JP5656710B2 - Mobile hearth furnace and screw conveyor replacement method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば回転炉床炉などの移動式炉床炉及びスクリューコンベアの交換方法に関する。 The present invention relates to a moving hearth furnace such as a rotary hearth furnace and a method for replacing a screw conveyor.
移動式炉床炉の一つである回転炉床炉は、炉床を一方向に回転させながら被処理物を炉床上に供給し、被処理物を連続的に加熱処理する炉である。製鉄等の技術分野において、回転炉床炉は、鉄鉱石や製鉄廃棄物等を加熱還元して付加価値の高い還元鉄(DRI)を得るための還元炉として使用される(例えば、特許文献1参照)。 A rotary hearth furnace, which is one of mobile hearth furnaces, is a furnace that supplies a workpiece to the hearth while rotating the hearth in one direction and continuously heats the workpiece. In the technical field such as iron making, a rotary hearth furnace is used as a reducing furnace for obtaining reduced added iron (DRI) with high added value by heating and reducing iron ore, iron making waste, and the like (for example, Patent Document 1). reference).
図1は、回転炉床炉の概略構造を示す斜視図である。回転炉床炉1は、図1に示すように、例えば平面形状が環状(ドーナツ状)に形成された炉床2を有し、図示しない駆動装置によって炉床2が水平面内の一方向に回転する。炉床2の上面側は、例えば断面形状が矩形の炉体3によって囲われており、この炉体3によって囲われた空間(炉内空間)31が被処理物を加熱する処理空間となる。そのため、炉体3の外周側と内周側の側面には、炉内空間31内を加熱するための加熱装置32が複数配置されている。加熱装置32は、例えばバーナーであり、還元炉として使用する場合は、炉内空間31に還元燃焼領域が形成されるように燃焼条件や炉内に吹き込む空気量などが調節される。炉内に吹き込んだ空気等は、炉体3の上面に連結された排気ダクト33を介して炉外に排出される。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a rotary hearth furnace. As shown in FIG. 1, the rotary hearth furnace 1 has a
炉体3の上面には、被処理物を炉床上に落下供給するための供給装置4が配置されている。被処理物は、例えば鉄鉱石や製鉄廃棄物等に炭材を混ぜてペレット状又はブリケット状などにしたものである。供給装置4としては、例えば振動式の供給装置4が用いられる。また、炉体3内における炉床2の幅方向に沿って、加熱処理された被処理物を排出するためのスクリューコンベア5が配置されている。スクリューコンベア5は、回転するスクリュー羽根によって、炉床上の被処理物を炉の外周側に搬送して排出口6を通じて回収装置61に落下供給する。
On the upper surface of the
回転炉床炉1の場合、炉内で高温雰囲気に晒されるスクリューコンベア5に劣化が生じやすい。従って、スクリューコンベア5には、一般的に、回転軸内を水冷構造とし、スクリュー羽根に耐熱性および耐摩耗性を有する材料を使用したものが用いられる。しかし、スクリューコンベア5の劣化を完全に防止することは困難であり、スクリューコンベア5を点検および交換する作業が必要となる。炉の大きさによって異なるが、少なくとも数百kgを超えるスクリューコンベア5を交換することは、決して容易な作業ではない。
In the case of the rotary hearth furnace 1, the
特許文献2には、炉体3の両側にスクリュー羽根よりも大きい開口部を形成し、加熱処理の実行時には閉蓋で開口部を閉じておき、スクリューコンベア5を交換するときに閉蓋を取り外して、スクリューコンベア5の「抜取り」と「組込み」を行うことのできる回転炉床炉が開示されている。
In
しかしながら、特許文献2の構造では、閉蓋を取り外したときに炉内の高温ガスが炉外に噴出す懸念があり、作業員によって危険である。従って、安全に交換作業を行う為には、バーナーを消火して炉内温度を作業に支障ない温度まで冷却する必要がある。スクリューコンベア5の点検や交換をする度に炉を冷却することは、以下の問題がある。
However, in the structure of
すなわち、経験的には約1300℃でバーナーを消火すると約150〜200℃/hの速度で急激に温度が低下して、炉体を構成する耐火物に亀裂等が生じることが多い。従って、炉体の損傷を防止しながら炉を冷却するには、約50〜80℃/hの速度で長時間をかけて冷却する必要がある。スクリューコンベア5を交換した後、装置を再運転する場合にも、同様に長時間をかけて加熱する必要がある。
That is, empirically, when the burner is extinguished at about 1300 ° C., the temperature suddenly decreases at a rate of about 150 to 200 ° C./h, and cracks and the like often occur in the refractory constituting the furnace body. Therefore, in order to cool the furnace while preventing damage to the furnace body, it is necessary to cool it over a long time at a speed of about 50 to 80 ° C./h. Similarly, when the apparatus is restarted after the
よって、経験的に約1300℃から常温まで炉を冷やしてスクリューコンベア5の交換を行った後、再昇温して操業開始するまでには約2.5〜3日を要する場合がある。このように、従来の回転炉床炉1には、スクリューコンベア5の交換作業の困難性に加えて、スクリューコンベア5の交換時に炉の冷却および昇温に長時間を要し、操業率の低下を招くという問題がある。
Therefore, it may take about 2.5 to 3 days from empirically cooling the furnace from about 1300 ° C. to replacing the
すなわち、本発明は、一例として挙げた上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、スクリューコンベアの交換を、安全、且つ、容易に行うことのできる移動式炉床炉及びスクリューコンベアの交換方法を提供することにある。 That is, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems mentioned as an example, and the purpose thereof is a mobile hearth furnace capable of safely and easily replacing the screw conveyor. It is in providing the replacement method of a screw conveyor.
