JPH10246576A - 炉蓋冷却装置 - Google Patents
炉蓋冷却装置Info
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- JPH10246576A JPH10246576A JP5315797A JP5315797A JPH10246576A JP H10246576 A JPH10246576 A JP H10246576A JP 5315797 A JP5315797 A JP 5315797A JP 5315797 A JP5315797 A JP 5315797A JP H10246576 A JPH10246576 A JP H10246576A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気炉や鍋精錬用容器のような溶融金属容器
の炉蓋の冷却を、安価に効率的に行うことができ、炉蓋
鉄皮のヒートクラックの発生を適確に防止する。 【解決手段】 炉蓋１内に設けられた中空の冷却室７
と、冷却室７内に設けられた冷却水スプレー用ノズル３
と、冷却室７の下端部にその全周にわたって設けられた
環状排水路５と、排水路５に接続された排水口６とから
なる炉蓋冷却装置において、環状排水路５内に、実質的
に水平に複数個の水流ノズル８を、同一方向に所定間隔
をあけて配置し、水流ノズル８から噴射される水によっ
て、環状排水路５内を流れる冷却後の排水の流速を速
め、排水口６からの排水を促進する。
の炉蓋の冷却を、安価に効率的に行うことができ、炉蓋
鉄皮のヒートクラックの発生を適確に防止する。 【解決手段】 炉蓋１内に設けられた中空の冷却室７
と、冷却室７内に設けられた冷却水スプレー用ノズル３
と、冷却室７の下端部にその全周にわたって設けられた
環状排水路５と、排水路５に接続された排水口６とから
なる炉蓋冷却装置において、環状排水路５内に、実質的
に水平に複数個の水流ノズル８を、同一方向に所定間隔
をあけて配置し、水流ノズル８から噴射される水によっ
て、環状排水路５内を流れる冷却後の排水の流速を速
め、排水口６からの排水を促進する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気炉、鍋精錬
用容器などの高温の溶融金属を収容する容器における炉
蓋の冷却装置に関するものである。
用容器などの高温の溶融金属を収容する容器における炉
蓋の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気炉や鍋精錬用容器などの高温の溶融
金属を収容する容器の炉蓋は、精錬時における高熱によ
って変形や溶損の生ずるおそれがある。そこで、炉蓋内
に中空の冷却室を設け、この中空の冷却室内に設けられ
たスプレーノズルにより、冷却水を噴射して炉蓋の内壁
を強制冷却することが行われている。このように、冷却
水のスプレーによって炉蓋内壁を強制冷却する際に、冷
却後の冷却水の排水処理が問題になる。
金属を収容する容器の炉蓋は、精錬時における高熱によ
って変形や溶損の生ずるおそれがある。そこで、炉蓋内
に中空の冷却室を設け、この中空の冷却室内に設けられ
たスプレーノズルにより、冷却水を噴射して炉蓋の内壁
を強制冷却することが行われている。このように、冷却
水のスプレーによって炉蓋内壁を強制冷却する際に、冷
却後の冷却水の排水処理が問題になる。
【０００３】炉蓋冷却水の排水処理方式として、従来下
記のような方式が知られている。 (1) 自然落下式：図４に示すように、溶融金属容器Ａの
上面を覆う炉蓋１に形成された中空の冷却室７内には、
炉蓋１の内壁面を冷却するための多数のスプレーノズル
３が、ノズルヘッダー２に取り付けられて設けられてい
る。４は、ノズルヘッダー２に冷却水を供給するための
冷却水供給用配管である。溶融金属容器Ａの開口上端面
に接する、炉蓋１の下端部には、その全周にわたり環状
の排水路５が形成されており、環状排水路５には排水口
６が接続されている。
記のような方式が知られている。 (1) 自然落下式：図４に示すように、溶融金属容器Ａの
上面を覆う炉蓋１に形成された中空の冷却室７内には、
炉蓋１の内壁面を冷却するための多数のスプレーノズル
３が、ノズルヘッダー２に取り付けられて設けられてい
る。４は、ノズルヘッダー２に冷却水を供給するための
冷却水供給用配管である。溶融金属容器Ａの開口上端面
に接する、炉蓋１の下端部には、その全周にわたり環状
の排水路５が形成されており、環状排水路５には排水口
６が接続されている。
【０００４】スプレーノズル３から噴射され、炉蓋１内
を冷却した後のスプレー水は、炉蓋１の下端部に設けら
れた環状排水路５に集められ、排水口６から自然落下し
て回収される。なお、炉蓋１の下端部に設けられた環状
排水路５は、容器Ａの開口上端面に位置しており、容器
