JP2001304766A - 回転式炉床炉およびその還元鉄排出スクリュ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 還元鉄排出スクリュの取り外し、組み込み作
業を容易に行うことができる回転式炉床炉を提供する。 【解決手段】 回転式炉床炉１の炉本体２の一部を構成
する断熱ハウジング２ａの両側壁に還元鉄排出スクリュ
４の螺旋羽根４２が通り抜け得る貫通穴を設け、両側壁
に設けられた各貫通穴を、還元鉄排出スクリュ４の回転
軸４１に着脱自在に外装される内側閉蓋部材８および外
側閉蓋部材９により閉蓋し、炉床３の内周側の外方位置
に内側スクリュ支持装置１０を設けると共に、炉床３の
外周側の外方位置に外側スクリュ支持装置２０を設け
て、これら内側スクリュ支持装置１０と外側スクリュ支
持装置２０とにより、貫通穴を通して還元鉄排出スクリ
ュ４を炉本体２から抜き取り、また貫通穴を通して炉本
体２に組み込む構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、炭素系還元
材料と酸化鉄とを主成分とする還元鉄原料を還元して還
元鉄を製造する回転式炉床炉および製造された炉床上の
還元鉄を、排出口から回転式炉床炉外へ排出させる回転
式炉床炉の還元鉄排出スクリュの技術分野に属するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、炭素系還元材料と酸化鉄
とを主成分とする還元鉄原料を還元することにより還元
鉄を製造するのに、例えば回転式炉床炉が使用されてい
る。このような回転式炉床炉は、垂直軸を中心として回
転する炉床の外周側、つまり高速側に設けられてなる排
出口から、炉床上の還元鉄を回転式炉床炉外へ排出させ
る還元鉄排出スクリュを備えている。この還元鉄排出ス
クリュの耐久性は、回転式炉床炉の稼働率の向上、つま
り還元鉄の生産性の向上にとって極めて重要であるた
め、従来から還元鉄排出スクリュの耐久性を向上させる
種々の手段が提案されている。

【０００３】例えば、Ｕ．Ｓ．Ｐ ４６３６１２７号公
報（従来例１）には、回転軸であるスクリュ軸の内側に
冷却水路を設け、この冷却水路への冷却水の通水で温度
を低下させてスクリュ軸の強度を確保することによっ
て、スクリュ軸の耐久性を向上させると共に、螺旋羽根
であるスクリュ羽根に中空部を形成し、この中空部への
冷却水の通水で温度を低下させてスクリュ羽根の硬度を
確保することによって、スクリュ羽根の耐摩耗性を向上
させるようにした還元鉄排出スクリュが記載されてい
る。

【０００４】また、特開平１０−３３９５８３号公報
（従来例２）には、上記Ｕ．Ｓ．Ｐ．４６３６１２７号
公報と同様に、還元鉄排出スクリュの回転軸であるスク
リュ軸の内側に冷却水路を設け、この冷却水路への冷却
水の通水で温度を低下させてスクリュ軸の強度を確保す
ることによって、スクリュ軸の耐久性を向上させると共
に、螺旋羽根であるスクリュ羽根のうち、特に激しく摩
耗する部位のスクリュ羽根は２枚合わせとし、肉厚を厚
くすることによってスクリュ羽根の寿命を延長させるよ
うにした還元鉄排出スクリュが記載されている。なお、
スクリュ羽根の先端部の耐摩耗性をより向上させるため
に、このスクリュ羽根の先端部の両側面には、段落番号
〔００１３〕に記載されているように、インコネル合金
（５５％ニッケル、４５％クロム）が溶接により肉盛り
されている。

【０００５】ところで、還元鉄排出スクリュのスクリュ
軸の強度を向上させ、またスクリュ羽根の耐摩耗性の向
上や摩耗代の増大によりスクリュ羽根の寿命を延長させ
るようにしたとしても、何れ還元鉄排出スクリュを回転
式炉床炉から取り外して補修すると共に、補修後に還元
鉄排出スクリュを回転式炉床炉に組み込むというメンテ
ナンス作業が必要である。このような還元鉄排出スクリ
ュのメンテナンス作業は、回転式炉床炉の稼働を停止さ
せ、回転式炉床炉内が作業可能な温度に低下した後に行
われるが、この作業方法については、上記従来例２に係
る特開平１０−３３９５８３号公報の段落番号〔０００
８〕に記載されている。これは、還元鉄排出スクリュを
繋留設備およびカップリングから切り離し、次いで回転
式炉床炉の炉体屋根を通して上方から取り外して補修す
ると共に、補修後に上方から回転式炉床炉に組み込むよ
うにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例に係る還元
鉄排出スクリュでは、冷却水の通水により温度が低下し
たスクリュ軸の軸表面やスクリュ羽根の羽根表面に、還
元鉄原料から発生する腐食性ガスが凝集する。従って、
凝集した腐食性ガスによって、これらスクリュ軸の軸表
面やスクリュ羽根の羽根表面が低温腐食されてしまうた
め、それらの寿命が低下する。また、鉄鉱石の還元を行
う場合であっても、還元材として原料ペレットに混入し
た石炭に含まれている硫黄に起因してＳＯX が生じ、こ
のＳＯX によってスクリュ軸の軸表面やスクリュ羽根の
羽根表面が腐食され、還元鉄原料のばあいと同様に、そ
れらの寿命が低下する。

