JPH08290140A - 被洗浄容器の洗浄ノズル回転駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄ノズルを回転させる回転駆動機構に洗浄
水に存在するカルシウムやダストが付着しても支障がな
い構造とする。 【構成】 水供給ホース７から供給される洗浄水をラン
ス駆動モータ２により軸中心に回転する中空ランス本体
４を経由して軸部に設けた給水孔18から中空回転軸17に
導く。中空回転軸17を中空回転軸駆動モータ３を用いて
駆動し、主動スプロケット14、駆動チェーン15および従
動スプロケット16を介して回転させる。洗浄ノズル回転
駆動装置20は、中空ランス本体４の軸中心とする回転
と、中空回転軸17の軸直交回転との組み合わせた３次元
回転運動を行う。 【効果】 中空ランス本体４内を流れる洗浄水のカルシ
ウム等が主、従スプロケット14、16や駆動チェーン15に
付着しても支障なく運転できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転炉排ガス処理設備の
湿式除塵装置のダクト等の被洗浄容器の内面に付着した
付着物を洗浄するのに好適な被洗浄容器の洗浄ノズル回
転駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば転炉には吹錬時に発生する排ガ
スを集塵して回収する設備が設置されている。すなわ
ち、転炉炉体の上面に吸引ダクトが設けてあり、このダ
クトの下流側にたとえば集塵ダクトおよびベンチュリス
クラバが連結されており、これらによって排ガス中の酸
化鉄を含むダストを集塵して除去すると共にCOガスを含
有する排ガスの回収を行っている。

【０００３】このようにして回収される排ガスは、吸引
ダクト、集塵ダクトおよびベンチュリスクラバの順で通
過する際に、約1600℃から65℃程度まで温度が下げら
れ、ダスト除去後に排熱ボイラ等の燃料ガスとして利用
されている。転炉吹錬時に発生する排ガスは集塵された
後、回収されるのであるが排ガス中にはダスト以外に酸
化鉄が含まれており、これら微粉塵は集塵ダクトおよび
ベンチュリスクラバで集塵される間に、その一部が内壁
に付着し、転炉の吹錬をくり返して行くにしたがって内
壁全面に多量に付着し堆積してくる。

【０００４】このため、定期的に内部に作業員が入って
内壁面の掃除を行い、表面に付着したダストおよび酸化
鉄の付着物を除去する作業を行っている。しかし、集塵
ダクトは高所に設置してあり、しかも全長も長いため大
掛りな足場を必要とし作業も困難である。またダスト除
去作業は転炉吹錬終了後、次の吹錬までの休止時、また
は定期修理時に実施するので時間的制約を受け、短時間
に多くの労力を集中して行うことになるので作業員の確
保が困難となる。

【０００５】集塵ダクトの内部は転炉休止時であっても
ダストが飛散しているので不衛生な悪環境でありダクト
内部に作業員が入って作業することは安全管理上の問題
がある。さらには除去されたダストの処理に手間を要す
るなどの問題がある。このような問題点を解決すべく集
塵ダクト内に自動回転式洗浄ノズル装置を配置し、洗浄
ノズルから洗浄水を噴出して集塵ダクトの内壁に付着す
るダストや酸化鉄を洗浄により除去することが行われる
ようになってきた。

【０００６】自動回転式洗浄装置は、１個の駆動モータ
を用いると共にこの駆動モータの駆動力をウォームホイ
ール、ギヤホイール、ベベルギヤ等を組み合わせること
によって一対の洗浄ノズルを２方向に回転させる構造に
なっている。このような洗浄ノズルの２方向回転によっ
てダクト内に洗浄水を噴射して付着ダストや酸化鉄を効
率よく洗浄して除去しようとするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記自動回転式洗浄ノ
ズル装置は、駆動モータの駆動力を複数のギヤを用いて
２方向回転する一対の洗浄ノズルに伝達する構造になっ
ている。このため洗浄水に接触するギヤに洗浄水（工業
用水）中に存在するカルシウムやダストが付着し、作動
不良が生じ易いという欠点がある。

