JP3086517B2 - 高炉に予熱空気を吹き込む装置および玉継手を製造する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は予熱空気を高炉内に吹き込むため
の装置であって、この装置は外側鋼製ケーシングおよび
内側耐火ライニングより構成されている複数の別個の円
筒素子と少なくとも一つの中央管状素子とよりなり、炉
を囲繞する予熱された空気供給バッスル管に一体の上側
接続部片へ前記中央管状素子の一側が第１玉継手関節部
および第１伸縮継手によって接続され、前記中央管状素
子の他側はエルボおよび羽口ノズルによって延長された
下側接続部片へ第２玉継手関節部および第２伸縮継手に
よって接続されており、上記羽口ノズルは高炉の壁に設
置された羽口に関節付けされており、また上記玉継手は
接続部片の一つの端に形成された凹面ソケット部分内に
枢動する凸面ボール部分（隣接する接続部片の端に形成
されている）と、両者間に介置された軟耐火継手とから
なる高炉内へ予熱空気を吹き込むための装置に関する。

【０００２】これらの装置は、もっと一般的には所謂
「送風支管」の名称で公知のものであるが、移動性およ
び密封性の問題を受け易い。実際に、予熱空気の高温
（約１２００℃またはそれ以上の温度）と炉内の高温の
結果として炉壁、バッスル管および送風支管はバッスル
と炉壁との間に著しい相対変位を起す熱膨張および変形
を受け易い。従って、送風支管はこうした相対変形を補
償し得ることが必要であると同時に他方ではガスまたは
予熱空気の漏れを防止できなければならない。

【０００３】このような要件を充たすために、米国特許
番号３７６６８６８号により冒頭に記載した形式の送風
支管が提供されている。これ以来、送風支管はドイツ特
許明細書ＤＥ−Ｃ２−２２１８３３１に記載のごとき自
在玉継手の設計によって改良されてきた。送風支管の三
つの玉継手によってバッスル管と炉壁との間の全ての相
対運動の補償が可能になっている。玉継手の付近での密
封はベローズ形伸縮管継手によって得られるが、機械的
安定性は中央管状素子の両端に関連のカルダン継手（前
記玉継手の部域にある）によって保証される。

【０００４】最もストレスを受ける最も重要な部品は常
時これら継手の位置に配置されている。実際に、ソケッ
トに対してボール部分がずれると軟継手の取り返しのつ
かない変形と耐火材料間の摩擦とを起すことになること
が少なくない。しかのみならず、耐火鋼を加工する困難
が加わると、ボール部分のケーシングを形成している装
甲をボール部分の頂部へ延長することが不可能である。
そのことがボール部分の頂部の耐火物に微小きれつを起
すことが少なくなく、かく乱循環と渦流を起す主たる原
因である。

【０００５】信頼性の高い送風支管のこれらの特性基準
には競争的な製造費に対する懸念、容易で迅速な取り外
しができるかどうかの懸念、必要な場合に耐火材料の取
替えが容易にできるか否かの懸念などが加わる。そうし
た基準の全てが相互に対抗することが多く、従って設計
者や製造業者が道理にかなった妥協を選ばざるを得ない
ことは明白である。

【０００６】本発明の目的は継手の場所におこる摩耗に
対し抵抗性がより高く、多数の選択対象となる解決策の
ために、使用者の要求に完全に適応する一方、道理にか
なった製造価格を可能にする冒頭陳述に記載された形式
の新規な装置を提供することにある。

【０００７】上記目的を達成するために、本発明の装置
は各玉継手の曲率半径が種々異なる接続素子の直径の半
分の大きさ程度であること、また玉継手の凸面ボール部
分が耐火鋼製でボール部分の直径方向の基部に延びる保
護外被またはスリーブよりなることを基本的特徴として
いる。玉継手の曲率半径を小さくしたことは玉継手のボ
ール部分のより良好な案内を可能にする一方、継手用に
同じ幅を常に保持することを可能にすることによって軟
継手の衝撃の危険および摩損の危険を減少させることに
なる。

【０００８】玉継手の曲率半径の減少とこの位置におい
てボールのさやを形成しボールの基部に延びる金属製装
甲またはケーシングを形成していることとが継手のみぞ
孔またはみぞの均等な幅を枢動中維持することを可能に
している。

