JP5006945B2 - 多段炉床炉 - Google Patents
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Description
US3419254には、二重シェルガス冷却垂直回転シャフトが開示されている。内側シェル内の中央空間は吸気ダクトをなり、外側シェルと内側シェル間の環状空間は排気ダクトとなる。この装置はシャフト円周方向における垂直回転シャフトのより均一な冷却を許容するが、シャフトの長さ方向の冷却は依然として極めて不均一である。
図1は本発明による多段炉庄炉を一部破断して示す立体図である。
図2は中空回転シャフトと攪拌アームを通る冷却ガスの流れを示す概略図である。
図3は立体図で描かれた中空回転シャフトの断面図である。
図4は4つの攪拌アームを固定した攪拌アーム固定結節部の立体図である。
図5は攪拌アームの栓体を受入れた攪拌アーム固定結節部におけるソケットの第1の断面図である(断面図は立体図で描かれている)。
図6は攪拌アームの栓体を受入れた攪拌アーム固定結節部におけるソケットの第2の断面図である(断面図は立体図で描かれている)。
図7は攪拌アームの自由端の断面図である(断面図は立体図で描かれている)。
12: 炉床室
14: 炉床
16; 周辺部材料落し穴
18: 中心部材料落し穴
20: 中空回転シャフト
21: シャフトの心軸
22: 中心部シャフト通路開口
26: 攪拌アーム
28: 攪拌アーム固定結節部
30: 攪拌歯
32: 炉充填開口
34: 炉吐出し開口
40: ガス冷却装置
42: ファン(冷却ガス供給源)
44’: 下部冷却ガス引入れ口
44”: 上部冷却ガス引入れ口
46’: 下部冷却ガス供給管路
46”: 上部冷却ガス供給管路
50: (シャフトの)シェル
52: (20内の)下部環状主冷却ガス供給流路
52’: (20内の)上部環状主冷却ガス供給流路
54: (20内の)下部環状冷却ガス主分配流路
54’: (20内の)上部環状冷却ガス主分配流路
56: 中央排気流路
58: 仕切りフランジ
60’: 下部冷却ガス通路
60”: (28内の)上部冷却ガス通路
62: (28内の)冷却ガス供給流路
64: (28内の)冷却ガス排気流路
68: (20内の)中間支持管
70: (28内の)リング状鋳造体
72: (20内の)中間ガス案内ジャケット
721: 第1の管部
722: 第2の管部
76: 封止スリーブ
74: (20内の)内側ガス案内ジャケット
741: 第1の管部
742: 第2管部
78: 封止スリーブ
80: 封止スリーブ
82: 封止スリーブ
90: 中央通路
92: (28内の)第1の二次通路
94: (28内の)第1のリング部
96: (28内の)第2の二次通路
98: 第2のリング部
100: (28内の)ソケット
102: (28内の)斜め孔
102’: (102の)引入れ開口
102”: (102の)排出開口
104: (28内の)通孔
110: (26の)栓体
112: (100の)第1凹円錐状座面
114: (100の)第2凹円錐状座面
112’: (110の)第1凸円錐状対座面
114’: (110の)第2凸円錐状対座面
116: (100の)凹円筒状案内面
116’: (100の)凸円筒状案内面
120: アーム支持管
122: 肩面
124: (20の)ガス案内管
126: (26の)環状冷却間隙
128: (26の)中央戻し流路
130: (110の)円筒状延長部
131: (26の)環状室
132: (110の)中心孔
134: (130の)端面
136: (110の)表面
140: (110の)ガス戻し孔
140’: (140の)引入れ開口
140”: 排出開口
142: ガス排出室
144: (100の)底面
146: (110の)ガス供給孔
146’: (146の)引入れ開口
146”: (146の)排出開口
148: 位置決めピン
150: 締付けボルト(ハンマーヘッドボルト)
152: ボルト軸部
154: ボルトヘッド(ハンマーヘッド)
156’: (154の)肩面
156”: (154の)肩面
158: ネジ付きボルト端
160: ネジ付きスリーブ
162: (28上の154の)橋台面
170: 作動管
172: 位置決め管
174: (170上の)連結ヘッド
176: (172上の)連結ヘッド
178: (180内の)中心通孔
180: 端部カップ
182: (180上の)第1のフランジ
184: (180上の)第2のフランジ
186: (180上の)外側金属保護ジャケット
188: (180上の)盲フランジ
190: (180上の)断熱プラグ(栓)
192: (180上の)位置決めピン
194: (26)上の微細多孔質断熱層
196: (26上の)抗回転手段
Claims (20)
- 縦に積み重ねられて配置された複数の炉床室(12);
