JPH0642875A - ロックウール製造用キューポラの湯口部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロックウール製造用キューポラから供給され
る溶湯の品質の向上させ、かつ溶湯導出路の詰り除去作
業、金属質溶湯抜き取り作業を容易にする。 【構成】 溶融炉本体１１の底周壁部に窓穴１３をあ
け、その中に炉外より溶湯導出路ユニット１４を嵌め込
む。ユニット１４には、内外に連通して開口する溶湯導
出路１５を設け、その炉外側開口を上下にスライドする
遮壁体１８をもって閉鎖し、その遮壁体１８に湯口２０
を設ける。溶湯導出路１５の炉内側内部には上面より湯
口２０の底辺より低い高さまで垂下させたサイホン用垂
下壁１６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、岩石や鉱滓を原料とし
てロックウールを製造する際に使用するキューポラの湯
口部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にロックウールの製造に際しては原
料をキューポラにて溶融させ、その溶湯をスピンナと称
する回転ロール外周に注ぎ、遠心力によって繊維状に成
形する方法が採られている。

【０００３】原料溶湯のためのキューポラは、図７に示
すように溶融炉本体１を鋼製の中空壁体をもって成形
し、その壁体の厚さ内の中空部２に冷却水を流すことに
より高耐熱構造としており、その底部周壁に湯口３が開
口されているとともに、底壁に金属質溶湯抜き穴４が開
口されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来のキ
ューポラにあっては、湯口が単に楕円形に開口したまま
であるため、炉内の湯面の高さによって流れ出る溶湯量
に変化が生じる。このためにスピンナに供給される溶湯
量が経時的に多くなったり少なくなったりすることとな
り、一定した繊維状の成形ができず、通称ショットと称
されている粒状の固形物が多く混ることとなる。

【０００５】また炉内は外部より高圧であるため、湯面
が低くなると、湯口よりコークスの粒や燃え滓が吹き出
すこととなり、これが溶湯中に混り、ロックウールの品
質が低下し、しかも同時に炉内の燃焼条件に変動を来た
し、安定した溶融状態が得られなくなる等の問題があっ
た。

【０００６】更に、スピンナから始まるロックウール成
形、精製のラインに何等かの障害が生じ、キューポラに
よる溶湯の生成を、炉を休風せずに一時的に停止させな
ければならない場合に、溶湯の流れが止まるため湯口部
分が溶湯の固化によって詰る場合があり、湯口の補修が
困難となり、休風を余儀なくされ、設備の稼動率が低下
するという問題があった。

【０００７】更に、この種のキューポラでは、その最底
部に原料に含まれている鉄分を主体とした金属質溶湯が
溜るため、定期的に（例えば１日に１回）底部の金属質
溶湯抜き穴を破り、金属成分を流出させ、石質成分の流
れ出るのを待って水を掛け固化させて穴を塞ぐという作
業を行っていたが、その穴を開口させて閉鎖する作業が
高熱条件下で行うものであるため、重労働であり、かつ
危険を伴うという問題があった。

【０００８】本発明はこのような従来の問題にかんが
み、ロックウール原料となる溶湯中にコークス粉や、そ
の燃え滓が混ることなく、しかもその流出量が炉内への
原料投入等によって大きく変化することなく供給され、
更に炉底に溜る金属質溶湯の排出作業や、湯口部分に固
化して付着した石質や金属質付着物の除去が容易にでき
る湯口部構造の提供を目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題を
解決するための本発明の特徴は、第１に溶融炉本体の底
部周壁に溶湯導出路を開口させ、該溶湯導出路の炉外側
開口部を開閉用遮壁体をもって閉鎖し、該遮壁体に湯口
を設け、前記溶湯導出路内にその上部内面より前記湯口
より低い高さまで垂下させたサイホン用垂下壁を設け、
かつ前記開閉用遮壁体を上下にスライド自在にしたこと
にある（請求項１）。

【００１０】第２に上記湯口部構造において、溶融炉本
体の底部周壁に該炉本体内側に通じる窓穴を開口させ、
該窓穴に、溶湯導出路ユニットを嵌め込み、該溶湯導出
路ユニット内に溶湯導出路を設けるとともに、該ユニッ
トの前面に開閉用遮壁体を上下にスライド自在に支持さ
せことにある（請求項２）。

【００１１】第３に上記湯口部構造において、溶湯導出
路の底面を炉底面高さと同高さもしくはこれより低く
し、炉外側開口開閉用遮壁体を上昇させた際に、溶湯導
出路を通して炉底部の金属質溶湯を排出できるようした
ことにある。（請求項３）。

