JP2002090070A - 高温炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランス - Google Patents
高温炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランスInfo
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- JP2002090070A JP2002090070A JP2000284105A JP2000284105A JP2002090070A JP 2002090070 A JP2002090070 A JP 2002090070A JP 2000284105 A JP2000284105 A JP 2000284105A JP 2000284105 A JP2000284105 A JP 2000284105A JP 2002090070 A JP2002090070 A JP 2002090070A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像装置の損傷を防止して長寿命化を図り、
耐火物壁面の鮮明な像を長期間にわたり得ることができ
る高温炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランスを提
供する。 【解決手段】 外側が水冷された多重管を貫通する観察
窓２６が形成され、多重管の内管にＣＣＤカメラ２１を
配置すると共に、ＣＣＤカメラ２１と観察窓２６との間
に反射板２５を設け、内管１３の内部と内管１３の外側
に冷却気体を供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観
察方法であって、内管１３の内部に供給する冷却気体量
をその外側に供給する冷却気体量よりも多くし、外側に
供給する冷却気体量に対する内管１３に供給する冷却気
体量の比を１．２〜２．０にする高温炉内の観察方法及
びそれに用いる観察ランス。
耐火物壁面の鮮明な像を長期間にわたり得ることができ
る高温炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランスを提
供する。 【解決手段】 外側が水冷された多重管を貫通する観察
窓２６が形成され、多重管の内管にＣＣＤカメラ２１を
配置すると共に、ＣＣＤカメラ２１と観察窓２６との間
に反射板２５を設け、内管１３の内部と内管１３の外側
に冷却気体を供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観
察方法であって、内管１３の内部に供給する冷却気体量
をその外側に供給する冷却気体量よりも多くし、外側に
供給する冷却気体量に対する内管１３に供給する冷却気
体量の比を１．２〜２．０にする高温炉内の観察方法及
びそれに用いる観察ランス。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温度の雰囲気と
なるコークス炉や熱風炉、熱処理炉等の内部の耐火壁や
炉内の状況を観察する高温炉内の観察方法及びそれに用
いる観察ランスに関する。
なるコークス炉や熱風炉、熱処理炉等の内部の耐火壁や
炉内の状況を観察する高温炉内の観察方法及びそれに用
いる観察ランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高温の雰囲気で操業を行うコーク
ス炉や熱風炉、熱処理炉等では、内壁の耐火物の損耗状
態や炉内の状況等を把握するために、観察窓を設けた多
重管に、金属製の反射板とＣＣＤカメラを内装したラン
スを用い、反射板及びＣＣＤカメラを介して得られた炉
壁等の映像から炉内の状況等を把握することが行われて
いる。しかし、炉内の雰囲気が高温であることから、Ｃ
ＣＤカメラや反射板等の撮像装置が熱の影響を受けて損
傷して寿命が低下したり、粉塵等の存在により、反射板
に汚れあるいは疵が生じて観察不能等を招いている。こ
の対策として、実開平５−２５３００号公報、特開平８
−１４５５７７号公報に記載されているように、観察窓
の耐熱ガラスに外側から高圧気体を吹き付けたり、冷却
気体のカーテンを形成して耐熱ガラスを冷却することが
行われている。更に、特開平９−３０７７８５号公報に
記載されているように、内管に反射板とＣＣＤカメラを
配置した最内部とその外側に、冷却気体を供給し、その
供給する冷却気体量を均等にしてから、多重管の内部か
ら外側に貫通して設けた観察窓から放出することによ
り、反射板とＣＣＤカメラ等の撮像装置の冷却と反射板
に塵が付着するのを防止することにより、管径を小さく
したり、冷却気体の供給装置を簡素化したり、観察装置
の長寿命化を図ることが行われている。
ス炉や熱風炉、熱処理炉等では、内壁の耐火物の損耗状
態や炉内の状況等を把握するために、観察窓を設けた多
重管に、金属製の反射板とＣＣＤカメラを内装したラン
スを用い、反射板及びＣＣＤカメラを介して得られた炉
壁等の映像から炉内の状況等を把握することが行われて
いる。しかし、炉内の雰囲気が高温であることから、Ｃ
ＣＤカメラや反射板等の撮像装置が熱の影響を受けて損
