JPH05179326A - 高炉用仕込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 構造がコンパクトで、分配シュートへの揺動
力の伝達が効果的でより確実なうえ、シュートの重量効
果で、歯車へかかる応力の減少が可能な、高炉用の仕込
み装置を提供する。 【構成】 このシュートはＵ字形のスターラップ材４８
の二つの側方の側板４８ａ，４８ｂによって、取り外し
が可能な状態で支持されている。彎曲素子５８へ強固に
取りつけた第一リング４０が第二リング４２に関して相
対運動をするときは、アーム６４経由で彎曲素子５８が
スターラップ材４８を水平軸線のまわりに揺動させて、
この軸がこの揺動をシュートへ伝達する。この目的のた
めに、彎曲素子５８の溝６０の中を滑動するランナーブ
ロック６２中のアーム６４の端末が揺動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は炉の頂部から懸吊されて回転かつ
揺動する分配シュート、炉の垂直軸線のまわりに回転さ
せかつシュートの懸吊の水平軸線のまわりに揺動させる
ことによりこの軸線に対するシュートの傾き角を修正す
べくシュートを動かすようになされた第一および第二の
回転リングからなるシュート駆動手段、回転リングを互
いに独立して作動させる作動手段、下方密封弁を備えた
中央ホッパー、シュートの両側で平行に延びた二つの水
平な横材からなり、前記の第二のリングの内側で前記横
材はしっかりと固定されており、シュートは二つの側方
の側板により除去可能に支持されており、各側板は前記
横材の各々のベアリング内に各々収容された支持ジャー
ナルを含んでいる高炉用仕込み装置に関係する。

【０００２】本タイプの仕込み装置は西独公開特許第３
９２８４６６号から周知である。中でも周知の本装置は
駆動機構からシュートの取り外しが可能なことと、従来
のベルタイプの仕込み装置と置換するために、現存する
高炉へ容易に取りつけられることの利点をもっている。

【０００３】構造が一層コンパクトで、分配シュートへ
の揺動力の伝達が効果的でより確実なうえに、これとは
逆にシュートの重量効果で、歯車へかかる応力の減少が
可能な改善された本タイプの仕込み装置を提供するのが
本発明の目的である。

【０００４】本目的を達成するために本発明が提案する
装置は本質的に、二つの側板がシュートに関して横断方
向に延びたＵ字形スターラップ材の脚からなることと；
前記第一リングは、曲率中心が前記垂直軸線と水平軸線
の交点に位置する球面をもつ扇形状をしていて、この部
分には前記彎曲素子の子午線に沿って延びる平行な縁つ
きの細長い溝が存在することと；前記側板の一つが彎曲
素子の方向へ延びてアームを形成し、その端末が前記溝
中を滑動するランナーブロック内で枢動することと；さ
らに前記アームとランナーブロックとの間の前記揺動軸
線が、逆もまた同じく、この彎曲素子の曲率中心を通過
することを特徴とする。

【０００５】従って、第一回転リングが加速、または回
転方向の逆転のいずれかによって、第二回転リングに関
して相対運動をするときは、彎曲素子がアームとスター
ラップ材を水平軸のまわりに直接揺動させて、この揺動
力が直接シュート上へ伝達されることになる。アームの
この揺動は彎曲素子の溝内でのランナーブロックの滑動
によって可能になる。ここでスターラップ材によってア
ームの揺動が伝達されると、この力がシュートの二つの
懸吊軸へ均一に分散される。

【０００６】ホッパーと炉の内側間に気密を与える密封
弁は、軸方向と回転の両運動をする駆動機構によって作
動される。本発明に従えば、駆動軸が彎曲素子の曲率中
心を通るように駆動機構を配置する。本配置にすると、
弁は開閉する間彎曲素子と同心の円運動をして、前記彎
曲素子の運動が密封弁の操縦を妨害せず、その逆も同じ
ようにすれば、密封弁の操縦に必要な全般的なサイズを
最小にすることが可能である。

【０００７】有利な本実施例によるときは、供給管を前
記ホッパー下へ懸吊して、彎曲素子が垂直軸のまわりに
作り出す筒状の開放空間中へ侵入させる。供給管の壁を
通る冷却用コイルへ水を通して冷却するのが好ましい。