【００１２】

【作用】本発明の湯口部構造においては、溶湯導出路内
のサイホン用垂下壁が炉外側の遮壁体にあけた湯口より
低い位置にあるため、溶湯が湯口から流出する際には垂
下壁が常に溶湯内に没した状態となり、溶湯は、該溶湯
導入口の上縁をくぐって湯口から排出される。従って比
重の小さいコースクの粒や燃え滓が排出される溶湯に混
らない。また、溶湯の流出中には湯口を通じて炉内が開
放されることがなく、ガスの吹き出しが防止されるとと
もに炉内が安定し、このため溶湯の生成量を一定に保ち
易くなり、スピンナへの供給状態が安定し、粒状固形物
の生成が少なくなる。更に、一般に溶湯の流れに晒され
る湯口部分の損傷が激しいが、この場合ユニットのみの
取り換えによって対処でき、また、ユニットの溶湯導出
路内に溶湯が固化して付着した場合には、開閉遮壁体を
降下させて湯口からランスを挿入して付着固形物を除去
できる。また該壁体を上昇させて溶湯導出路の炉外側開
口部全体解放することにより、溶湯導出路のみならず、
炉底部の付着固形物の除去が容易にできる。

【００１３】更に定期的な金属質溶湯抜き作業は、開閉
遮壁体を上昇させ、溶湯導出路の開口部の下縁側を開く
ことによってなし得られる。

【００１４】

【実施例】次に本発明の実施例を図１〜図５について説
明する。

【００１５】図１〜図３はキューポラの底部の湯口部分
を示しており、図中１１は溶融炉本体である。この炉本
体１１は、壁厚内中空部１２に冷水を通した鉄製の炉壁
によって成形されている。炉本体１１の底部周壁の一部
には略正方形の窓穴１３が開口されており、その窓穴１
３内に溶湯導出路ユニット１４が嵌め込まれている。

【００１６】ユニット１４は、全体として四角筒状に成
形されており、前後に貫通して溶湯導出路１５が開口さ
れている。この導出路１５は、その底面は炉本体１１内
の底壁１１ａと同じ高さに形成されている。導出路１５
の炉本体内側の上縁部より下向きにサイホン用垂下壁１
６が全幅にわたって形成されている。また周囲にはフラ
ンジ１７が一体成形され、これが炉本体１１の外面に当
接されている。

【００１７】ユニット１４の炉本体外側の面には、遮壁
体１８が設けられ、溶湯導出路１５の炉外側開口部を閉
鎖している。この遮壁体１８はユニット１４の前面両側
に突設した一対の縦向きスライドガイド１９，１９内に
挿入され、上下にスライド自在に支持されている。

【００１８】遮壁体１８は、その略中央位置に横長の長
方形状をした湯口２０が表裏に貫通開口されている。

【００１９】そして、キューポラの通常の稼働状態時に
は、図１に示すように湯口２０の底辺部２０ａがサイホ
ン用垂下壁１６の下端縁１６ａより高くなる位置に停止
せておくようになっている。

【００２０】尚、ユニット１４及び遮壁体１８は、いず
れもその厚さ内が中空構造になっており、その中空内部
に冷却水を通すことによって高温に耐える構造としてい
る。

【００２１】遮壁体１８は電動の駆動機構２１によって
上下にスライドされるようになっている。この駆動機構
２１は、電動モータ２２と、その回転を減速し、方向を
変化させる減速機２３、該減速機２３の出力側回転軸２
３ａに対してジョイント２４を介して連結されたスクリ
ュー軸２５、このスクリュー軸２５に螺嵌され、その回
転よって上下動されるナット２６を固定したナット固定
台２７とから構成されている。

【００２２】そしてナット固定台２７が一対の脚２８，
２８を介して遮壁体１８の上端に固定され、電動モータ
２２と減速機２３が炉本体１１の外面に突設した支持台
２９上に固定されている。尚、減速機２３は図には示し
てないが、ウォームギャ機構が使用され、モーターによ
ってウォームを駆動させ、その回転をウォームホイール
を介して出力軸２３ａに減速して伝える構造のものを使
用している。

【００２３】このように構成される湯口部構造をもった
キューポラは、通常の溶湯供給状態時においては、図１
に示すように炉底部に比重の大きい鉄分等の金属質溶湯
ｂが溜り、その上にロックウール原料となる岩石質成分
の溶湯ａが溜り、更にその湯面上にコークス粉や、その
燃え滓等の固形成分が浮上した状態になる。

【００２４】そして溶湯ａの湯面が湯口２０の底辺２０
ａより高くなると、湯口２０から溢れ出してスピンナ供
給される、このとき、サイホン用垂下壁１６が湯口２０
の底辺より低い位置まで垂下されているため、溶湯はそ
の下をくぐって湯口２０に導出されることとなる。換言
すれば垂下壁１６は溶湯供給状態時には常に湯面下に浸
しているため、湯面上に浮いている固形成分がこれに遮
られて湯口２０側に流れ出ることがない。

【００２５】原料の投入によって湯面が上昇しても垂下
壁１６下をくぐって溶湯ａが流出するため、急激に流出
量が増加することがない。

【００２６】炉底に溜る金属質溶湯ｂは、その量が経時
的に増加するため、定期的に抜き取る必要があるが、そ
の際には、駆動機構２１をもって遮壁体１８を上昇さ
せ、図４に示すように溶湯導出路１５の炉外側開口部の
下側を開き、底部の金属質溶湯ｂのみを流出させる。

