JPH075395Y2 - 炉内観測用ゾンデ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は高炉等の炉内の内容物観察，ガス採取，温度測
定等を行う炉内観測用ゾンデに関するものである。

＜従来の技術＞ 近年、高炉操業においてコストダウンのために安価な原
料の多量使用が指向されている。安価な原料は性状が劣
るのでこのような原料を多量に使用する場合には高炉内
の状況、特に炉下部の炉内現象を観察して、高炉操業を
維持するために原料性状の低下をどこまで許容できるか
を把握する必要がある。このため炉内現象を把握する各
種の炉内測定用ゾンデが提案されている。

高炉など高温充填層内の測定用ゾンデは内容物荷重の比
較的小さい範囲では大口径のゾンデが使用されている。
これに対して内容物荷重が大きくなる高炉下部の炉内観
測用ゾンデは、その荷重をできるだけ小さくするため外
径数10mmの小径ゾンデが使用される。

従来、高炉下部の炉内測定用ゾンデとして実開昭62-466
45号公報において、炉内測温子，炉内ガス採取口および
炉内画像観察用光ファイバを具備したものが開示されて
いる。すなわち第３図に示すように小径ゾンデ１の先端
の測定孔２の前面にシャッタ３が設けられ、シャッタ３
は小径ゾンデ１の内部に設置されたシャッタ駆動用のワ
イヤ4a,4bと結合され、炉外の後端の引張り機構により
ワイヤ4a,4bを引張ってシャッタ３を動かし測定孔２が
開閉される。

なおシャッタ３を保護するためにゾンデ１の先端部に測
定孔２の前方にのみ開孔５を有するシャッタ保護板35が
配置されている。

ゾンデ１を炉内に挿入する時は第３図に示すようにワイ
ヤ4bを緊張させ測定孔２をシャッタ３で閉じ光ファイバ
６を保護する。前述の手段を採ることによって測定孔２
に炉内装入物Ａが侵入するのを防止でき、光ファイバ６
の破損を防止できる。

ゾンデ１によって炉内を測定するときは第４図に示すよ
うにワイヤ4aを緊張させ測定孔２前面のシャッタ３を開
けゾンデ１先端の炉内装入物Ａを光ファイバ６でとら
え、これを検知する。ゾンデ１の引抜の時はゾンデ１の
先端の炉内装入物Ａに空洞Ｂが形成されるため測定孔２
に炉内装入物Ａが侵入する可能性は少く、従ってシャッ
タ３を必ずしも閉じなくてもよい。

前記実開昭62-46645号公報には開示されていないが、第
５図に示すように小径ゾンデ１に接続されているゾンデ
ホルダー12の後端部に旋回アーム31を配設してあり、こ
の旋回アーム31をトルクモータ（図示せず）によって所
定角度旋回させてワイヤ4a,4bを操作していた。

すなわち小径ゾンデ１を炉内に挿入する時は、旋回アー
ム31を所要角度旋回してワイヤ4bを緊張させ、小径ゾン
デ１の測定孔２をシャッタ３で閉じ、小粒の炉内装入物
Ａが侵入するのを防止しつつ炉内への押し込みを行う。

引続き小径ゾンデ１によって炉内を測定する時にはワイ
ヤ4aを旋回アーム31を旋回させて緊張させ、小径ゾンデ
１の測定孔２前面のシャッタ３を開け小径ゾンデ１前方
の炉内装入物を光ファイバ６を介して、光ファイバ６の
ITV32でとらえモニター33で炉内装入物の現象を観察す
る。34は録画用ビデオを示している。

なお、図面には示していないが小径ゾンデ１の先端部側
面には炉内ガス採取孔および熱電対が配設されており、
炉内ガスを採取してガス成分を分析すると共に炉内の温
度を測定できるようになっている。

ところで、従来は第６図に示すようにワイヤ4a,4bと旋
回アーム31とはそれぞれロッド７を介して接続されてお
り、ロッド７の上端部は旋回アーム31の両端部に接続さ
れている。

一方、ゾンデホルダー12の後端部に連通させてシール管
９が配設されており、前記ロッド７はシール管９に設け
たシール部８を貫通することによってシールされてい
る。

＜考案が解決しようとする課題＞ しかるに、前記構造の場合、ワイヤ4a,4bを操作すべ
く、旋回アーム31を旋回すると、ロッド７がシール部を
摺動しながら後退するが、同時にロッド７の軸直角方向
に振れる力を受ける。このため、ロッド７がシール部10
を摺動するときの摩擦抵抗が大きくなり、ロッド７の摩
耗が著しいばかりでなく、シール部10のパッキン寿命も
短かく、短時間にシール不良をもたらすことになる。

