TWI637139B - 熔融爐 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種熔融爐,包括:爐殼體;爐殼體移動機構,支撐該爐殼體,以便可在一安裝面上移動;管件或佈線,具有一端固定至該爐殼體,且至少部分地具有一可撓性部分;以及,撐架,包括用以支撐該管件或該佈線之中段部分的支撐部、及連結至該支撐部且以與該爐殼體之運動同步方式在該安裝面上移動該支撐部的撐架移動部,其中,該撐架係安裝在該安裝面上,以便可相對於該爐殼體上下移動。
Description
本發明係有關於一種熔融爐,特別是,有關於一種熔化金屬而同時移動爐殼體的熔融爐。
在作為一種用以熔化金屬材料之熔融爐的熔爐中,在容納金屬材料之爐殼體的內部空間內形成所謂的熱點及冷點。熱點位置靠近於諸電極,且金屬材料在該熱點位置處可被熔化。冷點位置遠離於諸電極,且金屬材料在該冷點位置處不易被熔化。在冷點中,產生需花很長一段時間來熔化金屬材料之問題,因此,金屬材料之熔化在整體上均勻地持續進行。為了解決此問題,專利文獻1提出一種使爐殼體以朝上下方向延伸之軸線為中心相對於電極旋轉移位之製程,藉此,在冷點與熱點之間作交換。在這樣的電弧爐中,在不須像在一豎爐(shaft furnace)中一般於額外的水冷部分等處消耗掉用於泵之功率下,及在不須額外地供應用於廢氣之成分適當處理的燃燒器燃燒能量等等下,可藉由使爐殼體旋轉移位,去除在熔爐內之熱不均勻性,且可減少浪費的功率消耗量。專利文獻2揭露一種可實施爐殼體之這樣的旋轉移位及用於澆注之爐殼體的傾置之電弧爐的具體配置。
專利文獻1:JP-A-2014-40965
專利文獻2:JP-A-2015-48976
將許多像水冷板(water-cooled panel)及燃燒器的附屬設施安裝至電弧爐之爐殼體,以及,經由管件供應在這些設施中所使用之冷卻水、空氣、氣體等。這些管件之每一者的一端固定至爐殼體。在專利文獻1及2所揭露之狀態中旋轉移位爐殼體之整體的情況下,必須使用諸多管件,此等管件之每一者係由像可撓軟管等之類的可撓性材料所形成,且具有能跟隨爐殼體之整個旋轉區域的足夠長度。然而,其負荷可能因該等管件之每一者的本身重量,及亦因爐殼體之旋轉所伴隨的每一管件之中段部分的變形等,而被施加至每一管件之各別部分。結果,可能損壞該等管件之每一者本身、或連結至每一管件之兩端的連結構件,以及,此損壞可能造成在諸管件內流動之流體的洩漏。再者,用以供應在爐殼體上所設置之諸多附屬設施的驅動所用之電力的電氣佈線、及用以傳送對該等附屬設施之控制的信號之電氣佈線,可能發生相似問題。
因此,本發明之目的在於提供一種熔融爐,其具有被可移動的爐殼體,且可防止被安裝至爐殼體之管件及佈線受到爐殼體之運動所伴隨而來的損壞。
為了解決上述問題,本發明提供一種熔融爐,包括:爐殼體;爐殼體移動機構,其支撐該爐殼體,以便可在一安裝面上移動;管件或佈線,具有一端固定至該爐殼體,且至少部分地具有一可撓性部分;以及撐架,包括用以支撐該管件或該佈線之中段部分的支撐部、及
連結至該支撐部且隨著該爐殼體之運動而在該安裝面上移動該支撐部的撐架移動部,其中,該撐架係安裝在該安裝面上,以便可朝上下方向相對於該爐殼體移動。
在此,較佳的是,撐架移動部包括有在安裝面上移動的輪子,以及,支撐部係藉由用以將爐殼體移動機構所引起之爐殼體的運動傳送至輪子的連結單元,而連結至爐殼體,以便可向上及向下移動。在此情況下,連結單元較佳地具有插塞結構,其係將撐架連結至爐殼體,以便使撐架可在一個包含上下方向的平面內旋轉。再者,此熔融爐較佳地進一步包括有軌道,其係安裝成用以導引輪子之運動。
撐架移動部較佳地係設置在支撐部之中段部分。
此熔融爐較佳地進一步包括有絕緣體,其係安裝在支撐部與爐殼體間之部分、支撐部與撐架移動部間之部分、及爐殼體與爐殼體移動機構間之部分中之至少一者中。在此情況下,爐殼體、爐殼體移動機構及支撐部較佳地係獨立地接地。