傷して寿命が低下したり、粉塵等の存在により、反射板
に汚れあるいは疵が生じて観察不能等を招いている。こ
の対策として、実開平５−２５３００号公報、特開平８
−１４５５７７号公報に記載されているように、観察窓
の耐熱ガラスに外側から高圧気体を吹き付けたり、冷却
気体のカーテンを形成して耐熱ガラスを冷却することが
行われている。更に、特開平９−３０７７８５号公報に
記載されているように、内管に反射板とＣＣＤカメラを
配置した最内部とその外側に、冷却気体を供給し、その
供給する冷却気体量を均等にしてから、多重管の内部か
ら外側に貫通して設けた観察窓から放出することによ
り、反射板とＣＣＤカメラ等の撮像装置の冷却と反射板
に塵が付着するのを防止することにより、管径を小さく
したり、冷却気体の供給装置を簡素化したり、観察装置
の長寿命化を図ることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
５−２５３００号公報、特開平８−１４５５７７号公報
に記載された観察装置では、観察窓に耐熱ガラスを設置
しているため、内管に収納された反射板やＣＣＤカメラ
等の撮像装置に供給する冷却気体の通気抵抗が増加し、
高温雰囲気に暴露された撮像装置を十分に冷却すること
ができず、寿命が低下する。この高温雰囲気による撮像
装置への影響を小さくするには、内管に供給する冷却気
体を増加する必要があり、このため管内径を大きくした
り、また、冷却気体の供給装置を大型化する必要があ
る。しかも、観察窓に耐熱ガラスを設置しなければなら
ず、吹き付けた冷却気体の流れが脈動する場合があり、
雰囲気中の粉塵が巻き込まれて耐熱ガラスに疵が生じた
り、耐熱ガラスの表面に付着するため透視が悪くなる。
更に、特開平９−３０７７８５号公報に記載された観察
装置では、反射板やＣＣＤカメラ等の撮像装置を内装し
た内管と、その外側に冷却気体を供給する際に両方の供
給量を均等にしているため、観察窓から放出された冷却
気体の流れが乱れて負圧域が発生する場合がある。この
負圧域の発生によって雰囲気中の粉塵が内管内に巻き込
まれ、反射板に疵が生じたり、粉塵が反射板の表面に付
着することにより、カメラで撮像した耐火物壁面の鮮明
な像が得られず、正確に壁面の状態を把握することがで
きないと言う致命的な欠点がある。しかも、内管に配置
した反射板とＣＣＤカメラ等の撮像装置の冷却を十分に
行うことができず、撮像装置の寿命低下を招く等の問題
がある。
５−２５３００号公報、特開平８−１４５５７７号公報
に記載された観察装置では、観察窓に耐熱ガラスを設置
しているため、内管に収納された反射板やＣＣＤカメラ
等の撮像装置に供給する冷却気体の通気抵抗が増加し、
高温雰囲気に暴露された撮像装置を十分に冷却すること
ができず、寿命が低下する。この高温雰囲気による撮像
装置への影響を小さくするには、内管に供給する冷却気
体を増加する必要があり、このため管内径を大きくした
り、また、冷却気体の供給装置を大型化する必要があ
る。しかも、観察窓に耐熱ガラスを設置しなければなら
ず、吹き付けた冷却気体の流れが脈動する場合があり、
雰囲気中の粉塵が巻き込まれて耐熱ガラスに疵が生じた
り、耐熱ガラスの表面に付着するため透視が悪くなる。
更に、特開平９−３０７７８５号公報に記載された観察
装置では、反射板やＣＣＤカメラ等の撮像装置を内装し
た内管と、その外側に冷却気体を供給する際に両方の供
給量を均等にしているため、観察窓から放出された冷却
気体の流れが乱れて負圧域が発生する場合がある。この
負圧域の発生によって雰囲気中の粉塵が内管内に巻き込
まれ、反射板に疵が生じたり、粉塵が反射板の表面に付
着することにより、カメラで撮像した耐火物壁面の鮮明
な像が得られず、正確に壁面の状態を把握することがで
きないと言う致命的な欠点がある。しかも、内管に配置
した反射板とＣＣＤカメラ等の撮像装置の冷却を十分に
行うことができず、撮像装置の寿命低下を招く等の問題
がある。
【０００４】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、撮像装置の損傷を防止して長寿命化を図り、耐火物
壁面の鮮明な像を長期間にわたり得ることができる高温
炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランスを提供する
ことを目的とする。
で、撮像装置の損傷を防止して長寿命化を図り、耐火物
壁面の鮮明な像を長期間にわたり得ることができる高温
炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランスを提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る高温炉内の観察方法は、外側が水冷された多重管を
貫通する観察窓が形成され、前記多重管の内管にＣＣＤ
カメラを配置すると共に、該ＣＣＤカメラと前記観察窓
との間に反射板を設け、前記内管の内部と該内管の外側
に冷却気体を供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観
察方法であって、前記内管の内部に供給する冷却気体量
をその外側に供給する冷却気体量よりも多くし、前記外
側に供給する冷却気体量に対する内管に供給する冷却気
