JP2017533402A - 溶解装置及び溶解方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、供給シャフト（１３、１３ａ）と傾斜装置（４）とを含む溶解装置に関し、傾斜装置により、炉容器カバー（１０）を備える炉容器（１）が傾斜軸（５ａ）を中心として異なる傾斜位置に傾斜可能であり、炉容器封止領域が、凸状円筒炉棚断面形状面として形成され、供給シャフト（１３、１３ａ）のシャフト封止領域が、相補の凹状円筒炉棚断面封止形状面として形成され、供給シャフト（１３、１３ａ）と炉容器（１）との移行領域が、炉容器（１）のすべての傾斜位置において少なくとも実質的に封止されるように、上記２つの封止領域の封止面の部分が、傾斜装置（４）の異なった傾斜位置において互いに相対して配置される。また、本発明は、溶解方法に関し、装入原料（３９、４０、４１）を有するバンカーコンテナ（１７、１７ａ）が供給シャフト（１３、１３ａ）の前方で供給側に配置され、本発明のさらなる過程で、装入原料（３９、４０、４１）は、炉ガスによりバンカーコンテナ（１７）内で予熱され、バンカーコンテナ（１７、１７ａ）から供給シャフト（１３）内へのこの装入原料（３９、４０、４１）のさらなる転送後、この装入原料（３９、４０、４１）は、炉ガスにより供給シャフト（１３）においてさらに予熱される。

Description

本発明は、請求項１の前提部に従う溶解装置と、請求項１６の前提部に従う溶解方法とに関する。

特許文献１に開示され本発明の発明者により開発された溶解装置は、炉容器と、装入原料供給装置とを含み、装入原料供給装置は、装入原料予熱装置として実現される装入原料シャフトを含み、装入原料予熱装置は、装入原料供給シャフト内の装入原料を炉ガスにより予熱するように構成される。装入原料は、溶解サイクルにおいて溶解される。各溶解サイクルは、出湯（溶湯の流し込み）までに何回かのチャージによる供給を含む。個々のチャージは、装入原料供給シャフトを通って炉容器に入る。例えば、炉容器内で１回目のチャージが溶解されている間、２回目のチャージがまず装入原料供給シャフトに注入されそこで予熱される。上記溶解装置の欠点は、次の溶解サイクルの１回目のチャージが出湯の妨げとなるため、前の溶解サイクルの出湯がなされる前に、次の溶解サイクルに関連付けられる１回目のチャージを炉ガスで予熱できないことである。これによりエネルギーの使用が不効率となる。

上記欠点を解消するために、特許文献２に開示され、やはり本発明の発明者により開発された最近の溶解装置においては、遮断要素が使用される。遮断要素のために、次の溶解サイクルに関連付けられる１回目のチャージは、装入原料供給シャフトにすでに注入されており、前の溶解サイクルの出湯がなされる前に炉ガスにより予熱することができ、遮断要素は、次の溶解サイクルの１回目のチャージが出湯中に炉容器に滑り落ち、出湯を妨げることを防ぐ。一般的に、遮断要素に対して水冷が使用される。上記溶解装置の欠点は、上記水冷に大量のエネルギが必要となることである。遮断要素はさらに熱応力に曝され、落下する装入原料により損傷を受ける可能性がある。また、特許文献３は、これに関連する問題を軽減する遮断要素を開示する。しかしながら、上記遮断要素も水冷のために大量のエネルギを必要とする。

特許文献４は、装入原料予熱装置として実現されるのではない装入原料供給シャフトを含むが、装入原料予熱装置として実現される装入原料バンカーを含む溶解装置を開示する。上記溶解装置は、遮断要素を必要としない。装入原料供給シャフトにおいて予熱は行われない。装入原料バンカー内の装入原料を予熱するのに用いられる炉ガスは、装入原料バンカーに到達するときにほとんど冷めていない。このため、装入原料バンカーが水冷付きで実現される。上記冷却は、大量のエネルギを必要とする。

また、炉ガスは、装入原料バンカーから出るときでもまだ高温である。炉ガスの熱エネルギを用いて装入原料を予熱するために、さらなる装入原料予熱装置が必要であるが、さらなる構造の費用が必要となる。

特許文献５は、炉容器と装入原料供給装置とを有する溶解装置を開示し、装入原料供給装置は、装入原料シャフトと装入原料バンカーとを含み、装入原料シャフトは、装入原料予熱装置として実現され、装入原料予熱装置は、装入原料供給シャフト内の装入原料を炉ガスにより予熱するように構成される。この溶解装置はさらに、炉ガスが制御不能に環境に伝わることがほとんどないように実現される。また、この溶解装置は遮断要素を必要としない。装入原料シャフトは、単に重力によるのではなく、装入原料が装入原料シャフトから炉容器内へ入るような態様で実現及び配置される。装入原料を装入原料シャフトから炉容器内へ移すためにスライダーが設けられる。装入原料バンカーは、水平駆動可能な隔壁により装入原料シャフトから分離される。上記隔壁は、装入原料を装入原料バンカーから装入原料シャフト内へ搬送する水平駆動可能なスライダーと共に駆動される。この場合、隔壁自体が装入原料シャフト内へ移動し、装入原料カラムが装入原料シャフト内に十分落ちるまで戻ることができず、その後ようやく、さらなるチャージを装入原料バンカー内に注入し、装入原料シャフトへ転送され、そこで予熱することができる。従って、隔壁を戻すまでにかかる時間は、さらなるチャージの加熱のために利用できない。実際には、隔壁はすぐに破損するので、装入原料バンカーに積載されるときに、炉ガスが破損した隔壁を通って制御不能に漏れ出ることがわかっている。

炉容器を異なった枢動位置に枢動させるために枢動装置を有する溶解装置が特許文献６に開示される。炉容器は、炉容器開口部を有する。供給シャフトは、シャフト開口部を有する。溶解装置の溶解作業の際、装入原料は、シャフト開口部を通り供給シャフトから、そして炉容器開口部を通り炉容器内へ滑り落ちる。スラグ又は溶湯を排出するとき、炉容器は枢動装置により枢動されなければならない。しかしながら、この目的のためにはまず供給シャフトを持ち上げ側方へ移動させる必要がある。これにより開口部が生じ、これを介して炉ガスが逃げたり空気が吸い込まれたりして、熱エネルギの損失が生じる。

ＤＥ３４２１４８５ ＤＥ３９４０５５８ ＥＰ０９７１１９３ ＤＥ２０２０１００１６８５１ ＷＯ２０１２／０６２２５４ ＤＥ３９０６６５３

本発明の根底をなす目的は、特にエネルギ効率の良い溶解装置及び溶解方法を創出することである。

本発明の根底をなす目的は、請求項１の特徴部の特徴を備える溶解装置と、請求項１６の特徴部の特徴を備える溶解方法とにより達成される。

本発明は、炉容器を異なった傾斜位置に傾斜させるために傾斜装置を有する溶解装置に関し、炉容器は、炉容器開口部を囲む封止面を備える炉容器封止領域を有し、炉容器と関連付けられる供給シャフトは、供給シャフトのシャフト開口部を囲む相補の封止面を備えるシャフト封止領域を有し、該封止面は、傾斜装置の異なった傾斜位置で、該相補の封止面に対向して位置する。広範囲に接する封止面により炉ガスの望ましくない流出が少なくとも広範に防がれることにより、熱エネルギの損失が低減する。空気の望ましくない吸入及びその空気が結果的に加熱されることが防がれることによっても、熱エネルギの損失は低減する。その結果、溶解装置のエネルギ効率が向上する。また、溶解装置が配置されている室内の空気の質が改善される。

好ましい実施形態では、炉容器封止領域の封止面は、凸状の円筒面部分形状面であり、シャフト封止領域の相補の封止面は、相補の凹状の円筒面部分形状外形を含む。円筒面部分形状面とは、本発明に関しては、（仮想の）円筒面上にある面である。円筒面部分形状面又は外形が存在する円筒の軸は、好ましくは、傾斜装置が傾斜する回転軸と一致し、好ましくは、少なくとも１つの回転継手が回転軸上に位置する。供給シャフトの相補の封止面は、好ましくは、両側に２つの封止要素を含み、これらの２つの封止要素は、傾斜位置では炉容器封止領域の封止面を超えて突出する。