【０００７】因みに、特開平１０−３３９５８３号公報
の記載によると、炭素鋼を用いたスクリュ軸の冷却水漏
れが生じるまでの耐用期間は４〜１０ケ月であり、また
スクリュ羽根の寿命は約５ケ月である。換言すれば、こ
れらスクリュ軸、スクリュ羽根の何れも耐久寿命に関し
て十分とはいい難く、還元鉄排出スクリュのメインテナ
ンス作業を頻繁に行わなければならないことになるか
ら、回転式炉床炉の稼働率を向上させることができな
い。また、スクリュ羽根は、その先端面および先端部の
両側面にインコネル合金が溶接により肉盛りされてなる
硬化肉盛層により覆われているものの、スクリュ羽根の
側面の母材と肉盛部との間にアンダーカットのような溶
接欠陥が生じ易く、切欠き効果によってスクリュ羽根が
欠損してしまい、それ以外の部分が十分使用可能な状態
であっても、メインテナンスしなければならないという
事態が生じることもある。

【０００８】螺旋羽根であるスクリュ羽根のうち、特に
激しく摩耗する部位のスクリュ羽根は２枚合わせとし、
肉厚を厚くすることによってスクリュ羽根の寿命を延長
させるようにした還元鉄排出スクリュの場合には、スク
リュ羽根が３次元の形状に形成されている関係上、２枚
のスクリュ羽根を高精度で製造することが難しく、還元
鉄排出スクリュのコストアップを避けることができな
い。

【０００９】また、還元鉄排出スクリュのメンテナンス
作業については、少なくとも還元鉄排出スクリュの投影
面積分だけ炉体屋根を取り外さなければならず、炉体屋
根の開口が大きいので、大がかりな防熱対策が必要であ
る。さらに、設備のレイアウトの関係上、還元鉄排出ス
クリュの上方位置には、原料ビン等の設備が配設される
ことが多く、設備間の取り合いによっては還元鉄排出ス
クリュを取り外しに多大な時間と労力とを要するという
解決すべき課題があった。

【００１０】従って、本発明の目的とするところは、還
元鉄排出スクリュの取り外し、組み込み作業を容易なら
しめる回転式炉床炉および耐久性に優れた回転式炉床炉
の還元鉄排出スクリュを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記実情に鑑
みてなされたものであって、従って上記課題を解決する
ために、本発明の請求項１に係る回転式炉床炉が採用し
た手段は、一対の支持装置により回転軸の軸端を介して
回転可能に支持され、前記回転軸の軸端部が炉本体の一
方側と他方側の両側壁に設けられた貫通穴を貫通すると
共に、前記回転軸の外周面に、回転する炉床の外周側に
設けられた排出口から、この炉床上の還元鉄を炉本体外
へ排出させる螺旋羽根を有する還元鉄排出スクリュを備
えた回転式炉床炉において、前記両側壁の貫通穴が前記
還元鉄排出スクリュの螺旋羽根が通り抜け得る寸法に設
定され、この貫通穴が前記回転軸の軸端に取り外し自在
に外装された閉蓋部材により閉蓋され、前記炉床の内周
側の外方位置に、往復動可能であって、かつ先端が前記
回転軸の軸端に着脱自在に連結されるスクリュ支持金具
およびこのスクリュ支持金具を炉本体外方側に牽引する
金具牽引手段を備えた内側スクリュ支持装置が設けられ
ると共に、前記炉床の外周側の外方位置に、前記還元鉄
排出スクリュを炉本体外に抜出すスクリュ牽引手段およ
び抜出された還元鉄排出スクリュを支持する往復動自在
なスクリュ支持台車を備えた外側スクリュ支持装置が設
けられてなることを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項２に係る回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュが採用した手段は、冷却水の通水によ
り内部が冷却される回転軸の外周面に螺旋羽根が周設さ
れてなり、回転する炉床の外周側に設けられた排出口か
ら、この炉床上の還元鉄を炉本体外へ排出させる回転式
炉床炉の還元鉄排出スクリュにおいて、前記回転軸の外
周面に耐火物層を形成させたことを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項３に係る回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュが採用した手段は、請求項２に記載の
回転式炉床炉の還元鉄排出スクリュにおいて、前記螺旋
羽根の先端面に、この螺旋羽根の肉厚幅よりも小幅の長
溝を設け、この長溝を硬化肉盛層により埋めたことを特
徴とする。

【００１４】本発明の請求項４に係る回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュが採用した手段は、請求項２または３
のうちの何れか一つの項に記載の回転式炉床炉の還元鉄
排出スクリュにおいて、前記螺旋羽根の前記炉床の外周
側の条数を、この炉床の内周側の条数よりも多くしたこ
とを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項５に係る回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュが採用した手段は、請求項２，３また
は４のうちの何れか一つの項に記載の回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュにおいて、前記回転軸の軸端部を、緩
衝部材を介して支持装置により昇降、かつ所定高さに保
持し得るように支持したことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
回転式炉床炉および回転式炉床炉の還元鉄排出スクリュ
を、回転式炉床炉の還元鉄排出スクリュ配設位置におけ
る断面構成説明図の図１と、図１のＡ部詳細図の図２
と、図１のＢ部詳細図の図３と、図１のＣ部詳細図の図
４と、還元鉄排出スクリュの回転軸の断面図の図５と、
螺旋羽根の断面図の図６と、還元鉄排出スクリュの側面
構成説明図の図７とを参照しながら説明する。