【０００９】本発明はさらに予熱空気を高炉内へ吹き込
むための装置の玉継手の凸面ボール部分を製造する新規
な製造方法を提供するもので、この製造方法は耐火鋼の
ボールさやまたはスリーブを初めに製造しこれの内側に
耐火ライニングを施すことにあり、この方法の特徴は耐
火鋼管の端が中央開口と、この中央開口と鋼管の円筒面
との間に延びる凸球形面とを備えた凸半球形の形になる
までゆがめられること、かくして形成されたさやが支持
体上に配置されること、上記中央開口の直径より僅かに
小さい直径の円筒が内側に軸方向に配置されているこ
と、さらに耐火材料がさやを鋳型として用いることによ
って上記円筒とこのさやとの間で鋳込まれることにあ
る。

【００１０】本発明の送風支管の第１実施例によれば、
ボール部分は上側接続素子および中央管状素子の各下端
に形成される。

【００１１】中央管状素子のボール部分はこの部分を一
体部分とするか、あるいは環状継手を充てんした横接続
で中央管状素子とは分離した別個のものとすることもで
きる。

【００１２】中央管状素子の装甲と下側連結管の一方と
を伸縮継手を介して、またはフランジまたは取りはずし
可能な溶接によって相互に直結することができる。

【００１３】下側継手のソケットは耐火鋼製で下側接続
部片の装甲内に軸方向に配置された円筒さや内に鋳造さ
れた耐火ライニングに形成することができる。

【００１４】軟耐火継手は部分的に装甲に固着すると共
にさらに一部をソケットのリムに固着することができ
る。また一部を円筒さやの内側シートにさらに一部を耐
火材料に固着することができる。あるいはこれらに代っ
て、一部を耐火材料に取り付け、且つさやの上側部分と
装甲の内側に溶接されたリングとによって範囲を定めら
れたシートに一部を取り付けることもできる。

【００１５】第２実施例によれば、玉継手両者のソケッ
トは中央管状素子の二つの対向端に配置されているが凸
面ボール部分は上側および下側接続部片に配置されてい
る。

【００１６】本発明の他の特定の特徴および利点は添付
の図面を参考にすれば数種の実施例につきおこなう次の
詳細な説明から当業技術者には理解されよう。

【００１７】さて、図について説明すると、図１の
（Ａ）において参照符号２０で示す公知の送風支管は高
炉の周りに配置された主バッスル管２２を高炉の壁２４
に接続させている。この送風支管２０は中央管状素子２
６より構成されている直線斜め部分よりなり、この管状
素子２６はその上端をバッスル管２２に固着された接続
部片２８に配置しその下端をエルボ３２にフランジ付け
された接続部片３０に配置して関節連結されている。こ
のエルボ３２にはノズル３４がその先に続き、ノズルの
端部は炉の壁２４に固定された羽口３６に関節連結され
ている。中央管状素子２６と二つの接続部片２８および
３０との間に配置の上側継手３８および下側継手４０は
バッスル管２２と炉の壁２４との間の相対移動または運
動を許す自在継手である。継手３８および４０の部域で
の密封は管状素子２６と隣接の接続部片２８および３０
とにそれぞれ固着されたベロー式伸縮継手４４，４６に
よって得られる。機械的安定性は中央素子２６を隣接の
接続部片２８および３０に連結するカルダン継手４８，
５０によって保証される。送風支管のこれら全ての素子
は内側耐火ライニング５４を備えた外側金属装甲または
ハウジング５２よりなり、この中を供給流路あるいは管
路５６が通っていて予熱空気の通過を保証している。

【００１８】二つの玉継手３８，４０の各継手は凸面部
分と称するボールと凹面部分と称するソケットとよりな
る。上側の玉継手３８においてボールは上側接続部片２
８の一部であり、中央素子２６の上端に形成されたソケ
ット内に入り込んでいる。中央素子２６の下端部分は継
手４０のボール部分を構成し、下側接続部片４０の上側
部分に形成されたソケット内に入り込んでいる。

【００１９】図１の（Ａ）の従来例においては、継手４
０のボール部分は中央素子２６と一体をなし、即ちその
耐火ライニング５４は遮るものなく上端からボール部分
の先端部へ延びている。中央素子２６のこの設計は図１
の（Ｂ）に示す別の解決法と比べて製造を容易にしてい
る。図１の（Ｂ）においてはボール部分は中央素子の残
り部分から分離されて、カルダン継手５０ａの固定用に
設けられたフランジの部域において中央素子に接続され
ている。しかし、図１の（Ｂ）について示したこの別の
解決法は管状接続部片３０および継手４０ａよりなる下
側部分を中央素子２６の残部および管状接続部片２８を
備えた上側継手３８よりなる上側部分から別々に取り外
すことを可能にする利点を有する。上側継手３８は送風
支管がバッスル管２２から取り外せるように図１の
（Ｂ）に示すごとき設計にすることが必然的に必要であ
ることに注目されたい。