本発明の前出の実現例と独立して使用可能である別の好ましい実施形態では、供給装置の上流に位置する装入原料バンカーは、供給開口部閉鎖要素を備える供給開口部と、積載開口部閉鎖要素を備える積載開口部とを含む。装入原料シャフトは、好ましくは、供給開口部により装入原料バンカーに接続される。装入原料は、好ましくは、積載開口部を介して装入原料バンカーに積載される。装入原料バンカーの充填時には積載開口部が開いており、供給開口部閉鎖要素は、炉ガスが供給シャフトから流出して装入原料バンカーに流入するのを防ぎ、さらに積載開口部に流れるのを防ぐ。供給開口部が開いているときに装入原料バンカーが充填されると、供給開口部閉鎖要素は、炉ガスが積載開口部を介して装入原料バンカーから流出するのを防ぐ。積載開口部閉鎖要素及び供給開口部閉鎖要素は、空気が外側から吸入されるのも防ぐ。炉ガスの望ましくない流出を防ぐことにより熱エネルギの損失が低減される。望ましくない方法での空気の吸入やこの空気が結果的に加熱されることを防ぐことにより、熱エネルギの損失が低減される。その結果、溶解装置のエネルギ効率がさらに向上する。また、溶解装置が配置されている室内の空気の質が改善される。

供給開口部閉鎖要素は、好ましくは、供給開口部を開くために装入原料シャフトの外側領域に変位可能、移動可能、又は駆動可能である。装入原料シャフト内に位置する装入原料が、供給開口部閉鎖要素による供給開口部の閉鎖を妨げないので、供給開口部は適時に閉じることができ、その後さらなるチャージがそこで予熱されるために、装入原料バンカーに適時に注入される。ガイド手段が好ましくは設けられ、該ガイド手段に沿って供給開口部閉鎖要素は変位可能、移動可能、又は駆動可能である。供給開口部閉鎖要素は、好ましくは、垂直に駆動可能である。従って、供給開口部閉鎖要素の移動方向は、好ましくは、垂直成分を有し、該垂直成分は、好ましくは、移動方向の水平成分よりも大きい。好ましくは、ガイド手段に沿って供給開口部閉鎖要素を駆動するために、駆動装置が設けられる。供給開口部閉鎖要素は、好ましくは、水平に駆動可能である。従って、供給開口部閉鎖要素の移動方向は、好ましくは、水平成分を有し、該水平成分は、好ましくは、移動方向の垂直成分よりも大きい。好ましくは、ガイド手段に沿って供給開口部閉鎖要素を駆動するために、駆動装置が設けられる。

装入原料バンカーは、供給開口部より上方で供給シャフトに通じており、有利な実現例では、排気口が設けられる。例えばガス流路により上記排気口を通して、炉ガスが排気される。この目的のため、供給シャフトの供給開口部は、閉鎖要素により閉じられなければならない。供給シャフトを通って排気口に流れる炉ガスは、意図したとおりに、供給シャフトに受容される装入原料を予熱の意味で加熱する。

さらに別の好ましい実施形態では、装入原料バンカーは、さらなる排気口を含む。特に、積載開口部が積載開口部閉鎖要素により閉じられ、供給開口部が開いていることで炉ガスが供給シャフトから装入原料バンカーに流入できる場合、炉ガスは排気口を介して装入原料バンカーから排気される。好ましくは、ガス流路がさらなる排気口に通じている。吸気装置が、炉ガスをガス流路を介して排気する。上記吸気装置は、前述の吸気装置と同一であってもよい。さらなる排気口は、好ましくは、装入原料バンカーのうち供給シャフトの供給開口部から遠い方の端部に配置される。

最後に挙げた好ましい実施形態のさらなる発展例では、ガス流路が上記排気口に通じ、該ガス流路は、装入原料バンカーのバンカーコンテナの床の下から、バンカーコンテナの回転軸に位置する管継手まで延在する流路部を含む。これにより、流路部を通した炉ガスの抽出がバンカーコンテナの枢動性を損なわないようにする。好ましくは、炉ガスを転送するために、さらなる流路部が管継手に通じている。流路部は、好ましくは、管として実現される。本発明に関しては、管継手とは、少なくとも２本の管等の間の連結流体接続をもたらす装置である。有利な方法では、上記さらなる発展例は、最小限の管継手と管部とで構成される。

本発明の前述の設計とは独立して使用可能であるさらに別の好ましい実施形態では、送風機を備えた炉ガス抑制装置が設けられる。該送風機は、好ましくは、２つの領域の間の通路に設けられ、少なくとも、気体、好ましくは空気中を通路の断面に沿って送風機が送風することにより、これらの領域のうちの一方から領域の他方へ炉ガスが流れるのを遮るか妨げる。その結果、溶解装置が配置されている室内の空気の質を改善することができる。該炉ガス抑制装置により、特に装入原料により損傷が生じ得る領域において機械的な閉鎖要素を不要にすることができる。この場合、炉ガス抑制装置は、好ましくは、通路の上部において枢動可能であるように取付けられ、炉ガス抑制装置は、好ましくは、上下に枢動可能である。炉ガス抑制装置は、好ましくは、隔壁を含む。前記隔壁は、通路の上部を遮断することで、一般的に装入原料のみが見出される通路の下部において気体又は空気中に送風することにより炉ガスの流れを抑制するだけでよくなる。この代わりに、炉ガス抑制装置を上下に駆動するために駆動装置を設けてもよい。

最後に挙げた実施形態のさらなる発展例では、炉ガス抑制装置は、装入原料供給シャフトに設けられる。炉ガス抑制装置は、装入原料供給シャフトから、炉ガスが漏出し得るバンカーコンテナへの炉ガスの流れを抑制する。炉ガス抑制装置は、好ましくは、炉ガスが装入原料供給シャフトの排気口を介して吸入されるように、装入原料供給シャフトの排気口の下流に設けられる。

本発明の前述の実現例とは独立して使用可能であるさらに別の好ましい実施形態では、追加の装入原料コンテナを積載位置から荷下ろし位置へ、及びその逆に枢動するために、追加の装入原料コンテナのための枢動装置が設けられ、該枢動装置は、追加の装入原料コンテナを両側で保持するために２本の支持アームを含む。閉鎖可能な荷下ろし開口部が、好ましくは、追加の装入原料コンテナの床上に配置されている。枢動装置は、とりわけスペースの制約のために用いることができる。

本発明はさらに、炉容器と装入原料供給装置とを有する溶解装置に関し、装入原料供給装置は、装入原料シャフトと装入原料バンカーとを含み、装入原料シャフトは装入原料予熱装置として実現され、装入原料予熱装置は、装入原料供給シャフト内の装入原料を炉ガスにより予熱するように構成され、装入原料バンカーは、さらなる装入原料予熱装置として実現され、さらなる装入原料予熱装置は、装入原料バンカー内の装入原料を炉ガスにより予熱するように構成される。本発明に関して、装入原料予熱装置は、装入原料供給シャフトが、例えば、炉ガスを排気する吸気装置により生じる圧力差のために、炉ガスが炉容器から流出する空間を有する場合、炉ガス（溶解容器内部からの気体）により供給シャフト内の装入原料を予熱するように構成され、上記空間は、通常の溶解作業中、少なくとも１分間、好ましくは５分間、さらに好ましくは１０分間の実質的な時間の間、装入原料のチャージをさらに収容する。装入原料は、そこに収容されながら該空間中を移動できる。該空間は、例えば、特定の寸法決めのために、通常の溶解作業中のかなりの時間の間、装入原料を収容するのに適している。例えば、溶解容器及び／又は供給シャフトの形状、実現化、又は寸法決めにより、供給シャフトに装入原料のカラムが生じ得る。同様に、本発明に関して、該さらなる装入原料予熱装置は、装入原料バンカーが、例えば、炉ガスを排気する吸気装置により生じる圧力差のために炉ガスが炉容器から流れるさらなる空間を含む場合、炉ガス（溶解容器内部からの気体）により装入原料バンカー内の装入原料を予熱するように構成され、上記さらなる空間は、通常の溶解作業中、少なくとも１分間、好ましくは５分間、さらに好ましくは１０分間の実質的な時間の間、装入原料のチャージを収容する。装入原料シャフトは、好ましくは、装入原料が装入原料シャフトから炉容器内へ重力により送られるような方法で実現及び／又は設置されるので、装入原料を装入原料シャフトから炉容器内へ搬送するのにさらなる装置を必要としない。これは、特に、装入原料シャフトの傾斜して上向きに尖った壁内面と、炉容器上部における、装入原料シャフトから炉容器への通路の位置を実現することにより達成可能である。

