JP2001188026A

JP2001188026A - 自溶炉の温度測定装置及び温度測定方法

Info

Publication number: JP2001188026A
Application number: JP37419399A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Arakane; 孝行荒金; Mitsumasa Hoshi; 光政星; Kazuya Takahashi; 一也高橋; Takatsugu Toyama; 隆紹遠山
Original assignee: NISHI NIPPON SEKKEI KOGYO KK; Nippon Mining and Metals Co Ltd; Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: NISHI NIPPON SEKKEI KOGYO KK; Nippon Mining Holdings Inc; Eneos Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP3412756B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自溶炉内の温度測定を行うための装置及びそ
の方法を提供する。【解決手段】反応シャフト３の側壁３ｃに設けられた
点検孔３ａからその先端部に熱電対Ｔが内装されたラン
ス管２０を挿入し、挿入深さを所定間隔で変更しながら
反応シャフト３内で落下する精鉱又は炉内の複数箇所で
の温度を測定することにより反応シャフト３内の温度分
布を測定する自溶炉の温度測定装置１０であって、ラン
ス管２０の後部側を支持して自溶炉側１へ移動させ、熱
電対Ｔを反応シャフト３内の所定位置に導く移動機構３
０と、ランス管２０の先端部と移動機構３０との間に位
置してランス管２０を支持する中間支持機構４０とを備
え、中間支持機構４０は移動機構３０が移動する速度の
１／２の速度で追従するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、自溶炉の温度測定
装置及び温度測定方法に関し、更に詳しくは、銅精錬に
おける自溶炉内の温度分布を測定するための温度測定装
置及び温度測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】初めに銅製錬の概略の流れについて説明
する。鉱山から採掘されたままの鉱石は「粗鉱」と呼ば
れ、有用鉱物以外に多量の無価値物（脈石）を含んでい
ることから、「選鉱」と呼ばれる工程により粗鉱から脈
石を尾鉱として取り除き高品位の精鉱を製錬に供する。
選鉱は鉱物の物理的又は物理化学的性質、例えば密度、
硬度、磁性、導電率、湿潤性等の差異を利用して行われ
る。

【０００３】選鉱によって得られた精鉱は製錬工程で使
用される熱エネルギを節減し、鉱石の炉への供給、運搬
などの取り扱いを容易にすると共に、水分による反応性
の低下を防止することなどを目的として熱を用いる乾燥
が行われる。乾燥は、例えば、僅かに傾斜した長い円筒
形の形をした炉を有するロータリキルンと同じ形の回転
乾燥機等を用いて行われる。

【０００４】得られた精鉱を自溶炉に酸素富化空気ある
いは高温熱風と同時に吹き込んで瞬間的に化学反応を起
こさせてマットとスラグに分離する。自溶炉１は、図９
に示すように、反応シャフト３、セットラ５、アップテ
イク７から構成され、反応シャフト３には１〜３本の精
鉱バーナ９、９が備えられている。精鉱はこの精鉱バー
ナ９、９から炉内に吹き込まれる。自溶炉は精鉱の酸化
反応熱を利用するため他の方法より燃料消費率が低いと
いう特徴がある。尚、酸化反応熱だけでは熱量の不足を
きたすおそれもあるので、精鉱バーナ９、９から重油等
で助燃することもある。ここで得られたマットには銅が
６０〜６５％含まれる。また、スラグには１％前後の銅
が含まれるので錬かん炉１aにて錬かんし、銅をマット
として回収し自溶炉１からのマットとあわせて転炉で処
理する。

【０００５】転炉は円筒横型でマグネサイト、あるいは
クロム・マグネサイト煉瓦で内張りされ、装入・排出に
便利なように電動機により前後に傾転できるようになっ
ている。炉の側面下方には多数の羽口を有し、これによ
りゲージ圧で１００ｋＰａ（１ｋｇ／ｃｍ^２）程度の加
圧空気を直接溶融マットへ吹き込んでいる。操業は回分
でスラグ生成期（造かん期）と造銅期とに分けられ、ス
ラグ生成期ではマット中の鉄をスラグとして除去する。
このスラグ生成期を２〜３回繰り返し、生成した白かわ
が、ある量に達したのち造銅期に入り粗銅を得る。そし
て、得られた粗銅を横型傾転タイプあるいは反射炉型の
精製炉で粗銅中のＳ、Ｏの調整を実施したのちアノード
を鋳造し、電解精錬により高品位の電気銅を得る。

