JP4959786B2 - 液体金属輸送容器を予熱するための加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、溶融作業において液体金属を輸送する耐火材料で被覆される輸送取鍋のような容器を予熱するための加熱装置であって、本容器が、容器閉鎖蓋を備える加熱スタンドで加熱される加熱装置に関する。

溶融作業、例えば製鋼において、液体状態の溶融金属は、取鍋を用いて金属製品の製造段階から次の段階にさらに輸送される。この場合、取鍋は、液体金属の充填の前に低温であってはならない。この要件は、本質的に、一方で、充填された液体金属には取鍋への熱損失によって最小のエネルギ損失のみしか許されないことから生じる。他方、耐火ライニングは、金属の充填後に急激に発生する熱負荷に対し敏感であり、耐火材料の高い消費量をもたらす。このため、取鍋のライニングと液体金属との間の温度差を可能な限り小さく保つことが目標設定とされる。

この理由から、液体金属用の輸送取鍋は、例えば特許文献１から公知のように、使用前に加熱スタンドにおいてバーナで予熱されるか又は加熱維持される。このために使用される空気・天然ガスバーナは、最高４ＭＷの出力を有し、またこのバーナは、排気ガスが急速に移動し、ストリーク形成（Straehnenbildung）の傾向を有し、また比較的低い割合の放射エネルギのみを有するように作用する炎を発生させる。

したがって、エネルギ坦体のエネルギの利用が悪いことは別として、同様に、不必要に高いＣＯ２放出が引き起こされる。さらに、ストリーク形成により、輸送取鍋が不均一に加熱され、これにより、熱応力及びライニング材料に応じて高い摩耗がもたらされる。さらに、取鍋に残る液体金属の残りが再酸化することになる。
欧州特許第１０７８７０４Ｂ１号明細書 国際公開第２００４／０９２６４６Ａ１号パンフレット

したがって、本発明の課題は、同一範疇の種類の加熱装置をこの不都合なしに提供すること、したがって、より優れたエネルギ利用、ならびにＣＯ２放出の低減及び耐火材料又はライニング材料の消費量の低減を達成することである。

上記課題は、本発明によれば、容器を加熱しかつ加熱維持するための多孔性バーナの使用、特に輸送取鍋によって解決される。例えば、特許文献２から公知の液体金属輸送容器を予熱又は加熱維持するための多孔性バーナを使用することによって、この加熱の使命のために、多孔性バーナ内のより効率的なエネルギ担体の燃焼が利用される。これによって、排気ガス量が低減され、それにもかかわらず、空間的に均一な温度及び流出速度で排気ガスが発生され、これによって、ストリーク形成を回避することができる。さらに、多孔性バーナで、比較的高い割合の投入エネルギが放射エネルギに変換される。これによって、全体として、ＣＯ２放出を低減しつつ、節約的な効果的なエネルギの利用、ならびに容器の耐火材料又はライニングの均一な加熱による容器のより速い加熱を達成することができる。

本発明の好ましい実施形態では、多孔性バーナが升目状に構成されかつ配置されることが意図される。多孔性バーナの升目状体の構造により、多孔性バーナの最適化された使用が可能である。

このために、本発明の有利な提案によれば、最適に空間分布して閉鎖蓋の内壁に形成された多孔性バーナからなる升目状体が用意される。有利な代替形態では、閉鎖蓋を通して容器内に突出する支柱に、多孔性バーナからなる最適に空間分布された升目状体が備えられることが意図される。

両方の場合、比較的低い速度を有する高温排気ガスが加熱空間に進入し、断面出口の均一な温度分布を有し、ストリーク形成を生じない。同時に、多孔性バーナ内の高い割合のエネルギが放射線に変換され、この場合、放射温度は、液体金属輸送容器の耐火材料の必要な温度（１１００〜１２００℃）よりも高い。

加熱されるべき容器の内部に突出する支柱を有する加熱及び加熱維持装置の実施形態では、有利な実施形態により、多孔性バーナが支柱の全周にわたって分布して配置されることが意図される。側方に及び選択的に下方から多孔性バーナの升目状体が設けられた支柱により、なおより効果的な放射作用を達成することができる。

好ましくは支柱が多角形に形成される場合、多孔性バーナが平坦な多角形の面の上に簡単に取り付けられることによって、支柱において周囲が閉じられた多孔性バーナによる升目状体の形成を促進することができる。

本発明の別の提案によれば、支柱に昇降装置が付設される。したがって、可能な持ち上げ又は引き下げにより、それぞれの加熱作用に適合可能な加熱支柱の可変の位置決めが可能になる。

さらに好ましくは長手軸を中心に支柱が回転可能である場合、有利に、同時に回転可能に形成された昇降装置によって、液体金属輸送容器のライニングのなおより均一な加温又は加熱を達成することができる。

