JPS6345674Y2

JPS6345674Y2 -

Info

Publication number: JPS6345674Y2
Application number: JP1986071392U
Authority: JP
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1988-11-28
Also published as: JPS62181894U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、たとえばロツクウール製造用原料と
しての溶融スラグに副原料を投入する場合のよう
に、高温溶融物を加熱している加熱炉に炉内の気
密性を維持しながら副原料を投入する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

高炉スラグからロツクウールを製造する従来の
方法においては、高炉から出滓された高温の溶融
状スラグを冷却・凝固し、粉砕して一旦スラグ砕
石とした後、必要に応じて成分調整材として珪石
等の副原料をそのスラグ砕石に添加し、電気炉、
キユーポラ等の溶解炉で再溶解し、次いで製綿機
で溶融物を繊維化していた。このように一旦冷
却・凝固したスラグを再溶融してロツクウールを
製造するときには、スラグ砕石の再溶解に多大の
エネルギーを費やされることになる。

そこで、高炉で生成した高温の溶融スラグを電
気炉等の加熱炉に直接装入し、加熱炉内で成分調
整した後、製綿機に供給する方法が、特開昭59−
189284号公報、特開昭60−134185号公報等で提案
されている。この方法によるとき、加熱炉に投入
されるスラグが高温の溶融状態にあるため、加熱
炉ではそのスラグを僅かに加熱するだけで良い。
すなわち、加熱炉で消費されるエネルギーは、実
質的にこのスラグの成分調整材として添加される
珪石等の副原料を溶解させるだけのエネルギーで
済む。したがつて、この方法は、従来の製造方法
に比較して投入エネルギーを極めて少なくするこ
とができる有利性をもつている。

この溶融スラグ加熱炉は、スラグによる侵食に
対して優れた抵抗性を示す黒鉛質の耐火材で内張
りされている。ところが、この黒鉛質の耐火物は
酸化しやすい。この酸化を防止し、所期の優れた
性質を発揮させるためには、加熱炉に大気が侵入
しないようにすることが必要である。このため、
加熱炉は、大気圧より若干高い炉内圧で操業され
る。

このような正圧操業されている加熱炉に珪石等
の副原料を装入するとき、逆に炉内のガスが大気
に逸散し、環境汚染の問題を生じる恐れがある。
そこで、加熱炉の気密性を維持しながら、副原料
の装入を可能とするような設計が必要となる。ま
た、副原料の装入により炉内の溶融スラグが温度
低下を起こしやすく、炉の操業条件が不安定にな
る。そこで、副原料の装入によつても加熱炉の炉
内温度が低下しないような手段が必要となる。

この問題に対し、特開昭60−71891号に示した
発明では、副原料の乾燥・予熱器及び定量供給器
と溶融スラグ加熱炉とを供給導管を介して密に連
接する手段を採用している。これにより、副原料
が予熱された状態で加熱炉に装入されるので、加
熱炉内における温度変化が緩和される。また、乾
燥・予熱器と加熱炉との間が気密状態で接続され
ているので、加熱炉内への大気の侵入及び炉内ガ
スの逸散が防止される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

乾燥・予熱器から加熱炉までの搬送経路を気密
に維持して、副原料を加熱炉に装入することによ
り、所定の効果が得られる。しかし、加熱炉に装
入される珪石等の副原料は、粉状で取り扱われる
ものである。

そのため、加熱炉の傾動角度が大きくなるに従
い、供給導管が長くなる。そして、加熱炉を直立
させたときには、供給導管に曲折箇所が生じる。
このような供給導管を閉塞させることなく、副原
料を重力降下により電気炉まで搬送するには、供
給導管の傾斜角を安息角以上に維持する必要があ
る。

この曲折箇所が生じることを防ぐ手段として、
供給導管にスイベルジヨイントを設けることや供
給導管自体を可撓性の材料で折曲可能にすること
が考えられる。しかし、このような手段によると
きも、供給導管の内部に凹凸が生じることを避け
られず、依然として粉状の副原料が供給導管内に
詰ることを完全には防止できない。また、この凹
凸は供給導管の摩耗を促進させる原因ともなるの
で、長期間にわたる安定した副原料の搬送を期し
難い。

また、溶融スラグを加熱するのに使用される電
気炉等の加熱炉は、前述したように黒鉛質の耐火
物で内張りされており、加熱手段として黒鉛質の
電極を配置することもある。この炉内に空気が侵
入することは、不活性ガスを炉内に吹き込むこと
により防止できる。しかし、特開昭60−71891号
に示す密に連接された供給導管を介して副原料を
供給する方式の場合、乾燥予熱器側からの副原料
に乾燥炉ガスが随伴され、副原料と共に加熱炉の
内部に持ち込まれることを避けることができな
い。