【０００６】上述した自溶炉における酸化反応は、精鉱
が反応シャフト内を落下する極めて短時間のうちに完結
するが、反応物の酸化度を極力平均化させることが自溶
炉の操業上の重要な管理ポイントである。しかし、反応
シャフト内では、局部的に精鉱が酸素富化空気に対して
過剰に供給されるか、あるいはその逆の不均一な反応状
態が生じることがある。前者のケースでは酸化が不十分
となり未溶解物が溶湯表面上に堆積するか、あるいは煙
灰として飛散し、廃熱回収ボイラ内で酸化燃焼してガス
温度を高め、水管へ付着し、ボイラの熱交換率を低下さ
せる場合がある。後者のケースでは、原料中の鉄が酸化
されて、スラグ性状の悪化を招き、生成物であるマット
とスラグの分離を阻害したり、排煙口周辺に炉内付着物
を生成させる。これらは、スラグ内への有価金属ロスや
マット、スラグタップ孔の閉塞トラブルを惹起させると
ともに、溶湯温度、マット中の有価金属品位の変動など
の要因となり、後工程への操業にも悪影響を与える。

【０００７】また、自溶炉の処理量を増やすほど精鉱と
酸素富化空気の固気比が増大するため、反応空気中に微
粉の精鉱を均一に分散させることは困難となる。従っ
て、原料と反応空気の混合、分散性を向上させる反応物
の酸化度を極力平均化させることは、自溶炉の操業を安
定化させるためのみではなく、単一炉への処理量を増加
させ、生産性を向上させる上で極めて重要な管理点であ
る。

【０００８】しかし、従来、かかる銅精錬における反応
シャフト内の温度測定は人手によってプローブを先端に
取り付けたパイプを炉壁から挿入することにより行われ
ていた。自溶炉の反応シャフトは直径が約６ｍと広いた
め左右２箇所から挿入して３ｍづつ測定していた。ま
た、パイプ内に内装されている補償導線を保護するため
にパイプに耐熱対策として紙のスリーブを被せいてい
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高温の炉内に
人手によりパイプを３ｍも挿入することは容易なことで
はない。また、温度を測定すべき箇所が多いことから現
状では５人で約４０分の時間を要している。さらに、パ
イプに耐熱対策として被せる紙のスリーブは３ｍもの長
さを必要とし、且つ挿入ごとに交換する必要があった。
そこで、本発明では、かかる自溶炉内の温度測定を人手
を介さずに行うことができる温度測定装置を提供するこ
とを目的とする。また、自溶炉の反応シャフトは内径が
約６ｍもあり、その内部に挿入する長尺のパイプは自重
や偏熱等の要因によって曲がる虞がある。そのため、か
かる曲がりの発生を極力押さえることが可能な自溶炉内
の温度測定を行うための温度測定装置を提供することを
目的とする。さらに、そのような自溶炉の反応シャフト
内の温度を測定するための方法を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１に記載の発明は、反応シャフトの側壁に設け
られた点検孔からその先端部に熱電対が内装されたラン
ス管を挿入し、挿入深さを所定間隔で変更しながら反応
シャフト内で落下する精鉱又は炉内の複数箇所での温度
を測定することにより反応シャフト内の温度分布を測定
する自溶炉の温度測定装置であって、ランス管の後部側
を支持して自溶炉側へ移動させ、熱電対を反応シャフト
内の所定位置に導く移動機構と、ランス管の先端部と移
動機構との間に位置してランス管を支持する中間支持機
構とを備え、中間支持機構は移動機構が移動する速度の
１／２の速度で追従するように構成されていることを特
徴とする。

【００１１】上記課題を解決するために請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の自溶炉の温度測定装置にお
いて、反応シャフトの側壁に設けられた点検孔には、挿
入されたランス管の表面に付着した精鉱を、該ランス管
を引き抜く際に反応シャフト内に掻き落すスクレーパが
設けられていることを特徴とする。

【００１２】上記課題を解決するために請求項３に記載
の発明は、請求項２に記載の記載の温度測定装置におい
て、ランス管の外管表面に精鉱の溶着を抑制する離型剤
を噴霧するための噴霧機構をさらに備えていることを特
徴とする。