【００２０】図２はドイツ特許番号ＤＥ−Ｃ２−２２１
８３３１号に開示されているごとく公知の継手接続の例
である。この例が図１の（Ａ）に示された例と本質的に
相違する点は継手が接続部片３０のボール部分５８とソ
ケットとの間の継手に示されるごとく球面である点にあ
る。図２の例ではボール部分５８もまた図１の（Ｂ）の
例にならって中央素子２６から分離している。それでも
図１の（Ａ）の例もまたここで可能である。

【００２１】図１の（Ａ）の例と比較した場合のもう一
つの相違点は軟弾性継手６２，６４を玉継手の部域に配
置したことである。例えば、セラミック繊維より構成さ
れた第１密封リング６２はソケット６０の耐火物に組み
入れられてソケット６０とボール部分５８の頂部との間
の通路を閉じている。もう一つの別の軟シール６４は、
これもまたセラミック繊維製であるが、ボール部分５８
の金属さや６８の下端と伸縮継手４４の円筒状接続スリ
ーブとの間の環状スペースに配置されている。このシー
ル６４はソケット６０の縁とさや６８に溶接された周辺
カラー６６との間にくさび止めされている。

【００２２】これらの軟弾性継手６２および６４の目的
は伸縮継手４４に高温に対するより良好な保護を与える
ために伸縮継手４４内への高熱空気の吹き込みを本質的
に停止または減少させることにある。ボール部分５８が
接続部片３０に対する軸方向移動を受けると、さや６８
の下縁は一側ではシール６４をゆがめるか、あるいは砕
くことすらあるのに対して、他側ではカラー６６がシー
ル６４を軸方向に圧縮しがちである。耐火性継手が弾力
性を欠いているとすると、こうした軸方向移動は取り消
しのつかないゆがみを起して、継手の効率を下げる。

【００２３】図２の装置には耐火鋼さや６８がボール部
分５８の円筒状部分の範囲に延びているだけの限りにお
いて別の不利な条件がある。従って、ボール部分５８の
耐火性先端はボール部分の先端の急速な摩損と破壌の出
発点にある微小ひび割れで急速に負担がかかり過ぎる。
さらに、ボール部分５８の頂点の耐火物に対する支えの
欠如はさや６８によって支えられてない凸面頂点に過度
にテーパが付けられることを防止するために比較的大き
な曲率半径Ｒを必要とする。これが今度はボール部分の
円筒形部分と凸面部分との間の鋭い縁の発生点にあっ
て、関節の角運動中にシール６４にひび割れをつくる恐
れがある。

【００２４】図３の（Ａ）および（Ｂ）は本発明による
関節の各半分を示し、両図は相互に近づけて示すことに
よって継手全体を示しているが、左側部分は中央管状部
片から分離されたボール部分を備えた継手を示し、右側
部分は中央管状部片と一体のボール部分を示す。

【００２５】図３の（Ａ）および（Ｂ）は本発明の関節
７０，７０ａのボール部分がボール部分の基部へ延びる
耐火鋼さや７２，７２ａに完全に包まれているのを示
す。このような耐火性さや７２，７２ａを製造すること
が以下にさらに詳しく説明する巧妙な製造方法によって
可能になっている。図２に例示した技術水準に比べて、
本発明のボール部分は送風支管の接続管状部片の直径の
半分の大きさ程度で曲率半径の重要度はより小さく、こ
れが移動性を向上させている。例えば、セラミック繊維
で造られたシール７４がボール部分７０，７０ａと管状
接続部片７６の耐火物との間に設けられている。このシ
ールは例えば二つの支持リング７８，８０間で管状接続
部片７６の装甲に接合できる。シール７４はボール部分
の凸面部分の大部分にボール部分の形に完全に適合して
延びている。送風支管が７°の最大軸方向ミスアライン
メントに適合するように設計されている場合、ボール部
分７２，７１は図３の（Ａ）および（Ｂ）に示された中
立位置から両側へ角度αおよびβだけ３．５°の偏差が
可能である。このような極端な枢動時でもシール７４は
みぞ孔または隙間の幅が相対旋回中は不変であるためボ
ール部分で圧縮されることのない厚い密封パッドまたは
クッションを常に形成する。