【００１７】図１に示す符号１は、回転式炉床炉であっ
て、この回転式炉床炉１の炉本体２は、同図における左
側の図示しない垂直な回転中心を中心として回転する炉
床３の上の還元鉄を、この炉床３の右側の外周側に設け
られた排出口３ａに排出させる、後述する構成になる還
元鉄排出スクリュ４を備えている。この還元鉄排出スク
リュ４の回転軸４１の端部のそれぞれは、炉床３の上側
を覆う炉本体２の一部を構成する断熱ハウジング２ａの
両側壁に設けられ、前記還元鉄排出スクリュ４の螺旋羽
根４２が通り抜け得る寸法に設定されてなる貫通穴２ｂ
に遊嵌状態で挿通されている。前記回転軸４１の炉床３
の内周側の軸端には給脂配管５１が接続されてなる内側
軸受５が、また外周側の軸端には給脂配管５１が接続さ
れてなる外側軸受５′が外嵌されている。

【００１８】内側軸受５は、図２に示すように、この内
側軸受５の取付フランジの上面と下面とに、ゴムシート
等の弾性部材からなる緩衝部材６を介して油圧作動式の
内側支持装置７により昇降されるように支持されてい
る。勿論、外側軸受５′も内側軸受５同様に、緩衝部材
（図示省略）を介して油圧作動式の外側支持装置７′に
より昇降されるように支持されている。ところで、前記
内・外支持装置７，７′は、還元鉄排出スクリュ４の軸
心と炉床３との間の距離を一定に保持させるために設け
たものであり、また前記緩衝部材６は、例えば炉床３の
表面に凹凸（皆無にすることはできない。）があって、
還元鉄排出スクリュ４の軸心と炉床３の表面との間の距
離が多少変化したとしても、この還元鉄排出スクリュ４
の螺旋羽根４２の先端面の炉床３の表面への接触圧力を
所定接触圧力以下に保持させるために設けたものであ
る。

【００１９】なお、これら内・外支持装置７，７′は、
上記のとおり、油圧作動式であるから、螺旋羽根４２の
先端面の接触圧力が所定接触圧力以上になろうとする場
合に、この還元鉄排出スクリュ４を上方に逃がす構成に
することができる。これら支持装置７，７′を上記のよ
うな構成にすることにより、大きな異物の噛み込みによ
る還元鉄排出スクリュ４や炉床３の損傷を防止すること
が可能になるという効果が生じる。

【００２０】前記貫通穴２ｂ，２ｂのそれぞれは、前記
回転軸４１の軸端に着脱自在に外装される、後述する構
成になる内・外側閉蓋部材８，９によって閉蓋されてい
る。即ち、図１における左側、つまり炉床３の内周側の
内側閉蓋部材８は、図３に示すように、前記断熱ハウジ
ング２ａの側壁に着脱自在に固着されて前記貫通穴２ｂ
を閉蓋するフランジ部材、および回転軸４１に外嵌され
る筒状部材とにより一体構成されたシールカバー８１
と、前記内側軸受５の側壁側、つまりこのシールカバー
８１の外側に外嵌されて筒状部材に固着され、内側に給
脂配管８２ｂから給脂される油脂を溜める油脂室８２ａ
を備えたシールフランジ８２とから構成されている。

【００２１】また、炉床３の外周側の外側閉蓋部材９
は、図４に示すように、前記断熱ハウジング２ａの側壁
に着脱自在に固着されて前記貫通穴２ｂを閉蓋するフラ
ンジ部材、および回転軸４１に外嵌される筒状部材とに
より一体構成されたシールカバー９１と、前記外側軸受
５′の側壁側のこのシールカバー９１の外側に外嵌され
て筒状部材に固着され、内側に給脂配管９２ｂから給脂
される油脂を溜める油脂室９２ａを備えたシールフラン
ジ９２とから構成されている。つまり、この外側閉蓋部
材９は、上記内側閉蓋部材８とほぼ同構成になるもので
ある。さらに、この回転式炉床炉１は、この回転式炉床
炉１の炉本体２から前記還元鉄排出スクリュ４を取り外
すとき、また取り外して修復した前記還元鉄排出スクリ
ュ４を炉本体２に組み込むときに使用する、後述する構
成になる内側スクリュ支持装置１０および外側スクリュ
支持装置２０を備えている。

【００２２】前記内側スクリュ支持装置１０は、図１お
よび３に示すように、前記炉床３の内周側の外方位置に
配設されており、そしてこの内側スクリュ支持装置１０
は、架台の上に所定の間隔を隔てて設けられてなる高さ
調整可能なガイドローラ１４に案内されて往復動し、エ
ンドプレート４１ｂが取り外された前記回転軸４１の炉
床３の内周側の先端に、先端部がボルトの着脱により着
脱自在に接続されるロッド状のスクリュ支持金具１１を
備えている。このスクリュ支持金具１１は、還元鉄排出
スクリュ４の炉本体２からの抜き出し作業および抜き出
されて補修された前記還元鉄排出スクリュ４を炉本体２
へ組み込む際に、この還元鉄排出スクリュ４を炉床３の
内周側の先端を支持する働きをするものである。また、
金具牽引ロープ１３の巻取りにより、前記スクリュ支持
金具１１を牽引して炉床３の内周側の外方側に移動させ
る、金具牽引手段である内側ウインチ１２を備えてい
る。なお、前記スクリュ支持金具１１の内部に冷却水通
路が設けられており、この冷却水通路に冷却水を通水す
ることにより、水冷し得るように構成されている。