【０００８】これ以外の特徴と特性は、添付図面を参照
して以下に例示する有利な実施例から明らかになろう。

【０００９】図１は本発明に従った仕込み装置の垂直断
面を図解的に示す断面図である。

【００１０】図２は図１の装置の平面図である。

【００１１】図３は図１の装置に垂直な断面図である。

【００１２】図４は彎曲素子の運動に続くアームの揺動
を図解的に示す図面である。

【００１３】図５はシュートの懸吊スターラップ材と、
これの彎曲素子操縦をある角度から見た斜視図である。

【００１４】図６はシュートの懸吊スターラップ材と、
これの彎曲素子操縦を別の角度から見た斜視図である。

【００１５】図７の（Ａ）は丸天井部の動作中に生ぜし
められたある傾きを図解的に示す図であり、図７の
（Ｂ）は丸天井部材の溝中のランナーブロックの動きを
詳細に示す部分拡大図である。

【００１６】図８の（Ａ）は丸天井部の動作中に生ぜし
められた別の傾きを図解的に示す図であり、図８の
（Ｂ）は丸天井部材の溝中のランナーブロックの動きを
詳細に示す部分拡大図である。

【００１７】図９は丸天井部の動作中に生ぜしめられた
さらに別の傾きを図解的に示す図である。

【００１８】図１０は丸天井部の動作中に生ぜしめられ
たさらに別の傾きを図解的に示す図である。

【００１９】図１１の（Ａ）は丸天井部の動作中に生ぜ
しめられたさらに別の傾きを図解的に示す図であり、図
１１の（Ｂ）は丸天井部材の溝中のランナーブロックの
動きを詳細に示す部分拡大図である。

【００２０】ここで本発明が提案する装置の構成部品を
簡単に説明するために、まず図１〜図３を取りあげるこ
とにする。図１，図３の参照番号２０は高炉の頂部を示
し、これの上部フランジにケーシング２２を固定して、
この中に垂直軸線Ｘのまわりにシュート２４を回転させ
るためと、懸吊の水平軸線Ｙのまわりに揺動させること
で、Ｘ軸に対する傾き角を修正するための分配シュート
の駆動機構を収容する。次に中央の供給用ホッパー２８
の下部にあるケーシング２６を、ケーシング２２の上部
にとりつける。本ホッパーはケーシング２６とホッパー
２８間のフランジ３４に固定した環状座３２と作用する
密封弁３０によって、ケーシング２６から隔離すること
ができる。

【００２１】シュート２４の駆動機構は、ケーシング２
２の壁に固定したそれぞれ二つの輪３６，３８と；ボー
ル、またはローラーのような周知の回転手段で輪３６と
３８のまわりを回転する二つの、歯を切った回転リング
４０，４２とからなる第一と第二の回転グループを本質
上含んでいる。歯を切った二つのリング４０，４２は、
駆動システムの一部を形成して４０，４２を同期に回転
させたり、またはリング４２に対してリング４０をおく
らせたり、速めたりのいずれをも可能にする、ここには
図示されていないピニオンで独立して作動される。

【００２２】二つのリング４０，４２のそれぞれが、同
軸的に上下に重なって配置された環状支持体の輪郭４０
ａ，４２ａをそれぞれ構成する。二つの水平で平行な横
材４４，４６を、シュート２４が懸吊できるだけの十分
な距離を垂直軸線からとって、下部リング４２の支持体
輪郭４２ａの内側に溶接する。本シュート２４は横材４
４，４６のそれぞれにつけたベアリング中に揺動状態で
支持された外側ジャーナル５２，５４がそれぞれついた
側方の側板４８ａ，４８ｂで懸吊されている。従って垂
直軸線Ｘに対するシュート２４の傾きは、横材４４，４
６中の水平軸線Ｙのまわりにジャーナル５２，５４を揺
動させることで修正することができる。

【００２３】上述の分配シュート２４の懸吊と駆動に関
する記述は、西独公開特許第３９２８４６６号に従った
装置に正確に対応する。これに対して本発明が提案する
装置は、シュート２４を水平軸線Ｙのまわりに揺動させ
るための回転リング４０の運動の伝達が周知の装置と異
なっている。周知の装置と違って、二つの側方の側板４
８ａ，４８ｂは独立した側板ではなくて、実際上はシュ
ート２４に関して横断方向に延びたＵ字形スターラップ
材４８の脚を形成する（図５，図６参照）。このような
設計にすると、シュート２４を取り外したあとで側板４
８ａ，４８ｂと共にスターラップ材４８をまとめて取り
外すことが可能になる利点が生ずる。従って周知の装置
の場合のように、側板を別々に取り外す必要がないうえ
に、さらにほかの側板に関して一つの側板をセットし
て、位置を固定する必要がなくなる。

