TWI643956B - Fuel supply system - Google Patents

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Abstract

燃料供給系統，具備：燃料供給裝置(10)，具有：筒狀構件(30)，可安裝至設於高爐(1)的送風管(4)之安裝部；及中空形狀的旋轉構件(40)，旋轉自如地被收容於筒狀構件(30)的內部，供燃料從其基端部分供給至內部；及管構件(20)，安裝於旋轉構件(40)當中高爐(1)側的端緣，供燃料從其先端部分供給至高爐(1)內；及驅動部(例如中空步進馬達(90))，使旋轉構件(40)旋轉驅動；與控制裝置(102)，和燃料供給裝置(10)分開設置，控制燃料供給裝置(10)的驅動部而使旋轉構件(40)及管構件(20)旋轉。

Description

燃料供給系統
[0001] 本發明有關具備了用來從高爐(blast furnace)的風口(tuyere)往爐內吹入粉煤等燃料之燃燒器(burner)等燃料供給裝置的燃料供給系統。
[0002] 高爐中，為了減低煤焦(coke)使用量，會進行將粉煤或重油、廢塑膠等燃料從風口吹入至爐內使其燃燒之行為。這樣的粉煤等燃料，是透過以貫通安裝於風口之送風管的狀態設置之PC(pulverized coal；即粉煤)燃燒器(以下亦簡稱燃燒器)和熱風一起往高爐內吹入。 　　[0003] 習知的燃燒器，因曝露於高溫而由耐熱性高的材料例如SUS材或特殊金屬材料等來形成，但即便如此燃燒器的噴吹管(lance pipe)仍會發生因熱導致彎曲等故障，因而有傷及風口或燃燒效率降低等問題。對此，習知是每當噴吹管發生故障就將變形的噴吹管更換成新品，因此噴吹管的消費量會變多，此外，燃燒器的換裝不得不停止高爐的作業而減風來換裝，因此經濟上成為很大的負擔。 　　[0004] 為了解決這樣的問題，日本特許第5105293號揭示之燃燒器中，是將容易發生變形的噴吹管，設計成將彈簧的推力稍微減弱，藉此使其能夠繞軸旋轉。這樣的燃燒器中，當因熱而即將發生噴吹管的彎曲時，能夠在保持氣密狀態的情況下使噴吹管適當旋轉而使彎曲部分的位置變化，因此能夠防止噴吹管的同一方向之彎曲惡化，能夠經長時間將噴吹管維持近乎直線狀，因此能夠有效地防止風口的損傷或燃燒效率的降低。
[0005] 當使用日本特許第5105293號揭示之燃燒器的情形下，現場作業員是在高爐的現場直接觀察視孔窗來確認噴吹管的狀態，當噴吹管彎曲的情形下現場作業員藉由人工作業使噴吹管旋轉來使彎曲部分的位置變化。然而，這樣的高爐現場的作業對於現場作業員而言很麻煩，而有導致現場作業員的作業負荷增大這一問題。若更詳細地說明，日本特許第5105293號揭示之燃燒器中，當使噴吹管旋轉之際，必須將凸緣構件及套筒(sleeve)的螺紋旋鬆。然後，將凸緣構件及套筒的螺紋旋鬆後，配接器(adaptor)便可繞軸旋轉，故使該配接器旋轉恰好規定角度。藉此噴吹管亦會旋轉，故使其旋轉了恰好期望的量後，再度將凸緣構件的螺紋鎖緊。亦即，使套筒旋轉而將該套筒的螺紋鎖緊至凸緣構件。像這樣，當現場作業員在高爐現場藉由人工作業使噴吹管旋轉而使彎曲部分的位置變化之情形下，會有該作業對於現場作業員而言麻煩這一問題。 　　[0006] 本發明係考慮這樣的點而研發，目的在於提供一種燃料供給系統，是藉由和燃料供給裝置分開設置之控制裝置，能夠控制驅動部使得管構件藉由該驅動部而旋轉，因此現場作業員便不必在高爐現場藉由人工作業使管構件旋轉，故能夠減輕現場作業員的負荷。 　　[0007] 本發明之燃料供給系統，其特徵為，具備：燃料供給裝置，具有：筒狀構件，可安裝至設於高爐的送風管之安裝部；及中空形狀的旋轉構件，旋轉自如地被收容於前述筒狀構件的內部，供燃料從其基端部分供給至內部；及管構件，安裝於前述旋轉構件當中前述高爐側的端緣，供燃料從其先端部分供給至前述高爐內；及驅動部，使前述旋轉構件旋轉驅動；與控制裝置，和前述燃料供給裝置分開設置，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉。 　　[0008] 本發明之燃料供給系統，亦可更具備：拍攝裝置，拍攝前述高爐的前述送風管的內部當中前述燃料供給裝置的前述管構件。 　　