【００２６】図４を参考にして以下に、ボール部分の耐
火鋼さやを造る本発明の製造方法を説明する。このため
には、耐火鋼製の円筒状管８２が使用され、管には、図
３の（Ａ）に示した実施例の場合、小さい周辺フランジ
８４を設けることもできる。フランジ８４とは反対側の
円筒状管８２の周り全体に等間隔に母線に従う切取りが
おこなわれる。切取りの深さは造られる予定のボール部
分の凸面部分の長さに対応する。従って、これらの切取
り８６は同一の舌片８８を形成する。舌片８８は次に切
取り８６が完全に閉じられるまで管８２の軸線へ向って
曲げられることによって相互に並列された舌片８８の前
方開先により形成される中央開口９０を備えた球面ドー
ムを形成する。舌片８８の曲げは球面底を備えた鋳型に
入れておこなわれる。次にさや７２は切取りの全長にわ
たって隣接する舌片８８を相互に溶接することによって
仕上げられる。

【００２７】図５の（Ａ）は図４に関して記載した製造
方法に従って製造した耐火鋼製のさやで包んだボール部
分よりなる二つの同一玉継手９４および９６を備えた送
風支管の傾斜部の第１実施例を示す。図５の（Ａ）およ
び続く図においては図面を簡単にするため玉継手９４お
よび９６に機械的安定性を与えるための装置は示されて
ない。これらの装置はヨーロッパ特許番号ＥＰ−Ａ１−
０３６３５７６号に開示されているごとくカルダン継手
またはテンションロッドのごとく公知装置にすることが
できる。

【００２８】図５の（Ｂ）は図５のＡに述べた実施例と
は別の実施例を示し、これによれば下側継手９６ａのボ
ール部分は中央管状素子９８ａから分離されている。

【００２９】図５の（Ａ）および（Ｂ）での両実施例に
おいて、中央素子９８と下側接続部片１００との間の密
封接続はボール部分のさや７２，７２ａの上端における
フランジ１０２でおこなわれる。中央素子９８は送風支
管をバッスル管（図示せず）に接続するため上側関節部
９４の伸縮継手より上方の上側フランジ１０４をも有す
る。

【００３０】図５の（Ａ）のフランジ１０２および１０
４は三つの素子、即ち中央素子９８と、下側接続部片１
００と、上側接続部片１０６（単に玉継手９４のボール
部分よりなる）とを別々に製造するために必要なのであ
る。この製造を以下に図６の（Ａ），（Ｂ）および
（Ｃ）について図示説明する。

【００３１】図６の（Ａ）はボール部分１０６の耐火物
１１４の製造を示す。この目的で、さや７２（これは既
に図４を参照して説明した製造方法に従い製造されてい
る）は、例えば木で造られた支持体１０８上へ、好まし
くは中央開口を下向けにして、置かれている。次に、例
えば発泡性合成体（expanded synthetic material ）製
の円筒状型枠１１０がさや７２内へ導入され、支持体１
０８に固定され型枠１１０の軸方向のみぞに貫入する例
えばプラグ１１２によって所定位置に保持される。次に
型枠１１０とさや７２とにより画成された環状空間内
へ、さや７２を鋳型として用いることにより、耐火材料
１１４を鋳込むことである。

【００３２】図６の（Ｂ）は中央管状素子９８の製造を
示す。この製造のために、下側ボール部分のさやを有し
た中央素子の装甲１１６および上側伸縮継手により形成
された構造体を、フランジ１０４が下になるように倒置
して支持体１１８上へ置く。リング１２０（これは上側
関節部９４の継手の配置を規定する）は支持体１１８の
まわりの開口を閉じている。なお支持体１１８の上側輪
郭は関節部９４のソケットの形状を補足する。次いで、
発泡性合成体製の円筒状型枠１２２を支持体１１８に軸
方向に配置する。この型枠１２２はプラグ１２４によっ
て所定位置に保持される。この後にすべき唯一のことは
型枠１２２の周りの環状空間に耐火材料を充填すること
だけである。

【００３３】図６の（Ｃ）は下側接続部片１００の製造
を示す。図６の（Ｂ）の場合のごとく、下側関節部の伸
縮継手を含むこの管状接続部片の装甲１２６は上側フラ
ンジを底にして前に使用された支持体１１８と同一の支
持体１２８上へ倒置されている。次に、発泡性合成体製
の型枠１３０（その外形は仕上げられた管状接続部片１
００の内側流路に対応しているが）が軸方向に支持体１
２８上に配置され、この型枠１３０の周りの空間に耐火
材料が充填される。合成材料製の三つの型枠１１０，１
２２および１３０は送風支管を組立てた時に所定位置に
残るがこれは送風支管を作動させるとこれらの型枠は自
動的に消滅されることに注目されたい。