体量の比を１．２〜２．０にする。この方法により、外
側の冷却気体量に対する内管の冷却気体量の比を所定の
範囲にしているので、内管の冷却気体流とその外管から
供給された冷却気体流の干渉を抑制でき、負圧領域及び
不安定領域の発生を防止して雰囲気中の粉塵が内管内に
巻き込まれるのを防止することができる。そして、反射
板に疵や塵の付着が発生するのを防止して、カメラで撮
像した耐火物壁面の鮮明な像を得ることができる。外側
の冷却気体量に対する内管の冷却気体量の比が１．２未
満、又は外側の冷却気体量に対する内管の冷却気体量の
比が２．０を超えた場合は、いずれにおいても、内管と
その外側から吐出する冷却気体の流れが干渉し易くな
り、冷却気体の流が乱れて観察窓の近傍の外側に負圧領
域及び不安定領域が発生する。
係る高温炉内の観察方法は、外側が水冷された多重管を
貫通する観察窓が形成され、前記多重管の内管にＣＣＤ
カメラを配置すると共に、該ＣＣＤカメラと前記観察窓
との間に反射板を設け、前記内管の内部と該内管の外側
に冷却気体を供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観
察方法であって、前記内管の内部に供給する冷却気体量
をその外側に供給する冷却気体量よりも多くし、前記外
側に供給する冷却気体量に対する内管に供給する冷却気
体量の比を１．２〜２．０にする。この方法により、外
側の冷却気体量に対する内管の冷却気体量の比を所定の
範囲にしているので、内管の冷却気体流とその外管から
供給された冷却気体流の干渉を抑制でき、負圧領域及び
不安定領域の発生を防止して雰囲気中の粉塵が内管内に
巻き込まれるのを防止することができる。そして、反射
板に疵や塵の付着が発生するのを防止して、カメラで撮
像した耐火物壁面の鮮明な像を得ることができる。外側
の冷却気体量に対する内管の冷却気体量の比が１．２未
満、又は外側の冷却気体量に対する内管の冷却気体量の
比が２．０を超えた場合は、いずれにおいても、内管と
その外側から吐出する冷却気体の流れが干渉し易くな
り、冷却気体の流が乱れて観察窓の近傍の外側に負圧領
域及び不安定領域が発生する。
【０００６】前記目的に沿う本発明に係る高温炉内の観
察に用いる観察ランスは、外管が水冷された多重管を貫
通して設けた観察窓と、前記多重管内に前記観察窓と対
向する位置に所定の角度を有して取付けた反射板と、該
反射板の上方に該反射板からの反射光を受光するＣＣＤ
カメラを内管に備え、該内管及び該内管の外側にそれぞ
れ冷却気体を供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観
察ランスであって、前記外側の冷却気体量に対する内管
の冷却気体量の比を１．２〜２．０にすると共に、前記
観察窓の開き角度を３０〜４５°にしている。これによ
り、観察窓の開きを所定の角度にすることにより、内管
とその外側から吐出する冷却気体の流れの干渉を無く
し、冷却気体の整流が形成し易くなり、観察窓の近傍の
外側に負圧領域及び不安定領域の形成を抑制し、粉塵の
巻き込みによる反射板の損傷を防止することができる。
観察窓の開き角度が３０°未満になると、内管とその外
側から吐出する冷却気体の流れが干渉して負圧領域及び
不安定領域が発生し易く、しかも、反射板の視界が小さ
くなる。観察窓の開き角度が４５°を超えると、観察窓
の近傍の冷却気体の流速が急激に低下し、同様に負圧領
域及び不安定領域が発生し易くなり耐火物壁に衝突した
粉塵等の飛び込みが発生する。
察に用いる観察ランスは、外管が水冷された多重管を貫
通して設けた観察窓と、前記多重管内に前記観察窓と対
向する位置に所定の角度を有して取付けた反射板と、該
反射板の上方に該反射板からの反射光を受光するＣＣＤ
カメラを内管に備え、該内管及び該内管の外側にそれぞ
れ冷却気体を供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観
察ランスであって、前記外側の冷却気体量に対する内管
の冷却気体量の比を１．２〜２．０にすると共に、前記
観察窓の開き角度を３０〜４５°にしている。これによ
り、観察窓の開きを所定の角度にすることにより、内管
とその外側から吐出する冷却気体の流れの干渉を無く
し、冷却気体の整流が形成し易くなり、観察窓の近傍の
外側に負圧領域及び不安定領域の形成を抑制し、粉塵の
巻き込みによる反射板の損傷を防止することができる。
観察窓の開き角度が３０°未満になると、内管とその外
側から吐出する冷却気体の流れが干渉して負圧領域及び
不安定領域が発生し易く、しかも、反射板の視界が小さ
くなる。観察窓の開き角度が４５°を超えると、観察窓
の近傍の冷却気体の流速が急激に低下し、同様に負圧領
域及び不安定領域が発生し易くなり耐火物壁に衝突した
粉塵等の飛び込みが発生する。
【０００７】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１は本発明の一実施の形態に係る
高温炉内の観察に用いる観察ランスの全体図、図２は図
１のＡ−Ａ断面矢視図、図３は冷却空気の内管流量と外
内管流量との比と負圧領域による反射板の疵発生指数と
の関係を表すグラフ、図４は観察窓近傍の外側の空気の
