JPS62500538A

JPS62500538A - 炉の冷却システムおよびその方法

Info

Publication number: JPS62500538A
Application number: JP60504735A
Authority: JP
Inventors: ヘガ−ト，ロナルド　ジ−・; マツクリントン，ウイラード　ケー; エングストロム，ランデイ　ジエイ
Original assignee: ユニオン　カ−バイド　コ−ポレ−ション
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1985-10-15
Publication date: 1987-03-05
Also published as: CA1257473A; AU4868085A; EP0197137A1; BR8506980A; NO862348L; NO169198C; NO862348D0; WO1986002436A1; IN164917B; AU592957B2; ATE59101T1; US4715042A; EP0197137B2; ES557110A0; NO169198B; ES8705619A1; DE3580914D1; ES547797A0; EP0197137B1; ES8800413A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】炉の冷却システムおよびその方法技術分野：この発ＩＩは、一般的に炉の冷却に係り、特に電気アーク炉、プラズマアーク炉および取鍋における屋根および／または側壁の冷却システムの改良に関する。

さらに本発明は、炉、特にＩし気アーク炉、プラズマアーク炉および取鍋の屋根および／または側壁ならびに基本的な酸素槽の煙フートの冷却方法の改良に関する。

背景の技術：金属を溶融させたり、溶融金属を処理する為の従前の炉において、炉屋根は通常耐火材料によって裏張りされているか、または冷却水を循環するシステムを一体的に内蔵する鉄製のパネルによって構築されている。後者のものにおいて、冷却水は大量にかつ圧力下で循環される。

典型的な従来装置の例か米国特許第２０５，２７８（１８７８）、１．８４０，２４７．４，０１５，０５８．４，１０７，４４９．４，１：１２，８５２．４，１９７．４２２．４，２１６，３４８．４，２７３，９４９．４，３４５，３３２．４．：１７５，４４９．４．４＋、０，９９６．４，４１１．：１１１．４，４２３，５１３．４，４２５，６５５および４゜４４９．２２１．西独特許明細占３０　２７　４６５．８−２４および日本特許出願公告５７−４８６１５および４５−２９７２８に記載されている。ここて特許第４，４１０，９９６号の構造は、側壁耐火物および吊り下げられた耐火性屋根を採用し、ここて屋根を吊り下げる部材か水で冷却されたバイブである。この特許に記載された唯一のスプレーによる冷却装置は側壁における排ガスダクトｌｌａおよびｌｌｂの場所に設けられ、スプレーはこれらダクトから出るガスを冷却するために使用される。

ノースラップ（ＮＯＲＴＨＲＵＰ）の特許（１，８４０，２４７）およびケラ− 等（Ｋ　Ｅ　Ｌ　Ｌ　Ｅ　Ｒ、ｅｔ　ａｌ　）の特許（４，４４９，２２１）には、ともに冷却水のスプレーが炉の側壁の鉄のプレートに対して当てられ、これによってプレートに担持された耐火材料を冷却し、これによって耐火材料の寿命を延長せしめるものか記載されている。

ソソンキン等（ＳＯ３ＯＮＫ　Ｉ　Ｎ、　ｅｔ　ａｌ　）の特許（４，１０７，４４９）は屋根および側壁に耐火材料が裏張りされた炉を記載しており、ここにおいて水が屋根を冷却するために特徴ある屋根パネルもしくはセクションを通して循環されるようになっている。第７図に水供給システムの部分が示され、第６コラムの第５行から８行には穴２８を有するバイブ２７が水の流れを屋根パネルに方向付けるものとして記載されている。スプレーの記載はない。この特許における屋根の冷却は、冷却されるべき表面に水を溢流させることによって実行すると信じられる。

特許２０５，２７４および４，４１１，３１１号は炉の側壁に、分離した部分を設けてこれを通して水を循環させ、これによって耐火材料を冷却する溶鉱炉の冷却システムを記載している。

