JP2007192497A

JP2007192497A - 観察用窓装置

Info

Publication number: JP2007192497A
Application number: JP2006012213A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yamazaki; 敦史山崎; Akira Fujii; 彰藤井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2026-01-20
Also published as: JP4873954B2

Abstract

【課題】異物の付着を防止することができる観察用窓装置を提供すること。
【解決手段】先端を炉内側に向けた筒状本体１の後端部に、先端の開口部を通じて炉内を観察する観察用機器２を取り付けてなる観察用窓装置であって、前記観察用機器２の前方側に異物付着防止用の透明板３と、パージガス注入口４を順次設けるとともに、該パージガス注入口４の前方部には炉内へ向かうパージガスの流路断面積を小さくするための多孔板５を設けたものとした。また、多孔板３の孔径は５０〜１０００μｍの範囲であり、開口率が５〜８０％の範囲とすることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、異物の付着を防止することができる観察用窓装置に関するものである。

従来から、溶融炉や焼却炉やボイラ等には、バーナの火炎状態や炉の燃焼状態を観察するための内部観察用窓装置が取り付けられているのが一般的である。しかし、微粒子状のダストやタールのような付着性物質を含む流体が満たされている炉においては、窓の透明板にダストやタール等が付着したり、異物の衝突により透明板に傷がついて透明性が低下する場合があり、その結果として正確な観察ができなくなることがある。従って、透明板へのダスト等の付着を防止することが要求されていた。
このようなダスト等の付着を防止する装置として、図５に示されるように、透明板近傍の炉側にパージガス注入口を設けて、ここからパージガスを流し透明板への異物付着の防止を図ったものや、特許文献１に示されるように、パージガスをイオン化してパージガスと同符号の電荷の異物を反発力によって遠ざけ透明板への異物付着の防止を図ったものなどが知られている。

しかしながら、前者の場合は異物付着を防止するのに必要な力をパージガスの流れの慣性力のみによって発生させるため、透明板前方に渦が生じて透明板に異物が付着するという現象があり、十分な付着防止効果を得るにはパージガスを多量に流す必要があるという問題点があった。また、後者の場合はパージガスをイオン化するための装置を外部に別に設ける必要があり、装置が複雑化するとともにコスト的にも高くなるという問題点があった。
特開平１０−９０１６７号公報

本発明は上記のような問題点を解決して、多量のパージガスを使用することなく、しかも簡単な構造で透明板への異物の付着を確実に防止することができる観察用窓装置を提供することを目的として完成されたものである。

上記課題を解決するためになされた本発明の観察用窓装置は、先端を炉内側に向けた筒状本体の後端部に、先端の開口部を通じて炉内を観察する観察用機器を取り付けてなる観察用窓装置であって、前記観察用機器の前方側に異物付着防止用の透明板と、パージガス注入口を順次設けるとともに、該パージガス注入口の前方部には炉内へ向かうパージガスの流路断面積を小さくするための多孔板を設けたことを特徴とするものである。

本発明では、パージガス注入口の前方部にパージガスの流路断面積を小さくするための多孔板を設けたことにより、多孔板のガス流入側とガス流出側との間にパージガスに急激な圧力差を発生させ、注入されたパージガスの流速をさらに高めることで透明板への異物等の接近を防ぎ、異物の付着防止を可能にするのである。

以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図面は、本発明を製鉄工場における転炉の燃焼状態を観察する場合に適用した場合を示すものであり、図１は本発明の観察用窓装置をランスに取り付けた状態を示す説明図、図２は本発明の観察用窓装置を示す説明図、図３は本発明の取付構造を示す説明図、図４は多孔板を示す正面図である。
図１において、１０は転炉へ酸素および粉体を供給するためのランスであり、このランス１０の上方部に本発明の観察用窓装置が設置される。
この場合、ランス１０は１０〜２０ｍの筒状体で非常に長く、観察用窓が透明できれいな状態でないと炉内部の正確な観察ができなくなるため、透明板への異物の付着はできるだけ回避する必要がある。

