JPS60121209A - シヤフト炉の送風支管への熱風流量調整装置及びその装置を備えた送風支管 - 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】 本発明はシャフト炉の送風支管への熱風流量の調整また
は調節装置に関する。この送風支管は環状管をブローパ
イプに連結し、耐火物で内張すされた分枝管より構成さ
れている。

本発明は、更に、上記の装置を備えた送風支管に関する
ものである。

シャフト炉、特に高炉内の燃焼および還元反応は高炉湯
溜部に近い個所の一群の羽口を介して噴射される熱風お
よび固体あるいは液体燃料によって保持されている。羽
日毎の熱風流量は溶融帯域が非対称であるから、不規則
であり、しかも均一ではない。このような非対称の溶融
帯域は不規則な装入材料の落下によって形成され、その
結果各羽口の正面に位置する各種の装入材料の不均一を
生じ、更に羽口毎の熱風流量が変動する。従っである羽
口を通る熱風流量は他の羽口を通る熱風流量の２０〜１
００％の幅で変動することがあり得る。燃料は熱風中の
酸素によって燃焼するので、噴射される燃料流量は各羽
口毎の熱風流量の応じて調整されねばならない。

送風支管毎の熱風流量を測定することによって熱風流風
が多い所あるいは少ない所の場所を特定することができ
る。従って流量の多い場所の流量を減少することによっ
て過剰な熱風は熱風流量が小さい方の羽口に向かってい
くようになる。言い替えるならば、熱風流量を調整する
ことができるならば、反応が少ない部分を活性化して、
炉全体の働き（炉反応）を均一化することができ、且つ
、炉を最適な条件で作動させることができる。

残念ながら現在に至るまで、熱風流量を調整するいかな
る有効な手段も存在しなかった。

それ数本発明の主要な目的はまさにこの従来技術の欠点
を解決することにあり、熱風の高温にすぐれた耐性をも
ち、堅固な熱風流量調整装置並ひに該調整装置を備えた
送風支管を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、上記した如き種
類の流量調整装置であって、耐火性の内張り材によって
画成された内部流路に球状の空間を占めながら回転する
ほぼ円盤状の弁と、該弁がその端部に取り外し可能に取
付けられ、送風支管の壁部に一体的に取付けられた管状
ホルダ内に回転可能且つ気密に収容されたロッドと、該
送風支管の外部に設けられ、該ロッドと接続し、該ロッ
ドの軸を中心として該ロッドおよび該弁を回転せしめる
機構とからなることを特徴とする装置を提供する。

上記のロッドは、弁の円筒形連結具の凸状面を受容する
凹状面を有する円筒形支持具を弁側に備え、これらの支
持具および連結具の隣接する凹凸面は、ハンマー状の部
材によって操作可能に接続される。このハンマー状の部
材の柄の部分は、同軸に配置されたロッド、ロッドの支
持具および連結具の一部を貫通しており、そのヘッドは
連結具の内部に設けられたほぼ円筒形の空洞内に装着さ
れている。

ハンマー状部材のヘッドは、回転し、弁の連結具内部の
空洞とその凸面までの間の内部通路を通り、ロッドの支
持具の前方の空洞まで並進移動することによって弁の連
結具から取外しができる。

内部通路の断面とロッドの支持具の前面の空洞の断面は
ハンマー状部材のヘッドの断面とほぼ対応している。

ハンマー状部材の柄はバネと締め具によってロッドの上
に締め付け、固定されている。

弁とロッドの支持具は炭化ケイ素製の方が有利である。

その材料は非常に高い耐熱性を持つことおよび著しく堅
固であることに特徴を有する。

管状ホルダの壁は二重であるほうが好ましく、−次冷却
水路を内包する。二次冷却水路はロッドの二重壁とその
為に中空になっているハンマー状部材の柄を通って延び
ている。

本発明により提供される送風支管は、該熱風流量調整装
置が送風支管の壁の中に内蔵されるかあるいは分枝管の
２つのフランジの間に取外し可能に取り付けられること
を特徴とする。

本発明の他の特徴並びに利点は、例示の目的で添付した
図面を参照しつつ与えられる以下の実地例の記載から明
らかとなるだらう。

第１図に示す送風支管１０は、熱風が通る環状管１４を
脚部１６に連結させる下降している分枝管を備えている
。この脚部１６はブローパイプ１８に連結される。ブロ
ーパイプの他端部はシャフト炉の壁２２内に設けられた
羽口２０に接続している。

