(57)【要約】  本発明の方法は、容器１底部を通って攪拌ガスを導入すること、容器にまたはその支持枠に固定された少なくとも１つのセンサによって測定可能な機械的振動を受信すること、このようにして検知された振動信号をハイパスフィルタ１３ａによっておよび好ましくはローパスフィルタ１３ｂによってフィルタリングすること、デジタルである、容器振動応答で較正された第２のフィルタリングを受けさせるために前記振動信号をサンプリングおよびデジタル化１５すること、前記応答をシークエンス化すること、各シークエンスに時間移動二乗平均の計算１７を受けさせること、そこから測定された振動信号の全体実効値ＲＭＳ（平方二乗平均）を抽出することを含み、前記実効値が、容器に供給される攪拌ガス流速を制御するために使用される。前記発明は、製鋼所レードル、転炉、ＲＨプロセス、電気アーク炉などの攪拌スタンドのために使用されることができる。
2008504133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レードル内、または別の同様の冶金容器内での金属浴のバブリングの振動制御の方法であり、それによって、攪拌ガスがレードルを底部を通って導入され、測定される予定の振動レベルを表す振動が、レードル上またはその枠上に配置された少なくとも１つのセンサによって集められ、送信された信号がサンプリングおよびデジタル化される方法であって、そのサンプリングデジタル化の前に、前記振動信号が、「ハイパス」アナログフィルタを用いて処理されること、およびそのサンプリングデジタル化の後に、このときはデジタルの、前記レードルに特有の振動応答に対して較正された第２のフィルタリングを受け、連続するデジタル化信号のシークエンスの後、各シークエンスが次に、スライド時間二次平均計算を受け、次にそこからこのようにして測定された振動信号の全体ＲＭＳ実効値を抽出され、この実効値が、容器に移送される攪拌ガスの流速を調節するために使用されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
集められた振動信号がまた、「ローパス」アナログフィルタリングによって処理されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
無限インパルス応答ＩＩＲフィルタが、前記第２のデジタルフィルタリングを実行するために使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
振動信号の前記時間二次平均が、攪拌ガスの流速の自動制御のシステムへ送信されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記冶金容器が製鋼レードルであることを特徴とする、請求項１から４の一項に記載の方法。
【請求項６】
流速を調節するための設備を備えるパイプを用いて、噴射される予定の加圧された攪拌ガスの供給源と連結された底部噴射器を備える、レードル内、または別の同様の冶金容器内での金属浴のバブリングの制御のための装置であり、容器自体の上または支持枠の上に装着された少なくとも１つの振動センサ（１０または１１）と、前記センサによって集められた振動信号を処理するためのユニットとを備える装置であって、前記信号処理ユニット（１２）が、振動信号を処理するものである、ハイパスアナログフィルタ（１３ａ）、デジタイザ（１５）、前記レードルの振動応答で較正されたデジタルフィルタ（１６）、およびＲＭＳタイプのスライド時間二次平均を数値計算するためのコンピュータ（１７）を、この連続する順序で少なくとも備えることを特徴とする、装置。
【請求項７】
前記ユニット（１２）がまた、ローパスアナログフィルタ（１３ｂ）を備えることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記デジタルフィルタが、無限インパルス応答ＩＩＲタイプのデジタルフィルタ（１６）であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
