JPH02272296A - 火格子冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に、装置に沿って搬送される著しく微細
なバルク材料を熱処理するための火格子冷却装置に関し
、特に、そのような火格子冷却装置の可動フレーム構造
の支持体又はｌｌｌ１垂装置並びＫその機械的摩耗と、
火格子冷却装置の処理特性との相互作用に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

従来の火格子冷却装置は、上方ハウジング及びバルク材
料を冷却するための冷媒により加圧される下方ハウジン
グと；材料の搬送方向に関して横方向に複数の列を成し
、それらの列の少なくとも一部は可動である火格子板で
６って、その一部は互いに重なシ合っているもので、横
方向の可動火格子列を支持する横方向ビーム及び長手方
向ビームから構成される可動フレーム構造と、ローラ上
を走行する軸か、又は平坦なレールに沿って走行する環
状レールを備えた回転軸から構成される前記可動７レー
ム構造の支持体、もしくは、そのような軸又はローラな
どの代わシとなる細長い引張ストランドにより形成され
る前記可動フレーム構造の懸垂手段のいずれか一方とを
具備する。

材料の搬送を行うため、可動フレーム構造は往復運動す
る０通常の動作は毎分３から３００行程速度で実行され
、その幅は、連続している火格子板の列の重複長さに応
じて７０ｍから１５０ｓｎの長さとなる０行程は偏心駆
動装置ｉｌＫ、よシ機械的に発生されるか、又は油圧駆
動装置により発生される。

これまで利用されてきた火格子冷却装置の大半は、ロー
ラ上を走行する軸か、又は平坦なレールに沿って走行す
る環状レールを備えた回転軸により支持される可動フレ
ーム構造を有する。可動フレームハ、側方でハ、ローラ
又はレールのフランジにより案内される。多くの場合、
別にスラストローラが設けられている。フレームは、対
角線に沿った引張ロッドによりさらに剛性を高められて
も良い。ローラ、ころ軸受及びレールは摩耗するため、
可動フレームは徐々に下降してくるので、その抵抗性能
は失なわれる。はぼ−年に一度の割合で、支持されてい
る可動フレーム構造を元の場所に戻し且つ／又は再度ア
ライメントしなければならない。

このような定期的な保守と修理を必要とするという問題
を解決するために、火格子の上方ハウジング部分に取付
けられた区画室の内部に、火格子冷却装置の垂直の長手
方向平面と平行に配置される複数の長い引張ストランド
によυフレーム構造を懸垂するような構成が開発されて
いる。側方案内部は横方向ビームに装置される摩擦板に
よって形成され、摩擦板は下方ハウジング部分に固定さ
れた対向板と係合している。さらに、可動フレームと、
火格子の下方のハウジングとが最も遠く離れている場所
に、その長さに沿って、引張チェーンが渡っている。ロ
ーラやレールの摩耗を考えれば、この構成は有利ではあ
るが、可動フレームの側方安定性がないため、この構成
は最終的に採用されなかった。

対向する複数対の油圧シリンダを備えた油圧火格子駆動
装置を使用する場合には、可動フレーム構造に、さらに
高い剛性が要求される。シリンダの作業負荷は示均−に
なるとと°も１）シ、一方の側のシリンダはほぼ全ての
作業を実行しているのに対し、対向するシリンダは休止
状態ＫＳＩるというような状況が起こる。可動フレーム
の剛性はそのような不均一な作業負荷を補償しなければ
ならない。

結局、７ランジ付ローラ、スラストローラ又は摩擦板、
あるいは、可動フレームの機械的側方案内部として作用
するものは全て摩耗を受ける。摩耗は火格子板の列の熱
膨張に対して与えられる許容差をさらに大きくするため
、側方間隙はかなシ広くなシ、その結果、火格子の総抵
抗は低下してしまう。

過去数年間にわたり、この火格子抵抗は火格子冷却装置
を開発、設計する上での重大な問題で６つた。冷媒の通
過に対して最適の抵抗を示す火格子冷却装置を設計する
ことが主要な目標である。

