JPH0369963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炉頭の中央に垂直に設置された固定
の供給路と、該供給路の周りに同軸に取り付けら
れた回転シエルと、前記の回転シエルの外側に同
軸に取り付けられて該回転シエルと共に本質的に
環状の室を形成する固定の外ハウジングであつ
て、その際に回転シエルと共にひとつの機械的ユ
ニツトを形成する回転式のケージによりこの室が
炉の内部から分離されてはいるが絶縁されてはい
ないハウジングと、回転式ケージに旋回できるよ
うに懸架された分配器シユートと、回転シエル、
ケージならびにシユートを全体として炉及び供給
路の垂直軸の周りに回転させるための第１の駆動
用装置と、この第１の駆動用装置により惹起され
た運動から独立してシユートを回転シエルのその
水平の懸架軸の周りに旋回させるための第２の駆
動用装置とを有する高炉仕込装置用冷却装置に関
する。

この形式の仕込装置は、特許US−Ａ−3880302
において記載されている。そこにおいて対象とさ
れているのは、目下世界的に最も普及しているベ
ルレス仕込装置、換言するならば、そのような装
置が稼働せねばならない極度に苛酷な条件、殊に
高い支配温度ならびに腐食性及び溶食性粉じんを
含んだ空気に対して最も適合した装置である。

最も多く負荷される部分の軽減を計るために、
この種の仕込装置においては従来、圧力下にある
冷却された不活性ガスの循環が行なわれてきた。
この循環は、一方ではガスがそれに接触する部分
を冷却し、更に、炉内の圧力よりも高いガスの圧
力により、炉内に向けられた流れが固定部分と可
動部分の間のすきまに発生し、腐食性の粉じん粒
子が環状室内へ上昇するのを阻止するという２重
の使命を果たすのである。

このガスによる冷却は、仕込装置において何ら
特別な構造上の措置が必要とされないという利点
を有する。しかし乍ら、掃除、ガスの冷却ならび
に圧縮用の補助装置は非常に高価につき、多量の
エネルギーを消費し、また多大の保守を必要とす
るのである。

これらのコストを下げるために、ガスによる冷
却システムを水冷却によつて置換することは既に
提案されている。しかし、この提案はこれ迄に実
行され得なかつたのである。というのは、固定の
冷却されるべき部分と可動の冷却されるべき部分
との間に緊密で耐久性のある通路を設けること
が、装置の寸法上不可能であつたからである。

本願の発明の目的は、該仕込装置用の新しい水
冷却装置によつて、これらの問題の解決のための
貢献を為すことである。

この目的は、冒頭に述べた種類の高炉仕込装置
用冷却装置から出発し、特許請求の範囲において
記述された諸特徴によつて果たされる。

供給路の冷却循環は、供給路の周りに均様に配
分されているいくつかの冷却コイルから構成され
る。ハウジングの冷却循環は、表面の周囲に並ん
で設置され、またそらせ板路に沿つて垂直に冷却
水により横断されるいくつかの分離された冷却箱
から構成される。

可動ケージの下側面は、耐火鋼製鈑により保持
されている絶縁板を装着されているが、これらの
鈑は熱ブリツジを抑制するための絶縁フアイバを
挿入してねじにより、ケージに固定されている。
回転部分は環状室における撹流の励起のために横
板（Latte）を装備することができ、それによつ
て冷却効果が促進される。

冷却は、冷却されるべき部分と水との直接的接
触と共に、該部分の過度の加熱を阻止するために
環状室内にあるガスの冷却によつても行なわれ
る。

既述したように、ガスによる冷却は２番目の目
的、すなわち上昇して来る粉じん粒子を押し戻す
ための対向流の生成を果たしていた。この目的の
充足は、本提案のシステムにおいて、外ハウジン
グとケージの環状板との間のパツキンラビリンス
の存在により同様に具現されている。