安裝面較佳地可在支撐爐殼體及撐架之狀態下傾斜。
此熔融爐較佳地進一步包括有鎖定機構,其係位在爐殼體移動機構及撐架中之至少一者中,而該鎖定機構係抑制爐殼體及撐架在安裝面上運動。
在本發明之熔融爐中,藉由撐架支撐管件或佈線之中段部分,以及,撐架係以與爐殼體之運動同步方式移動。因此,當爐殼體移動時,管件或佈線在撐架支撐其中段部分之狀態下係與爐殼體一起移動。結果,管件或佈線之本身重量的負荷、及因爐殼體之運動所伴隨而來的負荷,不易被施加至其管件或佈線。因此,可
防止管件或佈線因這些負荷而受損。再者,因為撐架可相對於爐殼體向上及向下移動,所以,即使在撐架在安裝面上移動之軌跡上具有不平整性,仍可抑制在撐架以與爐殼體之運動同步方式移動時撐架之上下振動。因此,可防止管件或佈線因撐架之運動所伴隨而來的撐架之上下振動而受損。
在此,在撐架移動部包括有在安裝面上移動之輪子且支撐部係藉由用以將爐殼體移動機構所引起之爐殼體的移動至傳送輪子之連結單元連結至該爐殼體,以便可向上及向下移動的情況下,可用簡單配置使撐架以與爐殼體之運動同步方式移動。
在連結單元具有插塞結構將撐架連結至爐殼體,以便使撐架可在一個包含上下方向之平面內旋轉的情況下,撐架可用簡單配置而在可向上及向下移動之狀態下連結至爐殼體。
在安裝面具有用以導引輪子之運動的軌道之情況下,可採用與爐殼體之運動同步方式平穩地移動撐架。
在撐架移動部係設置在支撐部之中段部分的情況下,撐架可穩定地支撐管件或佈線,因此,可高度地防止管件或佈線被施加負荷。
此熔融爐進一步包括:電極,設置在爐殼體中;以及,絕緣構件,設置在支撐部與爐殼體間之部分、支撐部與撐架移動部間之部分、及爐殼體與爐殼體移動機構間之部分中之至少一者中,在此情況下,可提供下面效果。亦即,甚至當因電流流入諸電極而造成電流流入爐殼體時,仍可防止流入爐殼體之電流因流入各別部分而負面地影響撐架之支撐部、撐架移動部及爐殼體移動機構。
在爐殼體、爐殼體移動機構及支撐部係獨立地接地之
情況下,這樣的現象可高度地防止以下情況發生:當電流流入爐殼體時,此電流流入上述各別部分且負面地影響它們。
在安裝面在支撐爐殼體及撐架之狀態下係可傾斜的情況下,在使該安裝面傾斜時,即使從管件或佈線(其一端係固定的)施加大的旋轉力矩至爐殼體,因為用與爐殼體一起傾斜的撐架支撐住管件或佈線,所以,仍可減少對爐殼體所施加之旋轉力矩。
在爐殼體移動機構及撐架中之至少一者上設置有抑制爐殼體及撐架在安裝面上運動之鎖定機構的情況下,可將爐殼體穩定地保持在安裝面上,同時不移動爐殼體。特別地,於安裝面在支撐爐殼體及撐架之狀態中係可傾斜的情況下,可藉由以鎖定機構使爐殼體處於一移動抑制狀態,穩定地實施傾置操作。
1‧‧‧電弧爐
10‧‧‧爐殼體
11‧‧‧流出口
12‧‧‧爐渣門
20‧‧‧爐頂
25‧‧‧電極
30‧‧‧撐架
31‧‧‧支撐部
32‧‧‧輪子
33‧‧‧輪子連接部
40‧‧‧管件
41‧‧‧(管件)固定端
42‧‧‧(管件)可動端
50‧‧‧爐殼體移動機構
51‧‧‧支撐框架
51a‧‧‧(支撐框架)內周邊
52‧‧‧軸承構件
53‧‧‧齒輪箱
54‧‧‧第一齒輪
55‧‧‧第二齒輪
56‧‧‧鎖定機構
56a‧‧‧插塞構件
56b‧‧‧驅動缸筒
60‧‧‧連結單元
61‧‧‧爐殼體側連結構件
62‧‧‧撐架側連結構件
62a‧‧‧連結樑
63‧‧‧連結軸
71‧‧‧(連結單元)絕緣板
72‧‧‧(輪子部)絕緣板
73‧‧‧(爐殼體部)絕緣板
80‧‧‧傾置機構
81‧‧‧(支撐座側)齒輪
82‧‧‧(平台側)齒輪
83‧‧‧缸筒
90‧‧‧平台;安裝面
91‧‧‧(槽形)軌道
95‧‧‧支撐座
E1‧‧‧接地連接埠
E2‧‧‧接地連接埠
E3‧‧‧接地連接埠
F‧‧‧地板表面
T‧‧‧方向
圖1係描述本發明之具體例的電弧爐之頂視圖。