そこで本発明では、図２に示すように、観察用窓装置として先端を炉内側に向けた筒状本体１の後端部に、先端の開口部１ａを通じて炉内を観察する観察用機器２を取り付けてなる透明板観察用窓装置において、前記観察用機器２の前方側に異物付着防止用の透明板３と、パージガス注入口４ａを順次設けるとともに、該パージガス注入口４ａの前方部には炉内へ向かうパージガスの流路断面積を小さくするための多孔板５を設けた構造として、前記透明板３への異物の付着を防止する構造とした。

前記透明板３としては耐熱性の透明ガラスや透明樹脂が用いられ、またパージガスとしては例えば５〜１０ｋｇ／ｍ^２程度の窒素ガスが用いられる。また、観察用機器２としては紫外線を検出するウルトラビジョンが用いられる。なお、４はパージガス配管、６は紫外線のみを選択するためのフィルタである。
更に、図３に透明板３の詳細な取付構造を示すと、透明板３およびフィルタ６は筒状本体１のフランジ部に内装されフランジボルト７で締付け固定されており、パージガス注入口４ａの前方部に多孔板５がセットされている。また、各々のフランジ部の接続部にはエア漏れを防止するためのＯリング８がセットされている。更に、透明板３、多孔板５、およびフィルタ６の表面には負荷がかからないようにバイトンシートパッキン９が装着されている。

図４は多孔板５を示し、例えば板厚が０．１ｍｍ程度のステンレス（ＳＵＳ３０４）からなり、表面には炉内へ向かうパージガスの流路断面積を小さくするための複数の孔５ａが形成されている。この孔５ａの内径は５０〜１０００μｍの範囲であり、また孔５ａの開口率は５〜８０％の範囲となるように設計してある。
孔５ａの内径を５０μｍ以上としたのは、観察用機器２の発する紫外線の通過ルートを確保するためであり、一方、孔５ａの内径を１０００μｍ以下としたのは、これより大きい孔を複数個設けるとパージガスの流路断面積を十分に小さくすることが難しくなるからである。
また、開口率を５％以上としたのは、５％未満ではパージガスの流れが悪くなり、一方、８０％より多いとパージガスの流路断面積を十分に小さくすることが難しくなるからである。

以上のように構成された観察用窓装置においては、図２に示されるように、パージガス注入口４ａより流入したパージガスが炉内に向けて流れるが、多孔板５により流路が狭くなっているために多孔板５の手前で急激に圧力が高くなり、多孔板５の炉側との間で大きな圧力差が生じることとなる。この結果、多孔板５を通過するパージガスの流速が急激に速くなり、従来のように透明板３前方に渦が生じて透明板に異物が付着するという現象を的確に防止できることとなる。

以上の説明からも明らかなように、本発明はパージガス注入口の前方にパージガスの流路断面積を小さくするための多孔板を設けた構造としたので、多孔板の前後でパージガスの圧力に大きな差を設けることができ、これによりパージガスの流速を高めて透明板に異物が付着する現象を的確に防止するのである。しかも、パージガスの流量も増加させることなく経済的な運転が可能であり、また透明板への異物の衝突もなく傷が付かないため透明度を長時間維持することが可能であるという利点も有する。
なお、以上の説明は本発明をランスに取り付けた場合について行なったが、これに限定されることなく、その他の焼却炉やボイラ等の内部を観察するための窓装置として利用することができることは勿論である。

本発明をランスに取り付けた状態を示す説明図である。本発明の実施の形態を示す説明図である。本発明の取付構造を示す説明図である。多孔板を示す正面図である。従来例を示す説明図である。

符号の説明

１筒状本体
１ａ開口部
２観察用機器
３透明板
４パージガス配管
４ａパージガス注入口
５多孔板
５ａ孔
６フィルタ

Claims

先端を炉内側に向けた筒状本体の後端部に、先端の開口部を通じて炉内を観察する観察用機器を取り付けてなる観察用窓装置であって、前記観察用機器の前方側に異物付着防止用の透明板と、パージガス注入口を順次設けるとともに、該パージガス注入口の前方部には炉内へ向かうパージガスの流路断面積を小さくするための多孔板を設けたことを特徴とする観察用窓装置。
多孔板の孔径は５０〜１０００μｍの範囲であり、開口率が５〜８０％の範囲である請求項１に記載の観察用窓装置。