JPH10339582A

JPH10339582A - 原料予熱槽の頂部開閉ゲート装置

Info

Publication number: JPH10339582A
Application number: JP14745997A
Authority: JP
Inventors: Takamitsu Yamada; 隆光山田; Takafumi Sugawara; 尚文菅原
Original assignee: Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】開閉機能と、シール部材を圧着しシール性
を向上させる機能とを同時と備え、ゲートの運動軌跡
がより小さなスペースであり、シール部材が装入され
る原料の直撃を受けない位置に配置されている、原料予
熱槽の頂部開閉ゲート装置を提供する。【解決手段】製鋼用アーク炉に付帯する原料予熱槽の
頂部開閉ゲート装置３０。原料予熱槽４の頂部に設けら
れ水平な開口下端を有するホッパー１９と、ホッパーの
開口下端の外周に沿って設けられた弾性シール部材２２
と、シール部材に外周部上面が接触するゲート１６と、
ゲートを開閉する開閉装置３２とからなる。開閉装置３
２は、互いに平行に配置され幅方向に間隔を隔てた吊上
駆動軸１７及び横行駆動軸１８と、吊上駆動軸の揺動に
よりシール部材への押付位置Ｕと離脱位置Ｄの間をゲー
トを移動させる吊上リンク機構３４と、横行駆動軸の揺
動により離脱位置Ｄと開口位置Ｏの間をゲートを移動さ
せる横行リンク機構３６と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鋼用アーク炉に
付帯する原料予熱装置に係わり、更に詳しくは原料予熱
槽の頂部開閉ゲート装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、製鋼用アーク炉の構造例であ
る。アーク炉（arc furnace ）は、炉内に装入した原料
と電極の間にアークを発生させて原料を溶解し、ついで
精錬して鋼を生産する炉である。アーク炉では、炉上部
から装入バケットで原料を装入するので、炉蓋を炉上か
ら逃がすための、炉蓋上昇旋回装置を備えている。

【０００３】製鋼用アーク炉では、原料（スクラップ）
を炉からの高温排ガスで予熱するシャフト式予熱槽（原
料予熱槽）が省エネルギーのために用いられる。かかる
シャフト式予熱槽では、予熱槽内への空気の流入と高温
排ガスの流出を防止するために、予熱槽の頂部に開閉ゲ
ートが設けられる。このゲートは常時は閉じており、装
入バケットにより頂部が塞がれたときに、ゲートが開
き、空気の流入とガスの流出を防止しながらバケット内
の原料を予熱槽内に装入できるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図６及び図７は、上述
したシャフト式予熱槽に用いることができる開閉ゲート
の構成例であり、図６はレバー方式、図７はゲート方式
を示している。なお、シャフト型予熱槽自体が計画中の
ものであるため、図６及び図７の開閉ゲートは、公知の
ものではないが、当業者が容易に創案できると思われる
ものである。

【０００５】しかし、図６の一般的な１組のレバー方式
では、開閉ゲート１６の軌跡が大きくなり、予熱槽４の
有効領域が狭くなる欠点がある。また、図７の水平移動
式ゲートでは、塵埃の多い雰囲気の場合にスライド部へ
の噛み込みトラブルが多く、またシール性が悪く、駆動
装置が大きくなり、複雑となる、等の問題点がある。な
お、これらの図において、１９はホッパー、７は原料、
９は装入後の原料レベルである。

【０００６】本発明は上述した問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ゲ
ートの上下方向の軌跡が小さく有効領域を広くでき、塵
埃等による噛み込み等のトラブルが少なく、シール性が
高く、構造がシンプルであり駆動装置を小型化できる原
料予熱槽の頂部開閉ゲート装置を提供することにある。
言い換えれば、本発明の目的は、開閉機能と、シール
部材を圧着しシール性を向上させる機能とを同時に備
え、ゲートの運動軌跡がより小さなスペースであり、
シール部材が装入される原料の直撃を受けない位置に
配置されている、原料予熱槽の頂部開閉ゲート装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、製鋼用
アーク炉に付帯する原料予熱槽の頂部開閉ゲート装置で
あって、原料予熱槽の頂部に設けられ水平な開口下端を
有するホッパーと、該ホッパーの開口下端の外周に沿っ
て設けられた弾性シール部材と、該シール部材に外周部
上面が接触するゲートと、該ゲートを開閉する開閉装置
とからなり、開閉装置は、互いに平行に配置され幅方向
に間隔を隔てた吊上駆動軸及び横行駆動軸と、吊上駆動
軸の揺動によりシール部材への押付位置Ｕと離脱位置Ｄ
の間をゲートを移動させる吊上リンク機構と、横行駆動
軸の揺動により離脱位置Ｄと開口位置Ｏの間をゲートを
移動させる横行リンク機構と、を備えたことを特徴とす
る原料予熱槽の頂部開閉ゲート装置が提供される。

