WO2004070301A1

WO2004070301A1 - 固体移送スクリューのシール構造およびそれを用いた還元金属の製造方法

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Publication number: WO2004070301A1
Application number: PCT/JP2003/016684
Authority: WO
Inventors: Sumito Hashimoto; Masahiko Tetsumoto
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2004-08-19
Also published as: JP2004239341A; ATE402383T1; DE60322438D1; ES2309360T3; EP1591739B1; TW200422575A; AU2003292793B2; CA2513341A1; CA2513341C; TWI234637B; EP1591739A1; CN100457924C; KR100690310B1; KR20050098298A; JP4348091B2; RU2005127625A; CN1738997A; EP1591739A4; US20060147866A1; AU2003292793A1

Abstract

加熱炉１内に設置される原料均しスクリューや製品排出スクリューなどの固体移送スクリューのシール構造であって、操業中でも加熱炉１の気密性を確保しつつ固体移送スクリュー３を昇降可能とするシール構造を提供することを目的とする。固体移送スクリュー３の駆動軸４を、加熱炉１の両側壁２に設けた貫通孔６を貫通させて、炉外両側に設けられた昇降可能な支持装置７で支持する。そして、貫通孔６の周りを取り囲むようにこの貫通孔６の炉外側縁部６ａにシールブロック８を取り付ける。このシールブロック８よりも炉外側に、駆動軸４が貫通し摺動する摺動孔１０を有するスライドパネル９を設ける。そして、スライドパネル９を、シール部材１１を介して、シールブロック８に対して上下方向に摺動可能な程度に圧接する。

Description

明細書固体移送スクリユーのシール構造およびそれを用いた還元金属の製造方法技術分野

本発明は、加熱炉内に設置される固体移送スクリューに関し、特に炭材を含む酸化鉄含有物質を加熱還元して還元鉄を製造する移動炉床炉内に設置される固体移送スクリユーのシール構造に関する。背景技術

移動炉床炉（加熱炉）内で、炭素質還元材を含む酸化金属（原料）を加熱還元して還元金属（製品）を製造するに際して、移動炉床上に原料を均一に敷設するために原料均しスクリューが用いられ、また製品を炉から取り出すために製品排出スクリューが用いられる。そして、操業の状況により原料の敷設厚さを変更したり、移動炉床上に堆積した付着物等の搔き出しを行うために、操業中に原料均しスクリュ一および製品排出スクリユーの昇降を行うことが必要とされる。

原料均しスクリユーや製品排出スクリユーを加熱炉内に設置する場合、駆動機構を加熱炉の高温雰囲気から保護するため、炉外に駆動装置を配する方法が一般的に採用されている。そのため、加熱炉の側壁に貫通孔を設け、この貫通孔を介してスクリューの駆動軸を炉外に引き出すようにしている。そして、貫通孔と駆動軸との間に生じる隙間は、炉内雰囲気ガスの噴出または外気の炉内への侵入の原因となることから、これを防止するためのシール機構が必要になる。

このようなスクリュー式装置に昇降装置を付加すると、貫通孔と駆動軸との相対的位置関係が昇降によって変化する。したがって、シール機構には、貫通孔と駆動軸との相対的位置関係の変化に追従できる構造が要求される。

昇降装置を有する原料均しスクリユーや昇降装置を有する製品排出スクリユーとしては、炉内に設置したスクリユーを炉外に設置した昇降装置により昇降可能に支持したものがある。しかし、これらのものでは、加熱炉の側壁に設けられた貫通孔とスクリユーの駆動軸とは上下方向に固定の構造となっており、操業中にスクリュ一の昇降を可能とする構造が明らかにされていない。発明の開示

そこで、本発明は、加熱炉内に設置される原料均しスクリユーや製品排出スクリユーなどの固体移送スクリューのシール構造であって、操業中でも加熱炉の気密性を確保しつつ固体移送スクリユーを昇降可能とするシール構造と、そのシール構造を用いた還元金属の製造方法を提供することを目的とする。

請求項 1に係る発明は、固体物質を加熱処理する加熱炉内にこの加熱炉の側壁を貫通して設置され、昇降可能とされた固体移送スクリューと、前記加熱炉との間のシール構造であって、前記固体移送スクリューは、略水平に設けられた駆動軸と、この駆動軸の周りに固設された螺旋羽根とからなり、前記駆動軸は、前記加熱炉の両側壁にそれぞれ設けられた前記駆動軸の直径より少なくとも前記固体移送スクリユーの昇降可能範囲の高さ分だけ上下方向の径が大きいスクリユー駆動軸貫通孔を貫通し、前記加熱炉の両外側にそれぞれ設けられた昇降可能な支持装置によつて支持されているものであり、炉外両側に、前記スクリユー駆動軸貫通孔の周りを取り囲むように該貫通孔の炉外側縁部に取り付けられたシールプロックと、このシールプロックよりも炉外側に位置し、前記駆動軸が貫通し摺動するスクリユー駆動軸摺動孔を有するスライドパネルとがそれぞれ設けられ、前記スライドパネルは、前記シールプロックに対して気密性を保持しつつ上下方向に摺動可能に構成されている固体移送スクリユーのシール構造である。

