JPH0592239U - 粉粒体装入用管体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管体の加工に高い精度が要求されず、製作が
容易で比較的安価に製作でき、また内部の耐摩耗管が損
耗した場合にはその損耗部位だけを交換することがで
き、とくに管体の長さを長くするのに好適な粉粒体装入
用管体を提供する。 【構成】 冷却水の流通路３、４を設けた外管２の内周
壁面の先端部に、内方へ突出する係止部２ａを形設し、
長さ方向に分割した複数の耐摩耗短管７を、外管２の係
止部２ａより基端側にかけ内周壁面との間に間隙を設け
て順次継ぎ足して挿入するとともに、外管２の内周壁面
と耐摩耗短管７との間の間隙内に、耐摩耗短管７の損傷
を検知するための電線６を装着した絶縁薄板５を介在さ
せている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、溶融金属等を扱う各種炉内の高温雰囲気中に鉄鉱石やコークスな どの粉体や粒体（以下、粉粒体という）を装入するために使用する粉粒体装入用 管体に関し、とくに管体の長さを長尺（例えば、１０メートル以上）にするのに 好適な装入用管体に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の管体として、従来、例えば粉状鉄鉱石や粉炭などを不活性ガス流によ り気体輸送する輸送用管体が、特開昭６３−３０００１８号公報に記載されてい る。この輸送用管体は、主に高温の粉体の輸送を対象としており、図７に示すよ うに、冷却水の流通路１２を設けた外管１１の内周壁面に、充填材１４を介在さ せて耐摩耗管１３を一体に挿入するとともに、充填材１４と耐摩耗管１３との間 に電線１５を螺旋状に巻装した構造からなる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記公報に記載の輸送用管体は、下記のような点で改良の余地 がある。

【０００４】 外管と耐摩耗管とが充填材を介して一体に挿入された、いわゆる一体物の構 造であるので、長尺の粉粒体装入用管体を製作するのに不向きである。

【０００５】 耐摩耗管の一部が損耗した場合にも、管体全体を交換する必要があるため、 粉粒体装入用管体が長尺になればなるほど不利である。

【０００６】 耐摩耗管が損傷した際、電線の切断で損傷したことは検知できるが、損傷し た部位（位置）までは特定できない。このため、の場合と同様、装入用管体が 長尺になればなるほど不利である。

【０００７】 外管と耐摩耗管の間に充填材を介在させているが、間隙が全く設けられてい ないので、両方の管の製作精度をかなり高める必要がある。このため、製作費が 高い。

【０００８】 この考案は上述の点に鑑みなされたもので、管体の加工に高い精度が要求され ず、製作が容易で比較的安価に製作でき、また内部の耐摩耗管が損耗した場合に はその損耗部位だけを交換することができ、とくに管体の長さを長くするのに好 適な粉粒体装入用管体を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記した目的を達成するために本考案の粉粒体装入用管体は、a)冷却水の流通 路を設けた外管の内周壁面の先端部に、内方へ突出する係止部を形設するか又は 下記の耐摩耗短管の１つを固定し、b)長さ方向に分割した複数の耐摩耗短管を、 前記外管の前記係止部又は先端の耐摩耗短管より基端側にかけ内周壁面との間に 間隙を設けて順次継ぎ足して挿入するとともに、c)前記外管の内周壁面と耐摩耗 短管との間の間隙内に、耐摩耗短管の損傷を検知するための電線を装着した絶縁 薄板を介在させている。

【００１０】 また、請求項２記載のように、d)前記絶縁薄板に装着する電線を、前記各耐摩 耗短管に対応させて区分し、それぞれの電線に引き出し用電線を接続するのが好 ましい。

【００１１】 さらに、請求項３記載のように、A)粉粒体を各種炉内の高温雰囲気中に自重又 は気体流により装入するための粉粒体装入用管体において、B)冷却水の流通路を 設けた外管の内周壁面の先端部に、内方へ突出する係止部を形設するか又は下記 の耐摩耗短管の１つを固定し、C)長さ方向に分割した耐摩耗短管の外周面に、そ の損傷を検知するための電線を絶縁シートの接着又は絶縁材料の塗布により装着 し、D)前記耐摩耗短管を、前記外管の前記係止部又は先端の耐摩耗短管より基端 側にかけ内周壁面との間に間隙を設けて順次継ぎ足して挿入し、隣接する耐摩耗 短管の電線を接続するか又は各耐摩耗短管の電線に引き出し用電線を接続しても よい。