装入原料予熱装置として実現される供給シャフトを、装入原料予熱装置として実現される装入原料バンカーと組み合わせることで、供給シャフトから装入原料バンカーへ流れる炉ガスがかなり冷めるという効果がある。結果的に、装入原料バンカーは、エネルギを使用してしまう冷却装置を含まなくてよくなる、或いはほとんど含まなくてよくなる。炉ガスは装入原料バンカーから流出したとき、さらにより一層冷却されているので、炉ガスから熱エネルギを引き出し、結果としてエネルギの無駄を回避するためのさらなる予熱装置が必要でなくなる。従って、この組み合わせは相乗効果を奏する。この溶解方法で必要とされるエネルギのうちおよそ５％が、水冷遮断要素を省くことで節約される。

その実現例が独立して使用可能である有効な請求項１０に従えば、バンカーをプラットフォーム上に配置して台車により傾斜装置まで移動するように駆動可能にし、それにより、バンカーのバンカーコンテナを溶解装置の供給シャフトに空けることが可能になる。この利点は、バンカーに挿入可能な装入原料を有するバンカーコンテナを、プラットフォームの高さより上になる分だけ持ち上げるだけで、バンカーコンテナをバンカーに挿入するか空けるのが可能になることである。換言すれば、これは、例えば供給シャフトの供給開口部より上の高さまでバンカーコンテナを持ち上げなくてすみ、一般的に既存のクレーンを用いて溶解装置に供給できることを意味する。バンカーを供給シャフトの供給開口部より上の高さまで持ち上げることを可能にする新たな又は追加のクレーンを購入しなくてすむ。また、これに対応して、例えば、本発明に従う溶解装置を受容するために既存の建造物の高さを高くする必要がないので、本発明に従う溶解装置を既存の建造物内に設置することができる。

上記解決手段のさらなる有利な発展例に従えば、空にするために供給シャフトの供給開口部まで移動してしまっているバンカーに加えて、さらなるバンカーがプラットフォーム上の同じレール装置上に配置されるように、プラットフォームが実現されるので、最初のバンカーが空になると、この最初のバンカーを側方に移動させ、さらなるバンカーを台車により供給シャフトの供給開口部までプラットフォームを走行させ空にすることができる。上記実現例の場合、これは、積載開口部を介して後で提供されるバンカーコンテナの装入原料を上記バンカーに充填するために、空になったバンカーより上に、後で設けられるバンカーコンテナを持ち上げる必要がないことを意味する。従って、この場合、クレーンは、後で提供されるバンカーコンテナをプラットフォームの上方に持ち上げるだけでよく、プラットフォーム上にすでに配置されているさらなるバンカーより上にまで持ち上げる必要はない。その結果、本発明に従う溶解装置は、低い高さに設計されたクレーンと共に使用できるというよりは、高さの低い建物にも使用できる。

また本発明の有利なさらなる発展例では、プラットフォームには、さらなるバンカーコンテナのための自身の昇降装置をさらに設けてもよい。この場合も、クレーンにより後で設けられるさらなるバンカーコンテナは、プラットフォームのレール装置上に設置できる高さまで持ち上げるだけでよく、後で提供されるバンカーコンテナは、プラットフォームに関連付けられる昇降装置により持ち上げられ、空になったバンカーまで移動させ、供給シャフトに中身を空けられたバンカーのバンカーコンテナに、後で提供されるバンカーコンテナの中身を空けるようにする。上記解決手段により、既存のクレーンを用いて溶解装置に供給可能になり、加えて、高い建造物も必要としない。

さらなる有利な設計では、上記昇降装置は、該昇降装置により、後で提供されるバンカーコンテナが昇降装置により枢動可能であるようにさらに設計される。この利点は、後で提供されるバンカー又はバンカーコンテナを、供給シャフトまで移動してしまっているバンカーに対して横方向に、即ち長手方向ではなく、プラットフォーム上に配置できることであるが、横方向では、上記設計の場合は、短いプラットフォームを使用でき、また溶解装置に必要なスペースもこれに応じて減少する。

代替の設計では、上記昇降装置は、バンカー又はバンカーコンテナを降ろすためにプラットフォームに組み込まれないで、該プラットフォームの隣に並んで配置されるので、後で提供されるバンカー又はバンカーコンテナは、空にするために供給シャフトまで移動してしまっているバンカーの後ろに置かれるのではなく、既に配置されているバンカーの隣に置かれ、従って上記実現例の場合には、必要なスペースは減少する。

本発明はさらに、炉容器と装入原料供給装置とを有する溶解装置により行われる溶解方法に関し、装入原料供給装置は、供給シャフトと、バンカーコンテナを備える装入原料バンカーとを有し、上記方法は以下の工程を含む。

バンカーコンテナ内の装入原料を炉ガスにより予熱する工程と、装入原料をバンカーコンテナから供給シャフトに転送する工程と、供給シャフト内の装入原料を炉ガスにより予熱する工程。

本発明に関し、装入原料を炉ガスにより予熱する工程とは、通常の溶解作業中、少なくとも１分間、好ましくは５分間、さらに好ましくは少なくとも１０分間の実質的な時間の間、装入原料が炉ガスに曝されることを意味する。従って、供給シャフト内の装入原料の炉ガスによる予熱は、少なくとも１分間、好ましくは５分間、さらに好ましくは少なくとも１０分間の間続く。装入原料バンカー内の装入原料の炉ガスによる予熱の際、装入原料は装入原料バンカー内で移動できる。従って、供給シャフト内の装入原料の炉ガスによる予熱は、少なくとも１分間、好ましくは５分間、さらに好ましくは１０分間の間続く。供給シャフト内の装入原料の炉ガスによる予熱の際、装入原料は供給シャフト内で移動できる。

好ましい実施形態では、該溶解方法は、装入原料の数回のチャージを含み、装入原料の数回のチャージのうち一回につき、以下の工程が順次行われる。

積載開口部を介してバンカーコンテナにチャージを注入する工程と、積載開口部を閉じる工程と、供給開口部を開く工程と、バンカーコンテナ内のチャージを炉ガスにより予熱する工程と、バンカーコンテナから供給シャフトにチャージを転送する工程と、供給シャフト内のチャージを炉ガスにより予熱する工程。

供給シャフトでの予熱は、必ずしも各チャージごとに行われてなくてもよい。例えば、１回目のチャージは供給シャフトを通って滑るので、供給シャフトでの予熱は、溶解サイクルの１回目のチャージでは省略できる。個々のプロセス工程の詳細は、この場合、チャージ毎に異なってもよい。例えば、供給シャフトにおける装入原料により３回目のチャージが供給シャフトへ滑るのを妨げるので、３回目のチャージの転送は１回目のチャージの転送よりもはるかに長く続く。その時バンカーコンテナでの予熱もより長く続く。供給開口部は、好ましくは、供給開口部閉鎖要素を変位、移動、又は駆動することにより開閉され、供給開口部閉鎖要素は、供給開口部が開いている間、装入原料シャフトの外側の領域に変位、移動、又は駆動される。その時装入原料シャフト内にある装入原料は、供給開口部閉鎖要素による供給開口部の閉鎖を妨げないので、供給開口部を適時に閉め、さらなるチャージを装入原料バンカーに適時に充填しそこで予熱することができる。