[0009] 在此情形下，前述控制裝置，亦可具有：控制部，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部；及顯示部，顯示藉由前述拍攝裝置拍攝到的前述管構件的圖像；及操作部，藉由作業者而受到操作；當藉由前述操作部輸入了旨在令前述管構件旋轉之指令時，前述控制部控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉。 　　[0010] 或是，前述控制裝置，亦可基於藉由前述拍攝裝置拍攝到的前述管構件的圖像來判斷前述管構件是否為規定的狀態，該控制裝置，當判斷出前述管構件非為規定的狀態時，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉。 　　[0011] 或是，前述控制裝置，亦可每當經過規定期間，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉恰好規定角度。 　　[0012] 本發明之燃料供給系統中，前述驅動部包含中空步進馬達，設於前述燃料供給裝置的前述旋轉構件之作動構件被裝入至前述中空步進馬達的中空部分，藉此前述旋轉構件藉由前述中空步進馬達而被旋轉。
[0014] 以下參照圖面，說明本發明之實施形態。圖1至圖9，為本實施形態之燃料供給系統或藉由該燃料供給系統而被供給粉煤等燃料之高爐示意圖。其中，圖1為依本實施形態之高爐及中央操作室的構成概略示意概略構成圖，圖2為對圖1所示高爐供給粉煤等燃料之燃料供給系統的構成示意構成圖。此外，圖3為圖2所示燃料供給系統中的燃料供給裝置的構成一例示意側面圖。此外，圖4為圖3所示燃料供給裝置的內部構成擴大示意縱截面圖，圖5為圖3所示燃料供給裝置的各構成構件的分解圖。此外，圖6為蓋構件被安裝至圖3所示燃料供給裝置的筒狀構件之前的狀態示意立體圖，圖7為蓋構件被安裝至圖3所示燃料供給裝置的筒狀構件時的狀態示意立體圖。此外，圖8為圖3所示燃料供給裝置的管構件的先端在高爐的風口內彎曲時之狀態示意縱截面圖。此外，圖9為圖3所示燃料供給裝置的中空步進馬達的構成示意立體圖。 　　[0015] 首先，利用圖1說明藉由依本實施形態之燃料供給系統而被供給粉煤等燃料之高爐1的構成。高爐1，為將外部以鋼板製的鐵皮包覆，將內部以耐火物內襯而成之豎型圓筒狀的構造物。在這樣的高爐1的爐床的側壁部，有將經由熱風爐3及熱風管等的送風管4而來的熱風對爐內吹入之水冷銅製的風口2約20根~50根以放射狀安裝。另，將熔融生鐵或熔渣取出之出生鐵口或出渣口，另行設於風口2的下部。粉煤等燃料是從這樣的風口2藉由後述之燃料供給裝置10(PC燃燒器)被吹入至爐內。具體而言，如圖2所示，係燃料供給裝置10的管構件20(後述)被插入至設於高爐1的風口2之送風管4的內部，該管構件20的先端部分被配置成從風口2面向爐內。 　　[0016] 更詳細地說，如圖2所示，在送風管4，設有供燃料供給裝置10的各突起部32(後述)安裝之凸緣等的安裝部5，若燃料供給裝置10的各突起部32被安裝於該安裝部5，則燃料供給裝置10的管構件20(後述)便被插入至送風管4的內部。此外，在送風管4設有由透明的玻璃等所構成之視孔窗6，藉由該視孔窗6能夠目視確認送風管4的內部。此外，在此視孔窗6的外側，設有拍攝送風管4的內部之CCD相機等的拍攝裝置8。這樣的拍攝裝置8，係一併拍攝被插入至送風管4的內部之燃料供給裝置10的管構件20。此外，藉由拍攝裝置8拍攝到的圖像或影像會被送至後述的控制裝置102的控制部108。 　　[0017] 此外，如圖1及圖2所示，在和高爐1的現場分開設置之中央操作室100，設有進行燃料供給裝置10的控制之控制裝置102。控制裝置102，具有鍵盤等的操作部104、及大型面板等的顯示部106、及CPU等的控制部108，藉由拍攝裝置8拍攝到的圖像或影像會被顯示於控制裝置102的顯示部106。在此，本實施形態中，在高爐1的爐床的側壁部有約20根~50根的風口2以放射狀安裝，在設於各風口2之送風管4的各者設置有拍攝裝置8。又，在控制裝置102的顯示部106，藉由各個拍攝裝置8拍攝到的複數個圖像或影像是以同時或切換方式被顯示。此外，現場作業員能夠藉由操作部104對控制部108輸入各式各樣的指令。 　　[0018] 接著，利用圖3至圖9說明依本實施形態之燃料供給系統中的燃料供給裝置10(PC燃燒器)的構成。依本實施形態之燃料供給裝置10，具備：筒狀構件30(套筒)，可安裝至設於高爐1的送風管4之凸緣等的安裝部5；及中空形狀的旋轉構件40(配接器)，旋轉自如地被收容於筒狀構件30的內部，燃料從其基端部被供給至內部；及管構件20(噴吹管)，裝卸自如地安裝於旋轉構件40中的高爐1側的端緣，燃料從其先端部分被供給至高爐1內；及蓋構件60，可裝卸自如地安裝至筒狀構件30，將旋轉構件40收容於筒狀構件30的內部。