JPH0418616B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は例えば転炉等精錬炉内の高温ガスを採
取する高温ガスの採取方法及びこれを具体化する
採取装置に関するものである。

（発明の背景） 近年製鋼技術の進歩に伴い転炉等精錬炉の制御
条件、エネルギー条件等の各種条件が大幅に変化
してきている。

特に近年スクラツプ配合率が高まる傾向にある
が、これと共に溶銑の予備処理技術が導入され例
えば脱珪処理、脱燐処理、脱硫処理等を経た溶銑
が使用される様になつてきている。

このため処理による溶銑温度の低下と共に従来
重要な熱源であつた珪素、燐等の成分がなくなる
ことになり、その結果新たな熱源の必要性が生じ
て来た。

この対策の一つとして溶鋼中に重油、カーボン
源等を投入し酸素吹錬を行いカーボンの酸化熱を
利用する方法がある。

更にカーボンの酸化反応により生成されるCO
ガスに再度酸素を供給することによりCO₂ガスと
し、この酸化熱を利用する方法がある。

これらの方法においては炉内のガスの成分及び
ガス中に存在するダストの成分を適確に把握し制
御データーとして用いることが必要になる。

更にこれらの採取は出来るだけ溶鋼に近い位置
で行うことが望ましいため採取すべきガスは高温
となる。

（発明の目的） 本発明は例えば転炉等精錬炉内の高温ガスを採
取する場合において該採取ガスを成分変質させる
ことなく分析用に供給出来る高温ガスの採取方法
及びこれを具体化する採取装置の提供を目的とす
る。

（発明の実施例） 以下本発明の高温ガスの採取方法及びこれを具
体化する採取装置を図面に示す実施例に従い説明
するが、説明の都合上まず採取装置について示
す。

第１図は本発明の採取装置をそれが組込まれた
プローブと共に示し、該プローブ１は装着穴４に
おいてサブランスに装着され紙管等で作られた本
体２を有する。

該本体２の先端寄り内部に本発明の採取装置７
が収納される。

該採取装置７は第２図に示す様に本体８を有
し、該本体８はシリンダー室９を形成するシリン
ダー壁８ａ及びシリンダーヘツド８ｂを有する。

該シリンダー壁８ａ及びシリンダーヘツド８ｂ
はシリンダー室９内に吸引されるガス（例えば
COガス）に対して抵抗力を有する材料（例えば
アルミニウム）で作られる。

シリンダー室９内には上ピストン１２及び下ピ
ストン１３が摺動可能に収納される（Ｏリング等
シール材３０が装着されている）。

該上ピストン１２には上方に延びるロツド１４
の一端が固定される。

一方下ピストン１３は上ピストン１２に第３図
に示す様に所定長さの線材３２（例えば鋼線）に
より連結される。

次にシリンダーヘツド８ｂの上方にはばね室壁
８ｃで囲まれてばね室１０が形成される。

該ばね室１０内には一端がシリンダーヘツド８
ｂに接するばね１８が収納される。

一方前記ロツド１４はシリンダーヘツド８ｂを
摺動可能に貫通しばね室１０の上方に突出してい
る。

該ロツド１４とシリンダーヘツド８ｂの孔の間
の隙間はＯリング等シール材１７によりシールさ
れる。

次にロツド１４の上端部には座板１９が固定さ
れ、該座板１９は前記ばね１８の他端に接し該ば
ね１８により上向きの力を受ける。

一方ロツド１４の上端にはねじ結合により上下
方向伸縮可能にピン１５が装着される。

該ピン１５には熱溶断性又は可燃性材料（例え
ばポリプロピレン等）の紐２１の一端が結合され
る。

該紐２１はその他端が前記ばね室壁８ｃ（その
孔２２）に結合されてばね１８を保持しロツド１
４を下降位置に保つものである。

又紐２１にはヒーター２４が巻付けられ、該ヒ
ーター２４はリード線２５によりサブランスに接
続されて通電可能にされる。

一方上ピストン１２及び下ピストン１３が下降
した状態において該下ピストン１３の上面より上
方のシリンダー壁８ａには吸入口２７が設けられ
る。

該吸入口２７は第１図に示す様にプローブ１の
本体２を貫通しその側面において外気と連通可能
にされる。

又吸入口２７には図示の実施例では口金２８及
び金属等のフイルター２９が装着されている。

次にシリンダーヘツド８ｂには孔１６が設けら
れ、該孔１６は上ピストン１２の上昇時にシリン
ダー室９内の空気を排出可能にするものである。

以上の実施例に示した本発明の採取装置の使用
方法及び作用を次に説明する。

すなわち初期状態として第２図に示す様に紐２
１によりばね１８を圧縮保持し上ピストン１２及
び下ピストン１３を相互に近接させて該上ピスト
ン１２及び下ピストン１３を採取装置７のシリン
ダー室９内に収納しておく。

