WO2007113929A1 - 回転炉床炉の炉床台車結合構造 - Google Patents

回転炉床炉の炉床台車結合構造 Download PDF

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cart
carriage
furnace
bogie
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Shinji Shima
Toshitaka Nakayama
Tomoaki Shibata
Original Assignee
Nippon Steel Corporation
Nippon Steel Engineering Co., Ltd.
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    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/12—Travelling or movable supports or containers for the charge
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    • F27D3/12—Travelling or movable supports or containers for the charge
    • F27D3/123—Furnace cars

Definitions

  • the present invention produces reduced iron agglomerates by heating and reducing iron oxide agglomerates composed of iron oxides such as iron ore and iron making waste and reducing agents such as carbon materials.
  • the present invention relates to a hearth cart combination structure of a rotary hearth furnace used in some cases.
  • the rotary hearth furnace has a rotary hearth where a hearth refractory is installed on a hearth carriage having a traveling device.
  • the raw material is loaded on the upper surface of the hearth refractory and the raw material is heated from above. Sintering and reducing.
  • This rotary hearth has a structure in which a plurality of hearth carts are connected in an annular shape from the viewpoint of production and transportation.
  • the joint structure includes a welded structure 50 for welding adjacent hearth truck members 14a and 14b shown in Fig. 10, and a multistage structure consisting of upper and lower two-stage balls ⁇ ⁇ 53 shown in Fig. 11 (a). In general, the entire hearth was integrated into a single structure using a bolt fastening structure 52.
  • each hearth cart 10 can move freely so that it is in the form after thermal deformation shown in Fig. 12 (b).
  • the conventional multi-stage bolted joint structure 5 2 shown in Fig. 11 (a) is used for coupling between the hearth trucks by gradually loosening the nut 54 in response to the thermal deformation of the hearth truck 10. It is a structure that gives freedom and can absorb thermal deformation as shown in Fig. 11 (b).
  • the furnace cooled loosening occurred between the bolts and nuts, and it was inevitable that a gap occurred between the hearth carts. Therefore, the hearth was not able to keep a circular shape when it was cold, and had the disadvantage of hindering rotation.
  • the invention provides an ordinary hearth cart structure and its coupling means that each hearth cart can move freely, and the hearth has undergone thermal deformation.
  • the hearth bogie coupling structure of the hearth furnace is composed of a plurality of hearth bogies each having a running device. It is characterized by the fact that the adjoining hearth trolleys have a structure that joins bolts and nuts ⁇ in a row on a horizontal plane via a spacer.
  • the length ⁇ of the spacer is set to a length derived from the following formula:
  • the moving wheel of the hearth cart is provided at the lower part of the hearth cart, and one wheel is located on the outer furnace wall side on each hearth cart. It is preferable to arrange one or vice versa.
  • the refractory building floor of the hearth and the hearth carriage are provided separately and can be displaced with respect to each other.
  • the coupling balls ⁇ which connect the hearth trolley are arranged in a row on the horizontal plane, even if each hearth trolley is thermally deformed during operation, Because the bay-shaped deformation can be freely deformed without mutual restraint, each hearth car is always kept individually stable.
  • the joint bolt ⁇ connects the adjacent hearth carts via the spacers, the gap between the carts is kept so that the adjacent carts do not come into contact with each other due to thermal deformation during operation. Maintained by one. In addition, this gap serves to minimize the distance change at the joint when the angle between the carriages changes. With such a structure, the bonded bolt can keep its bending stress and tensile stress within the allowable stress of the bolt base material.
  • the hearth truck has a moving wheel at the bottom, and it is outside at each hearth truck.
  • all wheels are always and reliably ensured even if the bogie frame is thermally deformed during operation.
  • the load applied to the rail and wheel can be made constant by contacting the rail, and the life of the rail and wheel can be extended.
  • a refractory building floor and a hearth cart are separately installed and displaceable from each other, even if the frame of the hearth cart is thermally deformed during operation, the refractory building floor Is not affected by deformation or external force. Therefore, even if the bogie frame of the hearth bogie is thermally deformed, the hearth refractory will not be damaged.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing the structure of the hearth cart of the invention.
  • FIG. 2 is a front view of the hearth cart.
  • FIG. 3 is a detailed view of the connecting portion of the hearth cart.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the connecting portion of the hearth cart according to the present invention.
  • FIG. 5 is a drawing for explaining the relationship between the spacer length of the present invention and the temperature difference between the upper and lower parts of the hearth carriage, the position of the spacer, etc.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the phase of operation of the traveling device depending on the mounting position of the wheel.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the thermal deformation of the hearth cart of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically showing an example of the carriage upper surface iron plate support metal of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing another example of the carriage upper surface iron plate support metal of the present invention.