此外，在筒狀構件30的內部，設有彈簧50，作為將旋轉構件40的第2密封面44(後述)朝向筒狀構件30的第1密封面34(後述)彈推之彈推構件。此外，用來使旋轉構件40旋轉之作動構件70，例如藉由熔接而安裝於該旋轉構件40。針對這樣的燃料供給裝置10的各構成構件，以下詳加說明之。 　　[0019] 管構件20(噴吹管)為由不鏽鋼等耐熱材所形成之細長的管。在這樣的管構件20的基端部分(亦即，安裝有旋轉構件40之部分)的外周面，形成有外螺紋等的公螺紋部分22(第2卡合部)(參照圖4)。此外，在後述中空形狀的旋轉構件40中的先端部分(亦即，靠近高爐1側之部分)的內周面，形成有供管構件20的外螺紋等的公螺紋部分22螺合之螺紋孔等的母螺紋部分42(第2被卡合部)。如此一來，管構件20便裝卸自如地安裝於旋轉構件40中的高爐1側的端緣，當管構件20安裝於旋轉構件40時此管構件20的內部空間與旋轉構件40的內部空間會連通。 　　[0020] 在筒狀構件30(套筒)的外周面，有用來安裝至設於高爐1的送風管4之凸緣等的安裝部5之複數個(例如3個)突起部32，被安裝成從該筒狀構件30的外周面當中高爐1側的端緣的附近以放射狀延伸。這樣的複數個突起部32被設於筒狀構件30，藉此，藉由將各突起部32插入至安裝部5的孔而使其旋轉，便能將筒狀構件30固定於高爐1的送風管4。另，當將筒狀構件30固定於高爐1的送風管4之際，亦可不將各突起部32插入至安裝部5的孔而使其旋轉，而是藉由栓(cotter)等的楔(wedge)將筒狀構件30固定於高爐1的送風管4。此外，在筒狀構件30的外周面有複數個(例如4個)翼片38被安裝成以放射狀延伸。此外，在筒狀構件30的內部繞全周設有第1密封面34。此第1密封面34係成為對於筒狀構件30的長邊方向(亦即，圖4或圖5中的左右方向)而言為傾斜之傾斜面。此外，在筒狀構件30的外周面當中基端部分(亦即，遠離高爐1側之部分)的附近，形成有2個鎖定孔39，用來將安裝於該筒狀構件30之蓋構件60藉由棒狀的鎖定銷66以卡合狀態予以鎖定(參照圖6及圖7)。 　　[0021] 如圖4或圖5所示，在中空形狀的旋轉構件40(配接器)的外周面當中長邊方向的中間位置，設有第2密封面44，於被收容至筒狀構件30的內部時會和第1密封面34接觸，藉此與該第1密封面34之間密封。此第2密封面44係成為對於旋轉構件40的長邊方向(亦即，圖4或圖5中的左右方向)而言為傾斜之傾斜面。當旋轉構件40被收容至筒狀構件30的內部時，第1密封面34及第2密封面44會密合，藉此能夠防止氣體或粉塵從筒狀構件30與旋轉構件40之間洩漏而流出至筒狀構件30的外部。此外，在旋轉構件40的基端部分(亦即，遠離高爐1側之端部)，例如藉由熔接而安裝有後述作動構件70，藉由此作動構件70能夠使旋轉構件40在筒狀構件30的內部旋轉。 　　[0022] 蓋構件60，可裝卸自如地安裝於筒狀構件30的基端部分(亦即，遠離高爐1側之端部)，當蓋構件60被安裝於該筒狀構件30時旋轉構件40會被收容至筒狀構件30的內部。更詳細地說，如圖5或圖6所示，在蓋構件60的先端部分(亦即，靠近高爐1側之部分)的外周面，形成有外螺紋等的公螺紋部分62(第1卡合部)。此外，在筒狀構件30的基端部分的內周面，形成有供蓋構件60的外螺紋等的公螺紋部分62螺合之螺紋孔等的母螺紋部分36(第1被卡合部)。如此一來，便能將蓋構件60裝卸自如地安裝於筒狀構件30的基端部分。此外，如圖7所示，在蓋構件60被安裝於筒狀構件30之狀態下，藉由將棒狀的鎖定銷66插入至2個鎖定孔39，便能將安裝於筒狀構件30之蓋構件60以卡合狀態予以鎖定(參照圖7)。本實施形態中，藉由該些鎖定孔39及鎖定銷66，來構成將筒狀構件30與蓋構件60以卡合狀態予以鎖定之鎖定部。 　　[0023] 如圖4所示，彈簧50，在筒狀構件30的內部被收容於旋轉構件40的周圍，此彈簧50的一端和蓋構件60接觸。在此，若旋轉構件40及彈簧50被收容於筒狀構件30的內部，而蓋構件60被安裝於筒狀構件30的基端部分，則該彈簧50會成為壓縮狀態，藉由此彈簧50的來自壓縮狀態的恢復力，旋轉構件40會朝圖4中的左方向被推壓。如此一來，旋轉構件40的第2密封面44會朝向筒狀構件30的第1密封面34被推壓，該些第1密封面34及第2密封面44會更強固地密合。