この状態で採取装置７は例えばサブランス等に
より転炉等精錬炉内の所定位置（ガス採取位置）
まで下降され位置決めされる。

この位置においてヒーター２４に通電されその
熱により紐２１は切断される。

これによりロツド１４はばね１８により上向き
の力を受け第３図Ａ状態（一点鎖線の状態）とし
て示す様に下ピストン１３を残したまま上ピスト
ン１２は上昇する。

該上ピストン１２の上昇速度は孔１６からの空
気の排出速度により決定される。

この上ピストン１２の上昇により吸入口２７か
らガスがシリンダー室９（上ピストン１２と下ピ
ストン１３の間のガス採取空間）内に吸入され
る。

更に上ピストン１２が上昇すると上ピストン１
２及び下ピストン１３を相互に連結している線材
３２が張られて下ピストン１３も上ピストン１２
に従つて上昇を開始する。

これにより上ピストン１２と下ピストン１３の
間のガス採取空間は上昇して閉じられ（吸入口２
７から離れ）第３図Ｂ状態（実線の状態）にな
る。

上ピストン１２及び下ピストン１３の上昇は上
ピストン１２がシリンダーヘツド８ｂに当つた状
態で停止する。

すなわちこの状態においては上ピストン１２と
下ピストン１３の間のガス採取空間は完全に閉じ
られて採取されたガスは該空間に保持される。

これによりガス採取は完了し採取装置７は炉等
内から引上げられる。

ここで引上げ時に温度低下に起因して採取され
たガスの体積は減少する。

これによるガス採取空間の圧力低下は差圧によ
る下ピストン１３の上昇により補償される（圧力
低下は防止される）。

これは該ガス採取空間に洩れによる空気等の流
入が防止されることを意味する。

引上げ後該採取装置７はプローブ１の本体２か
ら取出され第４図に示す様に吸入口２７にパイプ
３４（ガス成分分析装置に導かれる）が接続され
る。

この状態でロツド１４及び上ピストン１２が手
動又は自動により押下げられる。

これにより下ピストン１３もガス採取空間の圧
力上昇により下降し吸入口２７が該ガス採取空間
に連通することになる。

この結果上ピストン１２の下降に従つてガス採
取空間内のガスが吸入口２７からガス成分分析装
置に供給されることになる。

本発明のガス採取装置は以上の実施例に示した
以外に次の構成にしてもよい。

すなわち以上の実施例における紐２１、ヒータ
ー２４等はばね１８の保持及び解除手段であつ
た。

すなわち初期状態においてばね１８を圧縮又は
引張り（図示の実施例では圧縮）保持しガス採取
時にこれを解除するためのものである。

この様な保持及び解除手段の他の実施例を第５
図に示す。

すなわちロツド１４の上端部の座板１９にソレ
ノイド４０が固定され、該ソレノイド４０のプラ
ンジヤー４１には押え体３９が連結される。

一方座板１９にはばね室壁８ｃ内上方に延びる
筒３５が固定される。

該筒３５の側面には複数の孔が設けられ該孔に
ボール３８が装着される。

該ボール３８はばね室壁８ｃの孔３７に嵌入さ
れた状態で前記押え体３９により内側保持され
る。

すなわち初期状態においては押え体３９により
ボール３８は孔３７に嵌入され、この結果筒３５
の上下動が抑止さればね１８は圧縮保持される。

次にガス採取時にはソレノイド４０に通電され
プランジヤー４１が吸引される。

これにより押え体３９は下降し（一点鎖線の位
置）ボール３８が孔３７から解放される。

これにより筒３５は自由状態になりばね１８は
解除されることになる。

本発明の採取装置の実施例は以上の通りであり
次に本発明の採取方法について説明するが、本発
明の採取方法は特許請求の範囲に記載した通り次
の工程からなる： Ａ 所定長さの線材により相互に連結された上ピ
ストン及び下ピストンを相互に近接させてシリ
ンダー室内に収納すると共に上ピストンに力を
作用するばねを保持した状態にして採取装置を
ガス採取位置に位置決めする工程。