圖2係描述圖1之電弧爐之側視圖。
圖3係描述圖1之電弧爐的撐架之側視圖。
圖4係描述在圖1之電弧爐的撐架與爐殼體間之連結單元的側視圖。
圖5係示意性地描述在圖1之電弧爐的爐殼體移動機構中之支撐框架之頂視圖。
圖6A及6B係描述使圖1之電弧爐在爐渣排放側上傾置之狀態的示意圖;圖6A係側視圖;以及,圖6B係沿著連接流出口及爐渣門之方向的剖面圖。
圖7係描述圖1之電弧爐的修改具體例之頂視圖。
將根據該等圖式來說明本發明之具體例之作為鼓風爐(blast furnace)之實例的電弧爐。
電弧爐之配置:
圖1至圖3描述本發明之具體例的電弧爐1。電弧爐1係安裝在平台(安裝面)90上。由固定在地板表面F上之支撐座95來支撐平台90。電弧爐1具有相似於專利文獻1所述之電弧爐的配置作為主體部,且包括爐殼體10、爐頂20及複數個電極25。再者,在安裝有電弧爐1之共同的平台90上安裝有撐架30。電弧爐1進一步包括管件40及爐殼體移動機構50。
爐殼體10係形成為一個在其頂部具有開口之圓筒底容器。爐頂20係一個能被爐頂移動機構(末顯示)所驅動來關閉爐殼體10之開口的構件。特別地,爐頂20在爐殼體10上方實施上/下運動及旋轉運動,藉此,在關閉爐殼體10之開口的狀態與打開該開口之狀態之間移動。再者,三個電極25在未接觸爐殼體10及爐頂20之情況下,穿過爐頂20,且到達爐殼體10內之空間。三個電極25係排列成以爐殼體10之中心軸為中心構成等邊三角形之頂點。當像碎鐵材料之類的金屬材料容納於爐殼體10中並以諸如三相交流電之類的電流供應該三個電極25來實施放電時,可熔化其金屬材料。電弧爐1係配置成偏心爐底流出(EBT)類型之電弧爐,因此,電弧爐1在爐殼體10之側壁之各別的相對立位置處,具有用以流出熔鋼的流出口11及用以排放作為熔渣之爐渣的爐渣門12(在圖2中被省略)。
平台90係經由爐殼體移動機構50而支撐爐殼體10。可使用相似於專利文獻2所述者作為其爐殼體移動機構50。簡要說明爐殼體移動機構50之配置。以軸承構件52支撐環形的支撐框架51,此支撐框架51係具有沿著圖5所示之其內周邊51a所形成的齒輪構件。爐殼體10係固定至支撐框架51。
在支撐框架51內側之兩個相對立部分上設置有齒輪箱53及53。在該等齒輪箱53之每一者內容納兩個齒輪(第一齒輪54及第二齒輪55)。第一齒輪54可在一個平行於平台90之平面的平面內旋轉,以及,其轉軸係連接至一馬達。第二齒輪55亦排列成可在一個平行於平台90之平面的平面內旋轉,以及,第二齒輪係與對應的第一齒輪54相嚙合,且亦與在支撐框架51之內周邊51a上所設置的齒輪構件相嚙合。當藉由馬達旋轉第一齒輪54時,經由第二齒輪55,使支撐框架51以其中心軸為中心旋轉。因此,被固定在支撐框架51上之爐殼體10以其朝上下方向延伸之中心軸為中心旋轉。在爐殼體10旋轉時,沿著平台90之平面的諸電極25之各別的位置沒有改變。因此,爐殼體10與諸電極25間之相對排列係依據爐殼體10之旋轉而改變。
再者,在支撐框架51之內側,在該等齒輪箱53、53沿著支撐框架51之內周邊排列的諸位置之間的中間處,設置有鎖定機構56。鎖定機構56包括設置成面對支撐框架51之內周邊51a的插塞構件56a、及可沿著支撐框架51之徑向向內及向外移動該插塞構件56a的驅動缸筒56b。支撐框架51具有鞘型構件(sheath member)(未顯示)。在爐殼體10之旋轉位置(亦即,支撐框架51之旋轉位置)處於原始位置之狀態下,鎖定機構56之插塞構件56a可
進入該鞘型構件且被其所保持。支撐框架51之原始位置表示爐殼體之旋轉位置,在該旋轉位置處,可藉由使用稍後所述的傾置機構80使爐殼體10與平台90一起傾斜,而且,可實施熔化金屬從流出口11之流出、及爐渣從爐渣門12之排放。在支撐框架51旋轉爐殼體10期間,使鎖定機構56之插塞構件56a從支撐框架51向內縮回,以便不會防礙支撐框架51之旋轉。相較下,在其原始位置停止支撐框架51期間,驅動缸筒56b向外移動插塞構件56a至支撐框架51側,藉以使插塞構件56a進入在支撐框架51上所設置之鞘型構件且被其所保持。結果,可抑制支撐框架51之旋轉。
