JPH08320183A - ２つの構成部分からなる炉頂部のための冷却システム - Google Patents

２つの構成部分からなる炉頂部のための冷却システム

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JPH08320183A
JPH08320183A JP7328017A JP32801795A JPH08320183A JP H08320183 A JPH08320183 A JP H08320183A JP 7328017 A JP7328017 A JP 7328017A JP 32801795 A JP32801795 A JP 32801795A JP H08320183 A JPH08320183 A JP H08320183A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オフセンタ電極位置に調節するための、アー
ク炉用２成分スプレー冷却ルーフ。 【解決手段】 カバーは、移動式上部カバーセグメント
をその上に取り付けた、一つの開口を仕切る下部カバー
セグメントから成っており、この移動式上部カバーセグ
メントには下部カバーセグメントの開口とは正しく噛み
合わない開口が設けられ、かつ上部および下部セグメン
トの両方には底壁、直立壁および頂壁が密閉空間を仕切
るように設けられ、この空間中には底壁を冷却する水ス
プレーを指向するためのスプレー手段が置かれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属を溶融するた
めのアーク炉等の容器のカバーアセンブリーに関するも
のである。このカバーは、移動式上部カバーセグメント
をその上に取り付けた、一つの開口を仕切る下部カバー
セグメントから成っている。この移動式上部カバーセグ
メントには下部カバーセグメントの開口とは正しく噛み
合わない開口が設けられ、かつ上部および下部セグメン
トの両方には底壁、直立壁および頂壁が密閉空間を仕切
るように設けられ、この空間中には底壁を冷却する水ス
プレーを指向するためのスプレー手段が置かれている。
【０００２】
【従来の技術】単極を利用する金属溶融用アーク炉は、
アーク電流によって生ずる磁界により起こされるアーク
偏向に起因する、特定４分円における炉の過熱を避ける
ために偏心的、すなわちオフセンターに配置されること
が多い。電極の最適オフセンター位置は磁界の強さで変
わるので、アーク炉用カバーには比較的広い開口を設け
て電極を適当な位置に移動させうる必要がある。広いカ
バー開口を設けると熱効率が低下し、また加圧水による
冷却導路が埋め込まれた炉ルーフカバーがあるために、
偏心的に位置する小開口を有するセンターピースが使用
されてきた。このセンターピースにも加圧水の冷却導路
が埋め込まれ、また所望の場所に偏心開口の位置が見つ
かるようにセンターピースは移動可能である。
【０００３】このような配列は、加圧導管が電極に比較
的近接しているので不利である。というのは、センター
ピースへのアーク放電の際に高圧、大容量の水漏れが起
こるからである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、溶融金属等の
加熱物質を処理するための、例えばアーク炉等の容器に
関するものである。上記容器は、その上にスライド可能
なように移動式上部カバーを据え付けた内部開口を仕切
っている下部カバーであって、このカバー中に密閉空間
を区画するための底壁、直立周縁壁および頂壁から構成
されて成る下部カバーと；上記下部カバー中の密閉空間
内に配設されたスプレーノズルに連結した複数管から成
り、かつ上記下部カバーの少なくとも底壁上にスプレー
ノズルからの冷媒スプレーを指向させて上記底壁を所望
温度に維持させるための第一スプレー手段と；上記第一
スプレー手段の管およびスプレーノズル中に冷媒を導入
するための導入口手段と；上記下部カバーの密閉空間か
ら使用済み冷媒を引き抜くための排出口手段と；カバー
中に密閉空間を区画するための底壁、直立上部壁および
頂壁から構成された上記周縁上部カバーと；上記上部カ
バー中の密閉空間内に配設されたスプレーノズルに連結
する複数管から成り、かつ上記上部カバーの少なくとも