噴射される予定の攪拌ガスの流速の自動制御のシステム（１７、１９）をさらに備えることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底部を通して攪拌ガスを吹き付けることによる、特に製鋼所用の冶金レードル内のバブリングに関する。より一般的には、本発明は、たとえば製鋼転炉、アーク炉またはＲＨ容器などの、相応に装備されたいずれかの冶金容器内での溶融金属の浴のバブリングに関する。それでもなお、バブリングが、昨今はレードル内の処理スタンドで最も一般的に実施されていることが想起される。
【背景技術】
【０００２】
製鋼レードル内の処理（本優先出願が、以下で例として取り上げられる）が、液体状態の鋼の粒度調整、脱酸素、脱窒素または脱炭素などの、様々な冶金作業を行うことを可能にすることが、知られている。レードル内での金属の残留時間は、生産性の理由のために必然的に制約されており、鋼鉄は、これらの様々な作業を補助するために通常攪拌され、このことは従来から、表面上に浮遊する活性のスラグを付加的に伴う。
【０００３】
したがって、レードル攪拌は、適切に行われるとき、粒度調整が一様に行われることを可能にすると同時に、これら２つの段階の間で熱力学的平衡により速く到達するように金属スラグ交換が加速されることを可能にする。したがって、スラグと反応接触する上側層に「新鮮な」液体状の鋼を連続的に供給することによる、脱気または脱炭素などの冶金作業が、好まれる。このことはまた、異物のデカンテーションを補助し、したがって鋳鋼の最終的な異物浄化に関与する。したがって、考慮される冶金作業に応じて、およびこのような場合、必要に応じて、予期される結果に応じて１つの同じレードル内処理の過程で、様々な最適な攪拌強度があることを理解されよう。
【０００４】
レードル内の鋼鉄が、空気圧で（バブリング）または電磁的に攪拌されることができることが、よく知られている。空気圧（レードルで最もよくある場合）であるとき、攪拌は、レードル底部噴射器、一般に多孔プラグを用いて、不活性ガス、通常アルゴンを吹き付けることによって従来通りに行われる。
【０００５】
概略的には、効果的にするために、鋼の空気圧攪拌は、浴の表面に過度に大きな渦を生じさせることなく、それに対して指定された目的を達成するために十分な強度のものでなければならない。攪拌強度が弱すぎる場合、冶金作業が鋳造時に完了されないことがある。逆に、過剰なエネルギーの攪拌は、浴の過度の揺動を生じさせる。このことは、冶金作業から生じる異物がそのとき渦に巻き込まれ、デカンテーションのための時間を有することなく鋳造まで液体状の金属内に残留するため、たとえば異物の浄化に対して有害である。また、スラグが、ある量で金属浴内に飛沫同伴され、最終的な鋼を汚染することがある。さらに、特に真空化で作業していないとき、渦が、浮遊中のスラグ層の連続性を破壊した場合、空気中の酸素と直接接触することによる鋼の再酸化の危険性がある。極端な場合には、制御されない揺動が、液体状の鋼およびスラグの飛沫を生じさせることさえもあり、これが次の充填の開始を防止する点にまで装置を汚染する。
【０００６】
したがって、何年もの間、適切な調節によって攪拌を最適化するように、行われる攪拌の強度、およびそれによって攪拌の質を測定することが追求されてきた。本発明が求める空気圧攪拌の場合、この測定は、最も一般的には、圧力を制御する取入バルブに必要に応じて作用することによって、レードル内で進行中の作業のために望まれる流速範囲内に保持するように、事前に規定されたチャートを用いて、噴射されたガスの流速を単純に追尾することにある。
【０００７】
不運なことに、このようにして集められた流速測定値は、浴の実際の揺動を正確に表さないことがよくある。多数の要素、特に、レードルの金属骨組みとその耐火被覆の間を通過することによるガス漏出が、これらの測定値を変造し、したがって、浴に入る攪拌流速は、ガス供給流速の測定から知られない。
【０００８】