最近の改良によれば、火格子冷却装置の冷媒の通過に対
する抵抗が冷媒のバルク材料中へＣ均＝壮布を保証する
ことから、火格子冷却装置の品質はその抵抗によって大
きく左右される（Ｋ、マｏｎＷ＠　ｄ　＠　ｌと１．Ｗ
ａｇｎ＠ｒの［Ａｒ＠ｃｏｏｌｉｎｇ　ｇｒａｔ＠５ｃ
ｌｌｎｋ＠ｒ　ｏｒ　ｈｅａｔ　ｒ＠ｅｕｐ＠ｒａｔｉ
ｏｎｍ？Ｔｈ＠ｏｒ＠ｔｌｃａｌａｎｄ　ｐｒａｃｔｉ
ｃａｌ　１１ｍ１ｔｓ　ｏｆ　ｃｒｏｓｓ−ｆｌｏｗｅ
ｏｏｌｌｎｇＪ　Ｃ雑誌［Ｚ＠ｍ＠ｎｔ　−Ｋａｌｋ　
−Ｇｉｐｓ　Ｊ第３７巻、１９８４年５月刊、２４４〜
２４７ページからの翻訳〕を参照）。この抵抗は、火格
子表面の細かい、均一に配分された開口により得られる
。

このことを考慮に入れて、個々に曝気される中空の火格
子ビーム上に配置される１つの箱のような形態をとる火
格子要素を含む火格子が開発されている（米国特許第４
，６００，３８０号）。それらの中空ビームや火格子要
素は、それ自体、所望の抵抗特性を示す、しかしながら
、中空ビームの小さな開口は火格子表面の主要部分の抵
抗を構成するにすぎないので、前述のような側方案内部
領域における抵抗損失に影響を与えることはない。制御
下におけない開口又は摩耗を受ける開口がある以上、抵
抗の概念がもつ利点を十分に活用することはできない。

制御できない開口はチェーンの中の弱いリンクと同じよ
うなものでらる。

以上のような火格子抵抗の損失によって、冷媒のチャネ
リングの危険は増す。チャネリングは特に側面部で見ら
れ、その結果、サンドブラストが起こって耐火物ライニ
ングを摩耗させる。修理が勧められている時期までの火
格子の寿命は、２つの側方間隙の一方から始まる摩耗に
より限定されることが多い。案内７ランジ又は摩擦板が
可動フレームの通過コースを制限しなくなってしまうと
、可動火格子と側方板との摩擦は大きくなる。一方の側
の摩耗が進むにつれて、反対側の間隙は広がる。

〔発明の目的〕

本発明の主な目的は、側方間隙を高抵抗火格子冷却装置
に要求される条件と十分に適合するほど狭く設計するこ
とができるような火格子冷却装置を示唆することで６る
。

本発明の別の主要な目的は、可動フレームの実質的に摩
耗のない側方案内部を提供することである。

本発明のさらに別の重要な目的は、特に、中空のビーム
と、ビーム上に配置される箱形の火格子とを含む前述の
公知の火格子冷却装置に関して、可動ビームと火格子冷
却装置の固定構造との間の側方間隙並びに固定火格子列
と可動火格子列との間の間ＷＬｆ：中空ビームによって
得られる抵抗に対応させることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上方ハウジング及び下方ノ・ウジングと、少なくとも一
部は可動である複数の列を成し、いくつかが互いに重な
シ合い、バルク材料の搬送方向に関して横方向に配意さ
れる火格子板と；火格子板を支持する長手方向ビーム及
び横方向ビームにより形成される可動フレームと、可動
フレーム手段を懸垂する細長め引張ストランドとを具備
する火格子冷却装置において、上記の目的は、本発明に
よれば、火格子冷却装置の垂直の長手方向平面に対して
３度を越える角度を成す引張スト２ンドにより達成され
る。この角度に応じて、火格子の自重、すなわち、その
重量により、横方向ビームの中に１対の水平方向の力が
発生する。可動フレームが中心位置にあるとき、それら
の力は釣合っている。

可動フレームが中心位置からはずれるにつれて、１対の
力は不均衡になシ、その結果発生する力は、中心位置か
らの備シを招いた力に対抗゛する。ｓｉｍ角度の大きさ
に応じて、わずかな偏シは、側方で可動フレームを摩擦
や摩耗を生じずに案内するのに十分な強さの中心力を発
生させる。