１１作４，０１５，０６８号および４，３７５，４４９号は冷却水か炉の外表面を溢流するような構造を記載している。

残りの特許は、冷却水かバイブやパネルなどを通して閉しられたシステム内て循環されるシステムを記載している。このようなシステムにおいて、冷却水は高い圧力ドて大：’＋にのものか循環される。このようなシステムにおいて、冷却水の流れが阻害されると水か突然蒸気となり圧力か急激に上昇することになる。このことは水か溶融金属に流入した詩に屋根の崩壊や爆発につながる回部性かある。冷却システムに漏れか生しることによっても。

特に大容量の水および高い圧力を考慮すれば同様な結果か生じ得る。

発明の記載：従って、本発明の主要な目的は、炉の作用プレートおよび構成部材をスプレーて冷却するシステムであって、安価でかつ軽ｅであり、かつ冷却流体が炉内に漏れる危険性を減少するとともに、冷却率か従来のシステムに比べて向ヒされたシステムを提供することである。

未発明の他の目的は、炉の作用プレートおよび構成部材を冷却するスプレー冷却システムであワて、水などの冷却流体のスプレーか前記プレート上にスプレーされ。

スプレーか当たる大きな表面積か溢流式の冷却方法よりも大幅に冷却効率を向ｔせしめ、かつ冷却流体は前記プレートにスプレーされた後にその空間から排除されるシステムを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、炉の作用プレートおよび構成部材を冷却するシステムであって、スプレーヘッダーシステムか冷却空間内に延在して冷却流体のスプレーをその中に導入し、このスプレーへラダーシステムは前記プレートを支持する骨組を構成することにより、簡単で軽量かつ単一の構造物を構築するシステムを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、炉の側壁や屋根または他の構成部材を耐火物で裏張りする必要かない冷却システムを提供することである。

本発明のこれらのおよび他の目的ならびに効果は、冷却される炉、特に電気アーク炉、プラズマアーク炉、取鍋および基本的な酸素槽に関して出願人が発明改良した構造および方法によって達成される。本発明はまた、アーク炉の排気ボートならびに供給開口、鉄混合（保存）槽の屋根、およびビーオーエフ（ＢＯＦ）のフードに応用し得る可能性かある。

本発明によれば、冷却流体のスプレーは炉の屋根および／または側壁の作用パネルに対して方向付けられる。

これらパネルは鉄からなり、好ましくはその内面に複数の植え込みボルトを有してこれによって炉の作動中にプレートに対して飛散する溶融スラグな捕獲することかできる。しかし、本発明によって冷却される炉の側壁およびＢ根に耐火物の裏張りを構築する必要性はなくなる。

これは前記鉄製のプレート」二に例えば耐火煉瓦などの予め製造された耐火材料を別途裏張りする必要性かないことを意味し、しかし前記のことから理解できるように。

炉の作動中に炉内の溶融スラグか前記プレート表面に絶縁ライニングを形成していく。

冷却システムは、前記プレートに対して、はぼ均一に配置されたスプレーへラダーを有し、これらスプレーへツタ−かプレートに対して冷却流体をスプレーし、かつその冷却空間から冷却流体を積極的に除去もしくは排除する冷媒排除手段を有する。この冷媒の積極的な除去もしくは排除手段は冷奴すなわち冷却流体か作用プレートにスプレーされた後迅速にかつ有効にその冷却空間から除去されることを保証し、これによって炉か傾いた時に冷却流体か不都合な挙動を呈したり局部的に集ったりする恐れを防止することかできる。このことは積極的な排除手段を持たない従来のスプレーによる冷却システムにおいては奏し得ない作用効果である。

冷却流体は、好ましくは水または水をベースとした流体かよく、かつこのスプレーの小滴か表面接触およびプレート上での１踊り」もしくは移動によって熱を吸収し得るとともに小滴として積極的に排出もしくは除去される程度の量てスプレーされる。熱電対かプレートの温度を測定するために該プレートに埋蔵され、これら熱電対は適当な制御手段に接続されて冷却流体の流量を調節し、所望の温度を保持し得るようになっている。スプレーシステムによって生ずる冷却流体の小滴は非常に大きな表面域を提供し、これによって大きな冷却容量を得ることかてきる。さらに、冷却流体（水）の温度は通常華氏２１２’に達することはないか、もし瞬間的な高温場所などのためにそのような温度に達した場合、冷却流体は蒸発飛散し、これによって冷却流体の蒸気の潜熱が作用プレートの冷却に利用され、これによって溢流式の冷却よりも１０倍のカロリー除去機能を得ることかできる。