また、本発明の他の目的は、常温近くまで炉内を冷却させなくともスクリューコンベアの交換を行うことのできる移動式炉床炉及びスクリューコンベアの交換方法を提供することにある。望ましくは、バーナー等の加熱装置を停止することなくスクリューコンベアを交換可能にする。 Another object of the present invention is to provide a mobile hearth furnace and a screw conveyor replacement method that can replace the screw conveyor without cooling the inside of the furnace to near room temperature. Desirably, the screw conveyor can be replaced without stopping a heating device such as a burner.
本発明の移動式炉床炉は、移動式の炉床と、炉床の上面側に炉内空間を形成する炉体と、前記炉内空間を加熱する加熱装置と、炉体内において炉床の上面側に配置されるスクリューコンベアと、を含む移動式炉床炉において、前記炉体の上面に、スクリューコンベアの軸方向に沿ってスクリュー羽根の直径よりも幅広に形成された、スクリューコンベアを炉外に搬出させるための開口部と、スクリュー羽根の直径よりも大きい半円又はそれ以上の円弧状の断面を有する円筒部材であって、その外周面が前記開口部の対向する長手方向の縁部に跨るように配置されて前記開口部を塞ぐと共に、前記半円又は円弧の中心を回転軸にして回転自在なスクリューカバーと、スクリューカバーの回転軌道の内側領域に、スクリューコンベアが回転炉床から離れた状態で位置するように、前記回転炉床の上面に対して相対的にスクリューコンベアを昇降させる昇降装置と、を備えたことを特徴とする。 A mobile hearth furnace according to the present invention includes a mobile hearth, a furnace body that forms a furnace space on the upper surface side of the furnace floor, a heating device that heats the furnace space, and a furnace hearth in the furnace body. In a mobile hearth furnace including a screw conveyor disposed on the upper surface side, the screw conveyor formed on the upper surface of the furnace body is wider than the diameter of the screw blades along the axial direction of the screw conveyor. A cylindrical member having an opening for carrying it out and a semicircular or larger arc-shaped cross section larger than the diameter of the screw blade, the outer peripheral surface of which is the longitudinal edge opposite to the opening The screw conveyor is disposed on the center of the semicircle or arc and is rotatable about the center of rotation. As positioned in a distant state, characterized in that and a lifting device for raising and lowering the relative screw conveyor to the upper surface of the rotary hearth.
前記スクリューカバーは、その外周面が前記開口部の一方の長手方向の縁部からスクリューコンベアの下方側を通過して前記開口部の他方の長手方向の縁部に跨る位置まで回転自在であり、円筒部材の断面形状が半円の場合には、少なくとも180°回転自在である。前記スクリューカバーと炉体との長手方向隙間には、該長手方向隙間をシールするシール機構を配設して、スクリューカバーと炉体との長手方向隙間は気密にシールしている。 The screw cover is rotatable to a position where the outer peripheral surface passes from the one longitudinal edge of the opening to the lower side of the screw conveyor and straddles the other longitudinal edge of the opening, When the cross-sectional shape of the cylindrical member is a semicircle, it can rotate at least 180 °. A seal mechanism for sealing the longitudinal gap is disposed in the longitudinal gap between the screw cover and the furnace body, and the longitudinal gap between the screw cover and the furnace body is hermetically sealed.