第１図の実施例では、熱風流量の調整装置３ｏは、向か
い合った２つのフランジ３２．３４の間の係留部分を備
えている分枝管の上方に取外し可能に取り付けられてい
る。

第２図には本装置およびその取り付けの詳細を示した。

本発明の熱風流量調整装置は前記フランジ３２．３４に
対応する環状の２つのフランジ３６．３８を有し、これ
らのフランジはボルト留めされている。熱風流量調整装
置３０の取り外しはボルトを外し横方向に移動させるこ
とによって行うことが可能である。フランジ３６．３８
は熱風流路４４を取り囲む分枝管の耐火内張り４２と対
応する耐火材料で出来た環状のプラグ４０の周囲に取り
付けられる。

耐火材のプラグ４０の内側には耐火内張り４２で画成さ
れる球形の空間が構成され、そこで組立用連結具４８を
備えた回転するほぼ円盤状を成す調整弁４６の取り付け
と操作が可能になっている。この弁の向かい合った両端
５０．５２は取り付けおよび取り替えのため、弁４６が
熱風流路４４内を軸方向に沿って挿入および取外しがで
きるように平行に切っである。

弁４６は管状ホルダ５６内に装着され、耐火プラグ４０
とフランジ３６．３８を横切る回転するロッド５４の内
側端部に取り付けられている。管状ホルダ５６はフラン
ジ３６．３８上に取り付は手段（図示せず）により取外
し可能に取り付けられている。ホルダ５６内でのロッド
５４の気密装着は自動潤滑管６０．６２とジヨイント６
４によって行われている。

ロッド５４の外方端部はロッド５４と一体をなすブロッ
ク６６内に係留されている。このブロック６６はジヤツ
キあるいは他のモーター（図示せず）によって作動する
１つないし２つのアーム６８を備え、しかもロッド５４
の縦軸○を軸としてロッド５４を回転させる為、ホルダ
５６と一体となっているアーム７０に支持されている。

ロッド５４の内方端部は支持具７２を有する。この支持
具はほぼ管状であり、その内側の面は弁の連結具４８の
外側の面と接し、これらの両面の形は相補状になってい
る。本発明の実施例においては、支持具７２の面は凹面
で、他方、連結具４８は凸面である。この逆も勿論可能
である。

固定具７２と固定するための連結具の付いた弁４６は炭
化ケイ素製である。炭化ケイ素は高温に対してすぐれた
耐熱性を持ち、高い機械的強度、特に他のセラミック材
料より非常に頑丈であることを特徴としている。

弁４６は支持具７２の上に取外し可能に取り付けられて
いるが、その固定方法は「挿し込み」式である。このた
めに、その柄７４がロッド５４と支持具７２の同軸上を
横切るハンマー状部材が用いられる。

そのヘッド７６は連結具４Ｂ内部の、はぼ筒状をなす空
洞７８内で可動である。第２図に示した状態では、ハン
マー状部材のヘッド７Ｇが弁を支持具７２の上にしっか
りと固定している。外すためには、ハンマー状部材を９
０°回転し、ヘッド７６をその断面に対応する断面の内
部通路８０内を支持具の凹面に設けた前方空洞（図示せ
ず）まで移動する。ハンマー状部材とロッドの相互が、
柄７４のねじ山を切っである端部に螺着したナツトを、
柄の回りに取りつけられたばね８６にさからって締め付
けることによって固定されている。又、ばね８６はブロ
ック６６に支持されている。ばね８６は弁４６、支持具
７２、ロッド５４、柄７４、ヘッド７６間の熱膨張差を
吸収する働きをする。

支持具７２から弁４６を取り外すために、柄７４の端部
と一体となっているレバー８８を使って柄７４と弁４６
の相対的回転が行われる。このレバー８８は弁４６の向
きつまり位置を示すように向きを決められているのが望
ましい。

ナツト８４がゆるまないように、ナツトはビス９０によ
って締められていると同時に挿し込み式の締め付は装置
がブロック６６の上に設けられた側面のつめと共働する
Ｕ字型の半円筒形の板９２から構成されている。ロッド
５４の回転運動を弁４６に確実に伝えるため、つまりロ
ッド５４と支持具７２の隣接する面及びこの支持具７２
と連結具４８間のすべりを防止するため、前記の面で片
面はカム、もう一方の面は相補する窪み面、あるいは両
面のカーブは軸○に対して半径方向に不均一であり得る
。