像這樣，彈簧50，是作用成為將旋轉構件40的第2密封面44朝向筒狀構件30的第1密封面34彈推之彈推構件，藉由這樣的身為彈推構件之彈簧50，第1密封面34及第2密封面44會更強固地密合，因此能夠更加確實地防止氣體或粉塵從此第1密封面34與第2密封面44之間洩漏。 　　[0024] 作動構件70由中空形狀之物所構成，此作動構件70例如藉由熔接而安裝於旋轉構件40的基端部分(亦即，遠離高爐1側之部分)。此外，作動構件70的內部空間與旋轉構件40的內部空間為連通。此外，在作動構件70安裝有圖9所示般的中空步進馬達90，作動構件70藉由該中空步進馬達90而受到旋轉。更詳細地說，作動構件70，具有截面呈圓形形狀之被作動部分72，此被作動部分72被插入至中空步進馬達90的中空部分92。如此一來，中空步進馬達90會使作動構件70的被作動部分72旋轉。此外，中空步進馬達90藉由訊號線等連接至控制裝置102的控制部108，若從控制部108對中空步進馬達90送至控制訊號，則該中空步進馬達90會使作動構件70的被作動部分72旋轉。此外，在作動構件70連接有燃料供給用的軟管(hose)80，從此軟管80對作動構件70的內部空間供給粉煤等燃料。另，亦可將中空管安裝於作動構件70後再將軟管80安裝於此中空管，來取代將軟管80直接連接至作動構件70，或是亦可將閥件安裝於作動構件70後再將軟管80安裝於此閥件。此外，亦可將撓性軟管直接連接至作動構件70，從此撓性軟管將燃料供給至作動構件70的內部空間。 　　[0025] 當使用中空步進馬達90作為使安裝於旋轉構件40的作動構件70旋轉驅動之驅動部的情形下，能夠進行管構件20或旋轉構件40的正確之定位控制。此外，中空步進馬達90，亦能使管構件20、旋轉構件40及作動構件70朝左右任一方向旋轉。此外，這樣的中空步進馬達90是設於作動構件70的被作動部分72的周圍，因此能夠省空間地設計燃料供給裝置10。 　　[0026] 接著，利用圖5至圖7說明這樣的燃料供給裝置10的組立方法。另，圖6及圖7中為便於看清楚圖面而省略管構件20或軟管80之圖示。 　　[0027] 將燃料供給裝置10組立之際，首先，將旋轉構件40及彈簧50收容於筒狀構件30的內部。此時，使得彈簧50被收容於旋轉構件40的周圍。圖6為旋轉構件40及彈簧50被收容於筒狀構件30的內部時之狀態示意圖。其後，將蓋構件60安裝於筒狀構件30的基端部分，使得旋轉構件40及彈簧50不從筒狀構件30的基端部分露出至外部。具體而言，使蓋構件60的外螺紋等的公螺紋部分62螺合至筒狀構件30的螺紋孔等的母螺紋部分36。其後，將安裝有燃料供給用的軟管80之作動構件70例如藉由熔接安裝於旋轉構件40的基端部分。另，圖7為蓋構件60被安裝於筒狀構件30的基端部分時之狀態示意圖。最後，將管構件20的基端部分安裝於旋轉構件40的先端部分。具體而言，使管構件20的外螺紋等的公螺紋部分22螺合至旋轉構件40的螺紋孔等的母螺紋部分42。如此一來，如圖3或圖4所示般的燃料供給裝置10便被組立。 　　[0028] 本實施形態中，藉由這樣的燃料供給裝置10、拍攝裝置8及控制裝置102，來構成從高爐1的風口2往爐內吹入粉煤等燃料之燃料供給系統。 　　[0029] 接著，說明燃料供給裝置10的使用方法。使用燃料供給裝置10將粉煤等燃料供給至高爐1的爐內之際，首先將筒狀構件30的各突起部32安裝至設於高爐1的送風管4之凸緣等的安裝部5。此時，使得燃料供給裝置10的管構件20被插入至設於高爐1的風口2之送風管4的內部。如此一來，管構件20的先端部分便被配置成從風口2面向爐內。然後，藉由燃料供給用的軟管80對作動構件70的內部空間供給粉煤等燃料。如此一來，燃料便會依序通過作動構件70的內部空間、旋轉構件40的內部空間及管構件20的內部空間而從管構件20的先端部分被吹入高爐1的爐內。 　　[0030] 在此，當長期間使用了燃料供給裝置10的管構件20的情形下，如圖8所示般管構件20可能會因熱而彎曲，導致和風口2等接觸。對於，本實施形態中，藉由CCD相機等拍攝裝置8拍攝到的管構件20的圖像或影像會被顯示在設置於中央操作室100之控制裝置102的顯示部106，藉此，現場作業員能夠察覺到在管構件20即將發生彎曲。在此情形下，現場作業員藉由控制裝置102的操作部104輸入旨在使中空步進馬達90驅動之指令，藉此，作動構件70會藉由中空步進馬達90而被旋轉驅動。