特許 7095928 マイクロ波レベル計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-27

(45)【発行日】2022-07-05

(54)【発明の名称】マイクロ波レベル計

(51)【国際特許分類】

   C21C 1/06 20060101AFI20220628BHJP

   C21B 7/14 20060101ALI20220628BHJP

【ＦＩ】

C21C1/06

C21B7/14

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021206105

(22)【出願日】2021-12-20

【審査請求日】2022-02-18

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146238

【氏名又は名称】株式会社マツシマメジャテック

(74)【代理人】

【識別番号】100104776

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100119194

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 明夫

(72)【発明者】

【氏名】中村 公朋

(72)【発明者】

【氏名】岩本 隆志

(72)【発明者】

【氏名】井上 大輔

【審査官】松岡 徹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１７７１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８１２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０９７６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１７８２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１７２１８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２１Ｃ １／００－ ３／００

Ｇ０１Ｓ ７／００－ ７／４２

Ｇ０１Ｓ １３／００－ １３／９５

Ｇ０１Ｆ ２３／００

Ｇ０１Ｃ ３／００－ ３／３２

Ｇ０１Ｖ １／００－ ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高炉内で鋳床の下方に配置されるトピードカー若しくは溶銑鍋の受銑量、又は鉱滓鍋の鉱滓量を検出するために使用されるマイクロ波レベル計であって、
前記鋳床の内部又は下面に配設され、マイクロ波の発信と該マイクロ波の反射波の受信を制御するマイクロ波制御部と、
前記鋳床の内部又は下面に配設され、直線部及び該直線部の先端に下方に９０°折曲されたベンド部とを有し、その内部空間に前記マイクロ波を伝送させる導波管と、
前記導波管のベンド部の下方先端に下向きの状態で、前記トピードカー、前記溶銑鍋、又は前記鉱滓鍋の液面に対して前記マイクロ波を放射するとともに、放射した前記マイクロ波の反射波を受けるアンテナ部と、を備え、
前記マイクロ波制御部から送信された前記マイクロ波を前記導波管により案内され、前記アンテナ部から前記トピードカー、前記溶銑鍋、又は前記鉱滓鍋の前記液面に向けて放射され、該放射により反射した前記マイクロ波を前記導波管によって前記マイクロ波制御部に導くことによって、前記高炉内で前記鋳床の下方に配置される前記トピードカー若しくは前記溶銑鍋の前記受銑量、又は前記鉱滓鍋の前記鉱滓量を検出し、
前記導波管の周囲に、前記マイクロ波制御部と前記直線部との接続部分から前記ベンド部の下方の先端までを保護する保護パイプと、
前記アンテナ部の下方に着脱可能に配設され、前記アンテナ部の開口部を閉塞した状態で前記アンテナ部を熱並びに粉塵及び溶銑飛散の直撃から保護する防熱板と、
空気を圧縮することによって前記空気を冷却し、冷風を供給するエアクーラーと、
前記マイクロ波制御部を密閉して囲むように備え付けられ、前記エアクーラーから前記冷風が供給される冷却ボックスと、を備え、
前記導波管には開口が形成され、
前記エアクーラーから供給された前記冷風が前記冷却ボックスに導かれ、さらに、前記冷却ボックスから前記保護パイプの内部へ供給された前記冷風が、前記開口を通じて前記保護パイプの内部から前記導波管の内部に導かれ、前記導波管の内部を通じて前記アンテナ部へ導かれ、前記アンテナ部の前記開口部の隙間から前記冷風が開放されることにより前記アンテナ部の内部への粉塵の侵入を防ぐように構成されている
ことを特徴とするマイクロ波レベル計。

【請求項2】

前記保護パイプの長手方向途中に前記導波管を下方から支える支持部が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波レベル計。

