JPH06506294A - 炉揺動架台を有する溶鉱装置 - 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】 炉揺動架台を有する溶鉱装置 本発明は、請求項１において特定される部分に含まれる溶鉱装置（ｓ＋ｓｅｌｔ ｉｎｇ　ｕｎｉｔ）に関する。

なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たるドイツ国特許出願第Ｐ　４ １３８１２０．３号の明細書の記載に基づくものであって、当該ドイツ国特許出 願の番号を参照することによって当該ドイツ国特許出願の明細書の記載内容が本 明細書の一部分を構成するものとする。

一般にアーク炉として操作される溶鉱装置の多（は、複数の棒状電極を有し、ま たこれらの電極は炉つぼ内に詰められた原料を溶解するためにつぼ蓋部の適当な 開口部から炉つげ内へ弧を描くようにして導入される。溶解操作実施中において 、溶解槽から溶滓を除去する操作と溶解操作終了後の炉つぼの排液（ｔａｐｐｉ ｎｇ）とを行うために炉を傾ける必要がある。

炉つぼ蓋部の電極用開口部から炉つぼ内に導入された電極は、少なくとも溶滓除 去操作実施中は炉っぽ内に残される。この場合、棒状電極がつぼ蓋部に対する棒 状電極の相対的移動によって損害を受けないようにする必要がある。傾斜運動を 起こさせるために炉揺動架台（ｆｕｒｎａｃｅ　ｒｏｃｋｉｎｇ　ｃｒａｄｌｅ ）上に配列された炉つぼの場合、棒状電極がつぼ蓋部を通過する平面と炉揺動架 台が回転運動する回転面との間の距離が大きいため、棒状電極が炉つぼの傾斜に 合わせて動く必要がある。

ドイツ出願公開（ＤＥ−ＯＳ）第１４３３４２４号は、炉揺動架台によって傾斜 可能で、かつ炉のっぽ蓋部を貫通する棒状電極によって加熱されるようになって いる溶鉱装置を開示している。この棒状電極は、支持用アームによって電極持ち 上げ装置に接続されている。電極持ち上げ装置は蓋部支持機構上に配置されてい る。また、この蓋部支持機構は、旋回用アームの形状からなるもので、一端がつ ぼ蓋部に結合し、他端が炉つぼに対してつぼ蓋部の持ち上げおよび旋回運動を行 うために持ち上げ／旋回機構と連結されている。旋回用アーム、電極持ち上げ装 置およびこの電極持ち上げ装置に支持用アームによって結合した棒状電極が、つ げ蓋部とともに、カバーユニットを形成する。アーク炉の操作において、カバー ユニットは炉つぼ上に横たわり、かつ持ち上げ／旋回機構から切り離されている 。したがって、つぼ蓋部を通じて炉つぼ内に導入される棒状電極は、棒状電極と 炉蓋部との間に傾斜運動が生じることなしに炉の傾斜運動をたどることができる 。

しかし、既知の溶鉱装置は、炉の傾斜中において以下の不都合によって損害を受 ける。すなわち、蓋部支持機構、電極支持アームおよび棒状電極からなるカバー ユニット全体が、つぼ蓋部と同様につぼ蓋部が溶滓除去操作また排液操作中にお いて炉つぼ上にある場合、つぼ蓋部と同様に移動しなければならない。かなりの 重さのものを移動することは、強力な傾斜駆動手段と同様に傾斜機構の安定した 構造が必要がある。

本発明にもとづく溶鉱装置は、請求の範囲第１項によって特徴づけられる。この 装置の好適な形態は、請求の範囲第２項ないし第１０項に挙げられている。

本発明を図面を参照しながら、より一層詳細に説明する。

第１図は、溶炉を有する本発明にもとづく溶鉱装置の断面図である。第２図は、 ２つの溶炉を有する本発明にもとづく溶鉱装置の構造を示すもので第１図に示し た溶鉱装置の変形例である。そして、第３図は、溶炉が傾斜して異なる位置にあ る状態を示している。

第１図は、炉つぼ部１１とこの上に配置されたつぼ蓋部１２とを有する溶炉ＩＯ を示すものである。この溶炉１１は、炉揺動架台１３上に配置されたつぼ支持構 造１４によって支持される。炉つぼ１１が図面の平面から外側方向へ傾斜するの にともなって、炉揺動架台１３は回転トラック１５上を回転する。この傾斜運動 を生じさせるために、アセンブリには制御部材３５が設けられている（第３図参 照）、この制御部材はっは土台１４に係合し、かつそれぞれが入り組んだ要件に 依存して炉つぼを前後に傾斜させる。