本発明のシステムはこのように従来のシステムよりも極めて少ない量の木を使用しながらも高い効率を有する。例えば、本発明のシステムを使用する一例においては、典型的な従来システムよりも半分の量の冷却流体を使用するのみである。

このように、要求される冷却水の量を極めて減少させることができるということは、特に現在入手し得る水冷却システムに必要な水もしくは水システムを有しない鉄の製造業者にとって重要である。さらに、スプレーは作用プレートに対してひっかくような作動をするか、これは該プレートの表面をきれいに保ち、これによって冷却効率を向上せしめ、かつ炉およびその構成部材の寿命を長くする。従来装置においては、スケールやスラッジかパイプもしくは構造物内に堆積し、有効な冷却機能を維持するためには頻繁に清掃する必要かある。

本発明では、従来の圧力式システムで要求されるよりも保守点検か極めて少なくてよい。例えば、水の温度か従来の圧力システムにおいて約華氏１４０°を超えると、凝結物か堆積してスケールか発生し、冷却表面に付着して冷却効率か低下する。さらに、従来の圧力システムにおいて水の温度か摺氏２１２°を超えると、蒸気か発生し、これによって爆発の可能性がある危険な状態を生しせしめる。

もし水の圧力をこの従来のシステムにおいて減少させると、固形物か水に沈下して冷却効率を減少せしめ、かつ最終的には崩壊の原因となる。また、圧力の減少は、蒸気形成の促進につながる。このような問題は木発【町にはない。前述のように、水のスプレーは冷却表面に対してひっかく効果かあり、よってスケールなどのないきれいな表面を維持することかできる。加えて、本発明のシステムは、単にスプレーを生しさせるに充分な圧力下にあり、かつ冷却空間もしくはプレートに入り込むことか容易にでき、これによって必要な場合のｒ？ｊ　炸作業や点検作業が容易である。一方、従来のシステムにおいては別々のパネルか設けられているので、これらを取り除く必要かあるとともにその寿命を保持するために洗い流さなければならない。また、このような従来システムにおいては、かなりの数のホース、パイプ、バルブなどを連結もしくは取り外して点検する必要かある。さらに、本発明においては、構造物に耐火物の裏張りかないため、重量か軽減され、かつ耐火物の裏張りを有する炉において要求される高価てかっ時間の要する点検も不要となる。

本発明のスプレー冷却システムは最小限の圧力下におかれ、かつ作用プレートの品質を保持するのに必要な水の量もｆ！Ｉｅ電対によって測定された作用プレートの実際の温度に応じた量のみ冷却空間に提供されるので、このシステムに漏れか生じた場合でも爆発の危険性は極めて少ない。従って、本発明のスプレー冷却システムは従来の圧力式のシステムに比較して極めて安全である。事実、本発明においては、冷却流体か冷却空間から除去されるので、かつ冷却流体は大きな圧力下におかれることもないので、この冷却流体か炉内に漏れ出る可能性は極めて少ない。

本発明の冷却システムを内蔵した屋根の製造に必要な初期の費用は極めて低い。

例えば、現在入手し得るシステムでは相当なコストをかけて屋内における集中的な準備作業か必要である。これには配管、ステンレス鋼のホース、つオータバルブ、および屋根用の予備のパネルか含まれる。これらの費用は屋根自体の初期コストの６０％に達する。本発明によれば、これらのコストは屋根のコストの約１０％よりも少ない。加えて１本発明のスプレー冷却式の屋根のユニークな構造は重量か軽く、その重量は耐火式屋根のほぼ１／３であり、また現在入手し得る圧力水による冷却式の屋根よりも極めて軽くなる。