【００１３】上記課題を解決するために請求項４に記載
の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の自溶
炉の温度測定装置において、ランス管は内管と外管から
構成される二重構造とされると共に、内管の壁面には所
定間隔で噴出孔が穿設され、内管の端部側から気体を供
給することにより噴出孔から外管の内壁に向かって気体
を吹き付けてランス管を冷却することを特徴とする。

【００１４】上記課題を解決するために請求項５に記載
の発明は、請求項４に記載の自溶炉の温度測定装置にお
いて、内管に穿設された噴出孔は、外管の内壁上部側へ
向かって穿設された噴出孔よりも外管の内壁下部側へ向
かって穿設された噴出孔の方が短いピッチ幅で穿設され
ていることを特徴とする。

【００１５】上記課題を解決するために請求項６に記載
の発明は、請求項４又は５に記載の自溶炉の温度測定装
置において、ランス管の内管の内部には噴出孔を閉塞し
ないような位置に平板が内装され、該平板上に熱電対と
連結された補償導線が配置されると共に、平板にはその
幅の中心軸から外れた所定位置に気体を通過させるため
の通過孔が複数穿設されていることを特徴とする。

【００１６】上記課題を解決するために請求項７に記載
の発明は、請求項４から６に記載の自溶炉の温度測定装
置において、内管の端部側から供給される気体を該内管
に穿設された噴出孔から外管の内壁に対し直角に吹き付
けてランス管を冷却することを特徴とする。

【００１７】上記課題を解決するために請求項８に記載
の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の温度
測定装置において、ランス管の曲がりを矯正するための
プレス機構をさらに備えていることを特徴とする。

【００１８】上記課題を解決するために請求項９に記載
の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の温度
測定装置において、移動機構は、ランス管の後端部側を
揺動可能に支持することを特徴とする。

【００１９】上記課題を解決するために請求項１０に記
載の発明は、内管と外管から構成された二重構造とされ
ると共にその先端部に熱電対が内装されたランス管を、
反応シャフトの側壁に設けられた点検孔から挿入し、内
管の端部側から気体を供給することにより内管の壁面に
穿設された噴出孔から外管の内壁に向かって気体を吹き
付けて冷却しつつランス管の挿入深さを所定間隔で変更
しながら反応シャフト内で落下する精鉱又は炉内の複数
箇所での温度を測定することを特徴とする自溶炉の温度
測定方法を提供する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る自溶炉の温度
測定装置の好ましい一実施形態について図面に基づい
て、更に詳しく説明する。ここで、図１（ａ）は、本発
明に係る自溶炉の温度測定装置の一実施形態を装備した
自溶炉の平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。ま
ず、本発明に係る自溶炉の温度測定装置１０は、自溶炉
１の反応シャフト３を中心として自溶炉１より約７５度
の位置に配置されている。そして、反応シャフト３の側
壁には頂部から約４．５ｍ下の位置に点検孔３ａが穿設
されている。点検孔３ａの穿設位置はこれに限定される
ものではないが、精鉱の酸化反応がほぼ終了した位置に
設けることが好ましい。また、温度測定装置１０にはプ
レス機構５０が配置されている。

【００２１】温度測定装置１０は、図２に示すように、
反応シャフト３内の温度を測定するための熱電対Ｔが先
端に取着されたランス管２０と、ランス管２０の後部側
を支持すると共に柱１９によって支持されると共に反応
シャフト３側へ向かって伸びるように敷設されたレール
１１上を移動して熱電対Ｔをシャフト内の所定位置に導
く移動機構３０と、ランス管２０の先端部と移動機構３
との間に位置してランス管２０を支持する中間支持機構
４０とを備えて構成されている。

【００２２】ランス管２０は、図３に示すように、全長
約１２ｍの中空のパイプである外管２１の内側に内管２
３が内設された二重構造となっており、ランス管２０の
後端部には内管２３の内部へ冷却用気体を吹き込むため
のジョイント２９が連結されている。反応シャフト３内
の温度は１，２００度から１，５００度にも達するので
ランス管２０が高温に曝され焼損したり、偏熱を受けて
ランス管２０が曲がる虞がある。そこで、ランス管２０
の曲がりを抑えるために気体によって冷却を図るもので
ある。炉内の温度条件より通常では水冷式が採用される
が、水等の液体を循環させて冷却しようとすると炉内に
液（水）漏れが発生した場合反応シャフト３内の高温に
より液体が急激に熱膨張（水蒸気爆発）して、ランス管
２０及び自溶炉１を破損する虞があることから気体を用
いて冷却を行うこととした。冷却用の気体としては空気
のほか不活性ガス等を用いることができる。

