TWI400337B - A thermometer that measures the temperature of the refractory lining - Google Patents

Description

測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計

本發明，是關於插入在構成爐體的耐火物中可使測溫部的前端部經常接觸到測溫處來進行溫度測定的溫度計。

爐之內襯耐火物，是於長期間的連續操作中逐漸形成化學性及物理性損耗。因此，為了要正確執行可使爐壽命延長的保養時期的判斷或爐壽命時期的判斷，就需要時常監視爐之內襯耐火物的損耗狀態。

例如：為爐之一例的高爐，習知以來是在高爐的爐底耐火物設有複數的孔洞分別埋設有溫度計，以對孔洞底部的溫度進行測定，利用該測定值來推定出爐底耐火物的損耗狀態。

於此，若要對於設有孔洞在高爐的爐底耐火物正確地進行爐底耐火物的溫度測定時，則需要使溫度計的測溫部是時常接觸於孔洞的底部。，

因此，就對該孔洞的內側插入基部是固定在高爐鐵皮上的導管，於該導管內溫度計的測溫部的前部是中介著彈簧插入成突出，使溫度計時常被推往前端方向，以使溫度計的前端部和孔洞的底部是經常保持成密接狀態。藉此，得以執行孔洞底部的正確溫度測定(例如：參照專利文獻1)。

〔專利文獻1〕 日本特許第3313555號公報

就高爐而言，是於爐底耐火物和鐵皮之間設有內壓冷卻裝置，以對爐底耐火物進行冷卻。此時，為了要提高內壓冷卻裝置的冷卻力，是在內壓冷卻裝置和爐底耐火物之間，以及內壓冷卻裝置和高爐鐵皮之間分別塡充著壓制材。

但是，當爐底耐火物或鐵皮因溫度變動形成重覆膨脹和收縮時，在內壓冷卻裝置和壓制材之間就會產生間隙，導致內壓冷卻裝置的冷卻能力降低。

因此，就將例如：對100μm以下的碳粉末添加重油所調成糊狀的流動物(以下稱重油漿)從高爐鐵皮的外側中介著供給用的配管使其時常壓入在已產生的間隙，使已產生的間隙消失以防止內壓冷卻裝置的冷卻能力降低。此時，重油漿雖是逐漸地塡充已產生的間隙，但一部份的重油漿是通過設置在爐底耐火物中的測溫用孔洞內面和導管外面之間所形成的間隙，到達導管的前端側。

於此，為了防止在對導管內插入溫度計的測溫部時，溫度計的測溫部外周面會接觸到導管的內面造成插入的工作效率降低，以及為了防止導管的內面及/或溫度計的測溫部外周面產生損傷，就於導管的內面和溫度計的測溫部外周面之間，設有例如是3mm程度的間隙。因此，於導 管的前端，在溫度計和導管之外是形成有3mm程度的間隙。所以，到達導管前端側的重油漿是通過該間隙侵入導管的內側。

當重油漿侵入導管的內側時，因重油漿的黏性高，所以溫度計的測溫部在導管內就無法進退移動。因此，於鐵皮及爐底耐火物成膨脹時，溫度計的測溫部的前端部就變成不接觸於孔洞的底部，以致產生無法進行正確溫度測定的問題。相反地，於鐵皮及爐底耐火物成收縮時，溫度計的測溫部的前端部會受推頂住孔洞而變形，以致產生溫度計破損的問題。

本發明是有鑑於上述問題而為的發明，目的是在於提供一種插入在構成爐體的耐火物中，可使測溫部的前端部經常接觸到測溫處能夠正確測定溫度的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計。

沿著上述目的之本發明相關的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計，是具有：被插入在爐之內襯耐火物中所設置的測溫用孔洞內，基部是被固定在上述爐之鐵皮上的導管；隔著間隙被插入在上述導管內，基部是被固定在上述導管上，其前部側是從上述導管的前端突出，內徑成縮小的縮徑部是設置在前端部的支撐管；及，隔著間隙被插入在上述支撐管內中介著彈簧設置成可前後進退，測溫部的前部側是從該支撐管的前端突出，該測溫部的前端部是與上 述孔洞的底部成密接的溫度計本體。

