JPH0245757Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、粉状の物質、特に石炭を衝風炉に注
入する装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、粉状の石炭を衝風炉に注入すると、コー
クスの消費量が減少するということはよく知られ
ている。このような石炭は、注入管を通つて、ク
ーパーストーブから送られて来る熱い衝風内に導
かれる。

このような粉状の石炭を注入する従来の装置
は、衝風炉内に突き出た熱い衝風の羽口と、該羽
口に熱い衝風を吹き込むために、該羽口に同軸に
固定されたノズルと、該ノズル上に斜めにかつ前
記羽口に向けて設けられた分岐接続管と、該分岐
接続管を通つて前記羽口内に突き出た注入管とか
ら構成されている。このような公知の装置では、
前記注入管はまつすぐな管であり、前記羽口の軸
に対する傾斜角はノズルの分岐接続管の傾斜角と
同じであり、その傾斜角は大体15゜である。

（考案が解決しようとする問題点） このような従来の技術は、多くの点で満足のい
くものであるが、柔軟性に欠けるという欠点が有
る。より具体的には、上記従来技術を使用した場
合には、前記羽口に対して前記注入管の吐出端の
位置を変えることは困難である。さらにまた、そ
の位置を決めることは、矛盾する複数の因子に依
存しているという理由で困難である。すなわち、
該複数の因子のあるものによれば、前記注入管を
前記羽口内にできるだけ深く入れることが望まし
いが、その他のものによれば、該注入管をあまり
深く入れるのは望ましいことではない。15゜傾い
たまつすぐの注入管を用いた場合には、注入の質
に関して問題を生じることなく、該注入管を正規
の位置からずらすことはできない。

（考案の目的） 本考案は、より柔軟で、かつ前記注入管の吐出
端について理想的な位置を決める際に、前記羽口
のより広い部分にわたつて選択できるようにした
新規な注入装置を提供することを目的としてい
る。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本考案によれ
ば、注入管の軸は実質的に円弧であり、該円弧の
方向が該軸がノズルの軸および羽口の軸に向けて
凸状とされている。

注入管の軸を湾曲させて構成したことにより、
該注入管をその曲率中心に関して十分に揺動させ
ることにより、該注入管の吐出端を前記羽口の軸
に対して適切な角度だけ傾けたままの状態で、該
注入管を該羽口内に十分深くまで入れることがで
きる。

前記注入管が早く消耗するのを防止するために
は、その曲率半径を少なくともその内径の100倍
にしておいた方がよい。

いずれにせよ、該注入管の曲率半径を小さくし
すぎると、該注入管を、前記羽口およびその接続
部材を構成した従来のものに組み込むことができ
なくなり、あるいはそこから抜き出すことができ
なくなる。

注入管の曲率半径を十分に大きくした場合に
は、分岐接続管をノズル上に設ける際に、該分岐
接続管にまつすぐな管あるいは湾曲した管のどち
らでも同じように挿入することができる断面を、
該分岐接続管の内側通路にもたせることができる
という付加的な利点が得られる。

さらに、一般に行われているように、クーパー
ストーブから送られてくる熱い衝風を加熱するた
め、および衝風炉をより経済的にするために電子
トーチが用いられた場合には、より大きな利点が
本考案によつて得られる。

このように加熱した場合には、石炭をより速く
（実質的には、前記注入管から出るとすぐに）燃
焼させることができるが、その結果、注入管自身
および前記羽口の熱に対する抵抗に関して２重の
問題が生じる。

（実施例） 以下、添付した図面に基づいて本考案の一実施
例を詳細に説明する。

第１図によれば、衝風羽口１は、衝風炉の本体
部２に連結管３およびジヤケツト４によつて従来
の方法で固定されている。

衝風羽口１の先端部５は衝風炉の内側に突き出
ている。

衝風羽口１の背部に形成された球状の軸受面に
固定されたノズル６は、衝風羽口１から同軸に延
び、グーズネツク７と衝風炉において一般に用い
られている他の衝風供給手段とから受ける衝風を
送るようになつている。

ノズル６には、傾斜した分岐接続管８が設けら
れている。この分岐接続管８は、ノズル６と羽口
１の軸９に対して15゜の角度だけ傾斜させて設け
られており、かつその中に注入管を挿入できるよ
うに成つている。

従来の技術によれば、注入管はまつすぐなもの
であり、その軸は分岐接続管８の軸１０と一致し
ているかそれと平行になつている。該注入管は、
軸９および１０の交点の位置まで衝風羽口１内に
突き出ている。すなわち、注入管は、羽口の長さ
が50あるいは60cmであるのに対して、最大７cmの
距離にわたつて衝風羽口１内に入つている。

本考案によれば、前記注入管は、第２図の破線
で表された軸１１によつて示されているように湾
曲している。この軸１１は、少なくとも注入管の
内径の100倍に等しい半径（曲率半径）の円弧を
形成しており、それによつて、注入管の中を循環
する石炭により該注入管が摩耗するという問題が
発生しないようになつている。

本考案の実施例によれば、注入管の内径は20mm
であり、その曲率半径は3200mmである。

注入管が上述のように湾曲していることによ
り、該注入管を、衝風羽口１の内側にある軸９お
よび１１の交点Ｊまで突き出すことができる。こ
のＪ点は点Ｉよりさらに奥にある（上記実施例に
よれば、このＪ点は７cmではなく44.5cmの位置に
ある）。さらに、該注入管は、軸９に対する軸１
０の傾斜角（15゜）より小さい角度で衝風羽口１
内に突き出ており、これによつて、注入方法を正
しく実施すること、およびその最初の制御あるい
は試験に対して非常に好都合となる。