本発明の屋根はまた単一部材の形状を有し、従って高温のガス、炎その他の排出物を完全に閉し込めることかできる。−力、市販されている圧力システムにおいては個々に取り外し得るパネル部分を複数心している。この構造物は必然的にパネル間に間隙を生しせしめ、この間隙を通して炎や高温のガスか逃げ、炉構造物の上部を損傷させる危険性か生ずる。他の汚染物もこれらの間隙から炉の雰囲気に逃げ出す恐れもある。本発明の屋根においては間隙かないのて、これらの聞届はなく、また外部の空気か炉内に侵入することも防止される。このような外部の空気の侵入は電極を酸化させ、かつ電力消費量を増大せしめる。木９．明の屋根は比較的低い形状を有し、この屋根内において電極は露出程度か低く、従って電極の酸化を減少させることかてきる。

このように本発明の屋根は長い寿命を有し、かつ従来の典型的な屋根よりもより多くの熱を生しせしめることかできる。この寿命の増大の少なくとも１つの原因は、冷却水のスプレーに晒される作用プレートの表面に完全にかつ簡単に立ち入ることかてき、圧力式のシステム入の寿命減少の原因となるほこりや付着物をプレートから取り除くことかてきることである。本発明の屋根の構造物か軽量であるため、ガントリー支持部材などに対する応力を減少させ、これによってその寿命を増大せしめるとともに組込まれた炉の構成部材の保守点検の必要性を減少させる。さらに、冷却空間から冷却流体を排除する除去手段には別途エネルギー源や高価なポンプならびにモーターを必要としない。変わりに、単純なベンチュリーか炉の他の分野からの排液によって作動され、これによって冷却波体を冷却空間から、必要に応して適宜配置されたスロワ１へおよび／または排掃吸引パイプを介して引き出される。

このように出願人によって開発されたシステムは、その効率の増大、要求される資本および操作コストの低減、かつ極めて改ｙｆされた安全性によって従来システムよりも優れている。

図面の簡単な説明：これらの、および他の本発明の目的ならびに効果は以下の詳細な説明および添付した図面によって明らかになるてあろう。ここて図面を通して同一参照符号は同一部材を示す。

第１図は本発明の冷却システムを具現化した屋根の一部切り欠き平面図ニ７５２図は第１図の■−汀線に沿う拡大断面図：第３図は第１図の■−■線に沿う拡大断面図；第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線に部分縦断面拡大図；第５図は第２図のＶ−Ｖ線に沿った断面図：第６図は第２図のＶｌ−ＶＩ線に沿った拡大部分図；第７図は第６図の■−■線に沿う部分図；第８図はスプレーパイプの１つの自由端の部分分解斜視図であり、この自由端を支持するブラケットを示す；第９図は発明の修正改良を示す第１図と同様な平面図てあり、ここてデルタは屋根の他の部分と同様にスプレーによって冷却される：第１Ｏ図は第９図のＸ−Ｘ線に沿う拡大部分縦断面図：第１ＮＭは未発ＩＩのさらに別の形態の平面図であり、ここでスプレーへツタ− は炉の壁に設けられている：第１２図は第１１［！の■−ｘＩＩ線に沿う断面図：第１３図は本Ｑ　ＩＩＩのさらに他の変形例を示す拡大部分断面図てあり、ここで飛散した冷却流体は排掃部およびポンプＬ段によって積極的に除去される；第１４図は第１３図の排掃部の部分平面図：第１５図は冷却空間から冷却流体を排除するのに使用するベンチュリーポンプ・１段の部分断面図である。

本発明を実施するための最適例：図面をより具体的に参照し、本発明の第１の形態による装置か第１図に全体を符号１０て示されており、この装置は、■ビーム１２およびスプレーシステムの組み合せからなる骨組を備えた炉屋根構造物Ｒを有している。

スプレーシステムはリンク状てＷ根の外周にある主へツタ−１４と、平径方向に延びる副ヘウター１６と、円周方向に延びるスプレーパイプ１８と、を有している。骨組の１−面にはカバープレート２０か固着され、骨組の底には低プレートすなわち作用プレート２２か固Ｒされている。好ましくは、保守点検などのためにこのスプレーシステムに侵入し得るハツチ２４かカバーブレー１〜２０を貫通して１没けられるのかよい。作用プレー１−２４はスプレーシステムからスプレーされた水によって冷却される。