つぼ蓋部１２は、シャフト１６とともに保持構造１７に配置されている。シャフ ト１６は、その上端に供給用開口部１８が形成されており、この開口部はレール によって誘導されるシャフト蓋部２０によって閉じられる。このシャフト蓋部２ ０の下には、炉排気手段２１が設けられており、この排気手段２１は接続領域２ ２において処理導管系２３に連通している。炉排気手段２１は、上部２４から下 部２５にわたって形成されており、これらの部分は保持部材によってそれぞれ保 持構造１７およびつぼ構造１４に接続されている。炉つぼ１１の真下に取鍋２６ が配置されており、炉つぼ１１が排液した時に溶解原料を受け取る。シャフト１ ８の供給用開口部１８より上側に材料供給用コンテナ２７が設けられている。

溶炉ｌＯを加熱するための手段として３本の棒状電極２８が設けられている。棒 状電極に関して、一本の電極が炉つぼに導入された状態と、一本の電極が炉つぼ から引っ込められた状態とが第１図に示されている。各棒状電極は、電極持ち上 げ装置３０に連結し、かつそれによって上下する電極支持用アーム２９によって 確保されている。棒状電極２８は、つぼ蓋部１２の電極通路を通って炉つぼ内に 導入される。

電極持ち上げ装置３０は、上側部分につば状Ｕ字型の支持用継ぎ環３２（第２図 参照）が設けられたポータル（ｐｏｒｔａｌ）アセンブリ３１によって支えられ ている。また、その継ぎ環３２によってポータルアセンブリ３１は、つぼ構造１ ４に設けられた支持部材３３上に置かれている。そのため、ＴＪ字字型支持縦継 環３２の支持用突出部３４の一端が、その下面において支持部材３３の対応する 支持面を支える支持面となっている。ポータルアセンブリ３１の下側の位置、す なわち「炉つぼ位置」において、ポータルアセンブリ３１はつぼ構造１４と結合 しているので、第３図に示した制御部材３５によって炉つぼ１１が傾斜するのに ともなってポータルアセンブリ３１や炉つぼ１１に導入された棒状電極２８も傾 斜する。

第１図中参照符号３６で示した軸線を中心軸として炉つぼ１１が傾斜するときに 生じる傾斜モーメントを保つために、支持用突出部３４の支持面間および支持部 材３３の支持面間が互いに面間隔Ｓでもって離間している（第２図参照）。また 、支持部材３３の支持面には、支持用突出部３４の支持面上に設けられた保持用 ペグが嵌合する保持用穴部が形成されている。

ポータルアセンブリ３１が支持用ホルダー３３上の一側面でのみ支持されている のにもかかわらず、炉つぼ１１に対する棒状電極２８の配置を決めるために、支 持用ホルダー３３の一側面でポータルアセンブリ３１が支持される位置は、電極 持ち上げ装置を支えるポータルアセンブリ３１の本来から備わっている重量の結 果として時計の針のように右回りの方向に動く支持モーメントによって、つぼ土 台１４方向ヘボータルアセンブリ３１のフレーム３７下側部分を向けさせる。圧 接領域において、つぼ構造１４には支持用外延部３８が設けられており、これに 対してポータルアセンブリ３１のフレーム３７が支持用突起部３９によって支え られている。支持用外延部３８および支持用突起部３９は、炉つぼ１１内で棒状 電極２８が垂直に配向するような寸法となっている。

第１図に示した上記「炉つぼ位置」とは対照的に、ポータルアセンブリ３１が支 持用継ぎ環３２とともにそのフレーム３７を持ち上げ／旋回機構４０によって支 持されかつ持ち上げられて炉つぼ１１およびつぼ土台１４から離れている場合は 、ポータルアセンブリ３１は「旋回位置」にある、この「旋回位置」においては 、Ｕ字形支持用継ぎ環３２は、支持用突出部３４に連結した基底部４２の支持面 ４１とともに、持ち上げ／旋回機構４０の持ち上げラムまたはボスト４３上に置 かれる。ここでは示していないが、支持面４１は凹部を有しており、この中に持 ち上げ用ボスト４３上のビンが嵌合されるので、支持用継ぎ環３２が持ち上げ／ 旋回機構４０から滑り落ちるのを防ぐことができる。

