JPS6135468B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば1500℃程度の高温の炉内で使用
される炉補似正用の耐熱ランスの冷却構造に関す
る。

一般に炉補修正用ランスはバーナーを備えた先
端のノズルから耐火れんが等の粉末を炉壁内面に
溶射するようになつており、内部に冷却水通路を
備えている。ところが従来品によるとランスに対
する冷却が不充分になつたり、冷却の程度が不均
一になつたりするという不具合がある。

本発明は上記不具合を解決するために、耐熱ア
ームを３重管構造にして外管と中管の間及び中管
と内管の間に互に一端が連通した冷却水通路を設
け、少なくとも外管と中管の間の冷却水通路に仕
切りを設けて螺旋状通路を形成したもので、図面
により説明すると次の通りである。

一部切欠き側面図である第１図において、ラン
ス１は外管２、中管３、内管４を同芯に備えた３
重管構造であり、水平に延びる姿勢で複数箇所が
ピンチローラ５，６により上下から挾持されてい
る。ピンチローラ５，６はランス１を矢印Ｆ方向
に移動させるためのもので、図示されていない昇
降台に取り付けてあり、昇降台を移動させること
によりランス１全体が昇降するようになつてい
る。又第１図の−断面略図である第２図の如
く、各ピンチローラ５，６は鼓形外周面の小径中
央部に環状の溝７を備えており、外管２の外周面
には一方の溝７に嵌合する棒状ストツパー９がス
ポツト溶接により固定されている。ストツパー９
はランス１自体の回動を防止して前端（第１図の
左端）のノズル部１３を例えば下向きの姿勢に保
持するためのもので、第１図の如く複数の角棒に
より形成されており、これらの角棒はランス１の
中心Ａ−Ａと平行かつ同一直線上に切れ目１０を
隔てて並んでいる。

外管２と中管３の間及び中管３と内管４の間に
はそれぞれ冷却水通路Ｗ１，Ｗ２が形成されてい
る。各通路Ｗ１，Ｗ２には螺旋状の棒材からなる
〓〓〓〓
仕切板１１，１２が設けてあり、冷却水が通路Ｗ
１，Ｗ２内を螺旋状に流れるようになつている。
両通路Ｗ１，Ｗ２は後述する如く前端のノズル部
１３内において接続されて全体が往復通路を形成
しており、外側の通路Ｗ１が復通路（戻り通路）
となり、内側の通路Ｗ２が往通路となつている。

外管２の後端部２′には冷却水出口Waが設けて
あり、出口Waを囲むフランジ１３に出口パイプ
WA前端の継手フランジがボルト止めされてい
る。パイプWAは後方（第１図の右方）へ延びて
おり、後端には排水用フレキシブルホース（図示
せず）が接続される。中管３及び内管４の後端部
３′，４′は外管後端部２′よりも後方へ突出して
おり、中管後端部３′には冷却水入口Wbとそれを
囲むフランジ１４が設けてある。フランジ１４に
は冷却水入口パイプWB前端の継手フランジがボ
ルト止めされている。パイプWBも後方へ延びて
おり、後端が給水用フレキシブルホース（図示せ
ず）に接続している。

外管後端部２′はフランジ１３よりも後方の部
分に厚肉筒状のグランド１５を備え、中管３もグ
ランド１５の内側に厚肉のグランド１６を備えて
いる。両グランド１５，１６の間には複数のグラ
ンドパツキン１７が設けてある。パツキン１７は
筒状のパツキン押え１９により後方から押されて
おり、前端がグランド１５の前端部内周に設けた
環状段部に圧接している。パツキン押え１９は後
端部に外向きフランジ２０を備え、フランジ２０
がグランド１５の後端面にボルト止めされてい
る。

内管４内にはユーテイリテイパイプ、すなわち
炉壁補修材粉末を移送するための粉体パイプＰな
らびに燃料パイプＬと酸素パイプＯが中心Ａ−Ａ
と平行に通されており、これらのパイプＬ，Ｏ，
Ｐは内管４内に設けた複数の円板状パイプサポー
ト２１により支持されている。サポート２１は例
えば内管４の前部、中間部、後部の３箇所に中心
Ａ−Ａと直角な姿勢で設けてあり、それぞれパイ
プＬ，Ｏ，Ｐが嵌合する孔を備えている。隣接す
る２個のサポート２１は中心と平行な複数の棒状
スペーサ（図示せず）により互に連結されてお
り、又後部のサポート２１は同様のスペーサによ
りランス１後端の後部サポートフランジ２４に連
結されている。

フランジ２４はパイプＬ，Ｏ，Ｐが嵌合する孔
を備えており、中管３及び内管４の後端に固着し
た環状フランジ２２に対してサポート座２３と共
にボルト２５により固定されている。サポート座
２３はパイプＬ，Ｏ，Ｐを囲んで環状に延びる部
材で２つ割可能な構造になつており、後方へ突出
したアングル製の枠状サポート２６の前端を支持
している。サポート２６にはパイプＬ，Ｏ，Ｐ及
び前記冷却水用パイプWA，WBがｕボルト２７
により固定してある。パイプＬ，Ｏ，Ｐはサポー
ト２６よりも後方へ突出した端部においてそれぞ
れユーテイリテイ（オイル、酸素、粉体）を供給
するフレキシブルホース（図示せず）に接続して
いる。