Ａ内の溶融金属の輻射熱を直接受ける。 (2) 蓋周囲溝付の自然落下式：図５に示すように、炉蓋
１の下端部周囲には、溶融金属容器Ａの開口上端部外周
面を覆うように、排水路となる環状溝１４が設けられて
おり、環状溝１４に排水口６が接続されている点が上記
自然落下式と相違する。炉蓋１内を冷却した後のスプレ
ー水は、環状溝１４に集められ、自然落下によって排水
口６から回収される。排水路となる環状溝１４は、溶融
金属容器Ａの開口上端部外周面を覆うように設けられて
いるので、容器Ａ内の溶融金属の輻射熱は受けない。 (3) ポンプ排水式 図６に示すように、炉蓋１の下端部に形成された環状排
水路５の排水口６に接続されている排水用導管の途中に
排水ポンプ１５を設けた点が、上記自然落下式と相違す
る。炉蓋１内を冷却した排水は、環状排水路５に集めら
れ、ポンプ１５により排水用導管を経て強制的に回収さ
れる。
を冷却した後のスプレー水は、炉蓋１の下端部に設けら
れた環状排水路５に集められ、排水口６から自然落下し
て回収される。なお、炉蓋１の下端部に設けられた環状
排水路５は、容器Ａの開口上端面に位置しており、容器
Ａ内の溶融金属の輻射熱を直接受ける。 (2) 蓋周囲溝付の自然落下式：図５に示すように、炉蓋
１の下端部周囲には、溶融金属容器Ａの開口上端部外周
面を覆うように、排水路となる環状溝１４が設けられて
おり、環状溝１４に排水口６が接続されている点が上記
自然落下式と相違する。炉蓋１内を冷却した後のスプレ
ー水は、環状溝１４に集められ、自然落下によって排水
口６から回収される。排水路となる環状溝１４は、溶融
金属容器Ａの開口上端部外周面を覆うように設けられて
いるので、容器Ａ内の溶融金属の輻射熱は受けない。 (3) ポンプ排水式 図６に示すように、炉蓋１の下端部に形成された環状排
水路５の排水口６に接続されている排水用導管の途中に
排水ポンプ１５を設けた点が、上記自然落下式と相違す
る。炉蓋１内を冷却した排水は、環状排水路５に集めら
れ、ポンプ１５により排水用導管を経て強制的に回収さ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４の
自然落下式の場合には、図３に示すように、炉蓋１の下
端部に設けられた環状排水路５内における排水の水位１
０が高くなり、その部分の炉蓋内壁には、スプレーノズ
ル３から噴射された冷却水が直接には接触しないため、
冷却が不十分になる問題がある。また、環状排水路５内
を流れる冷却水の流速が遅いために、水流による冷却を
期待することができない。
自然落下式の場合には、図３に示すように、炉蓋１の下
端部に設けられた環状排水路５内における排水の水位１
０が高くなり、その部分の炉蓋内壁には、スプレーノズ
ル３から噴射された冷却水が直接には接触しないため、
冷却が不十分になる問題がある。また、環状排水路５内
を流れる冷却水の流速が遅いために、水流による冷却を
期待することができない。
【０００６】蓋周囲溝付の自然落下式の場合には、容器
Ａの開口端周囲に地金、異物等が付着するため、炉蓋１
を容器Ａに装着する際、それら地金、異物等を除去する
ことが必要であって手間を要する。更に、炉蓋１の外径
が大きくなり、炉蓋を吊り上げるための昇降装置等の付
帯設備が大型化し、多額の設備費用を必要とする。
Ａの開口端周囲に地金、異物等が付着するため、炉蓋１
を容器Ａに装着する際、それら地金、異物等を除去する
ことが必要であって手間を要する。更に、炉蓋１の外径
が大きくなり、炉蓋を吊り上げるための昇降装置等の付
帯設備が大型化し、多額の設備費用を必要とする。
【０００７】ポンプ排水方式の場合には、排水ポンプ１
５の設備が必要になる。また、冷却水は、ポンプ吸い込
み口までは自然流入であるために、排水路５の水位が高
くなる部分が生じ、高い水位の部分には、噴射された冷
却水が直接には接触しないために、その部分の冷却が不
十分になる。排水路５の水位を低くするためには、多数
台のポンプ１５を設置しなければならず、多額の設備費
が必要になる。更に、炉蓋周囲の排水路５の流速が遅い
ために、水流による冷却が期待できず、冷却不足となる
部分の鉄皮には、ヒートクラックが発生するおそれがあ
る。
５の設備が必要になる。また、冷却水は、ポンプ吸い込
み口までは自然流入であるために、排水路５の水位が高
くなる部分が生じ、高い水位の部分には、噴射された冷
却水が直接には接触しないために、その部分の冷却が不
十分になる。排水路５の水位を低くするためには、多数
台のポンプ１５を設置しなければならず、多額の設備費
が必要になる。更に、炉蓋周囲の排水路５の流速が遅い
ために、水流による冷却が期待できず、冷却不足となる
部分の鉄皮には、ヒートクラックが発生するおそれがあ
る。
【０００８】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、炉蓋の冷却を、安価に効率的に行うことがで