【００２４】図５と図６から分かる通り、歯を切ったリ
ング４０の環状輪郭部４０ａには、約１２０°の弧の範
囲にケーシング２６の内側まで上方へ延びる筒状の扇形
５６がついている。本筒状扇形５６は、曲率中心Ｏがシ
ュート２４の垂直軸線Ｘと、水平揺動軸線Ｙの交点に位
置する球面をもつ扇形状の彎曲素子５８で覆われてい
る。本彎曲素子５８には縦方向の軸が彎曲素子５８の球
面の子午線にそって延びる、平行な縁つきの細長い溝６
０、または切り欠き部が存在する。この溝６０はスター
ラップ材４８に確実に固定されたうえ、さらに側板４８
ａ、または４８ｂのうちの一つを延長して形成できるレ
バー６４の端末につけたランナーブロック６２をガイド
し、または滑動させるために使用する。本レバーアーム
６４の端末を、その上にランナーブロック６２が収容さ
れるジャーナル６６の形に設計して、ランナーブロック
がレバーアーム６４に関して、またはその逆に、ジャー
ナルの軸Ａのまわりに揺動するようにすることができ
る。本発明の特徴の一つに従って、揺動軸が彎曲素子５
８の曲率中心Ｏを通過するように本揺動軸Ａの位置ぎめ
をする。図示した実施例ではランナーブロック６２は壁
に沿って、単に摩擦によって溝６０内を滑動するだけで
ある。本滑動を改善するために、ランナーブロック６２
に回転システムをつけることができる。

【００２５】二つの回転リング４０，４２を同じ角速度
で同期に作動させると、仕込み物質を仕込み面上へ円形
に沈積させるために、垂直軸線Ｘのまわりに傾き一定で
分配シュート２４が回転する。これに対して惑星駆動機
構の作用によって、回転リング４０がリング４２の回転
速度に関して相対運動をするときは、垂直軸線Ｘに関す
るシュート２４の傾きを修正するために、水平軸線Ｙの
まわりにスターラップ材４８を揺動させることで彎曲素
子５８がレバーアーム６４に作用する。レバーアーム６
４の本揺動には、溝６０中でのランナーブロック６２の
滑動が伴う。

【００２６】理論上から言えば、彎曲素子の弧の長さを
減少して、極端な場合には溝を決定するのに必要な球形
アームが存在する程度まで弧を減少させることが可能で
ある。それにも拘らず実際には、輪郭体４０ａにかかる
力の分布をより良好にする目的で、実施例に示す通り、
例えば約１２０°まで彎曲素子を拡げるのが好ましい。

【００２７】図３，図４は彎曲素子５８の作用による、
シュート２４の三つの異なる角位置を図解的に示したも
のである。実線で示した位置は、ランナーブロック６２
が溝６０中の最高位置にあるときの、レバーアーム６４
の垂直位置に相当する（シュートの）平均位置である。
破線で示したシュートの位置２４ａ，２４ｂは、シュー
ト２４の傾きがそれぞれ最大と、垂直位置である最小位
置に相当する。図３，図４に示す通りこれらの最大傾き
は平均的な傾きからスタートして、回転リング４２に関
して彎曲素子５８を一方向、または反対方向へ相対運動
させ、これに伴って彎曲素子５８の溝中をランナーブロ
ック６２が降下することで達成される。図４で確認され
る通り、垂直位置から最大傾き位置２４ａまでシュート
２４を揺動させるのに必要な彎曲素子５８の回転量は、
１回転の１／４以下である。

【００２８】スターラップ材４８のために、シュートを
片側だけから作動させる場合と比べて、レバーアーム６
４のモーメントが二つのジャーナル５２，５４に均一に
分散されて、その結果ジャーナルへの転倒モーメントが
除去されることになる。ここでレバーアーム６４を比較
的に長くとることもできて、そのとき力の伝達比は一層
好ましいものになる。さらに本アーム６４の長さは扇形
５６の高さによっても変る。周知の機構と比較すると、
本発明が提案する機構ではシュートの揺動力はシュート
の傾きとは無関係に、常にアーム６４に垂直に作用する
と言う利点が存在する。

【００２９】図示した実施例では、スターラップ材４８
がシュート２４の上を通っている。しかしスターラップ
材を反対方向に、すなわちシュート２４の下を通るよう
にスターラップ材を配置することも可能である。この場
合にはスターラップ材をシュート２４の上端の受け台の
形に設計することもできる。

