JPS59116305A - 高炉仕込装置用冷却装置 - 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】

本発明は、炉頭の中央に垂直に設置された固定の供給路
と、該供給路の周りに同軸に取り付けられた回転シェル
と、前記の回転シェルの外側に同軸に取り付けられて該
回転シェルと共に本質的に環状の室を形成する固定の外
ハウジングであって、その際に回転シェルと共にひとつ
の機械的ユニットを形成する回転式のケージによりこの
室が炉の内部から分離されてはいるが絶縁されてはい°
ないハウジングと、回転式ケージに旋回できるように懸
架さ１１．た分配器シュート亭、回転シェル、ケージな
らびにシュートを全体として畑及び供給路の垂直軸の周
りに回転さげるための第１のｂＩｌ、動用装（醒と、こ
の第１の駆動用装置により惹起された運動から独立して
シュートを回転シェルのその水平のｊｄ、架軸の周りに
旋回させるための第２の駆動用装置とを有する高炬仕込
装置用冷却装置に関する。 この形式の仕込装置は、特許ＵＳ　−Ａ　−３８８０３
０２において記威されている。そこにおいて対象とされ
ているのは、目ド世界的に最も普及しているペルレス仕
込装（嬢、ｉＭ　ｉ　’するならは、そのような喪］１
￥が稼働せねばならｔ、１′い極度≦こ苛酷な条件、殊
に高い支配温度ならびに腐食性及び溶食性粉じんを含ん
だ窒気に対して最も＋１ｉ合した装置である。 最も多く負荷される部分の軽減を計るために。 この種の仕込装置においては従来、圧力下にある冷却さ
れた不活性ガスの循環か行なわれてきた。この循環は、
一方ではガスがそれに接触する部分を冷却し、更に、炉
内の圧力よりも高いガスの圧力により、炉内に向けられ
た流れが固定部分と可動部分の間のすきまに発生し、腐
食性の粉じん粒子が環状室内へ上昇するのを阻止すると
いう２市の使命を果たすのである。 このガスによる冷却は、仕込装置において何ら４吉別な
構造上の措置か必要とされないという利点を有する。し
かし乍ら、掃除、ガスの冷却ならびに圧縮用の補助装置
は非常に冒価につき、多層のエネルギーを消費し、また
多大の保守を必要とするのである。 これらのコストを下げるために、ガスによる冷却システ
ムを水冷却によって置換することは既に提案されている
。しかし、この提案はこれ迄に実行され得なかったので
ある。というのは、固定の冷却されるべき部分と可動の
冷却されるべき部分との間に緊密で耐久性のある通路を
設けることが、装置の寸法上不可能であったからである
。 本願の発明の目的は、該仕込装置用の新しい水冷却装置
によって、こｎらの問題の解決のための貢献を為すこと
である。 この目的は、冒頭に述べた種月１の高炉仕込装置用冷却
装置から出発し、特許請求の範囲番こおいて記述された
諸特徴によって果たされる。 供給路の冷却循環は、供給路の周りに肉様に配分されて
いるいくつかの冷却コイルから構成される。ハウジング
の冷却循環は、表面の周囲に並んて設ｉｈｌされ、また
そらせ坂路に沿って垂直番こ冷却水により横断されるい
くつかの分離された冷却箱から構成される。 可動ケージのＦ側面は、耐火釘・１製鈑により保持され
ている絶縁板をカＳされているが、これらの飯は熟ブリ
ッジを抑制するための絶経ファイバを挿入してねじ番こ
より、ケージｇこ［ｉ［！ｌ定されている。回転部分は
環状室における撹流の励起のため番こ横板（Ｌａｔｔｐ
、　）を装備することができ、それによって冷却効果が
促進される。 冷却は、冷却されるべき部分と水との直接的接触と共に
、該部分の過度の加熱を阻止するために環状室内にある
ガスの冷却によっても行なわれる。 既述したよう５こ、ガスによる冷却は２番目の目的、す
なわち上昇して来る粉じん粒子を押し戻Ｖための対向流