代替の好ましい実施形態では、該溶解方法は、装入原料の数回のチャージを含み、装入原料の数回のチャージのうち一回につき、以下の工程を順次行う。

炉ガスのバンカーコンテナへの侵入を炉ガス抑制装置により抑制しながら、積載開口部を介してバンカーコンテナにチャージを注入する工程と、積載開口部を閉める工程と、バンカーコンテナ内のチャージを炉ガスにより予熱する工程と、チャージをバンカーコンテナから供給シャフトへ転送する工程と、供給シャフト内のチャージを炉ガスにより予熱する工程。

最後の２つの好ましい実施形態のさらなる発展例では、供給シャフトにチャージを転送するためにバンカーコンテナを傾斜させる。この代わりに、装入原料をバンカーコンテナから供給シャフトへ転送するためにスライダーを設けてもよい。

本発明を、図面を参照して以下により詳細に説明する。

溶解位置にある第１の実施形態に従う溶解装置の斜視図である。 出湯位置にある溶解装置の斜視図である。 出湯位置にある溶解装置の断面図である。 スラグ除去位置にある第１の実施形態に従う溶解装置の斜視図である。 スラグ除去位置にある第１の実施形態に従う溶解装置の断面図である。 保守位置にある第１の実施形態に従う溶解装置の斜視図である。 保守位置にある第１の実施形態に従う溶解装置の断面図である。 バンカーを傾斜させた、保守位置にある第１の実施形態に従う溶解装置の斜視図である。 第１の実施形態に従う溶解装置の正面図である。 第１の実施形態に従う溶解装置の側面図である。 第１の実施形態に従う溶解装置の背面図である。 第１の実施形態に従う溶解装置のさらなる側面図である。 第１の実施形態に従う溶解装置の上面図である。 溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第１の断面図である。 溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第２の断面図である。 溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第３の断面図である。 溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第４の断面図である。 溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第５の断面図である。 溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第６の断面図である。 第２の実施形態に従う溶解装置の供給シャフトの第１の断面図である。 第２の実施形態に従う溶解装置の供給シャフトの第２の断面図である。 第２の実施形態に従う溶解装置の送風機の図である。 第２の実施形態に従う溶解装置の炉ガス抑制装置の図である。 第３の実施形態に従う溶解装置の部分図である。 バンカーを傾斜させた、第３の実施形態に従う溶解装置の部分図である。 第４の実施形態に従う溶解装置の部分図である。 第４の実施形態に従う溶解装置のバンカーの断面図である。 第４の実施形態に従う溶解装置のバンカーを下から見た図である。 第４の実施形態に従う溶解装置の閉じた閉鎖要素の図である。 第４の実施形態に従う溶解装置の開いた閉鎖要素の図である。 追加の装入原料コンテナのための枢動装置が積載位置にある、第５の実施形態に従う溶解装置の部分図である。 追加の装入原料コンテナのための枢動装置が荷下ろし位置にある、第５の実施形態に従う溶解装置の部分図である。 プラットフォームを伴う、溶解装置の代替の設計を示す斜視図である。 後で提供されるバンカーを伴う図１２の溶解装置を示す斜視図である。 昇降装置を伴う図１２及び図１３の溶解装置のさらなる発展例を示す斜視図である。 下記プロセス工程における図１４の溶解装置を示す斜視図である。 枢動可能な昇降装置とともに、さらなる代替の溶解装置を示す斜視図である。 これもまた、昇降装置が側方にずらされている、溶解装置の別の代替の設計の斜視図である。 下記のプロセス工程における図１７の溶解装置の斜視図である。

図１は、溶解位置にある第１の実施形態に従う溶解装置の斜視図である。この溶解装置は、炉容器１と供給装置２とを含み、鋼くずを溶解するためのアーク炉である。

炉容器１は、炉容器１の両端部に設けられた２つのホルダー部品を備えるホルダー３の上に取付けられる。上記ホルダー部品のうちの一方は、図１ではほとんどの部分が覆われている。ホルダー部品の各々は、傾斜装置４を含む。傾斜装置４はそれぞれ、回転継手５と、制御手段（図示せず）により制御される油圧シリンダ６とを含む。炉容器１は、下部容器と、炉容器カバー１０が配置されている上部容器とを含む。上側容器における一方の側には、スラグドア８を備えるスラグ出口７が設けられ、反対側には、拡張された出湯口として実現される溶湯出口９が設けられる。傾斜装置４により、炉容器１を溶解位置から、スラグがスラグ出口７からトラフに排出されるスラグ除去位置へ、また溶湯が溶湯出口９から取鍋へと注入され得る出湯位置へ傾斜させることが可能になる。溶解位置とは、溶解プロセスが通常行われる位置である。すべての溶解位置では、炉容器１とホルダー３は水平の向きである。スラグ除去位置とは、言葉通りにスラグがスラグ出口７を介して排出可能な位置である。すべてのスラグ除去位置では、炉容器１とホルダー３とは、スラグ出口７が低くなるように傾いている。出湯位置とは、言葉通りに溶湯が溶湯出口９を介して注ぎ出され得る位置である。すべての出湯位置では、炉容器１とホルダー３とは、溶湯出口９が低くなるように傾いている。炉容器カバー１０は、それぞれアーク電極（図示せず）を導入するための３個の電極開口部を含む。さらに、いくつかのガスバーナー（図示せず）も炉容器１に設けられる。

供給装置２は、バンカー１２と、供給シャフト１３と、プラットフォーム１４とを含む。バンカー１２は、バンカーコンテナ１７と、台車２９と、傾斜装置１８とを含む。バンカーコンテナ１７は、板状閉鎖要素（図示せず）により閉められる前側供給開口部（図示せず）と、板状閉鎖要素１６により閉められる上側積載開口部１５とを含む。これらの板状閉鎖要素は、例えば、制御手段（図示せず）により制御される歯付ロッド機構により駆動される。上記傾斜装置１８は、回転継手（６８、図４Ｂ参照）と、バンカーコンテナ１７の両側の後方に設けられ、制御手段（図示せず）により制御される２つの油圧シリンダ１９とを含む。排気口（図示せず）がバンカーコンテナ１７の後側に設けられ、該排気口にガス流路２０が通じており、該ガス流路２０は、枢動可能に互いに接続されるいくつかの管部２１を含む。炉ガスは、上記管部２１を介して吸気装置２４により排気される。台車２９は、４個のローラー２８を含み、台車２９の片側にそれぞれ２個のローラー２８が設けられる。バンカー１２がレール２２に沿って駆動可能なように、それぞれローラー２８のうちの２個が載る２本の平行なレール２２がプラットフォーム１４の上部に設けられる。ローラー２８は、制御手段（図示せず）により制御されるモーター（図示せず）により駆動される。レール２２の各々は両端がそれぞれ柱２３に載置される。排気口２５が供給シャフト１３の上部に設けられる。吸気装置２４により炉ガスが吸い出されるガス流路（図示せず）が、排気口２５に通じている。供給シャフト１３がバンカー１２とともに駆動されるように、供給シャフト１３は、バンカー１２の台車２９に固定連結される。炉容器開口部（図示せず）が実現される炉容器１の封止領域２６が、炉容器１０の上部に設けられる。シャフト開口部（図示せず）が実現される供給シャフト１３の封止領域が、供給シャフト１３の下部に設けられる。図示の稼働位置では、炉容器開口部とシャフト開口部とが、供給シャフト１３から炉容器１へ装入原料のためのの通路を形成する。さらなる封止要素２７が、供給シャフト１３のシャフト開口部の両側に一体成型される。相補の封止要素２６が、炉容器１の開口部の両側に一体成型される。炉容器１の封止領域は、凸状の円筒面部分形状面を囲み、供給シャフト１３の封止領域は、相補の凹状の円筒面部分形状面を囲む。これらの２つの封止領域は、溶解装置の稼働中、それらの間に隙間がほとんどなく、ただし狭い隙間であると考えられるが、封止領域を介して溶解装置から外部へ炉ガスがほとんど漏出しないように、また外部から空気がほとんど入り込まないように、互いに接する。