本発明の好ましい一実施例によれば、引張ストランドは
、搬送方向にのみ可撓性をもつように１一方にのみ可撓
性である板ばねＫよシ構成されても曳い。横方向ビーム
に関しては、引張ストランドは可撓性の方向に対し垂直
なあらゆる運動を起こさないように竪固に固定されてい
る。この板ばねと、横方向ビームとにより構成されるフ
レームの剛性から発生する力は、引張ストランドの傾斜
及び可動フレームの動作重量により発生するセンタリン
グ力をさらに増強する。このように可動フレームは側方
で強力に案内されるため、一方のシリンダのみが負荷状
態に置かれる油圧駆動装置でも適用でき、許容しうると
考えられる。

本発明の別の有利な実施例によれば、下方ノ・ウジング
に、上方へ傾斜した中空の気密延出部を配置しても良い
。それらの延出部の中に引張ストランドが入っている。

下方ノ・ウジングは形状の点でやや奇異に見えるかもし
れないが、さらに別の実施例によれば、下方ノ・ウジン
グの延出部は冷媒を下方ハウジングに供給するためのダ
クトとして働くので、どの構成は好都合である。この構
成を採用すれば、通常使用されているファンのうちいく
つかを、通常は火格子冷却装置の上方へ延出しているバ
ーナプラットフォームへ移して配置することができるで
あろう。本発明の目的に関するこの解決方法の利点は、
冷媒が十分く一定した温度であるために、引張ストラン
ドの温度制御が改善されることＫある。すなわち、熱膨
張による引張ストランドの長さの変化は排除されるので
ある。実質的に平坦である行程を得るための広いサーク
ルを可能にするのに必要である引張ストランドの全長と
いうととを考えれば、そのような熱膨張の発生は全く許
容しえないもので６ろう。

本発明のその他の目的は以下の説明及び特許請求の範囲
から明白になるであろうし、また、実例として、本発明
の好ましい実施例及びその原理と、現時点で本発明の原
理を適用するのに最良の態様であると考えられるものと
を概略的に示す添付の図面に図示されている。同一の又
は同等の原理を具現化した本発明の別の実施例を使用し
ても良く、本発明及び特許請求の範囲に規定する範囲か
ら逸脱する仁となく、当業者の必ｌ！に応じて、構造の
変更を行っても良い。

〔実施例〕

以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、従来の構成による火格子冷却装置の横断面図
である。この冷却装置は、火格子板１２と耐火物ライニ
ング１０との間に位置する上方火格子ハウジングと、火
格子板１２の底部に至る支持体１１及び可動ビーム１の
底部に至る支持体１１をそれぞれ具備する側壁の相互間
に位置する下方火格子ハウジングとを含む。図面を簡略
にするため、本発明が包含する領域を越えていると思わ
れる上方火格子ハウジングの屋根と、下方火格子ハウジ
ングの底部、すなわち床部とを図面中の火格子冷却装置
では省略しである。

第１図に示すような可動フレームは、複数の火格子板１
２を支持する前述の可動ビーム１と、長手方向ビーム２
と、７クンジを有し、可動フレームの側方案内部を形成
するローラ又は環状レール５を支持している軸６とから
構成される。第４図には、■で示す部分が詳細に示され
ておシ、耐火物側方ライニング１０．固定側方板１３及
び可動火格子板１２の１つが表示されている。側方板１
３と、火格子板１２との間には、垂直側方間隙１４と、
水平間ＳｔＳとがある。水平間隙は、主に１図示されな
い火格子板から成る固定板列と、火格子板１２から成る
可動板列との間に存在する。これらの間隙１４及び１５
は、測定値１ｍ付は及び摩耗による偏シの許容差と、熱
膨張とく対応するために必要である０通常、従来の構成
における側方間［５１１！１４は２０ｎ＋程度の幅で６
シ、水平間隙１５は６Ｂ程度の幅である。ここに挙げた
寸法は設計時のものでろシ、ある動作期間を経た後には
、大きくなることも６シうる。