如此一來，便能使管構件20及旋轉構件40一體地旋轉，故能改變管構件20的先端部分當中曝露於高熱之部分的位置。像這樣，現場作業員藉由控制裝置102的操作部104使管構件20適當旋轉，藉此管構件20的周方向之全域會被均等地加熱，能夠抑制往單一方向之彎曲等高溫環境下因自重所造成的管構件20的變形。 　　[0031] 接著，講述燃料供給裝置10的維護方法。依本實施形態之燃料供給裝置10中，管構件20的尤其是先端部分由於在高爐1內曝露於熱而易損傷，因此會時常更換。在更換這樣的管構件20之際，該管構件20對於旋轉構件40係裝卸自如，因此不需將蓋構件60從筒狀構件30卸除而能夠在使旋轉構件40收容於筒狀構件30的內部之狀態下僅將管構件20卸除。如此一來，能夠在筒狀構件30的第1密封面34及旋轉構件40的第2密封面44彼此密合之狀態下更換管構件20，因此能夠防止垃圾附著於第1密封面34或第2密封面44、或是在該些第1密封面34或第2密封面44產生傷痕。 　　[0032] 另一方面，依本實施形態之燃料供給裝置10中，旋轉構件40會由於磨耗而大概一年更換一次。在更換這樣的旋轉構件40之際，蓋構件60對於筒狀構件30係裝卸自如，因此只要將蓋構件60從筒狀構件30卸除便能更換旋轉構件40，能夠減低對於現場作業員而言筒狀構件30的更換作業之負荷。 　　[0033] 按照由以上這樣的構成所成之本實施形態之燃料供給系統，燃料供給裝置10中供燃料從先端部分供給至高爐1內之管構件20是被安裝於中空形狀的旋轉構件40當中高爐1側的端緣，此旋轉構件40旋轉自如地被收容於筒狀構件30的內部。此外，旋轉構件40藉由中空步進馬達90而被旋轉驅動。此外，藉由和燃料供給裝置10分開設置之控制裝置102，中空步進馬達90係被控制而使旋轉構件40及管構件20旋轉。按照這樣的燃料供給系統，當管構件20因熱而即將發生彎曲時，是在保持氣密狀態的情況下令該管構件20藉由中空步進馬達90而旋轉來使彎曲部的位置變化，藉此能夠經長時間將管構件20維持近乎直線狀，因此能夠有效地防止高爐1的風口2之損傷或燃燒效率之降低。此外，藉由和燃料供給裝置10分開設置之控制裝置102，能夠控制該中空步進馬達90使得管構件20藉由中空步進馬達90而旋轉，因此現場作業員便不必在高爐現場藉由人工作業使管構件20旋轉，故能夠減輕現場作業員的負荷。尤其是，當控制裝置102設置於中央操作室100的情形下，現場作業員便能夠在中央操作室100遠距操作燃料供給裝置10中的管構件20的旋轉動作。 　　[0034] 此外，本實施形態之燃料供給系統中，如上述般，設有拍攝裝置8，拍攝高爐1的送風管4的內部當中燃料供給裝置10的管構件20。在此情形下，能夠監視高爐1的送風管4的內部當中燃料供給裝置10的管構件20的狀態。 　　[0035] 此外，本實施形態之燃料供給系統中，如上述般，控制裝置102，具有控制燃料供給裝置10的中空步進馬達90之控制部108、及顯示藉由拍攝裝置8拍攝到的管構件20的圖像之顯示部106、及受到現場作業員等作業者操作之操作部104，當藉由操作部104輸入了旨在令管構件20旋轉之指令時，控制部108會控制燃料供給裝置10的中空步進馬達90而使旋轉構件40及管構件20旋轉。在此情形下，現場作業員，藉由觀看顯示在控制裝置102的顯示部106之藉由拍攝裝置8拍攝到的管構件20的圖像便能掌握該管構件20的狀態，若現場作業員察覺到管構件20已彎曲，該現場作業員會藉由控制裝置102的操作部104輸入旨在令中空步進馬達90驅動之指令。如此一來，若作動構件70藉由中空步進馬達90而被旋轉驅動，便能夠使管構件20及旋轉構件40一體地旋轉，故能改變管構件20的先端部分的曝露於高熱之部分的位置。另，本實施形態中，所謂顯示在顯示部106的「圖像」，其概念不僅是管構件20的靜態圖片還包含管構件20的影像(動態圖片)。 　　[0036] 此外，按照本實施形態之燃料供給系統中的燃料供給裝置10，供燃料從其基端部分供給至內部之中空形狀的旋轉構件40，是旋轉自如地被收容於筒狀構件30的內部，並且供燃料從其先端部分供給至高爐1內之管構件20，是裝卸自如地安裝於旋轉構件40當中高爐1側的端緣，而且，將旋轉構件40收容於筒狀構件30的內部之蓋構件60，是可裝卸自如地安裝於筒狀構件30。在此情形下，不需使安裝在設於高爐1的送風管4之凸緣等的安裝部5之筒狀構件30與旋轉構件40之間設置的密封面(具體而言為第1密封面34及第2密封面44)露出而能夠僅更換管構件20，因此能夠減低對於現場作業員而言之負荷。