の生成を果たしていた。この目的の充足は、本提案のシ
ステムにおいて、外ハウジングとゲージの環状板との間
のパツキンラビリンスの存在により同様に具現されてい
る。 更に、粉じん粒子の環状室内への上昇の阻止番こ寄与す
るために、環状室の内部圧力を炉内の支配圧力に適合さ
せることが有利である。 本発明の有利な実施例は、同一部分に同じ参照番号を付
した各図面１こおいて示され、以Ｆに詳しく説明される
。 第１図は、提案された仕込ｎｔ面の垂直な縦断面図であ
る。 第２図は第１図に類似してはいるが、９０°旋回された
ものである。 第３図は、第１図番こよる装置に照応した方向における
装；得の外部側面しく１である。 第４図は、第２図による装置に照応した方向における装
置のｌＡ部側面図である。 第５図は、シュートの）品架軸用、Ｑ却システムの模式
図である。 第６図は、シュートの胤架軸の該冷却の細部である。 第１図は、前記の特許ＵＳ−Ａ−３８８０３０２におい
て記述された構造に合歓し、その駆動及び）冒架戟格が
一括的に参照爵号１２で表わされている分配器シュー）
　１０　（Ｖｅｒｔｅｉｌｅｒｓｃｈｕｒｒｅ）の上側
部分を示している。したかつて、その構盾は表面的≦こ
のみ記述されているのであり、より正確な細部について
読者は１ｊｌ掲の特許を参照されたい。 該駆動ハ（横は本質的に、分配器シュート１０を炉の縦
軸の周りシこ回転させるために回転シェル（Ｄｒｅｈｉ
１８１ｓｅ　）　１８を中央の供給路（８ｐｅｉｓｅｋ
ａｎａ：Ｌ　）　２０の周りに回転させ、またシュート
１０をこの縦軸に関して角度調整するための２つの歯車
装置１４と１６を含んでいる。 これらの両歯車装置１４と１６は、第１及び第２モータ

【図示なし】により駆動される。外ハウジング２４は、
側方に回転シェル１８と共に環状室（Ｒｉｎｇｋａｍｎ
＋ｅｒ　）　２６を形成する。この環状室２６はシュー
ト用の懸架ケージ（Ａｕｆｈａｎｇｕｎｇｓｋａｆｉｇ
）　３０により炉の内部から分離されているが、該懸架
ケージ３０は回転シェルと共に１つの機械的ユニットを
構成している。 このケージ３０は細長い形状を持ち、第２図のｆ１１断
面から見てとれるように、２つの弓形の仮３２．３２Ｍ
こよって両側を囲まれているが、こちらの板は円形の周
囲を為している。 第１図による回転ケージ３０の縦断面から見てとれるよ
うに、該ケージ３０は同様に２つの水平な」二側板２２
　、２２’を有するが、これらの板によりケージは回転
シェルに結合されている。 第２図から明らかなように、Ｆ側板３２．３２’にはそ
れぞれ上側のピニオン３８及び４０を備えた２つの駆動
装置ば３４と３６が取り付けられている。これらのピニ
オン３８と４０は歯車環４２とかみ合一〕でいるが、こ
の歯車−自体は軸受４４の存イＥのおかげで回転シェル
１８から独立的に歯車装ｆＲ１６の作用によって駆動さ
れる。 分配器シュート１０は、その上方部分に「アヒルのくち
ばし」の形状を示す（第１図におけるアーム４８を参照
）２つのアームを有し、それらによって２つのシャフト
５０及び５２とがみ金い、これらのシャフトと共に１つ
の機械的ユニットをイ１′４成するが、）び架アームの
特殊形状のおかげで離脱させることができる。これらの
両アーム５０．５２はケージ３ｏを横断し、それと−緒
ζこ供給路２００周りを歯車装置１４の作用により回転
するが、そのことによってシュートｌＯが効かされる。 これらの両シャフト５０゜５２のそれぞれはセクタ歯車
５４　、５６　（’Ｋ　６図も参照）と共に１つの機械
的ユニットを冶η成す−るが、これらの歯車はビニオン
３８及び４０によ＋２駆動されるビニオン５８，６０と
共にそｎぞれ歯車装置を形成する。これにより、回転シ
ェル１８に関する歯車環４２の回転時５こ歯車装置１６