如圖1至圖3所示,爐殼體10具有各種管件40(在諸圖式中有兩個管件)。在管件40中,作為其一端的固定端41係固定至平台90、或一個固定至安裝有平台90的地板F的設備,例如,建築物之壁部。在該等圖式中,諸管件40之每一者之固定端41係固定至建築物的壁部。作為該等管件40之每一者之另一端的可動端42係固定至爐殼體10。諸管件40之每一者至少部分地由諸如可撓軟管等之類的可撓性材料所形成,且允許像水、氣體或空氣之類的各種流體通過其內側之中空部分。該等管件40之每一者之可撓性部分具有足夠之長度,以致於,該等管件40可在被以下所述之撐架30支撐的狀態下跟隨由爐殼體移動機構50所引起的爐殼體10之旋轉。此種管件4係用以供應流體至被安裝至爐殼體10的各種附屬設施,以及,該等管件之實例包括:用以使水在用來冷卻爐殼體10之水冷板內循環流動之管件或用以供應燃料氣體至用來協助在該爐殼體10內之金屬材料的熔化之燃燒器的管件。
平台90具有相鄰於爐殼體10的撐架30。撐架30包
括支撐部31、及充當作撐架移動部的輪子32。撐架30具有框架結構,其中,複數個長金屬構件交叉排列,以便朝一個大致平行於平台90之平面的方向、及朝一個大致垂直於平台90之平面的方向延伸。支撐部31經由輪子連接部33連接至輪子32。輪子連接部33及輪子32係沿著連接撐架30與爐殼體10之方向,設置在支撐部31之中心附近。以每一管件越過諸交叉的金屬構件之方式,將該等管件40之每一者的中段部分放置在支撐部31上。為了避免撐架30之振動被傳送至諸管件40,該等管件40並未固定至撐架30,而只是放置在構成支撐部31的該等金屬構件上。當輪子32旋轉時,撐架30可在支撐部31支撐該等管件40之中段部分的狀態下移動。在本具體例中,撐架30係沿著爐殼體10之外圓周配置在流出口11與爐渣門12間之幾乎中心位置,以便不會妨礙熔化金屬之流出及爐渣之排放。
在撐架30與爐殼體10之間設置有用以連結撐架30至爐殼體10的連結單元60。連結單元60藉由一插塞結構連結撐架30至爐殼體10。特別地,如圖4所示,連結單元60包括:固定至爐殼體10之爐殼體側連結構件61、固定至撐架30之撐架側連結構件62、及連結於爐殼體側連結構件61與撐架側連結構件62間之連結軸63。爐殼體側連結構件61及撐架側連結構件62之每一者主要是由一個大致平板的部件所構成,以及,在使該等平板部件大致垂直地豎立之狀態下,藉由螺絲連接而分別固定至爐殼體10及撐架30。爐殼體側連結構件61係設置成從爐殼體10之外壁的外側向上突出。撐架側連結構件62係設置成從面向爐殼體10的撐架30之支撐部31之一端部朝爐殼體10突出。亦即,爐殼體側連結構件61
及撐架側連結構件62大致彼此正交地突出。爐殼體側連結構件61及撐架側連結構件62之平板部件在靠近其前端之各別部分處,大致平行地彼此重疊。諸平板部件之各別的重疊部分具有重疊的通孔(未顯示)。將桿狀的連結軸63不可拆缷地插入,以便穿過在爐殼體側連結構件61中所設置之通孔、及在撐架側連結構件62中所設置之通孔。連結軸63並未固定至爐殼體側連結構件61及撐架側連結構件62中之至少一者,藉此能以它的軸為中心旋轉。換句話說,撐架30(包括撐架側連結構件62)係在經由連結軸63而與爐殼體10(包括爐殼體側連結構件61)連結之狀態下,配置成可在一垂直面範圍內旋轉。因此,撐架30係相對於爐殼體10可向上及向下移動。