  • FIG. 10 is a drawing showing an example of a conventional combined structure of a hearth carriage
  • FIG. 11 is a drawing showing another example of a conventional combined structure of a hearth cart.
  • FIG. 12 is a drawing for explaining the thermal deformation of a conventional hearth cart.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the interference between the hearth refractory and the hearth refractory due to the inner peripheral table ring floating in the conventional hearth cart.
  • the hearth 5 of the rotary hearth furnace 1 is configured by connecting a plurality of hearth carts 10 a to l′ 0n in a ring shape by a connecting device 20.
  • the hearth 5 is constructed with refractory floor 6 and hearth material 7.
  • the fireproof building floor 6 is placed on the top steel plate 8 of the carriage.
  • the hearth bogie 10 is mainly composed of a bogie frame 12, a traveling device 30, and a bogie upper surface iron plate support hardware 40.
  • a plurality of coupling devices 20 are arranged between the hearth carts ⁇ as shown in FIG. 1, and the adjacent hearth carts 10 are coupled by the coupling devices.
  • a plurality of coupling devices 20 arranged between the carriages are arranged in only one row aligned on the same horizontal plane, and are not arranged in two upper and lower rows as in the example shown in FIG. Figure 1 shows an example of arranging three coupling devices.
  • the coupling device 20 is composed of a short tubular spacer 2,1, a coupling bolt 24, nuts 25 and 26, and a vertical rear end of the front bogie frame 12a.
  • Spacer 21 is arranged at a distance d between the webs 15a and 15b of the front end vertical member 14bf of the member 14ar and the rear carriage frame 12b, and the port holes 29 and the spouts provided in the webs.
  • a coupling bolt 24 is disposed through the shaft hole ⁇ of the spacer 21 and tightened with nuts 25 and 26 to couple the hearth carts 10 a and 10 b.
  • the webs 15a and 15b are held vertically and parallel to each other, in front of both ends of the spacer 21.
  • the faces are in contact with the faces of the webs 15 a and b, respectively.
  • the interval between the webs 15 a and b (5, that is, the length of the spacer ⁇ is determined based on the operation results or the calculation of the amount of thermal deformation as described later.
  • the size is set so that the adjacent hearth carts 10 do not touch each other.
  • the spacer 21 is not limited to a short tubular shape as shown in FIG. 3, but may be a circular disk.
  • the material of the spacer 21 may be one that has a strength to withstand the compressive stress applied to the spacer 21 when the carriage is thermally deformed during operation and a heat resistance temperature of 200 to 250 ° C or higher. It is good enough to withstand the use of ordinary steel ones.
  • 3 shows an example in which a washer 28 is disposed between each of the webs 15a and 15b and the head, nuts, and ridges of the bolt, and two nuts are used. Not limited.
  • the spacer 21 sandwiched between the hearth trolleys is located between adjacent trolleys due to thermal deformation of the operation pole as shown in Fig. 4. Keep the gap between the hearth carts to avoid contact. This gap works to minimize the distance change at the joint when the angle 0 between the two opposing surfaces of the rear end vertical member 14ar and the front end vertical member 14b f changes due to thermal deformation of the hearth carriage.
  • Have. This structure minimizes the elongation of the coupling bolt 24 that connects the hearth carts, so that most of the displacement of the coupling surfaces between the carts can be absorbed by the bending and elongation of the coupling bolt ⁇ 24.
  • the bending and tensile stress of the coupling bolt 24 can be kept within the allowable stress of the coupling bolt base material. Totoga can be completed. .
  • the hearth of the hearth floor bogie 1100 has a refractory building floor 66 A furnace hearth floor material 77 is placed on the furnace floor, and the upper part of the hearth floor material 77 is placed on the upper upper portion of the furnace floor material 77. Of raw material (not shown) is loaded and loaded, and the raw material is heated while the hearth is rotating. Heat, Sintered sinter,. . At this time, as shown in Fig.
  • the cart 1100 before the operation (at normal room temperature), the cart 1100 in the long longitudinal direction before operation
  • the distance WW is heated and heated, and the upper part of the distance WW expands and expands to become WW '. .
  • the lower and lower surface of the bogie must have a higher temperature and temperature as the upper surface. From here and here, the bogie 1100 will turn upward and upward as shown in the figure and bend into a convex curve.
  • the state of the state shown in FIG. 55 is based on the extension WW '' of the two bogies described above, and the upper and upper ends of the adjacent bogies adjacent to each other. When the end is in contact with the contact, it is awkward, and this is the permissible limit boundary of the deformable shape.