【０００８】上記本発明の構成によれば、ホッパーの開
口下端の外周に沿って設けられた弾性シール部材とゲー
トの外周部上面との接触により、シールされるので、シ
ール部材が装入される原料の直撃を受けない。また、吊
上リンク機構によりシール部材への押付位置Ｕと離脱位
置Ｄの間をゲートを移動させるので、シール部材を圧着
しシール性を向上させることができる。更に、横行リン
ク機構により離脱位置Ｄと開口位置Ｏの間をゲートを移
動させるので、吊上リンク機構との併用により開閉機能
とシール機能を同時に備えることができる。また、吊上
駆動軸の揺動によりゲートをシール部材への押付位置Ｕ
から離脱位置Ｄに移動し、次いで横行駆動軸の揺動によ
り離脱位置Ｄから開口位置Ｏにほぼ横方向に移動させる
ことにより、ゲートの運動軌跡がより小さなスペースに
できる。従って、ゲートの上下方向の軌跡が小さく有効
領域を広くでき、塵埃等による噛み込み等のトラブルが
少なく、シール性が高く、構造がシンプルであり駆動装
置を小型化できる。

【０００９】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
吊上リンク機構は、押付位置Ｕのゲート外周部に下端が
固定され、上方に延びる１対の下部吊上レバーと、該下
部吊上レバーの上端に一端が回転可能に取り付けられ、
他端が吊上駆動軸と同軸に回転可能に取り付けられた１
対の上部吊上レバーと、からなり、上部吊上レバーの少
なくとも一方が吊上駆動軸に固定されており、前記横行
リンク機構は、押付位置Ｕのゲート外周部に一端が固定
され、横行方向に延びる１対の下部横行レバーと、該下
部横行レバーの他端に一端が回転可能に取り付けられ、
他端が横行駆動軸と同軸に回転可能に取り付けられた１
対の上部横行レバーと、からなり、上部横行レバーの少
なくとも一方が横行駆動軸に固定されている。

【００１０】この構成により、吊上駆動軸の揺動によ
り、互いに枢着された１対の上部吊上レバー及び下部吊
上レバーを介して、ゲートをシール部材への押付位置Ｕ
と離脱位置Ｄの間を移動させることができる。また同様
に、横行駆動軸の揺動により、互いに枢着された１対の
上部横行レバー及び下部横行レバーを介して、ゲートを
離脱位置Ｄと開口位置Ｏの間をほぼ横方向に移動させる
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。図１は、本発明による頂部開閉ゲート装置を備えた
製鋼用アーク炉とシャフト式予熱槽の全体図である。ア
ーク炉１からの高温排ガス９は、排気ファン１０で吸引
される。一方、原料７（スクラップ）はクレーンにて運
ばれたバケット１３により定期的に炉頂部ホッパー１９
のゲート１６を開いて原料予熱槽４に投入される。この
時、炉頂部が開放されないようにバケット自体及びバケ
ット蓋１５でシールされるようになっている。また、原
料予熱槽４内の原料７は排ガス９と熱交換しながら、プ
ッシャー５、６の作用で槽内を連続的に降下し炉内に装
入される。

【００１２】図２は本発明による頂部開閉ゲート装置の
構成図であり、図３は図２のＡ部の拡大図である。図２
に示すように、本発明の頂部開閉ゲート装置３０は、ホ
ッパー１９、弾性シール部材２２、ゲート１６、及び開
閉装置３２からなる。ホッパー１９は、原料予熱槽４の
頂部に設けられており、かつ水平な開口下端を有してい
る。シール部材２２は、ホッパー１９の開口下端の外周
に沿って設けられている。このシール部材２２は、例え
ば気密性と耐熱性を有する耐熱ゴムであるのがよい。ゲ
ート１６は、ホッパー１９の開口下端を下側から塞ぐ平
板状部材であり、シール部材２２に外周部上面が接触し
てその間をシールするようになっている。すなわち、ゲ
ート１６はホッパー１９の下端に設けられ、弾性シール
部材２２で互いにシールされる。また、シール部材２２
は、図３に示すように、ホッパー開口部２３より外側に
位置している。