【００１２】

【作用】

上記の構成を有する本考案の粉粒体装入用管体によれば、原料や副原料などの 粉粒体を耐摩耗短管内の通路を通し、粉粒体の自重あるいは気体流によって炉内 に装入できる。この装入の際、粉粒体が耐摩耗短管に接触するので、耐摩耗短管 が徐々に摩耗していく。そして、耐摩耗短管の摩耗が管厚を越え外面まで達した 後、その外側に配装されている絶縁薄板に装着された電線に粉粒体が接触し、電 線が切断される。これにより摩耗が外管に達するまでに、耐摩耗短管の交換時期 が検知される。

【００１３】 耐摩耗短管の交換は、管体を炉内から取り出したのち、外管の基端側開口より 耐摩耗短管を順次抜き出していき、破損した耐摩耗短管が見つかれば、これを新 しい耐摩耗短管に取り替えて、再度、耐摩耗短管を順に外管内に挿入することに より行われる。とくに外管と耐摩耗短管との間に間隙を設けているので、外管や 耐摩耗短管の加工精度が低くて済み、また耐摩耗短管の抜き出しや挿入が容易に 行われるとともに、使用中に外管が多少変形しても耐摩耗短管の交換が可能であ る。また電線の断線箇所の補修は、外管から耐摩耗短管を抜き出したのちに、絶 縁薄板を抜き出して行えばよい。

【００１４】 外管の冷却水流通路に冷却水を流通させることにより外管が冷却されるので、 管体を炉内の高温雰囲気中に挿入した状態でも、外管が急激に加熱されたり、高 温状態になったりするのが防止され、外管の寿命が延びる。また、外管の温度上 昇が低く抑えられるうえに、耐摩耗短管とに間隙が設けられているので、内部の 耐摩耗短管には、炉内の熱が伝わりにくく、したがって耐摩耗短管の温度上昇が 小さく、摩耗が抑制される。

【００１５】 請求項２記載の粉粒体装入用管体では、外管内に挿入されている複数の耐摩耗 短管のうち１の耐摩耗短管が破損し、その外側に配装されている電線が断線した 際に、この断線箇所が特定されることから、破損した耐摩耗短管の位置や断線箇 所も検知される。

【００１６】 請求項３記載の粉粒体装入用管体によっても、上記したのと実質的に同様の作 用が生じるほか、絶縁薄板の挿入や抜き出し作業が不要になり、手間が省ける。

【００１７】

【実施例】

以下、この考案の粉粒体装入用管体の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１８】 図１は実施例にかかる粉粒体装入用管体の断面図、図２は図１の絶縁薄板の一 部を拡大して示す断面図である。

【００１９】 図１に示すように、粉粒体装入用管体１は、一直線状に連続する外管２と、電 線６が介装された絶縁薄板５と、長さ方向において分割された複数の耐摩耗短管 ７とを外周側から内周側にかけて順に備えている。

【００２０】 外管２は、冷却水の流入通路３と流出通路４を内外の順に設けた三重壁構造か らなり、先端が閉塞され、基端側に冷却水の流出口（図示せず）と流入口（図示 せず）が設けられている。外管２の内周面の先端部には、内方へ突出する環状の 係止部２ａが形設されている。本実施例では、外管２の長さは１０〜１５ｍで、 一般鋼管や耐熱鋼管で形成される。

【００２１】 絶縁薄板５は、図２のように可撓性を有する２枚の薄いセラミックシート５ａ ・５ｂの間に、連続する電線６をシート５ａ・５ｂの幅方向にわたり交互に向き を変えて介装し、シート５ａ・５ｂの基端側へ電線６の両端を引き出した構造か らなる。この絶縁薄板５は、円筒状に丸めた状態で、図１のように外管２内に挿 入される。なお、セラミックシート５ａ・５ｂに代えて紙やゴム製のシートを用 いてもよく、また電線６はシート５ａ・５ｂに導電性インクにより印刷して形成 することもできる。

【００２２】 耐摩耗短管７は、長さ方向に順次継ぎ足し可能な短寸（例えば５０ｃｍ程度） の管からなり、セラミックや耐摩耗性金属材料で形成されている。この耐摩耗短 管７は、外管２内の絶縁薄板５の内側に挿入された状態で、外管２の内周面との 間に間隙（例えば、直径上で５ｍｍ程度）が生じ、かつ係止部２ａには係止する ように、外径が設定される。したがって、加工精度を高めるために、外管２の内 周面や耐摩耗短管７の外周面を機械加工で仕上げたりする必要がない。なお、外 管２の先端に係止部２ａを設ける代わりに、外管２の内周面の先端部に、耐摩耗 短管７を耐熱性接着剤や固定具を用いて固定してもよい。