屋根構造物の中心部は、複数の電極２８を支持する手段を有するデルタ域２６を含んでおり、そして通気管３０の開口が屋根の一部分を貫通して形成されている。デルタ域支持プレート３２がデルタ域の回りに延び、環状のスプレーリング３４か通気管開口の回りに延びて冷却流体を通気管にスプレーする。水は主ヘッダー１４に接続されたパイプ１６°を介してスプレーリング３４に供給される。

第１、第２および第３図に最もよく示すように、冷却流体、例えば木が、屋根の周囲の回りに延在する環状の主ヘッダー１４に主水供給パイプ３６を介して供給され、これによってこのスプレーシステムに供給されるようになっている。半径方向内側に延びる複数の副ヘツダ−１６は主ヘッダー１４からデルタ域２６の回りのデルタ域支持プレート３２に至る。一連の円周方向に延びるスプレーパイプ１８は各副へツタ−１６のどちらか一方の側から突出して半径方向に延びるエビーム１２と近接する位社まて延在し、そのいくらかは屋根の回って互いに間隔をおかれている。副へツタ−１６およびＩビーム１２は屋根を６つの実質的に等しい寸法のゾーン３８に分割する。上および副へブレーはＩビームとともに屋根構造物の枠を区画するとともに、頂部すなわちカバープレート２０および底プレートすなわち作用プレート２２を支持する。

複数のスプレーノズル４０か適〉Ｌ７１な手段、例えば第６および７図に符号４２て示すようにして各々のスプレーバイブ１８に固足される。スプレーバイブのト１由端はＩヒーム１２から該Ｉヒームに固足されたフラヶッｌ−４４によって支持されるとともに、ブラケット４４は各スプレーバイブ１８の平らにされた端部４６か挿入される開［１を有している。スプレーバイブの他端は適りな筒易敲脱弐カップリンク４８、例えば従前からあるカム−ロック装置（詳細は図示しない）によって副へツタ−に連結されている。

第２、第３および第４図に最もよく示すように、主へツタ−１４の下には屋根の周囲の回りに環状もしくはリンク状の第２の排出管路５０か延在している。屋根の底プレートの下端縁かこの管路５０にそのほぼ中間位置において連結され、そして本発明の実施形態として冷却流体排出開口すなわちスロット５２がこの管路の側面に形成されて、冷却流体をカバーブレー１へと底プレートの間の冷却空間から排出するようになっている。１つ以上の排出パイプ５４かこの管路５０から延びてポンプ手段５６（第１５図）に至り、冷却流体を冷却空間から引き出し除去するようになっている。

第３図から理解できるように、このゾーンにおける副へツタ−１６″はその直径か他の副ヘツダ−１６よりも小さくされ、これは通気管３０の存在によって使用するスプレーバイブ１８′をより短くすることかてきるためである。

第２図および第３１Ａにやや図式的に示すように、熱電対５８か前記作用プレートの温度を監視測定するために該作用プレー１〜に埋蔵される。熱′正対はワイヤ６０を介して適名な制ｇｉ装置に接続され、屋根の一部または全ての部分または冷却される他の構造物への冷却流体の流量を調節して所望の温度を維持する。

補強ガセットプレート６４か主ヘッダー′１４および管路５０に、屋根の周囲に沿って間隔をおきなから溶接されている。さらに、ｍ１図に示すように、吊り下げフックもしくはブラケット６４が屋根上に間隔をおいて複数の場所に設けられ、これによって屋根を吊り下げおよび支持することがてきる。加えて、第２および第５図に示すように主水供給パイプ３６か一対のブラケット６６によって支持されている。

第９および第１０図には本発明の改良された変形例か示され、ここにおいて、スプレー冷却手段が同様にデルタ域２６゛に設けられている。このスプレーシステムは、副ヘツダ＝１６の上端から屋根の頂点に延びる１組のスポーク状のスプレーへツタ−６８と、複数のスプレーノズル７２を担持して周囲方向に延びる複数のスプレーバイブ７０とにより構成されている。リング状の管路７４かデルタ域の底プレート７６の下端縁、すなわち外端縁に結合されている。冷却流体排出量ロア８かこの管路７４に形成されて冷却液体をデルタ域の冷却空間から除去するようになっている。電８ｉ２８のための絶縁開口か耐火性のスリーフロ４によって形成されている。