【００２３】内管２３の側面には内管２３の後端から吹
き込まれた冷却用気体を外管の内壁に向かって吹き付け
るための噴出孔２７ａ、２７ａが穿設されている。内管
２３に穿設された噴出孔２７ａ、２７ａは、外管２１の
内壁上部側へ向かって気体を吹き込むために穿設された
噴出孔２７ａ、２７ａよりも外管２１の内壁下部側へ向
かって気体を吹き込むために穿設された噴出孔２７ａ、
２７ａの方が短いピッチ幅で穿設されている。これはラ
ンス管２０を反応シャフト３内へ挿入したときに受ける
偏熱が上部側面より下部側面の方が高いのでその冷却効
果を考慮したものである。このとき、内管２３の端部側
から供給される気体を内管２３に穿設された噴出孔２７
ａ、２７ａから外管２１の内壁に対し直角に吹き付ける
ことによって、より効率的にてランス管２０を冷却させ
ることもできる。ここで、ランス管２０が受ける熱は、
具体的には、炉内では上部側は最大約１，２００度の熱
を受けるが、精鉱が積もってくると次第に温度が下降す
るのに対し、下部側は直下にある溶融物の輻射熱により
通常約１，２５０度〜１，３００度にも達する熱を受け
る。本実施例では、内管２３の底部の噴出孔２７ａ、２
７ａは直径２ｍｍの孔が５０ｍｍピッチで穿設されてお
り、一方、内管２３の上部の噴出孔２７ａ、２７ａは直
径２ｍｍの孔が１００ｍｍピッチで穿設されている。も
ちろん噴出孔２７ａ、２７ａはこれに限定されるもので
はなく適宜選択されて配設されるものである。

【００２４】また、内管２３の内部には噴出孔２７ａ、
２７ａを閉塞しないような位置に平板２５が内装され、
平板２５上に熱電対Ｔと連結された図示しない補償導線
が配置されている。そして、平板２５にはその幅の中心
軸から外れた所定位置に内管２３の後端部から吹き込ま
れた気体を内管２３の底部側に穿設された噴出孔２７
ａ、２７ａと連通させて通過させるための通過孔２７
ｂ、２７ｂが複数穿設されている。平板２５を設けるこ
ととしたのは、内管２３の内部を貫通するように配置さ
れた補償導線が内管２３の底部側に穿設された噴出孔２
７ａ、２７ａを閉塞してしまう可能性があり、それを回
避するためである。噴出孔２７ａ、２７ａが閉塞されて
しまうとランス管２０の冷却効果が落ち、その受ける熱
によってランス管２０が曲がる虞があるからである。
尚、ランス管２０の先端にはホルダ２８が設置され、こ
れに熱電対Ｔが取着され得られた信号を記録計により記
録すると共にデジタル表示もする。

【００２５】移動機構３０は、図４に示すように、レー
ル１１上をランス管２０の後部側を支持して移動する移
動台車３１と、レール１１の下部側に敷設されたワイヤ
３５により構成されている。移動台車３１には図示しな
いモータが取り付けられており、レール１１を中心に固
定されたローラチェーン３４と移動台車駆動用ギア３４
ａの回転によりレール１１上を移動するようにされ、レ
ール１１を上下方向から挟むようにして設けられたロー
ラ３３ａ、３３ａ及び横方向から挟むようにして設けら
れたローラ３３ｂ、３３ｂにより一直線上を移動できる
ようになっている。また、移動台車３１の移動は駆動用
ギアに直結した軸端に設けられたアブソコーダで回転を
検出して移動距離に換算し、バリアブルリミットで設定
される移動距離に応じて移動する。この際、反応シャフ
ト３内の高温に曝される時間を可能な限り短時間とする
ため、バリアブルリミットで設定される炉内定点から任
意の測定点への移動と炉内で１５〜２０秒間保持して温
度を測定したのち炉外までの移動は高速（３０〜５０ｍ
ｉｎ）で行う。