【００３４】図７は中央管状素子１３２、下側接続部片
１３４、およびボール部分１３６を備えた送風支管の第
２実施例を示す。これは、図５の（Ａ）の実施例とは違
って、中央素子１３２の装甲は下側関節の伸縮継手によ
って管状接続部片１３４の装甲に接続されている。従っ
て、図５の（Ａ）の実施例のフランジ１０２はなくな
り、これによって送風支管１３４の製造費の低減が可能
になる。他方、管状接続部片１３４は中央素子１３２か
ら分離できないので、図６の（Ｃ）で示す製造工程は最
早不可能で、下側継手のソケットの鋳造を可能にするた
めに他の巧い方法の採用が必要である。このため、接続
部片１３４の耐火物は図示の実施例において遮断部（in
terruption）１３８で象徴される通り２段階の作業で鋳
造される。これは、特に管状接続部片１３４のソケット
の下側継手の設計に影響を及ぼし、種々の設計側を図８
および図９の（Ａ）に示す。

【００３５】図８は中央素子１３２と下側接続部片１３
４との間の玉継手１４０の細部を示す。ボール部分１４
２は先の実施例の一つと同一である。即ち図４に従って
造られた耐火性さやを備えている。他方、接続部片１３
４の耐火ライニングの上側部分で形成されるソケット１
４４の部分は改変されている。事実、図８に示されるご
とく、管状接続部片１３４の金属装甲内に同軸方向に取
付けられた耐火鋼製の円筒状さや１４６内でソケット１
４４を形成する耐火ライニングは鋳造される。さや１４
６は管状接続部片１３４の装甲の内壁とスリーブ１４６
の外壁とにそれぞれ固定された二つのリング１４８およ
び１５０によって所定位置に保持することができる。断
熱は接続部片１３４の装甲の内面に接合されボール部分
１４２とソケット１４４との間の底へ延びるセラミック
繊維製の厚いシール１５２によって得られる。装甲（ま
たはハウジング）に溶接された二つの環状支持体１５４
および１５６でシールの支持が保証される。

【００３６】図９の（Ａ）による別の実施例において、
ソケット１４４は耐火鋼製さや１５８内に配置される。
このさや１５８は図８のさや１４６より長い。耐火性ラ
イニングを超えて延びたさや１５８の部分はセラミック
繊維製シール１６０用のハウジングとして設計されてい
る。図８の実施例に比べ図９の（Ａ）の実施例はシール
１６０が送風支管を組立てる前に所定位置に配置され、
ソケット１４４と一緒に挿入できる利点を有する。他
方、図８の実施例は図９の（Ａ）の実施例に比べて、シ
ール１５２はシール１６０より部厚いので断熱製が良好
という利点がある。

【００３７】図９の（Ｂ）はさや１６２がシール１６４
用のハウジングとしても利用されるが装甲の内面に溶接
される環状カラー１６０と関連づけられている点で図８
の実施例と図９の（Ａ）の実施例との妥協的解決を示
す。従って、シール１６４はまた送風支管を組立てる前
にソケットの所定位置に配置され、このことは図９の
（Ａ）の場合と同様であるが図９の場合と違う所はカラ
ー１６６がシール１６４から外側装甲への熱放散に貢献
する熱的ブリッジを形成する。

【００３８】図１０の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）によ
り、図７の送風支管の種々の素子の製造工程を、先に図
５の（Ａ）についておこなわれたごとく、図６の（Ａ）
乃至（Ｃ）にも言及することによって説明する。例とし
て、図９の（Ａ）に示す実施例について述べる。

【００３９】図１０の（Ａ）は上側ボール部分１３６を
造るために図４のさやに耐火物を鋳込む工程を示す。こ
の工程は先に図６の（Ａ）について述べた工程と同一で
あるのでこれ以上の説明は要しない。

【００４０】しかしながら下側の継手１４０を造る場合
では図１０の（Ｂ）に示す中間工程が利用される。この
図は下側の関節継手１４０のソケット１４４の鋳造を示
す。先ず、さや１５８を木製鋳型１６８に配置する。そ
の際、シール１６０（図９の（Ａ））用のハウジングは
底に向けられている。この鋳型１６８の上側前面の輪郭
はソケット１４４の耐火性ライニングの輪郭と相補して
いる。次に、このソケット１４４の開口に対応する発泡
性合成体製の型枠１６９をさや１５８内に軸方向に支持
体１６８上に配置し、耐火材料がこの型枠１６９とさや
１５８との間に鋳込まれる。鋳型１６８の鋳込みおよび
除去の後に続いて、シール１６０（図９の（Ａ））をさ
や１５８の内の前記ハウジング内に結合する。