き、炉蓋鉄皮のヒートクラックの発生を適確に防止する
ことができる炉蓋冷却装置を提供することにある。
を解決し、炉蓋の冷却を、安価に効率的に行うことがで
き、炉蓋鉄皮のヒートクラックの発生を適確に防止する
ことができる炉蓋冷却装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の炉蓋冷却装置
は、炉蓋内に設けられた中空の冷却室と、前記冷却室内
に設けられた冷却水スプレー用のノズルと、前記冷却室
の下端部にその全周にわたって設けられた環状の排水路
と、前記環状排水路に接続された排水口とからなり、前
記冷却水スプレー用ノズルから噴射される冷却水によっ
て前記炉蓋の内壁を冷却し、冷却後の排水を前記環状排
水炉を経て、前記排水口から排水する炉蓋冷却装置にお
いて、前記環状排水路内に、実質的に水平に複数個の水
流ノズルを、同一方向に向け所定間隔をあけて配置し、
前記水流ノズルから噴射される水によって、前記環状水
路内を流れる冷却後の排水の流速を速め、前記排水口か
らの排水を促進することに特徴を有するものである。
は、炉蓋内に設けられた中空の冷却室と、前記冷却室内
に設けられた冷却水スプレー用のノズルと、前記冷却室
の下端部にその全周にわたって設けられた環状の排水路
と、前記環状排水路に接続された排水口とからなり、前
記冷却水スプレー用ノズルから噴射される冷却水によっ
て前記炉蓋の内壁を冷却し、冷却後の排水を前記環状排
水炉を経て、前記排水口から排水する炉蓋冷却装置にお
いて、前記環状排水路内に、実質的に水平に複数個の水
流ノズルを、同一方向に向け所定間隔をあけて配置し、
前記水流ノズルから噴射される水によって、前記環状水
路内を流れる冷却後の排水の流速を速め、前記排水口か
らの排水を促進することに特徴を有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、この発明の装置を、図面を
参照しながら説明する。図１は、この発明の装置の一実
施態様を示す概略縦断面図、図２は環状排水路部分の水
平断面図である。図１および図２に示すように、溶融金
属容器Ａの開口端を覆う炉蓋１内には中空の冷却室７が
設けられており、冷却室７内には、炉蓋１の内壁面を冷
却するための多数のスプレーノズル３が、ノズルヘッダ
２に取り付けられて設けられている。４は、ノズルヘッ
ダ２に冷却水を供給するための冷却水供給配管である。
参照しながら説明する。図１は、この発明の装置の一実
施態様を示す概略縦断面図、図２は環状排水路部分の水
平断面図である。図１および図２に示すように、溶融金
属容器Ａの開口端を覆う炉蓋１内には中空の冷却室７が
設けられており、冷却室７内には、炉蓋１の内壁面を冷
却するための多数のスプレーノズル３が、ノズルヘッダ
２に取り付けられて設けられている。４は、ノズルヘッ
ダ２に冷却水を供給するための冷却水供給配管である。
【００１１】炉蓋１の、溶融金属容器Ａの開口端に接す
る冷却室下端部には、その全周にわたって環状の排水路
５が形成されており、環状排水路５には、一定間隔をあ
けて複数個（この例では４個）の排水口６が接続されて
いる。
る冷却室下端部には、その全周にわたって環状の排水路
５が形成されており、環状排水路５には、一定間隔をあ
けて複数個（この例では４個）の排水口６が接続されて
いる。
【００１２】この発明においては、冷却室７の環状排水
路５内に複数個の水流ノズル８が、実質的に水平に、同
一方向に向け所定間隔をあけて配置されている。９は、
冷却水供給配管４から分岐する、水流ノズル８への給水
用配管である。
路５内に複数個の水流ノズル８が、実質的に水平に、同
一方向に向け所定間隔をあけて配置されている。９は、
冷却水供給配管４から分岐する、水流ノズル８への給水
用配管である。
【００１３】ノズルヘッダ２を通りスプレーノズル３か
ら噴射された冷却水は、炉蓋１の内壁面を冷却した後、
環状排水路５内に流下する。環状排水路５内に流下し
た、炉蓋冷却後の排水は、環状排水路５内に設けられた
複数個の水流ノズル８から噴射される冷却水の水流によ
って、環状排水路５内を、矢印に示す同一方向に早い流
速で流れ、水流ノズル８に近い位置に接続された排水口
６を通って排水される。
ら噴射された冷却水は、炉蓋１の内壁面を冷却した後、
環状排水路５内に流下する。環状排水路５内に流下し
た、炉蓋冷却後の排水は、環状排水路５内に設けられた
複数個の水流ノズル８から噴射される冷却水の水流によ
って、環状排水路５内を、矢印に示す同一方向に早い流
速で流れ、水流ノズル８に近い位置に接続された排水口
６を通って排水される。
【００１４】このような、排水口６からの排水は、水流
ノズル８から噴射される冷却水の水流によって促進さ
