JPH04106500U - 溶融金属炉のガス回収フード密閉連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期間にわたって、気密性と耐圧性の維持を
可能とする。 【構成】 炉口上に配設されたガス回収固定フード３と
昇降スカート６をベローズ７で接続する。昇降スカート
６に設けた上部フランジ６ｃと溶融還元炉１に設けた下
部フランジ１ｄとの間にシールパッキン１１を介設し、
これら両フランジ１ｄ・６ｃ間を回転リングクランプ１
２で固定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金属の溶融還元等に使用される溶融金属炉において発生するガスを 回収するガス回収固定フードと、溶融金属炉の炉口とを密閉状態に連結せしめる 装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、金属の溶融還元等に用いられる溶融金属炉においては、溶融還元反応 の過程で、Ｈ₂ やＣＯ等の還元力を有した燃料としても使用可能なガスが発生す る。このガスは、金属の溶融還元工程への原料となる鉱石の部分還元に利用する ため、または燃料として再利用するため、ガス回収固定フードで集められてガス ダクトに導かれることになるが、この際、外気との接触を防ぐため、密閉構造と する必要がある。

【０００３】 一方、この溶融金属炉は、炉内に内張りされた耐火物の補修を行う時に、炉体 を傾動させる必要があるが、この際前記ガス回収固定フードを炉体の傾動及び移 動に支障のない位置まで移動させる必要がある。そして、耐火物の補修が終了し て、炉体を元の位置に復帰させた時には、ガス回収固定フードと炉体の炉口部を 迅速に密閉連結させる必要がある。

【０００４】 更には、溶融金属炉の炉内が大気圧以上になったとしても、炉内から発生する ガスを外気に漏洩させない構造とできるならば、溶融金属炉の炉内における溶融 還元等の反応を高めることができ、また、回収ガスを鉱石の部分還元に利用した り、ガス処理設備でダスト等を除去する際に必要となるブロアー等が省略可能と なる。

【０００５】 以上のような要件を満たすものとして、特開平１−２５２８９１号に記載の溶 融金属炉用密閉式フードがある。この密閉式フードは、溶融金属炉の炉口上に懸 架されるガス回収固定フードと、このガス回収固定フード側部材から吊設された 昇降可能なスカートを具備し、この昇降スカートは、シール部材を介してガス回 収固定フードに摺接するフランジと、シール部材を介して溶融金属炉と締結され る上部フランジと、前記フランジと上部フランジ間に張設される可撓スリーブ体 とから形成し、さらにフランジと上部フランジとは離間範囲を制限すべくタイロ ッドで連結すると共に、上部フランジと溶融金属炉に設けられた下部フランジと を複数のボルトで連結した構成である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記特開平１−２５２８９１号で提案されている密閉構造は、 ガス回収固定フードと昇降スカート間の密閉構造としてパッキンを使用し、また 上部フランジと下部フランジの締結を複数のボルトで行っているため、長期間の 使用によってシール機構の各構造体が変形した場合、気密性と耐圧性の維持が困 難になる。この傾向は、溶融金属炉が大型化し、ガス回収固定フード及び溶融金 属炉の炉口径が大きくなるに従って顕著になるものと考えられる。

【０００７】 本考案は、かかる従来の問題点に鑑みて成されたものであり、ガス回収固定フ ードと昇降スカート間、及び上部フランジと下部フランジ間のシール性を、より 高い信頼性となるように構成した溶融金属炉のガス回収フード密閉装置を提供す ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る溶融金属炉のガス回収フード密閉連 結装置は、炉口上に配設されたガス回収固定フードと、このガス回収固定フード より台車を介して支持された昇降可能な昇降スカートとから成る溶融金属炉のガ ス回収フード密閉連結装置であって、ガス回収固定フードと昇降スカートとを、 軸方向と半径方向の変位を吸収可能なベローズで接続すると共に、昇降スカート に設けられた上部フランジと溶融金属炉に設けた下部フランジとの間にはシール パッキンを介設し、これら両フランジ間を回転リングクランプを用いて締結する こととしているのである。