管状ホルダ５６の壁は二重になっていることが好ましい
。そうすればホルダの壁は参照番号９３に示す冷却水路
に連結されることが可能である。２次冷却水路はロッド
５４の二重の壁とハンマー状部材の柄７４の中空の軸を
通って延在する。この冷却水路の水は側部オリフィス９
５から入り、柄の後端部９６から軸を通って出ていく。

清潔にするには固定面５８から逆方向に少量の冷却空気
を注入することが可能である。この冷却空気は混合室（
図示せず）から排出されるのが好ましい。混合室では既
に決められている値に温度を安定させる為に熱風に必要
な量の冷却空気が混合される。

第３図は弁４６が閉じたところを示している。この位置
はアーム６８に作用するジヤツキ（図示せず）によって
第２図の位置から９０°回転させたものである。

第１図と第２図に示された熱風流量調整装置が送風支管
の２つのフランジ３２と３４の間に取り付けられた自動
装置であるのに対し、第４図に示した熱風流量調整装置
９８は、送風支管の防壁または環状管接続用の支管の中
に組み込まれた配管１００を貫通して送風支管に設けら
れている。第４図にはより簡単な実施例を示したが、こ
れは既存の送風支管に適応するように特別に構想された
ものである。それに対して他の解決例では装置が独立し
ており、空間に余裕があるならば取り付けが可能となる
。第４図に示した熱風流量調整装置は他の点では第２図
に示した熱風流量調整装置と同一である。

第５図に示したのは第２図と第４図の妥協的な解決策で
ある。事実、熱風流量調整装置１０２は環状管１４と一
体をなす管体の壁１０６の中に内蔵されている。しかし
厳密に言うなら、弁はこの管体とは独立した口１０４の
中にあり、下降している分枝管１２のフランジの上に取
外し可能に取り付けられている。

第６図には又下降している分岐管１２の下方部分に内蔵
されている熱風流量調整装置１０８が示されている。こ
の熱風流量調整装置１０８は第６図ではシャフト炉の方
に向けられているが、場所をふさいでいるのを最小限に
とどめ、保守を容易とするよう他の方向に向いているこ
とも可能である。

肘部１６内部に熱風流量調整装置を取り付けることも同
様に可能である。第７図は、弁１１０が下降している分
枝管１２のちょうど下流の所の肘部１６の垂直の部分に
位置する。