【０００８】また１個の駆動モータを用いると共にギヤ
機構を介して２方向の洗浄ノズル回転を行うので洗浄ノ
ズルの回転角度範囲の設定ができないため、洗浄ノズル
から噴出した洗浄水が転炉内へ飛散して水蒸気爆発の危
険性がある。本発明は、前記従来の自動回転式洗浄ノズ
ル装置の問題点を解消し、洗浄水中に存在するカルシウ
ムやダスト等の影響を受けることのない３次元回転式の
洗浄ノズル装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の本発明は、被洗浄容器が備えた壁にシ
ール機構を介して内部に挿入された中空ランス本体と、
この中空ランス本体にその水供給側に回転継手を介して
連結された水供給ホースと、前記中空ランス本体が容器
外に位置する上端部の外周に同心に設けた従動スプロケ
ットと、この従動スプロケットに駆動チェーンを介して
連結された主動スプロケットと、この主動スプロケット
の回転軸に連結されたランス駆動モータと、前記中空ラ
ンス本体の先端部内にランス軸と直交して回転自在に軸
支されると共に軸部外周に給水孔を有する中空回転軸
と、この中空回転軸の中間部に設けた従動スプロケット
と、この従動スプロケットに駆動チェーンを介して連結
され、前記中空ランス本体が容器外に位置するランス内
部にランス軸と直交して回転自在に軸支された主動スプ
ロケットと、この主動スプロケットの回転軸に連結され
た中空回転軸駆動モータと、前記中空回転軸が中空ラン
ス本体外に突き出た軸端部に、該中空回転軸と直交する
ように配設された洗浄ノズルとを具備し、前記水供給ホ
ースから供給される洗浄水をランス軸中心に回転する中
空ランス本体を経由して給水孔からランス軸に直交する
軸中心に回転する中空回転軸に導き、三次元回転する洗
浄ノズルに供給するように構成することを特徴とする被
洗浄容器の洗浄ノズル回転駆動装置である。

【００１０】請求項２記載の本発明は、被洗浄容器が備
えた壁にシール機構を介して挿入された中空ランス本体
を容器外に配置した進退駆動装置を用いてランス軸方向
に進退自在に配置したことを特徴とする請求項１記載の
被洗浄容器の洗浄ノズル回転駆動装置である。請求項３
記載の本発明は、中空ランス本体にランス回転伝達機構
を介して連結されたランス駆動モータおよび中空回転軸
に軸回転伝達機構を介して連結された中空回転軸駆動モ
ータの両方またはいずれか一方に回転角度をコントロー
ルする回転角度発信器を設けたことを特徴とする請求項
１または２記載の被洗浄容器の洗浄ノズル回転駆動装置
である。

【００１１】

【作用】本発明では、中空回転軸駆動モータの駆動力を
中空ランス本体内に軸支された主動スプロケットと従動
スプロケットとを連結する駆動チェーンを介して中空回
転軸に伝達するようにしてある。このため、洗浄水に接
触する両スプロケットや駆動チェーンに洗浄水中のカル
シウムやダストが付着しても従来タイプのギヤ（歯車）
のようにせり合って動かなくなるといった作動不良を防
止することができる。

【００１２】ランス駆動モータおよび／または中空回転
軸駆動モータに回転角度発信器を設けて洗浄ノズルの回
転角度範囲を設定する場合には、洗浄ノズルから噴出す
る洗浄水が溶融金属の入った転炉等の被洗浄容器内へ飛
び込むのを未然に防止できるようにコントロールされる
ので水蒸気爆発を伴うことなく被洗浄容器内を洗浄する
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図３は転炉排ガス回収設備１を示す概略全体配置図
である。図３に示すように転炉22の上面に吸引ダクト23
が設けてあり、この吸引ダクト23には集塵ダクト24がつ
ながっている。そして、この集塵ダクト24の下流側には
ベンチュリスクラバ等を備えた湿式集塵装置25が連結さ
れている。

【００１４】図３において被洗浄容器となる集塵ダクト
24には、洗浄ノズル回転駆動装置20が設置してある。図
３では集塵ダクト24に洗浄ノズル回転駆動装置20を１セ
ット設置した場合を示しているが、必要に応じ集塵ダク
ト24の長手方向に複数セット直列に設置することができ
る。図２に示すように洗浄ノズル回転駆動装置20を構成
する昇降ガイド支柱９は、集塵ダクト24上に立設してあ
り、この昇降ガイド支柱９に沿って昇降アーム10が昇降
可能に設置してある。昇降アーム10には図１に示すよう
にベアリング27を介して中空ランス本体４がランス軸中
心に回転可能に支持されている。中空ランス本体４の上
端部には、その外周に同心に従動スプロケット13が設け
てある。

【００１５】また昇降アーム10上にはランス駆動モータ
２が設けてあり、ランス駆動モータ２の回転軸には主動
スプロケット11が取り付けてある。そしてこの主動スプ
ロケット11と前記従動スプロケット13とは駆動チェーン
12を用いて連結されている。なお、ランス駆動モータ２
には回転角度発信器21を設けてあり、外部コントロール
装置（図示せず）により中空ランス本体４のランス軸中
心の回転角度範囲の設定が可能になっている。