【請求項3】

前記保護パイプの長手方向途中に前記導波管の点検をするための点検窓が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマイクロ波レベル計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロ波を発信してから、発信したマイクロ波の反射波を受信するまでに要した時間に基づいて測定物までの距離を換算し、換算した距離から測定物の量を計測するマイクロ波レベル計に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の発明のように、高炉においてトピードカーや溶銑鍋、鉱滓鍋の上方に位置する床面に配設されるマイクロ波距離計における、作業用車両や作業員の往来の妨げを解消し、保守時の分解や組み直し作業を軽減でき、さらに検出精度の向上を図る技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１７８２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、高炉などにおけるマイクロ波距離計について、作業用車両や作業員の往来の妨げを解消することはできるが、作業の軽減や検出精度の向上を図ることが困難である。すなわち、マイクロ波送受信機から発信されるマイクロ波は、反射板で反射されてトピードカーや溶銑鍋へと送られるが、反射板とガイドパイプとに間隙が設けられていることもあり、高温や水蒸気、粉塵などの外部環境の影響を受け外乱が生じやすく、適切に被検出物を検出することが難しい。また、反射板によってマイクロ波が適切に反射されるように、ガイドパイプに配設されている反射板の傾きを調整する必要があり、この調整には多くの時間を要し、作業員の負担も大きくなる。

【0005】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高炉などにおいて、作業用車両や作業員の往来の妨げを解消するだけでなく、作業員の作業負担の軽減を図り、測定の精度をより向上させたマイクロ波レベル計を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、高炉内で鋳床の下方に配置されるトピードカー若しくは溶銑鍋の受銑量、又は鉱滓鍋の鉱滓量を検出するために使用されるマイクロ波レベル計であって、前記鋳床の内部又は下面に配設され、マイクロ波の発信と該マイクロ波の反射波の受信を制御するマイクロ波制御部と、前記鋳床の内部又は下面に配設され、直線部及び該直線部の先端に下方に９０°折曲されたベンド部とを有し、その内部空間に前記マイクロ波を伝送させる導波管と、前記導波管のベンド部の下方先端に下向きの状態で、前記トピードカー、前記溶銑鍋、又は前記鉱滓鍋の前記液面に対して前記マイクロ波を放射するとともに、放射した前記マイクロ波の反射波を受けるアンテナ部と、を備え、前記マイクロ波制御部から送信された前記マイクロ波を前記導波管により案内され、前記アンテナ部から前記トピードカー、前記溶銑鍋、又は前記鉱滓鍋の液面に向けて放射され、該放射により反射した前記マイクロ波を前記導波管によって前記マイクロ波制御部に導くことによって、前記高炉内で前記鋳床の下方に配置される前記トピードカー若しくは前記溶銑鍋の前記受銑量、又は前記鉱滓鍋の前記鉱滓量を検出し、前記導波管の周囲に、前記マイクロ波制御部と前記直線部との接続部分から前記ベンド部の下方の先端までを保護する保護パイプと、前記アンテナ部の下方に着脱可能に配設され、前記アンテナ部の開口部を閉塞した状態で前記アンテナ部を熱並びに粉塵及び溶銑飛散の直撃から保護する防熱板と、空気を圧縮することによって前記空気を冷却し、冷風を供給するエアクーラーと、前記マイクロ波制御部を密閉して囲むように備え付けられ、前記エアクーラーから前記冷風が供給される冷却ボックスと、を備え、前記導波管には開口が形成され、前記エアクーラーから供給された前記冷風が前記冷却ボックスに導かれ、さらに、前記冷却ボックスから前記保護パイプの内部へ供給された前記冷風が、前記開口を通じて前記保護パイプの内部から前記導波管の内部に導かれ、前記導波管の内部を通じて前記アンテナ部へ導かれ、前記アンテナ部の前記開口部の隙間から前記冷風が開放されることにより前記アンテナ部の内部への粉塵の侵入を防ぐように構成されていることを特徴とする。

【0009】

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の構成に加えて、前記保護パイプの長手方向途中に前記導波管を下方から支える支持部が設けられていることを特徴とする。

【0010】

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の構成に加えて、前記保護パイプの長手方向途中に前記導波管の点検をするための点検窓が設けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の発明によれば、作業用車両や作業員の往来の妨げを解消するのはもちろんのこと、マイクロ波レベル計に反射板を用いず、導波管の先端にある９０°ベンドが接続されているため、外部環境の影響を受けにくく外乱が生じにくいので、検出精度の向上を図ることができるだけでなく、反射板の傾きを調整する必要がないため、作業員の作業負担を軽減することができる。

