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公開番号2024037217
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-19
出願番号2022141885
出願日2022-09-07
発明の名称水蒸気分圧測定装置
出願人住友金属鉱山株式会社
代理人個人,個人
主分類F27D 7/06 20060101AFI20240312BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】焼成炉内の水蒸気分圧を連続的かつ簡便に測定できる水蒸気分圧測定装置を提供する。
【解決手段】焼成炉F内の水蒸気分圧を測定する装置であって、焼成炉F内の気体を外部に排出する排出流路11と、排出流路11に設けられた露点計12と、排出流路11内の気体の流量を測定する流量計13と、排出流路11に設けられた酸素濃度計16と、酸素濃度計16が測定した酸素濃度と、露点計12が測定した露点温度と、流量計13が測定した流量と、に基づいて、気体の水蒸気分圧と酸素分圧を算出する制御部20と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
焼成炉内の水蒸気分圧を測定する装置であって、
焼成炉内の気体を外部に排出する排出流路と、
該排出流路に設けられた露点計と、
前記排出流路内の気体の流量を測定する流量計と、
該排出流路に設けられた酸素濃度計と、
該酸素濃度計が測定した酸素濃度と、前記露点計が測定した露点温度と、前記流量計が測定した流量と、に基づいて、気体の水蒸気分圧を算出する制御部と、を備えている
ことを特徴とする水蒸気分圧測定装置。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記排出流路は、
前記排出流路における焼成炉と前記露点計との間に接続された分岐流路を備えており、
該分岐流路に酸素濃度計が設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の水蒸気分圧測定装置。
【請求項３】
前記排出流路における焼成炉と前記露点計との間の部分を加熱する加熱手段を備えている
ことを特徴とする請求項１または２記載の水蒸気分圧測定装置。
【請求項４】
前記分岐流路において、前記酸素濃度計よりも上流側に、気体に含まれる水分を除去する水分除去部を設けている
ことを特徴とする請求項２記載の水蒸気分圧測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気分圧測定装置に関する。さらに詳しくは、焼成炉内の水蒸気分圧を測定する水蒸気分圧測定装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
複数の原料を反応させて所望の製品を生成する際には、焼成炉が使用される場合がある。例えば、焼成炉内に複数の原料を供給した状態で所定の温度まで加熱すると、原料が反応して所望の製品を得ることができる。
【０００３】
ところで、焼成炉において複数の原料から所望の製品を得る場合、酸素分圧や水蒸気分圧が製造される製品の性質に影響を与える。このため、安定した品質の製品を生成するために、焼成炉に供給する気体の酸素分圧や水蒸気分圧を調整して、焼成炉内の酸素分圧や水蒸気分圧を調整している（例えば特許文献１）。
【０００４】
焼成炉内では、複数の原料が反応する際に酸素が消費されたり水蒸気が発生したりするので、焼成炉の酸素分圧や水蒸気分圧を調整するためには、焼成炉内の酸素分圧や水蒸気分圧を測定することが必要になる。
【０００５】
焼成炉の水蒸気分圧の測定は、例えば、以下の方法で実施している。
まず、焼成炉内の気体を吸い出して、吸い出した気体を塩化カルシウムに通過させる。すると、気体中の水分が塩化カルシウムに吸着されるので、吸着前後の塩化カルシウムの重量から気体に含まれている水分量を測定する。この水分量と吸い出した気体の流量を用いれば、気体の水蒸気分圧、つまり、焼成炉内の水蒸気分圧を推定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－１０２１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに、従来の方法では、水蒸気分圧の推定に必要な量の水分（例えば０．０１～６．００ｇ程度）を塩化カルシウムに吸着させなければならず、また、水分が吸着された塩化カルシウムの重量を測定しなければならない。このため、焼成炉内の水蒸気分圧はバッチ処理で推定することになり、焼成炉内の水蒸気分圧を連続して把握することはできない。しかも、焼成炉内の水蒸気分圧を推定するためには、ある程度の時間（例えば一回の測定あたり２０分×７回程度）を要する。水蒸気分圧の推定に時間がかかると、焼成炉内の雰囲気の変化を把握するまでに時間を要することとなるため、その間に生成された製品には不具合が発生する可能性があり、製品をロスすることになる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑み、焼成炉内の水蒸気分圧を連続的かつ簡便に測定できる水蒸気分圧測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明のガス排出機構は、焼成炉内の水蒸気分圧を測定する装置であって、焼成炉内の気体を外部に排出する排出流路と、該排出流路に設けられた露点計と、前記排出流路内の気体の流量を測定する流量計と、該排出流路に設けられた酸素濃度計と、該酸素濃度計が測定した酸素濃度と、前記露点計が測定した露点温度と、前記流量計が測定した流量と、に基づいて、気体の水蒸気分圧を算出する制御部と、を備えていることを特徴とする。
第２発明のガス排出機構は、第１発明において、前記排出流路は、前記排出流路における焼成炉と前記露点計との間に接続された分岐流路を備えており、該分岐流路に酸素濃度計が設けられていることを特徴とする。
第３発明のガス排出機構は、第１または第２発明において、前記排出流路における焼成炉と前記露点計との間の部分を加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする。
第４発明のガス排出機構は、第２または第３発明において、前記分岐流路において、前記酸素濃度計よりも上流側に、気体に含まれる水分を除去する水分除去部を設けていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１発明によれば、焼成炉内の気体を連続して排出しながら、気体の水蒸気分圧を推定できるので、焼成炉内の水蒸気分圧を連続して把握できる。したがって、焼成炉内の水蒸気分圧の変化に起因する製品の品質の変化を防止できる。
第２発明によれば、酸素濃度計による酸素濃度を測定する気体と露点計による露点温度を測定する気体の測定状態を同じ状態にすることができるので、焼成炉内の水蒸気分圧を精度よく把握できる。
第３発明によれば、露点計による露点温度の測定精度を高くできる。
第４発明によれば、酸素濃度計による酸素濃度の測定精度を高くできる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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