前記スクリューカバーは、前記回転軸上にその中心が位置するように配置されると共に、前記円筒部材の両端に接続された円盤状の側壁部材をさらに備えており、この円盤状に形成された側壁部材の外周面と接するように配置された複数の回転ローラーによって回転自在に支持された構成にすることができる。 The screw cover is disposed so that the center thereof is positioned on the rotating shaft, and further includes a disk-shaped side wall member connected to both ends of the cylindrical member, and the disk-shaped side wall is formed. It can be set as the structure rotatably supported by the some rotating roller arrange | positioned so that the outer peripheral surface of a member may be contact | connected.
前記側壁部材は、炉体の側面の外側に配置されると共に、その中央部にスクリューコンベアの回転軸が貫通する穴が形成されており、さらに側壁部材の面内における前記貫通穴から外周縁に渡る一部分が脱着自在な、分割構造にすることができる。 The side wall member is disposed outside the side surface of the furnace body, and a hole through which the rotation shaft of the screw conveyor passes is formed at the center thereof, and further, from the through hole in the plane of the side wall member to the outer peripheral edge. It is possible to form a divided structure in which a part of the crossing is detachable.
前記貫通穴は、加熱処理の実行時に位置決めされた位置から、炉外に搬出させるときに位置決めされる高さまでスクリューコンベアを上昇させたときに、当該スクリューコンベアの回転軸が移動する軌道に沿った形状にすることができる。例えば、スクリューコンベアを上下方向に昇降する場合には、貫通穴を長穴にする。この場合に、側壁部材の外側表面に重ねて配置され、前記貫通穴を塞ぐシールカバーをさらに備えることができる。 The through hole is along a trajectory along which the rotation axis of the screw conveyor moves when the screw conveyor is raised from a position positioned when the heat treatment is performed to a height that is positioned when the heat treatment is carried out. It can be shaped. For example, when the screw conveyor is moved up and down in the vertical direction, the through hole is made into a long hole. In this case, it is possible to further include a seal cover that is disposed on the outer surface of the side wall member and closes the through hole.
本発明のスクリューコンベアの交換方法は、前述したいずれかの移動式炉床炉を用いて、加熱装置を停止することなく、前記開口部を塞いだ状態でスクリューコンベアが炉外に搬出される位置までスクリューカバーを回転させて、スクリューコンベアを取外し/組込みすることを特徴とする。 The screw conveyor replacement method of the present invention uses any one of the above-described mobile hearth furnaces, the position where the screw conveyor is carried out of the furnace while the opening is closed without stopping the heating device. The screw cover is rotated until the screw conveyer is removed / installed.
スクリューコンベアを交換する場合には、スクリューコンベア、スクリューコンベアを軸支する軸受機構、及び前記シールカバーを一つのユニットとして交換するようにしてもよい。 When replacing the screw conveyor, the screw conveyor, the bearing mechanism for supporting the screw conveyor, and the seal cover may be replaced as one unit.
本発明の移動式炉床炉は、炉内空間を形成する炉体の上面に、スクリューコンベアを炉外に搬出させるための開口部を形成し、回転自在なスクリューカバーで開口部を開閉可能な構成とする。スクリューカバーは、スクリュー羽根の直径よりも大きい半円又はそれ以上の円弧状の断面を有する円筒部材とする。 The mobile hearth furnace according to the present invention has an opening for carrying the screw conveyor out of the furnace on the upper surface of the furnace body forming the space inside the furnace, and the opening can be opened and closed with a rotatable screw cover. The configuration. The screw cover is a cylindrical member having a semicircular or larger arc-shaped cross section larger than the diameter of the screw blade.
このように構成すれば、回転するスクリューカバーの内側領域内までスクリューコンベアを上昇させ、スクリューカバーを所定角度まで回転させるだけで、速やかにスクリューコンベアを炉外に搬出させることができる。しかも、スクリューカバーによって炉内空間と炉外が遮断されているので、スクリューコンベアの交換作業を、安全、且つ、容易に行うことができる。その結果、常温近くまで炉内を冷却させなくともよく、望ましくはバーナー等の加熱装置を停止することなくスクリューコンベアの交換を行うことが可能となり、稼働率の低下を最小限に抑えることができる。 If comprised in this way, a screw conveyor can be rapidly carried out of a furnace only by raising a screw conveyor to the inside area | region of the rotating screw cover, and rotating a screw cover to a predetermined angle. And since the space in a furnace and the exterior of a furnace are interrupted | blocked by the screw cover, the replacement | exchange operation | work of a screw conveyor can be performed safely and easily. As a result, it is not necessary to cool the inside of the furnace to near room temperature, and it is possible to replace the screw conveyor without stopping the heating device such as a burner, and it is possible to minimize a reduction in operating rate. .