【0012】

請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、アンテナ部の下方に配設され、前記マイクロ波レベル計の開口部を閉塞する防熱板が備えられているため、高温度である溶銑の影響によって計測の誤作動を防止できるとともに、高温によるアンテナ部の故障や誤検知などを防止することによって、高い精度での検出を維持することができる。

【0013】

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、導波管の周囲に保護パイプを備えているため、導波管及びアンテナ部に対して熱から保護したり、粉塵や溶銑飛散等の異物の直撃から保護することができるだけでなく、マイクロ波制御部からアンテナ部に対して冷風を供給することができる。

【0014】

請求項４の発明によれば、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、前記保護パイプの長手方向途中に前記導波管を下方から支える支持部が設けられているため、導波管や導波管に用いられているネジなどの取付部材の負担を軽減することができる。

【0015】

請求項５の発明によれば、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、保護パイプの長手方向途中に導波管の点検をするための点検窓が設けられているため、保護パイプの撓みなどの状況を確認することができ、作業員が導波管や保護パイプの点検、保守などにおける作業の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】この発明の実施の形態に係るマイクロ波レベル計１の全体構造と、マイクロ波レベル計１が鋳床４１に配設されていることを示す模式図である。

【図2】この発明の実施の形態に係るマイクロ波レベル計１に備えられている防熱板５の取り外し方のフローの例を示す図である。

【図3】この発明の実施の形態に係るマイクロ波レベル計１が備える支持部２１の構造を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

この発明の実施の形態について、図１から図３までを用いて説明する。

【0018】

図１は、この発明の実施の形態に係るマイクロ波レベル計１の全体構造と、マイクロ波レベル計１が鋳床４１に配設されていることを示す模式図である。

【0019】

マイクロ波レベル計１は、鋳床４１の内部に配設され、マイクロ波の発信とマイクロ波の反射波の受信を制御するマイクロ波制御部２と、鋳床４１の内部に配設され、直線部３ａ及び直線部３ａの先端に下方に９０°折曲されたベンド部３ｂとを有し、その内部空間にマイクロ波を伝送させる導波管３と、ベンド部３ｂの下方先端に下向きの状態で、トピードカー４２、溶銑鍋又は鉱滓鍋の液面４３に対してマイクロ波を放射するとともに、放射した前記マイクロ波の反射波を受けるアンテナ部４と、を備えている。マイクロ波レベル計１によって、マイクロ波制御部２から送信されたマイクロ波が導波管３により案内され、アンテナ部４からトピードカー４２、溶銑鍋又は鉱滓鍋の液面４３に向けて放射され、放射により反射したマイクロ波を導波管３によってマイクロ波制御部２に導くことによって、高炉内で鋳床４１の下方に配置されるトピードカー４２若しくは溶銑鍋の受銑量、又は鉱滓鍋の鉱滓量を検出することを特徴とする。

【0020】

そのマイクロ波レベル計１には、アンテナ部４の下方に配設され、マイクロ波レベル計１の開口部４ａを閉塞する防熱板５を備えている。

【0021】

そのマイクロ波レベル計１は、導波管３を熱などから保護するために導波管３の周囲に保護パイプ６を備えている。保護パイプ６は、中間保護パイプ６ａと先端保護パイプ６ｂとを有している。

【0022】

中間保護パイプ６ａの長手方向途中に導波管３を点検するための点検窓部７と、導波管３を下方から支える支持部２１が設けられている。点検窓部７と支持部２１の詳細は、後述する。

【0023】

さらに、マイクロ波レベル計１は、マイクロ波制御部２を密封して囲むように備え付けられている冷却ボックス８と、冷却ボックス８に冷却された空気を供給するエアクーラー９を備えている。

【0024】

マイクロ波制御部２は、マイクロ波の発信と反射されたマイクロ波の受信を制御する。具体的には、マイクロ波制御部２から発信されるマイクロ波は、水平方向に設置されている直線部３ａを伝送し、ベンド部３ｂによって９０°下方に伝送し、防熱板５を透過して、アンテナ部４によってトピードカー４２、溶銑鍋又は鉱滓鍋の液面４３に向けて放射される。放射され、液面４３で反射されたマイクロ波は、防熱板５を透過して、ベンド部３ｂ及び直線部３ａを通じて伝送され、導波管３によってマイクロ波制御部２に導かれて、マイクロ波制御部２が受信する。

