JPH0440405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシヤフト炉の送風支管への熱風流量の
調整または調節装置に関する。この送風支管は環
状管をブローパイプに連結し、耐火物で内張りさ
れた分枝管より構成されている。

本発明は、更に、上記の装置を備えた送風支管
に関するものである。

シヤフト炉、特に高炉内の燃焼および還元反応
は高炉湯溜部に近い個所の一群の羽口を介して噴
射される熱風および固体あるいは液体燃料によつ
て保持されている。羽口毎の熱風流量は溶融帯域
が非対称であるから、不規則であり、しかも均一
ではない。このような非対称の溶融帯域は不規則
な装入材料の落下によつて形成され、その結果各
羽口の正面に位置する各種の装入材料の不均一を
生じ、更に羽口毎の熱風流量が変動する。従つて
ある羽口を通る熱風流量は他の羽口を通る熱風流
量の20〜100％の幅で変動することがあり得る。
燃料は熱風中の酸素によつて燃焼するので、噴射
される燃料流量は各羽口毎の熱風流量の応じて調
整されねばならない。

送風支管毎の熱風流量を測定することによつて
熱風流風が多い所あるいは少ない所の場所を特定
することができる。従つて流量の多い場所の流量
を減少することによつて過剰な熱風は熱風流量が
小さい方の羽口に向かつていくようになる。言い
替えるならば、熱風流量を調整することができる
ならば、反応が少ない部分を活性化して、炉全体
の働き（炉反応）を均一化することができ、且
つ、炉を最適な条件で作動させることができる。

残念ながら現在に至るまで、熱風流量を調整す
るいかなる有効な手段も存在しなかつた。

それ故本発明の主要な目的はまさにこの従来技
術の欠点を解決することにあり、熱風の高温にす
ぐれた耐性をもち、堅固な熱風流量調整装置並び
に該調整装置を備えた送風支管を提供することに
ある。

上記の目的を達成するため、本発明は、上記し
た如き種類の流量調整装置であつて、耐火性の内
張り材によつて画成された内部流路に球状の空間
を占めながら回転するほぼ円盤状の弁と、該弁が
その端部に取り外し可能に取り付けられ、送風支
管の壁部に一体的に取付けられた管状ホルダ内に
回転可能且つ気密に収容されたロツドと、該送風
支管の外部に設けられ、該ロツドと接続し、該ロ
ツドの軸を中心として該ロツドおよび該弁を回転
せしめる機構とからなることを特徴とする装置を
提供する。

上記のロツドは、弁の円筒形連結具の凸状面を
受容する凹状面を有する円筒形支持具を弁側に備
え、これらの支持具および連結具の隣接する凹凸
面は、ハンマー状の部材によつて操作可能に接続
される。このハンマー状の部材の柄の部分は、同
軸に配置されたロツド、ロツドの支持具および連
結具の一部を貫通しており、そのヘツドは連結具
の内部に設けられたほぼ円筒形の空洞内に装着さ
れている。

ハンマー状部材のヘツドは、回転し、弁の連結
具内部の空洞とその凸面までの間の内部通路を通
り、ロツドの支持具の前方の空洞まで並進移動す
ることによつて弁の連結具から取外しができる。
内部通路の断面とロツドの支持具の前面の空洞の
断面はハンマー状部材のヘツドの断面とほぼ対応
している。

ハンマー状部材の柄はバネと締め具によつてロ
ツドの上に締め付け、固定されている。

弁とロツドの支持具は炭化ケイ素製の方が有利
である。その材料は非常に高い耐熱性を持つこと
および著しく堅固であることに特徴を有する。

管状ホルダの壁は二重であるほうが好ましく、
一次冷却水路を内包する。二次冷却水路はロツド
の二重壁とその為に中空になつているハンマー状
部材の柄を通つて延びている。

本発明により提供される送風支管は、該熱風流
量調整装置が送風支管の壁の中に内蔵されるかあ
るいは分枝管の２つのフランジの間に取外し可能
に取り付けられることを特徴とする。

本発明の他の特徴並びに利点は、例示の目的で
添付した図面を参照しつつ考えられる以下の実施
例の記載から明らかとなるだらう。

第１図に示す送風支管１０は、熱風が通る環状
管１４を脚部１６に連結させる下降している分枝
管を備えている。この脚部１６はブローパイプ１
８に連結される。ブローパイプの他端部はシヤフ
ト炉の壁２２内に設けられた羽口２０に接続して
いる。