【００２７】また、ロックウール製造ライン等の都合よ
って一時的に溶湯ａの供給を停止させる必要がある場合
は、炉内への原料の投入を停止したまま燃料のみを燃焼
させて炉内温度を維持させるが、このとき溶湯ａの流れ
が止まるため、溶湯導出路１５内面に金属質成分や石質
成分が固化して付着し、その固化物ｃが溶湯の流れを阻
害することとなることがあるが、その際の固形物除去作
業は図５に示すように遮壁１８を上昇させ、溶湯導出路
１５の炉外側開口を大きく開き、ランス３０によって行
う。

【００２８】更にまた、通常の溶湯供給状態時において
も、溶湯導出路１５の内面や遮壁体１８の内側面に固化
物ｃが少しづつ付着して成長するが、これが湯口２０ま
で達し、スムーズな流れが得られなくなることがある
が、その際には、図６に示すように遮壁体１８を少し降
下させ、湯口２０からランス３０を挿入して除去作業を
行う。

【００２９】

【発明の効果】上述したように、本発明のロックウール
製造用キューポラの湯口構造においては、溶湯供給状態
に至ると、溶湯導出路が常に溶湯で閉鎖された状態とな
り、溶湯はサイホン用垂下壁下をくぐって流出されるこ
ととなるため、コークス粒や燃え滓が、供給される溶湯
中に混ざらなくなり、しかも炉内の閉鎖状態が一定化さ
れるため、炉内条件が安定し、溶湯供給状態が安定する
ため、高品質の溶湯が安定して供給されることとなり、
これによって製造されるロックウールの品質を向上させ
ることができる。

【００３０】また本発明では溶融炉本体の窓穴に溶湯導
出路ユニットをはめ込み、そのユニット内に溶湯導出路
を成形したことにより、湯口部部分の組立補修が容易に
なり、炉本体を長持ちさせることができる。

【００３１】更に本発明では、溶湯導出路の炉外側開口
部を上下にスライドする遮壁体で閉鎖し、その遮壁体に
湯口を設けたことにより、炉底に溜る金属質溶湯の抜き
取りが遮壁体の上昇によって行うことができることとな
り、従来の炉底開口を突き破る方法に比べて安全で、し
かも作業性が良く、また溶湯導出路内や、炉底の固形付
着物の除去が簡単に行うことができることとなり、休風
補修を要するに至るまでの期間が長くなり、炉の稼働率
が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る湯口部構造を用いたキューポラの
部分縦断面図である。

【図２】同、正面図である。

【図３】図１中のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明に係る湯口部構造の金属質溶湯抜き取り
状態を示す縦断面図である。

【図５】同上の溶湯導出路内の詰り除去作業状態を示す
縦断面図である。

【図６】同上の湯口部からの固形付着物除去状態を示す
縦断面図である。

【図７】従来のキューポラ底部を示す部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 炉本体 １１ａ 底壁 １２ 壁厚内中空部 １３ 窓穴 １４ 溶湯導出路ユニット １５ 溶湯導出路 １６ サイホン用垂下壁 １６ａ 下端縁 １７ フランジ １８ 遮壁体 １９ スライドガイド ２０ 湯口 ２０ａ 底辺部 ２１ 駆動機構 ２２ 電動モータ ２３ 減速機 ２３ａ 出力側回転軸 ２４ ジョイント ２５ スクリュー軸 ２６ ナット ２７ ナット固定台 ２８ 脚 ２９ 支持台 ３０ ランス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融炉本体の底部周壁に溶湯導出路を開
   口させ、該溶湯導出路の炉外側開口部を開閉用遮壁体を
   もって閉鎖し、該遮壁体に湯口を設け、前記溶湯導出路
   内にその上部内面より前記湯口より低い高さまで垂下さ
   せたサイホン用垂下壁を設け、かつ前記開閉用遮壁体を
   上下にスライド自在にしてなるロックウール製造用キュ
   ーポラの湯口部構造。
2. 【請求項２】 溶融炉本体の底部周壁に該炉本体内側に
   通じる窓穴を開口させ、該窓穴に、溶湯導出路ユニット
   を嵌め込み、該溶湯導出路ユニット内に溶湯導出路を設
   けるとともに、該ユニットの前面に開閉用遮壁体を上下
   にスライド自在に支持させてなる請求項１に記載のロッ
   クウール製造用キューポラの湯口部構造。
3. 【請求項３】 溶湯導出路の底面を炉底面高さと同高さ
   もしくはこれより低くし、炉外側開口開閉用遮壁体を上
   昇させた際に、溶湯導出路を通して炉底部の金属質溶湯
   を排出できるようにしてなる請求項１もしくは２に記載
   のロックウール製造用キューポラの湯口部構造。