JPH06430Y2 - コ−クス炉の炉蓋用シ−ルプレ−ト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、溶接によって組み立てられたコークス炉の炉
蓋用シールプレートに関する。

〔従来の技術〕

コークス炉により石炭を乾留する際、炉内の断熱及び外
気の遮断を行うため、原料である石炭を炉内に装入し或
いは乾留されたコークスを炉外に押し出すコークス炉の
開口部に装着される炉蓋にシールプレートが取り付けら
れている。

このシールプレートは、炉蓋に取り付けられた圧接装置
の押圧力によって、そのナイフエッジ部が炉蓋枠シート
面に圧着される。このような炉蓋シール構造として、た
とえば「第３版 鉄鋼便覧第II巻 製銑・製鋼」（昭和
55年９月20日 第３刷丸善株式会社発行）第184頁に数
例が掲げられている。これにより、乾留時に発生する炉
内ガス及びタールが炉外に噴出することが防止され、炉
内が一定圧力に維持される。この点から、シールプレー
トは、炉蓋のシール構造のなかで最も重要な役割を受け
持つものである。

このシールプレートとしては、コークス炉及び炉蓋の構
造から凹型のものが使用される場合がある。凹型のシー
ルプレートは、ナイフエッジに至る片持ち梁状態の部分
が長いために、可撓性に優れ、優れた密着状態で炉蓋を
取り付けることが可能となる。また、温度降下が生じ易
い炉壁から内方に向けて所定距離炉内に入り込んでいる
ので、付着したタール等の除去が容易に行われる。

このような形状のシールプレートは、その凹型の寸法が
小さなものにあっては、板状のステンレス鋼等を絞り型
を使用したプレス成形によって製作される。しかし、凹
型の寸法が大きな場合、プレス加工時に材料が破断し易
い。そこで、各面を構成する板材を相互に溶接すること
により、シールプレートを組み立てる方法が採用されて
いる。

第３図(a)は従来のシールプレートを組み込んだ炉蓋を
示す断面図であり、同図(b)は従来の溶接方法により組
み立てたシールプレートを示す斜視図である。

炉蓋本体ａは、同図(a)に示すように炉体の外部に両端
部を突き出した凹状の横断面形状をもち、その凹状の底
辺部が炉内に若干挿入されている。そして、この炉蓋本
体ａの下部を取り囲んで、シールプレートｂが設けられ
ている。このシールプレートｂの先端にはナイフエッジ
ｃが取り付けられており、ナイフエッジｃが炉枠シート
面ｄにシールプレートｂの弾性力で押圧されることによ
って、炉枠に対する炉蓋の密着シールが行われる。ま
た、炉蓋本体ａの裏面には、炉内に臨ませるれんがｅを
支持金物ｆにより固着している。

このような凹状のシールプレートｂは、同図(b)に示す
ように、中央に窪みｇが形成されるように折り曲げた主
板ｈに、側板ｉを溶接することによって製作される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

このように板材を溶接して凹型のシールプレートを組み
立てる場合、第４図に示すように溶接線ｌがコーナ部に
くることが避けられない。このコーナ部は、シールプレ
ートを炉蓋本体に装着して使用する際に、応力が集中し
易い個所である。そのため、溶接によって組織変化を受
けた個所に応力集中が起きるので、シールプレートの破
断が生じ易くなる。また、ナイフエッジｃをコークス炉
の炉枠シート面ｄに押圧させるため、コーナ部周囲の板
材を可撓性に富む薄板とすることが必要とされる。この
点からしても、コーナ部において充分な溶接強度を保つ
ことができず、シールプレートの耐久性が劣るものであ
った。

そこで、本考案は、このコーナ部における問題を解消す
べく案出されたものであり、溶接線がコーナ部にくるこ
とを回避し、コーナ部での応力集中を緩和することによ
り、耐久性に優れた炉蓋用シールプレートを提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の炉蓋用シールプレートは、その目的を達成する
ため、先端にナイフエッジをもつ厚板の側面に溶接した
側縁をもつ側板及び中板と、該側板及び中板の他方の側
縁を逆方向に直角に折り曲げて形成した中央凹部と、該
中央凹部のコーナ部に当たる前記側板及び中板の一部を
切り欠き、該切欠き部に設けたコーナピースとからな
り、該コーナピースと前記側板及び中板との間を溶接し
たことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。

