(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における炭素電極の長さを測定する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極に、軸線に沿って下端まで延びる空孔を形成し、空孔の上端にマイクロ波送受信器を装着するとともに、マイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して炭素電極の長さを求めることを特徴とする電気抵抗式溶融炉における電極長の測定方法。
【請求項２】
炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における炭素電極の長さを測定する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極の内部に、炭素電極の下端に達する金属製パイプを挿通し、金属製パイプの上端にマイクロ波送受信器を装着するとともに、マイクロ波を送信し、金属製パイプの下端で反射されたマイクロ波を受信して金属製パイプの長さを計測し、計測した金属製パイプの長さを炭素電極の長さとして求めることを特徴とする電気抵抗式溶融炉における電極長の測定方法。
【請求項３】
空孔または金属製パイプに、窒素ガスまたは不活性ガスを流入させながらマイクロ波の送受信を行うことを特徴とする請求項１または２記載の電気抵抗式溶融炉における電極長の測定方法。
【請求項４】
炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を検出する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極を、軸線に沿って下端まで延びる空孔の上端にマイクロ波送受信器を装着して電極長測定用電極にするとともに、
電極長測定用電極を昇降させながら該電極に流れる電流値を測定し、少なくとも電流値が階段状に変化したときにマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して電極長を測定し、測定した電極長から界面を検出することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における界面検出方法。
【請求項５】
炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を検出する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極を、電極下端に達する金属製パイプを挿通して上端にマイクロ波送受信器を装着して電極長測定用電極にするとともに、
電極長測定用電極を昇降させながら該電極に流れる電流値を測定し、少なくとも電流値が階段状に変化したときにマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して電極長を測定し、測定した電極長から界面を検出することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における界面検出方法。
【請求項６】
炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を検出する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極を、軸線に沿って下端まで延びる空孔の上端にマイクロ波送受信器を装着して電極長測定用電極にするとともに、
電極長測定用電極を、空孔に窒素ガスまたは不活性ガスを一定量で供給しながら昇降させ、少なくとも内圧が階段状に変化したときにマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して電極長を測定し、測定した電極長から界面を検出することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における界面検出方法。
【請求項７】
炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を検出する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極を、電極下端に達する金属製パイプを挿通して上端にマイクロ波送受信器を装着して電極長測定用電極にするとともに、
電極長測定用電極を、金属製パイプに窒素ガスまたは不活性ガスを一定量で供給しながら昇降させ、少なくとも内圧が階段状に変化したときにマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して電極長を測定し、測定した電極長から界面を検出することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における界面検出方法。
【請求項８】
炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における電極の昇降を制御する方法であって、