流れの状態を表す模式図である。図１〜図２に示すよう
に、本発明の一実施の形態に係る高温炉内の観察に用い
る観察ランス１０は、その内部に冷却水を供給する外管
１１と、外管１１の内部から供給された冷却水を外管１
１の外周との間を介して排水する最外管１２と、冷却気
体の一例である空気の吹き込みを行ってＣＣＤカメラ２
１等を冷却するための最内管（内管）１３と、最内管１
３の外側に配置した外内管１４からなる多重管を有して
構成されている。なお、最外管１２の先端、また外内管
１４の先端には、それぞれ盲板１６、１４ａが取付けら
れている。冷却水の給水口１５（実施の形態では２ケ
所）から８０リットル／分で外管１１内に供給された冷
却水は、外管１１内を流下して盲板１６も冷却してか
ら、最外管１２を冷却しながら最外管１２内を上方に流
れ、排水口１７（実施の形態では２ケ所）から排水され
るようになっている。内管１３及び外内管１４は、それ
ぞれ空気の吹き込み口１８、１９を備えており、内管１
３の先端部には、レンズ２０及びＣＣＤカメラ２１が止
め金具２２を介して一般に用いられているビス止め等の
締結手段を用いて固定されており、撮像された像はケー
ブル２３によって伝送され、図示しないモニターに表示
されるようになっている。更に、外内管１４の最下端の
盲板１４ａには、受け台２４に固定された反射板の一例
である反射ミラー２５を設けており、外内管１４、外管
１１及び最外管１２からなる多重管を半径方向に貫通
し、外側に向いた開き角度θが３０〜４５°の観察窓２
６を備えている。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１は本発明の一実施の形態に係る
高温炉内の観察に用いる観察ランスの全体図、図２は図
１のＡ−Ａ断面矢視図、図３は冷却空気の内管流量と外
内管流量との比と負圧領域による反射板の疵発生指数と
の関係を表すグラフ、図４は観察窓近傍の外側の空気の
流れの状態を表す模式図である。図１〜図２に示すよう
に、本発明の一実施の形態に係る高温炉内の観察に用い
る観察ランス１０は、その内部に冷却水を供給する外管
１１と、外管１１の内部から供給された冷却水を外管１
１の外周との間を介して排水する最外管１２と、冷却気
体の一例である空気の吹き込みを行ってＣＣＤカメラ２
１等を冷却するための最内管（内管）１３と、最内管１
３の外側に配置した外内管１４からなる多重管を有して
構成されている。なお、最外管１２の先端、また外内管
１４の先端には、それぞれ盲板１６、１４ａが取付けら
れている。冷却水の給水口１５（実施の形態では２ケ
所）から８０リットル／分で外管１１内に供給された冷
却水は、外管１１内を流下して盲板１６も冷却してか
ら、最外管１２を冷却しながら最外管１２内を上方に流
れ、排水口１７（実施の形態では２ケ所）から排水され
るようになっている。内管１３及び外内管１４は、それ
ぞれ空気の吹き込み口１８、１９を備えており、内管１
３の先端部には、レンズ２０及びＣＣＤカメラ２１が止
め金具２２を介して一般に用いられているビス止め等の
締結手段を用いて固定されており、撮像された像はケー
ブル２３によって伝送され、図示しないモニターに表示
されるようになっている。更に、外内管１４の最下端の
盲板１４ａには、受け台２４に固定された反射板の一例
である反射ミラー２５を設けており、外内管１４、外管
１１及び最外管１２からなる多重管を半径方向に貫通
し、外側に向いた開き角度θが３０〜４５°の観察窓２
６を備えている。
【０００８】次に、本発明の一実施の形態に係る高温炉
内の観察方法について観察ランス１０を用いた場合で説
明する。高温炉の一例である雰囲気温度が１０００℃以
上のコークス炉の燃焼室内にフリュー孔から略５ｍの長
さＬを有する観察ランス１０を挿入して観察を行った。
この観察を行う際に、給水口１５から８０リットル／分
で外管１１内に冷却水を供給し、外管１１及び外内管１
４の直胴部から盲板１６、１４ａを冷し、供給された冷
却水は、最外管１２の直胴部を冷却しながら上昇して排
水口１７から系外に排出される。更に、レンズ２０及び
ＣＣＤカメラ２１を設置した内管１３内と外内管１４内
に流す空気量は、５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で、１８０〜５
００Ｎリットル／分とし、内管１３内に吹き込む空気量
を外内管１４内の空気量より多くしており、しかも、外
内管１４内の空気量に対する内管１３内に吹き込む空気
量の比を１．２〜２．０になるようにしている。空気の
供給によって、内管１３内に設置したレンズ２０及びＣ
ＣＤカメラ２１が冷却され、雰囲気内の温度を６０℃以
下に維持してレンズ２０及びＣＣＤカメラ２１の熱によ
る劣化を防止することができる。レンズ２０及びＣＣＤ
カメラ２１を冷却した空気と外内管１４の内部に吹き込
まれた空気は、観察ランス１０の先端近傍で合流し、反
射ミラー２５を冷却してから、観察窓２６を通って系外
に放出される。図３に示すように、外内管１４内に吹き
込む空気量に対する内管１３内に吹き込む空気量の比が
１．２〜２．０の範囲であれば、観察窓２６の外側近傍
に負圧領域の形成が無くなり、安定した空気の流れが形
成され、観察窓２６の外に存在する粉塵が観察窓２６内