第１図の実施例では、熱風流量の調整装置３０
は、向かい合つた２つのフランジ３２，３４の間
の係留部分を備えている分枝管の上方に取外し可
能に取り付けられている。

第２図には本装置およびその取り付けの詳細を
示した。本発明の熱風流量調整装置は前記フラン
ジ３２，３４に対応する環状の２つのフランジ３
６，３８を有し、これらのフランジはボルト留め
されている。熱風流量調整装置３０の取り外しは
ボルトを外し横方向に移動させることによつて行
うことが可能である。フランジ３６，３８は熱風
流路４４を取り囲む分枝管の耐火内張り４２と対
応する耐火材料で出来た環状のプラグ４０の周囲
に取り付けられる。

耐火材のプラグ４０の内側には耐火内張り４２
で画成される球形の空間が構成され、そこで組立
用連結具４８を備えた回転するほぼ円盤状を成す
調整弁４６の取り付けと操作が可能になつてい
る。この弁の向かい合つた両端５０，５２は取り
付けおよび取り替えのため、弁４６が熱風流路４
４内を軸方向に沿つて挿入および取外しができる
ように平行に切つてある。

弁４６は管状ホルダ５６内に装着され、耐火プ
ラグ４０とフランジ３６，３８を横切る回転する
ロツド５４の内部端部に取り付けられている。管
状ホルダ５６はフランジ３６，３８上に取り付け
手段（図示せず）により取外し可能に取り付けら
れている。ホルダ５６内でのロツド５４の気密装
着は自動潤滑管６０，６２とジヨイント６４によ
つて行われている。

ロツド５４の外方端部はロツド５４と一体をな
すブロツク６６内に係留されている。このブロツ
ク６６はジヤツキあるいは他のモーター（図示せ
ず）によつて作動する１つないし２つのアーム６
８を備え、しかもロツド５４の縦軸Ｏを軸として
ロツド５４を回転させる為、ホルダ５６と一体と
なつているアーム７０に支持されている。

ロツド５４の内方端部は支持具７２を有する。
この支持具はほぼ管状であり、その内側の面は弁
の連結具４８の外側の面と接し、これらの両面の
形は相補状になつている。本発明の実施例におい
ては、支持具７２の面は凹面で、他方、連結具４
８は凸面である。この逆も勿論可能である。

固定具７２と固定するための連結具の付いた弁
４６は炭化ケイ素製である。炭化ケイ素は高温に
対してすぐれた耐熱性を持ち、高い機械的強度、
特に他のセラミツク材料より非常に頑丈であるこ
とを特徴としている。

弁４６は支持具７２の上に取外し可能に取り付
けられているが、その固定方法は「挿し込み」式
である。このために、その柄７４がロツド５４と
支持具７２の同軸上を横切るハンマー状部材が用
いられる。そのヘツド７６は連結具４８内部の、
ほぼ管状をなす空洞７８内で可動である。第２図
に示した状態では、ハンマー状部材のヘツド７６
が弁を支持具７２の上にしつかりと固定してい
る。外すためには、ハンマー状部材を90°回転し、
ヘツド７６をその断面に対応する断面の内部通路
８０内を支持具の凹面に設けた前方空洞（図示せ
ず）まで移動する。ハンマー状部材とロツドの相
互が、柄７４のねじ山を切つてある端部に螺着し
たナツトを、柄の回りに取りつけられたばね８６
にさからつて締め付けることによつて固定されて
いる。又、ばね８６はブロツク６６に支持されて
いる。ばね８６は弁４６、支持具７２、ロツド５
４、柄７４、ヘツト７６間の熱膨張差を吸収する
働きをする。

支持具７２から弁４６を取り外すために、柄７
４の端部と一体となつているレバー８８を使つて
柄７４と弁４６の相対的回転が行われる。このレ
バー８８は弁４６の向きつまり位置を示すように
向きを決められているのが望ましい。

ナツト８４がゆるまないように、ナツトはビス
９０によつて締められていると同時に挿し込み式
の締め付け装置がブロツク６６の上に設けられた
側面のつめと共働するＵ字型の半円筒形の板９２
から構成されている。ロツド５４の回転運動を弁
４６に確実に伝えるため、つまりロツド５４と支
持具７２の隣接する面及びこの支持具７２と連結
具４８間のすべりを防止するため、前記の面で片
面はカム、もう一方の面は相補する窪み面、ある
いは両面のカーブは軸Ｏに対して半径方向に不均
一であり得る。