本発明の他の特徴及び詳細は、特許請求の範囲及び図面に示した本発明の実施例の以下の説明から理解される。

図１および図３内において、そこで取り扱い可能な閉鎖蓋２又は２０を備える、単に参照番号でもって示された加熱スタンド１は、予熱及び／又は加熱維持のために、閉鎖蓋２又は２０によって閉鎖された液体金属輸送容器３が設けられており、この容器が輸送取鍋として形成されている。移送容器は底部側にあり、その内側ジャケットは耐火材料４で被覆されている。

図１による実施形態の場合、加熱装置５が閉鎖蓋２の内壁６に設けられる。この加熱装置は、図２から理解できるように、複数の多孔性バーナ７から構成され、このバーナは、最適に空間を利用して構成された升目状体８として閉鎖蓋２の内部に取り付けられる。図示していない供給管を介してエネルギ−及び酸素担体源に接続される多孔性バーナ７は、矢印で示した排気ガス９を発生し、このガスは、比較的低い速度で容器内部に進入し、多孔性バーナ７の升目状体８の断面出口で均一な温度分布を有し、ストリーク形成を生じない。同時に、多孔性バーナ７で、矢印１０で示されるように、高い割合のエネルギが放射線に変換される。排気ガス９は、液体金属輸送容器３の底部における仕切り弁１１によって閉鎖される開口部を通して排出される。

図３と図４による実施形態の場合、加熱装置５０は、閉鎖蓋２０を通して液体金属輸送容器３の内部に突出する支柱１２に設けられる。加熱装置は多角形に形成され（図４参照）、これまた同様に空間的に最適に分布された升目状体８において存在する多孔性バーナ７が、この多角形の面の上で、支柱１２の周囲を完全に包むように固定される。図４には、多孔性バーナ７に供給するためのエネルギ坦体又は酸素担体、例えば空気用の、支柱によって案内される導管１３又は１４も認識できる。ここで、排気ガス９及び放射線１０は、耐火材料４に半径方向に直接向けられ、この場合、排気ガス９は、仕切り弁１１によって調整可能な底部開口部を介して再び流出できるか又は排出されることができる。

図３と図４にごく概略的に示したように、支柱１２は、昇降装置１５によって、加熱装置５０を最適に位置決めするために、それぞれの加熱作用に応じて下げるか又は持ち上げることができるか、ならびに耐火材料４の予熱又は加熱維持を均質にするために、回転矢印１６で示されるように、それらの長手軸を中心に回転させることができる。

液体金属輸送容器を予熱しかつ加熱維持するための加熱スタンドの詳細図であり、多孔性バーナが装備された蓋によって閉鎖された容器を概略的に示している。 内部から見た図２の閉鎖蓋の簡略概略図である。 図１と同様の概略図であるが、これに対し、閉鎖蓋を通して輸送容器内に突出する支柱によって形成された多孔性バーナからなる升目状体を有する図面である。 図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図である。

符号の説明

１ 加熱スタンド
２、２０ 閉鎖蓋
３ 液体金属輸送容器
４ 耐火材料
５、５０ 加熱装置
６ 内壁
７ 多孔性バーナ
８ 升目状体
９ 排気ガス
１０ 矢印（放射線）
１１ 仕切り弁
１２ 支柱
１３ 導管（エネルギ坦体）
１４ 導管（酸素担体）
１５ 昇降装置
１６ 回転矢印

Claims (4)

1. 溶融作業において液体金属を輸送する、耐火材料で被覆される輸送取鍋のような容器（３）を予熱するための加熱装置であって、前記容器が、容器閉鎖蓋（２、２０）を備える加熱スタンド（１）で加熱される加熱装置において、
   前記容器（３）を加熱しかつ加熱維持するための多孔性バーナ（７）が設けられていること、
   前記多孔性バーナ（７）が升目状に構成されかつ配置されること、および、
   最適に空間分布して前記閉鎖蓋（２）の内壁（６）に形成された、前記多孔性バーナ（７）からなる升目状体（８）が設けられていること、
   を特徴とする加熱装置。
2. 溶融作業において液体金属を輸送する、耐火材料で被覆される輸送取鍋のような容器（３）を予熱するための加熱装置であって、前記容器が、容器閉鎖蓋（２、２０）を備える加熱スタンド（１）で加熱される加熱装置において、
   前記容器（３）を加熱しかつ加熱維持するための多孔性バーナ（７）が設けられていること、
   前記多孔性バーナ（７）が升目状に構成されかつ配置されること、
   前記閉鎖蓋（２０）を通して前記容器（３）内に突出する支柱（１２）に、前記多孔性バーナ（７）からなる最適に空間分布された升目状体（８）が備えられること、
   前記多孔性バーナ（７）が、前記支柱（１２）の全周にわたって分布して配置されること、
   前記支柱（１２）が多角形に形成されること、
   これら多孔性バーナ（７）が、これら平坦な多角形の面の上で、支柱（１２）の周囲を完全に包むように固定されること、
   を特徴とする加熱装置。
3. 前記支柱（１２）に昇降装置（１５）が付設されることを特徴とする、請求項２に記載の加熱装置。
4. 前記支柱（１２）が前記支柱の長手軸を中心に回転可能であることを特徴とする、請求項２または３に記載の加熱装置。

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