【0025】

導波管３は、一般には、中空の金属の管で、この中をマイクロ波が伝送する。導波管３は、直線部３ａとベンド部３ｂとを有し、ベンド部３ｂは、直線部３ａの先端が下方に９０°折曲されている。

【0026】

直線部３ａは、マイクロ波制御部２から発信されるマイクロ波がアンテナ部４から放射されるよう、ベンド部３ｂに対して、伝送するとともに、液面４３によって反射されたマイクロ波が、ベンド部３ｂから直線部３ａを通じてマイクロ波制御部２で受信されるように伝送する。直線部３ａは、一本の長い直線状の導波管を用いてもよいし、複数の直線状の導波管を接続することによって構成されてもよい。

【0027】

ベンド部３ｂは、直線部３ａの先端が下方に９０°折曲された構成となっており、直線部３ａと同様、マイクロ波制御部２から発信されるマイクロ波がアンテナ部４から放射されるよう、直線部３ａから伝送されるとともに、反射されたマイクロ波が、直線部３ａを通じてマイクロ波制御部２で受信されるように伝送する。

【0028】

アンテナ部４の材質は、錆に強い金属、たとえばステンレスが好ましく、安全性が高くさらに耐食性も高いＳＵＳ３１６Ｌ（オーステナイト系ステンレスの一種）を用いることが好ましい。

【0029】

アンテナ部４は、アンテナ部４の下方に開口部４ａが形成され、導波管３を通じて伝送されたマイクロ波をトピードカー４２、溶銑鍋又は鉱滓鍋の液面４３に向けて放射する。この際、マイクロ波は、防熱板５を透過してトピードカー４２、溶銑鍋又は鉱滓鍋の液面４３に向けて放射される。図１に示すアンテナ部４は、ホーンアンテナの形状となっているが、パラボラアンテナなどでもよい。

【0030】

防熱板５は、生体溶解性繊維（たとえば、アルカリアースシリケートウール（ＡＥＳウール））を真空成形した高温用断熱ボードからなる板状のものである。

【0031】

防熱板５は、アンテナ部４を熱から保護したり、粉塵の付着防止や測定物からの遮熱、粉塵や溶銑飛散等の異物の直撃から保護する。

【0032】

上記のとおり、アンテナ部４から放射されるマイクロ波は、防熱板５を透過するが、防熱板の成分、密度によりマイクロ波の透過率が異なり、溶銑４４などの計測に影響を及ぼす可能性があるため、最適な素材を選定する必要がある。たとえば、ガラス入り繊維が含有された素材は、防熱板５には適さない。これらの防熱板５の機能を有するのであれば、上記のような材質や構造に限られない。

【0033】

防熱板５は、アンテナ部４を熱などから保護するために開口部４ａを閉塞している。本明細書においては、防熱板５が脱着可能なものとして説明する。なお、防熱板５をメンテナンスする際には防熱板５を取り外して、アンテナ部４の開口部４ａを開放する必要があるので、その詳細を図２において説明する。

【0034】

図２は、この発明の実施の形態に係るマイクロ波レベル計１に備えられている防熱板５の取り外し方のフローの例を示す図である。

【0035】

マイクロ波レベル計１は、アンテナ部４の下方に備えられている開口部４ａを防熱板５によって閉塞している。これは、上記のとおり、アンテナ部４を熱から保護したり、粉塵や溶銑飛散等の異物の直撃から保護するためである。

【0036】

防熱板５は、定期的にメンテナンスを行う必要があり、その際には防熱板５を取り外して行う場合がある。これは、測定場所の環境によって多くの粉塵が舞い、液面４３からの飛散があることによって、防熱板５の表面が粉塵や飛散物で汚損、損傷してしまった結果、防熱板５のマイクロ波の透過率が下がり、マイクロ波レベル計１が受銑量などを正確に検出する際に影響を及ぼすことがあるためである。