  • the inclination of the end facet portion between the above-mentioned two-carriage ratios is defined by the spacer 22 11 as the center, and the angular angle is 00 When it is assumed that it is tilted, it prevents the upper upper part of the adjacent end of the adjacent bogies from touching and touching each other.
  • the length ⁇ necessary for the theoretical theory of the above-mentioned space-saving susceptor 22 11 is as follows.
  • LL is the height of the bogie frame. .
  • c3 ⁇ 4 is the coefficient of linear expansion and expansion of the main material material of the bogie frame main frame material
  • ⁇ ⁇ T is the table that can be used during operation. This is a difference in temperature and temperature between the upper upper surface and the lower lower surface of the carriage frame.
  • the slope S can be reduced to about half due to the plastic deformation of the carriage frame and the cooling effect of the water seal device. found. Therefore, in the actual setting, it is better to use the spacer length (gap) of the following equation (5), which is obtained by multiplying the calculation result of ⁇ above by a factor of 0.5.
  • the upper limit may be 5 Omm from the standpoint of preventing the fall of refractories placed between the two trucks.
  • the traveling device 30 has a wheel 32 attached to the inner peripheral furnace wall 2 side and a wheel 33 attached to the bottom of the bogie frame 12 on the outer peripheral furnace wall 3 side.
  • a rail 34 on which the wheels 32 and 33 roll on a foundation 36 is laid in a ring around the furnace center.
  • the wheel 38 is attached to the foundation 36 through the bearing stand 37 as shown in Fig. 6 (a), and the rail 39 is connected to the hearth.
  • the wheels 32 and 33 are provided at the bottom of the hearth cart 10 as shown in FIG. 6 (b).
  • FIG. 8 shows an example of the carriage top surface iron plate support metal 40.
  • the upper surface of the bogie iron plate support metal 40 is formed of an elongated plate, and a plurality of them are fixed to the upper surface of the bogie frame 12 of the hearth bogie 10 with the plate surface vertical.
  • the top iron support plate 40 of the carriage extends along the longitudinal direction (circumferential direction) of the hearth carriage 10 over the entire length of the carriage, and an appropriate expansion allowance is provided between the adjacent top support iron plate 40 of the top carriage. It has been.
  • the height of the support iron plate 40 on the carriage is about 25 to 150 mm and the width is about 9 to 32 mm.
  • the top surface of the support iron plate 40 is mounted on the top surface of the top surface iron plate 8 force displaceable with respect to the support metal and is provided with an appropriate expansion allowance 49 between adjacent top surface iron plates. Yes.
  • the upper surface _ of the bogie frame 1 2 is fixed is held.
  • Bolt 45, its diameter Yori of retaining bolt 45 is large bolt holes (not shown) in carriage top iron plate 8 have is provided, this Bol
  • the upper end of the retaining bolt 45 passes through the hole.
  • a nut 46 is fitted to the upper end of the holding bolt 45, and a washer 48 is inserted between the “trolley top iron plate 8” and the nut 46.
  • the nut 46 is loosely tightened so that the cart upper surface iron plate 8 and the cart upper surface iron plate support metal 40 can be displaced from each other.
  • the refractory floor support metal 40 has a heat resistance temperature of 200 to 250 ° C or higher and is excellent in mechanical properties, and is generally made of steel.
  • the carriage upper surface iron plate 8 and the carriage upper surface iron plate support hardware 40 are mutually connected. Therefore, the thermal deformation does not exert any deformation or external force on the refractory building floor 6 or the top surface iron plate 8 of the carriage. Damage to the hearth refractory on the erected floor 6 can be avoided.
  • the holding bolt 45 regulates the displacement of the carriage upper surface iron plate 8 and the carriage frame 12 and prevents a large deviation between them.
  • Fig. 9 shows another example of the support iron on the top surface of the carriage.
  • the upper surface of the bogie iron plate support metal 42 is formed of a short cylinder or prism, and is vertically attached to the upper surface of the hearth bogie 10.
  • a plurality of the upper iron plate support metal pieces 42 are arranged over the entire length of the carriage along the longitudinal direction of the hearth carriage 10, the height is 10 to 125 DIDI, and the diameter (square) is about 50 to 100 mni.
  • the trolley upper surface iron plate 8 is placed on the upper surface 43 of the trolley upper surface iron plate support metal 42, and the trolley upper surface iron plate 8 and the trolley upper surface iron plate support metal 42 can be displaced from each other.
  • the structure of the holding bolt 45 and the operation of the carriage upper surface iron plate support metal 42 are the same as those shown in FIG.
  • an annular water sealing device 9 centering on the core is provided.