へ巻き込まれるのを抑制できる。その結果、粉塵の飛び
込みによって生じる反射ミラー２５の疵や粉塵の付着に
よる視界が阻害されるのを防止して正確な像が得られ
る。しかし、空気量の比が１．２未満、あるいは２．０
を超えると、観察窓２６の外側近傍に負圧領域が形成さ
れ、空気の流れが乱れて粉塵の巻き込みが発生して反射
ミラー２５への疵の発生指数が高くなり、正確な像が得
られない。即ち、図４に示すように、棒の先に絹糸や細
布を巻き付けて空気の流れにかざすことにより、負圧領
域の有無等を測定するタフト法を用いて測定した結果、
空気量の比が１．２〜２．０の範囲を外れた場合では、
観察窓２６上端部の外に、空気の流れの負圧領域が発生
し、その下に不安定領域が形成されており、観察窓２６
下端部の外にも空気の流れの不安定領域が存在してい
る。この負圧領域及び不安定領域の形成によって、観察
窓２６の外に存在する粉塵等が巻き込まれ、観察窓２６
の内部に飛び込むことが判る。
内の観察方法について観察ランス１０を用いた場合で説
明する。高温炉の一例である雰囲気温度が１０００℃以
上のコークス炉の燃焼室内にフリュー孔から略５ｍの長
さＬを有する観察ランス１０を挿入して観察を行った。
この観察を行う際に、給水口１５から８０リットル／分
で外管１１内に冷却水を供給し、外管１１及び外内管１
４の直胴部から盲板１６、１４ａを冷し、供給された冷
却水は、最外管１２の直胴部を冷却しながら上昇して排
水口１７から系外に排出される。更に、レンズ２０及び
ＣＣＤカメラ２１を設置した内管１３内と外内管１４内
に流す空気量は、５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で、１８０〜５
００Ｎリットル／分とし、内管１３内に吹き込む空気量
を外内管１４内の空気量より多くしており、しかも、外
内管１４内の空気量に対する内管１３内に吹き込む空気
量の比を１．２〜２．０になるようにしている。空気の
供給によって、内管１３内に設置したレンズ２０及びＣ
ＣＤカメラ２１が冷却され、雰囲気内の温度を６０℃以
下に維持してレンズ２０及びＣＣＤカメラ２１の熱によ
る劣化を防止することができる。レンズ２０及びＣＣＤ
カメラ２１を冷却した空気と外内管１４の内部に吹き込
まれた空気は、観察ランス１０の先端近傍で合流し、反
射ミラー２５を冷却してから、観察窓２６を通って系外
に放出される。図３に示すように、外内管１４内に吹き
込む空気量に対する内管１３内に吹き込む空気量の比が
１．２〜２．０の範囲であれば、観察窓２６の外側近傍
に負圧領域の形成が無くなり、安定した空気の流れが形
成され、観察窓２６の外に存在する粉塵が観察窓２６内
へ巻き込まれるのを抑制できる。その結果、粉塵の飛び
込みによって生じる反射ミラー２５の疵や粉塵の付着に
よる視界が阻害されるのを防止して正確な像が得られ
る。しかし、空気量の比が１．２未満、あるいは２．０
を超えると、観察窓２６の外側近傍に負圧領域が形成さ
れ、空気の流れが乱れて粉塵の巻き込みが発生して反射
ミラー２５への疵の発生指数が高くなり、正確な像が得
られない。即ち、図４に示すように、棒の先に絹糸や細
布を巻き付けて空気の流れにかざすことにより、負圧領
域の有無等を測定するタフト法を用いて測定した結果、
空気量の比が１．２〜２．０の範囲を外れた場合では、
観察窓２６上端部の外に、空気の流れの負圧領域が発生
し、その下に不安定領域が形成されており、観察窓２６
下端部の外にも空気の流れの不安定領域が存在してい
る。この負圧領域及び不安定領域の形成によって、観察
窓２６の外に存在する粉塵等が巻き込まれ、観察窓２６
の内部に飛び込むことが判る。
【０００９】更に、観察窓２６の外側に向う開き角度θ
を３０〜４５°の範囲にすることにより、内管１３とそ
の外側から吐出する空気の流れが互いに干渉するのを抑
制することができ、空気の流れが整流を形成し易くなっ
て、観察窓２６の近傍の外側に負圧領域及び不安定領域
が形成されるのを解消することができる。このように、
内管１３内に吹き込む空気量と外内管１４内に吹き込む
空気量との比を所定範囲にし、観察窓２６の外側に向う
開き角度θを３０〜４５°にすることによる相乗した働
きによって、空気の流れをより安定した整流にでき、内
管１３内のレンズ２０等の冷却の促進と、粉塵等の巻き
込みによる反射ミラー２５の損傷を防止して、長期間に
わたり正確な像を得ることができる。
を３０〜４５°の範囲にすることにより、内管１３とそ
の外側から吐出する空気の流れが互いに干渉するのを抑
制することができ、空気の流れが整流を形成し易くなっ
て、観察窓２６の近傍の外側に負圧領域及び不安定領域
が形成されるのを解消することができる。このように、
内管１３内に吹き込む空気量と外内管１４内に吹き込む
空気量との比を所定範囲にし、観察窓２６の外側に向う
開き角度θを３０〜４５°にすることによる相乗した働
きによって、空気の流れをより安定した整流にでき、内
管１３内のレンズ２０等の冷却の促進と、粉塵等の巻き
込みによる反射ミラー２５の損傷を防止して、長期間に
わたり正確な像を得ることができる。
【００１０】
【実施例】次に、高温炉内の観察方法の実施例について
説明する。雰囲気温度が１０００℃以上のコークス炉の