実際には、注入管をその曲率中心に関して揺動
させることにより、該注入管を動かすことが可能
であり、そのとき、注入管の軸１１は常時同じ円
弧上にあり、該注入管の出口孔はＪ点から前後に
多少動き、かつどの場合でも、該注入管は軸１０
の傾斜角より小さい角度で衝風羽口１内に突き出
ている。また、注入管の出口孔を衝風羽口１の軸
に常に比較的近づけたまま、該注入管の出口孔の
位置を、約１メートルの調節範囲の全範囲内で調
節することが可能であり、それによつて、衝風羽
口１内に入り込む出口孔の深さを変え、その理想
的な位置を決定するための相反する因子の間での
妥協点を見出すことができる。相反する因子の一
つによれば、石炭により衝風羽口１の壁が摩滅す
ることを減少させるためには、前記注入管の出口
孔をより内側に位置させればよく、他の因子によ
れば、石炭を酸素とより早く、より完全に燃焼さ
せるためには、該注入管の出口孔を引き戻したほ
うがよい。

前記分岐接続管８の内側通路１２の断面は、第
３図で示されているように、２つの直線部分を介
して結合された２つの半円によつて形成されてい
る。

上記実施例によれば、該２つの半円の半径およ
び該直線部分の長さは25mmである。

このような構成によれば、同一のノズル内に、
本考案による注入管あるいは従来のまつすぐな注
入管のいずれをも入れることができる。

また、本考案によれば、それ自体公知である電
子トーチ１３（第１図で示されている）が衝風を
過熱するために用いられた場合には、特に有利で
ある。ノズル６の内壁は、耐熱性材料１４で形成
されており、かつノズル内には水による冷却装置
を設けてある（第１および３図で示されている）。

高温度によつて、石炭は前記注入管から出て来
るとすぐに燃焼する。それ故、従来例では剛体の
管を使用していたのに対して、前記羽口の抵抗力
を保つために、前記注入管の出口孔を該羽口内に
より深く突き出すことが重要である。

本考案による湾曲した注入管を使用することに
より、注入管の出口孔を該羽口内により深く突き
出すということが可能となる。

このような湾曲した注入管は、電子トーチが用
いられた場合に発生する高温度に耐え得ることが
必要である。それ故に、管を冷却する装置が必要
となり、該冷却装置としては、例えば、以下にあ
げる３つの装置のいずれかを使用することができ
る。

第１番目の装置によれば、空気と石炭の混合物
がその中を流れる注入管の中央の管路は、その中
を水が循環される２重の環状のジヤケツトで覆わ
れている。利用できる狭いスペースを考えた場合
には、その冷却装置は水を層状に流したもの（水
の層の厚さは約２mm）である。前記電子トーチの
冷却に用いたと同じイオン化が解かれ、非常に高
い純度の水は、この目的のために有利に用いるこ
とができる。

第２番目の装置によれば、前記注入管の中央の
管路は、高流量（例えば、毎時83m³）で空気を注
入するために環状の室によつて囲繞されている。

第３番目の装置によれば、中央の管路１６（第
３図に示されている）は、環状の室１７によつて
囲繞されており、この室１７には液体炭化水素が
注入される。

（考案の効果） 本考案によれば、注入管を湾曲したことによ
り、該注入管の吐出端を羽口の中に深く入れるこ
とができ、これによつて、過熱に関係して発生す
る問題（例えば、石炭による機械的な摩滅）を防
止することができる。

さらに、ノズルおよびその分岐接続管を冷却す
るのと同様に注入管を冷却するための装置を設け
れば、より効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による装置が組み込まれた衝風
炉およびその関連部材の縦断面図、第２図は羽
口、ノズル、ノズルの分岐接続管、および従来の
注入管の軸と本考案による注入管の各位置関係を
示す縦断面図（図の簡略化のために、注入管は実
際の外形によつてではなく、各々の軸によつて表
されている）、第３図は第２図の−線に沿つ
た断面図で、ノズルの分岐接続管の内側通路およ
びそこに組み込まれた注入管の形状を示す。 １……衝風羽口、６……ノズル、８……分岐接
続管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 石炭のような粉状の物質を衝風炉に注入する
   装置において、 衝風炉内に突き出た熱い衝風羽口と、 該羽口に熱い衝風を吹き込むために、該羽口
   に同軸に固定されたノズルと、 該ノズル上に斜めにかつ前記羽口に向けて設
   けられた分岐接続管と、 前記分岐接続管を通つて前記羽口に突き出た
   注入管と から成り、前記注入管はその軸が実質的に円弧
   であり、且つ該円弧の方向は該軸がノズルの軸
   および前記羽口の軸に向けて凸状となるように
   されていることを特徴とする装置。 ２ 前記注入管の曲率半径は、その内径の少なく
   とも100倍に等しいことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記注入管は冷却されることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 前記注入管は、２重の環状ジヤケツト内を循
   環する水によつて冷却されることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 前記注入管は、空気が高流量で注入される環
   状の室によつて冷却されることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第３項記載の装置。 ６ 前記注入管は、液体炭化水素が注入される環
   状の室によつて冷却されることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第３項記載の装置。 ７ 前記ノズルの分岐接続管は冷却されることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の装置。 ８ 前記ノズルの上流に電子トーチが設けられて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の装置。