【００２３】 上記の構成からなる本実施例の粉粒体装入用管体１を用いて、炉内に粉状原料 を装入する作業は、下記のようにして行われる。

【００２４】 管体１の先端側を、例えば流動層炉（図示せず）内に挿入し、外管２の流入通 路３から冷却水を流入し流出通路４から排出させることにより、外管２を冷却す る。この状態で、耐摩耗短管７内の通路を通して粉状原料を炉内に装入する。原 料の自重だけでは、炉内に原料を装入できないときには、不活性ガスなどの気体 流を利用して装入する。この装入の際に、粉状原料は耐摩耗短管７の内壁に接触 あるいは衝突するので、耐摩耗短管７が徐々に摩耗してくる。そして、耐摩耗短 管７の一部が完全に摩損して穴があくと、粉状原料は絶縁薄板５に接触あるいは 衝突する。絶縁薄板５を構成するセラミックシート５ａは薄いので、同シート５ ａも摩損し、介装されている電線６が切断される。この電線６には、電流を流し ておき、断線するとすぐに検知できるようにしてあるので、耐摩耗短管７が摩損 し、電線６が切断されると同時に検知される。このため、摩耗が外管２に達する 前に、耐摩耗短管７を交換することができる。したがって、外管２の内壁が破れ て冷却水が漏れだし、炉内に流入することが、未然に防止される。

【００２５】 この耐摩耗短管７の交換は、原料の装入作業を中止し、管体１を炉内から取り 出してから行う。まず外管２の基端側が下向けになるように傾斜させた状態で、 外管２の基端側開口より耐摩耗短管７を順次抜き出していく。全ての耐摩耗短管 ７を抜き出し、続いて絶縁薄板５を抜き出し、電線６の断線箇所を補修する。そ して、外管２内に絶縁薄板５を円筒状に丸めて装入し、摩損した耐摩耗短管７を 新しい耐摩耗短管７に取り替えて、再度、耐摩耗短管７を順に外管２内に挿入し て管体１を組み立てればよい。

【００２６】 図３は耐摩耗短管の他の実施例を示す断面図で、本実施例にかかる耐摩耗短管 ７'は、同図のように、最下端の耐摩耗短管７'の下端が平坦で、その上端および その上方に配置される耐摩耗短管７’の上下両端が、断面で外周側から内周側に かけて下向けに傾斜させて、形成されている。この構成により、耐摩耗短管７’ を順次継ぎ足した際に、各耐摩耗短管７’の中心軸線が一致する、いわゆるセン タリングが自動的に行われる。

【００２７】 図４および図５は絶縁薄板の他の実施例を示す、拡大断面図および展開した状 態の正面図である。

【００２８】 本実施例にかかる絶縁薄板５’は、可撓性を有する３枚の薄いセラミックシー ト５ａ・５ｂ・５ｃのうち、シート５ｂ・５ｃの間において、前記耐摩耗短管７ の長さに対応する区画ごとに連続する電線６を、幅方向にわたり交互に向きを変 えて介装するとともに、各区画ごとの電線６の両端に接続するための引き出し用 電線６’の一対ずつを、シート５ａ・５ｂの間の長手方向にそれぞれ介装した構 造からなる。この絶縁薄板５’も、円筒状に丸めた状態で、図１の絶縁薄板５と 同様に外管２内に挿入される。

【００２９】 とくに、上記の絶縁薄板５’を備えた場合には、耐摩耗短管７の破損だけでな く、その破損した耐摩耗短管７の位置まで確認できるので、電線６の断線箇所の 補修および耐摩耗短管７の取り替えが、一層容易にかつ円滑に行われる。

【００３０】 図６は本考案の粉粒体装入用管体における耐摩耗短管の別の実施例を示す断面 図である。上記実施例では、電線６を絶縁薄板５又は５’に装着していたが、本 実施例では、図６のように耐摩耗短管８の外周面に電線６を螺旋状に直接巻装し て絶縁シート９で被装するか、あるいは絶縁材料（図示せず）を塗布することに より、電線６を固定している。そして、各耐摩耗短管８の電線６の両端に引き出 し用電線６’をそれぞれ接続し、前記外管２（図１）内に、その内周面と僅かに 間隙をあけて耐摩耗短管８を順次挿入する。なお、引き出し用電線６’は外管２ （図１）の内周面との間隙を通して導く。したがって、本実施例の場合には、円 筒状の絶縁薄板５又は５’の挿入作業が不要になる。また、とくに破損した耐摩 耗短管８の位置まで確認できるようにする必要がない時には、隣接する耐摩耗短 管８の電線６を接続すればよい。

