JPH11211365A - シャフト形炉頂予熱装置におけるフィンガの支持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シャフト形炉頂予熱装置において、シャフト壁
に設けたフィンガ用開口部のシール性を損なうことのな
い、またフィンガの円滑な開閉に支障をきたすことのな
いフィンガの支持機構を提供する。 【解決手段】フィンガの基部に貫挿された軸と、該軸回
りのフィンガ部に取り付けられたソケットと、該ソケッ
トとシャフト壁との間をシールするジャケットと、該軸
を支持する軸受けとを備え、ソケットとシャフト壁との
間を該ソケットの側周面がジャケットの側周面と摺接す
ることによりシールし、フィンガに加わる荷重を軸受け
で受けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシャフト形炉頂予熱
装置におけるフィンガの支持機構に関する。バーナ炉や
アーク炉等の溶解炉で金属スクラップを溶解する場合、
事前に該金属スクラップを溶解炉から発生する高温の排
ガスで予熱することが行なわれる。金属スクラップの予
熱には各種の装置が使用されるが、近年では、溶解炉の
炉頂にシャフトを装備し、該シャフト内へ投入した金属
スクラップを複数のフィンガ（フォーク）で受けて、該
溶解炉から発生する高温の排ガスで予熱するようにした
シャフト形炉頂予熱装置が注目されている。本発明はか
かるシャフト形炉頂予熱装置におけるフィンガの支持機
構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のようなフィンガの支持機構
として、フィンガの基部に貫挿された軸と、該軸回りの
フィンガ部に取り付けられたソケットと、該ソケットと
シャフト壁との間をシールするジャケットとを備えるも
のが使用されている。この支持機構では、フィンガの先
端側が軸を中心に下向き回転したときに開き、またフィ
ンガの先端側が軸を中心に上向き回転して元の水平位置
へ戻ったときに閉じ、閉じた状態でシャフト内へ投入し
た金属スクラップを受け、かかるフィンガの開閉時を含
めてソケットの側周面がジャケットの側周面と摺接する
ことによりソケットとシャフト壁との間をシールし、ま
たフィンガに加わる荷重、フィンガで金属スクラップを
受けているときには該金属スクラップの荷重をもソケッ
トを介してジャケットで受けるようになっている。従来
の支持機構では、ソケットとシャフト壁との間のシール
機能及びフィンガに加わる荷重の支持機能をジャケット
が受け持っているのである。

【０００３】ところで、シャフト形炉頂予熱装置の使用
においては実際問題として、ソケットとジャケットとの
間へ金属スクラップの小片が入り込むのを避けられない
のであるが、従来の支持機構では、金属スクラップの小
片が入り込んだその部分へフィンガに加わる荷重が直接
的にかかるため、ソケットとジャケットとの摺接面を著
しく損ない、その結果、シャフト壁に設けられたフィン
ガ用開口部のシール性が悪くなり、場合によっては入り
込んだ金属スクラップの小片がソケットとジャケットと
の摺接面に食い込んで、フィンガの円滑な開閉それ自体
に支障をきたす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の支持機構では、ソケットとシャフト
壁との間のシール機能及びフィンガに加わる荷重の支持
機能をジャケットが受け持っているため、ソケットとジ
ャケットとの間へ金属スクラップの小片が入り込むと、
双方の摺接面を著しく損ない、結果としてシャフト壁に
設けられたフィンガ用開口部のシール性が悪くなり、場
合によってはフィンガの円滑な開閉それ自体に支障をき
たす点である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明は、溶解炉の炉頂に装備されたシャフト内にて複数
のフィンガで受けた金属スクラップを該溶解炉から発生
する高温の排ガスで予熱するようにしたシャフト形炉頂
予熱装置におけるフィンガの支持機構であって、フィン
ガの基部に貫挿された軸と、該軸回りのフィンガ部に取
り付けられたソケットと、該ソケットとシャフト壁との
間をシールするジャケットと、該軸を支持する軸受けと
を備え、ソケットとシャフト壁との間を該ソケットの側
周面がジャケットの側周面と摺接することによりシール
し、フィンガに加わる荷重を軸受けで受けるようにして
成ることを特徴とするフィンガの支持機構に係る。