【００２６】ランス管２０は、移動台車３１に設けられ
たその後端部側を支持するための支持部がトラニオンに
より半固定とされ、ランス管２０を揺動可能に支持して
いる。すなわち、ランス管２０の揺れや曲がりに対して
移動台車３１の支持部がランス管２０を揺動可能に支持
するため、たとえランス管２０に曲がりが生じても支持
部に加わる力を吸収し、ランス管２０が支持部から外れ
ないようになっている。かかる構造によりランス管２０
の揺れや曲がりに対して柔軟に対応可能となる。

【００２７】ランス管２０を支持するための中間支持機
構４０は、図５に示すように、ランス管２０を支持して
ローラ４３、４３によりレール１１上を移動する台車４
１と、レール１１の下部側に敷設されたワイヤ３５によ
り構成されている。図６に示すように、台車４１はプレ
ート４５によりワイヤ３５の動きと連動するように構成
されている。台車４１は両端にワイヤーシーブ３９を設
けた移動フレーム３７に固定されており、ワイヤーシー
ブ３９を介してワイヤ３５の両端を固定している。この
ワイヤ３５に移動台車３１が固定されており、移動台車
３１が移動すると動滑車の原理により移動フレーム３７
が中間支持移動用レール４７に沿って１／２の速度で移
動し、移動フレーム３７に固定された台車４１も移動台
車３１の１／２の速度で移動するようになっている。

【００２８】反応シャフト３の側壁に穿設された点検孔
３ａには、挿入されたランス管２０の表面に付着した精
鉱を、ランス管２０点検孔３ａから引き抜く際に反応シ
ャフト３内に掻き落すためのスクレーパ７０が設けられ
ている。スクレーパ７０は、図７に示すように、先端部
に掻取部７３ａとレジューサ７３を有しており、点検孔
３ａに設けられた開閉可能な点検パイプ７１と、点検パ
イプ７１の内部に挿入されるランス管２０を点検孔３ａ
に導くコーン部７７でその後方より抑え固定するように
して構成されている。また、コーン部７７は自溶炉フレ
ーム７５に固定されている。そして、スクレーパ７０
は、測定を行わないときには取り外しができる構造とな
っている。尚、３ｂは耐熱レンガである。

【００２９】スクレーパ７０は、点検孔３ａに挿入され
たランス管２０を引き抜くときに掻取部７３ａがランス
管２０の外周面に密着してランス管２０の表面に付着し
た精鉱を反応シャフト３内側に掻き落す。これにより精
鉱が点検孔３ａ内に溶着するのを防止することができる
と共に精鉱が反応シャフト３外へ排出されるのを防止す
ることができる。掻取部７３ａは熱に強くまた弾性を有
する材質、例えばステンレスを用いるのが好ましい。

【００３０】また、温度測定装置１０の前方直近にはラ
ンス管２０に付着した精鉱の剥離性を改善するための離
型剤を噴霧する噴霧装置８０が設けられている。噴霧装
置８０は、図８に示すように、離型剤が充填された図示
しない圧送タンクと連結されたホース８１と、図示しな
い気体ポンプと連結された気体ホース８３と、離型剤を
噴霧するノズル８５とにより構成されている。噴霧装置
８０は、固定部材８７、８７によりスタンド８９に固定
され、反応シャフト３近傍付近に配置されている。ホー
ス８１から送られてくる離型剤は気体ホース８３から送
られてくる気体によりノズル８５から噴射され、ランス
管２０の表面に吹き付けられる。尚、離型剤は、高温化
でも劣化することなく摺動面に均一で強固な潤滑皮膜を
形成する必要があり、炉内温度である約１５００度にも
耐えられるものである必要がある。

【００３１】ランス管２０は上述したように約１２ｍと
長尺であると共に反応シャフト３内へ挿入されて高温に
曝されるのでその自重及び偏熱によって湾曲する虞があ
る。そのため、本発明に係る温度測定装置１０には、ラ
ンス管２０の曲がりを矯正するためのプレス機構５０が
設けられている。プレス機構５０は、ランス管２０を跨
ぐように配置されている。プレス機構５０は、図９に示
すように、全体を構成するフレーム５９、５９と、ラン
ス管２０を押圧するための押圧部５５と、押圧部を上下
移動させる気体シリンダ５１と、気体シリンダ５１の動
きを押圧部に伝える２つのガイドシャフト５３、５３と
を有して構成されている。