於此，藉由對支撐管的前端部設有縮徑部，可防止重油漿從外部侵入測溫部和支撐管間的間隙。此外，於測溫部產生彎曲或變形時，藉由是以縮徑部來支撐著測溫部的外周側，可限制測溫部產生大的彎曲或變形，能夠防止溫度計本體的破損。

再加上，藉由是將測溫部的前端部密接於孔洞的底部，可使來自於底部的熱確實傳達至測溫部的前端部。

於此，從支撐管的前端突出的測溫部的長度，，若太短則會受到支撐管的隔熱影響。另一方面，若太長則前端部容易彎曲變形。因此，測溫部所要突出的長度，是以例如：50~150mm為佳。

藉由使溫度計本體是中介著彈簧聯結於支撐管，可利用彈簧所產生的彈性力來使溫度計本體對支撐管的軸方向形成得以進退。

例如：因溫度變動造成內襯耐火物收縮，或造成鐵皮膨脹時，是將溫度計本體朝爐內側推入(朝溫度計本體的前端側進行移動)，因此能夠防止測溫部的前端部和測溫部用孔洞之間產生間隙。

此外，因溫度變動造成內襯耐火物膨脹，或造成鐵皮收縮時，以測溫部的前端部是密接於孔洞底部的狀態是可將溫度計本體從爐內側推出(朝溫度計本體的基部側進行移動)。

於本發明相關的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計中 ，在上述縮徑部和上述溫度計本體的外表面之間是以形成有0.1~0.4mm寬的間隙為佳。

藉由縮徑部中與溫度計本體外表面之間形成的間隙寬是為0.1~0.4mm，可防止重油漿從外部侵入溫度計本體和支撐管間的間隙，於同時可使溫度計本體的測溫部自由進退在支撐管的內側。

〔發明之實施形態〕

接著，是邊參照所附圖面邊說明本發明具體化的實施形態，以供讀者理解本發明。

於此，第1圖是本發明一實施形態相關的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計說明用的局部側剖面圖，第2圖是該測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計的支撐管及溫度計本體說明用的局部側剖面圖，第3圖是將該測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計設置於高爐的爐底時的說明圖。

如第1圖及第2圖所示，本發明一實施形態相關的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計10，具有：要插入在爐之內襯耐火物11中所設置的測溫用孔洞12內的導管13；及，隔著間隙被插入在導管13內，其前部側是從導管13的前端突出的支撐管14。

再加上，溫度計10，又具有隔著間隙被插入在支撐管14內，測溫部15是從支撐管14的前端突出，測溫部15的前端部是與孔洞12的底部16成密接的溫度計本體 17。以下，是這些構成的詳細說明。

導管13，具有：是要從設置在構成爐外殼的鐵皮上的開口部19朝內襯耐火物11中所設置的孔洞12插入的插入管部20；及，被安裝在插入管部20的基部上的凸緣21。

於此，插入管部20及凸緣21，例如是使用不銹鋼等耐熱鋼來構成。接著，藉由例如以焊接將導管13的凸緣21安裝在鐵皮18側，以使插入在孔洞12內的導管13的基部是固定在鐵皮18上。

支撐管14，具有：要插入在導管13內的支撐管本體22；及，被安裝在支撐管本體22上，於中央部形成有孔可插穿測溫部15的安裝用凸緣23。接著，例如是利用焊接使具有要比支撐管14的內徑還小內徑的圓環構件24安裝於支撐管14的前端內部以構成為縮徑部25。

於此，支撐管本體22、圓環構件24及安裝用凸緣23，例如是使用不銹鋼等耐熱鋼來構成。

另，圓環構件24的內徑，是設定成在進行插穿的測溫部的外表面和圓環構件24的內側面之間，形成有例如0.1~0.4mm寬的間隙C。

溫度計本體17，具有：由鎧裝式熱電偶所構成的測溫部15；及，中介著測溫部15的基部所設置的端板26成連接可對來自於測溫部15的輸出訊號進行導出的端子27。此外，溫度計本體17，具有一端是連接於端子27的伸縮性連接纜線28。該伸縮性連接纜線28，是構成為彼 此成絕緣的1對熱偶絲是形成線圈狀。另，元件35是為端子台，其可插入著外管31的基部側，其設有可連接伸縮性連接纜線28另一端的端子部(未圖示)。