【００４１】一方、中央素子１３２の鋳込みを、図１０
のＣを参照して説明する。接続部片１３４の金属装甲に
伸縮継手により固定された金属装甲は上側フランジが下
になるように倒置される。中央素子１３２の鋳込みその
ものは図６の（Ｂ）について記載の鋳込みと同一であっ
て、同じ鋳込みおよび型枠が用いられる。中央素子１３
２の鋳込みが完了すると、図１０の（Ｂ）について記載
のごとく鋳込まれ且つシールが所定位置に配置されたソ
ケット１４４が接続部片１３４の装甲内に導入されてボ
ール１４２上におかれアバットメント１４８および１５
０によって保持される。ソケット１４４が所定位置に配
置されると、管状接続部片１３４の流路を規定する型枠
（図示せず）がこのソケット上に配置され、この接続部
片１３４の鋳込みはこの型枠と管状接続部片１３４の装
甲との間の環状空間を耐火材料で充填することによって
終る。

【００４２】図１１は図７に示した実施例と同類の第３
実施例を示す。この実施例は上側玉継手関節１７６を介
し、さらに下側玉継手関節１７８を介して管状接続部片
１７４に接続された中央管状流路素子１７０よりなる。
下側接続部片１７４および下側関節部１７８は図５の
（Ａ）の実施例と同一であり、従ってこれ以上の説明は
必要としない。中央素子１７０は管状接続部片１７４に
接続するためのフランジを含まない限りにおいて図７の
実施例の中央素子１７０と類似している。図１１の実施
例において、図７に関して説明したごとく製造と組立て
問題を解決するために、取り外し自在または着脱自在な
リンクまたは接続部片（１８４）が中央素子１７０の装
甲と管状接続部片１７４の装甲との間に設けられてい
る。図１１に示されるごとく、伸縮継手１８２の上端１
８０は金属性ショルダ部材１８４を介して中央管状素子
１７０の装甲に溶接されている。上記金属性ショルダ部
材１８４には関節部１７８のボール部分のさやも溶接さ
れている。部材１８０のショルダ１８４への溶接の剛率
は一方では取り外しの場合のこの溶接を除去できる必要
性と、他方では密封を保証し内圧を抑止する必要性との
間の妥協でなければならない。

【００４３】図１１の実施例は図５の（Ａ）の実施例と
同じ製造上の単純性、即ち下側接続部材を二工程で鋳造
する必要がないという利点を有し、さらにまた中央素子
と下側接続部片との間のリンキングフランジが省けると
いう利点を有する。しかしながら、図１１の実施例は内
圧に抵抗しなければならない溶接を必要とする。

【００４４】図１２の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）で図
示する、図１１の実施例の素子の種々異なる鋳造工程は
図６の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）について開示された
鋳造工程と正確に一致するのでこれ以上説明を要しな
い。同じ型枠や鋳型が用いられている。唯一の相違点は
伸縮継手１８２の接続素子１８０のフランジがないこと
と中央素子１７０のフランジがないことにあり、これに
代ってショルダ１８４が設けられている。図１２の
（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）の三つの素子１７０，１７
２および１７４の鋳造に続いて、下側関節部１７８のシ
ールが接続部片１７４の装甲（この上側に伸縮継手１８
２が接続されている）の内面に設けられたハウジングに
接合することによって所定位置に配置される。次に、接
続部片１７４は中央素子１７０のボール部分に取り付け
られ、接続素子１８０とショルダ１８４との間の周辺溶
接が行われる。

【００４５】図１３を参考にして以下に第４実施例を説
明する。この実施例は前記の三つの実施例の利点の全て
を組合せたものである。図１３の実施例は上側玉継手を
介してボール部分２０２に、また下側玉継手２０８を介
して下側接続部片２０４に接続された中央管状素子２０
０よりなる。しかし、先の各実施例とは反対に、関節部
２０６および２０８の二つのソケットが中央素子２００
の両端に設けられ、下側関節部２０８のボール部分は接
続部片２０４の一部を形成している。上側および下側関
節部は、本文書に記載の利点をも与えているヨーロッパ
特許番号ＥＰ−Ａ１−０３６３５７６号に開示のごと
く、このように反対方向に配置されている。

【００４６】図１３に示されるごとく、この実施例は中
央素子２００のフランジを省いており、中央素子の装甲
と下側接続部片２０４の装甲との間に除去可能な溶接を
しなくてもよく、また図１４の（Ａ）および（Ｂ）およ
び図１５について以下に説明する製造工程から判るごと
く管状接続部片２０４を二工程で鋳造しなくともよい。