【００２３】前記外側スクリュ支持装置２０は、図１に
示すように、前記炉床３の外周側の外方位置に配設され
ており、そしてこの外側スクリュ支持装置１０は、架台
の上に敷設されたガイドレール２４に案内されて往復動
し、この還元鉄排出スクリュ４の炉床３の内周側の先端
部分を支持するスクリュ支持台車２１を備えている。ま
た、スクリュ牽引ロープ２３の巻取りにより前記還元鉄
排出スクリュ４を牽引して炉床３の外周側の外方側に引
張って、この還元鉄排出スクリュ４を炉本体２から抜出
す、スクリュ牽引手段である外側ウインチ２２を備えて
いる。

【００２４】以上の説明から良く理解されるように、こ
れら内側スクリュ支持装置１０および外側スクリュ支持
装置２０によれば、還元鉄排出スクリュ４を炉本体２か
ら取り外すときには、スクリュ支持金具１１の先端を還
元鉄排出スクリュ４の回転軸４１の炉床３の内周側の先
端部に接続する。そして、炉床３の外周周側の先端部に
スクリュ牽引ロープ２３を連結し、外側ウインチ２２の
駆動によりスクリュ牽引ロープ２３を巻取ると共に、内
側ウインチ１２から金具牽引ロープ１３を繰出すことに
より、この還元鉄排出スクリュ４を炉本体２から炉床３
の外周側の外方方向に抜き出すことができる。

【００２５】一方、上記とは逆に、内側ウインチ１２の
駆動により金具牽引ロープ１３を巻取ると共に、外側ウ
インチ２２によりスクリュ牽引ロープ２３を繰出すこと
により、この還元鉄排出スクリュ４を炉床３の内周側方
向に移動させて、炉本体２に組み込むことができる。

【００２６】次に、図１と図５乃至図７とを参照しなが
ら、前記還元鉄排出スクリュ４の詳細構成を説明する。
この還元鉄排出スクリュ４の回転軸４１の炉床３の外周
側の先端部にエルボ状に形成されてなるスイベルジョイ
ント４ａが設けられており、このスイベルジョイント４
ａに接続されてなる冷却水流入管４ｂから回転軸４１内
に形成されてなる冷却水通路４１ａ（図５参照）に冷却
水が供給されるように構成されている。勿論、この還元
鉄排出スクリュ４の回転軸４１を冷却して高温になった
冷却水は、前記スイベルジョイント４ａに接続されてな
る冷却水排水管４ｃから排水される。

【００２７】そして、この還元鉄排出スクリュ４の回転
軸４１の外周面には、図５に示すように、耐火物層４３
が形成されている。このように、回転軸４１の外周面
に、耐火物層４３を形成させたのは、この回転軸４１の
外周面への腐食性ガスの接触を防止することにより、回
転軸４１の腐食防止を狙いとしたものである。ところ
で、前記耐火物層４３の温度は、稼働中において水冷さ
れ続ける回転軸４１の外周面の温度よりも高温に維持さ
れ続けるから、腐食性ガスの凝集が抑制されるという効
果が生じる。

【００２８】また、この還元鉄排出スクリュ４の螺旋羽
根４２の先端面には、図６に示すように、この螺旋羽根
４２の肉厚幅よりも小幅の長溝４５が設けられると共
に、この長溝４５は硬化肉盛層４６により埋め込まれて
いる。なお、硬化肉盛層４６に用いた硬化肉盛材として
は、オーステナイト系ステンレスにクロムカーバイドを
共晶させたＦｅ基材料を用いた。これにより、先端部お
よび両側面が硬化肉盛層により覆われている従来例に係
るスクリュ羽根のように、スクリュ羽根の先端部の側面
の母材と肉盛部との間に生じるアンダーカットのような
溶接欠陥による肉盛部の欠損を防止することができる。

【００２９】ところで、本実施の形態では、上記のとお
り、螺旋羽根４２の先端部の側面に硬化肉盛層が形成さ
れていないから、この螺旋羽根４２の先端部の側面が早
期に摩耗するということが考えられる。しかしながら、
発明者らの長年の経験によると、螺旋羽根４２の先端面
は激しく磨耗するものの、先端部の側面はそれほど磨耗
するようなことがないということを知見している。それ
にもかかわらず、従来例に係るスクリュ羽根の先端部お
よび両側面が硬化肉盛層により覆われているのは、先端
面だけに硬化肉盛層を形成させると、回転時に生じるせ
ん断力により硬化肉盛層が先端面から剥がれる恐れがあ
るためであると理解することができる。