【0037】

そこで、防熱板５の取り外し方の例について、図２を用いて説明をする。まず、図２（ａ）に示すとおり、ロック片５ａがスリット４１ａに挿入されているので、取外し治具３１を防熱板５と一体に形成されている筒状部５ｂの上方から差し込み、下方に嵌入する。

【0038】

次に、図２（ｂ）に示すとおり、取外し治具３１を筒状部５ｂに嵌入させた後に、取外し治具３１を筒状部５ｂが有する溝状部５ｃに沿って回転させ、取外し治具３１を筒状部５ｂに咬合させる。

【0039】

図２（ｃ）に示すとおり、取外し治具３１を筒状部５ｂに咬合させた後、取外し治具３１を持ち上げることによって、ロック片５ａがスリット４１ａから上方に上げられることによって係止状態が解除され、図２（ｃ）の矢印に示すように横にスライドすることによって、筒状部５ｂと一体になっている防熱板５を持ち上げることができる。防熱板５が持ち上げられた状態のまま筒状部５ｂに嵌入された取外し治具３１を引き抜くことによって、防熱板５も同時に引き抜くことができる。

【0040】

防熱板５のメンテナンスが完了した際には、上記とは逆の手順に従って、アンテナ部４の開口部４ａを閉塞すればよい。

【0041】

図１に示す保護パイプ６は、中間保護パイプ６ａと先端保護パイプ６ｂとを有している。保護パイプ６は、ＳＳ４００（一般構造用圧延鋼板の一種）やＳＵＳ３０４（オーステナイト系ステンレスの一種）を用いた薄板溶接構造とすることが好ましい。

【0042】

保護パイプ６は、熱や粉塵、溶銑飛散等の異物から導波管３を保護するほか、マイクロ波レベル計１の構造全体の剛性を確保する。また、保護パイプ６は、アンテナ部４の冷却や外気を舞う粉塵のアンテナ部４内への侵入を防止することを目的として、マイクロ波制御部２からアンテナ部４に対して冷風を送るための通路を確保している。なお、これらの保護パイプ６の機能を有するのであれば、上記のような材質や構造に限られない。

【0043】

点検窓部７は、中間保護パイプ６ａの長手方向途中に設けられている。点検窓部７は、開閉可能で鋼板製の板状の部材が、板状の鋼板の枠体によって囲まれていることにより構成されている。点検窓部７は、中間保護パイプ６ａの長手方向に向かって側面に設けられており、点検窓部７を開放することによって、中間保護パイプ６ａの内部を目視できる。たとえば、直線部３ａが一本の長い直線状の導波管から構成されている場合には、導波管３の撓みや、ネジなどの取付部材などの状況を確認する際に使用することができる。また、直線部３ａが複数の直線状の導波管から構成されている場合には、一の導波管と他の導波管とがネジなどの取付部材で接続されているため、点検窓部７によって点検時などにネジなどの取付部材の緩みが確認できれば、点検窓部７を開放して、ネジなどの取付部材の調整を行うことができ、容易に保守をすることができる。点検窓部７を備えることによって、直線部３ａの保守の負担を軽減するだけでなく、直線部３ａの経年劣化の早期発見や、直線部３ａの接続状況などを定期的に点検することができるため、事故を未然に防ぐことが可能になる。

【0044】

なお、図１において、マイクロ波レベル計１には２つの点検窓部７が設けられているが、直線部３ａが複数の直線状の導波管から構成さている場合には、一の直線状の導波管と他の直線状の導波管との接続部分と同数の点検窓部７を備えてもよいし、同数を超える点検窓部７を備えてもよい。

【0045】

図３を用いて、支持部２１の構造について説明をする。

【0046】

支持部２１は、ＳＳ４００（一般構造用圧延鋼板の一種）やＳＵＳ３０４（オーステナイト系ステンレスの一種）を用いた薄板溶接構造とすることが好ましい。支持部２１は、板状の鋼板と、鋼板からなる逆Ｌ字状の支持部材２１ａとが、一体的に構成されている。