  • the water seal device 9 prevents high-temperature furnace gas from leaking out of the furnace or air from entering the furnace from outside the furnace, thereby impairing the reducing atmosphere in the furnace.
  • the plurality of hearth carts constituting the rotary hearth furnace are joined together by the bolts and nuts so that they can move freely with each other, even after the hearth cart is thermally deformed.
  • By rotating all the wheels in contact with the ground it is possible to avoid trolley damage and accidents due to excessive loads, and it is not necessary to adjust the tightening amount of bolts and nuts each time the temperature changes during heating or cooling. So it has great industrial applicability.

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Abstract

炉床を載置した炉床台車がそれぞれ走行装置を有する複数の炉床台車からなる回転炉床炉において、隣り合う炉床台車がボルト・ナットでスペーサーを介して水平面上で１列に間隔をおいて結合されており、各炉床台車が操業時に熱変形しても、湾曲状の変形に対しては相互拘束せずに自由に変形できる構造であるために、各炉床台車は常に個々に安定した状態に保たれる。

Description

回転炉床炉の炉床台車結合構造
技術分野
本発明は、 鉄鉱石や製鉄廃棄物などの酸化鉄と炭材などの還元剤 とからなる酸化鉄塊成物を加熱 · 還元して還元鉄塊成物を製造する 明
場合などに用いられる回転炉床炉の炉床台車結合構造に関する。
背景技術 書
回転炉床炉は、 走行装置を有する炉床台車上に炉床耐火物が設置 された回転炉床を有しており、 この炉床耐火物の上面に原料を積載 し、 原料を上方より加熱し、 焼結 ， 還元する。 この回転炉床は、 製 作 · 運搬の観点で複数の炉床台車を環状に結合した構造となってい る。 その結合構造と しては、 図 10に示す隣り合う炉床台車の部材 14 a , 14 bを溶接する溶接構造 50や、 図 1 1 ( a ) に示す上下 2段のボ ル 卜 53による多段ボルト締結構造 52により、 炉床全体を一体構造に することが一般的であった。
しかしながら、 'この回転炉床炉の炉床台車は、 高温の炉内から熱 を受け、 上面の温度が下面の温度より高くなる。 この結果、 各炉床 台車 10を一体構造にすると、 図 12 ( a ) に示すように熱膨張差で炉 床台車 10の内周側車輪 32が浮き上がり、 外周側車輪 33に過大な重量 が集中して走行障害を引き起こすという問題があった。 さ らに、 こ の内周側車輪 3 2 の浮き上がりは、 図 13に示すように炉床耐火物と 炉壁耐火物との千渉を引き起こすという問題を有していた。
これらの問題を回避するためには、 図 12 ( b ) に示す熱変形後の 姿となるように各炉床台車 10が自由に動ける構造とする必要がある 従来採用されていた図 1 1 ( a ) に示す多段ボル卜結合構造 5 2は、 炉床台車 1 0の熱変形に応じて徐々にナツ 卜 54を緩めることで炉床台 車間の結合に.自由を与え 図 1 1 ( b ) に'示すように熱変形を吸収す ることができる構造である 。 しかし、 炉が冷却した際にはボル ト - ナッ ト間に緩みが発生し 炉床台車 1 0間にガ夕が生じる とか避け られなかった。 したがつて 、 冷間では炉床は円形を保つ とはでき ず 、 回転に支障をきたすという欠点を有してい.た。 それ 防止する ためには、 操業による加熱や冷却等の温度変化のたびにボル卜 · ナ ッ 卜の締め付量を調整する必要があるという問題があつた
発明の開示
