JPH11229023A - 溶融金属炉密閉シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな押圧シリンダを用いて密閉シール作業
を行うことができ、かつ、押圧シリンダを支持する昇降
ブラケット等の構造もコンパクトかつ安価に製作できる
ようにした溶融金属炉密閉シール装置を提供する。 【解決手段】 伸縮継ぎ手３６を介してフード１３に連
結されるシール金物１４と、シール金物１４を昇降可能
なシール金物用昇降機構１７を具備し、シール金物用昇
降機構１７が、下部にシール金物１４を固着する昇降ブ
ラケット２１と、基部が昇降ブラケット２１の上部に取
付けられる押圧シリンダ２３と、押圧シリンダ２３の先
部に連結されると共に両端が昇降ブラケット２１の縦長
孔４２、４３に摺動自在に枢支される枢軸４４と、上端
が枢軸４４に枢支連結されると共に下端に炉口部着脱係
合部２５ａを有するスイング係合杆２５を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧及び減圧型転
炉や、加圧及び減圧型溶融還元炉等の溶融金属炉の炉口
と排ガスフード間の密閉を図る溶融金属炉密閉シール装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記を目的とした溶融金属炉密閉
シール装置として、本出願人が先に特開平４−３７１５
１０号公報で提示した溶融金属炉密閉シール装置Ｂがあ
り、その構造を図６及び図７に示す。

【０００３】図示するように、溶融金属炉８０の炉口部
８１と、その上方に配置され排ガスダクト８２に連通連
結されたフード８３との間には、筒状のシール金物保護
用スカート８４が配設されている。シール金物保護用ス
カート８４の下部周縁部には、シールパッキン８５を介
して炉口部８１と密着自在なフード側シール金物８６が
一体的に取付けられている。また、フード８３には昇降
シリンダ８７の上端が枢支されており、昇降シリンダ８
７の下端には昇降ブラケット８８が取付けられている。
そして、昇降ブラケット８８には、シール金物保護用ス
カート８４とフード側シール金物８６が、押圧シリンダ
８９を介して一体的に取付けられている。また、昇降ブ
ラケット８８には、昇降ブラケット８８を炉口フランジ
９０に係留することができる係留機構９１が取付けられ
ており、係留機構９１は、炉口フランジ９０と着脱自在
に係合する係留ピン９２と、係留ピン９２を揺動させる
スイング用シリンダ９３とから構成されている。さら
に、昇降ブラケット８８とフード８３との間には筒状の
伸縮継ぎ手９４が介設されている。

【０００４】上記した構成によって、図６に示すよう
に、炉口部８１とフード８３が密閉シールされる前の状
態では、スイング用シリンダ９３と、押圧シリンダ８９
と、昇降シリンダ８７は全て引限にある。

【０００５】次に、図７に示すように、昇降シリンダ８
７により昇降ブラケット８８を下降してフード側シール
金物８６のシール面を炉口部８１のシール面に当接さ
せ、スイング用シリンダ９３によって係留ピン９２を揺
動してその拡径頭部９２ａを炉口フランジ９０に設けた
切欠溝９０ａに係合させる。その後、押圧シリンダ８９
を伸長させ炉口側シール金物８１ａにフード側シール金
物８６を押し付け、シールパッキン８５を潰す。さらに
押圧すると、今度は昇降ブラケット８８、係留機構９１
等が上昇し、炉口フランジ９０と係留ピン９２の拡径頭
部９２ａとの間の隙間がなくなる。さらに押圧を続けて
シールパッキン８５に所定の潰し力が加わるようにす
る。この際、昇降シリンダ８７は、例えば、油圧シリン
ダであればヘッド側を必要な圧力で加圧するなどによ
り、縮まないようにしておく。この状態では、昇降ブラ
ケット８８の上昇と一体となってフード８３及びフード
支持アーム９５も上昇する。その結果、フード吊り具９
６はフード移動台車９７のフレーム９７ａから浮いた状
態になり、伸縮継ぎ手９４は炉口フランジ９０と拡径頭
部９２ａの隙間分だけ縮む。これによって、溶融金属炉
８０を密閉シールすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した溶融
金属炉密閉シール装置Ｂは、未だ、以下の解決すべき課
題を有していた。