亦即，蓋構件60，會作用成為保護第1密封面34或第2密封面44之護罩。 　　[0037] 另，依本實施形態之燃料供給系統，不限定於上述般的態樣，能夠施加各式各樣的變更。 　　[0038] 例如，使燃料供給裝置10的作動構件70旋轉驅動之驅動部，不限定於中空步進馬達90。只要能夠使作動構件70旋轉驅動，則作為驅動部亦可使用中空步進馬達90以外之物。例如，亦可使用將作動構件70的被作動部分72加工成齒輪狀，而作為驅動部是藉由齒條與齒輪(rack and pinion)方式來使該被作動部分72旋轉驅動這樣的物品。 　　[0039] 此外，拍攝裝置8不限定於CCD相機。只要是能夠拍攝被插入至送風管4的內部之燃料供給裝置10的管構件20之物，則作為拍攝裝置8亦可使用CCD相機以外之物。 　　[0040] 此外，控制裝置102，不限定於具有鍵盤等操作部104及大型面板等顯示部106之物。作為其他例子，亦可在控制裝置102設有觸控面板，而該觸控面板兼有操作部104及顯示部106雙方之功能。此外，控制裝置102不限定於設置在中央操作室100。這樣的控制裝置102亦可設置於高爐1的現場當中送風管4之附近。此外，作為控制裝置102，亦可使用智慧型手機或平板電腦等的行動資訊終端。 　　[0041] 此外，上述說明中，講述了當藉由操作部104輸入了旨在令旋轉構件40及管構件20旋轉之指令時，控制部108控制燃料供給裝置10的中空步進馬達90而使旋轉構件40及管構件20旋轉這樣的例子，但控制燃料供給裝置10的中空步進馬達90之方法不限定於這樣的方法。作為其他例子，亦可設計成現場作業員等操作者不需藉由操作部104輸入指令，而是基於藉由拍攝裝置8拍攝到的燃料供給裝置10的管構件20的圖像，藉由控制部108判斷該管構件20是否為規定的狀態(具體而言為以直線狀延伸之狀態)，當藉由控制部108判斷出燃料供給裝置10的管構件20非為規定的狀態之情形下，該控制部108會自動地驅動燃料供給裝置10的中空步進馬達90。具體而言，亦可設計成基於藉由拍攝裝置8拍攝到的燃料供給裝置10的管構件20的圖像，當藉由控制部108判斷出在該管構件20即將發生彎曲之情形下，該控制部108會自動地驅動燃料供給裝置10的中空步進馬達90。若更詳細地說明，在控制裝置102，設有記憶部(未圖示)，記憶被插入至送風管4的內部之燃料供給裝置10的管構件20為規定的狀態時(亦即，為以直線狀延伸之狀態時)之該管構件20的圖像。然後，控制部108，將藉由拍攝裝置8拍攝到的燃料供給裝置10的管構件20的圖像，和記憶於記憶部之管構件20的圖像比較，當兩者的圖像大幅乖離時便判斷燃料供給裝置10的管構件20非為規定的狀態(亦即，即將發生彎曲)。此外，在此情形下，不需要在控制裝置102設置操作部104或顯示部106。 　　[0042] 此外，作為控制燃料供給裝置10的中空步進馬達90之又另一方法，亦可設計成現場作業員等操作者不需藉由操作部104輸入指令，而是每當經過規定期間，控制裝置102便控制燃料供給裝置10的中空步進馬達90使得旋轉構件40及管構件20旋轉恰好規定角度。具體而言，控制裝置102，例如每隔24小時控制燃料供給裝置10的中空步進馬達90使得旋轉構件40及管構件20旋轉例如恰好30°。在此情形下，即使現場作業員等操作者不做管理，令管構件20藉由中空步進馬達90每當經過規定期間就每次旋轉規定角度來使彎曲部之位置變化，藉此便能經長時間將管構件20維持近乎直線狀。此外，在此情形下，不需要在控制裝置102設置操作部104或顯示部106，並且還能省略拍攝裝置8之設置。 　　[0043] 此外，依本實施形態之燃料供給系統中使用的燃料供給裝置不限定於圖3至圖7所示這樣的構成之物。利用圖10說明依本實施形態之燃料供給系統中使用的燃料供給裝置的另一例。圖10為圖2所示燃料供給系統中的燃料供給裝置的構成另一例示意縱截面圖。 　　[0044] 圖10所示之燃料供給裝置201(PC燃燒器)，具有：管構件202(噴吹管)，在中心部由直線狀的細管所構成；及噴吹管導件(未圖示)，設於此管構件202的外側；及外筒(未圖示)，設於噴吹管導件的從前後中間部至靠後部；在燃料供給裝置201的後端部設有連接部205。 　　[0045] 管構件202為以不鏽鋼等的耐熱材所製作之細長管，在中間部設有放射狀的突起部207，以便支撐而位於噴吹管導件的中心部。