請求項１〜３の何れか１項に記載の方法により炭素電極の長さ（Ｌ１）を求めるとともに、マイクロ波送受器の上方に距離計を配置して、マイクロ波送受信器と距離計との離間距離（Ｌ２）を計測し、離間距離（Ｌ２）と、求めた炭素電極の長さ（Ｌ１）とを合算して距離計から電極下端までの距離（Ｌ３）を求め、距離（Ｌ３）に基づき炭素電極の垂下位置を制御することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における電極の昇降制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物、鉄鉱石等の被溶融物を炉内に投入して溶融処理するために使用される電気抵抗式溶融炉における電極の長さを測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ごみや産業廃棄物、鉄鉱石等の被溶融物を炉内に投入し、堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れて電極に通電し、ジュール熱により被溶融物を溶融し、溶融物を回収する電気抵抗式溶融炉が使用されている。例えば、図８に示すように、鉄鉱石を溶融する場合は、炉１００の内部に堆積している鉄鉱石に炭素電極１０１を差し入れ、炭素電極１０１に電流を流して電極間に存在する鉄鉱石を抵抗としてジュール熱により鉄鉱石を溶融する。炭素電極１０１への給電は、電源１１０から炭素電極１０１に装着した電極ホルダー１８０を介して行う。そして、溶融が進むと、炉底には、上から順に未溶融の鉄鉱石１０２、溶融スラグ層１０３、溶融鉄層１０４の３層が形成され、スラグ排出口１０５から溶融スラグを回収し、出鋼口１０６から溶融鉄を回収する。
【０００３】
このような電気抵抗式溶融炉１００において、例えば特許文献１では、溶融スラグ層と溶融塩層とで電気抵抗値が変わることを利用して、炭素電極を昇降させながら電流値を測定し、電流値が大きく変化したときの電極位置から溶融スラグ層と溶融塩層との界面を検出することを提案している。従って、図８に示す鉄鉱石を溶融する場合には、電極昇降装置１２０により炭素電極１０１を図中上下方向に昇降させながら電流値を測定し、電気抵抗値が大きく変化した炭素電極１０１の位置から、鉄鉱石１０２と溶融スラグ層１０３との界面、並びに溶融スラグ層１０３と溶融鉄層１０４との界面を検知することができる。そして、これらの境界から、溶融鉄が出鋼口１０６よりも上方でスラグ排出口１０５よりも下方の位置まで貯まり、溶融スラグがスラグ排出口１０５よりも上方の位置かで貯まったかどうか判断することができる。
【０００４】
しかし、炭素電極１０１は、金属製の円筒体からなる電極カバーの内部にカーボン塊とコールタールピッチとの混合物を充填し、溶融時の熱により焼成されたカーボン焼成体（電極本体１６０）で構成されているため（図２参照）、溶融に伴ってカーボン焼成体が消耗する。界面は、炭素電極１０１の垂下位置から求められるため、摩耗により電極長が変化していると、界面の位置を正確に検知できていない。また、カーボン焼成体が消耗すると、電極カバーの上端からカーボン塊を補給することが行われているが、カーボン焼成体の消耗の度合が分からないと、カーボン塊の適切な補給量を知ることもできない。
【０００５】
また、炭素電極１０１の鉄鉱石１０２への挿入量が不足すると、鉄鉱石１０２の上部のみが溶融して炉１００に溶融鉄が貯まらない「上熱現象」が発生し、出鋼口１０６から溶融鉄が回収できなくなる。更に、炭素電極１０１を下げすぎると、焼成されていないカーボン塊が炭素電極１０１の下方側に移行して炭素電極１０１の折損事故が起こりやくなる。そのため、炭素電極１０１の長さを正確に検知できないと、炭素電極１０１の垂下量を適切に制御できず、このような問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−９４０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように電気抵抗式溶融炉では、これまで炭素電極の長さを正確に検知できておらず、それに伴う上記のような諸問題が起こっている。そこで本発明は、電気気抵抗式溶融炉における電極の長さを正確に測定して少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を正確に検知するとともに、上熱現象や炭素電極の折損事故等の不具合を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は下記の各方法を提供する。
（１）炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における炭素電極の長さを測定する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極に、軸線に沿って下端まで延びる空孔を形成し、空孔の上端にマイクロ波送受信器を装着するとともに、マイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して炭素電極の長さを求めることを特徴とする電気抵抗式溶融炉における電極長の測定方法。
（２）炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における炭素電極の長さを測定する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極の内部に、炭素電極の下端に達する金属製パイプを挿通し、金属製パイプの上端にマイクロ波送受信器を装着するとともに、マイクロ波を送信し、金属製パイプの下端で反射されたマイクロ波を受信して金属製パイプの長さを計測し、計測した金属製パイプの長さを炭素電極の長さとして求めることを特徴とする電気抵抗式溶融炉における電極長の測定方法。