側壁Ｓを冷却するスプレーシステムか第１１および第１２図に図示されており、このシステムは、下壁部の回りに同心的に配置されるとともに互いに隣接する水供給リンクすなわちヘッダ−８２と、このヘッダーのうち外側のヘッダー８２と隣接した状態で延在する未返還またはトレインパイプ８４と、前記水供給リングから側壁の頂部にある環状のヘッダー８８に上方に延在する複数の直立する供給ヘッダー８６と、各々が第１２図に点線て示すスプレーパターンを有する複数のスプレーノズル９２をイ１え、円周方向に延在する複数のスプレーバイブ９０と、を備えている。直立の供給へラダーは壁の周囲の回りにほぼ３０°毎に位ｚｔされ、通常使用される控梁に置き換えて設けられる。内側または作用プレート９４かスプレーシステムの内部に支持され、外側のカバープレート９６がその外側に支持されて冷却流体の冷却空間を［ヌ：画する。複数の排掃バイブ９８かほぼ３０”の間隔で壁の回りに位置され、連名なポンプ手段を介して冷却流体を排除するようになっている。必要ならば、一体の作用プレートに換え、複数の個々に取り外し可能なパネルを使用してもよい。

炉の底の回りに延在する供給ヘッダー８２および１−レインパイプ８４は符号１００の位置て上方に変形され、これによってドアージャム（ｄｏｏｒ　ｊａ＋＊）を提供する。これらのパイプは蛇口の設けられる位置においては点線１００′ で示されるような形状に形成される。

本発明の第３の変形例か第１３および第１４図に示され、ここで、冷却水は第２および第３図で示される貫通スロット５２ではなく、排掃バイブ１０２およびポンプ手段（図示省略）によって積極的に除去される。

第１５図に示すようにポンプ手段５６はパイプ１０６内に設けられたベンチュリー１０４を有し、このパイプ１０６は炉の他の分野からの使用済みの水を搬送する。

排出バイブ５４はこのベンチュリーに至り、これによって水かパイプ１０６を通って流れる時、パイプ５４内に低い圧力か生じ、これによって冷却流体が冷却空間から排除される。

ノズル４０からスプレーされる冷却水は小滴を形成し、これは非常に大きな表面域を提供して冷却を向上させる。加えて、冷却水の小滴が瞬時に気化した場合、過加圧や爆発の危険はない。むしろ、水の蒸発は従来の溢流式の冷却技術に比較してその冷却効率か１０倍に向上させる。冷却空間から水を排除することにより、冷却空間内に冷却流体か溜ることを防止し、またその圧力を低く抑えることができる。これによって冷却流体が炉内に漏れる可１を性は極めて少ない。

本発明を実施した試験的設備では、屋根構造体の側面およびｒｉ（プレートは５／８インチの厚さの鉄によって構成され、一方力バープレートは回し厚さかもしくは若干薄いものて構成されている。主へツタ−１４および排出管路５０は標準４インチパイプで１／２インチの厚さの壁を有する。スプレーパイプ１８は標準１〜ｌ／２インチパイプである。副ヘツダ−１６は■ビーム１２と平行に延びるものであるか、ｒビームは約７インチの深さを有し、一方このＩビームかスプレーヘッダーを伴わない場所においては該Ｉビームは約１２インチの深さを有する。内側または作用プレートである側壁プレート９４は第１１および第１２図に示す形態をとるが、５／８インチの厚さの鉄のプレートとし、第９および第１０図に示される形態においては電極の穴の回りに３インチの配管か使用される。この形態における排掃パイプはデルタ域の周囲に約９０°の間隔をおいて配置され、主排掃システムに連通される。現在までのところ、この試験的設備はｉ、ａｏｏ回の溶融作業を成功させ、はぼシステムとしての機１歳を達成した。この試験的設備は従来の溢流式の冷却システムよりもほぼ４０％も冷却率を向上せしめることかできた。さらに、本発明はｌフィート平方の冷却表面あたり１分間に冷却水を２．６ガロンしか使用せず、一方従来のシステムにおいてはｌフィート平方あたり１分間に４．５から５．０ガロンの水を使用していた。この試験的設備のポンプとしては、炉の他の部分からの不要な水を流して排掃システムに低い圧力を提供するベンチュリーを使用し、これによって冷却空間から冷却流体を排除した。ポンプかない場合には冷却空間における水の駐は調箇てきないのでポンプの作動か本発明を成功裏に作動せしめるためには必須である。この試験的設備でテストした結果、ポンプを作動させない場合には水か冷却空間に充満し、そして点検の人口を通して漏れか生した。