【００３０】さらに、前記還元鉄排出スクリュ４の炉床
３の外周側、つまり排出口３ａ側の螺旋羽根の条数はこ
の炉床３の内周側の螺旋羽根の条数よりも多くなってい
る。より詳しくは、図７に示すように、この還元鉄排出
スクリュ４の回転軸４１の排出口３ａ側の外周面であっ
て、かつ螺旋羽根４２の螺旋ピッチの間に、この螺旋羽
根４２の全長の１／３の長さの中間螺旋羽根（図７にお
いて、端面を塗りつぶして示してある。）４４が周設さ
れてなる構成になっている。勿論、この中間螺旋羽根４
４の先端面には、螺旋羽根４２と同様に、この中間螺旋
羽根４４の肉厚幅よりも小幅の長溝が設けられると共
に、この長溝は硬化肉盛層により埋め込まれている。こ
の還元鉄排出スクリュ４を上記のような構成にしたの
は、螺旋羽根をすり抜けさせることなく炉床３の上の還
元鉄を排出口３ａの方向に移動させ得て、しかもこの還
元鉄排出スクリュ４を低速回転にして螺旋羽根４２、中
間螺旋羽根４４の摩耗を低減ならしめるためである。

【００３１】周知のとおり、炉床３の円周方向速度は、
炉床３の外周側になるにつれて次第に高速になるから、
螺旋羽根４２と炉床３が接触する際の相対速度は炉床３
の方が高速になる。また、炉床３の上面上の還元鉄を炉
本体２外へ排出させるに際して、螺旋羽根４２からのす
り抜けを防止しながら、還元鉄を排出口３ａの方向に確
実に移動させるためには、最も高速で移動している還元
鉄、つまり炉床３の最外周側の上面上に位置する還元鉄
を捕捉するのに十分な回転速度で、還元鉄排出スクリュ
４を回転させる必要がある。従って、還元鉄排出スクリ
ュ４は高速回転され、螺旋羽根４２が短期間に摩耗して
しまうから、還元鉄排出スクリュ４が短命にならざるを
得ない。そこで、上記のように、中間螺旋羽根４４を設
けることにより還元鉄排出スクリュ４を低速回転にして
も、すり抜けを防止しながら、還元鉄を排出口３ａの方
向に確実に移動させることができ、螺旋羽根の寿命の延
長が可能になるからである。

【００３２】ところで、中間螺旋羽根４４の長さを、上
記のとおり、螺旋羽根４２の全長の１／３の長さになる
ように設定したが、特に螺旋羽根４２の全長の１／３に
限るものではなく、中間螺旋羽根４４の長さは螺旋羽根
と炉床３の表面との相対速度に応じて適宜決定すれば良
いものである。なお、中間螺旋羽根４４の全長を螺旋羽
根４２の全長と同長さとし、この螺旋羽根４２の全螺旋
ピッチ間に中間螺旋羽根４４が位置するように構成した
としても、上記構成になる還元鉄排出スクリュ４と同等
の螺旋羽根の摩耗低減効果を得ることができる。しかし
ながら、炉床３の内周側の円周方向速度は外周側の円周
方向速度よりも低速で、螺旋羽根４２だけで十分である
にもかかわらず中間螺旋羽根４４が配設されているので
あるからオーバースペックとなり、還元鉄排出スクリュ
４の製造コストに関して不利になるので好ましくない。

【００３３】以下、上記構成になる回転式炉床炉１なら
びに還元鉄排出スクリュ４の作用態様を説明する。先
ず、回転式炉床炉１の作用態様を説明すると、回転式炉
床炉１の稼働中を通じて炉床３と共に、炉本体２の上に
設けられてなる駆動装置１ａにでチェーン、スプロケッ
ト４１ｄを介して還元鉄排出スクリュ４が回転される。
そして、回転の継続によりこの還元鉄排出スクリュ４が
次第に損耗し、損耗量が予め設定されている規定量にな
ると、補修を行うために還元鉄排出スクリュ４が炉本体
２の断熱ハウジング２ａから抜き出されるが、抜き出し
作業に先立ち、還元鉄排出スクリュ４を抜き出すための
下準備作業が行われる。

【００３４】還元鉄排出スクリュ４の炉床３の内周側の
端部を支持している内側軸受５から給脂配管５１をを取
り外し、内側閉蓋部材８のシールフランジ８２から給脂
配管８２ｂを取り外す。そして、還元鉄排出スクリュ４
の回転軸４１の炉床３の内周側の端部から、この還元鉄
排出スクリュ４の長手方向の位置決めをしているエンド
プレート４１ｂ、スペーサ４１ｃ、内側支持装置７から
取り外した内側軸受５を取り外すと共に、断熱ハウジン
グ２ａからシールカバー８１およびシールフランジ８２
からなる内側閉蓋部材８を取り外して、回転軸４１の炉
床３の内周側の端部をフリー状態にする。

【００３５】そして、エンドプレート４１ｂが取付けら
れていたねじ穴を活用して、回転軸４１の炉床３の内周
側の端面に、内側スクリュ支持装置１０のスクリュ支持
金具１１の先端部を接続することにより、回転軸４１の
内周側の端部をガイドローラ１４，１４により所定高さ
に保持させると共に、スクリュ支持金具１１に図示しな
い冷却水供給および冷却水排水管を接続する。

【００３６】次いで、還元鉄排出スクリュ４の炉床３の
外周側の端部を支持している外側軸受５′から給脂配管
５１を、外側閉蓋部材９のシールフランジ９２から給脂
配管９２ｂを取り外し、外側軸受５′を外側支持装置
７′から取り外す。そして、断熱ハウジング２ａからシ
ールカバー９１およびシールフランジ９２からなる外側
閉蓋部材９を取り外し、スプロケット４１ｄからチェー
ンを取り外して、回転軸４１の炉床３の外周側の端部を
フリー状態にすることにより、炉本体２から還元鉄排出
スクリュ４を抜き出すための下準備作業が終了する。こ
のような下準備作業で内側閉蓋部材８および外側閉蓋部
材９を取り外すことにより、貫通穴２ｂ，２ｂを通して
還元鉄排出スクリュ４を抜き取り得る状態となる。