以下、本発明の好ましい実施形態による移動式炉床炉について、回転炉床炉を一例に挙げて添付図面を参照しながら詳しく説明する。但し、以下に説明する実施形態によって本発明の技術的範囲は何ら限定解釈されることはない。 Hereinafter, a mobile hearth furnace according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by taking a rotary hearth furnace as an example. However, the technical scope of the present invention is not construed as being limited by the embodiments described below.
本実施形態の回転炉床炉1は、図1に一例を示した従来の回転炉床炉1と同様に、平面形状が環状(例えば、リング状やドーナツ状など)に形成されている炉床2、炉床2の上面側を囲って炉内空間31を形成する炉体3,バーナーなどの加熱装置32、被処理物を炉床上に装入する供給装置4,加熱処理された被処理物を搬送するスクリューコンベア5,前記被処理物を排出する排出口6,及び排気ダクト33を備えている。
The rotary hearth furnace 1 of the present embodiment is a hearth in which the planar shape is formed in an annular shape (for example, a ring shape or a donut shape), similar to the conventional rotary hearth furnace 1 shown in FIG. 2. A
図2は、本実施形態に従う回転炉床炉1の縦断面図である。炉床2は、下面に車輪21が配置された回転台車を構成しており、例えば平面形状が環状となるように配置されたレール22上を車輪21が走行することで、炉床2が一方向に連続的に回転する。高温雰囲気に曝される炉床2の上面側は、煉瓦などの耐火物が敷設され、その上面に炉床材が敷設される。炉床材としては、例えば酸化マグネシウムやドロマイト材などを用いることができる。なお、図示は省略するが、炉床を回転させる駆動装置には、例えばモータなどを用いることができる。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the rotary hearth furnace 1 according to the present embodiment. The
被処理物を加熱処理する炉内空間31は、平面形状が環状の上面壁3Aと、炉体の内周及び外周を形成する側壁3Bを有する断面コ字形の炉体3を、炉床2の上面側を囲うように配置することによって形成されている。そして、加熱処理の実行時に回転される炉床2の側面と、静止している炉体3の側壁3Bとの隙間は、水封装置35によってシールしている。
A
炉床2の上面に配置されるスクリューコンベア5は、炉床2の幅方向に沿って配置される回転軸(主軸)51と、この主軸51の外周面に配置される連続したスクリュー羽根52を有する。炉床2の平面形状がドーナツ状である場合、スクリューコンベア5は、例えば炉床2の半径方向に沿って配置される。スクリュー羽根52は、溶接等によって主軸51に固着されていてもよく、ボルト等の固定手段によって主軸51から脱着可能であってもよい。スクリュー羽根52を主軸51から脱着可能にすれば、スクリューコンベア5の交換時において、劣化したスクリュー羽根52だけ交換することも可能になる。
The
スクリューコンベア5の両端側の回転軸53は、炉体3の側面を貫通して炉外に延出しており、軸受機構としての軸受箱54によってそれぞれ回転自在に軸支されている。そして、炉外に延出されたどちらか一方の回転軸53に、スクリューコンベア5を回転させる駆動装置(不図示)が連結されている。駆動装置としては、例えばモータなどを用いることができる。
The rotating
軸受箱54は、昇降装置55によって支持されており、この昇降装置55によって炉床2に対して相対的にスクリューコンベア5が昇降される。このとき、スクリューコンベア5が水平姿勢を維持した状態で昇降するように、両方の昇降装置55を同期に動作させるのが好ましい。昇降装置55としては、例えば空気圧や油圧などの流体圧を利用して伸縮するシリンダー装置などを用いることができる。昇降量は、例えばエンコーダなどのセンサーを用いて制御することができる。図2は、スクリューコンベア5を昇降させる構成であるが、炉床側が昇降する構成であってもよい。また、軸受箱54と昇降装置55は、例えばボルト等の固定手段によって取外し自在に連結されており、スクリューコンベア5を交換する際には連結を解除する。
The
スクリューコンベア5は、炉内空間31が加熱されることによって高温になっている。本実施形態の回転炉床炉1は、望ましくはバーナー等の加熱装置32を停止することなくスクリューコンベア5の点検・交換を行える構成であるが、スクリューコンベア5自体が高温のままでは作業性及び安全性が低下してしまう。そのため、例えば主軸51の内部に冷却水を通水する流路(不図示)を形成する。
The