第１図は本考案実施例におけるシールプレートを示す斜
視図であり、第２図はそのコーナ部の拡大図である。

本例においても、シールプレート１は、側板２及び中板
３で構成される。側板２の側縁2aは、垂直に折り曲げら
れて、ナイフエッジ４を形成する厚板５の側面に溶接さ
れる。また、側板２の一部2bは、側縁2aと垂直逆方向に
折り曲げられて中央凹部の側壁を形成する。更に、側板
２の中央部2cは、中央凹部の底面となる。他方、中板３
は、第２図に示すようにクランク状に折り曲げられ、そ
の一端3aが厚板５の側面に溶接される。また、中板３の
他端3bは、中央凹部の一側壁となる。

このようなシールプレート１において、中央凹部のコー
ナ部を形成する側板２及び中板３の一部を切り欠き、そ
こにコーナピース６を配置する。コーナピース６は、側
板２及び中板３の主面と同一平面を形成する頂部平面6a
と、側板２及び中板３の部分2b,3bに連続した曲面部6b
とをもつ。そして、これら頂部平面6a及び曲面部6bと側
板２及び中板３との間で溶接する。これにより、溶接線
ｌは、応力集中の大きなコーナ部を避けることができ
る。

頂部平面6aの径Ｄは30〜100mmにすることが、熱影響を
コーナ部に与えることなく簡単に溶接を行う上で好まし
い。この径Ｄが30mmより小さいときには、溶接線ｌがコ
ーナ部の応力集中個所に近づき、溶接部にクラックが入
り易くなり、コーナピース６の効果が低減する。他方、
径Ｄが100mmを越えるときには、溶接線ｌが長くなり、
溶接作業性が低下するばかりか、溶接熱による側板２及
び中板３にも悪影響が出てくる。

また、曲面部6bは、一端から他端までの直線距離Ｌが20
〜60mmの山型にすることが好ましい。この直線距離Ｌ
も、径Ｄと同様に溶接の影響がコーナ部に現れないこ
と、及びコーナピース６のサイズを適当なものとするこ
とから定められる。

更に、曲面部6bの山型頂部は、応力の集中を緩和するた
め、10mm以上の半径Ｒをもったアールに形成することが
好ましい。この半径Ｒが10mm未満のときには、そこに応
力の集中が大きくなり、割れ等の欠陥が発生し易くな
る。これに対し、半径Ｒが10mmをこえるようになると、
広範囲にわたって応力が分散されることになるので、応
力割れに対する抵抗が大きなものとなる。第５図は、こ
の半径Ｒの如何によってコーナ部に生じる応力の変化を
示したグラフである。

このように、コーナピース６を使用して、中央凹部を形
成する側板２及び中板３を溶接することにより、コーナ
部に溶接線ｌがくることがないことは勿論、溶接に起因
した熱影響部がコーナ部に生じることもない。そして、
コーナ部に集中する応力は、コーナピース６で受けられ
る。したがって、コーナ部における応力集中割れが防止
され、耐久性に優れたシールプレート１となる。また、
コーナピース６としてニオブ含有ステンレス鋼を使用す
るとき、塩素イオンを含む腐食環境においても応力腐食
割れに対し優れた抵抗力を示す。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案においては、コーナ部に
おいてコーナピースを介して側板と中板との溶接を行う
ことによって、コーナ部に溶接線がくることを避けてい
る。そのため、応力集中の激しいコーナ部が溶接による
組織変化を受けて脆化することがないので、耐久性に優
れたシールプレートが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例のシールプレートを示す斜視図で
あり、第２図はそのコーナ部の拡大図である。他方、第
３図は従来の炉蓋及びそのシールプレートを示し、第４
図は、従来のシールプレートの拡大図であり、第５図は
半径Ｒが応力に与える影響を表したグラフである。 １：シールプレート ２：側板 ３：中板 ４：ナイフエッジ ５：厚板 ６：コーナピース 6a：頂部平面 6b：曲面部 ｌ：溶接線 Ｄ：頂部平面6aの径 Ｌ：曲面部の直線距離 Ｒ：曲面部の角部半径

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端にナイフエッジをもつ厚板の側面に溶
   接した側縁をもつ側板及び中板と、該側板及び中板の他
   方の側縁を逆方向に直角に折り曲げて形成した中央凹部
   と、該中央凹部のコーナ部に当たる前記側板及び中板の
   一部を切り欠き、該切欠き部に設けたコーナピースとか
   らなり、該コーナピースと前記側板及び中板との間を溶
   接したことを特徴とするコークス炉の炉蓋用シールプレ
   ート。