【００３７】上記のような下準備作業が終了すると、炉
本体２からの還元鉄排出スクリュ４の抜き出し作業が行
われる。即ち、フリー状態になった回転軸４１の炉床３
の外周側の端部を、フックＦにより図示しないワイヤロ
ープを介して吊持しながら、外側スクリュ支持装置２０
の外側ウインチ２２でスクリュ牽引ロープ２３を巻取っ
て還元鉄排出スクリュ４を断熱ハウジング２ａの貫通穴
２ｂ，２ｂを通して抜き出す。そして、抜き出した還元
鉄排出スクリュ４をスクリュ支持台車２１に載置すると
共に、還元鉄排出スクリュ４が載置されたスクリュ支持
台車２１を外側スクリュ支持装置２０の架台上の所定の
補修作業場所まで移動させることにより、還元鉄排出ス
クリュ４の抜き出し作業が終了する。なお、炉本体２か
らの還元鉄排出スクリュ４の抜き出しに際しては、炉本
体２内通過時における還元鉄排出スクリュ４の損傷を少
なくするために、簡易の断熱施工を施して還元鉄排出ス
クリュ４を保護することが好ましい。

【００３８】その後、還元鉄排出スクリュ４の補修作業
を行うと共に、今度は内側スクリュ支持装置１０の内側
ウインチ１２で、還元鉄排出スクリュ４の抜き出しに際
して繰り出されている金具牽引ロープ１３を巻き取っ
て、断熱ハウジング２ａの貫通穴２ｂ，２ｂを通して組
み込み、上記と逆手順により取り外した炉床３の外周側
の各部品および炉床３の内周側の各部品の一部を然るべ
き箇所に取付ける。そして、スクリュ支持金具１１を回
転軸４１の炉床３の内周側の端部から取り外し、内側ウ
インチ１２による金具牽引ロープ１３のさらなる巻取り
によりスクリュ支持金具１１を回転軸４１の炉床３の内
周側の端部から離反する方向に退避させた後に、エンド
プレート４１ｂ、スペーサ４１ｃ、内側軸受５を取付け
ると共に、内側軸受５に給脂配管５１を、また内側閉蓋
部材８のシールフランジ８２に給脂配管８２ｂをそれぞ
れ取付けことにより復旧作業が終了する。

【００３９】従って、本実施の形態に係る回転式炉床炉
１によれば、従来例のように、炉体屋根の還元鉄排出ス
クリュの投影面積分に相当する部分を取り外す必要がな
く、貫通穴２ｂ，２ｂの開口面積が還元鉄排出スクリュ
の投影面積分よりも小さいので、大がかりな防熱対策を
する必要がない。さらに、設備のレイアウトの関係上、
上方位置に原料ビン等の設備が配設されていても、還元
鉄排出スクリュ４を横方向に抜き出し、また横方向から
組み込むのであるから、設備間の取り合いの如何にかか
わらず、従来例よりも遙に短時間のうちに、しかも小労
力で炉本体２から還元鉄排出スクリュ４を取り外し、ま
た炉本体２に還元鉄排出スクリュ４を組み込むことがで
き、還元鉄排出スクリュ４のメインテナンスコストの削
減に大いに寄与することができるという多大な効果があ
る。

【００４０】次に、本実施の形態に係る回転式炉床炉の
還元鉄排出スクリュ４の作用態様を説明すると、この還
元鉄排出スクリュ４では、その回転軸４１の外周面に耐
火物層４３が形成されていて、この耐火物層４３の温度
は、稼働中において水冷され続ける回転軸４１の外周面
の温度よりも高温に維持され続け、腐食性ガスの凝集が
抑制されるのに加えて、例え腐食性ガスが凝集したとし
ても、この回転軸４１の外周面への腐食性ガスの接触が
防止されるから、この回転軸４１の腐食の進行が効果的
に抑制される。

【００４１】また、この還元鉄排出スクリュ４の螺旋羽
根４２の先端面に設けた長溝４５は硬化肉盛層４６によ
り埋め込まれており、先端部および両側面が硬化肉盛層
により覆われている従来例に係るスクリュ羽根のよう
に、スクリュ羽根の先端部の側面の母材と肉盛部との間
に生じるアンダーカットのような溶接欠陥が生じるよう
なことがなく、溶接欠陥による螺旋羽根の欠損が防止さ
れる。

【００４２】また、還元鉄排出スクリュ４の回転軸４１
の排出口３ａ側の外周面であって、かつ螺旋羽根４２の
螺旋ピッチの間に、この螺旋羽根４２の全長の１／３の
長さの中間螺旋羽根４４が周設されていて、螺旋羽根を
すり抜けさせることなく炉床３の上面上の還元鉄を排出
口３ａの方向に移動させ得て、しかもこの還元鉄排出ス
クリュ４を低速回転にすることができるから、螺旋羽根
４２、中間螺旋羽根４４の摩耗が少なくなり、螺旋羽根
４２、中間螺旋羽根４４の寿命が、従来例よりも大幅に
延長される。さらに、還元鉄排出スクリュ４に外嵌され
てなる軸受は、緩衝部材６を介して支持されていて、還
元鉄排出スクリュ４の軸心と炉床３の表面との間の距離
が多少変化したとしても、この還元鉄排出スクリュ４の
螺旋羽根４２の先端面の炉床３の表面への接触圧力が所
定接触圧力以下に保持されるから、螺旋羽根の摩耗の抑
制に大いに寄与することができる。