この代わりに、上記領域における隙間が大きい場合、溶解装置の外側環境から隙間を遮蔽する空気障壁を用いることも可能である。この目的のため、例えば供給シャフトの外側の隙間の上方に、エアカーテンにより環境から隙間を遮蔽する送風機を配置してもよい。そのようなエアカーテンの機能は、炉ガス抑制装置と関連付けて他のところで説明する。

図２Ａ及び図２Ｂは、出湯位置にある第１の実施形態に従う溶解装置のそれぞれ斜視図又は断面図である。出湯位置では、溶湯出口９が下方に傾斜するように、かつ炉容器内部３８の溶湯が溶湯出口９を介して炉容器１から流出するように、油圧シリンダ６を操作することで、炉容器１は、傾斜装置４により回転継手５を中心として時計回りに枢動する。

炉容器の封止領域は、供給シャフト１３の封止領域に対して回転する。ただし、それでもなおこれら２つの封止領域は、隙間がこれらの間にほとんどなく、かつ上記封止領域を介して溶解装置の外に炉ガスがほとんど漏出しないように、互いに接している。

図３Ａ及び図３Ｂは、スラグ除去位置にある第１の実施形態に従う溶解装置のそれぞれ斜視図又は断面図である。スラグ除去位置では、スラグ出口９が下方に傾斜し、かつ炉容器内部３８のスラグがスラグ出口９を介して炉容器１から落ちるように、油圧シリンダ６を操作することで、炉容器１は、傾斜装置４により回転継手５の傾斜軸５ａを中心として反時計回りに枢動される。炉容器１の封止領域２６は、供給シャフト１３の封止領域２７に対して傾斜する。ただし、それでもなおこれら２つの封止領域の封止面の部分は、上記封止面の部分間の隙間がごく狭く、上記封止領域を通って外部に溶解装置から炉ガスがほとんど漏出しないように、互いに対向して配置される。

図４Ａ及び図４Ｂは、保守位置にある第１の実施形態に従う溶解装置のそれぞれ斜視図又は断面図である。保守位置とは、保守が通常行われる位置である。すべての保守位置において、バンカー１２は供給シャフト１３とともに退避している。レール２２上のバンカー１２を退避させることにより、炉容器開口部３２に近づくことができ、炉容器内部３８に手が届くようになる。凸状の円筒面部分形状面として炉容器カバー１０の封止領域２６を設計し、相補の凹状の円筒面部分形状の外形として供給シャフト１３の封止領域２７を設計することにより、傾斜軸５ａに平行な方向に供給シャフト１３とともにバンカー１２の退避が可能となり、封止領域の凸状封止面と供給シャフト１３の相補の凹状封止面（外形）との間に隙間があるので、供給シャフト１３を上昇させる必要がない。また、ガス流路２０の２つの管部の間にある回転継手４２を作動させることで、管部の内部に手が届くようになる。シャフト接続要素３３がバンカーコンテナ１７の前に固定して取付けられる。供給シャフト１３は、凸状円筒面部分形状の外形を備える上部３４と２つの対向して位置する側部とを含む。シャフト接続要素３３は、相補の凹状円筒面部分形状の面を備える上部３５と、２つの対向して位置する側部とを含む。上部３５は、上部３４と重なる。接続要素３３及び供給シャフトの２つの上部３４及び３５並びに側部は、これらの間に隙間がほとんどできないように、かつ上部３４及び３５並びに側部を介して溶解装置から外部へ炉ガスがほとんど漏出しないように、そして空気が引き込まれないか、ほとんど引き込まれないように、溶解装置の稼働中、互いに接する。

図５は、バンカー１２が傾斜している、保守位置にある第１の実施形態に従う溶解装置の斜視図である。ガス流路２０の２つの管部の間にある回転継手４２は作動していない。いくつかの回転継手をガス流路２０に設けることにより、回転継手４２を作動させることなくバンカー１２を退避させることが可能である。

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ及び図６Ｅは、第１の実施形態に従う溶解装置の正面図、側面図、背面図、さらなる側面図、及び上面図である。溶解装置は、各図において同じ稼働位置にある。

溶解サイクルにおいて行われる溶解プロセスを図７Ａ〜図７Ｆにより以下に説明する。各サイクルは、鋼くずの溶解装置への数回のチャージ（典型的には３回）の供給と、鋼くずの溶解と、溶湯の流し込みと、スラグの排出とを含む。図７Ａに示す溶解装置の個々の部分の状態から始まり、供給工程の際には各チャージごとに以下の工程が行われる：
ｉ）バンカーコンテナ１７の上側積載開口部１５からそれぞれのチャージの鋼くずを注入する。
ｉｉ．）閉鎖要素１６を駆動することにより上側積載開口部１５を閉じる。
ｉｉｉ．）閉鎖要素３７を駆動する（上げる）ことにより前側供給開口部４３を開く。前側供給開口部４３を開いて、バンカーコンテナ１７上の後側排気口３１を介して溶解容器内部３８から炉ガスを抽出する。
ｉｖ．）バンカーコンテナ１７をその開始位置から傾斜させると、それぞれのチャージの鋼くずが供給シャフト１３に滑り込む。
ｖ．）バンカーコンテナ１７を傾斜させてその開始位置に戻す。
ｖｉ．）閉鎖要素３７を駆動する（下げる）ことにより前側供給開口部４３を閉じる。前側供給開口部４３を閉じて、供給シャフト１３の上側排気口を介して溶解容器内部３８から炉ガスを抽出する。
ｖｉｉ．）閉鎖要素１６を駆動することにより上部積載開口部１５を開く。

工程ｉ．）〜ｖｉｉ．）は通常、所与の順序で行われるが、工程ｖｉ．）又はｖｉｉ．）の後で工程ｖ．）を実施するか否かは重要ではない。

図７Ａは、鋼くず３９の１回目のチャージをバンカーコンテナ１７に注入した後（工程ｉ．の後）の溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第１の断面図である。

図７Ｂは、鋼くず３９の１回目のチャージのために、閉鎖要素１６を駆動することにより上側積載開口部１５を閉じた後であって、閉鎖要素３７を駆動する（上げる）ことにより前側供給開口部４３を開いた後（工程ｉｉｉ．の後）の溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第２の断面図である。炉ガスは、溶解容器開口部３２からシャフト開口部４４へ、供給シャフト１３、供給開口部４３、バンカーコンテナ１７、最後に排気口３１を通って溶解容器内部３８から抽出され、装入原料３９は、炉ガスによりバンカーコンテナ１７内で予熱される。

図７Ｃは、鋼くず３９の１回目のチャージのためにバンカーコンテナ１７を前方向に傾斜させた後（工程ｉｖ．の後）の溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第３の断面図である。

図７Ｄは、鋼くず４０の２回目のチャージをバンカーコンテナ１７に注入した後（工程ｉ．の後）の溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第４の断面図である。

図７Ｅは、鋼くず４０の２回目のチャージのためにバンカーコンテナ１７を前方向に傾斜させた後（工程ｉｖ．の後）の第１の実施形態に従う溶解装置の第２の断面図である。装入原料が供給シャフト１３において柱状になっている。

図７Ｆは、鋼くず４１の３回目のチャージのためにバンカーコンテナ１７をその開始位置から傾斜させている（工程ｉｖ．の後）の溶解サイクルにおける第１の実施形態に従う溶解装置の第６の断面図である。工程ｉｖ．）とｖ．）の間の間隔はチャージに依存する。工程ｉｖ．）とｖ．）の間の３回目のチャージ４１の間隔は、鋼くず３９の１回目のチャージの場合よりもかなり長い。というのも、鋼くず４１のチャージがバンカーコンテナ１７から供給シャフト１３へ完全に滑り込むまでに、柱状の装入原料が溶けるまで待つ必要があるからである。