更には、特開昭60−71891号で示した供給導管
にあつては、その供給導管内で詰まりが発生した
場合に、詰まり箇所を発見することが困難であ
る。また、その詰まり箇所が判つたとしても、詰
まりを取り除くことが困難である。

このような問題は、溶融スラグに粉状珪石を投
入する場合に特有の問題ではなく、たとえば鉄、
銅、アルミ等の金属材料やその他の材料を溶解し
て、副原料の添加により成分調整を行うときにも
生じる問題である。

本考案は、このような副原料を装入する際にお
ける問題を解消すべく案出されたものであり、気
密性を維持し且つ詰まりが発生しない供給導管を
備えた副原料装入装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本考案の副原料装入装置は、その目的を達成す
るために、主原料を溶融状態で処理する傾動式で
密閉型の加熱炉の内部に副原料を装入する装置に
おいて、副原料を定量供給器から加熱炉に供給す
る供給導管５ａ，５ｂを分割して設け、該供給導
管５ａ，５ｂに対して同心円状に設けた外筒２１
の先端部に供給導管５ｂとの間のシール筒３０を
備えると共に、後端部に供給導管５ａとの間のシ
ール装置３１を備え、且つ外筒２１の先端部の径
を供給導管５ｂの上端部の径よりも小さく形成
し、該外筒２１を伸縮自在に形成して着脱自在と
し、更に供給導管５ｂに投入シール弁２５を設け
ると共に、該投入シール弁２５の反加熱炉側に不
活性ガス吹込み口を設けたことを特徴とする。

このように供給導管を分割型にし、供給導管に
対して同心円状に設けた外筒を軸心方向に伸縮自
在にすることによつて、定量供給器と加熱炉との
間の接続を確実に行うことができる。また、その
供給導管の先端外周にシール構造を備えたシール
筒が設けられ、且つ外筒の先端部の径を供給導管
の上端部の径よりも小さく形成しているので、供
給導管及び外筒を流れ落ちる副原料が先端シール
構造部に直接接触しないので、確実なシールが保
持でき、大気の侵入又は炉内ガスの逸散もない。

ここで、前記の加熱炉側供給導管に投入シール
弁を設け、前記投入シール弁の上流側にある加熱
炉側供給導管に不活性ガス吹込口を設けることが
できる。これにより、定量供給器側供給導管を加
熱炉側供給導管に接続したとき、供給導管及び定
量供給器に不活性ガスを一定時間吹き込むことが
できる。その結果、空気等の酸化性ガスが副原料
に随伴されて加熱炉に送り込まれることを防止で
きる。

〔実施例〕

以下、添付図面に示した実施例により、本考案
の特徴を具体的に説明する。

第１図は、本考案を副原料として粉状珪石を溶
融スラグに装入することに適用した例における副
原料装入装置の全体を示す。そして、第２図は、
副原料の搬送経路と共に供給導管の連接部の構造
を示している。また、第３図は第１図のＡ−Ａ側
面図であり、第４図は第１図のＢ−Ｂ平面図であ
る。

本例においては、溶融スラグ加熱炉として密閉
型の電気炉１を使用している。該電気炉１の上部
には、副原料装入装置を設置するための架台２が
組まれ、この架台２に副原料装入装置の主要部で
ある乾燥予熱器３及び定量供給器４がそれぞれ設
置されている。この定量供給器４としては、たと
えばサージホツパが使用される。そして、該定量
供給器４を、供給導管５によつて電気炉１に連接
している。

また、乾燥予熱器３の上部に開設された副原料
投入口６にはスクリユーコンベア７の一端が近接
配置されている。副原料としての粉状珪石（約１
〜５mm粒径）は、貯蔵ホツパ８からバケツトコン
ベア９を経て副原料供給ホツパー１０に持ち上げ
られる。該副原料供給ホツパー１０の下部に前記
スクリユーコンベア７が配置されているので、副
原料供給ホツパー１０を落下した粉状珪石は、ス
クリユーコンベア７上を移動して、副原料投入口
６から乾燥予熱器３に供給される。

乾燥予熱器３内に投入された粉状珪石は、乾燥
予熱器３の下部に接続されている熱風発生炉１１
から吹き込まれる約400〜450℃の熱ガスと向流接
触する。これにより、粉状珪石と熱ガスとの間で
熱交換が行われ、粉状珪石は乾燥されると同時に
約350℃付近まで予熱される。この乾燥予熱器３
内の処理によつて、粉状珪石に付着している水分
が除去される。