【０００７】即ち、上記した溶融金属炉密閉シール装置
Ｂを具備する溶融金属炉８０を用いた操業においては、
係留機構９１によって係留ピン９２を炉口フランジ９０
に係留後、押圧シリンダ８９によるフード側シール金物
８６の炉口側シール金物８１ａへの密閉シール作業は、
押圧シリンダ８９を伸長することによって行われれる。
この場合、炉口側シール金物８１ａは固定構造物である
溶融金属炉８０と一体をなすものであるため、押圧シリ
ンダ８９を伸長させるためには、昇降ブラケット８８の
みならず、フード８３や、フード支持アーム９５等も一
体的に上昇しなくてはならず、押圧シリンダ８９は大き
な出力を必要とし、また、昇降ブラケット８８や、フー
ド８３や、フード支持アーム９５の構造強度を大きくす
る必要がある。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、小さな押圧シリンダを用いて密閉シール作
業を行うことができ、かつ、押圧シリンダを支持する昇
降ブラケット等の構造もコンパクトかつ安価に製作でき
るようにした溶融金属炉密閉シール装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の溶融金属炉密閉シール装置は、溶融金属炉の炉口
部と該炉口部の上方に配設されるフードとを気密状態に
連結するために用いられる溶融金属炉密閉シール装置で
あって、前記炉口部上に配設され上部が伸縮継ぎ手を介
して前記フードに連結される円環状のシール金物と、該
シール金物を昇降可能なシール金物用昇降機構を具備
し、該シール金物用昇降機構が、上部が走行台車等に吊
支されている昇降シリンダの先部に枢支されると共に下
部に前記シール金物を固着する昇降ブラケットと、基部
が該昇降ブラケットの上部に取付けられる押圧シリンダ
と、該押圧シリンダの先部に枢支連結されると共に両端
が前記昇降ブラケットに設けられた縦長孔に摺動自在に
枢支される枢軸と、上端が該枢軸に枢支連結されると共
に下端に炉口部着脱係合部を有するスイング係合杆を具
備する。

【００１０】請求項２記載の溶融金属炉密閉シール装置
は、請求項１記載の溶融金属炉密閉シール装置におい
て、前記スイング係合杆を揺動可能な揺動アクチュエー
タが前記押圧シリンダの先部に取付けられている。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。

【００１２】まず、図１〜図３を参照して本発明の一実
施の形態に係る溶融金属炉密閉シール装置Ａの全体構成
について説明する。なお、本実施の形態は、溶融金属炉
１０が転炉の場合である。図示するように、溶融金属炉
密閉シール装置Ａは、溶融金属炉１０の炉口部１１と、
炉口部１１の上方に配設されている排ガスダクト１２の
フード１３との間に介設されている。

【００１３】炉口部１１の周縁部には、後述するシール
金物の一例であるフード側シール金物１４が接離自在に
当接される環状傾斜面を有する炉口側シール金物１１ａ
が取付けられている。フード１３は水冷構造を有する両
端開口の筒体から構成され、その周りには、外側筒をな
すフード側シール金物１４と、内側筒をなすシール金物
保護用スカート１５が同心円的にかつ昇降自在に配設さ
れている。ここで、フード側シール金物１４は、前記し
た炉口側シール金物１１ａの環状傾斜面に対応する環状
傾斜面をその下面に形成している。また、シール金物保
護用スカート１５は、フード側シール金物１４を溶融金
属炉１０の輻射熱から保護するために用いられるもので
ある。フード１３の上端部には、図示しないレールによ
って走行自在に支持される走行台車の台枠１６が配置さ
れている。台枠１６の下面であって、フード１３の両側
をなす空間には、それぞれ、シール金物用昇降機構１７
とスカート用昇降機構１８とが配設されている。