【００３１】 ところで、上記実施例では粉状原料を炉内に装入するための管体１を例に挙げ て説明したが、これに限定するものではない。例えば、溶融還元プロセスにおい て、予備還元炉から高温の粉状鉄鉱石を溶融還元炉へ気体流輸送するための輸送 管として使用することができる。ただし、この場合には、管体１の内部が高温雰 囲気になり、外管２の冷却水は、外管２およびその周囲の温度が上がるのを防止 する。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したことから明らかなように、本考案の粉粒体装入用管体には、下記 の効果がある。

【００３３】 (1) 外管とその内部に挿入される耐摩耗短管との間に間隙を設けたので、外管 の内周面と耐摩耗短管の外周面を機械加工等により高精度に仕上げる必要がなく なり、製作が容易で安価に製作できる。また使用中に、外管に多少の変形が生じ た場合にも、耐摩耗短管を簡単に挿入して組み込むことができる。

【００３４】 (2) 耐摩耗短管を長さ方向において長さの短い多数の耐摩耗短管に分割して外 管内に組み込んだので、耐摩耗短管が粉粒体の接触や衝突により摩損した場合に は、摩損した耐摩耗短管だけを取り替えれるだけで済む。したがって、とくに管 体の長さが長くなる場合に、有利である。

【００３５】 (3) 請求項２記載の管体では、耐摩耗短管の破損だけでなく、破損した耐摩耗 短管の位置および断線箇所まで確認できるので、電線の断線箇所の補修および耐 摩耗短管の交換が容易かつ円滑に行われる。

【００３６】 (4) 請求項３記載の管体では、上記した(1)〜(3)の効果に加えて、絶縁薄板の 挿入や抜き出し作業が省けるという利点が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例にかかる粉粒体装入用管体の一
部を示す縦断面図である。

【図２】図１の管体の絶縁薄板の一部を拡大して示す断
面図である。

【図３】図１中の耐摩耗短管の他の実施例を示す断面図
である。

【図４】図１中の絶縁薄板の他の実施例を示す拡大断面
図である。

【図５】図４の絶縁薄板を展開した状態の、図４のV−V
線矢視図である。

【図６】本考案の粉粒体装入用管体における耐摩耗短管
の別の実施例を示す断面図である。

【図７】従来の粉粒体輸送用管体の一部を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１ 粉粒体装入用管体 ２ 外管 ２ａ 係止部 ３・４ 冷却水流通路 ５・５' 絶縁薄板 ６・６' 電線 ７・７'・８ 耐摩耗短管 ９ 絶縁シート

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉粒体を各種炉内の高温雰囲気中に自重
   又は気体流により装入するための粉粒体装入用管体にお
   いて、 冷却水の流通路を設けた外管の内周壁面の先端部に、内
   方へ突出する係止部を形設するか又は下記の耐摩耗短管
   の１つを固定し、 長さ方向に分割した複数の耐摩耗短管を、前記外管の前
   記係止部又は先端の耐摩耗短管より基端側にかけ内周壁
   面との間に間隙を設けて順次継ぎ足して挿入するととも
   に、 前記外管の内周壁面と耐摩耗短管との間の間隙内に、耐
   摩耗短管の損傷を検知するための電線を装着した絶縁薄
   板を介在させたことを特徴とする粉粒体装入用管体。
2. 【請求項２】 前記絶縁薄板に装着する電線を、前記各
   耐摩耗短管に対応させて区分し、それぞれの電線に引き
   出し用電線を接続した請求項１記載の粉粒体装入用管
   体。
3. 【請求項３】 粉粒体を各種炉内の高温雰囲気中に自重
   又は気体流により装入するための粉粒体装入用管体にお
   いて、 冷却水の流通路を設けた外管の内周壁面の先端部に、内
   方へ突出する係止部を形設するか又は下記の耐摩耗短管
   の１つを固定し、 長さ方向に分割した耐摩耗短管の外周面に、その損傷を
   検知するための電線を絶縁シートの接着又は絶縁材料の
   塗布により装着し、 前記耐摩耗短管を、前記外管の前記係止部又は先端の耐
   摩耗短管より基端側にかけ内周壁面との間に間隙を設け
   て順次継ぎ足して挿入し、隣接する耐摩耗短管の電線を
   接続するか又は各耐摩耗短管の電線に引き出し用電線を
   接続したことを特徴とする粉粒体装入用管体。