在此，若燃料供給裝置201的各突起部207被安裝在設於送風管4之凸緣等的安裝部5，則燃料供給裝置201的管構件202會被插入至送風管4的內部，管構件202的先端部會從風口2面向高爐1內。 　　[0046] 如圖10所示，管構件202的後端部連接至連接部205。連接部205，具有套筒210、凸緣構件212及配接器214。在套筒210的內面形成有用來將凸緣構件212予以螺固之母螺紋210a。 　　[0047] 凸緣構件212，在芯部形成有比管構件202的徑還大徑之通孔，在前端部設有凸緣216。在此凸緣216的後部一體地設有螺紋筒217。螺紋筒217的公螺紋217a，和套筒210的母螺紋210a螺合。 　　[0048] 配接器214為相當於習知的漸縮管(reducer)之物，在芯部形成有通孔218，在前端部設有供管構件202嵌固之擴徑部214a。通孔218的從前後中間部至後部，成為愈後側愈大徑之推拔孔。在配接器214的後端部，形成有供用來供給原料亦即粉煤的軟管230連接之大徑的口部214b。 　　[0049] 在配接器214的外周部前端部設有凸緣214c。在此凸緣214c與套筒210的後端部之間，外嵌有將配接器214向前(圖10的左向)推壓之彈簧222。圖10所示例子中，配接器214可在套筒210內前後動。另，如圖10所示，在配接器214的外周部嵌裝有止推軸承(thrust bearing)220。此止推軸承220，為用來防止配接器214與套筒210的環向貼附之物。 　　[0050] 在配接器214的前端外周部於全周形成有倒角狀的傾斜面225，並且在凸緣構件212的螺紋筒217的後端內周部於全周形成有研缽狀的傾斜面226。該些傾斜面225、226為彼此密合之密封面，藉由兩者密合會作用成為防止氣體的流通之密封材(金屬迫緊(packing))。另，亦可在配接器214側形成研缽狀的傾斜面，在凸緣構件212側形成倒角狀的傾斜面，藉此形成和上述公母相反之密封材(金屬迫緊)。此外，在配接器214的後部連接粉煤供給用的軟管230。 　　[0051] 在圖10所示般的組立狀態下，成為凸緣構件212的凸緣216的背面和套筒210的前端面抵接，凸緣構件212的後端部和配接器214的前端部抵接之狀態。此狀態下，凸緣構件212的傾斜面226與配接器214的傾斜面225會於全周密合，防止氣體或粉塵的流通。 　　[0052] 此外，此組立狀態下，藉由彈簧222的推壓力，會維持配接器214與凸緣構件212之密合狀態。另，如圖10所示當介裝有止推軸承220的情形下，彈簧222的推壓力會透過該止推軸承220作用於配接器214。 　　[0053] 高爐1運轉中，粉煤或重油、廢塑膠等燃料會通過管構件202的內部被供給，和送風管4的內部氣流一起往爐內被噴出。 　　[0054] 此外，在配接器214安裝有和圖9所示般的中空步進馬達90為同樣構成之中空步進馬達290，配接器214藉由該中空步進馬達290而受到旋轉。更詳細地說，配接器214，具有截面呈圓形形狀之被作動部分214d，此被作動部分214d被插入至中空步進馬達290的中空部分。如此一來，中空步進馬達290會使配接器214的被作動部分214d旋轉。此外，中空步進馬達290藉由訊號線等連接至控制裝置102的控制部108，若從控制部108對中空步進馬達290送至控制訊號，則該中空步進馬達290會使配接器214的被作動部分214d旋轉。 　　[0055] 即使使用這樣的燃料供給裝置201之情形下，仍如同使用圖3至圖7所示燃料供給裝置10之情形般，藉由和燃料供給裝置201分開設置之控制裝置102，中空步進馬達290會受到控制而使配接器214及管構件202旋轉。按照這樣的燃料供給系統，藉由和燃料供給裝置201分開設置之控制裝置102，能夠控制該中空步進馬達290使得管構件202藉由中空步進馬達290而旋轉，因此現場作業員便不必在高爐現場藉由人工作業使管構件202旋轉，故能夠減輕現場作業員的負荷。
[0056]
1‧‧‧高爐
2‧‧‧風口
3‧‧‧熱風爐
4‧‧‧送風管
5‧‧‧安裝部
6‧‧‧視孔窗
8‧‧‧拍攝裝置
10‧‧‧燃料供給裝置
20‧‧‧管構件
22‧‧‧公螺紋部分
30‧‧‧筒狀構件
32‧‧‧突起部
34‧‧‧第1密封面
36‧‧‧母螺紋部分
38‧‧‧翼片
39‧‧‧鎖定孔
40‧‧‧旋轉構件
42‧‧‧母螺紋部分
44‧‧‧第2密封面
50‧‧‧彈簧
60‧‧‧蓋構件
62‧‧‧公螺紋部分
66‧‧‧鎖定銷
70‧‧‧作動構件
72‧‧‧被作動部分
80‧‧‧軟管