浴の表面の揺動の視認が可能である場合には、この視認は、当業者が、攪拌の質を経験的に調査することを可能にする。しかしこの偶然性はまれであり、いずれの場合でも、たとえば処理の最後など、そのときの浮遊中のスラグの厚い層の存在のため、攪拌を調節することはできない。
【０００９】
揺動した浴の「振動」アプローチを介して解決できることが知られている。たとえば、文書米国特許第６，２６４，７１６号は、その基本原理が簡単である、実時間振動解析のこのような手法を記載している。レードル内で空気力で揺動された液体状物質の浴は、受信された信号の適切な処理を通じてそれを利用する方法を知っている場合、攪拌に関する定量的な情報をもたらす振動現象を必然的に発生する。この、前に処理された振動測定値の解析が、次に、その中で攪拌が最適であると考慮される所定の値のスパンとそれを比較し攪拌ガス供給圧力が、それを必ずしも知る必要なしに、適切な吹き付け速度を確実にするように、それに応じて調節されることを可能にする。
【００１０】
実際には、加速度計タイプのセンサが、レードルの壁面上に配置され、レードルの半径方向振動を受信することになる。従来通りのフィルタリングの後、集められた信号が、振幅調整およびデジタル化サンプリングされ、次に、離散フーリエ変換数値計算を用いて、数値的に評価される。補助的に、このフーリエ解析の結果が、知られている厄介な事象（粉末の一時的な付加、温度タップ、合金要素の追加など）の発生のないコントローラへ実時間で送信されてもよい。所定の振動閾値によって決定されたプリセット値に応じて、各処理ステップの間に浴の最適な攪拌を確実にすることが可能にされなければならない。オプションで、レードルの温度によってセンサにもたらされる損傷を最小化するために、センサは、レードルの骨組みに直接接触して配置されてはならない。この目的のために、それらの間に挿入される可動な支持部片が追加されること、または、センサが、ガス噴出システム自体の上に、またはレードルとその枠とを結合する接続ハウジング上に配置されることが提案されている。
【００１１】
この知られている振動解析システムはしかし、完全に満足できるものではない。特に、感知された信号が、鋼浴の極めて低い周波数に位置する特定の共振モード（特に重力モード）に、または電気的な故障に関連する望ましくない振動構成要素によって汚染されることが示されている。さらに、ユーザは、離散フーリエ変換によるスペクトル数値計算に固有の問題に恒常的に直面する。また、このシステムは、ユーザが、装置内に、もしある場合、有孔プラグの障害の状態またはガス漏出に関するフィードバックを有することを許さない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、センサから生じる振動信号のアナログおよびデジタルフィルタリングによる、レードルバブリングの振動追尾および実時間制御のための、また、漏出があれば検知することおよび有孔プラグの障害の状態を調査することを可能にする別の解決法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、本発明の主題は、レードル内、または別の同様の冶金容器内での金属浴のバブリングの振動制御の方法であり、それによって、攪拌ガスがレードルを底部を通って導入され、測定される予定の振動レベルを表す振動が、レードル上またはその枠上に配置された少なくとも１つのセンサによって集められ、送信された信号がサンプリングおよびデジタル化される方法であって、そのサンプリングデジタル化の前に、前記振動信号が、「ハイパス」アナログフィルタを用いて処理されること、およびそのサンプリングデジタル化の後に、このときはデジタルの、前記レードルに特有の振動応答に対して較正された第２のフィルタリングを受け、連続するデジタル化信号のシークエンスの後、各シークエンスが次に、スライド時間二次平均計算を受け、次にそこからこのようにして測定された振動信号の全体ＲＭＳ（平方二乗平均）実効値を抽出され、この実効値が、容器に移送される攪拌ガスの流速を調節するために使用されることを特徴とする方法である。