上述の管２，３，４はストツパー９よりも前方
の部分において僅かにテーパ状に拡開しており、
該テーパ部の先端において管２，３，４には筒状
のフランジ３０が固着されている。第１図の拡大
部分図である第３図の如く、フランジ３０の前端
にはノズル部１３後端の環状フランジ３２が複数
のボルト３３により締着されている。ノズル部１
３は例えば下方へ２段に屈曲した略Ｌ形の外管２
ａ、中管３ａ、内管４ａを同芯に備えており、フ
ランジ３２はこれらの管２ａ，３ａ，４ａの後端
に固着されている。外管２ａと中管３ａの間及び
中管３ａと内管４ａの間には冷却水通路Ｗ３，Ｗ
４が形成されており、図示されていないが各通路
Ｗ３，Ｗ４はそれぞれ２段に屈曲した１対の仕切
板により２個の半円弧状断面の通路に２等分され
ている。フランジ３０，３２には外側の冷却水通
路Ｗ１，Ｗ３をつなぐ孔３５，３６と内側の冷却
水通路Ｗ２，Ｗ４をつなぐ孔３７，３８が設けて
ある。第３図の−断面略図である第４図の如
く、孔３５，３６及び孔３７，３８はそれぞれボ
ルト３３とその近傍の部分を除いてフランジ３
０，３２の全周にわたつて設けてある。第３図の
如くフランジ３０の外周面にはボルト３３を後方
から着脱するための環状溝４０が設けてある。溝
４０は孔３５全体を環状につないでおり、半径方
向外方からシールリング４１により覆われてい
る。シールリング４１は筒状で、フランジ３０の
後端部外周上のＯリング４２とフランジ３２の外
周上のＯリング４３に対して嵌合し、又図示され
ていないボルトによりフランジ３０に対して固定
〓〓〓〓
されている。なおフランジ３０，３２の内周部の
間にはＯリング４５が装着されている。

フランジ３２に隣接した位置において内管４ａ
の内周面には板材の組立品からなるサポート４６
が取り付けてある。第３図の−断面部分図で
ある第５図の如く、サポート４６は粉体パイプＰ
と酸素パイプＯの先端部P′，O′が嵌合する円弧
状の凹部とオイルパイプＬの先端部L′が貫通する
孔を備えている。第３図の如く先端部L′，O′，
P′はフランジ３０内又はその後方近傍の後端が継
手４７、４８，４９を介してパイプＬ，Ｏ，Ｐ本
体に着脱自在に接続している。

ノズル部１３の内管４ａ内には酸素分配室５０
を形成する酸素分配ヘツダー５１が設けてあり、
分配室５０内に粉体分配ヘツダー５４が設けてあ
る。酸素パイプ先端部O′の前端はヘツダー５１
に固定されており、先端部O′内の酸素通路は分
配室５０に連通している。粉体パイプ先端部P′は
ヘツダー５１の壁面を貫通して下端がヘツダー５
４に固定されており、先端部P′内の粉体通路はヘ
ツダー５４内の粉体分配室５３に連通している。
両ヘツダー５１，５４の下端はオイルマニホール
ド５５の上端に固定されている。マニホールド５
５は外周に環状溝５６を有する円板状の部材で、
オイルパイプ先端部L′は下端がマニホールド５５
の外周部上端に固定されており、先端部L′内のオ
イル通路はマニホールド５５の孔を介して溝５６
に接続している。溝５６はマニホールド５５の外
周に取り付けたシールパイプ５７により閉鎖され
ており、マニホールド５５内の半径方向の通路５
９を介してマニホールド５５の中心の下開きの穴
６０に接続している。マニホールド５５は粉体用
パイプ６１が嵌合する孔と酸素通路孔６２とを備
えている。パイプ６１はノズル中心Ｎ−Ｎと平行
に延びており、上端が粉体分配室５３の外周部に
連通している。孔６２もノズル中心Ｎ−Ｎと平行
であり、上端はヘツダー５４の半径方向外側の部
分において酸素分配室５０に連通している。第３
図の−断面部分図である第６図の如く、パイ
プ６１と孔６２はそれぞれ同一円周上に多数設け
てあり、前記通路５９は放射状に設けてある。

第３図の如く、マニホールド５５の下端中央部
には穴６０を囲んで下方へ突出したボス６５が形
成されており、又下端外周部にはシールパイプ６
６の上端が固着されている。マニホールド５５の
下側には円形断面のパーナー６７が設けてあり、
ボス６５及びパイプ６６の下端にバーナー６７が
当接した状態で、パイプ６６の下端外周に固着し
た環状フランジ６９にバーナー６７がボルト６８
により固定されている。パイプ６６とボス６５の
間には環状断面の室７０が形成され、室７０に前
記酸素通路孔６２の下端が連通している。前記粉
体パイプ６１は室７０を通つてバーナー６７の孔
に嵌合しており、パイプ６１の下端はバーナー６
７の下面に開口している。バーナー６７は環状に
配列したパイプ６１の外側と内側にそれぞれ多数
の酸素ノズル孔７１とオイルノズル孔７２を備え
ている。第３図の−断面図である第７図の如
く、これらの孔７１，７２はそれぞれ環状に配列
されて下端が第３図の如くバーナー６７の下面に
開口しており、孔７１の上端は室７０に連通し、
孔７２の上端は穴６０に連通している。