以上のように、本発明が具体的に図示され記載されたか、その構成および作用についての種々の変形か添付の請求の範囲によって定義付けられた発明の特徴から逸脱１−ることなしになされることを理解すべきである。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．間に空間を区画する内側および外側プレートと、金金属を溶融または処理するために炉内に閉じ込められた金属を加熱する手段とを含む溶融金属の溶融または処理炉において、前記空間内に延在して冷却流体のスプレーを前記内側プレートに向けて当て、これによって前記プレートの所望の温度を保持するスプレー手段と、前記空間に連結され、冷却流体が前記プレートにスプレーされた後に前記冷却空間から冷却流体を排除するポンプ手段と、を備えたことを特徴とする炉。
２．スプレー手段は、冷却流体の供給源に接続されたヘッダーバイブ手段と、ヘッダーバイブ手段に連結されて冷却流体を受ける複数のスプレーバイブと、スプレーバイブに担持されるとともに前記空間に亙ってほぼ均一に互いに配置された複数のスプレーノズルとを備え、かつ該スプレー手段は炉の屋根の支持骨組を構成する請求の範囲第１項に記載の炉。
３．前記内側および外側プレートは前記スプレー手段によって支持されて実質的に単一部材による屋根構造を形成する請求の範囲第２項に記載の炉。
４．必要な点検、保守および修理のために前記空間に侵入することができる侵入手段か、少なくとも前記外側プレートの一部を貫通して設けられている請求の範囲第３項に記載の炉。
５．前記屋根は複数の扇型部分を有し、各部分は屋根の一定の角度をなす地域に互って延在し、各部分はまた内側または外側プレートを有し、前記スプレー手段は前記各部分に亙って実質的に均一に配置され、かつ該部分は互いに連結されて前記単一の部材の構造体を形成する請求の範囲第３項に記載の炉。
６．屋根は出入口を有するデルタ域を含み、該出入口を通して電極が炉の内部に延在し、前記デルタ域は間に空間を区画する金属製の内側および外側プレートを備え、スプレー手段は該空間に延在して冷却流体を内側プレートに向けて当てることにより該プレートを冷却する請求の範囲第１項に記載の炉。
７．内側プレートに該内側プレートの温度を測定する温度測定手段が連結され、該温度測定手段には測定された温度に応じて冷却流体の流量を調節する制御手段が接続されている請求の範囲第１項に記載の炉。
８．出入口を備えたデルタ域を有する屋根を含み、前記出入口を通して電極が金属を加熱する炉の内部に延在する溶融金属の溶融または処理炉であって、前記デルタ域は、間に空間を区画する側および外側の金属製のプレートを有するものにおいて、デルタ域の内側および外側プレートの間の空間に延在し、内側プレートに冷却流体をスプレーして該内側プレートの温度を所望の温度に維持するスプレー手段と、前記空間に接続され、前記プレートにスプレーされた後の冷却流体を前記空間から排除するボンブ手段と、を備えた炉。
９．間に空間を区画する金属製の内側および外側プレートを有する屋根と、金属を溶融または処理するために炉内に閉じ込められた金属を加熱する手段とを含む溶融金属の溶融または処理炉において、前記空間内に延在し、前記内側プレートに冷却流体のスプレーを当てて該内側プレートを冷却するスプレー手段と、前記空間に連結され、冷却流体が内側プレートにスプレーされた後に該空間から冷却流体を排除するボンブ手段と、を備え、前記スプレー手段は、冷却流体の供給源に連結された供給ヘッダー手段と、該ヘッダー手段に連結され冷却流体を受けるスプレーバイブと、該スプレーパイプに担持された複数のスプレーノズルと、を備え、かつ前記スプレー手段は、屋根の内側および外側プレートとデルタ域のための支持骨組を形成し、これによって簡素化されるとともに軽量の単一部材からなる屋根構造物が提供される炉。