【０００９】

【作用】

本考案に係る溶融金属炉のガス回収フード密閉連結装置は、ガス回収固定フー ドと昇降スカートとをベローズで接続したので、軸方向及び半径方向の変位が吸 収でき、ガス回収固定フードと昇降スカート間、及び上部フランジと下部フラン ジ間の密閉性が向上し、シールの信頼性が高くなる。また本考案では、上部フラ ンジと下部フランジ間を回転式リングクランプを用いて締結したので、両フラン ジのフランジ面全周にわたって均一にクランプでき、気密性・耐圧性維持の信頼 性が高くなる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案に係る溶融金属炉のガス回収フード密閉連結装置を、図１〜図３ に示す一実施例に基づいて説明する。 図１は本考案装置の要部を示す断面図、図２は上部フランジと回転リングクラ ンプの要部平面図、図３は全体を示す概略断面図である。 図１〜３において、１は例えば溶融還元炉等の溶融金属炉で、鉄皮１ａ内に耐 火物１ｂが内張りされた構成であり、その内部に鉱石、石炭、媒溶剤等からなる 原料が投入され、ランス２より吹き込まれる酸素によって溶融還元反応が進行し 、鉱石が還元され銑鉄となる。そして、この溶融還元時、同時にＨ₂ 、ＣＯを主 体とするガスが発生する。

【００１１】 ３は前記発生したガスをガス処理設備に導くためのガス回収固定フードであり 、建屋の梁に敷設したレール４上を移動する台車５に支持されている。そして、 このガス回収固定フード３は、耐熱性をもたせるために水冷構造となっており、 またランス２、サブランスの他、鉱石、石炭、媒溶剤等の投入孔が設けられてい る。

【００１２】 ６は昇降スカートであり、例えば前記台車５上に設けられた昇降機構を介して ガス回収固定フード３と一体化できる構造と成されている。この昇降スカート６ も、ガス回収固定フード３と同様、耐熱性をもたせるために水冷構造となってい る。

【００１３】 すなわち、ガス回収固定フード３の下端部外周にフランジ３ａを突設し、この フランジ３ａと昇降スカート６の上部とをベローズ７で接続して軸方向及び半径 方向の変位を吸収可能とすると共に、ガス回収固定フード３内と外気との気密性 を保ち、またガス回収固定フード３の下端湾曲部３ｂと昇降スカート６の上端と でフランジ３ａから吊設した防熱板８を挟持し、ベローズ７を高熱から防いでい る。

【００１４】 また、昇降スカート６の下端部６ａは、例えばピン連結され、溶融還元炉１の 炉口リング面１ｃが変形したり、また飛散物が付着しても炉口リング面１ｃに密 着できるように成されている。

【００１５】 更に、昇降スカート６の背面は、強度部材を兼ねたコーン状のフード６ｂとな っており、このフード６ｂの下端には上部フランジ６ｃが設けられ、その途中に は昇降スカート６の昇降機構を構成するねじ軸９が遊嵌されている。そして、こ のねじ軸９に螺嵌するナット部材１０を、台車５上に設置した図示しない回転機 構によって正逆回転させることで昇降スカート６を昇降させる。なお、１０ａは ナット部材１０をベアリング１０ｂを介して同一位置での回転自在に保持する保 持部材である。

【００１６】 １ｄは溶融還元炉１の炉口部に設けられた下部フランジであり、昇降スカート ６の降下時に前記上部フランジ６ｃとでシールパッキン１１を挟持し、かかる挟 持状態の上下部フランジ１ｄ・６ｃを回転リングクランプ１２を用いて上部フラ ンジ６ｃを下部フランジ１ｄに押付けて、ガス回収固定フード３と溶融還元炉１ とを密閉するのである。

【００１７】 すなわち、回転リングクランプ１２は、例えば溶融還元炉１の鉄皮１ａに突設 したレール１ｅ上をローラ１ｆを介して回転自在なように支持され、同じく鉄皮 １ａに設けた油圧シリンダ装置１３のロッドの出退動によって正逆回転するよう に構成されている。そして、この回転リングクランプ１２と上部フランジ６ｃと は、図２に示すように、相互に干渉しない多数の切欠き６ｄ・１２ａが設けられ 、昇降スカート６の昇降動に支障をきたさないように成っている。