【００１４】
好ましくは、集められた振動信号がまた、「ローパス」アナログフィルタリングによって処理され、信号のデジタル化に特有である「エイリアシング」として知られている現象を回避するためにそれを行う。これは、サンプリング周波数の半分に等しいナイキスト周波数を超える、無視できない成分を含むことがある。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、第２のフィルタリング操作のために使用されるデジタルフィルタは、インパルス応答ＩＲフィルタ、好ましくは、無限インパルス応答フィルタ（ＩＩＲフィルタ）であり、これらは通常、「再帰」線形操作を通じて行われる。これらのような再帰フィルタの利点は、その小さい計算コスト、その小さい遅延、および、特にＩＲフィルタの遮断周波数とサンプリング周波数の間の比に関して使用されるある予防策を遵守することによって得られることができるその相対安定性である。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、このようにして得られた振動信号の実効値（すなわちＲＭＳ）が、ガスの流速の自動調節のためのシステムへ実時間で送信される。
【００１７】
本発明の主題はまた、流速を調節するための圧力制御弁および流量計を備えるパイプを用いて、加圧された攪拌ガスの供給源と連結された底部噴射器と、容器自体の上または容器を支持する枠の上に装着された少なくとも１つの振動センサと、前記センサによって集められた振動信号を処理するためのユニットとを備える、冶金容器内での金属浴の空気圧攪拌の制御のための装置であって、前記信号処理ユニットが、振動信号を処理するものである、ハイパスアナログフィルタ、好ましくはまたローパスアナログフィルタ、アナログ−デジタル変換器、前記レードルの振動応答で較正されたデジタルフィルタ、およびＲＭＳタイプのスライド時間二次平均を数値計算するためのコンピュータを、この連続する順序で少なくとも備えることを特徴とする装置である。
【００１８】
好ましくは、デジタルフィルタは、無限インパルス応答ＩＩＲフィルタである。
【００１９】
本発明にある様々な本質的な態様が、個々に取り上げられ、以下で説明されるが、本発明はまず第一に、添付の図面を参照にして一例として与えられた、以下の例の説明からよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
スラグの連続的な浮遊層３で覆われた液体状の鋼２が中に入っている製鋼レードル１がその中で示されている、図１を主に参照にして、本方法がここで説明される。レードルは、連続鋳造装置の分配器へのそれに続く移動を考慮して、支持枠９上に配置されている。レードル内の液体状の金属が、底部有孔プラグ５を通って導入されるアルゴン４の流れを用いて空気圧で攪拌される。
【００２１】
攪拌ガスは、圧力センサおよび流量計（これらのいずれも表されていない）を従来通りに取り付けられた流速調節電気弁７を備えるパイプ６を用いて加圧源２０から噴射器５へもたらされる。
【００２２】
アルゴンの噴射による空気圧攪拌によって発生されるレードル金属浴組立体の振動の現象が、「加速度計」タイプの振動センサによって集められる。このセンサ１０は、直接金属殻と接触して、またはたとえばバブリング時のレードルとの堅固な機械的連結を確実にするために、この目的のために支持枠９上に設けられた接続ハウジング１１を介してレードル１上に配置されてもよい。本発明はまた、センサが、枠上のいずれの場所にも、またはレードルに堅固に連結された装置の他のいずれかの静止した要素の上にも配置されることを可能にする。この場合、集められた信号は、もはやレードルの振動信号直接ではなく、装置によって送信されたものである。特に、図２のグラフに見られるように、支持枠の振動エネルギーが、レードルの振動エネルギーの関数として線形に増加し、したがって枠の振動の測定値が、レードルの振動と極めて整合性があるとみなされることが示された。