【０００６】本発明に係る支持機構でも、フィンガの基
部に貫挿された軸と、該軸回りのフィンガ部に取り付け
られたソケットと、該ソケットとシャフト壁との間をシ
ールするジャケットとを備えている。フィンガの基端部
は通常は機枠に軸承されたシリンダのシリンダロッド先
端部に軸承されている。ソケットの側周面は円周面にな
っており、ジャケットの側周面には該ソケットの円周面
に対応する円弧面が形成されている。シリンダロッドを
進出させ、フィンガの先端側を軸回りに下向き回転させ
ると、該フィンガが開き、またシリンダロッドを後退さ
せ、フィンガの先端側を軸回りに上向き回転させて元の
水平位置へ戻すと、該フィンガが閉じるようになってい
る。そしてかかるフィンガの開閉時も含めてソケットの
円周面がジャケットの円弧面と常時摺接することによ
り、したがってフィンガの開閉時にはソケットの円周面
がジャケットの円弧面上を摺動することにより、ソケッ
トとシャフト壁との間をシールするようになっている。

【０００７】本発明に係る支持機構では、フィンガの基
部に貫挿された軸を支持する軸受けを備えている。軸受
けの上端部には円弧面が形成されており、該円弧面が軸
と摺接するようになっていて、軸受けの下端部は通常ジ
ャケットへと支持されている。フィンガの開閉時も含め
て該フィンガに加わる荷重を直接的には軸受けで受ける
ようになっているのである。かかる軸受けは、各フィン
ガ毎にその両側に備え、各フィンガ毎に加わる荷重をそ
の両側に備えた軸受けで受けるようにすることもできる
が、数本のフィンガをまとめてそれらの両側に備え、数
本のフィンガに加わる荷重をそれらの両側に備えた軸受
けでまとめて受けるようにすることもできる。

【０００８】本発明において肝要な点は、ソケットとシ
ャフト壁との間のシール機能とフィンガに加わる荷重の
支持機能とを分け、該シール機能をジャケットに受け持
たせ、該支持機能を直接的には軸受けに受け持たせた処
にある。したがって本発明に係る支持機構によると、ソ
ケットとジャケットとの間へ金属スクラップの小片が入
り込んでも、フィンガに加わる荷重がソケットとジャケ
ットとの摺接面に直接的にはかからないので、双方の摺
接面を著しく損なうことはなく、またフィンガの円滑な
開閉に支障をきたすこともない。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る支持機構が適
用されるシャフト形炉頂予熱装置を略示する縦断面図で
ある。溶解炉１１の炉頂に筒形のシャフト２１が装備さ
れており、シャフト２１の上部に開閉扉１２が設けられ
ていて、シャフト２１の中間部に上下２段で開閉可能な
対のフィンガ３１，３２と対のフィンガ３３，３４とが
設けられている。図１ではシャフト２１内に上下２段の
対のフィンガ３１，３２及び対のフィンガ３３，３４で
上下２段の二つの予熱室１３，１４が仕切られており、
上段の予熱室１３に金属スクラップＡが装填されてい
て、下段の予熱室１４に金属スクラップＢが装填されて
いる。そして下段の予熱室１４を形成するシャフト壁２
３の上部に排ガスダクト１５が接続されており、上段の
予熱室１３を形成するシャフト壁２２の上部と下段の予
熱室１４よりも下部のシャフト壁２４との間にバイパス
ダクト１６が渡されている。図１では、溶解炉１１から
発生する高温の排ガスの一部を対のフィンガ３３，３４
を介して下段の予熱室１４へ導入し、予熱室１４に装填
した金属スクラップＢを予熱する一方、溶解炉１１から
発生する高温の排ガスの残部をバイパスダクト１６を介
して上段の予熱室１３へ導入し、予熱室１３に装填した
金属スクラップＡを予熱する。そしてこれらの予熱後の
排ガスを排ガスダクト１５を介して排気する。

