、
異なった2つのタイミングにおいて、転炉炉口を炉裏側に傾転し、前記前進位置と後退位置の一方又は両方において前記プロフィールメーターを用いて転炉の耐火物プロフィールを計測し、2つのタイミングの耐火物プロフィールを対比することによって2つのタイミング間での耐火物の厚み増減量を評価することを特徴とする転炉耐火物プロフィール測定方法。
A converter refractory profile measuring method using the converter refractory profile measuring device according to claim 1 or 2,
At two different timings, the converter throat is tilted to the back of the furnace, and the refractory profile of the converter is measured using the profile meter at one or both of the forward position and the backward position. A method of measuring a refractory profile of a converter, comprising evaluating a thickness increase / decrease amount of the refractory between two timings by comparing the refractory profiles.
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