発明は、 各炉床台車が自由に動けるよつな炉床台車構造とその 結合手段を提供し、 炉床が熱変形を生じた,後も車輪が全て揆地して 回転することで、 過大な荷重による台車破損や事故を回避する せ に、 操業による加熱や冷却等の温度変化のたびにボル ト · ナヅ 卜の 締め付量を調整するヒとを不要とする炉床台車結合構造を提供する ものである。
そのような課題を解決するために 本発明による回転;^床炉の炉 床台車結合構造は'、 炉床を載 している炉床台車がそれぞれ走行装 置を有する複数の炉床台車からなり 隣り合 刖記炉床台車の結合 を、 ボル ト · ナツ 卜をスぺーサ ―を介して水平面上で 1列に間隔を おいて結合する構造と したことを特徴と している
前記炉床台車結合構造において スぺーサ一の長さ ό を下記式で 導き出す長さとすることが好ましい
(5 ≥0. 5 X Q! X A T X W X 1 / L
a ： 台車フ レーム主材料の線膨張係数
Δ T ： 操業時における台車フ レームの上面と下面との温度 w ： 台車の長さ
1 ：, 台車上面からスぺーサ一 (結合ボル卜 ) 取り付け用 孔までの距離
L ： 台車フレームの高さ
刖記炉床台車結合構造において、 炉床台車の移動用車輪は、 当該 炉床台車の下部に設けられており、 各炉床台車において外周炉壁側 に つ'個、 内周炉壁側に 1個またはこの逆に配置されていることが好 ましい。
た結曲のい
，- 刖記炉床 合構造において 炉床の耐火物築造床と炉床台車 とを別個に設け、 互いに変位可能 ロ Πすることが好ましい。 ' 本発明の炉床台車結合構造では 炉床台車を結合している結合ボ ル卜が水平面上で 列に間隔をお て配置されているので、 各炉床 台車が操業時に熱変形しても、 湾 状の変形に対しては相互拘束せ ずに自由に変形できる構造である めに、 各炉床 車は常に個々に 安定した状態に保たれる。 また.、 合ボル 卜がスぺーサ一を介して 隣り合う炉床台車を結合している で、 操業時に熱変形で隣り合う 台車どう しが接触しないよう に、 台車間の隙間がスぺーサ一により 維持される。 さ らに、 この隙間は台車間の角度が変化した場合に結 合部の距離変化を最小にする働きをする 。 このような構造とするこ とで、 結.合ボルトはその曲げ応力および引張応力をボルト母材の許 容応力内に抑えることができる。
スぺ—サ一の長さ d を、 a ≥o. 5 X Q; X A T X W X I / L
で求めれば、 熱変形による隣り合う台車とつ しの接触を防ぐことが できる適正なスぺーサ一長さ （5 を簡便に求めることがでさる
炉床台車がその下部に移動用車輪を有し、 各炉床台車に いて外 周炉壁側に 2個、 内周炉壁側に 1個またはこの逆に配置されている 構造のものでは、 操業に伴い台車フ レームが熱変形した場合でも、 すべての車輪は常時かつ確実にレールと接触し、 レールぉよび車輪 に加わる負荷を一定にする とが可能で、 レールおよび車輪の寿命 を延ばすことができる
炉床の耐火物築造床と炉床台車とを別個に設け、 互いに変位可.能 に結合した構造のものでは 操業に伴い炉床台車の台車フレ ムが 熱変形しても、 耐火物築造床に変形や外力等の影響が及ぶことがな い。 したがつて、 炉床台車の台車フ レームが熱変形しても 、 炉床耐 火物が破損することはなレ 。 図面の簡単な説明
図 1 は、 発明の炉床台車の構造を模式的に示す斜視図でめ 。 図 2 は'、 前記炉床台車の正面図である。
図 3 は、 前記炉床台車の結合部の詳細図である。
図 4は、 本発明の'炉床台車の結合部の作用説明図である
図 5 は、 本発明 'のスぺーサ一の長さと、 炉床台車の寸法 台車上 下部間の温度差、 スぺ一サ一位置などとの関係'を説明する図面であ
図 6 は、 車輪の取付け位置による走行装置の作用の相 を説明す る模式図である。
図 7 は、 本発明の炉床台車の熱変形を説明する図である
図 8 は、 本発明の台車上面鉄板支持金物の一例を模式的に示す斜 視図である。
図 9 は、 本発明の台車上面鉄板支持金物の他の例を模式的に示す 斜視図である。
図 10は、 従来の炉床台車の結合構造の例を示す図面である 図 11は、 従来の炉床台車の結合構造の他の例を示す図面である。 図 12は、 従来の炉床台車の熱変形を説明する図面である。
図 13は、 従来の炉床台車において、 内周側卓輪浮き上がりによる 炉床耐火物と炉壁耐火物との干渉を説明する模式図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1 〜 4は、 本発明の実施の一形態を示している。 この実施の形 態では、 回転炉床炉 1 の炉床 5 は、 複数台の炉床台車 10 a〜 l'0n を 結合装置 20によ り環状に結合して構成されている。 炉床 5 は、 耐火 物築造床 6および炉床材 7で築造されている。 耐火.物築造床 6 は、 台車上面鉄板 8 の上に配置されている。 炉床台車 10は、 主として台 車フ レーム 12、 走行装置 30および.台車上面鉄板支持金物 40からなつ ている。