如圖1至圖3所示,平台90具有槽形軌道91,而輪子32係可不脫軌以沿著該槽形軌道91移動,以及,輪子32在軌道91內接觸於平台90。因為撐架30係經由上述的連結單元60連結至爐殼體10,所以,當藉由爐殼體移動機構50旋轉爐殼體10時,經由連結單元60,朝爐殼體10之圓周方向施加力量至撐架30,以及,撐架30係以與爐殼體10之旋轉同步方式移動,以便跟隨爐殼體10之運動。當爐殼體10以此方式移動時,軌道91在對應於輪子32所經過之軌跡之位置處,大致構成弧形。
可以在安裝有爐殼體10及撐架30的平台90處設置傾置機構80。傾置機構80使爐殼體10及撐架30朝一預定方向傾斜,以便有助於從爐殼體10出鋼(使熔鋼流出)及排放爐渣。在此情況下,雖然諸管件40之固定端41與平台90間之相對排列依據平台90之傾斜運動而變動,但是,此變動可被該等管件40之彈性所吸收。
可使用相似於專利文獻2所揭露者作為該傾置機構80之具體配置。在此,將簡單說明其配置。如圖2、圖6A及圖6B所示,傾置機構80包括:設置在支撐座95之齒輪(支撐座側齒輪)81、及與支撐座95側之齒輪81相嚙合的齒輪(平台側齒輪)82。齒輪82係設置在平台90之底部,而該底部係沿著在原始位置中連接流出口11與爐渣門12之方向形成有一凸曲面。缸筒83在齒輪82之一端之外側位置處可旋轉地連接至平台90。當藉由缸筒83朝向上或向下方向施加力量至平台90之一端時,使平台90在支撐座95上滾動,同時,保持支撐座側齒輪81與平台側齒輪82間之嚙合狀態。因此,可使平台90朝在原始位置處連接流出口11與爐渣門12之方向傾斜,同時,保持爐殼體10及撐架30垂直地被支撐在平台90之平面上。藉由此傾斜運動,可協助熔化金屬從流出口11流出及爐渣從爐渣門12排放。圖6A及6B描述一種狀態,其中,藉由缸筒83施加向下力至平台90之爐渣門12側部,因而使平台90傾斜至降低爐渣門12之位置的方向(方向T)。在此狀態下,協助從爐渣門12排放爐渣。在藉由傾置機構80使平台90傾斜期間,鎖定機構56抑制了爐殼體移動機構50使爐殼體10在平台90上旋轉。
再者,在電弧爐1之各別的部分設置絕緣構件。特別地,在爐殼體側連結構件61與爐殼體10之間設置一連結單元絕緣板71(圖4)。在撐架30之輪子連接部33與輪子32之間設置一輪子部絕緣板72(圖3)。再者,在爐殼體10之底部與爐殼體移動機構50之支撐框架51之間設置一爐殼體部絕緣板73(圖2)。這些絕緣板71至73之每一者使配置在其兩側之構件之間呈電絕緣。另外,使爐殼體10、撐架30、及爐殼體移動機構50之軸承構件52分別
藉由接地連接埠E1至E3獨立地接地。
電弧爐之特性:
如上所述,在本具體例之電弧爐1中,可藉由使爐殼體10相對於諸電極25旋轉,改變爐殼體10與該等電極25間之位置關係。藉由改變其位置關係,可增加爐殼體10內金屬材料之加熱及熔化的均勻性。亦即,當在幾乎呈圓筒狀的爐殼體10之中心處排列形成幾乎呈等邊三角形的諸多電極25被插入時,不可避免會在爐殼體10內產生一熱點(靠近該等電極25且易於呈現高溫)及一冷點(遠離該等電極25且不易於呈現高溫)。然而,藉由在金屬材料之熔化製程期間旋轉爐殼體10來改變爐殼體10與諸電極25間之位置關係,亦可改變爐殼體10中熱點及冷點之各別的位置,藉此,可達成金屬材料之加熱及熔化的均勻性。在必要且充分地改變熱點及該冷點之各別位置方面,在電極數目為三個之情況下,爐殼體10之可旋轉角度較佳地是在大致50°至60°範圍內。
當爐殼體10以此方式旋轉時,在保持諸固定端41被固定至平台90之狀態下,諸管件40之可動端42係與爐殼體10一起旋轉。因為管件40具有至少部分可撓性部分,所以,管件40可變動及變形,以便跟隨爐殼體10之運動。然而,如果撐架30未支撐管件40之固定端41與可動端42間之部分,則管件40因它本身的重量而被施加大的負荷。再者,甚至會因爐殼體10之運動而可能施加像張力之類的力量至管件40,因此,可能會施加過大的負荷至管件。這樣的負荷可能造成各種損壞,例如,構成管件40的材料之破損、或管件之連結結構(諸如,固定端41或可動端42之接