１０．炉はさらに、間に空間を区画する内側および外側プレートを有する側壁を含み、前記スプレー手段は該側壁内の空間に延在して、該側壁の前記プレートを冷却する請求の範囲第９項に記載の炉。
１１．屋根は、間に空間を区画する内側および外側プレートを含み、前記スプレー手段は屋根の前記プレートの間の空間に延在して屋根のプレートを冷却する請求の範囲第８項に記載の炉。
１２．炉は、間に空間を区画する内側および外側プレートを有する側壁を含み、前記スプレー手段は側壁の空間内に延在して側壁の前記プレートを冷却する請求の範囲第８項に記載の炉。
１３．前記温度測定手段は、内側プレートに埋蔵された熱電対を備えている請求の範囲第７項に記載の炉。
１４．前記ボンブ手段はベンチュリーを有する請求の範囲第１項に記載の炉。
１５．問に空間を区画する内側および外側プレートを有する側壁と、金属を溶融または処理するために炉内に閉じ込められた金属を加熱する手段とを含む溶融金属の溶融または処理炉において、前記空間内に延在し、冷却流体のスプレーを内側プレートに向けて当てることにより該プレートを所望の温度に維持するスプレー手段と、前記空間に連結され、冷却流体が前記プレートにスプレーされた後に該冷却流体を前記空間から排除するボンブ手段と、を備えた炉。
１６．内側プレートは予め作られた耐火性の裏張りを有していない請求の範囲第１項に記載の炉。
１７．金属を溶融または処理する金属加工槽または炉の内側または作用プレートを冷却する方法であって、前記炉は、間に空間を区画する内側および外側プレートを含むものにおいて、冷却流体を内側プレートにスプレーして該プレートを所望の温度に維持し、冷却流体が該プレートにスプレーされた後に前記空間から冷却流体を排除することを特徴とする方法。
１８．冷却流体は水であり、水は前記プレートに対して圧力下でスプレーされる請求の範囲第１７項に記載の方法。
１９．内側プレートの温度を測定し、測定された温度に応じて冷却流体の流量を調節する請求の範囲第１７に記載の方法。
２０．流体をペンチュリーを通して循環させて低圧力源を生じせしめ、プレート間の空間を前記低圧力源に接続し、前記空間から冷却流体を前記ペンチュリー内に作られた低圧力によって排除する請求の範囲第１７項に記載の方法。
２１．炉の他の部分から不要な水を前記ペンチュリーを通して循環させ、これによって低圧力を作る請求の範囲第２０項に記載の方法。
２２．金属を溶融または処理する金属加工槽または炉における屋根の内側または作用プレートを冷却する方法であって、屋根は、間に空間を区画する内側および外側プレートを含むものにおいて、冷却流体を内側プレートにスプレーして該プレートを所望の温度に維持し、冷却流体が前記プレートにスプレーされた後に該冷却流体を空間から排除する方法。
２３．金属を溶融または処理する金属加工槽または炉における側壁の内側または作用プレートを冷却する方法であって、側壁は、間に空間を区画する内側および外側プレートを含むものにおいて、冷却流体を内側プレートにスプレーして該プレートを所望の温度に維持し、冷却流体が前記プレートにスプレーされた後に該冷却流体を空間から排除する方法。
２４．金属を溶融または処理する金属加工槽または炉におけるデルタ域の内側または作用プレートを冷却する方法であって、デルタ域は、間に空間を区画する内側および外側プレートを含むものにおいて、冷却流体を内側プレートにスプレーして該プレートを所望の温度に維持し、冷却流体が前記プレートにスプレーされた後に該冷却流体を空間から排除する方法。