燃焼室に、最外管１２及び外管１１を水冷し、内管１３
とその外側の外内管１４に空気を吹き込んで冷却する多
重管を備えた観察ランス１０を挿入し、外内管１４の空
気量に対する内管１３に吹き込む空気量の比を１．２〜
２．０とし、観察窓２６の開き角度θを３０〜４５°の
範囲で変化させて燃焼室の観察を行った。そして、反射
ミラー２５への疵の発生の有無、撮像された像の鮮明度
の良否を調査した。実施例１は、外内管に吹き込む空気
量に対する内管に吹き込む空気量の比を１．２、観察窓
の開き角度θを３０°にした場合であり、観察窓２６の
外側に安定した領域の空気の流れを形成でき、反射ミラ
ー２５に疵の発生が無く、鮮明な像を得ることができ
た。実施例２は、外内管に吹き込む空気量に対する内管
に吹き込む空気量の比を２．０、観察窓の開き角度θを
４５°にした場合であり、観察窓２６の外側に安定した
領域の空気の流れが形成され、実施例１と同様に、反射
ミラー２５への疵の発生が無く、鮮明な像を得ることが
できた。これに対し、比較例１は、外内管に吹き込む空
気量に対する内管に吹き込む空気量の比を均等（１．
０）にした場合であり、観察窓２６の外側に負圧領域等
の空気の流れが形成され、粉塵の巻き込みが発生して反
射ミラー２５に疵を生じ、鮮明な像が得られなかった。
比較例２は、外内管に吹き込む空気量に対する内管に吹
き込む空気量の比を２．４、観察窓の開き角度θを５０
°にした場合であり、比較例１と同様に、観察窓１６の
外側に負圧領域等の空気の流れが形成され、反射ミラー
２５に疵が生じて鮮明な像が得られなかった。
説明する。雰囲気温度が１０００℃以上のコークス炉の
燃焼室に、最外管１２及び外管１１を水冷し、内管１３
とその外側の外内管１４に空気を吹き込んで冷却する多
重管を備えた観察ランス１０を挿入し、外内管１４の空
気量に対する内管１３に吹き込む空気量の比を１．２〜
２．０とし、観察窓２６の開き角度θを３０〜４５°の
範囲で変化させて燃焼室の観察を行った。そして、反射
ミラー２５への疵の発生の有無、撮像された像の鮮明度
の良否を調査した。実施例１は、外内管に吹き込む空気
量に対する内管に吹き込む空気量の比を１．２、観察窓
の開き角度θを３０°にした場合であり、観察窓２６の
外側に安定した領域の空気の流れを形成でき、反射ミラ
ー２５に疵の発生が無く、鮮明な像を得ることができ
た。実施例２は、外内管に吹き込む空気量に対する内管
に吹き込む空気量の比を２．０、観察窓の開き角度θを
４５°にした場合であり、観察窓２６の外側に安定した
領域の空気の流れが形成され、実施例１と同様に、反射
ミラー２５への疵の発生が無く、鮮明な像を得ることが
できた。これに対し、比較例１は、外内管に吹き込む空
気量に対する内管に吹き込む空気量の比を均等（１．
０）にした場合であり、観察窓２６の外側に負圧領域等
の空気の流れが形成され、粉塵の巻き込みが発生して反
射ミラー２５に疵を生じ、鮮明な像が得られなかった。
比較例２は、外内管に吹き込む空気量に対する内管に吹
き込む空気量の比を２．４、観察窓の開き角度θを５０
°にした場合であり、比較例１と同様に、観察窓１６の
外側に負圧領域等の空気の流れが形成され、反射ミラー
２５に疵が生じて鮮明な像が得られなかった。
【００１１】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨
を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば、冷却気体としては、空気の他に、窒素、ア
ルゴンガス等の気体を用いることができる。更に、外管
に供給する冷却水の他に、空気や窒素等の気体に水を混
合してミスト化したものを吹き込んで冷却することもで
きる。また、盲板付きの最外管１２を省略し、外管１１
の先端に盲板を設けた構造にすることのできる。
本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨
を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲であ
る。例えば、冷却気体としては、空気の他に、窒素、ア
ルゴンガス等の気体を用いることができる。更に、外管
に供給する冷却水の他に、空気や窒素等の気体に水を混
合してミスト化したものを吹き込んで冷却することもで
きる。また、盲板付きの最外管１２を省略し、外管１１
の先端に盲板を設けた構造にすることのできる。
【００１２】
【発明の効果】請求項１記載の高温炉内の観察方法にお
いては、外側が水冷された多重管を貫通する観察窓が形
成され、多重管の内管にＣＣＤカメラを配置すると共
に、ＣＣＤカメラと観察窓との間に反射板を設け、内管
の内部と内管の外側に冷却気体を供給しながら炉壁を撮
像する高温炉内の観察方法であって、内管の内部に供給
する冷却気体量をその外側に供給する冷却気体量よりも
多くし、外側に供給する冷却気体量に対する内管に供給
する冷却気体量の比を１．２〜２．０にするので、撮像
装置を構成する反射板の損傷を防止して長寿命化を図
り、耐火物壁面の鮮明な像を長期間にわたり得ることが
できる。しかも、耐火物壁面の正確な像を基に耐火材の
溶射や吹き付け等の補修を行うことができ、コークス炉
の寿命を延長することができる。