スクリューコンベア5は、加熱処理の実行時においては、スクリュー羽根52が炉床上面の炉床材に接するように、昇降装置55によって高さ方向の位置決めが行われる。この加熱処理の実行時における高さ調整に加えて、本実施形態では、スクリューコンベア5を炉外に露出させるときにも、この昇降装置55を利用する。
The
本実施形態の回転炉床炉1は、図3に示すように、炉体上面のスクリューコンベア5の上方にあたる位置に、スクリューコンベア5を炉外に露出させるための開口部7が形成されている。炉体上面の開口部7は、平面形状が概ね長方形状に形成されている。開口部7の長手方向は、炉体上面の内周端から外周端にまで渡っており、また短手方向の幅が少なくともスクリュー羽根52の直径よりも広くなっている。さらに、炉体上面の開口部7は、例えば半円形状に切り欠かれた炉体側面の開口部71とも連通している。炉体側面の開口部71は、スクリューコンベア5を交換するためにスクリューコンベア5を上方に釣り上げる際に、回転軸53が上方側に離脱できる形状であればよく、特に半円形状でなくともよい。
As shown in FIG. 3, the rotary hearth furnace 1 of the present embodiment has an opening 7 for exposing the
開口部7には、当該開口部7を遮断すると共にスクリューコンベア5を炉外に搬出させるスクリューカバー8が配置されている。スクリューカバー8は、その内径がスクリュー羽根52の直径よりも大きい半円形の断面を有する円筒部材(カバー本体)81と、カバー本体81の両端に接続された側壁部材82を有し、カバー本体81の半円の中心を回転軸(仮想回転軸である)81aにして回転自在に配置されている。カバー本体81は、その外周面が開口部7の対向する長手方向の縁部7aに跨るように配置されており、これによって炉体上面の開口部7を塞いでいる。より詳しくは、カバー本体81の外周面と開口部7の縁部7aとの間にわずかな隙間(例えば、5〜10mm)を設け、この隙間にシール構造を備えることにより、開口部7を気密に塞いでいる(図4A,4B参照)。シール構造としては、図4Aようにセラミックファイバーロープ等のシール部材72を隙間に配置することが代表的であるが、図4Bのようにカバー本体81の外周面と開口部7の縁部7aとの間に可動式のシールプレート101を配置することも可能である。加熱処理の実行時及びスクリューコンベア5の交換時にはシールプレート101をカバー本体81に密着させ、開口部7を気密に塞ぐとともに、スクリューカバー8の回転時にはシリンダー102でシールプレート101を移動させ、カバー本体81との間に隙間を設けることにより、スクリューカバー8を回転自在とさせることが可能となる。さらに、スクリューカバー8を180度回転させた後、シールプレート101をカバー本体に押圧して開口部7を気密に塞ぐことができる。シールプレート101の内面側にはセラミックファイバ等の断熱性シール材103を貼設して、シール部の気密性および断熱性を高めている(図4C参照)。シールプレート101を開閉移動するためのシリンダ102はカバー本体81の幅方向に複数配置してシールプレート101を開閉移動させてもよいし、幅方向中央に1台設置して幅方向連結部材104で連結してシリンダ102を作動させてもよい(図4C参照)。
The opening 7 is provided with a screw cover 8 that blocks the opening 7 and carries the
カバー本体81の両端に接続されている側壁部材82は、例えばセラミックファイバーロープ等のシール部材73を介して炉体側面に接するか或いは炉体側面に付勢するように配置されており、炉体側面を切り欠いた開口部71を塞いでいる。側壁部材82は、外周が円形の円盤部材であり、例えばその中心がカバー本体81の回転軸上(すなわち、半円の中心)81aに位置するように配置されている。そして円盤部材の外周側面に接するように、小径の回転ローラー83が複数配置され、この回転ローラー83によってスクリューカバー8が回転自在に支持される。スクリューカバー8は、例えばギア等の歯車機構を介して側壁部材82と駆動装置(不図示)とが連結され、この駆動機構によって回転される。回転ローラー83は、基礎から支持した架台、或いは炉の側柱(どちらも不図示)によって支持することができる。
The
なお、図3には、好ましい一例として、側壁部材82の上端を0°としたときに、例えば22.5°,157.5°,202.5°及び337.5°の位相にそれぞれ配置された合計8個の回転ローラー83を示している。但し、回転ローラー83の個数及び配置位置が限定されることはない。
In FIG. 3, as a preferred example, when the upper end of the
カバー本体81及び側壁部材82の材質は、炉内温度に耐え得ることができれば特に限定されることはない。但し、炉内の高温雰囲気に曝される部分については、耐火物を張り付ける等の施工をすることが好ましい。さらに、スクリューカバー8の温度が高いとスクリューコンベア5を点検・交換する際の作業性及び安全性が低下するので、カバー本体81及び/又は側壁部材82の内部に冷却水を通水する流路を形成しておき、例えば冷却水を循環させることによってスクリューカバー8及びその周辺温度を下げることのできる構造にすることが好ましい。勿論、水冷以外の冷却構造であってもよい。
The material of the cover