工程ｉ．）からｉｉｉ．）は、直前の溶解サイクルの出湯がなされる前に、次の溶解サイクルと関連する１回目のチャージに対して行うことができる。この場合、１回目のチャージに関連する鋼くずの一部が供給シャフト１３に落下する可能性がある。しかしながら、これは問題とはならない。この場合、次の溶解サイクルは直前の溶解サイクルの後直ちに行われ、重なることもある。出湯及びスラグの排出は、次の溶解サイクルの１回目のチャージに対する工程ｉｖ．）の前に行われる。

本発明のさらなる実施形態の以下の説明において、追加の文字を付した機能的に同一の要素については第１の実施形態と同じ番号を参照符号として使用する。

以下の実施形態では、第１の実施形態から実質的に異なる特徴のみを示す。よって、記載されないさらなる実施形態の要素は、少なくとも実質的に同一の要素により実現される。技術的に可能である限り、様々な実施形態の特徴を互いに組み合わせることが可能である。

図８Ａは、第２の実施形態に従う溶解装置の供給シャフト１３ａの第１の断面図である。第１の実施形態の対応する詳細は図４Ｂに見出せる。ただし、閉鎖要素（３７、図７Ａ参照）の代わりに、炉ガス抑制装置１１ａが供給開口部４３ａに設けられ、矩形の供給開口部４３ａの全幅にわたって延在する。炉ガス抑制装置１１ａは、アップ位置にあり、冷却装置３０ａと、送風機３６ａと、隔壁４５ａとを有し、制御手段（図示せず）により制御され炉ガス抑制装置１１ａをアップ位置とダウン位置との間で駆動可能である駆動装置（図示せず）により枢動軸を中心として枢動可能である。衝撃保護手段４７ａが炉ガス抑制装置１１ａの前方に設けられる。該衝撃保護手段４７ａは、傾斜衝撃面を有し、装入原料がバンカーコンテナ１７ａから供給シャフト１３ａに滑り落ちることにより生じる損傷から炉ガス抑制装置１１ａを保護する。

図８Ｂは、第２の実施形態に従う溶解装置の供給シャフトの第２の断面図である。炉ガス抑制装置１１ａは、駆動装置により枢動軸を中心として下方向に枢動され、ダウン位置にある。空気が送風機３６ａの出口開口部から流出する。流出した空気は、供給開口部４３ａの一方側から他方側への気流を防ぎ、結果として炉ガスが炉ガス容器からバンカーコンテナ１７ａ内へ、そこから積載開口部を介して外部まで流れるのを防ぐ。

図８Ｃは、第２の実施形態に従う溶解装置の送風機３６ａの図である。送風機３６ａは、第１の端管部４８ａと、第２の端管部４９ａと、中央管部５０ａとを含む。中央管部５０ａは、炉ガス抑制装置１１ａがダウン位置にあるとき上部に位置する側になる実質的に長方形の形状を含み、炉ガス抑制装置１１ａがダウン位置にあるとき下部に位置する水平領域に移動される。炉ガス抑制装置１１ａがダウン位置にあるとき下方向を向くいくつかの出口開口部５１ａが、中央管部５０ａの水平領域に実現される。中央管部５０ａの２つの端部は、２つの管継手５２ａ、５３ａにより２つの端管部４８ａ、４９ａに回転可能に接続される。２つの管継手５２ａ、５３ａの回転軸はいずれも同じ水平軸上にある。２つの端管部４８ａ、４９ａは供給シャフト１３ａの筐体に固定接続されるので、回転軸は同時に、炉ガス抑制装置１１ａが枢動可能である枢動軸を形成する。ダウン位置では、圧縮空気が２つの端管部４９ａ、５０ａにおいて送風機に圧入される。圧縮空気は、中央管部５０ａの水平領域へと流れ、出口開口部５１ａにより下方向へ逃される。

図８Ｄは、第２の実施形態に従う溶解装置の炉ガス抑制装置１１ａの図である。冷却装置３０ａは、管状の冷却薄板５４ａを含み、対向して位置する端部が２つの管継手５５ａにより冷却剤用の供給ライン（図示せず）及び排出ライン（図示せず）に接続され、これらのラインを介して冷却剤は冷却薄板５４ａに供給され上記冷却薄板から除去される。冷却装置３０ａの２つの管継手５５ａの回転軸は、炉ガス抑制装置１１ａの２つの管継手５２ａ、５３ａの回転軸と同一である。炉ガス抑制装置１１ａが設けられる場合、工程ｉｉｉ．）’により置き換えられる工程ｉｉｉ．）及び工程ｖｉ．）’により置き換えられる工程ｖｉ．）を別として、図７Ａ〜図７Ｆにより説明されるものと同一の溶解プロセスが行われる。工程ｉｉｉ．）’は以下の通りである。炉ガス抑制装置１１ａをアップ位置に移動させ送風機３６ａをオフにし、送風機３６ａがオフになると、炉ガスがバンカーコンテナ上の後側排気口を通って溶解容器内部から抽出される。工程ｖｉ．）は以下の通りである。炉ガス抑制装置１１ａをダウン位置に移動させ送風機３６ａをオンにし、送風機３６ａがオンになると、炉ガスが供給シャフト１３ａ内の上部排気口を介して溶解容器内部から抽出される。

図９Ａは、第３の実施形態に従う溶解装置の部分図である。必須要素を見えるようにするためプラットフォームは図示しない。炉ガスは、回転継手４２ｂにより互いに接続されたいくつかの管部２１ｂを備えるガス流路２０ｂを経由して、バンカー１２ｂの後壁上の排気口を介してバンカー１２ｂから吸い出される。

図９Ｂは、バンカー１２ｂが傾斜している、第３の実施形態に従う溶解装置の部分図である。バンカー１２ｂの傾斜は、回転継手４２ｂを回転させることにより可能になる。

図１０Ａは、第４の実施形態に従う溶解装置の部分図である。

図１０Ｂは、第４の実施形態に従う溶解装置のバンカー１２ｃの断面図である。

炉ガスは、ガス流路２０ｃを経由してバンカー１２ｃの後壁の排気口３１ｃから排出される。排気口にはグリッド６０ｃが設けられる。ガス流路２０ｃの第１の流路部５７ｃは、まず、バンカーコンテナ１７ｃの床下を通り管継手５８ｃに通じる。管継手５８ｃは、傾斜時にバンカーコンテナ１２ｃの回転軸に存在する。炉ガスが排出される第２の流路部５９ｃは、管継手５８ｃを始端とする。

図１０Ｃは、第４の実施形態に従う溶解装置のバンカーを下から見た図である。

図１０Ｄは、第４の実施形態に従う溶解装置の閉じた閉鎖要素１６ｃの図である。

閉鎖要素１６ｃは、第１の閉鎖板６１ｃと第２の閉鎖板６２ｃとを含む。

図１０Ｅは、第４の実施形態に従う溶解装置の開いた閉鎖要素の図である。これら２つの閉鎖板６１ｃ、６２ｃは、ヒンジ６３ｃにより互いに連結される。第１の閉鎖板６１ｃが制御手段により制御される駆動装置（図示せず）により上方向に枢動されると、第２の閉鎖板６２ｃは第１の閉鎖板６１ｃ上に反転し、積載開口部１５ｃが開く。

図１１Ａは、積載位置にある追加の装入原料コンテナ６５ｄのための枢動装置を有する第５の実施形態に従う溶解装置の部分図である。該枢動装置は、プラットフォーム１４ｄの相対して位置する側部に取付けられる２本の支持アーム６４ｄを含む。２本の支持アーム６４ｄは、制御手段により制御される油圧シリンダ６７ｄにより駆動される。追加の装入原料コンテナ６５ｄを支持する軸受軸６６ｄのためのホルダーがそれぞれ支持アーム６４ｄの上端に実現される。軸受軸６６ｄは対向して位置する２つの端部がそれぞれホルダーの一方に受容される。