90‧‧‧中空步進馬達
92‧‧‧中空部分
100‧‧‧中央操作室
102‧‧‧控制裝置
104‧‧‧操作部
106‧‧‧顯示部
108‧‧‧控制部
201‧‧‧燃料供給裝置
202‧‧‧管構件
205‧‧‧連接部
207‧‧‧突起部
210‧‧‧套筒
210a‧‧‧母螺紋
212‧‧‧凸緣構件
214‧‧‧配接器
214a‧‧‧擴徑部
214b‧‧‧口部
214c‧‧‧凸緣
214d‧‧‧被作動部分
216‧‧‧凸緣
217‧‧‧螺紋筒
217a‧‧‧公螺紋
218‧‧‧通孔
220‧‧‧止推軸承
222‧‧‧彈簧
225‧‧‧傾斜面
226‧‧‧傾斜面
230‧‧‧軟管
290‧‧‧中空步進馬達
[0013] 　　[圖1] 依本發明實施形態之高爐及中央操作室的構成概略示意概略構成圖。 　　[圖2] 對圖1所示高爐供給粉煤等燃料之燃料供給系統的構成示意構成圖。 　　[圖3] 圖2所示燃料供給系統中的燃料供給裝置的構成一例示意側面圖。 　　[圖4] 圖3所示燃料供給裝置的內部構成擴大示意縱截面圖。 　　[圖5] 圖3所示燃料供給裝置的各構成構件的分解圖。 　　[圖6] 蓋構件被安裝至圖3所示燃料供給裝置的筒狀構件之前的狀態示意立體圖。 　　[圖7] 蓋構件被安裝至圖3所示燃料供給裝置的筒狀構件時的狀態示意立體圖。 　　[圖8] 圖3所示燃料供給裝置的管構件的先端在高爐的風口內彎曲時之狀態示意縱截面圖。 　　[圖9] 圖3所示燃料供給裝置的中空步進馬達的構成示意立體圖。 　　[圖10] 圖2所示燃料供給系統中的燃料供給裝置的構成另一例示意縱截面圖。

Claims (3)

  1. 一種燃料供給系統，具備：燃料供給裝置，具有：筒狀構件，可安裝至設於高爐的送風管之安裝部；及中空形狀的旋轉構件，旋轉自如地被收容於前述筒狀構件的內部，供燃料從其基端部分供給至內部；及管構件，安裝於前述旋轉構件當中前述高爐側的端緣，供燃料從其先端部分供給至前述高爐內；及驅動部，使前述旋轉構件旋轉驅動；與拍攝裝置，拍攝前述高爐的前述送風管的內部當中前述燃料供給裝置的前述管構件；與控制裝置，和前述燃料供給裝置分開設置，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉；前述控制裝置，具有：控制部，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部；及顯示部，顯示藉由前述拍攝裝置被拍攝到的前述管構件的圖像；及操作部，藉由作業者而被操作；當藉由前述操作部被輸入了旨在令前述管構件旋轉之指令時，前述控制部控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉。
  2. 一種燃料供給系統，具備：燃料供給裝置，具有：筒狀構件，可安裝至設於高爐的送風管之安裝部；及中空形狀的旋轉構件，旋轉自如地被收容於前述筒狀構件的內部，供燃料從其基端部分供給至內部；及管構件，安裝於前述旋轉構件當中前述高爐側的端緣，供燃料從其先端部分供給至前述高爐內；及驅動部，使前述旋轉構件旋轉驅動；與拍攝裝置，拍攝前述高爐的前述送風管的內部當中前述燃料供給裝置的前述管構件；與控制裝置，和前述燃料供給裝置分開設置，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉；前述控制裝置，基於藉由前述拍攝裝置被拍攝到的前述管構件的圖像來判斷前述管構件是否為規定的狀態，該控制裝置，當判斷出前述管構件非為規定的狀態時，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉。
  3. 一種燃料供給系統，具備：燃料供給裝置，具有：筒狀構件，可安裝至設於高爐的送風管之安裝部；及中空形狀的旋轉構件，旋轉自如地被收容於前述筒狀構件的內部，供燃料從其基端部分供給至內部；及管構件，安裝於前述旋轉構件當中前述高爐側的端緣，供燃料從其先端部分供給至前述高爐內；及驅動部，使前述旋轉構件旋轉驅動；與控制裝置，和前述燃料供給裝置分開設置，控制前述燃料供給裝置的前述驅動部而使前述旋轉構件及前述管構件旋轉；前述驅動部包含中空步進馬達，設於前述燃料供給裝置的前述旋轉構件之作動構件被裝入至前述中空步進馬達的中空部分，藉此前述旋轉構件藉由前述中空步進馬達而被旋轉。
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