いては、外側が水冷された多重管を貫通する観察窓が形
成され、多重管の内管にＣＣＤカメラを配置すると共
に、ＣＣＤカメラと観察窓との間に反射板を設け、内管
の内部と内管の外側に冷却気体を供給しながら炉壁を撮
像する高温炉内の観察方法であって、内管の内部に供給
する冷却気体量をその外側に供給する冷却気体量よりも
多くし、外側に供給する冷却気体量に対する内管に供給
する冷却気体量の比を１．２〜２．０にするので、撮像
装置を構成する反射板の損傷を防止して長寿命化を図
り、耐火物壁面の鮮明な像を長期間にわたり得ることが
できる。しかも、耐火物壁面の正確な像を基に耐火材の
溶射や吹き付け等の補修を行うことができ、コークス炉
の寿命を延長することができる。
【００１３】請求項２記載の高温炉内の観察に用いる観
察ランスにおいては、外管が水冷された多重管を貫通し
て設けた観察窓と、多重管内に前記観察窓と対向する位
置に所定の角度を有して取付けた反射板と、該反射板の
上方に該反射板からの反射光を受光するＣＣＤカメラを
内管に備え、内管及び内管の外側にそれぞれ冷却気体を
供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観察ランスであ
って、外側の冷却気体量に対する内管の冷却気体量の比
を１．２〜２．０にすると共に、観察窓の開き角度を３
０〜４５°にしているので、観察窓の近傍の外側に形成
される負圧領域及び不安定領域の発生を抑制でき、粉塵
の巻き込みによる反射板の損傷を安定して防止すること
ができ、長期間にわたり鮮明な像を得ることができる。
察ランスにおいては、外管が水冷された多重管を貫通し
て設けた観察窓と、多重管内に前記観察窓と対向する位
置に所定の角度を有して取付けた反射板と、該反射板の
上方に該反射板からの反射光を受光するＣＣＤカメラを
内管に備え、内管及び内管の外側にそれぞれ冷却気体を
供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観察ランスであ
って、外側の冷却気体量に対する内管の冷却気体量の比
を１．２〜２．０にすると共に、観察窓の開き角度を３
０〜４５°にしているので、観察窓の近傍の外側に形成
される負圧領域及び不安定領域の発生を抑制でき、粉塵
の巻き込みによる反射板の損傷を安定して防止すること
ができ、長期間にわたり鮮明な像を得ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る高温炉内の観察に
用いる観察ランスの全体図である。
用いる観察ランスの全体図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】冷却空気の内管流量と外内管流量との比と負圧
領域による反射板の疵発生指数との関係を表すグラフで
ある。
領域による反射板の疵発生指数との関係を表すグラフで
ある。
【図４】観察窓近傍の外側の空気の流れの状態を表す図
である。
である。
【符号の説明】 １０：観察ランス、１１：外管、１２：最外管、１３：
最内管（内管）、１４：外内管、１４ａ：盲板、１５：
給水口、１６：盲板、１７：排水口、１８：吹き込み
口、１９：吹き込み口、２０：レンズ、２１：ＣＣＤカ
メラ、２２：止め金具、２３：ケーブル、２４：受け
台、２５：反射ミラー（反射板）、２６：観察窓
最内管（内管）、１４：外内管、１４ａ：盲板、１５：
給水口、１６：盲板、１７：排水口、１８：吹き込み
口、１９：吹き込み口、２０：レンズ、２１：ＣＣＤカ
メラ、２２：止め金具、２３：ケーブル、２４：受け
台、２５：反射ミラー（反射板）、２６：観察窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 勲 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 ニ ッテツ八幡エンジニアリング株式会社技術 部内 Ｆターム(参考） 4K034 AA16 DA08 4K051 AA04 AA08 BH01 4K056 AA09 AA14 AA16 FA13 FA19 FA24
Claims (2)
- 【請求項１】 外側が水冷された多重管を貫通する観察
窓が形成され、前記多重管の内管にＣＣＤカメラを配置
すると共に、該ＣＣＤカメラと前記観察窓との間に反射
板を設け、前記内管の内部と該内管の外側に冷却気体を
供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観察方法であっ
て、前記内管の内部に供給する冷却気体量をその外側に
供給する冷却気体量よりも多くし、前記外側に供給する
冷却気体量に対する内管に供給する冷却気体量の比を
１．２〜２．０にすることを特徴とする高温炉内の観察
方法。 - 【請求項２】 外管が水冷された多重管を貫通して設け
た観察窓と、前記多重管内に前記観察窓と対向する位置
に所定の角度を有して取付けた反射板と、該反射板の上
方に該反射板からの反射光を受光するＣＣＤカメラを内
管に備え、該内管及び該内管の外側にそれぞれ冷却気体
を供給しながら炉壁を撮像する高温炉内の観察ランスで
あって、前記外側の冷却気体量に対する内管の冷却気体
量の比を１．２〜２．０にすると共に、前記観察窓の開