本発明によれば、シールブロックとスライドパネルとが気密性を保持しつつ上下に相対位置を変更できるので、比較的大きな固体移送スクリユーの昇降量に対しても適用できる。

請求項 2に係る発明は、前記シールブロックとスライドパネルとの間に配置され、前記駆動軸を 1重または 2重以上に取り囲むシール部材が設けられ、前記スライドパネルは、前記シール部材を介して前記シールブロックに圧接されたものである請求項 1記載の固体移送スクリュ一のシール構造である。本発明によれば、シールブロックとスライドパネルとが直接接触しないため、これら両部材の磨耗が低減されるとともに、シールブロックおよび Zまたはスライドパネルが熱変形してこれら両部材間に隙間ができても気密性（シール性）を確保できる。

請求項 3に係る発明は、前記スクリユー駆動軸摺動孔と前記駆動軸との隙間をシールするシール装置が設けられている請求項 1記載の固体移送スクリユーのシール構造である。

本発明によれば、スクリユー駆動軸摺動孔と前記駆動軸との間の気密性がさらに高められる。

請求項 4に係る発明は、炬外両側に、前記支持装置に固定されてこの支持装置と一体に昇降する昇降部材と、この昇降部材と前記スライドパネルとを連結する連結部材とがそれぞれ設けられている請求項 1記載の固体移送スクリユーのシール構造である。

本発明によれば、スライドパネルが連結部材を介して昇降部材に支持された状態で昇降するため、スライドパネルの荷重が固体移送スクリューの駆動軸や前記シール部材にかかることがなく、駆動軸やシール部材の磨耗が低減され、安定した気密性が確保される。

請求項 5に係る発明は、前記連結部材は、昇降部材及びスライドパネルに対してそれぞれ回動可能に接続さている請求項 4記載の固体移送スクリユーのシール構造である。

本発明によれば、固体移送スクリユーの昇降によって駆動軸が水平からずれて傾斜した場合でも、連結部材が昇降部材及びスライドパネルに対して回動するために、シール部材を介したスライドパネルとシールプロックとの接触が確実に保たれる。請求項 6に係る発明は、前記シール装置と前記スライドパネルとは、伸縮継手を介して接続されている請求項 3記載の固体移送スクリューのシール構造である。本発明によれば、固体搬送スクリユーの駆動軸が水平から大きく傾斜した状態で操業する場合でも、駆動軸とシール装置との芯ずれを伸縮継手によって吸収できるので、良好な気密性を保つことができる。請求項 7に係る発明は、前記スライドパネルを前記シールプロックに押し付ける押し付け装置が設けられている請求項 1記載の固体移送スクリユーのシール構造でめる。

本発明によれば、スライドパネルとシールブロックとの間め気密性をより確実なものとすることができる。

請求項 8に係る発明は、前記シール部材が 2重以上に設けられていて、これらシ一ル部材の間の少なくとも 1個所に、不活性ガスを吹き込む不活性ガス導入経路が設けられている請求項 2記載の固体移送スクリューのシール構造である。

本発明によれば、内側のシール部材が炉内からの熱やダスト等の影響により劣ィ匕した場合でも、不活性ガスの吹込みによりシール部材が保護されるため、気密性に対する信頼性がさらに向上する。

請求項 9に係る発明は、前記スライドパネルは、複数のスライドパネル部材の組み合わせからなり、前記スライドパネル部材の一部を取り外すことによって、前記固体移送スクリユーを炉外に引き出せるようにした請求項 1記載の固体移送スクリユーのシール構造である。

本発明によれば、固体移送スクリユーのメンテナンス作業が容易となるため、作業時間が短縮され、稼働率が向上する。

請求項 1 0に係る発明は、炉外両側にそれぞれ設けられた前記昇降部材同士が接続されて一体的に構成されている請求項 4又は 5記載の固体移送スクリューのシール構造である。

本発明によれば、駆動軸を水平から傾斜させた場合でも、固体移送スクリューの駆動軸と炉外両側に設けられた支持装置とがー体となって動くため、駆動軸の支持装置に異常な負荷がかかることがない。

請求項 1 1に係る発明は、炭素質還元材を含む酸化金属を加熱還元して還元金属を製造する還元金属製造方法であって、前記酸化金属を加熱処理する加熱炉内に前記酸化金属を装入する装入工程と、前記装入工程で加熱炉内に装入された酸化金属を原料均しスクリユーで均す均し工程と、前記均し工程で均された酸化金属を加熱還元する加熱工程とを有し、前記原料均しスクリューは、駆動軸と、この駆動軸の周りに固設された螺旋羽根とからなり、前記駆動軸は、前記加熱炉の両側壁にそれそれ設けられた前記駆動軸の直径より少なくとも前記原料均しスクリユーの昇降可能範囲の高さ分だけ上下方向の径が大きいスクリユー駆動軸貫通孔を貫通し、前記加熱炉の両外側にそれそれ設けられた昇降可能な支持装置によって支持されているものであり、炉外両側に、前記スクリュー駆動軸貫通孔の周りを取り囲むように該貫通孔の炉外側縁部に取り付けられたシールプロックと、このシールプロックよりさらに炉外側に位置し、前記駆動軸が貫通し摺動するスクリユー駆動軸摺動孔を有するスライドパネルとがそれぞれ設けられ、前記スライドパネルは、前記シールブロックに対して気密性を維持しつつ上下方向に摺動可能に構成されている還元金属製造方法である。