側壁部材82の表面には、炉外に延出されるスクリューコンベア5の回転軸53が回転可能なように貫通する穴84が形成されている。この貫通穴84は、例えば、スクリューカバー8を回転させてスクリューコンベア5を炉外に搬出させる際に位置決めされる高さから、加熱処理の実行時に位置決めされる高さまでの範囲を回転軸53が移動可能なように、長穴形状になっている(図5参照)。すなわち、回転軸53が移動する軌跡に対応する形状になっている。従って、貫通穴84は、図3のように上下方向に延びる長穴形状に限られず、例えばスクリューコンベア5が斜め方向に昇降する構成の場合には斜め方向に延びる長穴形状であってもよい。さらには、必ずしも長穴形状でなくともよい。
A
側壁部材82には、スクリューカバー8を回転して炉外に搬出させたスクリューコンベア5を交換する際に、回転軸53が貫通穴84から離脱する通路を形成する扉85が形成されている。扉85は、側壁部材82を形成している円盤部材を分割構造とし、貫通穴84から外周縁に渡る一部分を脱着自在とすることによって形成している。扉85は、例えばスクリューカバー8を図3の姿勢から180°回転させたときに上方側に回り込む部分に形成されていればよく、扉85の位置及び形状が限定されることはない。
The
説明を図2に戻し、側壁部材82の外表面には、貫通穴84を塞ぐシールカバー86が配置されている。シールカバー86は、例えば外形が矩形状の平板であり、面内に回転軸53が貫通する丸穴が形成されている。側壁部材82の貫通穴84は、回転軸53の外周面に対して隙間を有するが、当該シールカバー86の貫通穴87は、シール部材を用いて回転軸53の外周面との隙間がないようにシールしている。さらに、シールカバー86の表面と側壁部材82の表面の間にシール材を配置することによって、側壁部材82の貫通穴84を塞いでいる。シールカバー86は、側壁部材82に接するか或いは側壁部材82に付勢するように配置されており、シールカバー86は、スクリューコンベア5に同期して昇降することができる。
Returning to FIG. 2, a
上述の構成を有する回転炉床炉1において、図4〜図6を参照しながらスクリューコンベア5を点検・交換する手順について説明する。図4は、図3のA−A断面を示し、図4は、図3のB−B断面を示している。
In the rotary hearth furnace 1 having the above-described configuration, a procedure for inspecting and replacing the
まず、加熱処理の実行時には、スクリュー羽根52が炉床上面の炉床材に接するように、スクリューコンベア5の高さ方向の位置が昇降装置55によって設定されている。一方、スクリューカバー8は、図3の姿勢に設定され、スクリューコンベア5の上方を覆うようにして開口部7を塞いでいる。点検・交換作業を行うに際し、スクリューコンベア5は停止させるが、例えばバーナーなどの加熱装置32はそのまま稼働させておく。勿論、点検・交換作業中は炉内温度を低く設定することはできる。また、被処理物の供給は、スクリューコンベア5の回転中に停止し、点検・交換作業を開始する前には炉床上に被処理物が残っていないようにするのが好ましい。
First, when the heat treatment is performed, the position of the
次に、図4A,図5及び図6の各(a)に示すように、昇降装置55によってスクリューコンベア5を上昇させる。そして、半円状の円筒部材で構成されているカバー本体81を回転させたときに、カバー本体81の回転軌道の内側領域にスクリューコンベア5が収まる位置に、スクリューコンベア5を位置決めする。好ましくは、カバー本体81の回転軸81a上にスクリューコンベア5の回転軸53が位置するように位置決めする。
Next, as shown to each (a) of FIG. 4A, FIG.5, and FIG.6, the
次に、図4A,図5及び図6の各(b)に示すように、カバー本体81を180°回転させて、カバー本体81で開口部7を塞ぐと共に、スクリューコンベア5を炉外に露出させる。カバー本体81の回転速度は、特に限定されないが、素早く回転させることによってガス等が炉外に漏れるのを抑えることができる。このように、カバー本体81によって炉内空間31と炉外を遮断してスクリューコンベア5を炉外に露出させることができるので、スクリューコンベア5を取り外すことなく点検作業を行うことができる。その結果、まだ取り換える必要がないと判断された場合には、カバー本体81を元の位置まで戻し、装置の再運転を行うことができる。
Next, as shown in FIG. 4A, FIG. 5 and FIG. 6B, the
点検の結果、スクリューコンベア5の交換が必要であると判断された場合、図4A,図5及び図6の各(c)に示すように、扉85を外した後、軸受箱54と昇降装置55の固定状態、側壁部材82とシールカバー86の付勢する状態をそれぞれ解除してから、例えばクレーンなどの搬送装置(不図示)を用いてスクリューコンベア5を釣り上げる。従って、スクリューコンベア5,シールカバー86及び軸受箱54が、一体となって炉から取り外される。
As a result of the inspection, if it is determined that the