【００４７】図１４の（Ａ）に示すボール部分２０２の
製造は前記した各実施例のボール部分の製造に従ってい
る。

【００４８】図１４の（Ｂ）は中央素子２００の製造を
示す。下側管状接続部片２０４の装甲を有する中央素子
２００の金属装甲は木製の鋳型２１０（これは下側関節
部２０８のシールのハウジングを介して金属装甲を保持
する）に配置されている。鋳型２１０は基部２１２に支
えられていて、この基部には好ましくは内側ストップ２
１６を介して接続部片２０４の装甲を支える基部素子２
１４が設けられていて、ストップ２１６はその後にボー
ル部分のさや用の固定支持体の役目をする。鋳型２１０
の上側前部の輪郭は下側関節部のソケットの輪郭を相補
する。従って、発泡性合成体製で中央素子２００の内側
流路に対応する型枠２１８は素子２００の装甲内に軸方
向に鋳型２１０上に置くだけでよい。次に、型枠２１８
と装甲との間の環状空間は上側関節部２０６のシールの
ハウジングの縁まで充填されればすむ。上側関節部のソ
ケット２２０の輪郭は鋳物材料が固化する前に、例えば
ソケット２２０の輪郭に相補する輪郭を有する掻き板で
この鋳物材料を取り除くことによって形成される。図１
４の（Ｂ）に従って造られた構造体は次に逆さまにされ
て基部２２２に配置される（図１５参照）。基部２２２
は関節部のソケットの原型を造るために好ましくは木製
の鋳型より構成されている。この構造体は鋳型２２２に
ソケット２２０によって支えられる。この後に図１５に
示す如くシール２２４は中央素子２００の装甲の内面に
設けられたハウジング内に接合により所定位置に配置さ
れる。次に、発泡性合成体製の円板２２６が図１４の
（Ｂ）の鋳型２１０により前もって形成されたソケット
部分の底に配置される。この円板の厚さは関節部２０８
のボール部分とソケット間の関節部２０８の横断方向の
軸方向間隙に対応する。次に、接続部片２０４の装甲内
へ上からボール部分７２のさやは導入されて装甲の内面
に設けられた止め装置２１６に配置して縁部８４に溶接
する。発泡性合成体製の型枠が次いで円板２２６上に軸
方向に配置され、この型枠の形状は管状接続部片２０４
の通路に対応する。次に必要なことはこの型枠の周りの
環状空間内へ鋳込むことだけである。鋳型２２２を取り
外して鋳込み中に内型を維持するのに用いられたプラグ
２２８および３３０を取り外し終ると、中央素子２００
および管状接続部片２０４はいつでも組立てられる状態
にあり、所定位置にとどまっていた円板２２６のみなら
ず内部型枠は送風支管が作動される時に自動的に使いつ
くされる。

【００４９】高炉に熱風を吹き込むための装置は玉継手
関節部９４，９６および伸縮継手により相互に接続され
た耐火ライニングを備えた複数の管状素子よりなる。玉
継手関節部は隣接部片の耐火材に形成された凸面ボール
部分を含む。関節部は凸面部分を周ってボール部分の基
部まで延びる耐火鋼製の保護さやを含む。各玉継手関節
部の曲率半径は管状素子の直径の半分の大きさの範囲に
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１の（Ａ）は米国特許番号３７６６８６７号
に記載の従来型送風支管の縦断面図である。図１の
（Ｂ）は図１の（Ａ）の送風支管の下側継手の別の実施
例を示す。

【図２】図２はドイツ特許番号ＤＥ−Ｃ２−２２１８３
３１号に開示のごとき送風支管の継手の細部を示す。

【図３】図３の（Ａ）および（Ｂ）は本発明の玉継手を
それぞれ並列に軸方向断面において示す。

【図４】図４は本発明の玉継手のボール部分のために、
耐火鋼の保護さやを造る工程を概略的に示す。

【図５】図５の（Ａ）は本発明の送風支管の第１実施例
の垂直部分の軸方向断面図の概略図を示す。図５の
（Ｂ）は図５の（Ａ）に記載の送風支管の下側継手の別
の実施例を概略的に示す。

【図６】図６の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は図５の
（Ａ）に示した送風支管の製造工程を概略的に示す。

【図７】図７は本発明の送風支管の第２実施例の図５の
（Ａ）の図と同様な図を示す。

【図８】図８は図７による送風支管の下側継手接続部の
別の実施例を示す。

【図９】図９の（Ａ）および（Ｂ）は図７による送風支
管の下側継手接続部の各異なる別の実施例を示す。

【図１０】図１０の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は図７
に示した送風支管の製造工程を概略的に示す。