頭)之鬆動。這些損壞可能導致諸如在管件40內流動之流體的洩漏之類的情況。然而,在電弧爐1中,藉由撐架30支撐各管件40之中段部分,再者,撐架30係以與爐殼體10之旋轉同步方式移動。因此,甚至當爐殼體10旋轉時,因變動及變形所造成的過度負荷不易被施加至該等管件40中之每一者。以此方式,抑制諸管件40及其連結結構因爐殼體10之旋轉而受損。
撐架30係以輪子32沿著平台90上所設置的軌道91旋轉及移動之方式移動,以便跟隨爐殼體10之旋轉。如果平台90或軌道91具有不平整性,則傳送其不平整性至撐架30而成為上下振動。如果撐架30上下振動,則可能傳送此振動至諸管件40。撐架30之振動亦可能造成該等管件40之各別的部分受損,例如,構成管件40的材料之破損、或管件之諸如接頭之類的連結結構之鬆動,如此可能導致像在諸管件40內流動的流體之洩漏之類的情況。然而,在本具體例之電弧爐1中,爐殼體10與撐架30係藉由具有插塞結構之連結單元60來連接,以便可向上及向下移動。因此,甚至當撐架30因軌道91上之不平整性而上下振動時,亦可藉由連結單元60之上/下運動來吸收此振動。結果,可避免將撐架30之振動經由諸固定端41傳送至管件40。撐架30不僅可支撐用於流體流動之管件40,亦可支撐各種構件之中段部分,而其每一構件具有至少部分可撓性部分且其一端係固定至電弧爐1,例如,用以驅動及控制被安裝至爐殼體10的各種附屬設施之電線。
連結單元60可上下移動之範圍只須要大致相等於或大於軌道91上之不平整性的高度差。在能支撐此種電弧爐1的平台之典型的不平整性方面,連結單元60之可移動範圍可以在1mm
至50mm範圍內。在使用上述插塞結構之情況下,如果將其可移動範圍轉換成以連結軸63為中心之旋轉角度,則在假設爐殼體10具有幾乎數公尺至10公尺之直徑時,其旋轉角度可能大致在1°至10°範圍內。
只要,連結單元60可連結撐架30至爐殼體10,以便可向上及向下移動,且可傳送爐殼體10在平台90之平面範圍內之運動至其撐架移動部的輪子32,藉此移動撐架以跟隨爐殼體10,則該連結單元60之具體結構可以是任何類型的。在連結單元60包括上述插塞結構之情況下,可以用簡單配置在平台90上移動撐架30,以便跟隨爐殼體10之旋轉,同時確保撐架30之上下運動。可以採用一種能經由可上下伸縮的構件(例如,摺箱(bellow)、彈簧或彈性構件)連結撐架30至爐殼體10的結構,作為不同於插塞結構之連結結構,而其連結結構能在平台90之平面上移動撐架30,以便跟隨爐殼體10之運動,同時使撐架30可上下移動。
在撐架30係配置成可藉由輪子32而在平台90上移動之情況下,可以用簡單配置移動撐架30,以便自動地跟隨爐殼體10之運動。再者,當在平台90上設置軌道91(輪子32可沿著該軌道91移動)時,可平穩地導引跟隨爐殼體10的撐架30之運動。然而,其撐架移動部沒有必要侷限於輪子32,而可以是例如使用滾筒或軸承的結構。此外,在撐架30係配置成透過爐殼體10與撐架30之間所設置的連結結構(例如,在上述具體例中之連結單元60)而自動地跟隨爐殼體10之旋轉的情況下,撐架30之運動可輕易地與爐殼體10之運動同步,而不需以任何主動的機構來驅動撐架30之運動。然而,在未連結撐架30至爐殼體10之情況下,可藉由一個獨
立的主動機構來移動撐架30,同時確保它們之間的同步。
在本具體例之電弧爐1中,作為撐架移動部的輪子32係配置成靠近支撐部31之中心。在撐架移動部係設置在支撐部31之中段部分(亦即,在支撐部沿著連接撐架30與爐殼體10之方向且排除兩端的位置)的情況下,撐架30能以良好平衡方式支撐諸管件40。因此,可有效地保護該等管件40之每一者不受每一管件40之本身重量、撐架30之運動、及此運動所伴隨之振動所造成的負荷影響。其撐架移動部較佳地係沿著連接撐架30與爐殼體10之方向,設置在支撐部31從爐殼體10側算起在支撐部31之整個長度的幾乎1/3至2/3範圍內的部分上。雖然只有一個輪子32設置在撐架30上,但是,從撐架30之支撐及運動的穩定性及安全性觀點來說,可以在數個位置處設置通過同一軌道91之兩個或更多個輪子。