【００２３】
感知点または複数の感知点の最適な位置を決定するために、レードルの内部から、外壁へまたはバブリングスタンド上に存在する支持への動的な伝達が、事前に調査される。この調査は、空のレードルによる１日未満のＳＩＭＯ（一入力多出力）またはＭＩＭＯ（多入力多出力）タイプのスペクトル解析によって一度だけ行われる。これは、考慮されるバブリングスタンドのためのセンサの検査の最適な位置および最適な方向を推論することを可能にする。このようにして、感受性の最大値および、実際にバブリングに関連する内壁荷重との整合性の最大値によって、振動測定が行われることになる。
【００２４】
選択された位置の１つが、レードルの外部表面上に位置されているとき、振動測定は半径方向で行われる。
【００２５】
振動センサ１０は、好ましくは圧電タイプのものである。これは、手動でまたは自動的にレードルの壁面上に配置され、永久磁石を用いてそこに保持される。レードルの外壁は高い温度に到達することがあり、選択されたセンサはしたがって、特定の冷却なしに４８０℃までの温度に耐えるような好ましくは埋込み型電子機器がない。その機械的感受性は、高い（最低で１００ｐＣ／ｇ）。センサは、有利には差動配線を備える。差動配線は、極めて低い電磁的感受性を示し、極めて低い温度ドリフトを呈する。もちろん、レードル自体の上に直接ではなくセンサを実装することを選ぶ場合、センサのレベルでの熱応力は原則として小さくなり、さらに高い機械的感受性のセンサを使用することが可能になる。センサが、装置の静止要素、この例では支持枠の上に位置される場合、その位置およびその方向が、最適な振動測定を行うように事前に規定される。使用されるセンサ１１はそのとき、集積エレクトロニクス（ＩＣＰ）を備える圧電地震加速度計タイプのものである。このタイプのセンサは、１２０から１５０℃のオーダーの温度に耐え、極めて高い感受性を呈する。そのＩＣＰ出力は、２０００Ｈｚの解析周波数に対して１０００ｍＶ／ｇのオーダーである。
【００２６】
レードルの支持枠９上にセンサを配置することは、レードル上へのセンサの取付けおよび取外しの操作を回避するという利点を有する。さらに、このことは、より低い温度で操作することが必要とされるため、より高い感受性を有するセンサを使用することを可能にする。また、センサは一般に永久磁石を用いて保持され、熱に関するこの固定の不足のリスクもまた低減される。
【００２７】
センサ１０（または１１）によってこのようにして集められた振動信号が、信号処理ユニット１２によって処理される。
【００２８】
さらにトグルスイッチ２１が、有利には、特に、レードル上に装着されたセンサ１０と、または枠のセンサ１１と接続するために、ユニット１２の上流に設けられてもよい。
【００２９】
最初に、信号が、ローパス１３ｂアナログフィルタによって追従されるハイパス１３ａ（またはその逆）によってその中で前処理される。ハイパスアナログフィルタリング１３ａは、考慮される鋼の浴を構成する金属質量の振動モード（重力モード）に関連する、上記で述べた、極めて低周波数でその成分を除外することを可能にする。さらに、これは、電源の周波数（すなわち、ヨーロッパでは５０Ｈｚおよびその第１調波）に関連する乱調を除去することを可能にする。ローパスアナログフィルタリング１３ｂは、それに関する限り、任意のそれに続く信号のデジタル化に固有のエイリアシングというよく知られている現象を回避することを可能にする。別の言い方をすれば、このローパスフィルタリング１３ｂは、本発明の第１の実施形態のために厳密に不可欠であるわけではないが、それでも、デジタル化後の処理部分のために「便利なもの」を構成し、これなしで済ませるのは残念である。
【００３０】
これらのアナログフィルタリング１３ａ、１３ｂは、最小オーダーを基にして電子的に構成されたパッシブアナログフィルタを使用して極めて簡単に行われてもよい。好ましくは、８極（ｏｒｄｅｒ）が提案され、低および高遮断周波数の両側で６ｄＢだけフィルタの勾配を増加させるために、単位値量だけオーダーを増加させることを考えた場合、４８ｄＢ／オクターブのフィルタスロープをそれによって得ることを可能にする。このようにして、望ましくない周波数構成分の除去の割合が十分になる。