於此，在外管31前部的內面是形成有整個指定長度為擴徑的階形加工部36。接著，於該階形加工部36從一端側插入著所具有的內徑是可插穿端子27的線圈狀彈簧(彈簧的一例)37，線圈狀彈簧37的另一端側是以端板26固定著。

另，元件38是為對端子部進行連接的補償導線用的插入口，元件39是為可將端子台35固定在外管31上的鎖緊螺帽，元件40是為可將安裝用凸緣23固定在凸緣21上的螺栓其所要插穿的插穿孔。

其次，是對使用本發明一實施形態相關的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計10來測定高爐的爐底耐火物41的溫度時的狀況進行詳細說明。

如第3圖所示，首先，是對高爐的爐底耐火物41中所設置的測溫用孔洞42插入導管13的插入管部20，使凸緣21抵接於高爐的爐底鐵皮43然後利用焊接對其進行固定。

接著，是將插入有溫度計本體17的測溫部15的支撐管14插入在導管13內，中介著未圖示的墊圈使用例如是螺栓來對安裝用凸緣23和凸緣21進行鎖緊固定。

於此，是事先對測溫部15的前部側進行調整使其從支撐管14的前端僅突出因應孔洞42深度所設定的長度。 因此，當對導管13逐漸插入支撐管14時測溫部15的前端部是會首先接觸到孔洞42的底部。

接著，於安裝用凸緣23是抵接著凸緣21的狀態下，測溫部15的前端部會受到孔洞42的底部44的阻擋使測溫部15後退，線圈狀彈簧37會收縮，以產生可使測溫部15朝前端側推的反力。因此，測溫部15的前端部和孔洞42的底部44是形成為密接狀態。

其結果，是能夠正確地對孔洞42的底部44的溫度進行測溫。此外測溫部15所後退的長度，是藉由伸縮性連接纜線28的收縮來吸收。另，元件45是為設置在高爐爐底的內壓冷卻裝置，元件46、47是分別表示填充在內壓冷卻裝置45和爐底耐火物41之間，及填充在內壓冷卻裝置45和爐底鐵皮43之間的壓制材。

於高爐的操作中，當爐底耐火物41或爐底鐵皮43因溫度變動形成重覆地膨脹和收縮時，則例如：在內壓冷卻裝置45和壓制材46之間會有間隙產生以致造成內壓冷卻裝置45的冷卻能力降低。

於此，採取的對策是：將重油漿48中介著供給管49時常壓入在所產生的間隙，使已產生的間隙消失以防止內壓冷卻裝置45的冷卻能力降低。

被壓入的重油漿48雖是逐漸地填充已產生的間隙，但一部份的重油漿48是通過設置在爐底耐火物41中的測溫用孔洞42內面和導管13外面之間所形成的間隙，到達導管13的前端側，接著流至孔洞42內，充滿在孔洞42 內，然後欲流入支撐管14內。

但是，於支撐管14的前端部設有縮徑部25，縮徑部25的圓環構件24的內側面和測溫部15的外表面之間的間隙是形成為0.1~0.4mm寬。

因此，重油漿48是通過該形成的間隙而無法侵入支撐管14的內側，即使進行重油漿48的壓入，測溫部15的前端部也不會脫離孔洞42的底部44。

其結果，是壓入重油漿48可防止內壓冷卻裝置45的冷卻能力降低，於同時使測溫部15的前端部密接於孔洞42的底部44側，能夠正確地對爐底耐火物41的溫度進行測溫。

以上，雖是對本發明的實施形態進行了說明，但本發明並不限定於該實施形態，只要是在不脫離本發明的主旨範圍是可進行各種變更，組合上述實施形態或變形例的一部份或全部來構成為本發明的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計時也是包括在本發明的權利範圍內。例如：各別使用在端子及伸縮性連接纜線上的熱偶絲，雖是使用與測溫部所使用的鎧裝式熱電偶使用的熱偶絲是為同一熱偶絲，但也可使用鎧裝式熱電偶所使用的熱電偶用的補償導線使用的金屬絲。