（３）空孔または金属製パイプに、窒素ガスまたは不活性ガスを流入させながらマイクロ波の送受信を行うことを特徴とする請求項１または２記載の電気抵抗式溶融炉における電極長の測定方法。
（４）炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を検出する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極を、軸線に沿って下端まで延びる空孔の上端にマイクロ波送受信器を装着して電極長測定用電極にするとともに、
電極長測定用電極を昇降させながら該電極に流れる電流値を測定し、少なくとも電流値が階段状に変化したときにマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して電極長を測定し、測定した電極長から界面を検出することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における界面検出方法。
（５）炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を検出する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極を、電極下端に達する金属製パイプを挿通して上端にマイクロ波送受信器を装着して電極長測定用電極にするとともに、
電極長測定用電極を昇降させながら該電極に流れる電流値を測定し、少なくとも電流値が階段状に変化したときにマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して電極長を測定し、測定した電極長から界面を検出することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における界面検出方法。
（６）炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を検出する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極を、軸線に沿って下端まで延びる空孔の上端にマイクロ波送受信器を装着して電極長測定用電極にするとともに、
電極長測定用電極を、空孔に窒素ガスまたは不活性ガスを一定量で供給しながら昇降させ、少なくとも内圧が階段状に変化したときにマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して電極長を測定し、測定した電極長から界面を検出することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における界面検出方法。
（７）炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を検出する方法であって、
少なくとも１本の炭素電極を、電極下端に達する金属製パイプを挿通して上端にマイクロ波送受信器を装着して電極長測定用電極にするとともに、
電極長測定用電極を、金属製パイプに窒素ガスまたは不活性ガスを一定量で供給しながら昇降させ、少なくとも内圧が階段状に変化したときにマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信して電極長を測定し、測定した電極長から界面を検出することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における界面検出方法。
（８）炉内に堆積した被溶融物に、炉内に垂下する炭素電極を差し入れ、電極に通電して被溶融物を溶融する電気抵抗式溶融炉における電極の昇降を制御する方法であって、
請求項１〜３の何れか１項に記載の方法により炭素電極の長さ（Ｌ１）を求めるとともに、マイクロ波送受器の上方に距離計を配置して、マイクロ波送受信器と距離計との離間距離（Ｌ２）を計測し、離間距離（Ｌ２）と、求めた炭素電極の長さ（Ｌ１）とを合算して距離計から電極下端までの距離（Ｌ３）を求め、距離（Ｌ３）に基づき炭素電極の垂下位置を制御することを特徴とする電気抵抗式溶融炉における電極の昇降制御方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気抵抗式溶融炉における炭素電極の長さを正確に計測することができ、それにより少なくとも溶融スラグ層と溶融金属層との界面を正確に検出ことができる。また、被溶融物の溶融に適した位置に炭素電極を精度よく配置することができ、操業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電極長の測定方法を実施するための電気抵抗式溶融炉の全体構造を示す図である。
【図２】炭素電極を示す断面図である。
【図３】電極ケースを示す上面図である。
【図４】図２のＡ部分の拡大図である。
【図５】炭素電極を昇降させたときの電気抵抗値の変化を示すグラフである。
【図６】第２のマイクロ波送受信器を備える装置を示す図である。
【図７】炭素電極の他の例を示す断面図である。