底壁上に第二スプレー手段のスプレーノズルからの冷媒
スプレーを指向させて上記底壁を所望温度に維持させる
ための、第二スプレー手段と；上記第二スプレー手段の
管およびスプレーノズル中に冷媒を導入するための導入
口手段と；上記上部カバーの密閉空間から使用済み冷媒
を引き抜くための排出口手段；とから成るカバーアセン
ブリーから構成される。
【０００５】上部カバーの冷媒導入口手段は下部ルーフ
の冷媒導入口手段と連通しているので、冷媒は下部ルー
フの冷媒導入口手段から上部ルーフの冷媒導入口手段へ
と流れる。上部ルーフの使用済み冷媒排出口手段は下部
ルーフの使用済み冷媒排出口手段と連通しており、使用
済み冷媒は上部ルーフから下部ルーフへと自重で流れ、
次いで下部ルーフから流出する。
【０００６】下部ルーフに重なって、下部ルーフで支持
される上部ルーフには内部開口を設ける。この開口は下
部ルーフの内部開口に対して同心または偏心に位置させ
ることができ、これによりアーク炉の電極が上部および
下部ルーフの内部開口を通じて引き下げられる際の熱応
力を最少限に抑制できる。
【０００７】本発明の実施態様では、直立周縁壁から内
向きに間隔を隔てて内部開口を取り囲む下部ルーフ頂壁
の一部は、平坦な棚状セグメントの形状をなしている。
この上部ルーフは平坦な棚状セグメント上にスライド可
能なように据付けられ、したがって上部ルーフの内部開
口は下部ルーフの内部開口の上方で熱的に最も有利な場
所に位置させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１にもとづいて本発明のカバー
アセンブリーを有するアーク炉について説明する。垂直
に伸長し、かつ公知の支持手段（図示せず）により支え
られた電極２０を有するアーク炉が１０で示される。ア
ーク炉１０は溶融金属１６を内蔵する鋼製シエル１２か
ら成り、その下部は耐火物１４で裏張りされている。ア
ーク炉１０のカバーアセンブリー３０中には下部カバー
４０および上部カバー５０が包含される。下部カバー４
０はアーク炉１０の鋼製シエル１２上に直接重ねられ、
かつ電極２０が通過する下部カバー４０の比較的広い中
央開口６０を区画している。
【０００９】下部カバー４０の開口６０は電極２０の幅
に較べて比較的広く取られ、長さ方向の中心軸１６５を
有する電極２０は炉の特定４分円における過熱を避ける
ために開口６０の中心縦軸６５に対して偏向、すなわち
オフセンターに位置させる必要がある。炉を比較的完全
に密閉し、一方で電極２０を偏向して位置させるため
に、横に移動可能な上部カバー５０を設ける。これには
電極２０を密接に取り巻くことができる開口６００を設
ける。上部カバー５０は下部カバー４０を支持しながら
横方向にスライドが可能である。したがって、オフセツ
ト電極位置を広い範囲で調節できる。
【００１０】図２〜図４を用いて本発明のアーク炉用カ
バーアセンブリーについてさらに説明する。下部カバー
４０は、その頂壁７２および底壁７４に挟まれた中空内
部空間７０から成る。内部空間７０中にはスポーク状の
複数の冷却用スプレーバー７６がブラケット７９に支持
されたリング状水供給多岐管７８から冷媒、例えば水を
受けるようにこれに連結され、かつ下部カバー４０の開
口６０と同心でこれに密接に隣接しており、また空間７
０中のスポーク状冷却スプレーヘッド８２が多岐管７８
から下向きに離れて垂れ下がっている。多岐管７８上で
下向きの複数スプレーヘッド８２が底壁７４の内側８４
に向けて液状冷媒をスプレーして、炉の運転中に下部カ
バー４０を許容温度内に維持する。
【００１１】炉運転中、冷媒を下部カバー４０の内部７
０から許容温度内で抜き取る。冷媒は開口６０と同心で
下部カバー４０の内部７０の最低部に位置するドレン多
岐管８７中の開口８６を経由して、下部カバー４０の内
部７０から抜き取られる。スクリーン８８を設けてドレ
ン多岐管８７中にデブリスが流入するのを防止する。冷
媒は排出口９０を経由してドレン多岐管８７からドレン
線９２へと出される。冷媒は内部開口６０に極めて近接
し、かつ直立周縁壁１００から離れ位置する供給多岐管
７８からスプレーヘッド８２およびスプレーバー７６へ
と供給され、加圧下の冷媒が導入口線９４およびパイプ
２１を経由して受け入れられる。スプレーヘッド８２か
ら内部７０中に出る冷媒はもはや加圧状態にはなく、底