請求項 1 2に係る発明は、炭素質還元材を含む酸化金属を加熱還元して還元金属を製造する還元金属製造方法であって、前記酸化金属を加熱処理する加熱炉内に、前記酸化金属を装入する装入工程と、前記装入工程で加熱炉内に装入された酸化金属を加熱還元し還元金属を得る加熱工程と、前記加熱工程で得られた還元金属を製品排出スクリユーで排出する製品排出工程とを有し、前記製品排出スクリユーは、駆動軸と、この駆動軸の周りに固設された螺旋羽根とからなり、前記駆動軸は、前記加熱炉の両側壁にそれそれ設けられた前記駆動軸の直径より少なくとも前記原料均しスクリユーの昇降可能範囲の高さ分たけ上下方向の径が大きいスクリユー駆動軸貫通孔を貫通し、前記加熱炉外両側にそれそれ設けられた昇降可能な支持装置で支持されているものであり、炉外両側に、前記スクリュー駆動軸貫通孔の周りを取り囲むように該貫通孔の炉外側縁部に取り付けられたシールプロックと、このシールブロックよりさらに炉外側に位置し、前記駆動軸が貫通し摺動するスクリユー駆動軸摺動孔を有するスライドパネルとがそれぞれ設けられ、前記スライドパネルは、前記シールプロックに対して機密性を保持しつつ上下方向に摺動可能に構成されている還元金属製造方法である。

これにより、操業中に原料均しスクリュ一および Zまたは製品排出スクリユーを容易に昇降させながら還元金属の製造ができるため、炉床上への原料の敷設の均一性が確保できるとともに、還元金属の安定的な排出が可能となり、炉床上からの付着物の除去が確実に行えるので、長期間安定した操業が継続できる。

以上より、本発明によれば、操業中でも加熱炉の気密性を確保しつつ固体移送スクリューを昇降可能とするシール構造を提供できる。また、還元金属の製造プロセスにおいて、本発明のシール構造を原料均しスクリユーおよび/または製品排出スクリューに適用することにより、炉内からのガス漏れがなく安全性が高い、ないしは炉内への外気の混入がなくエネルギー効率に優れた操業が長時間安定して行える。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る固体移送スクリユーのシール構造を示す図であり、（a ) は垂直部分断面図、（b) は（a ) における AA線断面図、 ( c ) は ) における B B線断面図である。

図 2は、本発明の第 2の実施形態に係る固体移送スクリユーのシール構造を示す垂直部分断面図である。

図 3は、本発明の第 3の実施形態に係る固体移送スクリユーのシール構造を示す垂直部分断面図である。

図 4は、本発明の第 4の実施形態に係る固体移送スクリューのシール構造を示す垂直部分断面図である。

図 5は、本発明の第 5の実施形態に係る固体移送スクリユーのシール構造を示す垂直部分断面図である。

図 6は、本発明の第 6の実施形態に係る固体移送スクリユーのシール構造を示す垂直部分断面図である。

図 7は、本発明の第 7の実施形態に係る固体移送スクリユーのシール構造を示す垂直部分断面図である。

図 8は、本発明の第 8の実施形態に係る固体移送スクリユーのシ一ル構造を示す垂直部分断面図である。

図 9は、本発明の第 9の実施形態に係る固体移送スクリユーのシール構造を示す垂直部分断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下に本発明の実施の形態について図を参照しつつ詳細に説明する。

〔実施の形態 1〕 ―

図 1に、本発明の第 1の実施形態に係る固体移送スクリユーのシール構造を示す。ここに、符号 1は加熱炉、符号 2は加熱炉 1の側壁、符号 3は固体移送スクリュー、符号 4は固体移送スクリュー 3の駆動軸、符号 5は固体移送スクリュー 3の螺旋羽根、符号 6は側壁 2に設けられたスクリユー駆動軸貫通孔、符号 7は支持装置、符号 8はシールプロック、符号 9はスライドパネル、符号 1 0はスライドパネル 9に設けられたスクリュー駆動軸摺動孔、符号 1 1はシール部材を示す。