上記炉床室(12)の中心を通って延び、外側シェル(50)を含む中空垂直回転シャフト(20);
上記炉床室(12)の各々にて、上記シャフト(20)に固定された少なくとも一つの攪拌アーム(26);
上記シャフト(20)及び上記攪拌アーム(26)両用のガス冷却装置、該ガス冷却装置は、
上記シャフト(20)及び攪拌アーム(26)のためのガス冷却系、このガス冷却系は上記シェル(50)内に、上記攪拌アーム(26)に冷却ガスに供給する環状主分配流路(54,54’)及び上記攪拌アーム(26)から冷却ガスを排気する中央排気流路(56)を含み;
上記攪拌アーム(26)を上記シャフト(20)に連結する連結手段と、各連結手段は上記環状主分配流路(54,54’)と直接連通する冷却ガス供給手段及び上記中央排気流路(56)に直接連通する冷却ガス戻し手段とを含む多段炉床炉であって、
更に上記環状主分配流路(54,54’)を囲繞し、且つ上記外側シェル(50)によって外側が画成された環状主供給流路(52,52’);
上記環状主供給流路(52,52’)に連結された1つの冷却ガス引入れ口(44,44’);
上記環状主供給流路(52,52’)と上記環状主分配流路(54,54’)との間に設けられた冷却ガス通路(60’、60”)とを含み、該冷却ガス通路(60’、60”)が上記冷却ガス引入れ口(44,44’)から離間されていて、上記冷却ガス引入れ口(44,44’)に供給された冷却ガスは、それが上記冷却ガス通路(60’、60”)を通って上記環状主分配流路(54,54‘)に流入する前に、夫々の炉床室(12)を通って冷却ガス通路(60’、60”)を流れるようにして成ることを特徴とする、多段炉床炉。 - 前記ガス冷却装置が
前記環状主供給流路(52,52')と前記環状主分配流路(54,54')を、下部半体(52,54)と上部半体(52'、54')に仕切る仕切り手段(58)、
前記シャフト(20)の下端で上記環状主供給流路下部半体(52)に連結された下部冷却ガス引入れ口(44')、
上記シャフト(20)の上端で上記環状主供給流路上部半体(52')に連結された上部冷却ガス引入れ口(44")、
上記環状主供給流路下部半体(52)と上記環状主分配流路下部半体(54)との間に設けられた下部冷却ガス通路(60')、
上記環状主供給流路上部半体(52')と上記環状主分配流路上部半体(54')との間に設けられた上部冷却ガス通路(60')、を含み、
上記下部冷却ガス通路(60')が上記仕切り手段(58)の近傍に位置していて、それによって下部冷却ガス引入れ口(44')に供給される冷却ガスは、それが下部冷却ガス通路(60')を通って上記環状主分配流路下部半体(54)に流入し得る前に、上記環状主供給流路下部半体(52)を通って上方に上記仕切り手段(58)まで流れねばならないこと、及び
上記環状主供給路下部半体(52')の上記半体と上記環状主分配流路上部半体(54')の上記半体間の上部冷却ガス引入れ口(44")を含み、上記上部冷却ガス通路(60")が上記仕切り手段(58)の近傍に位置していて、それによって上部冷却ガス引入れ口(44")に供給される冷却ガスは、それが上部冷却ガス通路(60")を通って上記環状主分配流路上部半体(54')に流入し得る前に、上記環状主供給流路上部半体(52')を通って下方に上記仕切り手段(58)まで流れねばならないように構成して成る、請求項1に記載の炉。 - 前記シェル(50)がシャフト支持管(68)と、該シャフト支持管(68)同士を連結する鋳造攪拌アーム固定結節部(28)とを含み、攪拌アーム(28)少なくとも1つが攪拌アーム固定結節部(28)の各々に固定されて成る、請求項1又は請求項2に記載の炉。
- 前記攪拌アーム固定結節部(28)とシャフト支持管(68)とが互いに溶接されて成る、請求項3に記載の炉。
- 前記シャフト支持管(68)は壁厚ステンレス鋼管から成り、前記攪拌アーム固定結節部(28)間の負荷担持構造部材として寸法化されて成る、請求項3又は請求項4に記載の炉。
- 前記攪拌アーム固定結節部(28)少なくとも1つが、耐熱鋼製のリング状鋳造体から成る、請求項3〜5の何れか1つに記載の炉。
- 前記攪拌アーム(26)少なくとも1つが
冷却ガスを、それを通して循環する管状構造体、及び
攪拌アーム(216)の上記管状構造体に連結される栓体(110)、
を含んで成る、請求項6に記載の炉。 - 前記攪拌アーム固定結節部(28)少なくとも1つが、
前記攪拌アーム(26)の前記栓体(110)を受け入れるためのソケット(100)少なくとも1つ、
前記攪拌アーム固定結節部(28)内に冷却ガスのための前記中央排気流路(56)を形成する中央通路(90)、
前記鋳造体の第1リング部(94)に配置されていて、前記環状主分配流路(54,54')を流通する冷却ガスのガス通路を提供する第1の二次通路(92)、