【図８】従来の電気抵抗式溶融炉の全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の電極長の測定方法を実施するための電気抵抗式溶融炉の全体構造を示す図であるが、電気抵抗式溶融炉の全体構成は従来と同様で構わず、例えば図８に示した構成と同様に、炉１００の内部に垂下する炭素電極１０１を、堆積している鉄鉱石に差し入れ、電源１１０から炭素電極１０１に給電して鉄鉱石を溶融して未溶融の鉄鉱石１０２、溶融スラグ層１０３及び溶融鉄層１０４の３層を形成し、スラグ排出口１０５から溶融スラグを回収し、出鋼口１０６から溶融鉄を回収する。
【００１３】
炭素電極１０１は、図２に拡大して示すように、金属製の円筒体からなる電極ケース１５０の内部に、カーボン焼成体からなる電極本体１６０を収容したものである。電極ケース１５０には電極ホルダー１８０を通じて電源１１０から給電され、電極本体１６０に電流が流れる。電極本体１６０は、溶融時に消耗するため、上端の開口からカーボン塊１７０とコールタールピッチとの混合物を投入し、溶融に伴う熱で焼成させて消耗分を補給するように構成されている。
【００１４】
電極ケース１５０は、図３に示すように、内壁に補強用のリブ１５５を放射状に設けてもよい。また、電極ケース１５０も溶融時に消耗するため、図４にＡ部分を拡大して示すように、下方の電極ケース片１５１に新たな別の電極ケース片１５２を継ぎ足すように構成されている。
【００１５】
本発明では、少なくとも１本の炭素電極１０１ａの内部に、電極本体１６０の軸線に沿って下端に達する金属製パイプ２００を挿通し、更に金属製パイプ２００の上端にマイクロ波送受信器３００を装着し、電極長測定用電極として機能させる。そして、マイクロ波送受信器３００からマイクロ波を送信すると、マイクロ波は金属製パイプ２００の内部を伝播し、下端２００ａに達した時点で、外部との誘電率が大きく変わるために反射される。そして、反射されたマイクロ波が金属製パイプ２００の内部を再度伝搬してマイクロ波送受信器３００で受信される。そして、マイクロ波の送受信の時間差から金属製パイプ２００の長さが求められる。金属製パイプ２００の下端２００ａは、電極本体１６０の下端と一致するため、金属製パイプ２００の長さを炭素電極１０１ａの長さとすることができる。
【００１６】
尚、測定された金属製パイプ２００の長さに基づく炭素電極１０１ａの長さは、炭素電極１０１ａの実際の長さよりも長くなる。この長くなる割合（倍率）は、金属製パイプ２００の径が大きくなるほど小さくなる。そこで、測定された炭素電極１０１ａの長さを、金属製パイプ２００の径毎に求めた倍率で割って補正する。従って、金属製パイプ２００の径には制限はなく、電極ケース１５０の径に応じて適宜選択することができる。
【００１７】
また、金属製パイプ２００の下端２００ａは溶融時に消耗するため、マイクロ波送受信器３００との間に継手２１０を挿入し、消耗分を継ぎ足すように構成されている。また、金属製パイプ２００の下端２００ａは開口しているため、溶融スラグや溶融鉄が流入するのを防ぐために、パイプの上方部分、例えば継手２１０とマイクロ波送受信器３００との間に窒素ガスや不活性ガスを供給してパイプの内圧を高めることが好ましい。内圧の調整は、圧力調整器２５０で行う。
【００１８】
マイクロ波として、円偏波マイクロ波を利用することが好ましい。マイクロ波送受信器３００の発振ダイオードからは電界が直線方向を向くマイクロ波が発振されるが、導波管内に９０°位相差を生ずる位相差板を入射電界に対し４５゜の方向に配置することで、電界がある方向に向かって回転する円偏波マイクロ波が発生する。この円偏波マイクロ波は、反射されると、反射のたびに電界の回転方向が逆転する性質があり、例えばマイクロ波送受信器３００から左回転の円偏波マイクロ波を送信した場合、金属製パイプ２００の下端２００ａで反射されると、右回転の円偏波マイクロ波となってマイクロ波送受信器３００で受信される。金属製パイプ２００の下端２００ａ以外に他の部分で奇数回反射されると、左回転の円偏波マイクロ波となるため、マイクロ波送受信器３００で右回転の円偏波マイクロ波のみを検波する構成にすることにより、偶数回反射されたマイクロ波を排除でき、金属製パイプ２００の下端２００ａでの反射をより正確に検知できるようになる。
【００１９】
ところで、電極昇降装置１２０により炭素電極１０１ａを昇降させながら電流値を測定すると、溶融鉄層１０４、溶融スラグ層１０３、未溶融の鉄鉱石１０２を通過する際に図５に示すように階段状に導電率が変化する。それにより、炉底から高さＡまで溶融鉄層１０４があり、高さＡから高さＢまで溶融スラグ層１０３があり、高さＢから高さＣまで未溶融の鉄鉱石１０２があることがわかる。しかし、各層の炉底からの高さは、炭素電極１０１ａの下端の位置に対応して求められるため、炭素電極１０１ａが消耗して測定時の炭素電極１０１ａの長さが分からないと、各層の本当の高さが求められない。そのため、例えば溶融スラグ層１０３と溶融鉄層１０４との境界、即ち炉底からの高さＡが正確でないと、スラグ排出口１０５から溶融スラグと共に溶融鉄も排出されることがあり、分離回収率が低下する。
【００２０】
しかし、本発明によれば、炭素電極１０１ａが消耗していたとしても、測定時の炭素電極１０１ａの長さが正確に測定されるため、各層の界面が正確に求められて上記のような不具合がなくなる。即ち、上記に従い、伝導率が階段状に大きく変化した位置の炭素電極１０１ａの電極長を測定することにより、界面の位置を正確に知ることができる。その際、マイクロ波は常時送信してもよいし、伝送率が階段状に大きく変化時点で送信してもよい。
【００２１】