図１１Ｂは、荷下ろし位置にある追加の装入原料コンテナ６５ｄのための枢動装置を備える第５の実施形態に従う溶解装置の部分図である。２本の支持アーム６４ｄは、追加の装入原料コンテナがバンカー１２ｄの真上に配置されるように、油圧シリンダ６７ｄにより前方向に枢動される。追加の装入原料コンテナ６５ｄを空にするために、その床の開口部を開く。

図１２は、溶解装置の斜視図である。上記実現例の場合、プラットフォーム１４が炉容器１に関連付けられる。プラットフォーム１４にはレール２２が設けられており、その上にバンカーコンテナ１７を備える駆動可能なバンカー１２が配置される。この場合、バンカー１２にはローラー２８を備える台車２９が設けられており、ローラー２８は、バンカー１２がプラットフォーム１４上で駆動可能であるようにプラットフォーム１４のレール２２上に載置される。図示の位置では、バンカーコンテナ１７は、供給シャフト１３にドッキングされており、ここでは図示しない傾斜装置により供給シャフト１３の供給開口部４３に中身を空けられる。この利点は、バンカーコンテナ１７を台車２９上に配置できるような高さまで上昇させるだけでよいことである。その結果、バンカーコンテナ１７を載置するためのクレーンも、溶解装置が配置される建造物も、バンカーコンテナ１７を供給シャフト１３より上の高さまで上昇させなければならない場合よりも低い高さで実現することができる。

図１３は、さらに、さらなるバンカー１２’をプラットフォーム１４に載置できるようにし、バンカー１２のバンカーコンテナ１７が空になると、該バンカー１２を上述のクレーンによりプラットフォーム１４から上昇させ、後で提供されるバンカー１２’をプラットフォーム１４のレール２２を経由して供給シャフト１３の供給開口部に移動できるようにする、図１２に従う溶解装置の実現例のさらなる発展例を示す。上記解決手段の場合、供給シャフト１３の連続供給が確保され、クレーン及び溶解装置が配置される建造物を低い高さで実現可能であるという利点が維持される。

図１４は、さらに昇降装置７０がプラットフォーム１４に関連付けられており、昇降装置７０もプラットフォームに組み込まれたさらなるレールガイドによりプラットフォーム１４に沿って駆動可能である、本発明に従う溶解装置のさらなる発展例を示す。図１４からわかるように、昇降装置７０には、さらなるバンカーコンテナ１７のための受容装置７１が設けられており、さらなるバンカーコンテナ１７は、昇降装置７０’により持ち上げられ、供給シャフト１３にすでにドッキングしているバンカー１２の方向に移動でき、その後最後に図１５に従い、上記さらなるバンカーコンテナ１７’は、供給シャフト１３にすでにドッキングしているバンカーコンテナ１７の上方に配置され、バンカーコンテナ１７’を空にするための開口部７１よりバンカーコンテナ１７の積載開口部１５に中身を空けることができる。この解決手段の場合、上記さらなるバンカーコンテナ１７’が昇降装置７０の受容装置７１により受容される方法でプラットフォーム１４の上方に持ち上げられなければならないのは、さらなるバンカーではなくバンカーコンテナ１７’であり、上記後で提供されるバンカーコンテナ１７’のさらなる移動は昇降装置７０により実行される。建造物及びクレーンの高さが低いという利点はここでも維持される。

図１６に従うさらなる改良された実現例において、昇降装置７０にはさらに枢動装置が設けられ、後で提供されるさらなるバンカーコンテナ７０が横方向にも置かれ、即ちプラットフォーム１４上の供給シャフト１３まですでに移動しているバンカー１７の配向に対して約９０°ずれていて、昇降装置７０の受容装置７１により受容可能である。この枢動可能な昇降装置７０により、後で提供されるさらなるバンカーコンテナ１７’は、図１５の図に従うバンカー１７の積載開口部１５の上方に配置されるように枢動可能であり、そしてバンカーコンテナ１７に収容される装入原料は、バンカー１２のバンカーコンテナ１７に空けられる。上記解決手段の利点は、すでに挙げた利点とともに、上記実現例においては、後で提供されるバンカーコンテナ１７’をプラットフォーム１４に対して横向きに置くというオプションのために、プラットフォーム１４がこれに対応して短くなるように実現でき、この点で本発明に従う溶解装置が必要とする空間が削減される。

図１７に従うまた別の設計例において、昇降装置７０をプラットフォーム１４に組み込むのではなく、プラットフォーム１４の横に別に並べることもでき、昇降装置７０が別に必要とする空間の分だけプラットフォーム１４の長さが短くなるようにしてもよい。後で提供されるバンカーコンテナ７０が昇降装置７０の受容装置７１により受容される前に、後で提供されるバンカーコンテナ７０’を昇降装置７０の受容装置７１の高さにまで持ち上げるだけでよいという利点はこの場合でも維持される。図１８に従う上記実現例の場合、昇降装置７０には枢動機構も設けられ、この枢動機構により、まず、昇降装置７０の受容装置７１において９０°ずらして受容される、後で提供されるバンカーコンテナ１７’を持ち上げて、後で提供されるバンカーコンテナ１７’をバンカー１２の積載開口部１５の上方に配置されるように枢動させ、後で提供されるバンカーコンテナ１７’をバンカー１２のバンカーコンテナ１７に空けることができる。

１ 炉容器
２ 供給装置
３ ホルダー
４ 傾斜装置
５ 回転継手
５ａ 傾斜軸
６ 油圧シリンダ
７ スラグ出口
８ スラグドア
９ 溶湯出口
１０ 炉容器カバー
１１ 炉ガス抑制装置
１２、１２’、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ バンカー
１３、１３ａ 供給シャフト
１４、１４ｄ プラットフォーム
１５、１５ｃ 積載開口部
１６、１６ｃ 閉鎖要素
１７、１７’、１７ａ、１７ｃ バンカーコンテナ
１８ 傾斜装置
１９ シリンダ
２０、２０ｂ、２０ｃ ガス流路
２１、２１ｂ 管部
２２ レール
２３ 柱
２４ ガス抽出装置
２５ 排気口
２６ 封止要素
２７ さらなる封止要素
２８ ローラー
２９ 台車
３０、３０ａ 冷却装置
３１、３１ｃ さらなる排気口
３２ 炉容器開口部≒溶解ガス開口部
３３ シャフト接続要素
３４ 供給シャフト（１３）の上部
３５ シャフト接続要素（３３）の上部
３６、３６ａ 送風機
３７ 閉鎖要素
３８ 炉容器内部≒溶解容器内部
３９ 鋼くず（装入原料）の１回目のチャージ原料
４０ 鋼くず（装入原料）の２回目のチャージ原料
４１ 鋼くず（装入原料）の３回目のチャージ原料
４２、４２ｂ 回転継手
４３、４３ａ 供給開口部
４４ シャフト開口部
４５ａ 隔壁
４７ａ 衝撃保護手段
４８、４８ａ 第１の端管部
４９、４９ａ 第２の端管部
５０、５０ａ 中央管部
５１、５１ａ 出口開口部
５２、５２ａ 管継手
５３、５３ａ さらなる管継手
５４、５４ａ 冷却薄板
５５、５５ａ 冷却装置（３０、３０ａ）の管継手
５７ｃ 第１の流路部
５８ｃ 管継手
５９ｃ 第２の流路部
６０ｃ グリッド
６１ｃ 第１の閉鎖板
６２ｃ 第２の閉鎖板
６３ｃ ヒンジ
６４ｄ 支持アーム
６５ｄ 追加の装入原料コンテナ
６６ｄ 軸受軸
６７ｄ 油圧シリンダ
６８ 回転継手
７０、７０’ 昇降装置
７１ 受容装置

Claims (18)

