JPH0650534Y2 - 炉内観察スコープ窓部の構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、高炉、シャフト炉などの、固体原料粒子を充
填しその粒子の間隙を流れるガスにより反応処理する工
業炉において、炉内粒子の状態を観察する装置の窓部の
構造に関する。

（従来の技術） 高炉、シャフト炉などの、粒状固体原料をガスにより反
応処理する工業炉においては、固体原料の装入時の粒度
偏析、反応中の粉化、発生粉の局所集積などが生じ、こ
れが炉内ガスの流れの偏りを生ぜしめ、ひいては成品の
反応率の不均一をもたらす。このため、炉内粒子の状態
を観察し必要に応じて原料の強度レベルの調整、装入粒
度、装入方法の変更などの操作を加えることが望まし
い。

この炉内粒子の状態を観察する場合、画像伝送装置（通
常、ファイバースコープか小型カメラ）を保護管内に収
納し、これを粒子層内に差込み、その保護管の先端また
は管壁に設けた窓部の透明ガラスの内部より炉内粒子の
状態を観察する。この時、炉内ガスが高温度で粉塵を多
く含むため窓ガラスに曇りや汚れが生じ易く、これを避
けるために保護管の内部に供給した清浄な冷却ガス（以
下、バージガスと称する）をガラスの周囲から炉内に噴
出させてガラスと炉内ガスとの接触を防げることが必要
である。

しかし、パージガスは原料に触れるとこれを冷却しその
正常な反応を防げるため、長時間観察する場合は観察面
においてその周囲とは異なる特殊な状況が生じ、炉内の
粒子状態に関する誤った判断を与えることになり兼ねな
い。

これを避けるため、窓部のパージ構造としては、可能な
かぎり少量のガスで効果的にガラス面を汚れから保持し
うることが必要である。

第３図は、高炉11の内部に差し込んだ垂直ゾンデ12を示
し、該垂直ゾンデ12の下端に炉内観察スコープを設ける
ものである。

第４図に、従来の炉内観察スコープ用の窓部の構造を示
す。１は外筒、２は画像伝送装置で、図においては下部
方向を観察する。３はその先端の保護ガラス、４は外筒
１の内面に取り付けられた数個の突起からなる画像伝送
装置の振止めで、その下端は、保護ガラス３を支持する
保護ガラス受けを兼ねる。５は保護ガラス３の下面に押
付けることによって放射状のガス流路６を形成するとと
もに、保護ガラス３を外面から支持するガラス押えを兼
ねる放射状ノズルリングである。パージガスは、Ａの方
向から供給され、下部空間Ｂに流出する。第４図（ｂ）
に、放射状ノズルリング５の形状を示し、第４図（ｃ）
は第４図（ｂ）のＣ−Ｃ断面を表す。７は肉厚部であ
り、この厚みがガス流路６の深さとなる。

ところが、この構造では、保護ガラス３の直下でパージ
ガス噴流の乱れが生じるため、炉内ガスを保護ガラス３
の下部周辺から駆逐しうるほど大量のパージガスを流す
場合には汚れを防げるが、単に汚れを遮断するという程
度の少ない流量では、パージガス膜の中にＧで示す炉内
ガスを巻き込むので炉内ガスが保護ガラス下部に滞留す
る結果となり、これにより保護ガラス面が汚れる。これ
は、第４図（ｂ）に示すガス流路6,6を通過したパージ
ガスが衝突、干渉し乱流を起こすものと考えられる。

これに関して、特開昭58−6913号や特開昭62−36527号
に、炉内観察窓部、ないしは、レンズ部を清浄ガスでパ
ージする構造が開示されている。いずれもガラス面から
遠方に向かう円錐状ガス膜の形成を意図したものと思わ
れる。しかしながら、本件のように固定粒子充填層の中
に画像伝送装置を差し込む場合、円錐状のガス膜は前方
の粒子に直接接触し、特に粉が集積している状況ではこ
れ吹き飛ばすなどの大きな影響を与えることが避けられ
ない。

（考案が解決しようとする問題点） 上記の通り、従来の窓部の構造では、観察面の粒子を冷
却しその正常な反応を防げ、更には粒子の存在状態を大
きく乱し、観察面においてその周囲とは異なる特殊な状
況を生ぜしめる。