【００３２】押圧部５５は、気体シリンダ５１のシャフ
トの伸出によりランス管２０に接触し、ランス管２０を
押圧することによりランス管２０の曲がりを矯正する。
また、押圧部５５はあまり下方まで移動可能とするとラ
ンス管２０を損傷する可能性があるので、押圧部５５の
移動範囲が予め設定されている。また、ランス管２０は
移動機構３０により任意の位置で停止させることができ
るためランス管２０の湾曲部を押圧部５５の下部に位置
させて押圧することができる。

【００３３】次に、本発明に係る温度測定方法を上述の
温度測定装置の動作に基づいて説明する。まず、操業中
の自溶炉１の反応シャフト３に穿設された点検孔３ａか
らその先端部に熱電対Ｔが取着されたランス管２０を挿
入する。ランス管２０は内管２３と外管２１から構成さ
れた二重構造とされる。挿入時には噴霧装置８０により
ランス管２０の外周面に離型剤が噴霧される。ランス管
２０は移動機構３０により予め設定された移動距離を駆
動軸の回転数により検出しながら移動する。このとき、
中間支持機構４０が移動機構３０移動速度の１／２の速
度で追従しながらランス管２０を支持する。そして、内
管２３の端部側から冷却のための気体を供給して内管２
３の壁面に穿設された噴出孔２７ａ、２７ａから外管２
１の内壁に向かって気体を吹き付けて冷却しながら熱電
対Ｔの先端を反応シャフト３の半径上の所定位置で約１
５〜２０秒保持して温度を測定する。温度を測定した
後、ランス管２０を一旦引き抜く。このときランス管２
０の外周面に付着していた精鉱はスクレーパ７０により
反応シャフト３内へ掻き落される。

【００３４】再びランス管２０を点検孔３ａから挿入し
今度は別の位置で温度を測定しこれを繰り返す。温度は
反応シャフト３の半径上を５０ｃｍ間隔で１１回測定す
る。何回かの測定の後、或いは、毎回測定の後、ランス
管２０が湾曲してきた場合にはその湾曲部をプレス機構
５０により押圧し、湾曲を矯正する。そして、得られた
温度分布から精鉱の反応状態を観察し、操業条件を適宜
変更して良好な反応状態を維持することで安定操業を継
続することが可能となる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、自溶炉
の温度測定装置をランス管の後部側を支持して自溶炉側
へ移動させ、熱電対をシャフト内の所定位置に導く移動
機構と、ランス管の先端部と移動機構との間に位置して
ランス管を支持する中間支持機構とを備え、中間支持機
構は移動機構が移動する速度の１／２の速度で追従する
ように構成したので、長尺のランス管をバランス良く支
持しながら反応シャフト３内へ挿入することが可能とな
るという効果を有する。また、請求項２に記載の発明に
よれば、反応シャフトの側壁に設けられた点検孔に挿入
されたランス管の表面に付着した精鉱を反応シャフト内
に掻き落すスクレーパを設けることとしたので精鉱が点
検孔内に溶着するのを抑制することができると共に精鉱
が反応シャフト外へ排出されるのを最小限に防止するこ
とができるという効果を有する。

【００３６】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
ランス管の外管表面に精鉱の付着を抑制する離型剤を噴
霧するための噴霧機構をさらに備えているのでランス管
に付着した精鉱を容易に掻き落すことが可能となるとい
う効果を有する。また、請求項４に記載の発明によれ
ば、ランス管は内管と外管から構成される二重構造とさ
れると共に、内管の壁面には所定間隔で噴出孔が穿設さ
れ、内管の端部側から気体を供給することにより噴出孔
から外管の内壁に向かって気体を吹き付けてランス管を
冷却することとしたので、熱によるランス管の曲がりを
最小限に抑えることが可能となるという効果を有する。
また、請求項５に記載の発明によれば、ランス管の内管
に穿設された噴出孔は、外管の内壁上部側へ向かって穿
設された噴出孔よりも外管の内壁下部側へ向かって穿設
された噴出孔の方が短いピッチ幅で穿設されていること
としたので、外管の冷却効果をより高めることができ
る。すなわち、反応シャフト内に挿入されたランス管の
上部側と下部側で受ける偏熱の温度差により発生するラ
ンス管の曲がりを抑えることができると共に、気体を吹
き付ける場所を上下に限定したのでランス管の曲がる方
向を一定方向にコントロールすることが可能となるとい
う効果を有する。ランス管の曲がる方向をコントロール
できるようになると、曲がりに対する対応が極めて簡略
化されるので無駄な構造や機構を省くことができるとい
う効果を有する。