【００１３】開閉装置３２は、吊上駆動軸１７及び横行
駆動軸１８と、吊上リンク機構３４及び横行リンク機構
３６とからなる。吊上駆動軸１７及び横行駆動軸１８
は、互いに平行に配置され幅方向に間隔を隔てている。
また、これらの駆動軸１７，１８は図示しない駆動装置
によりそれぞれ独立に揺動できるようになっている。

【００１４】図２の実施形態において、吊上リンク機構
３４は、上下方向に延びた１対の下部吊上レバー３４ａ
と、ほぼ水平方向に延びた１対の上部吊上レバー３４ｂ
とからなる。なお、これらは、ホッパー１９の外側かつ
原料予熱槽４の内側に設けられ、図にはそれぞれ一方の
みが示されている。１対の下部吊上レバー３４ａは、シ
ール部材２２への押付位置Ｕのゲート外周部に下端が固
定されている。また１対の上部吊上レバー３４ｂは、下
部吊上レバー３４ａの上端に一端が回転可能に取り付け
られ、他端が吊上駆動軸１７と同軸に回転可能に取り付
けられている。また、上部吊上レバー３４ｂの少なくと
も一方（この図に示す側）が吊上駆動軸１７に固定され
ている。この構成により、吊上駆動軸１７の揺動によ
り、シール部材２２への押付位置Ｕと離脱位置Ｄの間を
ゲート１６をほぼ上下方向に移動させることができる。

【００１５】また横行リンク機構３６は、横行方向に延
びた１対の下部横行レバー３６ａと、ほぼ上下方向に延
びた１対の上部横行レバー３６ｂと、からなる。これら
も、ホッパー１９の外側かつ原料予熱槽４の内側に設け
られ、図にはそれぞれ一方のみが示されている。１対の
下部横行レバー３６ａは、押付位置Ｕのゲート外周部に
一端が固定されている。１対の上部横行レバー３６ｂ
は、下部横行レバー３６ａの他端に一端が回転可能に取
り付けられ、かつその他端が横行駆動軸１８と同軸に回
転可能に取り付けられている。また、上部横行レバー３
６ｂの少なくとも一方（この図に示す側）が横行駆動軸
１８に固定されている。この構成により、横行駆動軸１
８の揺動により、離脱位置Ｄと開口位置Ｏの間をゲート
１６をほぼ横方向に移動させることができる。なお、こ
の移動時にゲート１６は、これに固定された下部吊上レ
バー３４ａの上端部を中心に揺動するため、図２に細線
で示すように、開口位置Ｏのゲート１６は倒立した位置
となる。

【００１６】すなわち、ゲート１６は左右２ケ所で吊上
レバー３４ａ，３４ｂに連結され、また同じく左右２ケ
所で横行レバー３６ａ，３６ｂに連結されている。各々
のレバーは、駆動軸１７，１８のピン部に図示されてい
ない駆動装置で回転運動が与えられる。ゲート１６は原
料７を投入する時に開になるが、そのタイミングは槽内
の原料位置を別センサーで検出して行う。９は装入直
後、８は装入直前のレベルである。

【００１７】図４は、本発明の頂部開閉ゲート装置の作
動説明図である。この図において、（Ａ）は、ゲート１
６が閉じている非作動時、（Ｂ）はゲート１６が開閉す
る作動時を示している。この図に示すように、ゲート１
６は先ず吊上レバー３４ａ，３４ｂの作用でシール部材
の圧着を解放し、離脱位置Ｄ（実線）まで下がる。逆の
動きをさせると押付位置Ｕ（破線）まで上昇し、当然シ
ール部材２２を強く圧着し、シール性が良くなる。

【００１８】続いて横行レバー３６ａ，３６ｂの作用で
ゲート１６は開放位置Ｏ（二点鎖線）まで移動する。こ
の位置はホッパー１９を完全に開く位置である。この時
ゲート１６は横行レバー３６ａ，３６ｂの作用で開閉運
動するが、吊上レバー３４ａ，３４ｂの干渉で２４に示
す軌跡を動く。

【００１９】上述したように、本発明の構成によれば、
ホッパー１９の開口下端の外周に沿って設けられた弾性
シール部材２２とゲート１６の外周部上面との接触によ
り、シールされるので、シール部材２２が装入される原
料７（スクラップ）の直撃を受けない。また、吊上リン
ク機構３４によりシール部材への押付位置Ｕと離脱位置
Ｄの間をゲート１６を移動させるので、シール部材２２
を圧着しシール性を向上させることができる。更に、横
行リンク機構３６により離脱位置Ｄの開口位置Ｏの間を
ゲート１６を移動させるので、吊上リンク機構３４との
併用により開閉機能とシール機能を同時に有する。ま
た、吊上駆動軸１７の揺動によりゲート１６をシール部
材２２への押付位置Ｕから離脱位置Ｄに移動し、次いで
横行駆動軸１８の揺動により離脱位置Ｄから開口位置Ｏ
にほぼ横方向に移動させることにより、ゲート１６の運
動軌跡がより小さなスペースにできる。従って、ゲート
１６の上下方向の軌跡が小さく有効領域を広くでき、塵
埃等による噛み込み等のトラブルが少なく、シール性が
高く、構造がシンプルであり駆動装置を小型化できる。