本考案は、粒子への影響を最小限にとどめるべく少量の
ガスで効果的にガラス面の汚れを防止するためのガスパ
ージ構造を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、その目的を達成するため、炉内観察用スコー
プ先端に、パージガスの流通間隙を隔てて、保護ガラス
に対峙する側の表面が保護ガラスと平行な平面であるリ
ング状の平面スリットノズルを設けたことを特徴とす
る。

（実施例） 次に図を用いて詳細に説明する。

第１図は、本考案の基本的構成の説明図で、リング状の
平面スリットノズル８の平面部を保護ガラス３に向け、
パージガスの流路を確保するための間隔ｌを隔てて設置
する。この場合の保護ガラス３の保持は、画像伝送装置
２の下端部に公知の手段で接着したものである。

第１図（ｂ）は、平面スリットノズル８の平面の図であ
り、前述第４図（ｂ）に示すような放射状のガス流路は
存在しない。

第２図は、本考案の他の例であり、第２図（ａ）に全体
を示し保護ガラス３を画像伝送装置２とは切離して設置
した時の図で、この場合保護ガラス３の支持方法とし
て、支持金具９を画像伝送装置の振止め４に固定して設
ける。支持金具９は、第２図（ｂ）に平面で示すような
単なるリング状でも良いし、第２図（ｃ）に示すような
円周方向で複数個所に切れ目の入ったものでも良い。更
に、第２図（ｄ），（ｅ）に示すような従来の放射状ノ
ズルリングのごとく肉厚部７と溝10を有する構造のもの
でも良い。第２図（ｅ）は第２図（ｄ）のＤ−Ｄ断面で
ある。

本考案は、以上のように構成されているので第１図に示
す構成の場合、パージガスはＡの方向から入り、保護ガ
ラス３と平面スリットノズル８の上面の間隙を通って下
部に放出されるが、この時平面スリットノズル８の上面
は完全なフラット状であるので円周方向の全周から均一
に中心部に向い、中央部の穴から放出されるので整流と
なって流れ、周囲の汚染ガスを巻き込むことがなく保護
ガラス３の表面を汚すことがない。

また第２図に示す構成の場合も同様であり、支持金具９
の存在によるパージガスの流れに影響はない。

さらに第２図（ｄ），（ｅ）に示すような溝10を有する
構造の支持金具９を用いた場合、溝10をパージガスの一
部が通過し、従来の放射状ノズルリングを用いた時と同
じような乱流が形成されるが、これは、平面スリットノ
ズル８と支持金具９との間隙ｌから流出するパージガス
による整流の作用によって打消され悪影響は全く生じな
い。むしろ、第２図（ｄ），（ｃ）に示した支持金具９
を用いた時、支持金具９の厚みによって生ずる中央部の
空間Ｓに、平面スリットノズル８と支持金具９との間隙
ｌから流出するパージガスが入り込んで流れを少々乱す
ことがあるが、これを防止する効果がある。

なお、第１図に示す構造の場合、該装置を炉内に挿入す
る際の粒子の衝突による衝撃が画像伝送装置２に直接加
わり、またこの時、ガラス面に傷や汚れがついた場合の
交換や洗浄が困難となるので、このような時第２図に示
す構成であれば、これらの懸念が解消できる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば少量のパージガス
により保護ガラス前面を常に清潔に保つことができ、
又、大量のパージガスによる局部的な炉内粒子の冷却を
防ぎ、正確な炉内の状況観察を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）は、本考案の基本構成説明図、第
２図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、本考
案の他の例を示す説明図、第３図は、本考案装置を適用
する高炉の図、第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、従来
の炉内観察スコープ先端部の図である。 １……外筒 ２……画像伝送装置 ３……保護ガラス ４……振れ止 ５……放射状ノズルリング ６……ガス流路 ７……肉厚部 ８……平面スリットノズル ９……支持金具 10……溝 11……高炉 12……垂直ゾンデ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 池田 義憲 北海道室蘭市仲町12 新日本製鐵株式会社 室蘭製鐵所内 (72)考案者 入田 俊幸 北海道室蘭市仲町12 新日本製鐵株式会社 室蘭製鐵所内 (56)参考文献 実開 昭57−158739（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】炉内観察用スコープ先端に、パージガスの
   流通間隙を隔てて、保護ガラスに対峙する側の表面が保
   護ガラスと平行な平面であるリング状の平面スリットノ
   ズルを設けたことを特徴とする炉内観察スコープ窓部の
   構造。