更に、粉じん粒子の環状室内への上昇の阻止に
寄与するために、環状室の内部圧力を炉内の支配
圧力に適合させることが有利である。

本発明の有利な実施例は、同一部分に同じ参照
番号を付した各図面において示され、以下に詳し
く説明される。

第１図は、提案された仕込装置の垂直な縦断面
図である。

第２図は第１図に類似してはいるが、90°旋回
されたものである。

第３図は、第１図による装置に照応した方向に
おける装置の外部側面図である。

第４図は、第２図による装置に照応した方向に
おける装置の外部側面図である。

第５図は、シユートの懸架軸用冷却システムの
模式図である。

第６図は、シユートの懸架軸の該冷却の細部で
ある。

第１図は、前記の特許US−Ａ−3880302におい
て記述された構造に合致し、その駆動及び懸架機
構が一括的に参照番号１２で表わされている分配
器シユート１０（Verteilerschurre）の上側部分
を示している。したがつて、その構造は表面的に
のみ記述されているのであり、より正確な細部に
ついて読者は前掲の特許を参照されたい。

該駆動機構は本質的に、分配器シユート１０を
炉の縦軸の周りに回転させるために回転シエル
（Drehhu¨lse）１８を中央の供給路
（Speisekanal）２０の周りに回転させ、またシ
ユート１０をこの縦軸に関して角度調整するため
の２つの歯車装置１４と１６を含んでいる。

これらの両歯車装置１４と１６は、第１及び第
２モータ（図示なし）により駆動される。外ハウ
ジング２４は、側方に回転シエル１８と共に環状
室（Ringkammer）２６を形成する。この環状
室２６はシユート用の懸架ケージ
（Aufha¨ngungska¨fig）３０により炉の内部から
分離されているが、該懸架ケージ３０は回転シエ
ルと共に１つの機械的ユニツトを構成している。

このケージ３０は細長い形状を持ち、第２図の
縦断面から見てとれるように、２つの弓形の板３
２，３２′によつて両側を囲まれているが、これ
らの板は円形の周囲を為している。

第１図による回転ケージ３０の縦断面から見て
とれるように、該ケージ３０は同様に２つの水平
な上側板２２，２２′を有するが、これらの板に
よりケージは回転シエルに結合されている。

第２図から明らかなように、下側板３２，３
２′にはそれぞれ上側のピニオン３８及び４０を
備えた２つの駆動装置３４と３６が取り付けられ
ている。これらのピニオン３８と４０は歯車環４
２とかみ合つているが、この歯車環自体は軸受４
４の存在のおかげで回転シエル１８から独立的に
歯車装置１６の作用によつて駆動される。

分配器シユート１０は、その上方部分に「アヒ
ルのくちばし」の形状を示す（第１図におけるア
ーム４８を参照）２つのアームを有し、それらに
よつて２つのシヤフト５０及び５２とかみ合い、
これらのシヤフトと共に１つの機械的ユニツトを
構成するが、懸架アームの特殊形状のおかげで離
脱させることができる。これらの両アーム５０，
５２はケージ３０を横断し、それと一緒に供給路
２０の周りを歯車装置１４の作用により回転する
が、そのことによつてシユート１０が動かされ
る。これらの両シヤフト５０，５２のそれぞれは
セクタ歯車５４，５６（第６図も参照）と共に１
つの機械的ユニツトを構成するが、これらの歯車
はピニオン３８及び４０により駆動されるピニオ
ン５８，６０と共にそれぞれ歯車装置を形成す
る。これにより、回転シエル１８に関する歯車環
４２の回転時に歯車装置１６の作用によりピニオ
ン３８，４０，５８，６０ならびにセクタ歯車５
４と５６を介してシユート１０の水平な懸架軸の
周りでのシヤフト５０及び５２の回転が、したが
つて炉の垂直軸に関する該シユートの旋回が惹起
される。

炉熱に直接さらされる部分がケージ３０の壁
部、特に板２２，２２′，３２，３２′ならびに供
給路２０である、ということは明白である。これ
らの高い温度から該供給路２０を保護し、該供給
路の壁がその熱を例えば軸受や歯車のような他の
部分に対して、伝導であれ又は放射であれ、伝達
するということを回避するために、本発明はこの
供給路２０を直接的に冷却することを考案してい
る。この目的のために、第１図及び第２図から見
てとれるように、その中を圧力下の冷却水が循環
するいくつかの、ここでは４つの冷却コイル６２
が供給路２０の壁に設けられる。供給路２０の壁
と冷却コイルとの間の熱伝達を有利にするため
に、冷却コイルのループと壁との間に非常に高い
熱伝導率を持つ材料６４が取り付けられる。