持ち上げ／旋回機構の一側面上にポータルアセンブリ３１が支持されているため に、またポータルアセンブリの本来の重さのために、その配列は反時計方向に向 いた支持モーメントが含まれるのでポータルアセンブリ３１のフレーム３７の下 側部分は持ち上げ／旋回機構に対して作用する。同様につぼ構造１４に対して、 持ち上げ／旋回構造４０の持ち上げ用ボスト４３は支持用外延部４４を有するも ので、この外延部にポータルアセンブリ３１の支持用突起部４５が支持されるの で棒状電極はポータルアセンブリ３１の「旋回位置」内にほぼ垂直に配向される 。

第１図に示した「炉つぼ位置」からはじまって、棒状電極が電極持ち上げ装置３ ０によって上方向に移動した場合、持ち上げ状態にある持ち上げ／旋回機構４０ の持ち上げ用ボスト４３によってポータルアセンブリ３１は「旋回位置」に移動 するので、持ち上げ用ボスト４３の頭部に支持面４１が載る。そして持ち上げ用 ボスト４３がさらに上方向へ動くことによって、支持用継ぎ環３２の支持用突起 部３４とつぼ構造１４上の支持部材３３との係合が解除される。持ち上げ用ボス ト４３の頭部と支持面４１とが接続された場合、持ち上げ用ボスト４３の支持用 外延部４４とポータルアセンブリ３１の支持用突起部４５との間も接続される。

一方で支持用外延部３８と支持用突起部３９の面との接触面、他方で支持用外延 部４４と支持用突起部４５との接触面が下方向へ収束（ｃｏｎｖｅｒｇｅ）する 。

それによってポータルアセンブリ３１の上方向および下方向における接触面の正 確な嵌合および解除が確実になされる。

第３図は、第１図の面を９０度反時計方向へ回転させた方向から見た溶炉ＩＯを 示すもので、そのため傾斜運動は図の面に沿って行われる。第３図では、炉１ｏ は３つの異なる配置をとっている。■によって示された配置では、炉ｌＯは左方 向へ最大限傾けてた配置となっており、炉ｌＯは垂線に対して一８度の傾斜とな っている。

垂直に配置された炉ｌＯはＩＩに示されている。さらに、ＩＩＩは排液を行うた めの配置が示されており、垂線に対して約＋１５度傾斜することによって炉つぼ １１の排液口から溶解原料をそれよりも下に設けられた取鍋２６へ流し出す。

また、第３図は第１図にも示された炉排気手段２１と処理導管系２３との接続領 域２２の接続断面４６が炉つぼ１１の傾斜運動において転置することを示してい る。

１、ＩＩおよびＩＩＩの位置間を比較して見ると、結合領域２２の選択的位置に 対して結合断面４６の中心が傾斜のための軸線３６上におおよそ置かれている場 合、交軸方向への移動は相対的にわずかなので第１図に模式的に示された滑動式 接続スリーブ４７によって調節される。

第２図は本発明にもとづく溶鉱装置を示すものである。この溶鉱装置は溶炉１０ ／１および１０／２を有するもので、これに電極持ち上げ装置３０を持つポータ ルアセンブリ３１が交互に連携可能となっている。参照符号は第１図に用いられ た参照符号に一致するもので、さらに斜線の後に加えられたアラビア数字１は第 一の炉を表し、２は第二の炉を表す。

炉１０／ｌおよび炉ｌＯ／２は鏡像関係となるように並んで配置されている。処 理導管系２３は第１図に示すようにして炉１０／ｌおよび炉ｌＯ／２と結合して いる。第２図に示した処理導管系２３の領域は中央導管４８を有するもので、こ の導管は炉導管４９および５０を介して炉排気手段２１／ｌおよび２２／２に接 続している。滑動式接続スリーブ４７／１および４７／２は、接続領域２２／ｌ および２２／２に設けられており、炉導管４９および５０と炉排気手段２１／ｌ および２１／２とを連結する。また、炉１０／ｌおよび１０／２は橋渡し導管５ １によって互いに直接的に連結されている。この橋渡し導管５１は、２つの導管 部分５２／ｌおよび５２／２を有するもので、それぞれがその一端で炉蓋部１２ ／ｌおよび１２／２とそれぞれ連通する一方、他端で中央導管部分５３と結合し て連続的な多枝導管を形成している。導管部分５２／１および５２／２に結合す る中央導管部分５３の２つの端部に接続用スリーブが設けられている。また、中 央導管５３、炉導管４９および炉導管５０は、それぞれ閉鎖部材５５．５４／ｌ および５４／２が設けられている。第２図に示した溶解装置の操作を以下述べる 。