の作用番こよりピニオン３８．４０．５８　。 ６０ならびにセクタ歯車５４と５６を介してシュートｌ
Ｏの水平な懸架軸の周りでのシャフト５０及び５２の回
転が、したかって炉の垂直軸に関する該シュートの旋回
が惹起される。 焙熱に直接さらされる部分がケージ３０の壁部、特に板
２２．２２’、３２．３２’ならびに供給路２０である
、ということは明白である。これらの高い温度から該供
給路２０を保護し、該供給路の壁がその熱を例えば軸受
や歯車のような他の部分番こ対して、伝導であれ又は放
射であれ、伝達するということを回避するために、本発
明はこの供給路２０を直接的に冷却することを考案して
いる。この目的のために、第１図及び第２図から見てと
れるように、その中を圧力下の冷却水が循環するいくつ
かの、ここでは４つの冷却コイル６２が供給路２０の壁
に設けられる。供給路２０の壁と冷却コイルとの間の熱
伝達を有利にするために、冷却コイルのループと壁との
間に非常に高い熱伝導率を持つ材料６４が取り付けられ
る。 冷却コイル６２は」１ニり外し可能であるため、所要の
場合におけるその交換が容易となる。コイルがいくつか
の独立した断片に分割されているのは、そのためである
。 第１図及び４２図の断面図において、また第３図及び石
４図の正面図において示されているように、側面のハウ
ジング２４はその全表面上に冷却箱をｆＩＦ＃えており
、また通路ドア６６と６８を含んでいる。第３図及び第
４図において参照数字７０で表わされるこれらの冷却箱
は、ノ１つことｇこより構成されるが、それによって冷
却水はそらせ板状の路を通るように強いられる。冷却コ
イル６２に対する場合に類似して修理作業を容易にする
ために、いくつかの分離された冷却箱７０を設けること
が有利である。 ＠１図及び第２図から明らかなように、ケージ３０のＦ
側面すなわち板２２．２２’、３２゜３２′は耐火鋼製
の鈑８０により保持された絶縁パネル７６．７８を備え
ているが、これらの飯は絶縁ファイバ８４を挿入してね
じ８２により板に固定されており、その目的は蚕２６と
炉の内部との間の熱ブリッジを阻止することにある。 絶縁パネル７６と７８は、約７５關の厚さを持つことが
できる。ケージ３０の縦壁は同様に絶縁パネル８６によ
り被覆することかできるが、垂直面は水平面よりも熱に
さらされることが少いため、より薄く例えば２５　ｍｍ
とすることができる。 畑の内部へ向けられた円錐リングの形状を持つハウジン
グ２４の下部８８は、パネル７６及び７８に類似した絶
縁体９０を同様に備えることができる。更に、この部分
は同定されているため、絶縁体９０は水冷却コイル９２
により１湾換又は支持することができる。 更にｌ要な特徴は、室２６と炉の内部とのより優れた分
１？ｉＩ　ｉこ貢献するところの、ハウジングの固定リ
ング８８と回転式ケージ３０との間のラビリンスパツキ
ン７−ある。このラビリンスパツキンはケージ３０の周
囲板９６と共に機能するハウジングの部分８８ｉこおけ
る円形溝９４から構成されるが、この板９６は絶えず溝
９４内でφ力いている。このラビリンスパツキンの目的
は、旧頂における圧力変動のためにガス中に浮遊してい
る粉じんの粒子が室２６内へ侵入することを阻止するこ
とにある。その他の場合、つまり圧力変動が伴在しない
場合には、室２６の内部の圧力が清白を支配している圧
力番こ順応されるということによって、そのような侵入
が有利に阻止される。 ケージ３　Ｑ　Ｏ）　Ｆ側縁番こある円形の板９８１こ
より表示されているようなラビリンスを、固定の供給路
２０と回転シェル１８との間に同様に設けることは有利
である。 第５図はケージ３０と共に供給路２０の周りを回転する
歯車箱のひとつ、ここでは歯車箱３４の半径方向の図を
示している。ケージ３０の垂直壁を貫いているシャフト