冷却コイル６２は取り外し可能であるため、所
要の場合におけるその交換が容易となる。コイル
がいくつかの独立した断片に分割されているの
は、そのためである。

第１図及び第２図の断面図において、また第３
図及び第４図の正面図において示されているよう
に、側面のハウジング２４はその全表面上に冷却
箱を備えており、また通路ドア６６と６８を含ん
でいる。第３図及び第４図において参照数字７０
で表わされるこれらの冷却箱は、ハウジング２４
の壁に第２の壁７２を付加することと、これらの
壁の間に平行な分離壁７４をはめ込むことにより
構成されるが、それによつて冷却水はそらせ板状
の路を通るように強いられる。冷却コイル６２に
対する場合に類似して修理作業を容易にするため
に、いくつかの分離された冷却箱７０を設けるこ
とが有利である。

第１図及び第２図から明らかなように、ケージ
３０の下側面すなわち板２２，２２′，３２，３
２′は耐火鋼製の鈑８０により保持された絶縁パ
ネル７６，７８を備えているが、これらの鈑は絶
縁フアイバ８４を挿入してねじ８２により板に固
定されており、その目的は室２６と炉の内部との
間の熱ブリツジを阻止することにある。絶縁パネ
ル７６と７８は、約75mmの厚さを持つことができ
る。ケージ３０の縦壁は同様に絶縁パネル８６に
より被覆することができるが、垂直面は水平面よ
りも熱にさらされることが少いため、より薄く例
えば25mmとすることができる。

炉の内部へ向けられた円錐リングの形状を持つ
ハウジング２４の下部８８は、パネル７６及び７
８に類似した絶縁体９０を同様に備えることがで
きる。更に、この部分は固定されているため、絶
縁体９０は水冷却コイル９２により置換又は支持
することができる。

更に重要な特徴は、室２６と炉の内部とのより
優れた分離に貢献するところの、ハウジングの固
定リング８８と回転式ケージ３０との間のラビリ
ンスパツキンである。このラビリンスパツキンは
ケージ３０の周囲板９６と共に機能するハウジン
グの部分８８における円形溝９４から構成される
が、この板９６は絶えず溝９４内で動いている。
このラビリンスパツキンの目的は、炉頂における
圧力変動のためにガス中に浮遊している粉じんの
粒子が室２６内へ侵入することを阻止することに
ある。その他の場合、つまり圧力変動が存在しな
い場合には、室２６の内部の圧力が炉内を支配し
ている圧力に順応されるということによつて、そ
のような侵入が有利に阻止される。

ケージ３０の下側縁にある円形の板９８により
表示されているようなラビリンスを、固定の供給
路２０と回転シエル１８との間に同様に設けるこ
とは有利である。

第５図はケージ３０と共に供給路２０の周りを
回転する歯車箱のひとつ、ここでは歯車箱３４の
半径方向の図を示している。ケージ３０の垂直壁
を貫いているシヤフト５０は炉内を支配している
熱に直接的に接触しているため、このシヤフト５
０の冷却を行なうことが同様に有利である。第５
図から見てとれるように、この冷却は圧力下にあ
る冷却水の循環によつて行なわれるが、この循環
は簡明に供給管１００と排出管１０２とから構成
される。該冷却は熱交換器１０４と循環ポンプ１
０６を有する閉鎖式の循環系から構成されるが、
同様にこれらの機器もケージ３０と共に固定の垂
直供給路２０の周りを回転することは勿論であ
る。

ポンプ１０２の駆動は、第５図に示された方式
によつて有利に行なわれる。ポンプ１０６は回転
シエル１８の窓１０８に設置され、例えばリンク
チエン１１２とかみ合つているピニオン１１０を
有するが、このリンクチエンは固定の供給路２０
の周りにループを形成する。そのため、チエン１
１２とピニオン１１０とのかみ合いにより、回転
シエル１８の回転の際にピニオン１１０のそれ自
身の軸の周りの回転が、またそれにより配管１０
０と１０２内の強制循環が惹起される。

歯車箱３４の垂直断面を表示している第６図
は、そのシヤフト５０の冷却に対する実施例を示
している。供給水は軸方向にシヤフト５０を貫き
シユートがそのアーム４６により懸架されている
内側部分まで進入し、供給管１００の周りにシヤ
フト５０における軸方向の孔１１６により限定さ
れた環部１１４を通つて回帰する。この水は、次
いで管１０２を通つて熱交換器１０４内へ戻り、
そこで10〜20°台の冷却を受ける。