【００２０】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】上述したように、本発明の原料予熱槽の
頂部開閉ゲート装置は、以下の効果を有する。吊上レバー３４ａ，３４ｂの作用は単に接触させてい
るのに比較して、上方向の力を垂直に加えることで安定
したシール性を保持できる。上下方向の動きを持たせることにより、シール位置を
開口部より外でホッパー端部より上に配置しやすく、こ
のことはホッパー内を落下する原料による衝突損傷を防
止できる。ゲート１６の開閉軌跡をより小さくすることができ
る。このことは、内部原料との干渉を避け、原料の上限
を高くできることを意味する。これは予熱効果にも有効
である。また、ゲートの軌跡が小さいため炉頂部１２のスペー
スが小さくてすみ、コスト低減に寄与する。

【００２２】従って、本発明の原料予熱槽の頂部開閉ゲ
ート装置は、ゲートの上下方向の軌跡が小さく有効領域
を広くでき、塵埃等による噛み込み等のトラブルが少な
く、シール性が高く、構造がシンプルであり駆動装置を
小型化できる、等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による頂部開閉ゲート装置を備えた製鋼
用アーク炉とシャフト式予熱槽の全体図である。

【図２】本発明による頂部開閉ゲート装置の構成図であ
る。

【図３】図２のＡ部の拡大図である。

【図４】本発明の頂部開閉ゲート装置の作動説明図であ
る。

【図５】従来の製鋼用アーク炉の構造例である。

【図６】製鋼用アーク炉の構造例である。

【図７】製鋼用アーク炉の別の構造例である。

【符号の説明】

１製鋼用アーク炉２溶鋼３炉蓋４原料予熱槽５下段プッシャー６上段プッシャー７原料（スクラップ）８装入直前の原料レベル９装入後の原料レベル１０排気ファン１２予熱槽頂部１３原料バケット１４バケット開閉装置１５バケット蓋１６ゲート１７レバー回転軸１８レバー回転軸１９ホッパー２２シール部材２３ホッパーの開口部２４ゲートの軌跡３０頂部開閉ゲート装置３２開閉装置３４吊上リンク機構３４ａ下部吊上レバー３４ｂ上部吊上レバー３６横行リンク機構３６ａ下部横行レバー３６ｂ上部横行レバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製鋼用アーク炉に付帯する原料予熱槽の
頂部開閉ゲート装置であって、原料予熱槽の頂部に設けられ水平な開口下端を有するホ
ッパーと、該ホッパーの開口下端の外周に沿って設けら
れた弾性シール部材と、該シール部材に外周部上面が接
触するゲートと、該ゲートを開閉する開閉装置とからな
り、開閉装置は、互いに平行に配置され幅方向に間隔を隔て
た吊上駆動軸及び横行駆動軸と、吊上駆動軸の揺動によ
りシール部材への押付位置Ｕと離脱位置Ｄの間をゲート
を移動させる吊上リンク機構と、横行駆動軸の揺動によ
り離脱位置Ｄと開口位置Ｏの間をゲートを移動させる横
行リンク機構と、を備えたことを特徴とする原料予熱槽
の頂部開閉ゲート装置。
【請求項２】前記吊上リンク機構は、押付位置Ｕのゲ
ート外周部に下端が固定され、上方に延びる１対の下部
吊上レバーと、該下部吊上レバーの上端に一端が回転可
能に取り付けられ、他端が吊上駆動軸と同軸に回転可能
に取り付けられた１対の上部吊上レバーと、からなり、
上部吊上レバーの少なくとも一方が吊上駆動軸に固定さ
れており、前記横行リンク機構は、押付位置Ｕのゲート外周部に一
端が固定され、横行方向に延びる１対の下部横行レバー
と、該下部横行レバーの他端に一端が回転可能に取り付
けられ、他端が横行駆動軸と同軸に回転可能に取り付け
られた１対の上部横行レバーと、からなり、上部横行レ
バーの少なくとも一方が横行駆動軸に固定されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の原料予熱槽の頂部開
閉ゲート装置。