炉１０／ｌに原料を充填するために、電極支持用アーム２９が持ち上がったポー タルアセンブリ３２を、持ち上げ／旋回機ｔＩＩ４０によって持ち上げかつ側方 へ旋回させる。その後、つぼ構造１４／ｌに結合したレール（図示せず）に沿っ て保持構造１７／１を側面方向へ移動する。すなわち、第２図に示した位置から 左へ移動させ、炉排気手段２１ハの上側部分２４が接続用スリーブ５６の領域に おいて下側部分２５（第１図を見よ）から分離する。これによって、炉つぼ１１ ／ｌは充填操作からはずされる。

炉つぼ１１／ｌへ直接原料を充填した後に、シャフト１６／１を有するつぼ蓋部 １２ハは炉つぼｌ　１／ｌを再び閉鎖する。

つぼ蓋部１２／１が移動する前に、保持部材１７／１とともに持ち上げ装置（図 示せず）によってわずかに持ち上げられ、そして炉っぽ１１／１へ再移動した後 に下ろされる。

そして、側方ヘシャフト力バー２０／ｌが移動する場合、さらに充填原料は完全 に満たされるまでシャフト１６／ｌに導入される。充填原料の容積は全溶解槽の 容積と一致する。気体導管系の閉鎖部材５４／１．５４／２および５５は、排気 ガスが炉導管４９にょて炉１０／１から中央導管４８へ送られるように制御され る。

持ち上げ／旋回機構４０および電極持ち上げ装置３ｏによって炉１０／１の操作 位置へ棒状電極２８が移動してアークが点火された後に、溶鉱工程がその炉にお いて開始される。電極２８の近傍に、加熱手段としてバーナーを付加することが 可能である。

溶鉱工程の初期段階が炉１０／１において行われ、かつそのような状況で生じる 炉排気ガスがシャフト１６／１によって排気手段２１／１がら中央導管４８に接 続されたダスト除去装置へ送られるでいる間に、先に充填された第−炉つぼ１１ ／１と同様にして第二炉っぽ１１／２にも原料が充填される。第−炉１０／１内 の排気ガスがシャフト１６／１内の充填原料によって十分に冷却されている間に 、排気ガスは直接ダスト除去装置に送られる。もし、シャフト１６／１からの排 気ガスの温度が十分に高い値に達し、また第二炉１０／１がすでに充填されて蓋 部が第２図に示した位置から炉つぼ１１／２へ戻ったならば、排気ガスは第二炉 ｌＯ／２の炉つぼ１１／２の方へ蓋導管５１を介して方向転換し、そして炉排気 手段２１／２および炉のシャフト１６／２を通過して炉導管５０かも中央導管４ ８へと進む。

そのため、閉鎖部材５４／１は閉じ、一方で閉鎖部材５５および５４／２が開く 。

第−炉１０／ｌにある溶解槽において排気の準備が整った場合、閉鎖部材５４／ １．５４／２．５５がスイッチした後ただちに溶鉱工程に開始するために棒状電 極２８右よびポータルアセンブリ３２が上がって直ちに第二炉ｌＯ／２方向へ旋 回し、炉１０／ｌに関係した工程と同様の工程を行う。

こうして、第−炉１０／１は排出位置に移動することができるようになり、そし て制御部材３５（第３図参照）の一連の動きとして、炉揺動架台１３／１の傾斜 運動によって排液を行う。炉１０／ｌの傾斜運動に先だって、橋渡し導管５１の 導管部分５２／１と中央導管部分５３との間のスリーブ連結が解除されて、炉１ ０／ｌが動きを妨害されることなく傾斜できるように解除される。