炉床台車 ίθ間には、 図 1 に示すように複数の結合装置 20が配置さ れ、 結合装置によって隣り合う炉床台車 10どう しが結合される。 各 台車間に配置される複数の結合装置 20は、 同一水平面上に整列して 1列のみ配置され、 図 11に示す例のように上下 2列に配置されてい ない。 図 1 では、 3個の結合装置を配置する例を示している。
結合装置 20は、 '図 3 に示すように、 短管状のスぺ一サ一 2,1、 結合 ボル ト 24、 ナッ ト 25， 26からなつており、 前側の台車フレーム 12 a の後端縦部材 14arと後側の台車フレーム 12 bの前端縦部材 14bfの.各 ウェブ 15 a , 15 b間の間隔 d にスぺーサー 21を配設するとともに、 各ウェブに設けられたポルト穴 29及びスぺ一サ一 21の軸穴 Πを貫通 して結合ボル ト 24を配設し、 ナッ ト 25, 26で締め付けて、 炉床台車 10 a と 10 b を結合している。
操業停止 （常温） 状態では、 図 3で示すように、 各ウェブ 15 a , bはそれぞれ鉛直で互いに平行に保持され、 スぺ一サー 21の両端前 面がそれぞれウェブ 1 5 a , bの面に接している。 このとき、 各ゥェ ブ 1 5 a , b間の間隔（5、 すなわちスぺ一サー^の'長さは、 操業実績 あるいは後述するような熱変形量の計算に基づいて、 操業時に熱変 形で隣り合う炉床台車 10どう しが接触しない大きさに設定されてい る。
スぺーサ一 2 1と しては、 図 3 に示すような短管状のものに限らず 、 環状のディ スクのようなものであってもよい。 また、 スぺーサー 2 1の材質としては、 操業に伴う台車の熱変形時にスぺーサ一 2 1にか かる圧縮応力に耐える強度と、 200〜 250 °C以上の耐熱温度を有する ものであればよく 、 一般的な鋼製のもので十分に使用に耐える。 なお、 図 3では、 各ウェブ 15 a , b とボル トの頭部及びナツ，卜の 間にそれぞれ座金 28を配置するとともに ナッ トを 2個用いた例を 示したが、 牢発明はこれに限られるも.のではない。
上記のように構成された炉床台車結合構造において、 炉床台車間 に挾まれたスぺ一サ一 2 1は、 図 4 に示すよう に操業峙に熱変形で隣 り合う台車どう しが接触しないように炉床台車の隙間を保持する。 この隙間は、 炉床台車の熱変形により後端縦部材 14a rおよび前端縦 部材 14b fの相対する 2面の間の角度 0が変化した場合、 合部の距 離変化を最小にする働きを持つ。 この構造により、 炉床台車を結合 する結合ボル ト 24の伸びを最小にするため、 台車相互の結合面変位 のほとんどを結合ボル 卜 24の曲げと伸びで吸収することができ、 台 車の結合には僅かのガ夕 しか生じない。 この結果、 個々の台車フ レ ームは比較的自由に変形することができる。 また、 ナッ ト 25によ り 結合ボル 卜 24を初期に締め付け調整するだけで、 予熱、 冷却等の温 度変化のたびに締付け量を再調整する必要はない。
この結合装置 20を水平面上に複数用いることにより、 結合ボルト 24の曲げおよび引張応力を結合ボル ト母材の許容応力内に抑えるこ ととががででききるる。。
上上記記結結合合装装置置ににおおいいてて、、 実実際際のの隙隙間間 δδ (( ==ススぺぺ一一ササ一一のの長長ささ）） はは 、、 次次ののよようう にに設設定定すするるととよよいい。。 図図 11おおよよびび図図 22 にに示示すすよよううにに、、 炉炉床床 台台車車 11 00のの上上部部ににはは耐耐火火物物築築造造床床 66 をを介介ししてて炉炉床床材材 77がが載載置置さされれてておお りり、、 該該炉炉床床材材 77 のの上上部部にに還還元元用用のの原原料料 （(図図示示ししなないい）） がが積積載載さされれ、、 炉炉床床がが回回転転ししななががらら該該原原料料をを加加熱熱 ，. 焼焼結結 ，· 還還元元すするる。。 ここのの時時、、 図図..55 にに示示すすよようう にに操操業業前前 （（常常温温時時）） のの台台車車 11 00のの長長手手方方向向距距離離 WWはは加加熱熱ささ れれるるここととででそそのの上上部部がが膨膨張張ししてて WW ' ととななるる。。 一一方方、、 当当該該台台車車のの下下面面 はは、、 上上面面ほほどど温温度度がが高高くくななららなないい。 こののここととかからら、、 台台車車 11 00はは図図ののよよ うう にに上上方方にに向向かかっつてて凸凸にに湾湾曲曲すするる。 図 55 にに示示すす状状態態はは、、 前前記記両両台台車車 のの伸伸びび WW '' にによよりり、、 隣隣りり合合うう台台車車のの上上端端部部がが接接触触ししてていいるる状状態態ででああ りり、、 ここれれがが変変形形のの許許容容限限界界ででああるる.。