【0047】

支持部２１は、支持部２１が備えている逆Ｌ字状の支持部材２１ａが直線部３ａを下面から支持するとともにバンド等で固定することによって導波管３及び導波管３に用いられているネジなどの取付部材の負担の軽減を図る部材であり、支持部２１が中間保護パイプ６ａを貫通して直線部３ａを固定することによって、導波管３を支持することができる。また、直線部３ａは、上記のとおり、支持部２１によって下面から指示して固定されているため、側面に備えられている点検窓部７を開放して、中間保護パイプ６ａを目視し、点検をすることができる。支持部２１は、直線部３ａが複数の直線状の導波管が接続されていることにより構成されている場合には、一の導波管と他の導波管とを接続しているネジなどの取付部材の負担の軽減も図っている。支持部２１は、これらの機能を有するのであれば上記のような材質や構造に限られない。

【0048】

図１に示す冷却ボックス８は、マイクロ波制御部２を密封して囲むように備え付けられ、エアクーラー９から冷却された空気が供給され、マイクロ波制御部２を冷却し放熱を促す。さらに、マイクロ波制御部２に案内された冷風は、保護パイプ６との間に設けられている冷却ボックス８が有する空気穴（図示せず）から保護パイプ６へ案内される。保護パイプ６に案内された冷風は、導波管３を冷却し放熱を促す。冷風は、さらに保護パイプ６から直線部３ａ又はベンド部３ｂの側面に備えられた直径４ｍｍから６ｍｍ程度の、高温や水蒸気、粉塵などの外部環境の影響を受けて外乱が生じない程度の大きさの開口を通じて、アンテナ部４から開放される。アンテナ部４の開口部４ａは、防熱板５によって閉塞されているため、開口部４ａと、防熱板５との間の隙間から冷風が外部に開放される。冷風がアンテナ部４から開放されることによって、アンテナ部４の冷却を図るだけでなく、外気を舞う粉塵のアンテナ部４内への侵入を防熱板５とともに防止することができる。冷却ボックス８は、これらの機能を有するものであれば、公知のものでよい。

【0049】

エアクーラー９は、供給口（図示せず）から供給された空気を圧縮することによって空気を冷却し、冷却された空気を冷却ボックス８に供給する。エアクーラー９は、供給された空気を冷却し、冷却された空気を冷却ボックス８に供給することができる機能があれば、公知のものでよい。

【0050】

鋳床４１は、溶銑樋等を設置した作業床であり、図１に示すマイクロ波レベル計１は、鋳床４１の内部に配設されているが、鋳床４１の下面に配設をしてもよい。

【0051】

トピードカー４２には、傾注樋４５を介して、溶銑樋（図示せず）から溶銑４４が供給されている。液面４３は、溶銑４４の表面をいう。なお、図１には、トピードカー４２が記載されているが、トピードカー４２に代えて、溶銑鍋などの受銑容器や鉱滓鍋を用いてもよい。

【0052】

ここで、マイクロ波レベル計１の作用について説明をする。マイクロ波制御部２が発信したマイクロ波は、直線部３ａを伝送し、ベンド部３ｂによって９０°下方に伝送し、アンテナ部４を通じて、防熱板５を透過し、トピードカー４２の液面４３に向けて放射される。アンテナ部４を通じて放射されたマイクロ波は、液面４３によって反射し、反射したマイクロ波は、防熱板５を透過し、アンテナ部４から導波管３を通じて伝送され、マイクロ波制御部２が受信する。マイクロ波制御部２は、マイクロ波の発信から反射されたマイクロ波の受信までに要した時間に基づいて、アンテナ部４から液面４３までの距離を計測し、計測した距離に基づいて、受銑量を検出することができる。

【0053】

なお、マイクロ波レベル計１は、上記と同様の手段によって、トピードカー４２の受銑量だけでなく、溶銑鍋の受銑量や鉱滓鍋の鉱滓量を検出することができる。

【0054】

次に、マイクロ波レベル計１の効果について説明をする。マイクロ波レベル計１によって、作業用車両や作業員の往来の妨げを解消することができる。

【0055】

導波管３は、マイクロ波が外部空間に放散することなく伝送するため、同軸ケーブル等で伝送する方法を除き、伝送損失がほかの伝送線路に比べて小さい。また、図１に示しているとおり、マイクロ波レベル計１は、反射板を用いず、直線部３ａとベンド部３ｂとからなる導波管３によってマイクロ波が伝送されているため、外部環境の影響を受けにくく外乱が生じにくい。そのため、マイクロ波レベル計１は、溶銑４４の検出精度の向上を図ることができる。