【図１１】図１１は本発明の送風支管の第３実施例を概
略的に示す。

【図１２】図１２の（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は図１
１に示した送風支管の製造工程を概略的に示す。

【図１３】図１３は本発明の送風支管の第４実施例を概
略的に示す。

【図１４】図１４の（Ａ）および（Ｂ）は図１３に示し
た送風支管の製造工程を概略的に示す。

【図１５】図１５は図１３に示した送風支管の製造工程
を概略的に示す。

【符号の説明】

９４ 玉継手 ９６ 玉継手 ９６ａ 下側継手 ９８ 中央素子 ９８ａ 管状素子 １００ 下側接続部片 １０２ フランジ １０４ 上側フランジ １０６ 上側接続部片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−73909（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−45392（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−49987（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3766868（ＵＳ，Ａ) 「不定形耐火物」−プライブリコの歩 み−（昭和54年５月15日）日本プライブ リコ株式会社発行 402，403頁参照 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21B 7/00 307

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉中へ予熱空気を吹き込む装置におい
   て、複数の別個の円筒素子よりなり、各円筒素子は外側
   鋼製装甲と内側耐火ライニングとからかなり且つ少なく
   とも一つの中央管状素子を含み、上記高炉を取り囲む予
   熱空気供給バッスル管にしっかり取り付けられた上側管
   状接続部片へ該中央管状素子は一側が第１玉継手関節部
   と第１伸縮継手とにより接続され、該中央管状素子の他
   側が、エルボ部材とノズルにより延ばされた下側管状接
   続部片へ第２玉継手関節部と第２伸縮継手とにより接続
   され、上記ノズルは高炉の壁に固定された羽口に関節付
   けされており、上記玉継手関節部は一つの素子の端に形
   成された凹面ソケット内で枢動する隣接の他の素子の端
   に形成された凸面ボール部分と、軟耐火シール挿入体と
   からなり、上記玉継手の各々の曲率半径が種々異なる管
   状素子の直径の半分の大きさ程度であり、上記玉継手関
   節部の凸面ボール部分（７０，７０ａ）がこの凸面部分
   の周りを周ってボールの直径方向基部へ延びる耐火鋼製
   保護さやを含み、下側接続部片（１４０）のソケット
   （１４４）は耐火鋼製の円筒さや（１４６，１５８，１
   ６２）内に鋳造の耐火ライニングに形成され、該さやが
   前記下側管状接続部片（１３４）の装甲内に同軸方向に
   配置されたことを特徴とする高炉中へ予熱空気を吹き込
   む装置。
2. 【請求項２】 前記ボール部分が上側管状接続部片（１
   ０６，１３６，１７２）の下端および中央管状素子（９
   ８，１３２，１７０）の下端に形成されたことを特徴と
   する請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記中央管状素子（９８）のボール部分
   （７０ａ）が該管状素子の一体部分であることを特徴と
   する請求項１又は２に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記管状素子（９８ａ）のボール部分
   （７０）が環状シールで充たされた横断方向接合部によ
   って管状素子（９８ａ）から分離されたことを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記中央管状素子（９８）の金属装甲が
   伸縮継手およびフランジ（１０２）により下側管状接続
   部片（１００）の金属装甲に接続されたことを特徴とす
   る前記各請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記中央管状素子（１３２）の装甲およ
   び下側管状接続部片（１３４）の装甲が伸縮継手を介し
   て相互に直接に接続されたことを特徴とする請求項１又
   は２に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記中央管状素子（１７０）の装甲およ
   び下側管状接続部片（１７４）の装甲が伸縮継手の接続
   素子（１８０）と周辺ショルダ（１８４）との間の溶接
   により相互に接続されたことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記耐火シール（１５２）は管状接続部
   片（１３４）の装甲に一部分が、また一部分がソケット
   （１４４）の縁に固定されたことを特徴とする請求項１
   に記載の装置。
9. 【請求項９】 耐火シール（１６０）は一部分が円筒さ
   や（１５８）の内側ハウジングに、また一部分が耐火物
   に固定されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記シール（１６４）は一部分が耐火
    物に、またさや（１６２）の上側部分により、さらに管
    状接続部片（１３４）の装甲の内側に溶接されたリング
    （１６６）により画成されたハウジングに一部分が取り
    付けられたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 【請求項１１】 二つの玉継手関節部（２０６，２０
    ８）のソケット部分がそれぞれ中央管状素子（２００）
    の両反対端に設けられる一方、凸面ボール部分が上側管
    状接続部片（２０２）および下側管状接続部片（２０
    ４）に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の装
    置。