並非必定要在電弧爐1中設置傾置機構80。然而,在一種從一偏離於爐殼體之中心的位置使熔化金屬流出的類型之電弧爐(例如,EBT熔爐)中,通常係設置有某種傾置機構。在管件40之固定端41被固定至一個相對於地板F為固定的設施(例如,建築物之壁部)之情況下,如果未以撐架30支撐管件40,則在使爐殼體10傾斜時,由管件40之重量所造成的旋轉力矩會經由其可動端42直接地被施加至爐殼體10。因此,像是爐殼體10之旋轉一般,平台90之傾斜亦可能造成爐殼體10之損壞、或管件等之連結結構的鬆動。然而,如上所述,在用與爐殼體10一起傾斜的撐架30支撐管件40之情況下,撐架30可接收從管件40施加之旋轉力矩,藉此,減少對爐殼體10及管件之連結結構所施加之負荷。在本具
體例中,撐架30係沿著爐殼體10之外周邊設置在流出口11與爐渣門12間之幾乎中心位置,以致於,撐架30不會妨礙熔化金屬之流出及爐渣之排放。因此,平台90在其原始位置處的傾斜方向係大致正交於撐架30相對於爐殼體10之排列方向。此方向關係在使爐殼體10傾斜時亦促成了對爐殼體10所施加之旋轉力矩的減少。
考慮堅固設計爐殼體10來取代設置撐架30,以作為一種減少隨著爐殼體10在平台90上之旋轉及平台90之傾斜而從諸管件40對爐殼體10施加負荷之影響的方法。然而,因為該等管件40及其內含物之總重量有時超過10噸,所以,為了充分地減少這樣的重構件之影像,必須極度地增加爐殼體10之重量。相較下,在如上述般設置撐架30以便支撐管件40之情況下,可減少對爐殼體10所施加之負荷而不需過度堅固設計該爐殼體10。
如上所述,當藉由傾置機構80使平台90傾斜時,該鎖定機構56抑制了在爐殼體移動機構50中之支撐框架51的旋轉。因此,抑制了爐殼體10在平台90上之旋轉,再者,經由連結單元60,抑制了撐架30在平台90上之運動。結果,在使平台90被傾置期間,將爐殼體10及撐架30穩定地保持在被平台90所支撐之狀態中。因為藉由連結單元60而連結了爐殼體12與撐架30,所以,如果在爐殼體移動機構50及撐架30中之至少一者中設置一個能抑制在平台90上運動的鎖定機構,則可抑制爐殼體10及撐架30兩者之運動。然而,如上所述,在使用鎖定機構56之情況下(該鎖定機構56係作用在本身充當為爐殼體10及撐架30之運動之驅動源的支撐框架51上,藉此抑制支撐框架51之旋轉),可有效地抑制爐殼體10及撐架30兩者之運動。在只藉由在爐殼體移動機構50
所設置之鎖定機構56無法充分地抑制撐架30之運動的情況下,例如,在撐架30之重量較大的情況下,除了爐殼體移動機構50之鎖定機構56外,還可以在撐架30上設置一個例如用以抑制輪子32之旋轉的鎖定機構。
在本具體例之電弧爐1中,因為在連結單元60之爐殼體側連結構件61與爐殼體10之間設置有連結單元絕緣板71,所以,使爐殼體10與撐架30彼此呈電絕緣。另外,因為在撐架30之輪子連接部33與輪子32之間設置有輪子部絕緣板72,所以,使撐架30之支撐部31與輪子32彼此呈電絕緣。使爐殼體10與撐架30獨立地接地。因為10kA數量級之交流電可流至被插入爐殼體10中的諸多電極25,所以,數安培至數百安培範圍的感應電流亦可流入由金屬所製成之爐殼體10的表面。如果這樣大的電流經由該連結單元60及該撐架30之支撐部31流至輪子32,則可能在輪子32上產生火花,以及,可能妨礙輪子32之平穩運動,或可能不可挽回地損壞輪子32。如果此情況發生在輪子32上,則撐架30之上/下振動變大,而且,連結單元60之上/下運動可能無法充分地吸收這樣的振動。此時,如上所述,藉由爐殼體10與撐架30間之絕緣、及撐架30之支撐部31與輪子32間之進一步絕緣,且藉由使爐殼體10及撐架30獨立地接地,可防止電流從爐殼體10流至輪子32。