管状ホルダ５６の壁は二重になつていることが
好ましい。そうすればホルダの壁は参照番号９３
に示す冷却水路に連結されていることが可能であ
る。２次冷却水路はロツド５４の二重の壁とハン
マー状部材の柄７４の中空の軸を通つて延在す
る。この冷却水路の水は側部オリフイス９５から
入り、柄の後端部９６から軸を通つて出ていく。

清潔にするには固定面５８から逆方向に少量の
冷却空気を注入することが可能である。この冷却
空気は混合室（図示せず）から排出されるのが好
ましい。混合室で既に決められている値に温度を
安定させる為に熱風に必要な量の冷却空気が混合
される。

第３図は弁４６が閉じたところを示している。
この位置はアーム６８に作用するジヤツキ（図示
せず）によつて第２図の位置から90°回転させた
ものである。

第１図と第２図に示された熱風流量調整装置が
送風支管の２つのフランジ３２と３４の間に取り
付けられた自動装置であるのに対し、第４図に示
した熱風流量調整装置９８は、送風支管の防壁ま
たは環状管接続用の支管の中に組み込まれた配管
１００を貫通して送風支管に設けられている。第
４図にはより簡単な実施例を示したが、これは既
存の送風支管に適応するように特別に構想された
ものである。それに対して他の解決例では装置が
独立しており、空間に余裕があるならば取り付け
が可能となる。第４図に示した熱風流量調整装置
は他の点では第２図に示した熱風流量調整装置と
同一である。

第５図に示したのは第２図と第４図の妥協的な
解決策である。事実、熱風流量調整装置１０２は
環状管１４一体とをなす管体の壁１０６の中に内
蔵されている。しかし厳密に言うなら、弁はこの
管体とは独立した口１０４の中にあり、下降して
いる分枝管１２のフランジの上に取外し可能に取
り付けられている。

第６図には又下降している分枝管１２の下方部
分に内蔵されている熱風流量調整装置１０８が示
されている。この熱風流量調整装置１０８は第６
図ではシヤフト炉の方に向けられているが、場所
をふさいでいるのを最少限にとどめ、保守を容易
とするよう他の方向に向いていることも可能であ
る。

肘部１６内部に熱風流量調整装置を取り付ける
ことも同様に可能である。第７図は、弁１１０が
下降している分枝管１２のちようど下流の所の肘
部１６の垂直の部分に位置する。