【００１４】シール金物用昇降機構１７は、本実施の形
態では、上端が走行台車の台枠１６に枢支連結される昇
降シリンダ１９と、上部が昇降シリンダ１９の伸縮ロッ
ド２０の先部に連結されると共に下部にフード側シール
金物１４を取付けた昇降ブラケット２１と、上端が昇降
ブラケット２１の上部枠２２に枢支されると共に下端に
フード側シール金物１４を一体的に取付けた押圧シリン
ダ２３とから構成される。

【００１５】また、昇降ブラケット２１には、係留機構
２４が取付けられており、係留機構２４は、基端が昇降
ブラケット２１に揺動自在に枢支されると共に先部に炉
口部着脱係合部の一例である拡径頭部２５ａを有する揺
動自在なスイング係合杆２５と、スイング係合杆２５を
揺動する揺動アクチュエータの一例である第１の揺動シ
リンダ２６とから構成される。そして、スイング係合杆
２５の先端に設けられた拡径頭部２５ａは炉口フランジ
１０ａに設けられた切欠溝１０ｂに着脱自在に係合され
る。

【００１６】この係留機構２４を図４及び図５を参照し
てさらに詳細に説明すると、昇降ブラケット２１の両側
壁４０、４１にはそれぞれ縦長孔４２、４３が設けられ
ており、これらの縦長孔４２、４３に枢軸４４の両端が
それぞれ上、下方向に摺動自在に枢支されている。この
枢軸４４にスイング係合杆２５の上端が枢支されてい
る。また、枢軸４４には、押圧シリンダ２３の伸縮ロッ
ド４５の下端に連結された二股状ブロック４６が、スイ
ング係合杆２５の上端と同軸的に枢支連結されている。
さらに、図４に示すように、二股状ブロック４６の一側
面にはブラケット４７が突設されており、ブラケット４
７にはトラニオン形式で第１の揺動シリンダ２６が揺動
自在に枢支されている。そして、第１の揺動シリンダ２
６の伸縮ロッド４８の先部はスイング係合杆２５の基部
に取付けられたブラケット４９に枢支連結されている。

【００１７】かかる構成によって、第１の揺動シリンダ
２６を作動してスイング係合杆２５の先端に設けられた
拡径頭部２５ａは炉口フランジ１０ａに設けられた切欠
溝１０ｂに着脱自在に係合した後に、押圧シリンダ２３
を後退動作することによって、スイング係合杆２５を上
昇してその拡径頭部２５ａを炉口フランジ１０ａに当接
してシール金物用昇降機構１７を確実に炉口部１１に固
定できると共に、さらに押圧シリンダ２３を後退動作さ
せることによって、フード側シール金物１４を強固に炉
口側シール金物１１ａに押圧して溶融金属炉１０の密閉
シールを図ることができる。

【００１８】さらに、昇降ブラケット２１には、フード
側シール金物１４の前面と重合する重合位置と重合しな
い非重合位置の間で移動自在な防熱板２７が取付けられ
ている。即ち、防熱板２７はシール金物用昇降機構１７
の全体をカバーできる広さを有する湾曲した耐熱板から
なり、防熱板２７の一端に設けたスイングアーム２８の
基部は昇降ブラケット２１の上部枠２２に枢支連結され
ると共に、スイングアーム２８と昇降ブラケット２１の
垂直枠２９間に揺動アクチュエータの一例である第２の
揺動シリンダ３０が介設されている。

【００１９】一方、スカート用昇降機構１８は、本実施
の形態では、走行台車の台枠１６に載置される回転プー
リ３１と、一端が回転プーリ３１に巻回されると共に図
示しない昇降シリンダの伸縮ロッドに結着された昇降ワ
イヤ３２と、昇降ワイヤ３２の下端とシール金物保護用
スカート１５の上端とを連結するジョイント３３とから
構成される。