５０はすｈ内を支配している熱に直接的に接触している
ため、このシャフト５０の冷却を行なうことが同様に有
利である。第５図から見てとれるように、この冷却は圧
力Ｆにある冷却水の循環によって行なわれるが、この１
１ｈ環は簡明に供給管１００と排出管１０２とから構成
される。該冷却は熱交換器１０４と循環ポンプ１０６を
有する閉鎖式の循環系から構成されるが、同様にこれら
の機器もケージ３０と共に同定の垂直供給路２０の周り
を回転することは勿論である。 ポンプ１０２の駆動は、第５図に示された方式によって
有利番こ行なわれる。ポンプ１０６は回転シェル１８の
窓１０８に設置４され、例えばリンクチエン１１２とか
み含っているピニオン１１０を有するが、とのリンクチ
エンは固定の供給路２０の周りにループを形成する。そ
のため、千エン１１２とピニオン１１０とのかみ合いに
より、回転シェル１８の回転の際にピニオン１１０のそ
れ自身の軸の周りの回転が、またそれこより配管１００
と１０２内の強制循幻７カイ惹起される。 歯車箱３４の垂直断ｊｕを表示してし）る第６図は、そ
のシャフト５０の冷却に対する実施例を示している。供
給水は軸方向にシャフト５０を貫きシュートがそのアー
ム４６１こより懸架さ３１ている内側部分まで進入し、
供給ｇ　１’　ＯＯの周りにシャフト５０における軸方
向Ｑ）孔１１６番こより限定された１・３部１１４を通
−って回帰する。 この水は、仄いで（Ｊ　ｔ　０２を通って熱交換器１０
４内へ戻り、そこで１０−２Ｏ２台の冷却を受ける。 上記のすへての冷却サイクルは、回転する歯車箱３４．
３６用のそ第１．を除き、熱交換器とツテンプを有する
ひとつの冷却サイクルにおＧ）で並列に設置できる。更
に、該冷却サイクルＣまサーモスタットを装備できるの
で、温度的ｇ　動ＣＤ　作用に対する自動制御が保証さ
れる。 技術の現況によるガス冷却の場合５こ６ｉ、大量のガス
を注入し乍ら半分が過剰であるかどうか確実でないよう
な制卸されていなし）、シ）４つｃ′ｆ「手さぐりの冷
却」が行なわれているの番こ対し、本願の発明に展づく
水による冷却は、それ力（必要である場所にまたそれが
必要である時に正しく冷却されること、例えば調整機器
力ｉ危険箇所を監視するサーモスタットにより制御され
ることにより、より優れた冷却の管１里を保証するので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、提案された仕込装醋θ）垂直な縦ｔｌｉ面図
である。 第２図は第１図に類似してはしするが、９０°旋回され
たものである。 第３図は、第１図による装置に照応した方向における装
置の外部側面図である。 第４図は、第２図による装置に照応した方１川における
装置の外部側面図である。 第５図は、シュートの懸架軸用冷却システムの模式図で
ある。 第６図は、シュートの懸架軸の該冷却の細部である。 １’ｒ　ｍＴ　出願人　　　　ボール・ワース・ノシエ
テ・アノニム ν２３ｔ 手続補正書 昭和１７年へ月２に日 特許庁も官　若杉和夫　殿 １６丈カイｆ−使ソ告シ七覆（月ンｌ−とＴＡ勺１し３
、補正をする者 事１′１との関係　　　’！−’Ｉ−虐干去々ｆ、（ｉ
ト罪ｉ居−弊 一一舞名称＄１−．し・ツーλ・ソン工汗７ノニベ４、
代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炉頭の中央に垂直にこ設置８．された固定の供給路
   （５ｐｅｉ８ｅｋａｎａｌ　）と、該供給路の周りに同
   軸に装置・１された回転シェル（Ｄｒｅｈｈ吉ｌｅｅ　
   ）と、該回転シェルの外側に同軸番こ装着され、側方に
   このンエルと共にひとつの木質的に環状の室を形成し、
   その際にこの室が回転シェルと共にひとつの機械的ユニ
   ットを形成する回転できるケー）　（Ｋ；、ｆ“ｉｇ　