本発明が適用される加熱炉 1の形式は限定されるものではないが、本加熱炉 1は粉粒状または塊状の固体物質を加熱処理する回転炉床炉などの移動炉床炉として構成されるのが好ましい。例えば、本発明は、石炭などの炭素質還元剤を含む酸化鉄などの酸化金属（原料）を塊状化して、ないしはそのまま加熱炉 1に装入し、この加熱炉 1内で原料を加熱還元して還元鉄などの還元金属（製品）を製造する方法に適用することができる。この加熱炉 1による還元金属製造方法では、固体移送スクリユー 3は、原料を加熱炉 1に装入する際に炉床上に原料を均一に分散させる原料均し機能と、製品を炉床上から搔き出す製品排出機能とを有している。そして、この固体移送スクリュー 3の操業中においては、加熱炉 1との間の気密性（シール性）を維持しつつ固体移送スクリユー 3を昇降させることが要請される。

本実施形態に係る加熱炉 1のシール構造はスクリユーの軸方向両側で同様の構成であるので、以下に示す図 1〜8においては、加熱炉 1の一方（図 1 ( a ) における左側）の側壁 2近傍のみを示す。

図 1 ( a ) に示すように、加熱炉 1の側壁 2にはスクリユー駆動軸貫通孔 6が貫通形成されている。この側壁 2には、スクリュー駆動軸貫通孔 6を貫通して固体移送スクリュー（以下、単に「スクリュー」ともいう。） 3が設置されている。スクリユー 3は略水平に設けられた駆動軸 4と、この駆動軸 4の周りに螺旋状に固設された螺旋羽根 5とからなる。駆動軸 4は、両側壁 2のスクリュー駆動軸貫通孔 6をそれぞれ貫通していて、この側壁 2の外側に突出している端部は、加熱炉 1の外側にそれぞれ設けられた昇降可能な支持装置 7によってそれぞれ支持されている。支持装置 Ίには駆動軸 4を支持する図示しない軸受けが設けられており、支持装置 7 は油圧、水圧、電動等によって駆動軸 4を昇降させる構成とされている。

スクリユー駆動軸貫通孔 6の上下方向の径は、スクリユー 3 (駆動軸 4 ) を所定の範囲で昇降できるように、駆動軸 4の直径より少なくともスクリュー 3の昇降可能範囲の高さ（上下方向のストローク）分だけ大きく形成されている。

図 1 ( b ) に示すように、スクリユー駆動軸貫通孔 6の炉外側縁部 6 aには、このスクリユー駆動軸貫通孔 6の周りを取り囲むようにシールプロック 8が取り付けられている。このシールブロック 8よりもさらに炉外側には、スライドパネル 9が配置されている。このスライドパネル 9は、駆動軸 4が貫通し摺動するスクリュー' 駆動軸摺動孔 1 0を有する。スクリユー駆動軸摺動孔 1 0は、駆動軸 4の回転が阻害されない程度に、駆動軸 4の外径より少しだけ大きい内径としておけばよい。図 1 ( a ) に示すように、シールブロック 8の!):戸外側の面には、例えばリング状の耐熱性ダランドパッキンからなるシール部材 1 1を取り付ける（嵌め込む）ための溝が設けられており、この溝にシール部材 1 1が嵌め込まれている。この溝は、スクリュー駆動軸摺動孔 1 0を取り囲むような形、例えば楕円状に設けられている。そして、スライドパネル 9をシールブロック 8におけるシール部材 1 1が取り付けられた側に押し付け、シールプロック 8に対して上下方向に摺動可能な程度に圧接した状態とする。なお、シール部材 1 1をシールブロック 8またはスライドパネル 9に取り付ける方法は、シールブロック 8とスライドパネル 9との間のシールを阻害することなく固定できる方法であれば、必ずしも取り付け用の溝に嵌め込む方法である必要はなく、この溝は省略してもよい。

スライドパネル 9は、上下方向への摺動時にもリング状のシール部材 1 1全体との接触を維持する必要があるため、図 1 ( c ) に示すように、上下方向のストローク以上の十分な大きさとする必要がある。

シ一ルブロック 8の熱変形を防止するために、加熱炉 1の側壁 2は、スクリュー駆動軸貫通孔 6の周囲の部位において耐火物や断熱材等による断熱構造または水冷パネル構造とすることが望ましい。また、スライドパネル 9も、シール部材 1 1との接触面 9 aの熱歪みによるシール性の低下を防止するために、内部水冷構造とすることが望ましい。

なお、本実施の形態では、図 1 ( b ) に示すように、シールブロック 8へ取り付けられているリング状のシール部材 1 1は 1つ（1重）としているが、シール性

(気密性）をより確実なものとするため 2つ以上のシール部材 1 1を嵌め込んだ 2 重以上のシール構造としてもよい。

また、本実施の形態では、シール部材 1 1の取り付けはシールブロック 8側としているが、これに代え、スライドパネル 9側に取り付けてもよい。ただし、スライドパネル 9側に取り付けた場合には、スライドパネル 9の上下方向への摺動に伴つてシール部材 1 1も一緒に移動するため、シール部材 1 1全体との接触を維持するためにはシールブロック 9を上下方向に大きくする必要があり、コスト的にはシールブロック 8側に取り付ける本実施の形態の方が好ましい。

また、本実施形態では、シールブロック 8とスライドパネル 9との間にシール部材 1 1を備えた例を説明したが、炉内の圧力や温度がそれほど高くなくシールプロック 8とスライドパネル 9とを直接接触させるだけでもシール性を維持できる場合には、必ずしもシール部材 1 1を取り付ける必要はない。