上記のすべての冷却サイクルは、回転する歯車
箱３４，３６用のそれを除き、熱交換器とポンプ
を有するひとつの冷却サイクルにおいて並列に配
置できる。更に、該冷却サイクルはサーモスタツ
トを装備できるので、温度的変動の作用に対する
自動制御が保証される。

技術の現況によるガス冷却の場合には、大量の
ガスを注入し乍ら半分が過剰であるかどうか確実
でないような制御されていない、いわば「手さぐ
りの冷却」が行なわれているのに対し、本願の発
明に基づく水による冷却は、それが必要である場
所にまたそれが必要である時に正しく冷却される
こと、例えば調整機器が危険箇所を監視するサー
モスタツトにより制御されることにより、より優
れた冷却の管理を保証するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、提案された仕込装置の垂直な縦断面
図である。第２図は第１図に類似してはいるが、
90°旋回されたものである。第３図は、第１図に
よる装置に照応した方向における装置の外部側面
図である。第４図は、第２図による装置に照応し
た方向における装置の外部側面図である。第５図
は、シユートの懸架軸用冷却システムの模式図で
ある。第６図は、シユートの懸架軸の該冷却の細
部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉頭の中央に垂直に配置された固定の供給路
   （Speisekanal）と、該供給路の周りに同軸に装
   置された回転シエル（Drehhu¨lse）と、該回転シ
   エルの外側に同軸に装着され、側方にこのシエル
   と共にひとつの本質的に環状の室を形成し、その
   際にこの室が回転シエルと共にひとつの機械的ユ
   ニツトを形成する回転できるケージ（Ka¨fig）に
   より炉の内部から分離されてはいるが絶縁されて
   いない固定の外ハウジングと、回転できるケージ
   に旋回可能に懸架された分配器シユート
   （Verteilerschurre）と、回転シエル、ケージな
   らびにシユートを全体として炉及び供給路の垂直
   軸の周りに回転させるための第１の駆動用装置
   と、シユートを第１の駆動用装置により惹起され
   た運動から独立させて回転シエルにあるその水平
   の懸架軸の周りに旋回させるための第２の駆動用
   装置とを有する高炉仕込装置用冷却装置におい
   て、固定の供給路２０の壁及び外ハウジング２４
   にある水冷却循環器と、シユートの懸架シヤフト
   用の水冷却循環器であつて、回転シエル１８の回
   転により駆動される、回転シエル１８と共にひと
   つの機械的ユニツトを形成するポンプを包活する
   ものと、ハウジング２４と回転式のケージ３０と
   の間のパツキンラビリンスとの組み合わせを特徴
   とする高炉仕込装置用冷却装置。 ２ 供給路２０用冷却循環器が、該供給路の周り
   に均様に装着されているいくつかの冷却コイル６
   ２から構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の冷却装置。 ３ 冷却コイル２２と供給路２０の壁との間に取
   り付けられている高い熱伝導率を持つ材料６４を
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の冷却装
   置。 ４ ハウジングの冷却循環器が、ハウジング面の
   周囲に並んで設置されて、そらせ板状の路に沿つ
   て垂直に冷却水により横断されるいくつかの分離
   された冷却箱７０から構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の冷却装置。 ５ 可動式ケージ３０の水平な下側面が、耐熱鋼
   製鈑８０により保持されている絶縁パネル７６，
   ７８を装着されており、その際に熱ブリツジの抑
   制のための絶縁フアイバ８４を挿入してねじ８２
   の助けによつてこれらの鈑８０がケージ３０に固
   定されているということを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の冷却装置。 ６ 回転できるケージの垂直な壁部の内面が絶縁
   パネルを装備しているということを特徴とする特
   許請求の範囲第１項〜第５項記載の冷却装置。 ７ ハウジング２４が、絶縁材料９０及び／又は
   冷却コイル９２を備えた傾斜した環状の内側部分
   ８８を有するということを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の冷却装置。 ８ パツキンラビリンスが、回転できるケージ３
   ０の周囲板９４から構成されており、その際にこ
   の板が固定ハウジングの隣接部における並列され
   た溝の中で動くということを特徴とする特許請求
   の範囲第１項〜第７項記載の冷却装置。 ９ シユートの懸架シヤフト用冷却循環のポンプ
   が、供給路２０の周りに取り付けられたチエン１
   １２とかみ合つている駆動ピニオン１１０を包括
   しているということを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の冷却装置。