【0056】

また、マイクロ波レベル計１は、直線部３ａとベンド部３ｂとからなる導波管３を用いていて、ベンド部３ｂが下方に９０°折曲している。そのため、マイクロ波レベル計１は、マイクロ波制御部２から発信されたマイクロ波がベンド部３ｂによって下方９０°に伝送するため、反射板を備える必要がなく、反射板の傾きを調整するなどの作業が生じないので、マイクロ波レベル計１のメンテナンスの負担が軽減される。

【0057】

マイクロ波レベル計１のアンテナ部４の開口部４ａを閉塞する防熱板５を備えているため、アンテナ部４を熱から保護したり、高温である溶銑４４によってアンテナ部４の故障や誤検知を防止することができる。

【0058】

マイクロ波レベル計１は、導波管３の周囲に保護パイプ６を備えているため、導波管３やアンテナ部４に対する熱や異物の直撃から保護することができる。さらには、冷却ボックス８から供給された冷風によってマイクロ波制御部２は冷却される。そして、マイクロ波制御部２から保護パイプ６を通じてアンテナ部４に対して冷風を供給することによって、導波管３を冷却し放熱を促すだけでなく、アンテナ部４の冷却を図り、外気を舞う粉塵のアンテナ部４内への侵入を防熱板５とともに防止することができる。

【0059】

また、マイクロ波レベル計１は、中間保護パイプ６ａの長手方向途中に支持部２１が設けられているため、支持部２１と一体的に構成されている逆Ｌ字状の支持部材２１ａが直線部３ａを下面から支持するとともにバンド等で固定することによって導波管３や導波管３に用いられているネジなどの取付部材の負担の軽減を図ることができる。

【0060】

さらには、マイクロ波レベル計１は、中間保護パイプ６ａの長手方向途中に点検窓部７が設けられているため、点検窓部７を開放することによって、保護パイプ６の点検、保守が容易にできる。

【0061】

上記実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。

【符号の説明】

【0062】

１・・・マイクロ波レベル計
２・・・マイクロ波制御部
３・・・導波管
３ａ・・・直線部
３ｂ・・・ベンド部
４・・・アンテナ部
４ａ・・・開口部
５・・・防熱板
５ａ・・・ロック片
５ｂ・・・筒状部
５ｃ・・・溝状部
６・・・保護パイプ
６ａ・・・中間保護パイプ
６ｂ・・・先端保護パイプ
７・・・点検窓部
８・・・冷却ボックス
９・・・エアクーラー
２１・・・支持部
２１ａ・・・支持部材
３１・・・取外し治具
４１・・・鋳床
４１ａ・・・スリット
４２・・・トピードカー
４３・・・液面
４４・・・溶銑
４５・・・傾注樋

【要約】

【課題】高炉等において、作業員の作業負担の軽減を図るとともに、計測の精度をより向上させたマイクロ波レベル計を提供する。
【解決手段】マイクロ波レベル計であって、鋳床の内部等に配設され、マイクロ波の発信とマイクロ波の反射波の受信を制御するマイクロ波制御部と、鋳床の内部等に配設され、直線部及び直線部の先端に下方に９０°折曲されたベンド部とを有し、その内部空間にマイクロ波を伝送させる導波管と、導波管のベンド部の下方先端に下向きの状態で、トピードカー等の液面に対してマイクロ波を放射するとともに、放射したマイクロ波の反射波を受けるアンテナ部と、を備え、マイクロ波制御部から送信されたマイクロ波を導波管により案内され、アンテナ部からトピードカー等の液面に向けて放射され、放射により反射したマイクロ波を導波管によってマイクロ波制御部に導くことによって、高炉内で鋳床の下方に配置されるトピードカー等の受銑量等を検出することを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】