本例における乾燥予熱器３としては、たとえば
多段流動層タイプのものが用いられる。そして、
該乾燥予熱器３への粉状珪石の投入量は、スクリ
ユーコンベア７の回転数を変えることによつて調
整することができる。

乾燥予熱器３内で粉状珪石と熱交換した後の排
ガスは、微粉状の粉状珪石を含んだままで、乾燥
予熱器３に接続されている集塵機１２に送り込ま
れる。そして、排ガスに浮遊する微粉状の粉状珪
石が該集塵機１２により除去された後、排ガスは
大気に放出される。他方、集塵機１２で排ガスか
ら分離・捕集された微粉状の粉状珪石は、集塵機
１２の下部に設けられているロータリー弁１３を
介して定量供給器４に送られ、そこに貯留され
る。

このようにして、乾燥予熱器３で約350℃に予
熱された粉状珪石は、乾燥予熱器３の内部に配置
されている下段流動層整流板１４（第２図ａ参
照）の上に設けられている溢流管１５を経て定量
供給器４に供給される。

定量供給器４内にある予熱された粉状珪石の貯
溜量は、集塵機１２からロータリー弁１３を介し
て定量供給器４内に送り込まれる排ガス中の微粉
状珪石も含めて、定量供給器４に取付けられたロ
ードセル１６によつて測定される。

該貯留量が所定値を越えると、ロードセル１６
からの信号によつて上カツトゲート弁１７を閉
じ、同時に乾燥予熱器３へ送られる熱ガスの送風
量を低減する。これにより、乾燥予熱器３内部の
流動化が弱まり、予熱された粉状珪石が溢流管１
５に殆ど送られなくなる。同時に、スクリユーコ
ンベア７の回転が停止されるので、乾燥予熱器３
への粉状珪石の投入が停止する。その結果、集塵
機１２から送り込まれる微粉状の珪石も殆どなく
なり、乾燥予熱器３から排出されてきた少量の粉
状珪石及び集塵機１２から送られてきた微粉状の
珪石は、上カツトゲート弁１７の上流側にある溢
流管１５の内部に貯溜される。

このようにして、定量供給器４内に所定量の予
熱された粉状珪石を貯留する。そして、タイムス
ケジユールに合わせて定量供給器４の下部に設け
られている下カツトゲート弁１８が開かれる。こ
の下カツトゲート弁１８の開放により、粉状珪石
は、定量供給器４から振動フイーダ１９及び供給
導管５ａ，５ｂを経て電気炉１内に送り込まれ
る。

この電気炉１内への予熱された粉状珪石の装入
量及び装入タイミングは、電気炉１上に装備され
ているスラグ装入装（図示せず）を介して鍋（図
示せず）から電気炉１に装入される主原料として
の溶融スラグの装入量及び装入時期に合わせて調
整されている。このため、供給導管５ａは、装入
信号に応じて退避位置５a₁から電気炉１の直立位
置にある供給導管５ｂに合致する位置まで、旋回
装置２０によつて旋回される。

供給導管５ａの旋回が完了すると、供給導管５
ａに併設されている外筒２１がエアシリンダ２２
によつて押し出される。この外筒２１は、ローラ
２８の転動により供給導管５ｂに向けて前進す
る。そして、第２図ｂの一点鎖線で示すように、
供給導管５ａの先端が供給導管５ｂの入口部に嵌
合、接続される。このとき、供給導管５ａ及び５
ｂの間にパツキン２９が介在されているので、そ
の接続部の気密性が保たれる。

次に、下カツトゲート弁１８を開くと共に、パ
ージガス放散弁２３を開き、続いて不活性ガスパ
ージ弁２４が一定時間開く。これにより、供給導
管５ａ，５ｂ、振動フイーダ１９及び定量供給器
４内が不活性ガスによつてパージされる。すなわ
ち、粉状珪石に随伴された酸素を含有する熱ガス
の雰囲気は、不活性ガスで置換され、パージガス
放散弁２３から集塵機１２に排出される。

一定時間の不活性ガスパージが完了すると、不
活性ガスパージ弁２４及びパージガス放散弁２３
を閉じる。次いで、供給導管５ｂに接合されてい
る投入シール弁２５を開き、電気炉１に粉状珪石
を投入することが可能な状態となる。