れ、環状排水路５内を環状に流れる排水の水位１１が低
下すると共に、図３に環状排水路の部分断面図で示すよ
うに、遠心力によって内側水位(c) が低く外側水位(b)
が高い傾斜状になる。
ノズル８から噴射される冷却水の水流によって促進さ
れ、環状排水路５内を環状に流れる排水の水位１１が低
下すると共に、図３に環状排水路の部分断面図で示すよ
うに、遠心力によって内側水位(c) が低く外側水位(b)
が高い傾斜状になる。
【００１５】従って、スプレーノズル３から噴射された
冷却水は、環状排水路５の部分においても、冷却を必要
とする炉蓋内壁に当接するため、炉蓋を確実に冷却する
ことができる。また、冷却後の排水は、従来よりも飛躍
的に早い流速で環状排水路５内を矢印に示すように流
れ、排水口６を通って排水される。このように、環状排
水路５内における冷却水の流速が早くなることにより、
スプレーノズル３から噴射された冷却水が当接しない炉
蓋外壁部分も熱伝達が向上し、環状排水路５自体の冷却
効果が向上する。
冷却水は、環状排水路５の部分においても、冷却を必要
とする炉蓋内壁に当接するため、炉蓋を確実に冷却する
ことができる。また、冷却後の排水は、従来よりも飛躍
的に早い流速で環状排水路５内を矢印に示すように流
れ、排水口６を通って排水される。このように、環状排
水路５内における冷却水の流速が早くなることにより、
スプレーノズル３から噴射された冷却水が当接しない炉
蓋外壁部分も熱伝達が向上し、環状排水路５自体の冷却
効果が向上する。
【００１６】なお、この発明の冷却装置は、上述した炉
蓋に限られるものではなく、炉体鉄皮や排ガス排出用ダ
クト等の冷却においても適用することができる。
蓋に限られるものではなく、炉体鉄皮や排ガス排出用ダ
クト等の冷却においても適用することができる。
【００１７】
【実施例】次に、この発明を、実施例により更に説明す
る。容量２５０Ｔの鍋精錬用容器の炉蓋（直径５０００
ｍｍ）を、この発明の冷却装置を使用し、下記によって
冷却した結果、１００００回を超える精錬を行っても、
炉蓋にヒートクラックは発生しなかった。 (1) スプレーノズルからの冷却水流量 ： ３００Ｔ／Ｈ (2) 環状排水路内に設けられた水流ノズルの数： ８個 (3) 環状排水路に設けられた排水口の数： ４個 (4) 上記水流ノズルからの冷却水流量 ：２０Ｔ／Ｈ (5) 環状排水路内を流れる冷却水の流速：０．８〜１．２ｍ／ｓｅｃ これに対し、スプレーノズルからの冷却水流量は上記と
同じであっても、環状排水路内に水流ノズルを設けなか
った従来例の場合には、平均約１０００回で炉蓋にヒー
トクラックが発生した。
る。容量２５０Ｔの鍋精錬用容器の炉蓋（直径５０００
ｍｍ）を、この発明の冷却装置を使用し、下記によって
冷却した結果、１００００回を超える精錬を行っても、
炉蓋にヒートクラックは発生しなかった。 (1) スプレーノズルからの冷却水流量 ： ３００Ｔ／Ｈ (2) 環状排水路内に設けられた水流ノズルの数： ８個 (3) 環状排水路に設けられた排水口の数： ４個 (4) 上記水流ノズルからの冷却水流量 ：２０Ｔ／Ｈ (5) 環状排水路内を流れる冷却水の流速：０．８〜１．２ｍ／ｓｅｃ これに対し、スプレーノズルからの冷却水流量は上記と
同じであっても、環状排水路内に水流ノズルを設けなか
った従来例の場合には、平均約１０００回で炉蓋にヒー
トクラックが発生した。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
炉蓋の冷却を、安価に効率的に行うことができ、炉蓋鉄
皮のヒートクラックの発生を適確に防止することができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
炉蓋の冷却を、安価に効率的に行うことができ、炉蓋鉄
皮のヒートクラックの発生を適確に防止することができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
【図１】この発明の装置の一実施態様を示す概略縦断面
図である。
図である。
【図２】環状排水路部分の水平断面図である。
【図３】環状排水路の水位状態を示す図である。
【図４】従来の自然落下式冷却装置の概略縦断面図であ
る。
る。
【図５】従来の蓋周囲溝付自然落下式冷却装置の概略縦
断面図である。
断面図である。
【図６】従来のポンプ排水式冷却装置の概略縦断面図で
ある。
ある。
１ 炉蓋 ２ スプレーノズルヘッダ ３ スプレーノズル ４ 冷却水供給配管 ５ 環状排水路 ６ 排水口 ７ 冷却室 ８ 水流ノズル ９ 水流ノズル給水用配管 10 従来の水位 11 本発明装置による水位 Ａ 溶融金属容器
Claims (1)
- 【請求項１】 炉蓋内に設けられた中空の冷却室と、前
記冷却室内に設けられた冷却水スプレー用のノズルと、
前記冷却室の下端部にその全周にわたって設けられた環