バーナー６７の外周部の複数箇所は下方から装
着したボルト７５により環状フランジ７６の下面
にＯリング９０を介して固定されている。フラン
ジ７６は３重の管２ａ，３ａ，４ａの下端に固着
されており、内部には冷却水通路Ｗ３，Ｗ４とバ
ーナー６７内の冷却水チヤンバー７７をつなぐ通
路７９，８０を備えている。第７図の如くチヤン
バー７７は隣接するボルト７５の間に形成されて
おり、全体が環状に配列されている。なお第３図
の如く、Ｏリング９０はボルト７５やチヤンバー
７７よりも外周側に設けてある。又フランジ７６
の内周面と嵌合するバーナー６７部分にもＯリン
グ９１が設けてある。バーナー６７に設けたボル
ト７５の挿通孔の下部にはプラグ８１が装着され
ている。

作動を説明する。第１図においてパイプＬ，
Ｏ，Ｐへ供給されたオイル、酸素、粉体はノズル
部１３内の前記通路を通つてバーナー６７から噴
出し、粉体は火災と共に炉壁内面に溶射される。
又入口パイプWBから供給された冷却水は通路Ｗ
２，Ｗ４を通つてチヤンバー７７に流入し、チヤ
ンバー７７で反転して通路Ｗ３へ流入し、通路Ｗ
３からＷ１を通つて出口パイプWAへ排出され
る。このように冷却水は往路（バーナー６７側へ
の流れ）及び復路の両方においてランス１の周囲
全体に沿つて流れるので、ランス１全体は充分に
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冷却される。又通路Ｗ１，Ｗ２において冷却水は
仕切板１１，１２に沿つて螺旋状に流れるので、
ランス１は全周にわたつて均等に冷却される。

溶射作業中は中管３に比べて外管２の方が高温
になり、熱膨張量の差により外管２の方が中管３
よりも大きく伸長するが、その場合には外管後端
部２′に固定したグランドパツキン１７が中管３
のグランド１６上を摺動するので、伸長量の差に
よる応力や歪みが外管２や中管３に生じることは
ない。

又外管２とストツパー９も熱膨張量に差が生じ
るが、ストツパー９は切れ目１０を備え、個々の
ストツパー９は短いので、外管２とストツパー９
に大きい応力や歪みが生じることはない。

次にノズル部１３の交換作業を説明する。ノズ
ル部１３は一種の消耗品であるので定期的に交換
する必要があるが、該交換作業はシールリング４
１をずらせてボルト３３を外すと共に第３図のバ
ーナー６７の固定ボルト６８を外し、ノズル部１
３を前方へ外した後に、新たなノズル部１３を逆
の手順で装着することにより完了する。

又ランス１全体は後端部を先端にしてローラー
５，６間へ取り付けられるが、その場合、後端の
冷却水パイプWA，WBをフランジ１３，１４か
ら外すと共に、フランジ２３をサポート２６と共
に後方へ外し、この状態でランス１をローラー
５，６の間へ挿入する。

以上説明したように本発明によると、外管２、
中管３、内管４を備えた３重管の内管４内にユー
テイリテイパイプＬ，Ｏ，Ｐを通し、外管２と中
管３の間及び中管３と外管４の間に一端（チヤン
バー７７）において互に連通する冷却水往復通路
Ｗ１，Ｗ２を設け、両通路Ｗ１，Ｗ２の内、少な
くとも外管２と中管３の間の冷却水通路Ｗ１に仕
切板１１を設けて螺旋状通路を形成したので、前
述の如く冷却水によりランス１全体を充分かつ均
等に冷却することができる。

なお螺旋状仕切板１１，１２の内、内側の仕切
板１２を廃止することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部切欠き側面図、第２図は第１図の
−断面略図、第３図は第１図の拡大部分図、
第４図、第５図、第６図、第７図はそれぞれ第３
図の−、−、−、−断面部分図
である。 １……ランス、２……外管、３……中管、４…
…内管、１１，１２……仕切り、Ｌ，Ｏ，Ｐ……
ユーテイリテイパイプ、Ｗ１，Ｗ２……冷却水通
路。 〓〓〓〓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外管、中管、内管を備えた３重管の内管内に
   ユーテイリテイパイプを通し、外管と中管の間及
   び中管と内管の間に一端において互に連通する冷
   却水通路を設け、上記両冷却水通路の内、少なく
   とも外管と中管の間の冷却水通路に仕切りを設け
   て螺旋状通路を形成したことを特徴とする耐熱ラ
   ンスの冷却構造。