第６図及び第７図に示した装置は熱風流量を測定する断
面が、下降している分枝管１２の中央部より下流に存在
するという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う熱風流量調整装置を備えた送風支
管の概略図である。 第２図は熱風流量調整装置の長さ方向の概略断面図であ
る。 第３図は閉じられた状態での弁の第２図の拡大図である
。 第４図は熱風流量調整装置が送風支管に内蔵されたー態
様である。 第５図は環状管と一体をなす接続用の支管の中に内蔵さ
れている第１図と類似する熱風流量調整装置の図である
。 第６図と第７図はそれぞれ送風支管の下流、特に肘邪に
内蔵される熱風流量調整装置を違った角度から示す図で
ある。 （主な参照番号） １０・・・送風支管、２２・・・シャフト炉の壁、１２
・・・下降している分枝管、 ３０．９８・・・熱風流量調整装置、 １４・・・環状管、３２．３４・・・フランジ、１６・
・・肘部、３６．３８・・・環状フランジ、１８・・・
ブローパイプ、４０・・・環状プラグ、２０・・・羽口
、４２・・・耐火内張り、４４・・・熱風流路、７６・
・・ハンマー状部材のヘッド、４６．１１０．・・・弁
、７８・・・空洞、４８・・・連結具、８０・・・流路
、５４・・・ロッド、８４・・・ナツト、５６・・、・
管状ホルダ、８６・・・ばね、５８・・・固定面、８８
・・・レバー、６６・・・ブロック、９０・・・ビス、
６８．７０・・・アーム、９２・・・Ｕ字型の半円筒形
の板、７２・・・支持具、９４・・・側面のつめ、７４
・・・柄、９５・・・横のオリフィス、特許出願人　ボ
ール　ビュルス　ニス、アー。 代理人　弁理士　新居　正彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　環状管を羽口に連結し、耐火物で内張すされた
   分枝管から構成されるシャフト炉の送風支管内の熱風流
   量を調整する装置であって、耐火性の内張り材（４０，
   ４２）によって画成された内部流路（４４）に球状の空
   間を占めながら回転するほぼ円盤状の弁（４６）と、該
   弁がその端部に取り外し可能に取付けられ、送風支管の
   壁部に一体的に取付けられた管状ホルダ（５６）内に回
   転可能且つ気密に収容されたロッド（５４）と、該送風
   支管の外部に設けられ、該ロッドと接続し、該ロッド（
   ５４）の軸を中心として該ロッド（５４）および該弁（
   ４６）を回転せしめる機構とからなることを特徴とする
   熱風流量調整装置。 （２）上記のロッド（５４）は、弁（４６）の円筒形連
   結具（４８）の凸状面を受容する凹状面を有する円筒形
   支持具（７２）を弁（４６）側に備え、これらの支持具
   および連結具の隣接する凹凸面は、ハンマー状部材によ
   って操作可能に接続され、このハンマー状部材の柄（７
   ４）の部分は、同軸に配置されたロッド（５４）、ロッ
   ド（５４）の支持具（７２）および連結具（４８）の一
   部を貫通しており、そのへ、ラド（７６）は該連結具（
   ４８）の内部に設けられたほぼ円筒形の空洞（７８）内
   に装着されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の熱風流量調整装置。 （３）ハンマー状部材のヘッド（７６）は、回転し、弁
   （４６）の連結具（４８）内部の空洞（７８）とその凸
   面までの間の内部通路（８０）を通り、ロッド（５４）
   の支持具（７２）の前方の空洞まで並進移動することに
   よって弁（４６）の連結具（４８）から取外しができ、
   内部通路（８０）の断面とロッド（５４）の支持具（７
   ２）の前面の空洞の断面はハンマー状部材のヘッド（７
   ６）の断面とほぼ対応していることを特徴とする特許請
   求の範間第２項に記載の熱風流量調整装置。 （４）　ロッド（５４）、支持具（７２）、連結具（４
   ８）相互は、柄（７４）のねじ山を切っである端部に螺
   着したナラ）　（８４）を柄″（７４）の回りに取りつ
   けられ、ロッド（５４）の外方端部と一体をなすブロッ
   ク（６６）に支持されたばね（８６）にさからって締め
   付けることによって相互に固定されることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項または第３項のいずれか１項に記
   載の熱風流量調整装置。 （５）ハンマー状部材のヘッド（７６）の９０°の回転
   は柄（７４）の外方端部と一体をなすレバー（８８）に
   よって行われることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   に記載の熱風流量調整装置。 （６）　レバー（８８）とナツト（８４）の締め付は装
   置（９ｏ。 ９２、９４）を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第４項又は第５項のいずれか１項に記載の熱風流量調整
   装置。 （７）弁（４６）、連結具（４８）およびロッド（５４
   ）の固定具（７２）が炭化ケイ素であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記
   載の熱風流量調整装置。 （８）管状ホルダ（５６）は二重壁で、−次冷却水路を
   内包することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の熱風流量調整装置。 （９）二次冷却水路がロッド（５４）の二重壁と、その
   為に中空になっているハンマー状部材の柄（７４）を通
   って延びていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の熱風流量調整装置。 （ｌＯ）　特許請求の範囲第１項から第９項のいずれか
   １項に記載の熱風流量調整装置を備えた送風支管。 （１１）　熱風流量調整装置（３０）が自動操縦で、送
   風支管の向かい合った２つのフランジ（３２，３４）の
   間に取外し可能に内蔵されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１０項に記載の送風支管。 （１２）　＃風流量調整装置（９８）が送風支管の壁の
   中に内蔵されることを特徴とする特許請求の範囲第１０
   項記載の送風支管。 （１３）　熱風流量調整装置（１０８）が肘部（１６）
   との接合部の直前で送風支管の断面（１２）の下方端部
   に位置することを特徴とする特許請求の範囲第１１項ま
   たは第１２項のいずれか１項に記載の送風支管。 （１４）　熱風流量調整装置（１１０）が肘部（１６）
   に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   １項または第１２項のいずれか１項に記載の送風支管。 （１５）　熱風流量調整装置が、送風支管（１２）の下
   降している断面と環状管（１４）との間に存する管状体
   に接合されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   １項または第１２項のいずれか１項に記載の送風支管。 （１６）　熱風流量調整装置（１０２）が環状管（１４
   ）と一体をなす管状体の壁の中に内蔵されているのに対
   し、弁が独立の口（１０４）の中にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１０項記載の送風支管。