状の排水路と、前記環状排水路に接続された排水口とか
らなり、前記冷却水スプレー用ノズルから噴射される冷
却水によって前記炉蓋の内壁を冷却し、冷却後の排水を
前記環状排水路を経て、前記排水口から排水する炉蓋冷
却装置において、 前記環状排水路内に、実質的に水平に複数個の水流ノズ
ルを、同一方向に向け所定間隔をあけて配置し、前記水
流ノズルから噴射される水によって、前記環状水路内を
流れる冷却後の排水の流速を速め、前記排水口からの排
水を促進することを特徴とする、炉蓋冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05315797A JP3358483B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 炉蓋冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05315797A JP3358483B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 炉蓋冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10246576A true JPH10246576A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3358483B2 JP3358483B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=12935020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05315797A Expired - Lifetime JP3358483B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 炉蓋冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358483B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519233A (ja) * | 2004-10-29 | 2008-06-05 | システムズ スプレイ−クールド， インコーポレイテッド | 改善された炉冷却システム、および炉冷却方法 |
| KR101224658B1 (ko) | 2010-12-03 | 2013-02-25 | 주식회사 성진이앤아이 | 고로 대탕도용 커버 |
| CN106498338A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-03-15 | 大连圣洁热处理科技发展有限公司 | 一种离子渗氮炉炉体冷却水管路的分布结构 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109737749A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-10 | 合肥恒力装备有限公司 | 一种新型炉顶排水结构 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP05315797A patent/JP3358483B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008519233A (ja) * | 2004-10-29 | 2008-06-05 | システムズ スプレイ−クールド， インコーポレイテッド | 改善された炉冷却システム、および炉冷却方法 |
| JP4783378B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2011-09-28 | システムズ スプレイ−クールド， インコーポレイテッド | 冷却システム、冶金容器の閉鎖部材、及び液体冷却剤の流れを制御する方法 |
| KR101224658B1 (ko) | 2010-12-03 | 2013-02-25 | 주식회사 성진이앤아이 | 고로 대탕도용 커버 |
| CN106498338A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-03-15 | 大连圣洁热处理科技发展有限公司 | 一种离子渗氮炉炉体冷却水管路的分布结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3358483B2 (ja) | 2002-12-16 |
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