本実施形態に係る固体移送スクリュ一 3のシール構造によれば、シールプロック 8とスライドパネル 9とが気密性を保持しつつ上下に相対位置を変更できるので、比較的大きな固体移送スクリユー 3の昇降量に対しても対応可能とすることができる。これにより、炉内からのガス漏れがなくて安全性が高く且つ炉内への外気の混入がなくエネルギー効率に優れた操業を長時間安定して行うことができる。

また、操業中に原料均しスクリユーおよび/または製品排出スクリユーを容易に昇降させながら還元金属の製造ができるため、炉床上への原料の敷設の均一性が確保できるとともに、還元金属の安定的な排出が可能となる。そして、炉床上からの付着物の除去が確実に行えるので、長期間安定した操業を継続できる。

また、本実施形態では、シールブロック 8とスライドパネル 9との間にシール部材 1 1が介装されているので、シールプロック 8とスライドパネル 9とが直接接角虫しない。このため、これら両部材の磨耗が低減されるとともに、シールブロック 8 および Zまたはスライドパネル 9が熱変形してこれら両部材間に隙間ができてもシ —ル性を確保することができる。

〔実施の形態 2〕

図 2に、本発明の第 2の実施形態に係る固体移送スクリユー 3のシール構造を示す。本実施の形態 2は、実施形態 1におけるスクリユー駆動軸摺動孔 1 0とスクリユー 3の駆動軸 4との隙間を軸シール部材 1 4で密閉するシール装置 1 3を設けたものである。

上記実施の形態 1で説明したように、スクリュー駆動軸摺動孔 1 0とスクリュー ' 3の駆動軸 4との隙間は、駆動軸 4の回転が阻害されない程度に駆動軸 4の径ょり少しだけ大きい内径としておくことにより、実質的に気密性（シール性）が維持できるものである。し力、し、炉内圧と大気圧との差が大きい場合など、より高度なシ一ル性を要求される場合には、図 2に示すようなシール装置 1 3を設けることが好ましい。 ·

シール装置 1 3は、例えば図 2に示すように、円筒状のグランドパッキン、 Vリングなどの軸シール部材 1 4と、この軸シール部材 1 4を固定する固定部材 1 3 a とからなる。軸シール部材 1 4は、駆動軸 4の回転を阻害しない程度の内径を有しており、スクリュー駆動軸摺動孔 1 0と駆動軸 4との隙間を密閉する厚みに構成されている。また、駆動軸 4の回転により軸シール部材 1 4が駆動軸 4の軸方向にずれないように、軸シール部材 1 4が挿入される隙間は奥側（炉内側）において段差状に狭まった構成となっている。そして、固定部材 1 3 aは、軸シール部材 1 4の炉外側の端部を隙間の奥側（炉内側）へ押え込む構造となっている。

本実施形態によれば、シール装置 1 3を設けるようにしているので、スクリュー駆動軸摺動孔 1 0と駆動軸 4との間の気密性を高めることができ、炉内圧と大気圧との差が大きい場合などでもシール性を維持することができる。

その他の構成、作用及び効果は前記実施形態 1と同様である。

〔実施の形態 3〕

図 3は、本発明の第 3の実施形態に係る固体移送スクリユー 3のシール構造を示している。本実施の形態 3は、上記実施の形態 2に対して、支持装置 7に固定されてこの支持装置 7と一体に昇降する昇降部材 1 6と、この昇降部材 1 6とスライドパネル 9とを連結する連結部材 1 7とを設けたものである。

昇降部材 1 6は、例えば図 3に示すように、縦部材 1 6 aと横部材 1 6 bとからなるフレーム構造とされている。横部材 1 6 bは加熱炉 1の上方に配置されるとともに縦部材 1 6 aは加熱炉 1の側方に配置されており、両部材 1 6 a， 1 6 bは互いに連結されている。縦部材 1 6 aは支持装置 7に固定されている。

連結部材 1 7は、横部材 1 6 bに固定され、下方に伸びている。この連結部材 1 7の下端部にはスライドパネル 9が垂架されている。連結部材 1 7の長さは、スラィドパネル 9の自重が駆動軸 4に掛からないような長さとされている。

本実施形態によれば、スライドパネル 9が連結部材 1 7を介して昇降部材 1 6に支持された状態で昇降するため、スライドパネル 9の荷重が固体移送スクリュー 3 の駆動軸 4や前記シール部材 1 1にかかることがない。このため、駆動軸 4ゃシール部材 1 1の磨耗を低減することができ、安定した気密性を確保することができる。その他の構成、作用及び効果は前記実施形態 2と同様である。

〔実施の形態 4〕

図 4は、本発明の第 4の実施形態に係る固体移送スクリュー 3のシール構造を示している。上記実施形態 3では、連結部材 1 7を一体ものの剛体構造としたが、これに代え、本実施形態 4では、連結部材 1 7を昇降部材 1 6及びスライドパネル 9 に対してそれぞれ回動可能に接続された滑折構造としたものである。すなわち、本連結部材 1 7は、その上端部が昇降部材 1 6の横部材 1 6 bに回動可能に連結される一方、下端部がスライドパネル 9に回動可能に連結されている。