第２図は、第１図に示した構造に比較して改善された刑
の従来の構造を示す。可動軸６の代わシに、長手方向ビ
ーム２を支持する横方向ビーム３が設けられている。横
方向ビーム３は引張ストランド４によ＃）Ｉｌ！Ｉｆ！
される。ハウジングの詳細と、引張ストランド４の上方
継手部とは図示されていない。懸垂されている可動フレ
ームは、側方で、摩擦板７により案内される。さらに１
支持体１１と横方向ビーム３との間に対角線方向に伸び
る斜めチェーン８を設けても良い。ｓ鋸フレームが摩擦
板７に沿って動き、ひどく摩耗してしまうことは自明で
ある。また、チェーンのリンク部も急速に摩耗するので
、かなシ短い使用期間を経ただけで所望の案内機能が得
られなくなることもわかっている。

従来の構造とは異なシ、第３図に示す本発明に従って構
成された実施例では、引張ストランド４は、火格子冷却
装置の（想像上の）垂直の長手方向平面と１５度の角度
αを成す。可動フレームの重量の任意の一部分を所望の
センタリング力に変えるために、この角度αは３度から
４５度の間で可変であっても良い。直線コースから逸脱
することによって横方向ビーム３に発生するこの力は、
第２図の摩擦板Ｔと斜めチェーン８、又は第１図のフラ
ンジ付きロー２の機能を引継いでいる。

引張ストランド４を搬送方向には可撓性を有するが、横
力向には剛性であυ、横方向ビーム３に竪固に固定され
ている板ばねとして形成するととＫよシ、引張ストラン
ド４と、横方向ビーム３とから構成されるフレームの剛
性は、引張ストランドの角度α構成す構成により発生す
るセンタリングカをさらに増強する。この場合、第４図
の間隙１４及び１５をそれぞれ２ｍ程度の幅にすること
ができ、それに伴なって、可動フレームの保合に起因す
る妨害の危険が生じることもない。

間１ｍ！ｆ４及び１５は、摩耗が起こっても、２鵡の狭
い幅を維持する。従って、冷媒の通過に対する間隙１４
及び１５の流れ抵抗は、米国特許筒４６００３８０号に
記載されているような火格子構成により既に与えられた
抵抗に相応するものである。

第３図には、下方火格子ハウジングの傾斜した中空気密
延出部１６が示されているが、この延出部は引張ストラ
ンド４を内包しておシ、火格子上で処理される材料を冷
却するために火格子に供給されるべき冷媒を供給する供
給ダクト１７に接続される。火格子冷却動作中、引張ス
トランド４は、実質的に一定である冷媒の温度に保持さ
れ、従って、耐火物ライニング１０又は下方火格子ハウ
ジングの温度変化によって起こると思われる熱膨張によ
る引張ストランドの長さの変化を全く許さない。第３図
の実施例は、摩耗及び熱膨張Ｋかかわらず、最も狭い間
隙１４又は１５を可能にする構成である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の火格子冷却装置の１例を示す部分横断
面図、 第２図は、別の従来構成による火格子冷却装置を示す部
分横断面図、 第３図は、本発明の火格子冷却装置の一実施例を示す部
分横断面図、 第４図は、第１図から第３図Ｋｆｆで示す部分を拡大し
て詳細に示す図である。 １・・・・可動ビーム、２・・・・長手方向ビーム、３
・・・・横方向ビーム、４・・・・引張ストランド、１
０・・・・耐火物ライニング、１１・・・・支持体、１
２・・・・火格子板、１４・・・・側方間隙、１５・・
・・水子間隙、１６・・・−中空気密延出部、１７Φ・
・・供給ダクト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、装置に沿つて所定の方向へ搬送されるべき著しく微
   細なバルク材料を熱処理するための火格子冷却装置であ
   つて、 ａ）上方ハウジング手段及び加圧冷媒が装入される下方
   ハウジング手段と； ｂ）少なくとも一部が可動である複数の列を成し、いく
   つかが互いに重なりあい、前記バルク材料の前記搬送の
   方向に関して横方向に配列されている火格子板と； ｃ）前記火格子板を支持する長手方向ビーム及び横方向
   ビームにより形成される可動フレーム手段と； ｄ）前記可動フレーム手段を懸垂する細長い引張ストラ
   ンド手段とを具備するものにおいて、 ｅ）前記引張ストランド手段（４）は、前記搬送の方向
   に延在する前記火格子冷却装置の想像上の垂直平面に対
   して３度を越える角度（α）を成すことを特徴とする火
   格子冷却装置。