【００２０】上記した構成によって、シール金物用昇降
機構１７とスカート用昇降機構１８は、それぞれ、独立
して作動することができ、フード側シール金物１４とシ
ール金物保護用スカート１５を、それぞれ、別個独立に
昇降することができる。また、本実施の形態において、
フード１３の外周面にはフランジ３４が取付けられてお
り、フランジ３４の外周縁には伸縮継ぎ手案内筒３５の
上端が取付けられ、伸縮継ぎ手案内筒３５の外周面上に
は、下端がフード側シール金物１４に気密状態に連結さ
れた伸縮継ぎ手３６の上端に連結された摺動筒３７が摺
動自在に取付けられている。

【００２１】次に、上記した構成を有する溶融金属炉密
閉シール装置Ａを用いた溶融金属炉１０の操業につい
て、図２及び図３を参照して説明する。まず、図示しな
いランスを溶融金属炉１０内の溶鋼近くまで下降して、
酸素を溶鋼中に吹き込む。これによって、溶鋼中の炭素
と酸素とが反応してＣＯガスが発生する。

【００２２】スカート用昇降機構１８を作動してシール
金物保護用スカート１５を半開き状態とすると共に、第
２の揺動シリンダ３０を作動してフード側シール金物１
４の前面を防熱板２７によってカバーする。これによっ
て炉口部１１とシール金物保護用スカート１５との間の
隙間を通って空気が溶融金属炉１０内に流入し、空気中
の酸素がＣＯガスと反応してＣＯ₂ ガスを発生し（着
火）、溶融金属炉１０内にＣＯ₂ ガスゾーンを形成す
る。

【００２３】また、上記した着火作業において、フード
側シール金物１４は溶融金属炉１０から高温の輻射熱を
受けることになるが、フード側シール金物１４の前面に
は防熱板２７が配置されているので、フード側シール金
物１４を高温の輻射熱から効果的に保護することができ
る。

【００２４】さらに、作業者は、炉口部１１とシール金
物保護用スカート１５との間の隙間を通して、上記した
着火を確認することができる。その後、防熱板２７を図
３に示すように後退させると共に、速やかにシール金物
用昇降機構１７とスカート用昇降機構１８を作動して、
フード側シール金物１４を炉口部１１の上面に当接し、
シール金物保護用スカート１５によってフード側シール
金物１４を保護する。係留機構２４を用いてスイング係
合杆２５の拡径頭部２５ａを炉口フランジ１０ａの切欠
溝１０ｂに係合した後、押圧シリンダ２３を引き作動す
る。この引き作動によって、枢軸４４が昇降ブラケット
２１に設けられた縦長孔４２、４３内を上方に移動し、
この枢軸の移動によって、スイング係合杆２５が上方に
移動、その拡径頭部２５ａが炉口フランジ１０ａに当接
することになる。押圧シリンダ２３の引き作動をさらに
続行すると、昇降ブラケット２１を介して、フード側シ
ール金物１４を炉口側シール金物１１ａに強力に押圧し
て溶融金属炉１０とフード１３との強力な密閉シールを
図ることができ、操業を続行することができる。

【００２５】このように、本実施の形態では、押圧シリ
ンダ２３によって発生する押圧力は、実質的に、全て、
フード側シール金物１４を炉口側シール金物１１ａに密
閉シールするためにだけ用いられることになる。即ち、
押圧シリンダ２３を伸長して密閉シールを図る場合に必
要となる昇降ブラケット２１や、昇降シリンダ１９や、
フード１３や、台枠１６を上昇するための推力を不要と
することができ、押圧シリンダ２３を小型化することが
でき、安価に製作することができる。

【００２６】また、本実施の形態では、スイング係合杆
２５を揺動可能な第１の揺動シリンダ２６が押圧シリン
ダ２３の先部に取付けられているので、係留機構２４を
コンパクトかつ安価に構成することができる。

【００２７】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記
載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施
の形態や変形例も含むものである。

【００２８】

【発明の効果】請求項１及び２記載の溶融金属炉密閉シ
ール装置においては、押圧シリンダによって発生する押
圧力は、実質的に、全て、シール金物を炉口側シール金
物に密閉シールするためにだけ用いられることになる。
即ち、押圧シリンダを伸長して密閉シールを図る場合に
必要となる昇降ブラケットや、昇降シリンダや、フード
や、台枠等の重量物を上昇するための推力を不要とする
ことができ、押圧シリンダを小型化することができ、安
価に製作することができる。