き角度を３０〜４５°にしたことを特徴とする高温炉内
の観察に用いる観察ランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000284105A JP2002090070A (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 高温炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000284105A JP2002090070A (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 高温炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002090070A true JP2002090070A (ja) | 2002-03-27 |
Family
ID=18768377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000284105A Pending JP2002090070A (ja) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | 高温炉内の観察方法及びそれに用いる観察ランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002090070A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007278627A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Nippon Steel Corp | 高温炉内観察装置 |
| JP2007308536A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Nippon Steel Corp | コークス炉燃焼室観察装置 |
| CN102706459A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-10-03 | 华东理工大学 | 一种单ccd成像系统的炉膛内三维温度场检测装置及方法 |
| WO2014065187A1 (ja) | 2012-10-24 | 2014-05-01 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 高温炉内監視装置及びこれを備えた高温炉内監視システム |
| CN106091716A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-11-09 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 一种炉窑用高温监控装置 |
| CN114303036A (zh) * | 2019-09-04 | 2022-04-08 | 申东信 | 高温的炉内部检查方法及使用于上述方法中的影像拍摄装置 |
-
2000
- 2000-09-19 JP JP2000284105A patent/JP2002090070A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007278627A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Nippon Steel Corp | 高温炉内観察装置 |
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| WO2014065187A1 (ja) | 2012-10-24 | 2014-05-01 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 高温炉内監視装置及びこれを備えた高温炉内監視システム |
| US9657995B2 (en) | 2012-10-24 | 2017-05-23 | Mitsubishi Heavy Industries Environmental & Chemical Engineering Co., Ltd. | Device for monitoring inside of high-temperature furnace, and system for monitoring inside of high-temperature furnace provided with same |
| CN106091716A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-11-09 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 一种炉窑用高温监控装置 |
| CN114303036A (zh) * | 2019-09-04 | 2022-04-08 | 申东信 | 高温的炉内部检查方法及使用于上述方法中的影像拍摄装置 |
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