【００３７】また、請求項６に記載の発明によれば、ラ
ンス管の内管の内部には噴出孔を閉塞しないような位置
に平板が内装され、該平板上に熱電対と連結された補償
導線が配置されると共に、平板にはその幅の中心軸から
外れた所定位置に気体を通過させるための通過孔が複数
穿設されていることとしたので冷却効果を減少させるこ
とを防止できるという効果を有する。また、請求項７に
記載の発明によれば、内管の端部側から供給される気体
を該内管に穿設された噴出孔から外管の内壁に対し直角
に吹き付けてランス管を冷却することとしたのでより効
率的にランス管２０を冷却することができるという効果
を有する。また、請求項８に記載の発明によれば、ラン
ス管の曲がりを矯正するためのプレス機構をさらに備え
ていることとしたので、曲がったランス管を矯正するこ
とができ、曲がったランス管を挿入する考慮を行わなく
てもよいという効果があると共に、反応シャフト内の温
度を測定する位置が安定し温度データの質が向上すると
いう効果を有する。

【００３８】また、請求項９に記載の発明によれば、移
動機構は、ランス管の後端部側を揺動可能に支持するこ
ととしたので、たとえランス管に曲がりが生じても支持
部に加わる力を吸収し、ランス管が支持部から外れるこ
とはない。かかる構造によりランス管の揺れや曲がりに
対して柔軟に対応が可能となるという効果を有する。ま
た、請求項１０に記載の発明によれば、内管と外管から
構成された二重構造とされると共にその先端部に熱電対
が内装されたランス管を、反応シャフトの側壁に設けら
れた点検孔から挿入し、内管の端部側から気体を供給す
ることにより内管の壁面に穿設された噴出孔から外管の
内壁に向かって気体を吹き付けて冷却しつつランス管の
挿入深さを所定間隔で変更しながら反応シャフト内で落
下する精鉱又は炉内の複数箇所での温度を測定すること
としたので作業員が温度測定作業から開放されると共に
ランス管の曲がりの発生を極力押さえて炉内の温度を測
定することが可能となるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明に係る自溶炉の温度測定装置
の一実施形態を装備した自溶炉の平面図、（ｂ）は
（ａ）の側面図である。

【図２】本発形に係る温度測定装置の一実施形態の側面
図である。

【図３】（ａ）はランス管の縦断面図、（ｂ）はランス
管の横断面図である。

【図４】（ａ）は移動機構の側面図、（ｂ）はＡ−Ａ断
面図である。

【図５】（ａ）は中間支持機構の側面図、（ｂ）はＢ−
Ｂ断面図である。

【図６】移動機構を説明するための側面図である。

【図７】スクレーパの構造を示す横断面図である。

【図８】噴霧装置の側面図である。

【図９】プレス機構の側面図である。

【図１０】自溶炉の横断面図である。

【符号の説明】

１自溶炉３反応シ
ャフト３ａ点検孔３ｂ耐熱
レンガ３ｃ炉壁５セット
ラ７アップテイク９精鉱バ
ーナ１０温度測定装置１１レー
ル１９柱２０ランス管２１外管２３内管２５平板２７ａ噴出孔２７ｂ通
過孔２８ホルダ２９ジョ
イント３０移動機構３１移動
台車３３ａローラ３３ｂロ
ーラ３４ローラチェーン３４ａ移
動台車駆動用ギア３５ワイヤ３７移動
フレーム３９ワイヤーシーブ４０中間支持機構４１台車４３ローラ４５プレ
ート４７中間支持移動用レール５０プレス機構５１気体
シリンダ５３ガイドシャフト５５押圧
部５９フレーム７０スクレーパ７１点検
パイプ７３レジューサ７３ａ掻
取部７５自溶炉フレーム７７コー
ン部８０噴霧装置８１ホー
ス８３気体ホース８５ノズ
ル８７固定部材８９スタ
ンドＴ熱電対