図 3に示す実施形態 3の構造では、駆動軸 4が水平から傾斜すると、昇降部材 1 6および連結部材 1 7を介してスライドパネル 9も同様に傾斜する。一方、シールブロック 8は加熱炉側壁 2に固定されているため傾斜しない。このため、シールブロック 8のシール部材 1 1とスライドパネル 9の接触面 9 aとの間に隙間が生じやすくなり、シール性を維持できなくなるおそれがある。

これに対し、図 4に示す本実施形態 4では、連結部材 1 7の滑折構造により、連結部材 1 7が昇降部材 1 6の傾斜による影響を受けない。このため、駆動軸 4が傾斜してもスライドパネル 9の接触面 9 aは駆動軸 4から独立して動き、接触面 9 a とシール部材 1 1との間の密着性が常に保持される。この結果、固体移送スクリュ一 3の昇降に伴って駆動軸 4が水平からずれて傾斜しても、 'シール部材 1 1とスラィドパネル 9の接触面 9 aとの間のシール性を確実に維持することができる。その他の構成、作用及び効果は前記実施形態 3と同様である。

〔実施の形態 5〕

図 5は、本発明の第 5の実施形態に係る固体移送スクリユー 3のシール構造を示している。上記実施形態 4では、シール装置 1 3をスライドパネル 9のスクリュー軸摺動孔 1 0に直接固定していたのに対し、本実施形態 5では、シール装置 1 3を伸縮継手 1 8を介してスライドパネル 9に接続する構成としたものである。

上記図 4に示す実施形態 4の構造では、スライドパネル 9が連結部材 1 7を介して昇降部材 1 6に対して回動可能に連結されるとともにシール装置 1 3の固定部材 1 3 aがスライドパネル 9に直接固定されている。このため、駆動軸 4が水平から傾斜しても、スライドパネル 9の接触面 9 aはほとんど傾斜せず、シール装置 1 3 もほとんど傾斜しない。したがって、駆動軸 4が傾斜するとシール装置 1 3と駆動軸 4との間に芯ずれが生じる。このため、駆動軸 4の水平からの傾斜角度が比較的小さい場合には、軸シール部材 1 4自身の変形によってこの芯ずれを吸収してスラィドパネル 9と駆動軸 4との間のシール性は保持できるが、当該傾斜角度が大きくなると、軸シール部材 1 4の変形能力の限界を超えてしまい、もはや芯ずれを吸収できなくなり、駆動軸 4に過度の荷重が掛かるおそれがある。

これに対し、図 5に示す本実施の形態では、シール装置 1 3とスライドパネル 9 とを伸縮自在な伸縮継手 1 8で接続しているために、駆動軸 4の傾斜角度が大きくなっても上記芯ずれ分を伸縮継手 1 8の変形により吸収できるので、良好な気密性を保つことができる。さらに、駆動軸 4に過度の荷重が掛かるのを抑止することもできる。

なお、伸縮継手 1 8を用いる場合には、駆動軸 4が回転するとシール装置 1 3にかかる摺動抵抗によって伸縮継手 1 8にねじれが生じ、伸縮継手 1 8が破損するおそれがある。したがって、スライドパネル 9とシール装置 1 3との間に反力受け (図示省略）を設けて伸縮継手 1 8にねじれが生じないようにすることが望ましい。その他の構成、作用及び効果は前記実施形態 4と同様である。

〔実施の形態 6〕

図 6は、本発明の第 6の実施形態に係る固体移送スクリュー 3のシール構造を示している。本実施形態 6は、スライドパネル 9をシールブロック 8に押し付ける押し付け装置 1 9を設けたものである。

押し付け装置 1 9は、図 6に示すように、例えば昇降部材 1 6の縦部材 1 6 aに固定されている。そして、この押し付け装置 1 9は、図示しない油圧、空圧などの動力ゃスプリングなどのばね力を利用してスライドパネル 9の炉外側の面をシールブロック 8側に押し付けるように構成されている。押し付け装置 1 9は、スライドパネル 9をシールブロック 8に均一に押し付けることができるように、駆動軸 4の周囲を取り囲むように複数個設けることが望ましい。

本実施形態 6では、スライドパネル 9をシールブロック 8に押圧する押し付け装置 1 9を設けるようにしたので、スライドパネル 9とシールブロック 8との間の気密性をより確実なものにすることができる。

その他の構成、作用及び効果は前記実施形態 3と同様である。

〔実施の形態 7〕

図 7は、本発明の第 7の実施形態に係る固体移送スクリユー 3のシール構造を示している。本実施形態 7は、シールブロック 8にリング状のシール部材 1 1、 1 1 ' を 2重に設ける一方、これら 2つのシ一ル部材 1 1、 1 1 ' の間の間隙に不活性ガスを吹き込むための不活性ガス導入経路 2 0を設けたものである。不活性ガス導入経路 2 0はシールブロック 8に設けられている。