【００３０】ここで図７〜図１１を参照しつつ、リング
４２に関するリング４０の相対運動の効果によって、懸
吊軸線Ｙのまわりのシュート２４の揺動についてさらに
詳細に説明しよう。図７は図３の実線で示した傾きに相
当する、シュート２４の平均的傾きを示したものであ
る。この位置ではレバーアーム６４が垂直位置を占め、
従ってランナーブロック６２は自動的に溝６０中の移動
での最高位置にある。リング４２に関するリング４０の
相対的回転効果によって、ドーム５８がある角度図８の
方法へ回転させられると、レバーアーム６４はシュート
２４が上昇する方向、すなわち垂直軸線Ｘに関して傾き
を増大する方向へレバーアーム６４が揺動する。本運動
に必然的に丸天井部５８の溝６０中のランナーブロック
６２の降下が伴うことは、図８の（Ｂ）に例示する通り
である。

【００３１】もし彎曲素子５８が同じ方向へ相対運動を
継続すると、図９に示す位置に接近するが、本図はラン
ナーブロック６２が溝６０の底部に位置するシュート２
４の最大傾きに対応して、彎曲素子５８の角の片寄りβ
が最大を示すときである。

【００３２】図７の位置をベースにとって、彎曲素子５
８を図８の方向と反対方向へある角度回転させると、図
１０に示す通り図７に関して対称の位置へ再び到着す
る。このとき垂直軸線Ｘに関するシュート２４の傾きは
減少するが、ランナーブロック６２の方は図８の（Ｂ）
の位置と同じ位置を溝６０の中で占めることになる。片
寄り角βが最大になる方向へドーム５８を回転し続ける
と、図１１の垂直位置へシュート２４が降下する。この
位置になるとランナーブロック６２は、図１１の（Ｂ）
に示す通り再び溝６０の底の、図９で占めていたのと同
じ位置にくる。

【００３３】本発明が提案する駆動装置が提供する有利
な可能性を例示するために、図１を再度検討しよう。垂
直軸線Ｘのまわりにシュート２４が回転する間は、彎曲
素子５８の全体としての水平寸法は、水平面への彎曲素
子５８の投影と同等の環状面に実質上相当する。換言す
れば、仕込み物質をシュート２４上へ落下させるのをガ
イドするための供給管７０を設置するスペースが、利用
可能な状態で中央に残ることになる。この管７０はフラ
ンジ３４上へ確実に固定した支持輪７４上へ単に据える
だけでもよい。この供給管は管壁の周囲の伝熱性コンク
リート層中へ埋没した、冷却用コイルへ水を通して冷却
するのが好ましい。管の壁に及ぼす直接作用のほかに、
特にこの冷却が弁のルーズな継目を熱輻射から防護する
働きをする。

【００３４】欧州公開特許第０２５２３４２号が提案し
ている密封弁が使用できることから、一層有利な結果が
得られる。本特許では軸方向と回転の両運動機構で作動
して、弁の軸が弁座の軸に関して傾いている操縦用アー
ムで支持された弁を提案している。参照番号８０が密封
弁３０のこのような操縦機構を示す。本機構をケーシン
グ２６の壁に固定する。弁３０の操縦用アームは、操縦
軸Ｂのまわりに駆動機構８０によって回転がセットでき
るフォーク８２からなっている。密封弁３０はフォーク
８２の端末のまわりに揺動するレバーアーム８４の端末
で支持され、レバーアーム８４の他の端末は、フォーク
８２への固定点のまわりにレバー８４を揺動させるため
に、機構８０によって軸方向に作動させられる。密封弁
３０を開くには、弁３０を弁座３２から切り離すため
に、レバー８４を反時計方向へ揺動させる目的で、まず
機構８０を軸方向へ移動させる。次に回転運動で弁３０
を待機位置まで移動させるために、フォーク８２を回転
軸Ｂのまわりに回転させる。弁を閉ざすには同じ工程を
逆に実施する。

【００３５】フォーク８２の回転軸Ｂが彎曲素子５８の
中心Ｏを通過するように弁３０の駆動機構を配置する
と、密封弁３０はその操縦中に彎曲素子５８と同心の円
形曲線に沿って移動する。換言すれば、待機位置では弁
３０は彎曲素子５８とケーシング２６間の極めて限られ
た空間を占めることができ、一方操縦中は本空間内を弁
３０が彎曲素子５８の運動を妨害したり、また逆の妨害
を生じたりすることなしに移動することができる。

【００３６】本発明による仕込み装置の設計が、西独公
開特許第３９２８４６６号に記載されているこれ以外の
有利な実施態様を排除するものではない。例えばシュー
トの懸吊と駆動機構の冷却システムを、改造せずに本発
明の装置へ取りつけることができる。同様に本発明によ
るときはスターラップ材４８が存在するにも拘らず、上
述の文書での通り着脱自在のフック装置をシュートへつ
けることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った仕込み装置の垂直断面を図解的
に示す断面図である。