前前記記両両台台率率間間のの端端面面部部のの傾傾ききををススぺぺーーササーー 22 11をを中中心心ととししてて互互いいにに 角角度度 00でで傾傾^レゝてていいるるとと ししたた時時にに、、 隣隣りり合合うう台台車車端端部部のの上上部部がが接接触触すす るるここととをを防防止止すするるたためめのの前前記記ススぺぺ一一ササー一 22 11のの理理論論上上にに必必要要なな長長ささ δδ はは、、
< δ5 ≥≥ 11 XX tt aann 00- …… (( 11 ))
11 はは、、 台台車車上上面面かかららススぺぺー一ササ一ー （（結合合ボボルル 卜卜）） 取取りり付付けけ用用孔孔ままででのの 距距離離ででああるる。
一一方 ¾、、 前刖記記とと同同じじ状状態態時時のの、、 両両台台車車端端部部ににおおけけるる下下部部のの隙隙間間はは、、
W WW == LL XX tt aann 0^ (( 22 ))
LLはは、、 台台車車フフレレーームムのの高高ささででああるる。。 ままたた、、 同同様様にに
α XX Δ厶 TT XX WW == LL xX tt aann 00 (( 33 ))
こここでで、、 c¾はは台台車車フフ レレーームム主主材材料料のの線線膨膨張張係係数数でであありり、、 ΔΔ ΤTはは操操業業 時時ににおおけけるる台台車車フフレレーームムのの上上面面とと下下面面ととのの温温度度差差ででああるる。。 前前記記 （（ 33 )) 式式とと前刖記記 （( 11 )) 式式ととかからら、、
* ………… （（ 44 )) が得られる。
本発明者らの実機の調査と解析結果によると、 実際の操業におい ては台車フ レームの塑性変形や水封装置の冷却効果などにより、 前 記傾き S は、. 約半分に減じられることが判明した。 それによ り、 実 際の設定にあたっては、 上記 δ の計算結果に係数 0.5を乗じた下記 ( 5 ) 式のスぺ一サ一長さ （隙間） を使用する'とよい。
(3 ≥0.5X a X A T XWX l ' L…… ( 5 )
また、 その上限については、 両台車間上に載置する耐火物等の落下 防止の点から 5 Ommとすればよい。
走行装置 30は、 図 2 に示すように内周炉壁 2側に車輪 32が、 外周 炉壁 3側に車輪 33がそれぞれ台車フレーム 12の底部に取り付けられ ている。 台車フ レーム 12の下方の.基礎 36上に車輪 32， 33が転動する レ一ル 34が、， 炉中心周り に環状に敷設されている。
炉床台章ほスムースにレール上を走行することが求められるが、 図 6 ( a ) に示すよう に、 車輪 38が軸受台 37を介して基礎 36に取り 付けられ'、 レール 39が炉床台車 10の底部に設けられた場合、 熱変形' によって拡大する台車'間の隙間により、 車輪 38とレール 39の接触に 不連続部が生じてしまう。 これは車輪 38およびレール 39の間に恒常 的な段差による衝撃が生じることを示しており、 長期的にはそれぞ れが疲労破壊することとなる。 これを回避するために、 本発明では 図 6 ( b ) に示すよう に車輪 32, 33は炉床台車 10の底部に設けてい る。
また、 各炉床台車 10において、 図 7 に示すように車輪 32， 33は外 周炉壁側に 2個、 内周炉壁側に 1個、 またはこの逆にそれぞれ配置 されている。 このように車輪 32, 33を配置することで、 すべての車 輪は常時、 確実にレール 34と接触する。 この結果、 炉床台車 10は車 輪 32, 33により安定して支持され、 走行がスムースとなるので、 炉 床台車 10、 車輪 32, 33およびレール 34が疲労破壊することはない。 図 8 は、 台車上面鉄板支持金物 40の一例を示している。 台車上面 鉄板支持金物 40は、 細長の板からなり、 その複数が板面を鉛直にし て炉床台車 10の台車フレーム 12上面に固定されている。 台車上面鉄 板支持金物 40は炉床台車 10の長手方向 （円周方向） に沿い台車全長 にわたつて延びており、 隣り合う台車上面鉄板支持金物 40との間.に 適正な膨張代が設けられている。 台車上面鉄板支持金物 40の高さは 25〜 150mm、 幅は 9 〜 32mm程度である。 '台車上面鉄板支持金物 40の， 上面には、 台車上面鉄板 8力 該支持金物に対して変位可能にかつ 、 隣り合う台車上面鉄板との間に適正な膨張代 49を.設けて取り付け られている。