また、電流値を測定してその変化を検出する代わりに、金属製パイプ２００の内圧の変化からも未溶融の鉄鉱石１０２、溶融スラグ層１０３、溶融鉄層１０４の界面を検出することもできる。金属製パイプ２００に窒素ガスや不活性ガスを一定量で供給しながら昇降させると、溶融鉄層１０４に近づくほど内圧が高まり、また溶融鉱層１０４、溶融スラグ層１０３及び未溶融の鉄鉱石１０２では密度が異なるため、図５（但し、導電率比を内圧比とする）に示すように、各層ごとに内圧が階段状に変化する。そのため、内圧の変化を測定し、内圧が階段状に大きく変化する点を溶融鉄層１０４、溶融スラグ層１０３、未溶融の鉄鉱石１０２の界面と見做すことができる。
【００２２】
そして、上記に従い、金属製パイプ２００の内圧が階段状に大きく変化した位置の炭素電極１０１ａの電極長を測定することにより、界面の位置を正確に知ることができる。また、窒素ガスや不活性ガスにより金属製パイプ２００の内圧が高まっているため、溶融スラグや溶融鉄の浸入を防ぐこともできる。
【００２３】
また、図６に示すように、マイクロ波送受信器３００の上方に距離計、例えば第２のマイクロ波送受信器４００を設置し、第２のマイクロ波送受信器４００からマイクロ波送受信器３００までの距離を測定し、マイクロ波送受信器３００で測定した電極長と合算して第２のマイクロ波送受信器４００から炭素電極１０１ａの下端までの距離を求め、この距離信号に基づいて電極昇降装置１２０による炭素電極１０１ａの垂下位置を制御することができる。マイクロ波送受信器３００と第２のマイクロ波送受信器４００との距離を測定するには、例えばマイクロ波送受信器３００の金属製パイプ２００との連結部位に金属板３１０を付設しておき、金属板３１０に向けて第２のマイクロ波送受信器４００のアンテナ４１０からマイクロ波を送信し、金属板３１０で反射したマイクロ波をアンテナ４１０で受信してアンテナ４１０と金属板３１０との距離（Ｌ２）を求める。そして、アンテナ４１０と金属板３１０との距離（Ｌ２）と、マイクロ波送受信器３００で測定した電極長（Ｌ１）とを合算して、第２のマイクロ波送受信器４００のアンテナ４１０から炭素電極１０１ａの下端までの距離（Ｌ３）が求められる。
【００２４】
炭素電極１０１ａは、溶融により消耗して徐々に短くなるため、それに合わせて炭素電極１０１全体を徐々に降下させる必要がある。しかし、炭素電極１０１ａの長さが分からないと、降下量を決めることができない。そこで、炉設備の天井のように高さが変わらない場所に第２のマイクロ波送受信器４００を固定して基準位置とし、この基準位置からの炭素電極１０１ａの下端までの距離（Ｌ３）を知ることにより、炭素電極１０１ａの垂下位置を制御することができる。
【００２５】
尚、炭素電極１０１ａの垂下位置を制御するには、第２のマイクロ波送受信器４００からの距離（Ｌ２）の信号と、マイクロ波送受信器３００による電極長さ（Ｌ１）の信号とを電極昇降装置１２０に送り、距離（Ｌ２）と電極長さ（Ｌ１）との合算値（Ｌ３）を元に電極昇降装置１２０による電極１０１ａを昇降させる。
【００２６】
上記では、炭素電極１０１ａに金属製パイプ２００を挿通した構成を説明したが、図７に示すように、金属製パイプ２００に代えて、電極本体１６０に、軸線に沿って下端まで達する空孔５００を形成しても同様の効果が得られる。尚、電極本体１６０は黒鉛の円筒体を用いることが好ましい。黒鉛は軟質で、精度良く孔開けすることができ、更には耐熱温度も３０００℃程度であるため溶融時に溶解して空孔５００が変形することもない。このように、電極本体１６０に空孔５００を形成した場合も、下端では誘電率が大きく変化してマイクロ波が反射される。従って、空孔５００の上端にマイクロ波送受信器３００を装着してマイクロ波を送信し、下端で反射されたマイクロ波を受信することにより、炭素電極１０１ａの長さを測定することができる。
【００２７】
マイクロ波送受信器３００を装着するには、導波管３００の内径を空孔５００の径と同径にし、空孔５００の上端に導波管３２０の下端が近接するようにマイクロ波送受信器３００を配置する。この場合も、導波管３００を通じて空孔５００に窒素ガスや不活性ガスを供給することにより、下端からの溶融スラグや溶融鉄の浸入を防ぐことができる。
【００２８】
このように電極本体１６０に空孔５００を形成する方式では、上記のように金属製パイプ２００が不要となり、装置全体が安価になる。
【００２９】
また、摩耗した際の補給は、上端面に新しい円筒状の黒鉛片を重ね、黒鉛でできたニップル（ねじをきったもの）を黒鉛片間に挟み、ねじ締して連結する。
【符号の説明】
【００３０】
１００  炉
１０１、１０１ａ  炭素電極
１０２  未溶融の鉄鉱石
１０３  溶融スラグ層
１０４  溶融鉄層
１５０  電極ケース
１６０  電極本体
１７０  カーボン塊
２００  金属製パイプ
２５０  圧力調整器
３００  マイクロ波送受信器
４００  第２のマイクロ波送受信器
５００  空孔
【図１】
0005671744.tif 000002
【図２】
0005671744.tif 000003
【図３】
0005671744.tif 000004
【図４】
0005671744.tif 000005
【図５】
0005671744.tif 000006
【図６】
0005671744.tif 000007
【図７】
0005671744.tif 000008
【図８】
0005671744.tif 000009