【００１０】フィンガ３２〜３４は水冷中空構造のフィ
ンガ３１と同様の構成になっているので、これらの説明
を省略し、以下フィンガ３１について説明する。図２は
図１のフィンガの支持機構を一部縦断面で示す正面図、
図３は図２のＣ−Ｃ線部分拡大断面図である。フィンガ
３１の基部に軸４１が貫挿されており、軸４１回りのフ
ィンガ部にソケット４２が取り付けられている。ソケッ
ト４２の内側にはシャフト壁２２とシャフト壁２３とに
渡りジャケット４３が取り付けられており、ソケット４
２の外側にはジャケット４３に押え板４４が取り付けら
れている。フィンガ３１の基端部は図示しない機枠に軸
承されたシリンダのシリンダロッド５１の先端部に軸承
されている。ソケット４２の側周面は円周面になってお
り、ジャケット４３の外側周面にはソケット４２の円周
面に対応する円弧面が形成され、また押え板４４の内側
周面にもソケット４２の円周面に対応する円弧面が形成
されていて、ジャケット４３及び押え板４４の円弧面は
ソケット４２の円周面と摺接している。シリンダロッド
５１を進出させ、フィンガ３１の先端側を軸４１回りに
下向き回転させると、フィンガ３１が開き、またシリン
ダロッド５１を後退させ、フィンガ３１の先端側を軸４
１回りに上向き回転させて元の水平位置へ戻すと、フィ
ンガ３１が閉じるようになっている。そしてかかるフィ
ンガ３１の開閉時も含めてソケット４２の円周面がジャ
ケット４３及び押え板４４の円弧面と常時摺接すること
により、したがってフィンガ３１の開閉時にはソケット
４２の円周面がジャケット４３及び押え板４４の円弧面
上を摺動することにより、ソケット４２とシャフト壁２
２，２３との間をシールするようになっている。

【００１１】フィンガ３１の基部に貫挿された軸４１の
両側は軸受け６１，６２で支持されている。軸受け６
１，６２の上端部には円弧面が形成されており、該円弧
面が軸４１と摺接するようになっていて、軸受け６１，
６２の下端部はジャケット４３へと支持されている。フ
ィンガ３１の開閉時も含めてフィンガ３１に加わる荷重
を直接的には軸受け６１，６２で受けるようになってい
るのである。

【００１２】

【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、ソケットとシャフト壁との間のシール機能とフ
ィンガに加わる荷重の支持機能とを分け、該シール機能
をジャケットに受け持たせ、該支持機能を直接的には軸
受けに受け持たせているので、ソケットとジャケットと
の間へ金属スクラップの小片が入り込んでも、双方の摺
接面を著しく損なうことはなく、またフィンガの円滑な
開閉に支障をきたすこともないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る支持機構が適用されるシャフト形
炉頂予熱装置を略示する縦断面図。

【図２】図１のフィンガの支持機構を一部縦断面で示す
正面図。

【図３】図２のＣ−Ｃ線部分拡大断面図。

【符号の説明】

１１・・・溶解炉、１２・・・開閉扉、１３，１４・・
・予熱室、２１・・・シャフト、３１〜３４・・・フィ
ンガ、４１・・・軸、４２・・・ソケット、４３・・・
ジャケット、４４・・・押え板、５１・・・シリンダロ
ッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶解炉の炉頂に装備されたシャフト内に
   て複数のフィンガで受けた金属スクラップを該溶解炉か
   ら発生する高温の排ガスで予熱するようにしたシャフト
   形炉頂予熱装置におけるフィンガの支持機構であって、
   フィンガの基部に貫挿された軸と、該軸回りのフィンガ
   部に取り付けられたソケットと、該ソケットとシャフト
   壁との間をシールするジャケットと、該軸を支持する軸
   受けとを備え、ソケットとシャフト壁との間を該ソケッ
   トの側周面がジャケットの側周面と摺接することにより
   シールし、フィンガに加わる荷重を軸受けで受けるよう
   にして成ることを特徴とするフィンガの支持機構。