JPH073252Y2 - 水冷防熱板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、製鋼所の溶銑脱硫装置など、高温にさらさ
れ煤煙などの発生する場所に使用される水冷防熱板に関
するものである。

［従来の技術］ 製鋼所において転炉を用いて製鋼を行う場合、溶銑は転
炉に装入される前に予備処理として脱硫処理がなされ
る。脱硫処理のために溶銑はトーピードーに入れられて
脱硫処理場へ運ばれる。脱硫処理場では、カルシウム，
カーバイド，ソーダ灰，ジアミド石灰等の脱硫剤が窒素
ガスやアルゴンガス等の不活性ガスのキャリアガスによ
って溶銑中に吹き込まれる。この時、これら脱硫剤と溶
銑の反応、キャリアガスによる攪拌によって煤煙，粉塵
等が発生するため、通常集塵機が設けられている。この
脱硫作業を行うには、溶銑を入れたトーピードーを集塵
機の下に移動し、作業者は上記集塵機の吸い込み口に設
けられている作業用穴から上記脱硫剤とキャリアガスを
吹き込むための吹き込みランスをトーピードーの溶銑の
中に挿入しなければならない。この作業は400℃以上の
溶銑を収容したトーピードーの上で行わなければならな
いから、作業者を上記煤煙と高温から防御するために、
水冷防熱板が使用される。

第６図（ａ）〜（ｃ）は従来の水冷防熱板の断面図であ
る。

図において、２は水冷管、41は短冊形のフィン、42は水
冷管２と一体に形成された接線フィン、25は熔接部であ
る。

第６図（ａ）は水冷管２の間にフィン41を熔接して板状
に形成してなる水冷防熱板、 第６図（ｂ）は水冷管２と接線フィン42とを一体板状に
形成してなる水冷防熱板、 第６図（ｃ）は水冷管２を板状に並べ隣接する水冷管２
を熔接してなる水冷防熱板を示している。

以上の水冷防熱板は水冷管２の中を冷却水を循環させて
冷却し、フィン41,42によって水冷管２の間を密閉して
煤煙を遮断するようになっていた。

［考案が解決しようとする課題］ 上記従来の水冷防熱板は第６図（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに熔接部分が非常に多い。ところが、水冷防熱板は高
熱にさらされるので水冷部分と他の部分との熱応力の差
が大きく、しかも一様に高温度になるのではなくむらが
あり、高温状態と低温状態とが絶えず繰り返されるの
で、水冷管２の熔接部分及びその近傍に亀裂が発生し易
く水漏れを起こし易いという問題点があった。

この考案は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、水冷効果に優れ、長期間使用しても亀裂が発生す
ることなく水漏れを起こすことのな水冷防熱板を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考案に係わる水冷防熱板は、密接して並べられた水
冷管を、その端部を縦長偏平に形成して管寄せであるヘ
ッダに熔接し、この水冷管の中間部は支持フレームに摺
動自在に支持されるようにし、前記水冷管の上を覆うカ
バー板を設け、前記ヘッダと前記水冷管の内部に冷却水
を循環させるように構成したものである。

［作用］ この考案の水冷防熱板においては、水冷管に熔接部分が
極めて少なく、水冷管の間にフィンを設けない構成とし
たので、熱応力による亀裂の発生を防止し、水冷管の密
度を高くすることができるので、水冷効果を向上させる
ことができる。

［実施例］ 第１図はこの考案の一実施例である水冷防熱板を示す斜
視図、第２図は第１図に示した水冷防熱板の側面図、第
３図は第１図の水冷管を支持フレームにより支持する方
法の一例を示す断面図、第４図（ａ），（ｂ）は第１図
の水冷管端部とヘッダ近傍の断面図である。図におい
て、１は給排水側の管寄せであるヘッダ、２は水冷管、
2aは水冷管端部、３はヘッダ１と反対側に設けられたヘ
ッダ、４はステンレス又は鉄の薄板などからなるカバー
板、５は断面がＨ状をした引き抜き材などからなり水冷
管２を支持するための支持フレーム、5aは支持フレーム
５下部の支持板、６はヘッダ１に設けられた給水ノズ
ル、７はヘッダ１に設けられた排水ノズル、８はヘッダ
１の一端下部に設けられたドレン管、９はヘッダ３の一
端上部に設けられた空気抜き管、10はヘッダ１の中央内
部に設けられた仕切り板、11はヘッダ１及びヘッダ３と
水冷管２とを連通させるためにヘッダ１及びヘッダ３に
穿設された連通穴、21は水冷管２に植設されたボルト、
22はボルト21の緊締用のナット、25は熔接部、51は支持
フレーム５の支持板5aに穿設された長穴である。