図 7に示すように、シールブロック 8におけるスライドパネル 9の接触面 9 a側の面には、 2重のリング状の溝が設けられている。このリング状の溝には、シール部材 1 1、 1 がそれぞれ嵌め込まれている。この状態で内側のシール部材 1 1 は炉内に面しており、外側のシール部材 1 1 ' は炉外に面している。 2つのリング状溝の間には、不活性ガスを吹出すための不活性ガス導入経路 2 0の吹き出し孔 2 2が設けられている。不活性ガスとしては、例えば加圧した窒素を好適に用いることができる。

本実施形態 7では、内側（炉内側）のシール部材 1 1が熱やダスト等の影響を受けて劣化し、シール部材 1 1とスライドパネル 9の接触面 9 aとの密着度が低下した場合には、加圧された不活性ガスがこの密着度の低下した部位から炉内に吹き込まれることとなる。この結果、炉内外のシール性が維持されるとともに、シール部材 1 1、 1 1 ' の劣化拡大を防止することができる。尚、本実施形態では、シール部材 1 1、 1 1 ' が 2重の場合について示したが、これに限られるものではなく、シール部材 1 1、 1 Γ を 3重以上に設け、各シール部材 1 1 、 1 間に不活性ガスの吹き出し孔を設ける構成としてもよい。

その他の構成、作用及び効果は前記実施形態 2と同様である。

〔実施の形態 8〕，図 8は、本発明の第 8の実施形態に係る固体移送スクリユー 3のシール構造を示している。本実施形態 8におけるスライドパネル 9は、 2つのスライドパネル部材 9 a、 9 bの組み合わせからななる。そして、本実施形態 8では、メンテナンスの際にスライドパネル部材の一部（スライドパネル部材 9 b) を取り外すことによつて、固体移送スクリユー 3を容易に加熱炉 1外に引き出せるようになっている。図 8に示すように、スライドパネル部材 9 aの開口部の内径とスライドパネル部材 9 bの外径とがほぼ同じ大きさに形成されている。そして、このスライドパネル部材 9 aの開口部の内径は、スクリュー 3の螺旋羽根 5の外径よりも大きく形成されている。

これにより、スライドパネル部材 9 bを取り外し、スクリュー 3の螺旋羽根 5をスライドパネル部材 9 aの開口部を通過させることにより、スクリュー 3を加熱炉 1外に容易に引き出すことができる。

したがって、本実施形態 8によれば、固体移送スクリュー 3のメンテナンス作業が容易となるため、作業時間を短縮することができ、稼働率を向上することができる。

尚、スライドパネル部材 9 bはリング状の一体ものでもよいが、半割れの 2つの部材に分割しておくこともできる。このような構成とすることで、スクリュー 3の駆動軸 4に対するスライドパネル部材 9 bの着脱を容易にしてさらに作業性を高めることができる。

〔実施の形態 9〕

図 9は、本発明の第 9の実施形態に係る固体移送スクリュー 3のシール構造を示している。本実施形態 9は、上記実施形態 3を示す図 3などに示した、加熱炉 1の両側にそれぞれ設けられた昇降部材 1 6同士が互いに接続されて一体的に構成されているものである。

図 9に示すように、炉両側の昇降部材 1 6を一体化するためには、横部材 1 6 b を共通とするのがよい。そして、この横部材 1 6 bの両端に縦部材 1 6 aをそれぞれ接続し、門形に構成すればよい。

支持装置 7とこれを昇降させる昇降ァクチユエ一タ 2 1との接続構造は、ピン結合とし、このピンを挿通させるピン揷通孔を水平方向に長い長孔とするのが好ましい。こうすることで、固体移送スクリュー 3の駆動軸 4が傾斜して両側の支持装置 7間（両側の軸受け間）の水平距離が変化しても、この水平距離と両側の昇降ァクチユエ一夕 2 1間の距離との差が生ずるのを吸収することができる。

したがって、本実施形態 9によれば、駆動軸 4と炉外両側に設けた駆動軸 4の支持装置 7とが一体に動くため、固体移送スクリユー 3の駆動軸 4が水平に対して傾斜した場合でも、支持装置 7に異常な負荷がかかることがない。

その他の構成、作用及び効果は前記実施形態 3と同様である。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明は、固体物質を加熱処理する加熱炉内に昇降可能に設置された固体移送スクリユーと加熱炉のスクリユー駆動軸貫通孔とをシールするのに利用することができる。

5

Claims

請求の範囲

1 . 固体物質を加熱処理する加熱炉内にこの加熱炉の側壁を貫通して設置され昇降可能とされた固体移送スクリューと、前記加熱炉との間のシール構造であって、前記固体移送スクリユーは、略水平に設けられた駆動軸と、この駆動軸の周りに固設された螺旋羽根とからなり、