シール不良によりダストを含んだ炉内ガスがシャッタ３
から浸入し、小径ゾンデ１内を通ってシール部10へ逆流
すると光ファイバ６の前面にダストが付着し、視界不良
の原因となり、遂には炉内の観察ができなくなる。

本考案は前述従来技術の問題点を解消し、シール性の優
れた炉内観測用ゾンデを提供することを目的とするもの
である。

＜課題を解決するための手段＞ 前記目的を達成する本考案の炉内観測用ゾンデは、小径
ゾンデおよび前記小径ゾンデと一体のゾンデホルダーは
光ファイバを内在した中空体であり、前記小径ゾンデの
先端部に設けた測定孔の前面に開閉シャッタを配設する
と共に前記シャッタにシャッタ開用ワイヤおよびシャッ
タ閉用ワイヤを接続し、前記ゾンデホルダーの後端部に
支持ポストの支点から両側に伸長して前記シャッタ開用
ワイヤおよびシャッタ閉用ワイヤを操作する旋回アーム
を配設した炉内観測用ゾンデにおいて、前記ゾンデホル
ダーの後端部に連通させて２本のシール管を配設する一
方、前記各シール管に設けたシール部にそれぞれロッド
を摺動自在に貫通せしめ、前記ロッドのうち一方のロッ
ドの先端部に前記シャッタ開用ワイヤを、他方のロッド
の先端部に前記シャッタ閉用ワイヤを接続し、かつ前記
各ロッドの中間部に引張用ワイヤを、後端部に押込用ワ
イヤを接続し、前記各引張用ワイヤを上向きにまた押込
用ワイヤを下向きに張設したのちそれぞれ旋回アームに
係止してなることを特徴とするものである。

＜作用＞ 本考案は前述のようにシール管に設けたシール部に摺動
自在に貫通せしめたロッドは引張用ワイヤおよび押込用
ワイヤを介して旋回アームに接続されているので、旋回
アームを旋回させてロッドを進退する時に、ロッドには
軸直角方向に振れる力が発生しない。このためロッドは
シール管のシール部をスムースに摺動できるので、ロッ
ドの摩耗やシール部のパッキン破損が低減され長期間に
旦り安定して使用することができる。

＜実施例＞ 以下本考案を図面によって詳細に説明するが旋回アーム
に関連する部分の構造以外は前述従来例と同じであるの
で説明を省略する。

第２図は高炉にプローブを挿入する設備の全体配置を示
す平面図である。

第２図において10は高炉の鉄皮、11は内張り耐火物、１
は炉内に挿入された小径ゾンデ、12はゾンデホルダー、
13はゾンデ１及びゾンデホルダー12のガイドパイプであ
る。高炉とガイドパイプ13とはエアバルブ14,仕切弁15
を介して炉内と接続されていて、16は鉄皮10,耐火物11
を貫通する開孔である。ゾンデホルダー12は先端でゾン
デ１を把持し、後方がキャリア17で支持されていて、炉
内への挿入及び抜き出しは油圧シリンダー18に連結され
たベアロック19によってロックされたゾンデホルダー12
を操作することによって行われる。

すなわちゾンデホルダー12にベアロック19を固着し、油
圧シリンダー18を作動させ、ゾンデホルダー12を図中で
は左右方向に移動させ、ゾンデ１の炉内への挿入及び抜
き出しを行う。移動時のホルダー12の振れはキャリア17
によって防止される。キャリア17はガイドフレーム20を
はさみ上下にガイドローラー21を設けてガイドパイプ13
と共にホルダー12を案内する。

またゾンデホルダー12の後端部に立設した支持ポスト22
には回転駆動軸23を介して旋回アーム31が旋回自在に支
持されている。この旋回アーム31は、第１図に示すよう
に支持ポスト22上部に取付けた回転駆動軸23を中心とし
て両側に伸長しており、トルクモータ（図示せず）を駆
動して回転駆動軸23を正逆回転させることによって上下
方向に旋回するようになっている。

一方、ゾンデホルダー12の後端部に連通させて２本のシ
ール管9,9が配設されており、各シール管９にはシール
部８を設けてある。24はシール部８のシール用Ｏリング
を示す。なお図面ではシール管９にシール部を１個設け
たものを示しているが、シール性をより向上させるため
シール管９の長手方向に複数個設けるようにすることも
できる。

各シール管９に設けたシール部８にはそれぞれロッド７
を摺動自在に貫通し、前記各ロッドのうち一方のロッド
７の先端部にはシャッタ開用ワイヤ4aが接続され、他方
のロッド７の先端部にはシャッタ閉用ワイヤ4bが接続さ
れている。