次に、上記第１図に示すこの考案の一実施例である水冷
防熱板について説明する。

水冷管２は密接して並設され、水冷管端部2aは第４図
（ａ）に示すように縦長偏平に形成され、ヘッダ１及び
ヘッダ３の連通穴11の部分に熔接される。水冷管端部2a
が縦長偏平になっているのは、密接している水冷管２を
ヘッダ１及びヘッダ３への熔接する際、作業を容易にし
完全な熔接を行うためである。

水冷管２は冷却水が入っているため長くなるとその重さ
のため撓むので、所定の長さ毎に支持しなければならな
い。この支持方法の一例を第３図に示す。上記水冷管２
の支持箇所にボルト21を植設し、ボルト21を支持フレー
ム５の支持板5aに穿設した長穴51に挿通しナット22によ
って支持する。長穴51の内径はボルト21の外径に対し余
裕を持ち、特に水冷管２の長手の方向に長い長穴として
いるので、伸縮に対して摺動自在となり水冷管２をその
他に無理な力のかかるのを防止している。この場合ナッ
ト22はダブルナットにするのが好ましい。

水冷管２はヘッダ１及びヘッダ３との連通部以外は完全
に固定されていないので、水冷管２と水冷管２の間から
煤煙が漏れ出る。これを遮断するためカバー板４を水冷
管２の上一面を覆うように設けられ、その端部の数箇所
を支持フレーム５及びへッダ１及びヘッダ３に固定され
ている。

ヘッダ１及びヘッダ３は図示省略した別の支持フレーム
が取り付けられ、水冷管２を支持する支持フレーム５と
一体となって水冷防熱板全体を所定の位置に固定するよ
うになっている。

第５図（ａ），（ｂ）は第１図の水冷管を支持フレーム
により支持する方法の他の例を示す側面図及び断面図で
ある。

第５図（ａ）は側面図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）の
Ａ−Ａ線断面図である。

図において、23は水冷管２に熔接によって取り付けられ
た爪状の掛け金具、25は熔接部、24は掛け金具23の爪部
分と水冷管２の間の間隙である。間隙24に支持フレーム
５の支持板5aを挿通して水冷管２は支持される。間隙24
は余裕を持つように熔接されているので水冷管２は若干
摺動可能になっている。

以上のように水冷防熱板は構成されている。

給水ノズル６から注水された冷却水は、ヘッダ１の中央
に仕切り板10があるので第１図の破線矢示のように、図
の上部分の水冷管２を通じてヘッダ３に向かって流れ、
ヘッダ３からは図の下部分の水冷管２を通じてヘッダ１
にもどり冷却作用を行う。その後排水ノズル７より排水
される。このとき、空気が残っている部分があると過熱
されるので、この空気を抜くために空気抜き穴９が設け
られている。ドレン管８は水冷防熱板内部の水を完全に
抜く場合に使用されるものである。

以上のような構成は上記水冷防熱板に限らず、製鋼所そ
の他の高温気体を扱う設備の水冷フード、水冷ダクト、
水冷ダンパなどに応用すると、長期間使用しても水漏れ
などを起こさない寿命の長いものとすることができる。

［考案の効果］ この考案は以上説明したとおり、水冷防熱板において、
高熱の作用する部分に固定部を設けない構成としたの
で、強い熱応力や繰り返し応力を受けることがなくなっ
た。従って、水冷管に亀裂を発生することもなくなり極
めて長い寿命を有するようになり、また、従来のように
水冷管の間にフィンを設けないので、水冷管を蜜に配設
でき水冷効果の向上した水冷防熱板とすることができる
などの優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例である水冷防熱板を示す斜
視図、第２図は第１図に示した水冷防熱板の側面図、第
３図は第１図の水冷管を支持フレームにより支持する方
法の一例を示す断面図、第４図（ａ），（ｂ）は第１図
の水冷管端部とヘッダ近傍の断面図、第５図（ａ），
（ｂ）は第１図の水冷管を支持フレームにより支持する
方法の他の例を示す側面図及び断面図、第６図（ａ）〜
（ｃ）は従来の水冷防熱板の断面図である。 図において、1,3……ヘッダ、２……水冷管、2a……水
冷管端部、４……カバー板、５……支持フレーム、5a…
…支持板、６……給水ノズル、７……排水ノズル、８…
…ドレン管、９……空気抜き管、10……仕切り板、11…
…連通穴、21……ボルト、22……ナット、23……掛け金
具、24……間隙、25……熔接部、41……フィン、42……
接線フィン、51……長穴である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】端部を縦長偏平に形成した水冷管を、密接
   して管寄せであるヘッダに熔接し、前記水冷管の中間部
   は支持フレームに摺動自在に支持されるようにし、前記
   水冷管の上を覆うカバー板を設け、前記ヘッダと前記水
   冷管の内部に冷却水を循環させるように構成したことを
   特徴とする水冷防熱板。