この状態の下で振動フイーダ１９の作動を開始
することにより、定量供給器４から排出された粉
状珪石が、気密性を維持したままでシール筒３０
先端のシール部に接触しない状態で、供給導管５
ａ，５ｂを経て電気炉１に投入される。このと
き、振動フイーダ１９の作動を制御することによ
り、電気炉１への粉状珪石の供給量を調節するこ
とができる。この投入に伴つて、定量供給器４の
重量は徐々に軽くなる。その重量変化はロードセ
ル１６の秤量値の変化として検出される。該秤量
値が所定値に達するとき、下カツトゲート弁１８
が閉じられる。しかし、振動フイーダ１９の作動
は更に一定時間継続される。これにより、振動フ
イーダ１９内の粉状珪石が残らず排出されること
になる。この排出が完了したとき、振動フイーダ
１９の運転を停止し、投入シール弁２５を閉じ
る。そしてエアシリンダ２２の駆動により供給導
管５ｂから外筒２１を分離し、旋回装置２０によ
り供給導管５ａを退避位置５a₁に移動させる。

本例における電気炉１は、第１図に仮想線で示
すように、シリンダ機構（図示せず）の伸縮作動
によつて炉全体が傾動できる構造をもつ。そし
て、粉状珪石の添加によつて成分調整された溶融
スラグは、電気炉１の側壁に設けられた排出口２
６から連続的に製綿機２７内に定量供給される。

また、電気炉１の動きから独立させて、乾燥予
熱器３及び定量供給器４を架台２上に固定配置し
ているので、副原料装入装置を配置するに際して
の困難性及び乾燥予熱機能や秤量機能に与える影
響等を完全に避けることができる。

以上に説明した実施例では、乾燥予熱器３、定
量供給器４及び供給導管５ａ，５ｂを電気炉１の
上方でほぼ垂直な方向に連接配置することによ
り、重力による降下作用を利用している。しか
し、このような配置に拘束されることなく、粉状
珪石の移送手段に動力を使用することができる場
合等においては、工場内の既存設備の配置形態等
に応じて種々の配置構成を採用することが可能で
ある。

また、上記の実施例においては、副原料として
の粉状珪石を傾動可能な電気炉内に装入する手段
について説明した。しかし、副原料としては粉状
珪石に限らず、たとえば石灰、蛍石、コークス粉
などの類似の原料を使用する場合にも、本例の副
原料装入装置を適用することができるのは勿論で
ある。

一方、副原料を受け入れる炉として周期的に傾
動する密閉式の電気炉を例にとつて説明した。し
かし、このような電気炉に限ることなく、たとえ
ば溶融鉄、溶融銅、溶融アルミニウム等を処理す
る場合のように、類似の条件下で稼動されるその
他の加熱炉に対しても適用できることは勿論であ
る。

更に、予熱乾燥器３及び定量供給器４について
も、以上に説明した実施例に限定されるものでは
なく、これら機能を代替し得るものであれば適用
できることは勿論である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の副原料装入装置
においては、副原料供給導管を分割型とし、副原
料が気密性を維持したシール筒先端のシール部に
接触しない状態で、気密性を維持してそれぞれの
分割導管を接続するものであるから、炉内の気密
性及び保温性を保持しながら、高温溶融物及び高
温ガスを保有する加熱炉内に副原料を定量的に装
入することが可能となる。そのため、加熱炉にお
ける消費エネルギーの節減が図られ、しかも溶融
物の成分調整を比較的簡易な手段により行うこと
が可能となる。また、分割導管を接続する際に、
副原料供給導管及び定量供給器に不活性ガスを一
定時間吹き込むとき、副原料に随伴される空気等
の酸化性ガスが加熱炉内に持ち込まれることがな
くなる。このようにして、本考案によるとき、加
熱炉を安定した条件の下で操業することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例における副原料装入装置
の全体図を示し、第２図は全体のフローと共に供
給導管の連接部の構造を示す。また、第３図は第
１図のＡ−Ａ側面図であり、第４図は第１図のＢ
−Ｂ平面図である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

主原料を溶融状態で処理する傾動式で密閉型の
加熱炉の内部に副原料を装入する装置において、
副原料を定量供給器から加熱炉に供給する供給導
管５ａ，５ｂを分割して設け、該供給導管５ａ，
５ｂに対して同心円状に設けた外筒２１の先端部
に供給導管５ｂとの間のシール筒３０を備えると
共に、後端部に供給導管５ａとの間のシール装置
３１を備え、且つ外筒２１の先端部の径を供給導
管５ｂの上端部の径よりも小さく形成し、該外筒
２１を伸縮自在に形成して着脱自在とし、更に供
給導管５ｂに投入シール弁２５を設けると共に、
該投入シール弁２５の反加熱炉側に不活性ガス吹
込み口を設けたことを特徴とする加熱炉への副原
料装入装置。