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星光政大分県北海部郡佐賀関町大字関３の3382番地日鉱金属株式会社佐賀関製錬所内 (72)発明者高橋一也大分県北海部郡佐賀関町大字関３の3382番地日鉱金属株式会社佐賀関製錬所内 (72)発明者遠山隆紹福岡県北九州市小倉北区中井口８番３号西日本設計工業株式会社エンジニアリング事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応シャフトの側壁に設けられた点検孔
からその先端部に熱電対が内装されたランス管を挿入
し、挿入深さを所定間隔で変更しながら前記反応シャフ
ト内で落下する精鉱又は炉内の複数箇所での温度を測定
することにより前記反応シャフト内の温度分布を測定す
る自溶炉の温度測定装置であって、前記ランス管の後部側を支持して自溶炉側へ移動させ、
前記熱電対を前記反応シャフト内の所定位置に導く移動
機構と、前記ランス管の先端部と前記移動機構との間に位置して
前記ランス管を支持する中間支持機構とを備え、前記中間支持機構は前記移動機構が移動する速度の１／
２の速度で追従するように構成されていることを特徴と
する自溶炉の温度測定装置。
【請求項２】請求項１に記載の自溶炉の温度測定装置
において、前記反応シャフトの側壁に設けられた前記点検孔には、
挿入された前記ランス管の表面に付着した精鉱を、該ラ
ンス管を引き抜く際に前記反応シャフト内に掻き落すス
クレーパが設けられていることを特徴とする自溶炉の温
度測定装置。
【請求項３】請求項２に記載の記載の温度測定装置に
おいて、前記ランス管の前記外管表面に前記精鉱の溶着を抑制す
る離型剤を噴霧するための噴霧機構をさらに備えている
ことを特徴とする自溶炉の温度測定装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれか１項に記載の
自溶炉の温度測定装置において、前記ランス管は内管と外管から構成される二重構造とさ
れると共に、前記内管の壁面には所定間隔で噴出孔が穿
設され、前記内管の端部側から気体を供給することによ
り前記噴出孔から外管の内壁に向かって前記気体を吹き
付けて前記ランス管を冷却することを特徴とする自溶炉
の温度測定装置。
【請求項５】請求項４に記載の自溶炉の温度測定装置
において、前記内管に穿設された前記噴出孔は、前記外管の内壁上
部側へ向かって穿設された噴出孔よりも前記外管の内壁
下部側へ向かって穿設された噴出孔の方が短いピッチ幅
で穿設されていることを特徴とする自溶炉の温度測定装
置。
【請求項６】請求項４又は５に記載の自溶炉の温度測
定装置において、前記ランス管の前記内管の内部には前記噴出孔を閉塞し
ないような位置に平板が内装され、該平板上に前記熱電
対と連結された補償導線が配置されると共に、前記平板
にはその幅の中心軸から外れた所定位置に前記気体を通
過させるための通過孔が複数穿設されていることを特徴
とする自溶炉の温度測定装置。
【請求項７】請求項４から６に記載の自溶炉の温度測
定装置において、前記内管の端部側から供給される前記気体を該内管に穿
設された噴出孔から前記外管の内壁に対し直角に吹き付
けて前記ランス管を冷却することを特徴とする自溶炉の
温度測定装置。
【請求項８】請求項１から６のいずれか１項に記載の
温度測定装置において、前記ランス管の曲がりを矯正するためのプレス機構をさ
らに備えていることを特徴とする自溶炉の温度測定装
置。
【請求項９】請求項１から８のいずれか１項に記載の
温度測定装置において、前記移動機構は、前記ランス管の後端部側を揺動可能に
支持することを特徴とする自溶炉の温度測定装置。
【請求項１０】内管と外管から構成された二重構造と
されると共にその先端部に熱電対が内装されたランス管
を、反応シャフトの側壁に設けられた点検孔から挿入
し、前記内管の端部側から気体を供給することにより前
記内管の壁面に穿設された噴出孔から前記外管の内壁に
向かって前記気体を吹き付けて冷却しつつ前記ランス管
の挿入深さを所定間隔で変更しながら前記反応シャフト
内で落下する精鉱又は炉内の複数箇所での温度を測定す
ることを特徴とする自溶炉の温度測定方法。