【００４３】従って、本発明の実施の形態に係る回転式
炉床炉の還元鉄排出スクリュ４によれば、外周面への耐
火物層４３の形成による腐食ガスによる回転軸４１の腐
食防止効果、螺旋羽根４２の先端面に設けた長溝４５の
硬化肉盛層４６での埋め込みによる欠損防止効果、回転
軸４１の排出口３ａ側の外周面であって、かつ螺旋羽根
４２の螺旋ピッチの間への中間螺旋羽根４４の周設によ
る回転数の低減による螺旋羽根の摩耗の抑制効果、緩衝
部材６支持による螺旋羽根４２の先端面の炉床３の表面
への接触圧力の増大防止効果との相乗効果により、還元
鉄排出スクリュ４の寿命が、従来例よりも大幅に延長さ
れ、還元鉄排出スクリュ４の補修頻度が少なくなる。そ
の結果、回転式炉床炉１の稼働率が大幅に向上し、還元
鉄のコスト低減に対して大いに寄与することができると
いう極めて優れた効果を奏することができる。なお、還
元鉄排出スクリュ４に対して、上記のうちのいずれか一
つの手段が講じられているだけでも、それなりに還元鉄
排出スクリュ４の寿命を延長させることが可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項１
に係る回転式炉床炉では、内側閉蓋部材と外側閉蓋部材
とを着脱し、そして内側スクリュ支持装置および外側ス
クリュ支持装置により還元鉄排出スクリュを支持して、
この還元鉄排出スクリュを炉本体から貫通穴を通して横
方向に抜き出すことができ、逆に横方向から貫通穴を通
して炉本体に組み込むことができる。

【００４５】従って、本実施の形態に係る回転式炉床炉
によれば、従来例のように、少なくとも還元鉄排出スク
リュの投影面積分だけ炉体屋根を取り外す必要がなく、
貫通穴の開口面積が小さいので、大がかりな防熱対策を
する必要がなく、また設備のレイアウトの関係上、上方
位置に原料ビン等の設備が配設されいても、上記のとお
り、還元鉄排出スクリュを横方向に抜き出すのであるか
ら、設備間の取り合いの如何にかかわらず、従来例より
も遙に短時間のうちに、しかも小労力で還元鉄排出スク
リュを取り外すことができ、還元鉄排出スクリュのメイ
ンテナンスコストの削減に大いに寄与することができる
という多大な効果がある。

【００４６】本発明の請求項２に係る回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュによれば、この還元鉄排出スクリュの
回転軸の外周面に耐火物層が形成されていて、この耐火
物層の温度は、稼働中において水冷され続ける回転軸の
外周面の温度よりも高温に維持され続け、腐食性ガスの
凝集が抑制されるのに加えて、例え腐食性ガスが凝集し
たとしても、この回転軸の外周面への腐食性ガスの接触
が防止されるから、この回転軸の腐食の進行が抑制さ
れ、回転軸の寿命の大幅な延長が可能になるという効果
がある。

【００４７】本発明の請求項３に係る回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュによれば、この還元鉄排出スクリュ４
螺旋羽根の先端面に設けた長溝は硬化肉盛層により埋め
込まれており、先端部および両側面が硬化肉盛層により
覆われている従来例に係るスクリュ羽根のように、スク
リュ羽根の先端部の側面の母材と肉盛部との間に生じる
アンダーカットのような溶接欠陥が生じるようなことが
ないから、溶接欠陥による螺旋羽根の欠損を防止するこ
とができるという効果がある。

【００４８】本発明の請求項４に係る回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュによれば、螺旋羽根の前記炉床の外周
側の条数が、この炉床の内周側の条数よりも多くなって
いて、炉床の外周側の上面で高速移動している還元鉄を
螺旋羽根をすり抜けさせることなく排出口の方向に移動
させ得て、しかもこの還元鉄排出スクリュを低速回転に
することができ、螺旋羽根の摩耗が少なくなるから、螺
旋羽根の寿命が、従来例よりも大幅に延長されるという
効果がある。

【００４９】本発明の請求項５に係る回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュによれば、還元鉄排出スクリュは、緩
衝部材を介して支持されていて、還元鉄排出スクリュの
軸心と炉床の表面との間の距離が多少変化したとして
も、この還元鉄排出スクリュの螺旋羽根の先端面の炉床
の表面への接触圧力が所定接触圧力以下に保持されるか
ら、螺旋羽根の摩耗の抑制に大いに寄与することができ
る。