各ロッド７の中間部に接続した引張用ワイヤ25は上向き
に張設したのち、張力調整を行うタンバックル27を介し
て旋回アーム31に取付けたブラケット30に係止されてい
る。またロッド７の後端部に接続された押込用ワイヤ26
は下向きに張設したのち旋回アーム31に取付けた止め金
具28に係止されている。29は押込用ワイヤ26の張力調整
を行うナットであり、36は引張用ワイヤ25および押込用
ワイヤ26の経路上に配設したローラを示す。

次に本考案の炉内観測ゾンデによる炉内測定操作の一例
を説明する。

小径ゾンデ１を炉内に挿入する時は、トルクモータによ
って旋回アーム31を第１図において時計方向に旋回して
左側の引張用ワイヤ25を介して左側のロッド７をシール
管９のシール部８に摺動させつつ上昇させ、シャッタ閉
用ワイヤ4bを緊張させると同時に右側の押込用ワイヤ26
を介して右側のロッド７をシール管９のシール部８に摺
動させつつ下降させ、シャッタ開用ワイヤ4aを緩めて小
径ゾンデ１の測定孔２前面をシャッタで閉じ、炉内装入
物の小粒のものが浸入するのを防止しつつ炉内に押し込
む。

次に小径ゾンデ１によって炉内を観察する時には、旋回
アーム31を反時計方向に旋回して右側の引張用ワイヤ25
を介して右側のロッド７をシール管９のシール部８に摺
動させつつ上昇させ、シャッタ開用ワイヤ4aを緊張させ
ると同時に左側の押込用ワイヤ26を介して左側のロッド
７をシール部９のシール部８に摺動させつつ下降させシ
ャッタ閉用ワイヤ4bを緩めて小径ゾンデ１の測定孔２前
面のシャッタ３を開け、小径ゾンデ１前方の炉内装入物
を光ファイバ６を介してITV32でとらえ、モニタ33で炉
内の現象を観察し、必要に応じて録画用ビデオ34で録画
する。（第５図参照） 小径ゾンデ１を引抜く時には必要に応じ再びシャッタ３
を閉じて炉内から引抜き炉内装入物の観察作業を終了す
る。

＜考案の効果＞ 以上説明したように本考案の炉内観測用ゾンデによれば
シール管９に設けたシール部８に摺動自在に貫通せしめ
たロッド７は、引張用ワイヤ25および押込用ワイヤ26を
介して旋回アーム31に接続されているので、旋回アーム
31を旋回させてロッド７を昇降する際にロッド７にはロ
ッド軸方向に振れる力が発生しないのでロッド７やシー
ル部８のＯリング24の破損が低減され、長期間に亘り安
定して使用することができ、炉内観測作業の能率向上お
よびコスト削減に寄与するとこと多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す正面図、第２図は高炉に
ゾンデを挿入する設備の全体配置を示す平面図、第３図
および第４図は小径ゾンデの構造を示す縦断面図、第５
図はゾンデ全体を示す概略説明図、第６図は従来例を示
す正面図である。 １…小径ゾンデ、２…測定孔、３…シャッタ、４…ワイ
ヤ、５…キャップ開孔、６…光ファイバ、７…ロッド、
８…シール部、９…シール管、22…支持ポスト、23…回
転駆動軸、24…Ｏリング、25…引張用ワイヤ、26…押込
用ワイヤ、27…タンバックル、28…止め金具、29…ナッ
ト、30…ブラケット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】小径ゾンデおよび前記小径ゾンデと一体の
   ゾンデホルダーは光ファイバを内在した中空体であり、
   前記小径ゾンデの先端部に設けた測定孔の前面に開閉シ
   ャッタを配設すると共に前記シャッタにシャッタ開用ワ
   イヤおよびシャッタ閉用ワイヤを接続し、前記ゾンデホ
   ルダーの後端部に支持ポストの支点から両側に伸長して
   前記シャッタ開用ワイヤおよびシャッタ閉用ワイヤを操
   作する旋回アームを配設した炉内観測用ゾンデにおい
   て、前記ゾンデホルダーの後端部に連通させて２本のシ
   ール管を配設すると共に、前記各シール管に設けたシー
   ル部にそれぞれロッドを摺動自在に貫通せしめ、前記ロ
   ッドのうち一方のロッドの先端部に前記シャッタ開用ワ
   イヤを、他方のロッドの先端部に前記シャッタ閉用ワイ
   ヤを接続し、かつ前記各ロッドの中間部に引張用ワイヤ
   を、後端部に押込用ワイヤを接続し、前記各引張用ワイ
   ヤを上向きにまた押込用ワイヤを下向きに張設したのち
   それぞれ旋回アームに係止してなることを特徴とする炉
   内観測用ゾンデ。