壁７４と接触後、上記のようにドレン多岐管８７経由で
下部ルーフ４０から抜き出される。
【００１２】直立周縁壁１００、直立内部壁１０２、底
壁７４および頂壁１０４が環状空間７０を区画し、その
内部に供給多岐管７８、スプレーヘッド８２およびスプ
レ−バー７６から成るスプレー手段が内蔵されている。
下部カバー４０の頂壁１０４には周縁壁１００から内向
きに間隔を置き、下部カバー４０の内部開口６０を取り
巻く平坦な棚状部分１０６がある。上部カバー５０は下
部カバー４０の平坦棚状部分１０６上に滑走可能なよう
に置かれており、あらゆる方向に移動可能である。上部
カバー５０には上方先細りの底壁１０８、直立周縁壁１
１０、頂壁１１２および囲み環状空間１１６を区画して
いる直立内部壁１１４およびそれを通じて電極２０が炉
１０中に下向に伸長している開口６００が設けられ、開
口６００は電極２０を密接に取り囲んでいる。
【００１３】スプレーヘッド１８２およびスプレーバー
１７６および冷媒ヘッダー導路１１８から成るスプレー
手段は、環状空間１１６内部に配設され、ブラケット１
２０でその場に支持されている。冷媒ヘッダー導路１１
８は、周縁壁と同心でこれに極めて近接し、かつ開口６
００から距離を置いて位置している。スプレーバー１７
６は内向きに開口６００に向けて冷媒ヘッダー導路１１
８から開口６００への距離の約２／３乃至３／４だけ伸
長している。加圧下の冷媒は、下部カバー４０のヘッダ
ー導路供給多岐管７８から上部カバー５０のヘッダー導
路供給多岐管１１８に柔軟性ホース１２４を用いて供給
される。
【００１４】上部カバー５０のヘッダー供給導路１１８
は、直立周縁壁１１０に極めて近接し、下部カバー５０
の開口６００から離れて位置している。スプレーノズル
１７６を出る冷媒にはもはや圧力はなく、液滴の形で上
向き先細りの底壁１０８と接触する。使用済み液状冷媒
は、環状空間１１６の最低部分１２６中に捕集されて柔
軟性ホース１２８経由で上部カバー５０を出て、スクリ
ーン８８上方に位置するドレン１３０を利用して下部カ
バー４０の内部空間７０中に自重で流入する。そして、
上部カバー５０からの使用済み冷媒は、下部カバー４０
のドレン多岐管８７に入り、下部カバー４０からの使用
済み冷媒と共に排出口９０経由で下部カバー４０から抜
き出される。上部カバーの最下端部１３２は、下部カバ
ー４０の頂壁１０４の平坦な棚状部分１０６上に実質的
円周方向点接触で置かれている。
【００１５】
【発明の効果】本発明で使用する中空で比較的軽量の上
部カバー５０は移動できるので、カバー５０を下部カバ
ー４０の平坦棚状部分１０６上でスライドさせれば、電
極２０を種々の偏心位置１６５に調節することができ
る。上部カバー５０を持ち上げる必要はなく、また冷媒
導入口またはドレン線を取り外す必要も一切ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体的に表現するためのカバーアセン
ブリーを有するアーク炉の側面図。
【図２】炉カバーアセンブリーの内部を示すための、本
発明のアーク炉カバーアセンブリーの平面図、特に部分
切取図。
【図３】図２の線３−３についての炉部分の側立面図。
【図４】部分断面を含む上部炉カバーの平面図。
【図５】それぞれ上部炉カバーの立面および平面図。
【図６】それぞれ上部炉カバーの立面および平面図。
【符号の説明】
１０ アーク炉 １２ 鋼製シエル １４ 耐火物 １６ 溶融金属 ２０ 電極 ２１ パイプ ３０ カバーアセンブリー ４０ 下部カバー ５０ 上部カバー ６０ 中央開口 ７０ 中空内部空間 ７２，１０４，１１２ 頂壁 ７４，１０８ 底壁 ７６，１７６ スプレーバー ７８ リング状水供給多岐管 ７９，１２０ ブラケット ８２，１８２ スプレーヘッド ８７ ドレン多岐管 ８８ スクリーン ９０ 排出口 ９２ ドレン線 ９４ 導入口線 １００，１１０ 直立周縁壁 １０２，１１４ 直立内部壁 １０６ 平坦棚状部分 １１６ 囲み環状空間 １１８ ヘッダー導路供給多岐管 １２４，１２８ 柔軟性ホース １３０ ドレン ６００ 開口

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】アーク炉用カバーアセンブリーにおいて、
    カバーアセンブリーが、アーク炉上に重ねられて内部開