溶鉱工程中に実施され、かつ炉１０／ｌまたはｌＯ／２が第３図のＩによって示 された位置の方向へ約−３度傾斜する溶解槽から溶滓を除去する操作を実行する ために、中央導管部分５３から導管部分５２／ｌまたは５２／２をそれぞれ分離 する必要がない。なぜなら、炉１０／１または１０／２の傾斜運動が導管部分の 滑動による接続によって補正されるからである。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成５年７月１９日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．炉揺動架台（１３）上に設けられかつ蓋部（１２）によって閉じることが可 能な炉つぼ（１１）と、前記蓋部（１２）の電極出入用開口部を通って前記炉つ ぼ（１１）内へ下げられかつ電極持ち上げ装置（３０）によって上下することが 可能な電極支持用アーム（２９）によって掴持された少なくとも一本の棒状電極 （２８）とを有し、さらに前記電極持ち上げ装置（３０）または複数の前記電極 持ち上げ装置は、ポータルアセンブリ（３１）によって保持され、該ポータルア センブリ（３１）は前記炉つぼ（１１）に対して下げられた位置で結合し、かつ 前記炉つぼ（１１）とともに傾斜可能であり、また前記ポータルアセンブリ（３ １）は固定持ち上げ／旋回機構（４０）の持ち上げ用ポスト（４３）によって前 記炉つぼ（１１）から離れることおよび側方への旋回が可能となっており、そし て前記固定持ち上げ／旋回機構（４０）は前記下げられた位置において前記ポー タルアセンブリ（３１）と結合していない溶鉱装置において、 前記下げられた位置において前記ポータルアセンブリ（３１）は、つぼ土台（１ ４）の支持用ホルダー（３３）または炉揺動架台（１３）にそれぞれ置かれるこ とを特徴とする溶鉱装置。 ２．請求の範囲第１項記載の溶鉱装置において、前記ポータルアセンブリ（３１ ）は支持用継ぎ環（３２）を有するもので、該支持用継ぎ環（３２）の前記炉側 は前記ポータルアセンブリ（３１）の重心を通る垂線と離間して前記支持用ホル ダー（３３）上に置かれ、一方反対側は前記持ち上げ用ポスト（４３）を支持す る面（４１）を有することを特徴とする溶鉱装置。 ３．請求の範囲第１項または第２項記載の溶鉱装置において、前記ポータルアセ ンブリ（３１）のフレーム（３７）は、下側の領域において、前記炉の側に、前 記ポータルアセンブリ（３１）の前記下げられた位置において、前記つぼ構造上 の支持用外延部（３８）に対して支持される支持用突起物（３９）を有し、また 反対側は別の支持用突起物（４５）を有し、そして前記ポータルアセンブリ（３ １）の持ち上がった位置において、前記持ち上げ用ポスト（４３）上の支持用外 延部（４４）に対して支持されていることを特徴とする溶鉱装置。 ４．請求の範囲第３項記載の溶鉱装置において、前記支持用突起部（３９）およ び（４５）の接触面は、下方向へ収束することを特徴とすることを特徴とする溶 鉱装置。 ５．炉排気手段（２１）が備わった傾斜可能な溶炉（１０）を有し、該溶炉（１ ０）は接続領域（２２）において延長しかつ前記炉（１０）の周辺に固定配置さ れた廃棄導管系（２３）に結合した溶鉱装置、特に請求の範囲第１項ないし第４ 項記載のいずれか一項記載の溶鉱装置において、接続断面（４６）の中心は前記 炉揺動架台（１３）およびその回転運動面との間の支持接触線によって形成され る傾斜軸（３６）に実質的に配置されていることを特徴とする溶鉱装置。 ６．請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか一項記載の溶鉱装置において、 炉（１０／１）に隣接しかつ同一構造をなして鏡像の関係にある第二の炉（１０ ／２）と、 持ち上げ／旋回機構（４０）によって選択的に動かされて前記第一の炉（１０／ １）の支持用ホルダー（３３／１）上に載る共通のポータルアセンブリ（３１） と、前記第二の炉の支持用ホルダー（３３／２）とが設けられたことを特徴とす る溶鉱装置。 ７．請求の範囲第６項記載の溶鉱装置において、前記第一および第二炉（１０／ １，１０／２）のつぼ蓋部（１２／１，１２／２）は炉排気用の橋渡し導管（５ １）によって互いに連結されていることを特徴とする溶鉱装置。 ８．請求の範囲第７項記載の溶鉱装置において、前記橋渡し導管（５１）は、そ れぞれの一端が対応するつぼ蓋部（それぞれ１２／１および１２／２）に連結し 、かつそれぞれの他端が中央導管部分（５３）によって連結された２つの導管部 分（５２／１，５２／２）を有することを特徴とする溶鉱装置。 ９．請求の範囲第８項記載の溶鉱装置において、前記中央導管部分（５３）は、 両端を接続用スリーブによって前記導管部分（５２／１，５２／２）に接続して いることを特徴とする溶鉱装置。 １０．請求の範囲第６項ないし第９項のいずれか一項記載の溶鉱装置において、 ２つの溶炉（１０／１，１０／２）間およびそれらから前記処理導管系（４８， ４９，５０）への気体の流れを制御するために閉鎖部材（５４／１，５４／２， ５５）が設けられたことを特徴とする溶鉱装置。