此外，雖是對溫度計應用在高爐的爐底耐火物的溫度測定時的狀況進行了說明，但也可應用在高爐其他部位的內襯耐火物的溫度測定上，或應用在加熱爐、焚化爐等一般性工業爐的內襯耐火物的溫度測定上。

〔發明效果〕

因是於申請專利第1項及第2項所記載的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計中，具有：分別被插入在爐之內襯耐火物中所設置的測溫用孔洞內，基部是被固定在爐之鐵皮上的導管；隔著間隙被插入在導管內，基部是被固定在導管上，其前部側是從導管的前端突出，內徑成縮小的縮徑部是設置在前端部的支撐管；及，隔著間隙被插入在支撐管內，測溫部的前部側是從支撐管的前端突出，測溫部的前端部是與孔洞的底部成密接的溫度計本體，此外，因是於縮徑部和溫度計本體的外表面之間形成有0.1~0.4mm寬的間隙，所以能夠使溫度計本體自由進退在支撐管的內側，同時能夠防止物質例如高黏性物質侵入在溫度計本體和支撐管間的間隙，使溫度計本體的測溫部的前端物可時常密接於測溫用孔洞的底部。

其結果，是能夠正確地對內襯耐火物中測溫用所設置的孔洞底部的溫度進行測定。

10‧‧‧溫度計

11‧‧‧內襯耐火物

12‧‧‧孔洞

13‧‧‧導管

14‧‧‧支撐管

15‧‧‧測溫部

16‧‧‧底部

17‧‧‧溫度計本體

18‧‧‧鐵皮

19‧‧‧開口部

20‧‧‧插入管部

21‧‧‧凸緣

22‧‧‧支撐管本體

23‧‧‧安裝用凸緣

24‧‧‧圓環構件

25‧‧‧縮徑部

26‧‧‧端板

27‧‧‧端子

28‧‧‧伸縮性連接纜線

31‧‧‧外管

35‧‧‧端子台

36‧‧‧階形加工部

37‧‧‧線圈狀彈簧

38‧‧‧插入口

39‧‧‧鎖緊用螺帽

40‧‧‧插穿孔

41‧‧‧高爐的爐底耐火物

42‧‧‧孔洞

43‧‧‧爐底鐵皮

44‧‧‧底部

45‧‧‧內壓冷卻裝置

46、47‧‧‧壓制材

48‧‧‧重油漿

49‧‧‧供給管

第1圖為本發明一實施形態相關的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計說明用的局部側剖面圖。

第2圖為該測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計的支撐管及溫度計本體說明用的局部側剖面圖。

第3圖是將該測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計設置 於高爐的爐底時的狀況說明圖。

10‧‧‧溫度計

11‧‧‧內襯耐火物

12‧‧‧孔洞

13‧‧‧導管

14‧‧‧支撐管

15‧‧‧測溫部

16‧‧‧底部

17‧‧‧溫度計本體

18‧‧‧鐵皮

19‧‧‧開口部

20‧‧‧插入管部

21‧‧‧凸緣

22‧‧‧支撐管本體

23‧‧‧安裝用凸緣

25‧‧‧縮徑部

31‧‧‧外管

35‧‧‧端子台

38‧‧‧插入口

39‧‧‧鎖緊用螺帽

Claims (2)

1. 一種測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計，其特徵為，具有：對於將糊狀的流動物供給到內襯耐火物與鐵皮之間的爐，被插入在爐之內襯耐火物中所設置的測溫用孔洞內，基部被固定在上述爐之鐵皮上的導管；隔著間隙被插入在上述導管內，基部是被固定在上述導管上，其前部側是從該導管的前端突出，內徑成縮小的縮徑部是設置在前端部的支撐管；及隔著間隙被插入在上述支撐管內中介著彈簧設置成可前後進退，測溫部的前部側是從該支撐管的前端突出，該測溫部的前端部是與上述孔洞的底部成密接的溫度計本體；上述縮徑部，用來防止糊狀流動物朝向上述測溫部與支撐管的間隙侵入。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的測定爐之內襯耐火物溫度的溫度計，其中，在上述縮徑部和上述溫度計本體的外表面之間形成有0.1~0.4mm寬的間隙。