    口が設けられた下部カバーの開口を通して一本の電極を
    アーク炉中に下向き垂直に伸長させ、一つの囲み空間を
    仕切るための底壁、直立周縁壁、直立内部壁および頂壁
    から下部カバーを構成させ、下部カバーの頂壁には直立
    周縁壁から内向きに間隔を置いて下部カバーの内部開口
    を取り囲んでいる平坦棚状部分を設け、かつ移動可能な
    上部カバーをこの平坦棚状部分上にスライド可能なよう
    に据え付けて構成した、下部カバーおよび上部カバー
    と；前記下部カバーの囲み空間内に配設したスプレーノ
    ズルに連結する複数個の管から成る第一スプレー手段
    と；前記下部カバーの少なくとも底壁上に冷媒スプレー
    を指向させるためのスプレーノズルを有する下部カバー
    の囲み空間中の管およびスプレーノズルに冷媒を導入す
    るために、内部開口を取り囲む下部カバーの囲み空間中
    に設けたヘッダー導路形状の導入路手段と；上方に先細
    になった底壁と、直立周縁壁と、前記上部カバーの内部
    開口を区画している直立内部壁とから上部カバーを構成
    させ、この開口を通して一本の電極をアーク炉中に下向
    垂直に伸長させた構造の、下部カバーの囲み空間から冷
    媒を抜き出すための排出路手段と；前記上部カバーの囲
    み環状空間を仕切っている頂壁と；前記上部カバーの囲
    み環状空間内に配設したスプレーノズルに連結する複数
    管から成る第二スプレー手段と；前記上部カバーの囲み
    環状空間中の管およびスプレーノズルに冷媒を送るため
    の、内部開口を取り巻く上部カバーの囲み環状空間中の
    ヘッダー導路形状の導入路手段であって、上部カバーの
    少なくとも底壁上に冷媒スプレーを指向させるようにス
    プレーノズルを配置して成る冷媒導入路手段と；前記第
    二スプレー手段のヘッダー導路が前記第一スプレー手段
    のヘッダー導路からの冷媒を受容するように、前記第一
    および第二スプレー手段のヘッダー導路を連結して成る
    ホース手段と；前記上部カバーの囲み空間から自重によ
    り冷媒を抜き取るための排出路手段と；前記上部カバー
    と下部カバーの排出路手段とを連結するためのホース手
    段；とから成り、さらに前記上部カバーの上方先細り底
    壁の最低部分は前記下部カバーの頂壁の平坦棚状部分上
    にスライド可能な状態で据え付けられ、その場所であら
    ゆる方向にスライドして移動可能なように構成されてい
    ることを特徴とする、アーク炉用カバーアセンブリー。
  2. 【請求項２】上部カバーの囲み空間中のヘッダー導路が
    上部カバーの直立周縁壁に近接して位置し、かつ上部カ
    バーの内部開口から離れて位置することを特徴とする請
    求項１に記載のアーク炉用カバーアセンブリー。
  3. 【請求項３】上部カバーの内部開口が下部カバーの内部
    開口よりも小さく、かつそれを通して下方垂直に伸長す
    る一本の電極に極めて近接して位置することを特徴とす
    る請求項２に記載のアーク炉用カバーアセンブリー。
  4. 【請求項４】下部カバーの囲み空間中のヘッダー導路が
    下部カバーの内部開口に近接して位置し、かつ下部カバ
    ーの直立周縁壁から離れて位置することを特徴とする請
    求項３に記載のアーク炉用カバーアセンブリー。
JP32801795A 1994-11-22 1995-11-22 アーク炉用カバーアセンブリー Expired - Lifetime JP3162619B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US343249 1994-11-22
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EP (1) EP0714007B1 (ja)
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BR (1) BR9505250A (ja)
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