第６図及び第７図に示した装置は熱風流量を測
定する断面が、下降している分枝管１２の中央部
より下流に存在するという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う熱風流量調整装置を備え
た送風支管の概略図である。第２図は熱風流量調
整装置の長さ方向の概略断面図である。第３図は
閉じられた状態での弁の第２図の拡大図である。
第４図は熱風流量調整装置が送風支管に内蔵され
た一態様である。第５図は環状管と一体をなす接
続用の支管の中に内蔵されている第１図と類似す
る熱風流量調整装置の図である。第６図と第７図
はそれぞれ送風支管の下流、特に肘部に内蔵され
る熱風流量調整装置を違つた角度から示す図であ
る。 （主な参照番号）、１０……送風支管、２２…
…シヤフト炉の壁、１２……下降している分枝
管、３０，９８……熱風流量調整装置、１４……
環状管、３２，３４……フランジ、１６……肘
部、３６，３８……環状フランジ、１８……ブロ
ーパイプ、４０……環状プラグ、２０……羽口、
４２……耐火内張り、４４……熱風流路、７６…
…ハンマー状部材のヘツド、４６，１１０……
弁、７８……空洞、４８……連結具、８０……流
路、５４……ロツド、８４……ナツト、５６……
管状ホルダ、８６……ばね、５８……固定面、８
８……レバー、６６……ブロツク、９０……ビ
ス、６８，７０……アーム、９２……Ｕ字型の半
円筒形の板、７２……支持具、９４……側面のつ
め、７４……柄、９５……横のオリフイス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状管を羽口に連結し、耐火物で内張りされ
   た分枝管から構成されるシヤフト炉の送風支管内
   の熱風流量を調整する装置であつて、耐火性の内
   張り材４０，４２によつて画成された内部流路４
   ４に球状の空間を占めながら回転するほぼ円盤状
   の弁４６と、該弁がその端部に取り外し可能に取
   付けられ、送風支管の壁部に一体的に取付られた
   管状ホルダ５６内に回転可能且つ気密に収容され
   たロツド５４と、該送風支管の外部に設けられ、
   該ロツドと接続し、該ロツド５４の軸を中心とし
   て該ロツド５４および該弁４６を回転せしめる機
   構とからなることを特徴とする熱風流量調整装
   置。 ２ 上記のロツド５４は、弁４６の円筒形連結具
   ４８の凸状面を受容する凹状面を有する円筒形支
   持具７２を弁４６側に備え、これらの支持具およ
   び連結具の隣接する凹凸面は、ハンマー状部材に
   よつて操作可能に接続され、このハンマー状部材
   の柄７４の部分は、同軸に配置されたロツド５
   ４、ロツド５４の支持具７２および連結具４８の
   一部を貫通しており、そのヘツド７６は該連結具
   ４８の内部に設けられたほぼ円筒形の空洞７８内
   に装着されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の熱風流量調整装置。 ３ ハンマー状部材のヘツド７６は、回転し、弁
   ４６の連結具４８内部の空洞７８とその凸面まで
   の間の内部通路８０を通り、ロツド５４の支持具
   ７２の前方の空洞まで並進移動することによつて
   弁４６の連結具４８から取外しができ、内部通路
   ８０の断面とロツド５４の支持具７２の前面の空
   洞の断面はハンマー状部材のヘツド７６の断面と
   ほぼ対応していることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項に記載の熱風流量調整装置。 ４ ロツド５４、支持具７２、連結具４８相互
   は、柄７４のねじ山を切つてある端部に螺着した
   ナツト８４を柄７４の回りに取りつけられ、ロツ
   ド５４の外方端部と一体をなすブロツク６６に支
   持されたばね８６にさからつて締め付けることに
   よつて相互に固定されることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項または第３項のいずれか１項に記
   載の熱風流量調整装置。 ５ ハンマー状部材のヘツド７６の90°の回転は
   柄７４の外方端部と一体をなすレバー８８によつ
   て行われることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項に記載の熱風流量調整装置。 ６ レバー８８とナツト８４の締め付け装置９
   ０，９２，９４を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第４項又は第５項のいずれか１項に記載
   の熱風流量調整装置。 ７ 弁４６、連結具４８およびロツド５４の固定
   具７２が炭化ケイ素であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記
   載の熱風流量調整装置。 ８ 管状ホルダ５６は二重壁で、一次冷却水路を
   内包することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の熱風流量調整装置。 ９ 二次冷却水路がロツド５４の二重壁と、その
   為に中空になつているハンマー状部材の柄７４を
   通つて延びていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の熱風流量調整装置。 １０ 環状管を羽口に連結し、耐火物で内張りさ
   れた分枝管から構成されるシヤフト炉の送風支管
   内の熱風流量を調整する装置であつて、耐火性の
   内張り材４０，４２によつて画成された内部流路
   ４４に球状の空間を占めながら回転するほぼ円盤
   状の弁４６と、該弁がその端部に取り外し可能に
   取付けられ、送風支管の壁部に一体的に取付けら
   れた管状ホルダ５６内に回転可能且つ気密に収容
   されたロツド５４と、該送風支管の外部に設けら
   れ、該ロツドと接続し、該ロツド５４の軸を中心
   として該ロツド５４および該弁４６を回転せしめ
   る機構とからなる熱風流量調整装置を備えた送風
   支管。 １１ 熱風流量調整装置３０が自動操縦で、送風
   支管の向かい合つた２つのフランジ３２，３４の
   間に取外し可能に内蔵されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１０項に記載の送風支管。 １２ 熱風流量調整装置９８が送風支管の壁の中
   に内蔵されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項記載の送風支管。 １３ 熱風流量調整装置１０８が肘部１６との接
   合部の直前で送風支管の断面１２の下方端部に位
   置することを特徴とする特許請求の範囲第１１項
   または第１２項のいずれか１項に記載の送風支
   管。 １４ 熱風流量調整装置１１０が肘部１６に接続
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   １項または第１２項のいずれか１項に記載の送風
   支管。 １５ 熱風流量調整装置が、送風支管１２の下降
   している断面と環状管１４との間に存する管状体
   に接合されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１１項または第１２項のいずれか１項に記載
   の送風支管。 １６ 熱風流量調整装置１０２が環状管１４と一
   体をなす管状体の壁の中に内蔵されているのに対
   し、弁が独立の口１０４の中にあることを特徴と
   する特許請求の範囲第１０項記載の送風支管。