【００１６】中空ランス本体４の上端には回転継手とし
てスイベルジョイント６が接続してあり、このスイベル
ジョイント６には水供給ホース７が連結してある。また
昇降アーム10にベアリング27を介して支持された中空ラ
ンス本体４は、昇降ガイド支柱９の先端部に電動チェー
ンブロック８が吊設してあり、この電動チェーンブロッ
ク８から吊り下げたチェーン28には中空ランス本体４の
上端部が接続されている。電動チェーンブロック８を駆
動してチェーン28を巻き取り、または巻き戻すことによ
り中空ランス本体４がガイド支柱９に沿って上下に移動
し、これによって昇降アーム10と一体的に昇降されるこ
とになる。

【００１７】一方、集塵ダクト24に設けた管座29にシー
ル材30を詰めたシール機構31を介して内部に挿入された
中空ランス本体４の先端部には、ランス軸と直交して回
転自在に中空回転軸17が軸支されている。この中空回転
軸17には、その軸部外周に複数の給水孔18が設けてあ
り、さらに中空回転軸17の長手方向中央部に従動スプロ
ケット16が取り付けてある。

【００１８】中空ランス本体４が集塵ダクト24の外側に
位置するランス内部にランス軸と直交して回転軸26が設
けてある。この回転軸26の長手方向中央部に主動スプロ
ケット14が設けてあり、さらにこの回転軸26には中空回
転軸駆動モータ３が連結してある。そして主動スプロケ
ット14と前記従動スプロケット16とは、駆動チェーン15
を用いて連結されている。

【００１９】中空回転軸17が中空ランス本体４の外側に
突き出した軸端部に、中空回転軸17と直交するように一
対の洗浄ノズル５が配設してある。次に本発明に係る洗
浄ノズル回転駆動装置20の作用について説明する。転炉
22から発生する排ガスを吸引ダクト23を経由し、集塵ダ
クト24から湿式集塵装置25に導いて回収するに際して
は、まず電動チェーンブロック８を駆動しチェーン28を
巻き取り、または巻き戻すことにより中空ランス本体４
を昇降ガイド支柱９に沿って移動する昇降アーム10と一
体的に昇降させることにより、中空ランス本体４の先端
が集塵ダクト24のほぼ中心部に位置するように調整す
る。

【００２０】ランス駆動モータ２を駆動することにより
主動スプロケット11を回転させ、駆動チェーン12を介し
て従動スプロケット13が回転される。これによって、昇
降アーム10に支持された中空ランス本体４をベアリング
27を介してランス軸中心に回転させる。このとき、中空
ランス本体４の先端部に設けた中空回転軸17は中空ラン
ス本体４と一体的に水平回転される。

【００２１】同時に中空回転軸駆動モータ３をを駆動す
ることにより主動スプロケット14を回転させ、駆動チェ
ーン15を介して従動スプロケット16が回転し、これによ
って中空回転軸17と直交するように配設された一対の洗
浄ノズル５が中空回転軸17の軸中心として回転される。
水供給ホース７から供給水をスイベルジョイント６を介
してランス軸中心に回転する中空ランス本体４の内部を
経由しさらに給水孔18からランス軸に直交する軸中心に
回転している中空回転軸17に導くと、中空回転軸17の軸
端部に設けた一対の洗浄ノズル５は、中空ランス本体４
のランス軸を中心とする水平回転とランス軸と直交する
軸を中心として回転する直交回転との組み合わせにより
３次元の回転運動を行うことになる。

【００２２】その結果、図４に示すように一対の洗浄ノ
ズル５に設けたノズル口19から同時に噴出される洗浄水
の移動軌跡Ａは集塵ダクト24にその内面全体を均一にカ
バーするように運動するので、集塵ダクト24の内面に付
着するダストや酸化鉄が付着する初期の段階で全域にわ
たり均一に洗浄して除去することができる。このため集
塵ダクト24の内面にダストや酸化鉄が付着し、しだいに
堆積して行くのを防止することができる。

【００２３】なお、ランス駆動モータ２には回転角度発
信器21を設けてあり、外部コントロール装置により中空
ランス本体４の回転角度範囲の設定が可能になっている
ため、その回転角度範囲を調整することにより洗浄ノズ
ル５に設けたノズル口19から噴出する洗浄水が転炉22内
へ飛散により侵入するのを防止することができる。また
洗浄ノズル５の回転不良もなく良好な洗浄作業を実施で
きる。

【００２４】またランス駆動モータ２に回転角度発信器
21を設ける代わりに中空回転軸駆動モータ３に回転角度
発信器（図示せず）を設け、中空回転軸17の回転角度範
囲を調整することにより洗浄ノズル５に設けたノズル口
19から噴出する洗浄水の飛散範囲を調整するようにして
もよい。さらには、ランス駆動モータ２および中空回転
軸駆動モータ３の両方に回転角度発信器を設け両者の回
転角度範囲の調整を組み合わせることにより洗浄ノズル
５に設けたノズル口19から噴出する洗浄水の飛散範囲を
調整することもできる。