前記駆動軸は、前記加熱炉の両側壁にそれぞれ設けられた前記駆動軸の直径より少なくとも前記固体移送スクリユーの昇降可能範囲の高さ分だけ上下方向の径が大きいスクリュ一駆動軸貫通孔を貫通し、前記加熱炉の両外側にそれぞれ設けられた昇降可能な支持装置によって支持されているものであり、

炉外両側に、前記スクリユー駆動軸貫通孔の周りを取り囲むように該貫通孔の炉外側縁部に取り付けられたシールプロックと、このシールプロックよりさらに炉外側に位置し、前記駆動軸が貫通し摺動するスクリユー駆動軸摺動孔を有するスライドパネルとがそれぞれ設けられ、

前記スライドパネルは、前記シールブロックに対して気密性を保持しつつ上下方向に摺動可能に構成されている固体移送スクリユーのシール構造。

2 . 前記シールブロックとスライドパネルとの間に配置され、前記駆動軸を 1 重または 2重以上に取り囲むシール部材が設けられ、

前記スライドパネルは、前記シール部材を介して前記シールブロックに圧接されたものである請求項 1記載の固体移送スクリユーのシール構造。

3 . 前記スクリユー駆動軸摺動孔と前記駆動軸との隙間をシールするシール装置が設けられている請求項 1記載の固体移送スクリユーのシール構造。

4. 炉外両側に、前記支持装置に固定されてこの支持装置と一体に昇降する昇降部材と、この昇降部材と前記スライドパネルとを連結する連結部材とがそれぞれ設けられている請求項 1記載の固体移送スクリューのシール構造。

5 . 前記連結部材は、昇降部材及びスライドパネルに対してそれぞれ回動可能に接続さている請求項 4記載の固体移送スクリユーのシール構造。

6 . 前記シール装置と前記スライドパネルとは、伸縮継手を介して接続されている請求項 3記載の固体移送スクリユーのシール構造。

7 . 前記スライドパネルを前記シールプロックに押し付ける押し付け装置が設けられている請求項 1記載の固体移送スクリユーのシール構造。

8 . 前記シール部材が 2重以上に設けられていて、これらシール部材の間の少なくとも 1個所に、不活性ガスを吹き込む不活性ガス導入経路が設けられている請求項 2記載の固体移送スクリュ一のシール構造。

9 . 前記スライドパネルは、複数のスライドパネル部材の組み合わせからなり、前記スライドパネル部材の一部を取り外すことによって、前記固体移送スクリューを炉外に引き出せるようした請求項 1記載の固体移送スクリュ一のシール構造。

1 0 . 炉外両側にそれぞれ設けられた前記昇降部材同士が接続されて一体的に構成されている請求項 4又は 5記載の固体移送スクリユーのシール構造。

1 1 . 炭素質還元材を含む酸化金属を加熱還元して還元金属を製造する還元金属製造方法であって、

前記酸化金属を加熱処理する加熱炉内に前記酸化金属を装入する装入工程と、前記装入工程で加熱炉内に装入された酸化金属を原料均しスクリユーで均す均し工程と、

前記均し工程で均された酸化金属を加熱還元する加熱工程とを有し、

前記原料均しスクリューは、駆動軸と、この駆動軸の周りに固設された螺旋羽根とからなり、前記駆動軸は、前記加熱炉の両側壁にそれぞれ設けられた前記駆動軸の直径より少なくとも前記原料均しスクリユーの昇降可能範囲の高さ分だけ上下方向の径が大きいスクリユー駆動軸貫通孔を貫通し、前記加熱炉の両外側にそれぞれ設けられた昇降可能な支持装置によって支持されているものであり、

前記スライドパネルは、前記シールブロックに対して気密性を保持しつつ上下方向に摺動可能に構成されている還元金属製造方法。

1 2 . 炭素質還元材を含む酸化金属を加熱還元して還元金属を製造する還元金属製造方法であって、

前記酸化金属を加熱処理する加熱炉内に、前記酸化金属を装入する装入工程と、前記装入工程で加熱炉内に装入された酸化金属を加熱還元し還元金属を得る加熱工程と、

前記加熱工程で得られた還元金属を製品排出スクリユーで排出する製品排出工程とを有し、

前記製品排出スクリューは、駆動軸と、この駆動軸の周りに固設された螺旋羽根とからなり、

前記駆動軸は、前記加熱炉の両側壁にそれそれ設けられた前記駆動軸の直径より少なくとも前記製品排出スクリユーの昇降可能範囲の高さ分たけ上下方向の径が大きいスクリユー駆動軸貫通孔を貫通し、前記加熱炉外両側にそれそれ設けられた昇降可能な支持装置によって支持されているものであり、

炉外両側に、前記スクリユー駆動軸貫通孔の周りを取り囲むように該貫通孔の炉外側縁部に取り付けられたシールプロックと、このシールプロックよりさらに炉外側に位置し、前記駆動軸が貫通し摺動するスクリユー駆動軸摺動孔を有するスライドパネルとがそれぞれ設けられ、前記スライドパネルは、前記シールブロックに対して気密性を保持しつつ上下方向に摺動可能に構成されている還元金属製造方法。