【図２】図１の装置の平面図である。

【図３】図１の装置に垂直な断面図である。

【図４】彎曲素子の運動に続くアームの揺動を図解的に
示す図面である。

【図５】シュートの懸吊スターラップ材と、これの彎曲
素子操縦をある角度から見た斜視図である。

【図６】シュートの懸吊スターラップ材と、これの彎曲
素子操縦を別の角度から見た斜視図である。

【図７】（Ａ）は丸天井部の動作中に生ぜしめられたあ
る傾きを図解的に示す図であり、（Ｂ）は丸天井部材の
溝中のランナーブロックの動きを詳細に示す部分拡大図
である。

【図８】（Ａ）は丸天井部の動作中に生ぜしめられた別
の傾きを図解的に示す図であり、（Ｂ）は丸天井部材の
溝中のランナーブロックの動きを詳細に示す部分拡大図
である。

【図９】丸天井部の動作中に生ぜしめられたさらに別の
傾きを図解的に示す図である。

【図１０】丸天井部の動作中に生ぜしめられたさらに別
の傾きを図解的に示す図である。

【図１１】（Ａ）は丸天井部の動作中に生ぜしめられた
さらに別の傾きを図解的に示す図であり、（Ｂ）は丸天
井部材の溝中のランナーブロックの動きを詳細に示す部
分拡大図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉（２０）の頂部から懸吊されて回転か
   つ揺動する分配シュート（２４）、炉（２０）の垂直軸
   線Ｘのまわりに回転させかつシュートの懸吊の水平軸線
   Ｙのまわりに揺動させることによりこの軸線Ｘに対する
   シュートの傾き角を修正すべくシュート（２４）を動か
   すようになされた第一および第二の回転リング（４
   ０），（４２）からなるシュート駆動手段、回転リング
   （４０），（４２）を互いに独立して作動させる作動手
   段、下方密封弁（３０）を備えた中央ホッパー（２
   ８）、シュート（２４）の両側で平行に延びた二つの水
   平な横材（４４），（４６）からなり、前記の第二のリ
   ング（４２）の内側で前記横材（４４），（４６）はし
   っかりと固定されており、シュート（２４）は二つの側
   方の側板（４８ａ），（４８ｂ）により除去可能に支持
   されており、各側板は前記横材（４４），（４６）の各
   々のベアリング内に各々収容された支持ジャーナル（５
   ２），（５４）を含んでいる高炉用仕込み装置におい
   て、前記の二つの側板（４８ａ），（４８ｂ）はシュー
   ト（２４）に関して横断方向に延びたＵ字形スターラッ
   プ材（４８）の脚からなり、前記第一のリング（４０）
   は彎曲素子（５８）を含み、その曲率中心Ｏは前記垂直
   軸線Ｘと前記水平軸線Ｙとの交点にあり、かつこの彎曲
   素子はその子午線に沿って平行に延びた縁のある細長い
   溝を備えており、前記側板の一つ（４８ａ）から、素子
   （５８）の方向に、アーム（６４）が延ばされており、
   このアームの端は前記溝（６０）内に滑動するランナー
   ブロック（６２）の中で枢動し、前記アーム（６４）と
   ランナーブロック（６２）との間の前記揺動軸線Ａは、
   逆もまた同じく、この彎曲素子（５８）の曲率中心Ｏを
   通っていることを特徴とする高炉用仕込み装置。
2. 【請求項２】 前記彎曲素子（５８）が、約１２０°の
   弧にわたって水平方向に延びる球面をもつ、扇形状のド
   ームであることを特徴とする請求項１の装置。
3. 【請求項３】 前記彎曲素子（５８）が、第一回転リン
   グ（４０）の環状支持体の輪郭（４０ａ）に強固に固定
   された筒状の扇形部分（５６）をカバーすることを特徴
   とする請求項２の装置。
4. 【請求項４】 密封弁（３０）が軸方向と回転との両運
   動をする駆動機構（８０）で作動され、この機構の回転
   軸Ｂが彎曲素子（５８）の曲率中心Ｏを通過することを
   特徴とする請求項１の装置。
5. 【請求項５】 供給管（７０）がホッパー（２８）の下
   方に懸吊されて、垂直軸Ｘのまわりの彎曲素子（５８）
   の回転によって形成される筒状の開放空間中へ軸方向に
   侵入していることを特徴とする請求項１の装置。
6. 【請求項６】 供給管（７０）の壁の中に、水の通る冷
   却用コイルを備えることを特徴とする請求項５の装置。