1. 供給シャフト（１３、１３ａ）と、傾斜装置（４）とを含み、該傾斜装置により、炉容器カバー（１０）を備える炉容器（１）が傾斜軸（５ａ）を中心として異なる傾斜位置に傾斜可能であり、該炉容器カバー（１０）は装入開口部（３２）を有し、該装入開口部（３２）には平坦な封止要素（２６）が２つの側部の各々に接続され、該封止要素（２６）の外側境界及び該装入開口部（３２）の外側境界は、該装入開口部（３２）を囲む封止面を備える炉容器封止領域を規定する溶解装置であって、該炉容器封止領域は凸状円筒面部分形状面として実現され、該装入開口部（３２）に面する供給シャフト（１３、１３ａ）開口部の２つの側部の各々にもさらなる封止要素（２７）が接続され、該さらなる封止要素（２７）の外側境界及び該供給シャフト（１３、１３ａ）開口部の外側境界が、相補の凹状円筒面部分形状封止面を備えるシャフト封止領域を規定し、該２つの封止領域の封止面の部分は各々、該傾斜装置（４）の異なった傾斜位置において互いに対向して位置する、溶解装置。
2. 前記炉容器封止領域及び前記シャフト封止領域は各々、円筒面の一部を形成し、前記面の円筒軸は、前記傾斜装置（４）の傾斜軸（５ａ）と一致する、請求項１に記載の溶解装置。
3. 前記供給シャフト（１３、１３ａ）の上流に配置される装入原料バンカー（１２）は、供給開口部閉鎖要素（３７）を備える供給開口部（４３）と、積載開口部閉鎖要素（１６）を備える積載開口部（１５）とを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の溶解装置。
4. 前記供給シャフト（１３）は排気口（２５）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶解装置。
5. 前記装入原料バンカー（１２、１２ｃ）は、さらなる排気口（３１、３１ｃ）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の溶解装置。
6. ガス流路（２０ｃ）が前記排気口（３１ｃ）に通じ、該ガス流路（２０ｃ）は、前記装入原料バンカー（１２ｃ）のバンカーコンテナ（１７ｃ）の床の下に管継手（５８ｃ）まで延在する流路部（５７ｃ）を含み、該管継手は、該バンカーコンテナ（１７ｃ）の回転軸に存在することを特徴とする、請求項５に記載の溶解装置。
7. 枢動可能な炉ガス抑制装置（１１ａ）に送風機（３６ａ）が設けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の溶解装置。
8. 前記炉ガス抑制装置（１１ａ）は前記供給シャフト（１３ａ）に設けられることを特徴とする、請求項７に記載の溶解装置。
9. 追加の装入原料コンテナ（６５ｄ）を積載位置から荷下ろし位置へ、及びその逆に枢動するために、該追加の装入原料コンテナ（６５ｄ）のための枢動装置が設けられ、該枢動装置は、２本の支持アーム（６４ｄ）を含み、該装入原料コンテナ（６５ｄ）の相対して位置する２つの側で該追加の装入原料コンテナ（６５ｄ）を支持するために、各支持アームが、装入原料コンテナ（６５ｄ）の相対して位置する各側に設けられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の溶解装置。
10. 前記溶解装置は、少なくとも１つのバンカー（１２）と、供給シャフト（１３）と、プラットフォーム（１４）とを備える供給装置（２）を含み、該少なくとも１つのバンカー（１２）は各々、バンカーコンテナ（１７）と、ローラー（２８）を備える台車（２９）と、傾斜装置（１８）とを含み、該少なくとも１つのバンカー（１２）は、該供給シャフト（１３）に面し閉鎖要素（３７）により閉鎖可能である供給開口部（４３、４３ａ）を介して該供給シャフト（１３）に装入原料が充填できるように、該傾斜装置（１８）により傾斜可能とされることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項又は複数項に記載の溶解装置。
11. 少なくとも１つのさらなるバンカー（１２’’）が前記プラットフォーム（１４）に配置され、前記バンカー（１２）の前記バンカーコンテナ（１７）が前記供給シャフト（１３）に空けられると、該さらなるバンカーの前記バンカーコンテナ（１７’）が、前記バンカー（１２）の前記バンカーコンテナ（１７）とクレーンにより交換可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の溶解装置。
12. さらなるバンカーコンテナ（１７’）のための昇降装置が、前記プラットフォーム（１４）上で駆動可能であり、前記バンカーコンテナが前記供給シャフト（１３）に空けられると、該昇降装置により、該さらなるバンカーコンテナ（１７’）が前記バンカーコンテナ（１７）の閉鎖可能な積載開口部（１５、１５ｃ）の上方に持ち上げられ、そして前記さらなるバンカーコンテナ（１７’）を前記バンカーコンテナ（１７）の該開いた積載開口部（１５、１５ｃ）に空けることができ、該さらなるバンカーコンテナ（１７’）は、前記クレーンにより該昇降装置に挿入可能であり、再び該昇降装置から取り出し可能であるように、前記プラットフォームに関連付けられることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の溶解装置。
13. 前記さらなるバンカーコンテナ（１７’）は前記昇降装置により枢動可能であることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の溶解装置。
14. 前記昇降装置は、前記プラットフォーム（１４）の隣の側に配置されることを特徴とする、請求項１３に記載の溶解装置。
15. 炉容器（１）と、供給装置（２）とを有し、該供給装置（２）は、装入原料シャフト（１３）と、装入原料バンカー（１２）とを含み、該装入原料シャフト（１３）は、装入原料予熱装置として実現され、該装入原料予熱装置は、炉ガスにより該供給シャフト（１３）内の装入原料（３９、４０、４１）を予熱するように構成される溶解装置であって、該装入原料バンカー（１２）は、さらなる装入原料予熱装置として実現され、該さらなる装入原料予熱装置は、炉ガスにより該装入原料バンカー内の装入原料（３９、４０、４１）を予熱するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の溶解装置。
16. 炉容器（１）と供給装置（２）とを備える溶解装置により行われる溶解方法であって、該供給装置（２）は、供給シャフト（１３、１３ａ）と、バンカーコンテナ（１７、１７ａ）を有する装入原料バンカー（１２）とを含み、該方法は、
    炉ガスにより該バンカーコンテナ（１７）内の装入原料（３９、４０、４１）を予熱する工程と、
    該装入原料（３９、４０、４１）を該バンカーコンテナ（１７、１７ａ）から該供給シャフト（１３）に転送する工程を含み、
    該供給シャフト（１３）内の該装入原料（３９、４０、４１）を炉ガスにより予熱するさらなる工程を特徴とする、溶解方法。
17. 前記溶解方法は、装入原料の数回のチャージを含み、該装入原料の数回のチャージのうち一回につき、
    積載開口部（１５）を介して該チャージを前記バンカーコンテナ（１７）に注入する工程と、
    該積載開口部（１５）を閉じる工程と、
    該供給開口部（４３）を開く工程と、
    前記バンカーコンテナ（１７）内のチャージを炉ガスにより予熱する工程と、
    前記バンカーコンテナから前記供給シャフト（１３）内へ該チャージを転送する工程と、
    前記供給シャフト（１３）内の該チャージを炉ガスにより予熱する工程を順次行うことを特徴とする、請求項１６に記載の溶解方法。
18. 前記溶解方法は装入原料の数回のチャージを含み、該装入原料の数回のチャージのうち一回につき、
    前記バンカーコンテナへの炉ガスの流入を炉ガス抑制装置（１３ａ）により抑制しながら、積載開口部を介して前記バンカーコンテナ（１７ａ）に該チャージを注入する工程と、
    前記積載開口部（１５）を閉じる工程と、
    炉ガスにより前記バンカーコンテナ（１７ａ）内の該チャージを予熱する工程と、
    前記バンカーコンテナから前記供給シャフト（１３ａ）内へ該チャージを転送する工程と、
    前記供給シャフト（１３ａ）内の該チャージを炉ガスにより予熱する工程を順次行うことを特徴とする、請求項１６に記載の溶解方法。

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