【００２９】特に、請求項２記載の溶融金属炉密閉シー
ル装置においては、スイング係合杆を揺動可能な揺動ア
クチュエータが押圧シリンダの先部に取付けられている
ので、係留機構をコンパクトかつ安価に構成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る溶融金属炉密閉シ
ール装置を具備する溶融金属炉の正断面図である。

【図２】炉口部とシール金物及びシール金物保護用スカ
ートとの間に隙間を設けた状態の同要部拡大図である。

【図３】炉口部にシール金物及びシール金物保護用スカ
ートを密着した状態の同要部拡大図である。

【図４】炉口部とシール金物及びシール金物保護用スカ
ートとの間に隙間を設けた状態の溶融金属炉密閉シール
装置の要部拡大図である。

【図５】図４のＩ−Ｉ線による断面図である。

【図６】炉口部とシール金物及びシール金物保護用スカ
ートとの間に隙間を設けた状態の従来の溶融金属炉密閉
シール装置の要部拡大図である。

【図７】炉口部とシール金物及びシール金物保護用スカ
ートを密着した状態の同要部拡大図である。

【符号の説明】

Ａ 溶融金属炉密閉シール装置 １０ 溶融金属
炉 １０ａ 炉口フランジ １０ｂ 切欠溝 １１ 炉口部 １１ａ 炉口側
シール金物 １２ 排ガスダクト １３ フード １４ フード側シール金物 １５ シール金
物保護用スカート １６ 台枠 １７ シール金
物用昇降機構 １８ スカート用昇降機構 １９ 昇降シリ
ンダ ２０ 伸縮ロッド ２１ 昇降ブラ
ケット ２２ 上部枠 ２３ 押圧シリ
ンダ ２４ 係留機構 ２５ スイング
係合杆 ２５ａ 拡径頭部（炉口部着脱係合部） ２６ 第１の揺動シリンダ（揺動アクチュエータ） ２７ 防熱板 ２８ スイング
アーム ２９ 垂直枠 ３０ 第２の揺動シリンダ（揺動アクチュエータ） ３１ 回転プーリ ３２ 昇降ワイ
ヤ ３３ ジョイント ３４ フランジ ３５ 伸縮継ぎ手案内筒 ３６ 伸縮継ぎ
手 ３７ 摺動筒 ４０ 側壁 ４１ 側壁 ４２ 縦長孔 ４３ 縦長孔 ４４ 枢軸 ４５ 伸縮ロッド ４６ 二股状ブ
ロック ４７ ブラケット ４８ 伸縮ロッ
ド ４９ ブラケット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属炉の炉口部と該炉口部の上方に
   配設されるフードとを気密状態に連結するために用いら
   れる溶融金属炉密閉シール装置であって、 前記炉口部上に配設され上部が伸縮継ぎ手を介して前記
   フードに連結される円環状のシール金物と、該シール金
   物を昇降可能なシール金物用昇降機構を具備し、該シー
   ル金物用昇降機構が、上部が走行台車等に吊支されてい
   る昇降シリンダの先部に枢支されると共に下部に前記シ
   ール金物を固着する昇降ブラケットと、基部が該昇降ブ
   ラケットの上部に取付けられる押圧シリンダと、該押圧
   シリンダの先部に枢支連結されると共に両端が前記昇降
   ブラケットに設けられた縦長孔に摺動自在に枢支される
   枢軸と、上端が該枢軸に枢支連結されると共に下端に炉
   口部着脱係合部を有するスイング係合杆を具備すること
   を特徴とする溶融金属炉密閉シール装置。
2. 【請求項２】 前記スイング係合杆を揺動可能な揺動ア
   クチュエータが前記押圧シリンダの先部に取付けられて
   いることを特徴とする請求項１記載の溶融金属炉密閉シ
   ール装置。