此外,藉由在爐殼體10與爐殼體移動機構50之間設置爐殼體部絕緣板73,使爐殼體10與爐殼體移動機構50呈電絕緣。再者,使爐殼體10及爐殼體移動機構50獨立地接地。因此,防止了流入爐殼體10的感應電流流至爐殼體移動機構50。如果電流流至爐殼體移動機構50,則可能損壞軸承構件52。在此情況下,
不僅可能妨礙爐殼體10之平穩旋轉,而且亦可能因爐殼體10本身之旋轉而將上/下振動施加至管件40。
其它具體例:
在電弧爐1中,可設想不同於上述具體例之各種修改具體例。例如,雖然在上述具體例中只設置單一個用以連結爐殼體10與撐架30之連結單元60,但是,從穩定連結之觀點來說,可以設置相似於該連結單元60之複數個連結單元。例如,在圖7所示之修改具體例中,在沿著爐殼體10之周邊方向對應於撐架30之兩端的各別位置處,設置兩個連結單元60、60。一連結樑62a可連結於該兩個連結單元60、60之撐架側連結構件62、62之間而成為U形。
應用爐殼體10的熔爐並非侷限於電弧爐,而是,只要是可藉由移動爐殼體以促進金屬材料之均勻熔化的熔融爐,它可以是任何主要類型。爐殼體之運動並非侷限於以其中心軸為中心旋轉,而可以是在其平台之表面上的任何運動。另外,電弧爐並非侷限於該EBT型熔爐,而可以是像熔融輸送槽型熔爐(molten delivery trough type furnace)之類的其它類型。然而,在設置上述傾置機構之情況下,排除了不需要傾置的中心爐底流出(CBT)型熔爐。
如上所述,雖然詳述說明本發明之具體例,但是本發明並非侷限於上述具體例,而且,可以在不脫離本發明之主旨的範圍內以各種方式來改變及修改本發明。
本申請係根據2014年11月5日所提出之日本專利申請案第2014-225147號及2015年7月24日所提出之日本專利申請案第2015-146742號,在此以引用參照方式併入該等日本專利申請
案之內容。
Claims (9)
- 一種熔融爐,包括:爐殼體;爐殼體移動機構,支撐該爐殼體,以便可在一安裝面上移動;管件或佈線,具有一端固定至該爐殼體,且至少部分地具有一可撓性部分;撐架,包括:支撐部,其用以支撐該管件或該佈線之中段部分;及撐架移動部,其連結至該支撐部,包括有隨著該爐殼體之運動而在該安裝面上移動該支撐部的輪子,其中,該撐架係安裝在該安裝面上,以便可朝上下方向相對於該爐殼體移動;以及連結體,包括固定於爐殼體之爐殼體側連結體、固定於撐架之撐架側連結體、及直接連接爐殼體側連結體與撐架側連結體之連結軸。
- 如請求項1之熔融爐,其中,該支撐部係藉由該連結體而連結至該爐殼體,以便可向上及向下移動,該連結體係將該爐殼體移動機構所引起之爐殼體的運動傳送至該輪子。
- 如請求項2之熔融爐,其中,該連結軸係將該撐架連結至該爐殼體,以便使該撐架可在一個包含上下方向的平面內旋轉,且以便使該撐架經由該連結軸而相對於該爐殼體及爐殼體側連結體在垂直面內旋轉。
- 如請求項2之熔融爐,其中,進一步包括:軌道,安裝成用以導引該輪子之運動。
- 如請求項1之熔融爐,其中,該撐架移動部係設置在該支撐部之中段部分。
- 如請求項1之熔融爐,其中,進一步包括:絕緣體,安裝在該支撐部與該爐殼體間之部分、該支撐部與該撐架移動部間之部分、及該爐殼體與該爐殼體移動機構間之部分中之至少一者中。
- 如請求項6之熔融爐,其中,該爐殼體、該爐殼體移動機構及該支撐部係獨立地接地。
- 如請求項1之熔融爐,其中,該安裝面可在支撐該爐殼體及該撐架之狀態下傾斜。
- 如請求項1至8中任一項之熔融爐,其中,進一步包括:鎖定機構,位在該爐殼體移動機構及該撐架中之至少一者中,而其中,該鎖定機構係抑制該爐殼體及該撐架在該安裝面上運動。
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