【００２５】なお、前記実施例では転炉排ガス回収設備
における集塵ダクトの内面に付着したダストや酸化鉄を
洗浄する場合について説明したが、本発明はこれに限る
ものではなく各種排ガスを誘導する煙道などの被洗浄容
器内に付着したダスト等の付着物を洗浄して除去するの
に広く適用することができるのはいうまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
洗浄容器の外側に洗浄ノズルの駆動装置を設け、洗浄水
と接触する部分の駆動伝達機構を従来のギヤ（歯車）の
組み合わせから駆動チェーンおよび主従のスプロケット
を組み合わせた構造にしたことにより、当該部分へのダ
スト付着の許容度合が著しく大きくなり、カルシウムや
ダストを多く含んだ洗浄水をそのまま使用できるように
なる。そのため洗浄水の軟水化やダスト除去をしないで
使用することができるようになり、設備コストを著しく
安くすることができる。

【００２７】また固定型の洗浄ノズルに比べ洗浄水量が
少なくても洗浄を効率よく行うことができるので電力使
用量を大幅に節減できる。洗浄ノズルにより被洗浄容器
内の付着物を自動的に洗浄して除去できるので、作業員
の過酷で危険な作業を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る被洗浄容器の洗浄ノズル回転駆動
装置の要部を示す断面図である。

【図２】本発明に係る被洗浄容器の洗浄ノズル回転駆動
装置の全体配置図である。

【図３】本発明に係る洗浄ノズル回転駆動装置を転炉排
ガス処理回収設備に設置した例を示す全体配置図であ
る。

【図４】本発明に係る洗浄ノズル回転駆動装置を用いて
洗浄ノズルから洗浄水を噴出した場合の洗浄ノズルから
の洗浄水軌跡を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 湿式除塵設備 ２ ランス駆動モータ ３ 中空回転軸駆動モータ ４ 中空ランス本体 ５ 洗浄ノズル ６ スイベルジョイント ７ 水供給ホース ８ 電動チェーンブロック ９ 昇降ガイド支柱 10 昇降アーム 11 主動スプロケット 12 駆動チェーン 13 従動スプロケット 14 主動スプロケット 15 駆動チェーン 16 従動スプロケット 17 中空回転軸 18 給水孔 19 ノズル口 20 洗浄ノズル回転駆動装置 21 回転角度発信器 22 転炉 23 吸引ダクト 24 集塵ダクト 25 湿式集塵装置 26 回転軸 27 ベアリング 28 チェーン 29 管座 30 シール材 31 シール機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄容器が備えた壁にシール機構を介
   して内部に挿入された中空ランス本体と、この中空ラン
   ス本体にその水供給側に回転継手を介して連結された水
   供給ホースと、前記中空ランス本体が容器外に位置する
   上端部の外周に同心に設けた従動スプロケットと、この
   従動スプロケットに駆動チェーンを介して連結された主
   動スプロケットと、この主動スプロケットの回転軸に連
   結されたランス駆動モータと、前記中空ランス本体の先
   端部内にランス軸と直交して回転自在に軸支されると共
   に軸部外周に給水孔を有する中空回転軸と、この中空回
   転軸の中間部に設けた従動スプロケットと、この従動ス
   プロケットに駆動チェーンを介して連結され、前記中空
   ランス本体が容器外に位置するランス内部にランス軸と
   直交して回転自在に軸支された主動スプロケットと、こ
   の主動スプロケットの回転軸に連結された中空回転軸駆
   動モータと、前記中空回転軸が中空ランス本体外に突き
   出た軸端部に、該中空回転軸と直交するように配設され
   た洗浄ノズルとを具備し、前記水供給ホースから供給さ
   れる洗浄水をランス軸中心に回転する中空ランス本体を
   経由して給水孔からランス軸に直交する軸中心に回転す
   る中空回転軸に導き、三次元回転する洗浄ノズルに供給
   するように構成することを特徴とする被洗浄容器の洗浄
   ノズル回転駆動装置。
2. 【請求項２】 被洗浄容器が備えた壁にシール機構を介
   して挿入された中空ランス本体を容器外に配置した進退
   駆動装置を用いてランス軸方向に進退自在に配置したこ
   とを特徴とする請求項１記載の被洗浄容器の洗浄ノズル
   回転駆動装置。
3. 【請求項３】 中空ランス本体にランス回転伝達機構を
   介して連結されたランス駆動モータおよび中空回転軸に
   軸回転伝達機構を介して連結された中空回転軸駆動モー
   タの両方またはいずれか一方に回転角度をコントロール
   する回転角度発信器を設けたことを特徴とする請求項１
   または２記載の被洗浄容器の洗浄ノズル回転駆動装置。