こうして炉から取り外されたスクリューコンベア5は、補修等を行って再び炉に組み込むようにしてもよい。或いは、別のスクリューコンベア5を準備しておき、取り外したスクリューコンベア5と交換するようにしてもよい。さらには、別に準備しておいたスクリューコンベア5,軸受箱54及びシールカバー86の一式を一つの交換ユニットとして予め組み立てておけば、交換に要する時間を短縮することができる。なお、スクリューコンベア5を炉に組み込む手順は、炉から取り外す手順の逆を行えばよい。
The
以上のように、本実施形態の回転炉床炉1は、炉内空間31を形成する炉体3の上面に、スクリューコンベア5を炉外に搬出させるための開口部7を形成し、断面形状が半円の円筒部材(カバー本体)81を有するスクリューカバー5を回転させることによって開口部7を開閉可能にした構成である。従って、スクリューコンベア5をカバー本体81の回転軌道の内側領域に位置させ、カバー本体81を180°回転させるだけで、速やかにスクリューコンベア5を炉外に搬出させることができ、しかもカバー本体81によって炉内空間31と炉外が遮断されているので、スクリューコンベア5の交換を、安全、且つ、容易に行うことができる。
As described above, the rotary hearth furnace 1 of the present embodiment forms the opening 7 for carrying the
よって、点検・交換作業を行う前に常温近くまで炉内を冷却させなくともよく、望ましくはバーナー等の加熱装置32を停止することなくスクリューコンベア5の交換を行うことが可能となる。既述したように、炉内を常温近くまで安全に冷却してから、再び昇温が完了するまでには数日を要するので、この冷却及び昇温に要する時間を省略できる本実施形態は、スクリューコンベア5の交換作業に要する時間を格段に短縮することが可能である。その結果として、スクリューコンベア5の点検・交換に伴う設備稼働率の低下を最小限に抑えることができる。
Therefore, it is not necessary to cool the inside of the furnace to near room temperature before performing the inspection / replacement work, and it is possible to replace the
さらに、炉外に搬出させたスクリューコンベア5の下方では、スクリューカバー8によって炉内ガスと温度が遮断されているので、スクリューコンベア5を取り外さなくとも点検作業を行うことが可能である。しかも、炉内温度が維持されているので、交換が不要と判断されればスクリューカバー8を元に戻して速やかに再運転を行うことが可能である。このとき、スクリューコンベア5及び/又はスクリューカバー8を水冷構造にしておけば、より確実に点検作業の作業性と安全性を確保することができる。
Furthermore, since the gas in the furnace and the temperature are blocked by the screw cover 8 below the
前述のように、本実施形態によればスクリューコンベア5の点検を短時間、且つ、容易に行うことができる為、従来に比べて点検作業をこまめに行うことが許容される。従って、スクリュー羽根52の残存量の測定をこまめに行うことができるので、従来に比してスクリューコンベア5の交換時期が最適化することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the inspection of the
なお、上述の実施形態では、断面形状が半円の円筒部材によってカバー本体81を構成しているが、必ずしも断面形状が半円でなくともよい。例えば、断面形状が半円以上の円弧にすることが一例として挙げられる。さらに、カバー本体81の直径が、必ずしも開口部7の短手方向の長さと同じになっていなくともよい。カバー本体81の外表面が、開口部7の対向する長手方向の縁部に跨って開口部7を塞ぐことができれば、カバー本体81の直径は任意に変更可能である。
In the above-described embodiment, the cover
上述の実施形態は、好ましい一例として回転炉床炉1を挙げている。しかしながら、本発明に適用可能な炉は、回転炉床炉1に限定されることはなく、移動式の炉床を有する炉床炉の全般に適用可能である。回転炉床炉1以外の炉としては、例えば炉床が水平面内を直線状に移動する炉を一例に挙げることができる。 The above-mentioned embodiment cites the rotary hearth furnace 1 as a preferable example. However, the furnace applicable to the present invention is not limited to the rotary hearth furnace 1, and can be applied to all hearth furnaces having a mobile hearth. As a furnace other than the rotary hearth furnace 1, for example, a furnace in which the hearth moves linearly in a horizontal plane can be given as an example.