【００３１】
ハイパスアナログフィルタの遮断周波数の選択に関する限り、ハイパスアナログフィルタは、様々なバブリング状況のために取得された振動スペクトルの解析および専門家評価の後に行われる。特に、最高の攪拌強度を有するバブリングは、その成分が、効果的にフィルタリングされない場合、バブリング固有の現象に付随する周波数成分を完全に「無力にする」、重力モードという危険な存在を、必要に応じて容易に識別することを可能にしなければならない。
【００３２】
ローパスアナログフィルタの遮断周波数の選択は、その部分に関する限り、知られているように、信号のデジタル化に関連するエイリアシング問題の解決に関する信号処理の従来の基準を追従することによって行われる。アナログ／デジタル変換の前に、デジタル化される予定の信号が、ナイキスト周波数（サンプリング周波数を２で割ったもの）を超える周波数成分を含まないことが、実際に確実にされるべきである。しかし、何らかの理由で、このようなローパスアナログフィルタリングが、可能であることがわからなかった場合、ナイキスト周波数の近傍でスペクトル成分が必然的に極めて弱いことを確実にするために、信号のオーバーサンプリングを行うように注意されたい。
【００３３】
このようにしてフィルタリングされた信号が次に、アナログ／デジタル変換器１５でデジタル化される。この目的のために、これらは、まず、サンプリングステージ１４で従来通りにサンプリングされ、次に固有のデジタル化ステージ１５’でデジタル化される。それらが前に受けた「ハイパス」アナログフィルタリングによって、デジタル化システム１５は、バブリング現象を表す信号の有用な成分のコーディング管理の全体に集中することができる。
【００３４】
その後、いわゆる「スライドＲＭＳ平均値」（ＲＭＳは「平方二乗平均」を表す）スライド時間二次平均の数値計算が、１つまたは複数のデジタルフィルタ１６によって、前にフィルタリングされたデジタル化された信号に対してコンピュータ１７を用いて行われる。前のアナログプレフィルタリング１３ａ、１３ｂが、状況によっては信号の暗雑音に圧倒されてしまう、バブリングに関連する「有用な」高周波数成分を、この二次平均の数値計算に統合することも可能にする。これらの成分のスペクトルは、実際は、２０００Ｈｚおよびそれを超えるものまでの範囲の有用な成分を含む「広帯域」タイプのものである。
【００３５】
使用されるデジタルフィルタ１６は、たとえばＩＲ（インパルス応答）フィルタ、好ましくはＩＩＲ（無限インパルス応答）タイプのものである。（好ましくは「バンドパス」タイプの）これらのテンプレートが、使用されるレードルの各タイプに固有の振動応答の関数として較正される。様々なバブリング状況に対して得られた従来通りの振動スペクトルの綿密な調査の後、所与のレードルタイプに対して、この較正が行われる。この事前の専門的な調査は、一方では、固有のバブリング現象に関連するゾーンを識別し、周波数領域内に配置すること、他方では、レードルの各タイプに固有のこれらの周波数特性パターンの有用な成分の抽出に最も適したフィルタリングテンプレートを支援することを可能にする。様々な種類のテンプレートが、コンピュータ内の計算プログラム内に存在し、使用されるレードルのタイプの所与の振動特性パターンに対して、最も適切なフィルタリング、すなわちバターワースフィルタ、ベッセルフィルタ、０．５ｄＢチェビシェフフィルタ、２ｄＢチェビシェフフィルタを選択することを可能にする。他のテンプレートがもちろんプログラミングされてもよい。デジタルフィルタリングの選択にかかわらず、好ましくは、考えられる「最も急勾配の」フィルタスロープを得るように、デジタルフィルタリングの既存のプログラムで使用可能な最大の極数、すなわち１０極を選択する。これらのフィルタの主な特徴は以下のとおりである。
【００３６】