【００１８】 また、回転リングクランプ１２の上面と、上部フランジ６ｃの下面は、夫々回 転方向に傾きが設けられ、昇降スカート６を降下させて図２に示す如く、回転リ ングクランプ１２内に上部フランジ６ｃを挿入した後、油圧シリンダ装置１３の ロッドを出動作させて回転リングクランプ１２を反時計回り方向に回転させるこ とにより、上部フランジ６ｃを下部フランジ１ｄに押付け、ガス回収固定フード ３と溶融還元炉１とを密閉するのである。

【００１９】 上部フランジ６ｃと下部フランジ１ｄは共に内部を水冷され、熱による変形を 防止すると共に、上下部フランジ１ｄ・６ｃ間のシールパッキン１１の性能を長 期にわたって維持している。また、ガス回収固定フード３内のガスが滞留するお それのある、ベローズ７と防熱板８の間・防熱板８とガス回収固定フード３の下 端部との間・上下部フランジ１ｄ・６ｃとコーン状フード６ｂ等で囲撓される空 間には、ダストの堆積を防止するためにＮ₂ ガス等をパージする。なお、前記上 下部フランジ１ｄ・６ｃとコーン状フード６ｂ等で囲撓される空間に、カオウー ル等の伸縮性のある耐火物１４を充填し、ダストの侵入を防止することも可能で ある。

【００２０】 本考案に係る溶融金属炉のガス回収フード密閉連結装置は、上記したような構 成であり、複数のナット部材１０を同期して回転させることによって昇降スカー ト６を降下せしめ、上部フランジ６ｃが回転リングクランプ１２内に挿入された ところで、油圧シリンダ装置１３のロッドを出動作させて回転リングクランプ１ ２を反時計回りに回転し、上部フランジ６ｃを下部フランジ１ｄに押付ける。こ れによって上下部フランジ１ｄ・６ｃはシールパッキン１１を介して全周にわた って均一にクランプされることになり、ガス回収固定フード３と溶融還元炉１と は密閉を維持される。そして、シールパッキン１１は、上下部フランジ１ｄ・６ ｃが水冷されているから、その性能を長期にわたって維持できることになる。ま た、ガスが滞留し易い場合はＮ₂ ガス等をパージされて、ダストの堆積が防止さ れる。

【００２１】 なお、溶融還元炉１の炉内圧力によってガス回収固定フード３には、上向きの 力が作用するが、この力はガス回収固定フード３から台車５を介して昇降スカー ト６に作用し、昇降スカート６は回転リングクランプ１２を介して溶融還元炉１ に作用するため、他の構造物、例えば建屋等には影響を及ぼさない。

【００２２】 ところで、本実施例では、回転リングクランプ１２を溶融還元炉１に支持させ たものを示したが、建屋に回転自在に支持させても良いことは勿論である。また 切欠は上部フランジ６ｃと回転リングクランプ１２に設けたものを示したが、下 部フランジ１ｄにも設けても良い。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案装置によれば、長期間にわたって、気密性と耐圧 性の維持が可能となり溶融金属炉が大気圧以上の圧力で操業しても、炉内からの 発生ガスは外部に漏洩することがなく、溶融還元反応を促進することができる。 また、発生ガスを吸引するファン等も必要ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置の要部を示す断面図である。

【図２】上部フランジと回転リングクランプの要部平面
図である。

【図３】全体を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 溶融還元炉 １ｄ 下部フランジ ３ ガス回収固定フード ６ 昇降スカート ６ｃ 上部フランジ ７ ベローズ １１ シールパッキン １２ 回転リングクランプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉口上に配設されたガス回収固定フード
   と、このガス回収固定フードより台車を介して支持され
   た昇降可能な昇降スカートとから成る溶融金属炉のガス
   回収フード密閉連結装置であって、ガス回収固定フード
   と昇降スカートとを、軸方向と半径方向の変位を吸収可
   能なベローズで接続すると共に、昇降スカートに設けら
   れた上部フランジと溶融金属炉に設けた下部フランジと
   の間にはシールパッキンを介設し、これら両フランジ間
   を回転リングクランプを用いて締結すること特徴とする
   溶融金属炉のガス回収フード密閉連結装置。