JPS6142076Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は溶解過熱帯を形成する炉壁の内面に
ライニングを施さず、外周面に水冷シヤワーを行
なう所謂ノーライニングキユポラにおいて、その
耐久性を向上せしめたキユポラの構造に関するも
のである。

イ 従来技術 鋳造用地金を溶解するキユポラは通常炉体の上
部から予熱帯及び溶解過熱帯、湯溜帯を構成し、
夫々の炉壁には耐火処理を施してあるが、他に予
熱帯や溶解過熱帯の炉壁に耐火処理を施しておら
ない所謂ノーライニングキユポラがある。これは
第１図に示す様に、適当な厚み（10〜20mmｔ）の
鉄板で作つた鉄皮１にて炉体の外壁を形成し、湯
溜帯４を拡径させると共に湯溜帯４の内壁に耐火
レンガ６，７及び粘土状の不定形耐火物８を装着
してある。そして溶解過熱帯３では鉄皮１にて炉
壁を形成し、その外周上端部にシヤワーヘツダー
９を設け、当該シヤワーヘツダー９と鉄皮１との
間から冷却水を壁面に沿つて流下させ、流水によ
り鉄皮１を冷却する水冷（符号１０で示した固
所）を外周で行なつている。１１は予熱帯２の上
部開口部に設けられた地金投入用ガイド、１２は
予熱帯２の上部側方に設けられた煙道、１３は溶
解過熱帯３の下部に設けられた熱風吹込み用羽口
である。また湯溜帯４の下部には取鍋へ湯を供給
する為の出湯口（図示せず）が設けられている。

操業時は、羽口１３から（250〜600℃）の熱風
を炉内に吹き込み、溶解過熱帯３内に投入されて
いるコークスを加熱してこの溶解過熱帯３内の雰
囲気温度を1700゜〜1800℃になし、同時にシヤワ
ーヘツダー９から冷却水を流下させて鉄皮１の外
周面を20゜〜60℃に冷却させる。この状態でガイ
ド１１から炉内へ地金を投入し、先ず予熱帯２で
地金を溶融点近くまで加熱し、続いて溶解過熱帯
３で完全に溶解させて湯溜帯４で溶湯を貯めてお
き、連続的に出湯口から湯を供給する。

ところで上記従来のキユポラは、溶解過熱帯３
の下部から湯溜帯４にかけて鉄皮１を直角に屈曲
させて水平面１４ａを形成し、当該水平面１４ａ
にて耐火物８を受けるようになしてある。しかし
操業中、溶解過熱帯３における鉄皮１は加熱され
ることによつて円周方向及び縦方向に膨張する
が、その垂直面１４ｂは主に縦方向に膨張し、水
平面１４ａは半径方向に膨張し、その膨張方向が
異なり両者１４ｂ，１４ａが交差する屈曲角部１
５にその応力が集中する為に当該角部１５で亀裂
を生じ、冷却水が漏れたりして危険性が高いとい
つた問題があつた。

そこで応力の集中を防止する為に第２図に示す
様に、溶解過熱帯３から湯溜帯４へ移行する部位
の角部１６をテーパ１７になして二個所で屈曲さ
せたものがある。これによれば応力集中が２個所
に分散される為に鉄皮１の亀劣の発生を防止でき
たが、新たな問題を生じた。即ち、鉄皮１の角部
をテーパ１７にすることにより溶解過熱帯３の下
部に空間を生じることになり、当該空間部を粘土
状の不定形の耐火物８にて充填させている。しか
し、この耐火物８は高温に加熱されることにより
ある程度硬化するが、機械的強度が低く、操業
時、熱膨張した鉄皮１と耐火物８が押付け合う
と、一部では平衡を保つがテーパ１７では両者
１，８間で滑りを生じ、耐火物８がせん断された
り、また耐火物８の熱風に晒される面積が広くな
る為に羽口１３から吹き込まれる熱風にて削り取
られたりして短時間で耐火物が無くなるといつた
問題があり、更に耐火物が除去されることにより
耐火レンガ６も損傷を受け、短期間で操業不可能
になるといつた問題があつた。

ロ 考案の目的 この考案は鉄皮の溶解過熱帯下部における屈曲
角部への歪応力の集中を防止し、且つ溶解過熱帯
に近接して装着される粘土状の耐火物の熱風に晒
される面積を小さくすると共に耐火物の受圧面積
を大きくして、鉄皮及び耐火物の破損を防止する
ことにより耐久性を向上させたキユポラを提供せ
んとするものである。

ハ 考案の構成 この考案は、炉壁を構成する鉄皮２０の溶解過
熱帯２２の下部を階段状に屈曲させて拡径した湯
溜帯２３を形成すると共に当該屈曲部２４の内側
角部２４ａを円弧状になし、前記湯溜帯２３の内
面及び円弧状角部２４ａに耐火レンガ２８，２９
及び粘土状の不定形耐火物３０を装填したもので
ある。