前記鋳造体の第2リング部(98)に配置されていて、前記環状主供給流路(52,52')を流通する冷却ガスのガス通路を提供する第2の二次通路(96)、を含むリング状鋳造体からなり、
前記冷却ガス供給手段は、前記鋳造体に配置されていて、上記ソケット(100)内で環状主供給流路(52,52')を上記ガス排出開口(102")少なくとも1つに連結しており、
前記冷却ガス戻し手段は、前記鋳造体に配置されていて、上記ソケット(100)内で中央通路(90)を上記ガス引入れ開口少なくとも1つに連結している、
請求項7に記載の炉。 - 前記冷却ガス戻し手段が、前記ソケット(100)の軸方向延長部に設けた通孔(104)である、請求項8に記載の炉。
- 前記冷却ガス供給手段が、前記第2リング部(98)からリング状鋳造体を通って前記前記ソケット(100)を画成する側面に延びる斜め孔(102)少なくとも1つを含んで成る、請求項7〜9の何れか1つに記載の炉。
- 2つの隣接する炉床室(12)間に延びる前記シャフト(20)の少なくとも1部が、
2つのアーム固定結節部(28)間に配置され、前記シャフト(20)の上記外側シェル(50)を形成するシャフト支持管(68)、該シャフト支持管(68)が前記環状主供給流路(52,52')の外側を画成して成り、
上記シャフト支持管(68)内に配置されて、上記環状主供給流路(52,52')を内側に、前記環状主分配流路(54,54')を外側に画成するようにする中間ガス案内ジャケット(72)、
上記中間ガス案内ジャケット(72)内に配置されて、上記環状主分配流路(54,54')を内側に、前記中央排気流路(56)を外側に画成するようにする内側ガス案内ジャケット(74)、
を含んで成る、請求項1〜10の何れか1つに記載の炉。 - 前記中間ガス案内ジャケット(72)が
前記第1の固定結節部に固定された第1の端部と、自由な第2の端部をもつ第1の管部(721)、
前記第2の固定結節部に固定された第1の端部と、自由な第2の端部をもつ第1の管部(722)、
上記第1の管部の自由第2端部と上記第2の管部の自由第2端部間に封止連結を提供すると共に、両自由第2端部の軸方向の相対移動を許容する封止手段、
を含んで成る、請求項11に記載の炉。 - 前記内側ガス案内ジャケット(74)が
前記第1の固定結節部に固定された第1の端部と、自由な第2の端部をもつ第1の管部(741)、
前記第2の固定結節部に固定された第1の端部と、自由な第2の端部をもつ第1の管部(742)、
上記第1の管部の自由第2端部と上記第2の管部の自由第2端部間に封止連結を提供すると共に、両自由第2端部の軸方向の相対移動を許容する封止手段、
を含んで成る、請求項11又は請求項12に記載の炉。 - 前記封止手段が、前記第1又は第2の管部の一方の自由第2端部に固定され、他の管部の自由第2端部にこれを封止して係合する封止スリーブ(78,80,82)を含んで成る、請求項12又は請求項13に記載の炉。
- 前記中空回転シャフト(20)が更にそのシェル(50)上に外側断熱部を含み、該外側断熱部が微細多孔質材料の内側耐熱層と、断熱性鋳造可能材料の中間耐熱層と、高密度鋳造可能材料の外側耐熱層とを含んで成る、請求項1〜14の何れか1つに記載の炉。
- 前記攪拌アーム(26)少なくとも1つが
上記攪拌アーム(26)を前記中空回転シャフト(20)に固定する栓体(10)、
上記栓体(10)に固定されたアーム支持管(120)、
上記アーム支持管(120)の内側に配置され、上記アーム支持管(120)と協働して後者との間に小環状間隙を定め、シャフト(20)からの冷却ガスを攪拌アーム(26)の自由端に流通させるガス案内管(124)とを含み、該ガス案内管の内部が、攪拌アーム(26)からシャフト(20)までの冷却ガスの戻り流路(128)を形成するようにして成る、請求項1〜15の何れか1つに記載の炉。 - 前記栓体(110)が、少なくとも1つの冷却ガス供給流路と少なくとも1つの冷却ガス戻し流路とを含む固体鋳造体である、請求項16に記載の炉。
- 前記少なくとも1つの冷却ガス供給流路と前記少なくとも1つの冷却ガス戻し流路とが前記固体鋳造体に孔として設けられて成る、請求項17に記載の炉。
- 前記攪拌アーム(26)少なくとも1つが更に、
アーム支持管(120)と、
上記アーム支持管(120)上に配置された微細多孔質断熱層(194)と、
上記微細多孔質断熱層(194)を覆う金属の保護ジャケット(186)と
を含んで成る、前記請求項1〜18の何れか1つに記載の炉。 - 前記攪拌アーム(26)が更に、
前記金属保護ジャケット(186)に溶接で固定された金属の攪拌歯(30)と、
前記アーム支持管(120)と前記微細多孔質断熱層(186)との間に設けられた抗回転手段(196)と、
を含んで成る、請求項19に記載の炉。
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