ベッセルフィルタ：これは、ステップランプに対するその応答での小さな「オーバーシュート」によって特徴付けられる。他方では、遮断周波数でのその勾配は小さく、このことは、考慮されるバンドパスフィルタの遮断周波数の近傍に位置されたスペクトル成分のフィルタリングされた信号への統合に影響を有する。
【００３７】
バターワースフィルタ：これは、バンドパスフィルタの帯域の内側の極めて小さなリップルによって、および遮断周波数での「中間」の峻度の勾配によって特徴付けられる。他方では、これは、ステップランプに対するその応答での極めて大きなオーバーシュート効果を示す。
【００３８】
チェビシェフフィルタ：これは、遮断周波数での極めて大きな勾配によって特徴付けられ、考慮されるバンドパスフィルタの帯域でのリップル比の点でパラメータ化され得る。既存のプログラムは、０．５ｄＢまたは２ｄＢの値でこのリップル比を定義することを可能にする。
【００３９】
これらのデジタルフィルタリングが、実時間での、ユーザによって完全にパラメータ化可能である持続時間Ｔのタイムスパン（本来のサンプリング間隔ΔｔのＮ倍として、Ｔ＝Ｎ．Δｔ）にわたるＲＭＳタイプのスライド時間二次平均の、適切な数値計算によって追従される。次に、この数値計算が、Ｎサンプルの新しいタイムスライスに対して繰返される。これは、前のタイムスライスの時間移動によって得られる。この時間移動の値はパラメータ化可能であるが、好ましくは、サンプリング間隔Δｔに等しく選択される。次にこの手順が、レードル内バブリング処理の終了まで、それに続くすべてのタイムスライスに対して継続される。このようにして、すべてのサンプリング間隔Δｔ、および継続時間Ｔ＝Ｎ．Δｔのタイムスライスに対して計算された各時間に対してＲＭＳ平均を得、それによって、時間の関数としての振動レベルのスライドＲＭＳ平均値Ｋ（ｔ）を最終的にもたらす。Ｎの典型的な値は、４０００Ｈｚのサンプリング周波数ｆｅ、すなわちΔｔ＝１／ｆｅ、ここでＴ＝１秒に対して、４０００回サンプルである。
【００４０】
このＲＭＳ二次平均値の数値計算は、Ｎサンプルの（すなわち時間Ｎ．Δｔにわたる）所与のタイムスライスに対して、考慮されるタイムスライス内での振動エネルギーの平均値を得るように、前にフィルタリングされた振動信号をＮ回サンプルのすべての値の二乗を合計し、次に、サンプルの数Ｎによってこの合計の結果を割ることによって、実際に行われる。最後に、このエネルギー平均の平方根が数値計算され、それによって、考慮されるタイムスライスに対して、および様々なアナログおよびデジタルフィルタリングによって定義される周波数帯に対して、ＲＭＳ値（平方二乗平均、または二次平均値）と呼ばれる実効信号値に次元的に等しい量を提供する。振動レベルの、この数値計算された二次平均値は、以下でＫで示されるが、レードル内バブリングの質の簡単で効果的なインジケータとして使用されることができる。レードルの振動が、鋼内に噴射されるアルゴンの流速の増加に相関して増幅されることが、実際に受け入れられている。
【００４１】
さらに進むと、図３によって示されるように、対数表示の平均曲線に従って、この増幅が生じることが示されている。アルゴンの実際の流速以外の、振動信号に影響を与える唯一の明らかな要素が、有孔プラグの状態および漏出であることも証明されている。スラグの量およびレオロジーは、レードルのサイズまたは粒子の組成と同様に、振動信号に影響を有さないことが、実験中確立されている。
【００４２】
特に、数値計算された振動エネルギーの二次平均値Ｋは、Ｋ＝Ａ  Ｌｏｇ（Ｑｇａｓ）＋Ｂという法則に従う。Ｑｇａｓは、鋼内に噴射されるガスの量である。図４のグラフは、前述のことを明確に示している。隣り合わせの２つの例に従って、ガス流速Ｑが、対数目盛で横軸として示されており、Ｋは縦軸として与えられている。
ａ）左側部分は、水を用いた模型での実験室実験を示している（溶融した鋼が水で代替されている）。
ｂ）右側部分は、９０トン製鋼レードル上で行われた工場実験を示している。
【００４３】