ニ 実施例 第３図及び第４図において、２０は炉壁を構成
する鉄皮で、予熱帯２１及び溶解過熱帯２２、湯
溜帯２３を一連に形成している。この鉄皮２０
は、溶解過熱帯２２の上部の予熱帯２１への移行
部を階段状に屈曲させて拡径し、且つ下部の湯溜
帯２３への移行部も階段状に屈曲させて拡径して
あり、当該下部屈曲部２４の上部垂直面２５と水
平面２６とが交差する内側の屈曲角部２４ａを円
弧状になしてある。２７は予熱帯２１の鉄皮２
０′の内面に装着された耐火レンガで、その内周
面は溶解過熱帯２２の鉄皮２０の内周面と面一に
なしてある。２８は湯溜帯２３の鉄皮２０″の内
面に装着した第１の耐火レンガ、例えば口一石レ
ンガ、２９は第１の耐火レンガ２８の内周面に装
着された第２の耐火レンガ、例えば黒鉛レンガで
ある。３０は鉄皮２０の水平面２６と第１の耐火
レンガ２８の上部内周面及び第２の耐火レンガ２
９の上面とで構成される空間部に充填された粘土
状の不定形耐火物で、耐熱性・耐食性に優れた筒
アルミナ、黒鉛質の耐火物、例えば日本坩堝株式
会社製のHAバツクス（商品名）を用いてある。
またこの不定形耐火物３０は鉄皮２０に形成され
た円弧状の屈曲角部２４ａにも装填して溶解過熱
帯２２の鉄皮２０から第２の耐火レンガ２９に至
るまでの間を面一になしている。３１は溶解過熱
帯２２の上部における鉄皮２０の外周面に設けら
れたシヤワーヘツダーで、樋状に形成され、その
内周端と鉄皮２０との間に僅かな隙間が形成さ
れ、このシヤワーヘツダー３１に供給された冷却
水が前記隙間から鉄皮２０の外周面に沿つて流下
し、水膜を形成して鉄皮２０を冷却する。

上記構成であれば、操業時、溶解過熱帯２２の
鉄皮２０は高温に加熱されて膨張を生じ、垂直面
２６と水平面と膨張方向の違いからその応力が下
部の屈曲角部２４ａに集中しようとするが、当該
角部２４ａは円弧状に形成されている為に前記応
力は垂直面２５と水平面とに効果的に分散されて
集中せず亀裂を生じない。また同時に鉄皮２０と
不定形耐火物３０とが膨張して互いに押付け合う
が、耐火物３０の上面の略全面を水平面２６で受
けており、両者間で滑りを生じず、しかも不定形
耐火物３０は熱風に晒される面積も小さくなつて
おり、この不定形耐火物３０は破壊されることが
ない。

ホ 考案の効果 この考案は熱的影響を最も受ける溶解過熱帯の
鉄皮の下部屈曲部の屈曲角部を円弧状になしたの
で、操業時に鉄皮が熱膨張し、これによつて歪み
を生じても歪応力が屈曲角部に集中せず、当該角
部で亀裂を生じないので、冷却水漏れ等の安全上
の問題点が解消される。また鉄皮の下部屈曲部の
下方に充填された不定形耐火物の垂直方向の受圧
面積が広く、且つ熱風との接触面積が狭くなつて
おり、不定形耐火物の破損が防止され、これに起
因する耐火レンガの損傷も防止されるので、耐久
性が大幅に向上し、長期間の連続操業が可能とな
る。更に屈曲部での冷却水の流れが良好となり、
冷却効果も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はノーライニングキユポラの一般例を示
す断面図、第２図は従来の改良型キユポラを示す
要部拡大断面図、第３図は本考案に係るキユポラ
を示す断面図、第４図は溶解過熱帯の下部の構造
を示す拡大断面図である。 ２０……鉄皮、２１……予熱帯、２２……溶解
過熱帯、２３……湯溜帯、２４……鉄皮の下部屈
曲部、２４ａ……屈曲角部、２６……水平面、２
７，２８，２９……耐火レンガ、３０……不定形
耐火物、３１……シヤワーヘツダー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶解過熱帯を形成した炉壁の内周面に耐火物を
   ライニングせず、外周面に水冷ジヤケツトを設け
   たキユポラにおいて、前記溶解過熱帯を形成する
   鉄皮の下部を階段状に屈曲させて拡径した湯溜帯
   を形成すると共に当該屈曲部の上部垂直面と水平
   面とが交差する屈曲角部を円弧状になし、前記湯
   溜帯の鉄皮の内面及び円弧状角部に耐火レンガ及
   び粘土状の不定形耐火物を装填させたことを特徴
   とするキユポラ。