【００５０】さらに、本発明の請求項２乃至５に係る回
転式炉床炉の還元鉄排出スクリュによれば、外周面への
耐火物層の形成による腐食ガスによる回転軸の腐食防止
効果、螺旋羽根の先端面の長溝の硬化肉盛層での埋め込
みによる欠損防止効果、排出口側の螺旋羽根の条数増に
よる回転数の低減による螺旋羽根の摩耗の抑制効果、緩
衝部材支持による螺旋羽根の先端面の炉床の表面への接
触圧力の増大防止効果との相乗効果により、還元鉄排出
スクリュの寿命が、従来例よりも大幅に延長され、還元
鉄排出スクリュの補修頻度が少なくなる結果、回転式炉
床炉の稼働率が大幅に向上し、還元鉄のコスト低減に対
して大いに寄与することができるという極めて優れた効
果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係り、回転式炉床炉の還
元鉄排出スクリュ配設位置における断面構成説明図であ
る。

【図２】図１のＡ部詳細図である。

【図３】図１のＢ部詳細図である。

【図４】図１のＣ部詳細図である。

【図５】本発明の実施の形態に係り、還元鉄排出スクリ
ュの回転軸の断面図である。

【図６】本発明の実施の形態に係り、螺旋羽根の断面図
である。

【図７】本発明の実施例に係り、還元鉄排出スクリュの
側面構成説明図である。

【符号の説明】

１…回転式炉床炉，１ａ…駆動装置，２…炉本体，２ａ
…断熱ハウジング，２ｂ…貫通穴，３…炉床，３ａ…排
出口，４…還元鉄排出スクリュ，４ａ…スイベルジョイ
ント，４ｂ…冷却水流入管，４ｂ…冷却水排水管，４１
…回転軸，４１ａ…冷却水通路，４１ｂ…エンドプレー
ト，４１ｃ…スペーサ，４１ｄ…スプロケット，４２…
螺旋羽根，４３…耐火物層，４４…中間螺旋羽根，４５
…長溝，４６…硬化肉盛層，５…内側軸受，５′…外側
軸受，５１…給脂配管，６…緩衝部材，７…内側支持装
置，７′…外側支持装置，８…内側閉蓋部材，８１…シ
ールカバー，８２…シールフランジ，８２ａ…油脂室，
８２ｂ…給脂配管，９…外側閉蓋部材，９１…シールカ
バー，９２…シールフランジ，９２ａ…油脂室，９２ｂ
…給脂配管，１０…内側スクリュ支持装置，１１…スク
リュ支持金具，１２…内側ウインチ，１３…金具牽引ロ
ープ，１４…ガイドローラ，２０…外側スクリュ支持装
置，２１…スクリュ支持台車，２２…外側ウインチ，２
３…スクリュ牽引ロープ，２４…ガイドレール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅木 隆夫 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内 Ｆターム(参考） 4K012 DE02 DE03 DE06 DE08 4K050 AA00 BA02 CA09 CA10 CB01 CF14 CG22 4K055 DA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の支持装置により回転軸の軸端を介
   して回転可能に支持され、前記回転軸の軸端部が炉本体
   の一方側と他方側の両側壁に設けられた貫通穴を貫通す
   ると共に、前記回転軸の外周面に、回転する炉床の外周
   側に設けられた排出口から、この炉床上の還元鉄を炉本
   体外へ排出させる螺旋羽根を有する還元鉄排出スクリュ
   を備えた回転式炉床炉において、前記両側壁の貫通穴が
   前記還元鉄排出スクリュの螺旋羽根が通り抜け得る寸法
   に設定され、この貫通穴が前記回転軸の軸端に取り外し
   自在に外装された閉蓋部材により閉蓋され、前記炉床の
   内周側の外方位置に、往復動可能であって、かつ先端が
   前記回転軸の軸端に着脱自在に連結されるスクリュ支持
   金具およびこのスクリュ支持金具を炉本体外方側に牽引
   する金具牽引手段を備えた内側スクリュ支持装置が設け
   られると共に、前記炉床の外周側の外方位置に、前記還
   元鉄排出スクリュを炉本体外に抜出すスクリュ牽引手段
   および抜出された還元鉄排出スクリュを支持する往復動
   自在なスクリュ支持台車を備えた外側スクリュ支持装置
   が設けられてなることを特徴とする回転式炉床炉。
2. 【請求項２】 冷却水の通水により内部が冷却される回
   転軸の外周面に螺旋羽根が周設されてなり、回転する炉
   床の外周側に設けられた排出口から、この炉床上の還元
   鉄を炉本体外へ排出させる回転式炉床炉の還元鉄排出ス
   クリュにおいて、前記回転軸の外周面に耐火物層を形成
   させたことを特徴とする回転式炉床炉の還元鉄排出スク
   リュ。
3. 【請求項３】 前記螺旋羽根の先端面に、この螺旋羽根
   の肉厚幅よりも小幅の長溝を設け、この長溝を硬化肉盛
   層により埋めたことを特徴とする請求項２に記載の回転
   式炉床炉の還元鉄排出スクリュ。
4. 【請求項４】 前記螺旋羽根の前記炉床の外周側の条数
   を、この炉床の内周側の条数よりも多くしたことを特徴
   とする請求項２または３のうちの何れか一つの項に記載
   の回転式炉床炉の還元鉄排出スクリュ。
5. 【請求項５】 前記回転軸の軸端部を、緩衝部材を介し
   て支持装置により昇降、かつ所定高さに保持し得るよう
   に支持したことを特徴とする請求項２，３または４のう
   ちの何れか一つの項に記載の回転式炉床炉の還元鉄排出
   スクリュ。