   ）により炉の内部から分ｔ、１されてはいるが絶縁され
   てはいない固定の外ハウジングと、１９１転できるケー
   ジに旋回ｎＪ能に）己架された分＋Ｉｅ　Ｍｉシュート
   （Ｖｅｒｔｅｉｌｅｒｅｃｈｕｒｒｅ　）と、回転シェ
   ル、ケージならびにシュートを全体としてツＪ４及び供
   給路の唾直軸の周りに回転させるための第１のｈｉミス
   用装置と、シュートを第１の駆動用装［−により惹起さ
   れた運動から独立させて回転シェルにあるその水平の慝
   架軸の周りに旋回さぜるためのＵＳ２の駆動用装置とを
   打する高炉仕込装置用冷却装置において、固定の供給路
   （２０）の壁及び外ハウジング（２４）にある水冷却循
   環器と、シュートの懸架シャフト用の水冷却循環器であ
   って、回転シェル（１８）の回転により駆動される、回
   転シェル（１８）と共にひとつの（浅域的ユニットを形
   成するポンプを包括するものと、ハウジング（２４）と
   回転式のケージ（３０）との間のパツキンラビリンスと
   の組み合わせを特徴とする高炉仕込装置用冷却装置貰。 ２、供給路（２０）用冷却循瑚器が、該供給路の周りに
   均様に装着されているい（っかの冷却コイル（６２）か
   ら槽成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の冷却袋ｆＦＪ０３、冷却コイル（２２）と供給
   路（２ｏ）の壁との間に取り付けられている茜い熱伝導
   率を持つ材料（６４）を特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の冷却装置。 ４、ハウジングの冷却循環器が、ハウジング面の周囲に
   並んで設置されて、そらせ板状の路に７０つて垂１げに
   冷却水により横断されるいくつかの分Ｆｒ＋ｉ１．され
   た冷却λ４１　（７０）から構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のンｈ却装置１イ。 ５、　　ｉｊＪ動式ケージ（３０）の水平なＦ側面か、
   耐熱η、１製鈑（８０）により保持されている＠！３縁
   パネル（７６，７８）を装着されており、その際に熱ブ
   リッジの抑制のための絶縁ファイバ（８４）を挿入して
   ねじ（８２）の助けによってこれらのｂｋ　（８０）が
   ケージ（３０）ｌこ固定さ第１ているということを特徴
   とする特許請求の範ｌｊＢ第１項記載の冷却装置。 ６、回転−Ｃきるケージの垂直な壁部の内面が絶縁パネ
   ルをｍ　（＋ｉ＆　しているということを特徴とする特
   許゛［請求の範囲＠１項−第５項記載の冷却袋ＨＩ１８
   τ。 ７、　ハウジング（２４）が、絶縁月料（９０）及び／
   又は冷却コイル（９２）を備えた傾斜した環状の内側部
   分（８８）をイアするということを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の冷却装置。 ８、パツキンラビリンスが、回転できるケージ（３０）
   の周囲板（９４）から構成されており、その際にこの板
   が固定ハウジングの隣接部における並列された溝の中で
   動くということを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第
   ７項記載の冷却装置。 ９、　シュートの）ピ架シャフト用冷却循環のポンプが
   、供給路（２０）の周りに取り付けられたチェノ（１１
   ２）とかみ合っている駆切ピニオン（１１０）を包括し
   ているということを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の冷却装置。