実験室（左側部分）では、測定点は、関連する流速で準直線に従って広がっている。極めて平坦なつま先部分のみが、極めて小さな初期流速（８ｌ／ｍｉｎ未満）が、レードルの振動状態に実際の影響を有さないという事実に直面する。
【００４４】
工場（右側部分）では、測定点は、極めてきれいな直線（図中で太線で示す）に従って本質的に広がっている。両側で、ある分散が観察されるが、これは、０．０２単位の幅の極めて矩形の帯域内に限定されたままである。このことは、工場現場での避けられない障害に直面するが、これは手順の信頼性を何ら損なうものではない。
【００４５】
この第１の簡単なインジケータを用いて、有孔プラグの障害の状態の兆候を提供する第２のインジケータを確立することが可能である。これを行うために、有孔プラグ５のための供給バルブ７の調圧器および流量計（これらのどちらも示されていない）によって移送された信号が、レードル内に理論的に噴射されるアルゴンの流速を示す数値を有するように集められる。この取得は、センサ１０（または１１）によるレードルの振動信号の測定と一緒に行われる。オペレータディスク１８を用いて、これらの様々なデータが、次に、そこで解析され、ガス漏出または有孔プラグの部分的な障害の実時間の検出を可能にするように、コンピュータ１７（考慮される作業場、この例ではレードル内処理ステーション、に固有の製造のデータベースを組み込んでいる）へ送信される。コンピュータは、有利には、フローバルブ７の開放の程度の調節によるアルゴンの流速の自動制御のためのシステム１９と連結され、それによって攪拌ガスの流れを変更することができる。
【００４６】
実験が現場で行われている間、このシステムは、流速／圧力追尾のみによっては目に見えない、処理の最後での低い流速で９つの鋳造から３つへの漏出または有孔プラグの不良動作を検出することを可能にする。
【００４７】
さらに、より感受性の高いセンサの使用が、４０ｌ／ｍｉｎ未満のアルゴンの実際の流速へバブリング検知閾値を低下させることを可能にする。このため、鋼の作業の終了時に、浴内に混入されている前記スラグの粒子なしで、覆っているスラグ内の異物のデカンテーションを補助するのに十分穏やかな攪拌をプログラミングすることが、いまや可能である。
【００４８】
したがって、たとえば従来のフェライトグレードのシートメタルでは、本発明によるレードル内バブリングの制御が、レードル内処理の終了時の穏やかなバブリングをプログラミングすることを通じて、酸化ラインの形成の速度を減少させることを可能にした。レードルスラグと同様に異物の鋼内での捕捉の結果生じるこれらの欠陥が、実際に前に確立されている。
【００４９】
本発明は、製鋼レードルのスタンドでの金属のバブリングの分野に、その好ましい適用例を見出した。しかし、すでに示したように、空気圧で攪拌される液体状の金属を含む、たとえば転炉または製鋼用アーク炉、またはＲＨ容器などの、冶金容器の振動エネルギーのいかなる測定にも一般的に適用可能であり続ける。
【００５０】
本発明が、ここに示した例に限定されないことは言うまでもないが、添付の特許請求の範囲に示されたその定義が満たされる限り、多数の変形形態またはそれと等価なものに拡張される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明により実施される装置の図である。
【図２】レードル上で測定された振動エネルギーＥｖｉｂ  Ｐ（横軸）と、枠上で測定された振動エネルギーＥｖｉｂ  Ｂとの間の相関を表すグラフである。
【図３】噴射される攪拌アルゴンの流速Ｑの関数としての、レードルの振動エネルギーＥｖｉｂ  Ｐ（縦軸）を表すグラフである。
【図４】対数目盛上で横軸として配置された噴射される攪拌アルゴンの流速Ｑの関数としての、バブリングインジケータＫ（縦軸）に相関する二重グラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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