以上、本発明を具体的な実施形態に則して詳細に説明したが、形式や細部についての種々の置換、変形、変更等が、特許請求の範囲の記載により規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われることが可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。従って、本発明の範囲は、前述の実施形態及び添付図面に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。 Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, various substitutions, modifications, changes, etc. in form and detail are defined in the claims. It will be apparent to those skilled in the art that this can be done without departing from the spirit and scope. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, but should be determined based on the description of the claims and equivalents thereof.
1 回転炉床炉
2 炉床
3 炉体
4 供給装置
5 スクリューコンベア
7 開口部(上面)
71 開口部(側面)
8 スクリューカバー
81 カバー本体
82 側壁部材
83 回転ローラー
84 貫通穴
86 シールカバー
1
71 Opening (side)
8
Claims (9)
前記炉体の上面に、スクリューコンベアの軸方向に沿ってスクリュー羽根の直径よりも幅広に形成された、スクリューコンベアを炉外に搬出させるための開口部と、
スクリュー羽根の直径よりも大きい半円又はそれ以上の円弧状の断面を有する円筒部材であって、その外周面が前記開口部の対向する長手方向の縁部に跨るように配置されて前記開口部を塞ぐと共に、前記半円又は円弧の中心を回転軸にして回転自在なスクリューカバーと、
スクリューカバーの回転軌道の内側領域に、スクリューコンベアが回転炉床から離れた状態で位置するように、前記回転炉床の上面に対して相対的にスクリューコンベアを昇降させる昇降装置と、を備えたことを特徴とする移動式炉床炉。 A movable hearth, a furnace body that forms a furnace space on the upper surface side of the hearth, a heating device that heats the furnace space, a screw conveyor disposed on the upper surface side of the hearth in the furnace body, In a mobile hearth furnace including
On the upper surface of the furnace body, an opening for carrying the screw conveyor out of the furnace formed wider than the diameter of the screw blades along the axial direction of the screw conveyor,
A cylindrical member having a semicircular or larger arc-shaped cross section larger than the diameter of the screw blade, the outer peripheral surface of the cylindrical member straddling the opposite longitudinal edge of the opening, and the opening A screw cover that is rotatable about the center of the semicircle or arc as a rotation axis;
A lifting device for moving the screw conveyor up and down relative to the upper surface of the rotary hearth so that the screw conveyor is located in a state away from the rotary hearth in the inner region of the rotation track of the screw cover; A mobile hearth furnace characterized by that.
炉体の側面の外側に配置されると共に、その中央部にスクリューコンベアの回転軸が貫通する穴が形成されており、
さらに側壁部材の面内における前記貫通穴から外周縁に渡る一部分が脱着自在な、分割構造であることを特徴とする請求項4に記載の移動式炉床炉。 The side wall member is
A hole through which the rotating shaft of the screw conveyor passes is formed at the center of the furnace body, and is disposed outside the side surface of the furnace body.
5. The mobile hearth furnace according to claim 4, wherein a part of the side wall member extending from the through hole to the outer peripheral edge is detachable in a split structure.
前記加熱装置を停止することなく、前記開口部を塞いだ状態でスクリューコンベアが炉外に搬出される位置までスクリューカバーを回転させて、スクリューコンベアを取外し/組込みすることを特徴とするスクリューコンベアの交換方法。 In the mobile hearth furnace according to any one of claims 1 to 7,
The screw conveyor is removed / assembled by rotating the screw cover to a position where the screw conveyor is carried out of the furnace with the opening being closed without stopping the heating device. method of exchange.
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