Ｂ 該工程の後に保持されていた前記ばねを解除
して上ピストンを該ばねにより上昇させる工
程。

Ｃ 該上ピストンの上昇により上ピストンと下ピ
ストンの間のガス採取空間にシリンダー壁の吸
入口からガスを採取する工程。

Ｄ 該工程の後前記線材が張られることにより下
ピストンも上ピストンに従つて上昇し前記ガス
採取空間が上昇して閉じられる工程。

従つて以上の工程からなる本発明の採取方法の
実施例は採取装置の実施例について行つた使用方
法及び作用の説明を準用することにし新たな説明
は省略する。

（発明の効果） 本発明の採取方法及び採取装置の実施例は以上
の通りでありその効果を次に列挙する。

まず本発明の高温ガスの採取方法の効果は次の
通り： （1a） 本発明の採取方法は特許請求の範囲に
記載した工程であり、特に上ピストンの上昇に
より上ピストンと下ピストンの間のガス採取空
間にガスを採取するため採取の完了後引上げ時
の温度低下による該ガス採取空間の圧力低下は
下ピストンの上昇により補償され、その結果該
ガス採取空間に空気等が流入して採取ガスの成
分変質が生じる虞れは全くない。

（1b） 本発明の採取方法は同上の構成であり、
特に上ピストン及び下ピストンは所定長さの線
材により相互に連結されているため該線材の長
さを変えることにより採取ガス量を極めて容易
に調整出来る。

次に本発明の高温ガスの採取装置の効果は次の
通り： (2) 本発明の採取装置は特許請求の範囲に記載し
た構成であるため本発明の採取方法を極めて容
易に具体化することが可能になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の採取装置をそれが組込まれた
プローブと共に示す一部切欠き正面図、第２図は
同上採取装置の縦断面図、第３図及び第４図は同
上採取装置の使用方法及び作用の説明図、第５図
は本発明の他の採取装置のばねの保持及び解除手
段の縦断面図。 １……プローブ、２……本体、４……装着穴、
６……温度検出素子、７……採取装置、８……本
体、８ａ……シリンダー壁、８ｂ……シリンダー
ヘツド、９……シリンダー室、１０……ばね室、
１２……上ピストン、１３……下ピストン、１４
……ロツド、１５……ピン、１６……孔、１７…
…シール材、１８……ばね、１９……座板、２１
……紐、２２……孔、２４……ヒーター、２５…
…リード線、２７……吸入口、２８……口金、２
９……フイルター、３０……シール材、３２……
線材、３４……パイプ、３５……筒、３７……
孔、３８……ボール、３９……押え体、４０……
ソレノイド、４１……プランジヤー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定長さの線材により相互に連結された上ピ
   ストン及び下ピストンを相互に近接させてシリン
   ダー室内に収納すると共に上ピストンに力を作用
   するばねを保持した状態にして採取装置をガス採
   取位置に位置決めする工程と、該工程の後に保持
   されていた前記ばねを解除して上ピストンを該ば
   ねにより上昇させる工程と、該上ピストンの上昇
   により上ピストンと下ピストンの間のガス採取空
   間にシリンダー壁の吸入口からガスを採取する工
   程と、該工程の後前記線材が張られることにより
   下ピストンも上ピストンに従つて上昇し前記ガス
   採取空間が上昇して閉じられる工程とからなる高
   温ガスの採取方法。 ２ プローブ内部に形成されたシリンダー室と、
   該シリンダー室内に摺動可能に収納され所定長さ
   の線材により相互に連結された上ピストン及び下
   ピストンと、該上ピストンに一端が固定され上方
   に延びるロツドと、該ロツドに上向きの力を作用
   するばねと、該ばねの保持及び解除手段と、上ピ
   ストン及び下ピストンが下降した状態において該
   下ピストンの上面より上方のシリンダー壁に設け
   られプローブの本体を貫通しその側面において外
   気と連通可能な吸入口とからなる高温ガスの採取
   装置。