台車フレーム 1 2の上面 _には保持.ボルト 45が固定されており、 台車 上面鉄板 8 にはその保持ボルト 45の径ょり も大きいボルト孔 （図示 せず） が設けられていて、 このボル ト孔に保持ボル ト 45の上端部が 貫通している。 保持ボルト 45の上端部にはナツ ト 46がはめ合ってお り、' 台車上面鉄板 8 'とナツ ト 46との間に座金 48が挿入されている。 台車上面鉄板 8 と台車上面鉄板支持金物 40とが相互に変位可能なよ うに、 ナッ ト 46は緩く締められている。 台車上面鉄板 8の上面から 突出する保持ボル 卜 45の上端部とナッ ト 46とが入り込む空間が、 耐 火物築造床 6 の炉床耐火物の底部 （図示しない） に設けられている 。 耐火物床支持金物 40は、 材質においては 200〜 250°C以上の耐熱温 度を有し、 機械的性質に優れたものが適しており、 一般的には鋼鉄 製のものが望ましい。
上記のように構成された台車上面鉄板支持金物 40を有する炉床台 車 10では、 炉床台車 10が熱変形を生じた場合、 台車上面鉄板 8 と台 車上面鉄板支持金物 40とが相互に変位するので、 その熱変形が耐火 物築造床 6や台車上面鉄板 8 に変形や外力を及ぼすことはなく、 耐 火物築造床 6上の炉床耐火物の破損を回避することができる。 また 、 保持ボルト 45は、 台車上面鉄板 8 と台車フレーム 1 2の変位を規制 し、 両者間の大きなずれを防ぐ。
図 9 は、 台車上面鉄板支持金物の他の例を示している。 台車上面 鉄板支持金物 42は、 短い円柱または角柱からなり、 炉床台車 10の上 面に鉛直に取り付けられている。 台車上面鉄板支持金物 42の複数が 、 炉床台車 10の長手方向に沿い台車全長にわたって配置されており 、 高さは 10〜 1 25DIDI、 直径 （角形） は 50〜 100mni程度である。 台車上 面鉄板 8が台車上面鉄板支持金物 42の上面 43に載っており、 台車上 面鉄板 8および台車上面鉄板支持金物 42は相互に変位可能である。 保持ボルト 45の構成および台車上面鉄板支持金物 42の作用は、 図 8 に示すものと同じである。
炉床台車 10と炉壁 2， 3 との間に、 .炉心を中心とする環状の水封 装置 9が設けられている。 水封装置 9 は、 高温の炉内ガスが炉外へ 漏出したり、 または大気が炉外から炉内へ侵入したり して、 炉内の 還元雰囲気を損なう''ことを防ぐ。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 回転炉床炉を構成する複数の炉床台車を、 互い に自由に動けるようにボル トとナツ 卜により結合しているので、 炉 床台車が熱変形を生じた後も車輪が全て接地して回転することで、 過大な荷重による台車破損や事故を回避できるとともに、 加熱や冷 却時の温度変化のたびにボルトとナツ トの締め付け量を調整するこ とを不要とするので、 大きな産業上の利用可能性を有する。

Claims

炉床を載置している炉床台車がそれぞれ走行装置を有する複 数の炉床台車からなり、 隣り合う前記炉床台車の結合を、 ボル卜 · ナツ 卜をスぺーサ一を介して水平面上で 1列に間隔をおいて結合す る構造としたことを特徴とする回転炉床炉の炉床台車結合構造。 .
、 Θ青
2 . 刖記スぺーサ一の長さ （5 を下記式で導き出す長さとしたこと を特徴とする請求項 1 記載の回転炉床炉の炉床台車結合構造
δ > 0. 5 X α Χ .Δ T X W X 1 / L
• 台車フ レーム主材料の線膨張係数 .
厶 Τ ： 操業時における台車フ レー囲ムの上面と下面との温度
W ,: 台車の長さ
1 ： 台車上面からスぺ一サ一 （結合ボルト） 取り付け用 孔までの距離
L ： 台車フレームの高さ
3 . 前記炉床台車の移動用車輪は、 当該炉床台車の下部に設けら れており、 各炉床台車において外周炉壁側に 2個、 内周炉壁側に 1 個またはこの逆に配置されていることを特徴とする請求項 1 または 請求項 2記載の回転炉床炉の炉床台車結合構造。
4 . 炉床の耐火物築造床と炉床台車とを別個に設け、 互いに変位 可能に結合したことを特徴とする請求項 1 , 2 または 3記載の回転 炉床炉の炉床台車結合構造。
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