(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散部材を高炉の中心軸の周りに回転させることにより、塊状材料を該高炉内に分散する回転分散装置と、  上記回転分散装置の上部に平行に配置され、上記中心軸から離れて配置され、上記分散装置に送られる塊状材料を保管する第１、第２及び第３のホッパーと、  上記第１、第２及び第３のホッパーと上記分散装置の間に配置される封止バルブハウジングと、  閉封止位置と開待機位置間を回動自在なフラップを有する各封止バルブとを含み、  上記封止バルブハウジングが、上記第１、第２及び第３のホッパーに夫々連通する第１、第２及び第３の注入口と上記第１、第２及び第３のホッパーを上記高炉の内部雰囲気から夫々隔離する第１、第２及び第３の封止バルブのある上部と、出口が上記分散装置に連通する漏斗状の下部とを有する高炉用３ホッパー型装入装置において、  上記封止バルブハウジングの上記上部は、上記第１〜第３注入口が上記中心軸の周りに三角関係に近接して配置される中央部と、第１、第２及び第３の延長部とを含む水平断面が３星状形状を有し、各封止バルブは上記第１、第２及び第３の延長部内に夫々ある待機位置への回動によりそのフラップが上記中心軸に対して外側に開くようにして成ること、及び  各ホッパーが出口部にて終わる下方漏斗部を有し、各ホッパーがその出口部に付随するシャッター部材のある材料ゲートバルブを有して、該付随出口部におけるバルブ開口面積を変化するようにして成り、各漏斗部は上記中心軸を含む縦断面においてその漏斗部中心軸は上方に行くにしたがって上記中心軸から拡開する傾斜をなすものであり、各漏斗部は前記縦断面において上記中心軸に近い側は上部が下部に対して０〜１０°の角度γで上記中心軸から遠ざかる非対称形状であり、その出口部が偏心し、且つ前記中心軸に近接して配置され、各出口部が前記封止バルブハウジングの各注入口上に垂直に向いていて上記封止バルブハウジングへの塊状材料の略垂直流出流を生成するようにして成り、各材料ゲートバルブはそのシャッター部材が上記中心軸から離れる方向に開くように構成されて、どの部分的バルブ開口面積も上記中心軸に近接する上記付随出口部の側にあるようにして成ること、  を特徴とする装入装置。
【請求項２】
前記第１〜第３注入口の夫々の中心線が等距離であり、水平断面において正三角形を形成するようにして成る請求項１に記載の装入装置。
【請求項３】
前記注入口が同じ円形断面を有し、各注入口の中心線と前記中心軸間の距離が上記円形断面の半径の１．１５〜２．５倍の範囲にあるようにして成る請求項２に記載の装入装置。
【請求項４】
前記封止バルブハウジングの各延長部が前記正三角形の中心から外側方向に中線に沿って夫々延びるようにして成る請求項２に記載の装入装置。
【請求項５】
各漏斗部が斜め円錐台の面に従う形状になるようにして成る請求項１に記載の装入装置。
【請求項６】
各延長部が前記フラップの直径を超える高さを有するようにして成る請求項１〜５の何れか１つに記載の装入装置。
【請求項７】
各封止バルブを、そのフラップの回動角が少なくとも９０°となる形状として成る請求項６に記載の装入装置。
【請求項８】
更に、前記第１、第２及び第３の注入口の夫々上流に着脱自在に連結される第１、第２及び第３の独立した材料ゲートハウジングを含んで成る請求項１〜７の何れか１つに記載の装入装置。
【請求項９】
前記漏斗部は最大で４５°の開先角度αをなす請求項１に記載の装入装置。
【請求項１０】
前記漏斗部は、上記中心軸を含む縦断面における、上記中心軸から遠い方の側は垂直線に対して３０〜４５°の角度で上方に行くにしたがって上記中心軸から拡開する傾斜角θをなす請求項１に記載の装入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に溶鉱炉等の高炉用装入装置の分野、特に高炉用３ホッパー型装入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
BELL LESS TOP装入装置は世界中の溶鉱炉に広範な用途がある。それ等は回転自在な分散部材を備える回転分散装置、例えば炉の垂直中心軸の周りに回転自在で、中心軸に垂直な水平軸の周りに回動自在な分散シュート（落し）を含む。所謂「平行ホッパー上部」装置は回転分散装置の上部に平行に配置され分散装置に送られる塊状材料を中間保管する多数のホッパーを含む。これ等装置によれば、１つのホッパーを別の前充填のホッパーに送って空になっている間に充填できるので、塊状材料の準連続挿入が可能になる。
【０００３】
これ等ホッパーを回転分散装置に連結するため、そのような「平行ホッパー上部」装置は平行ホッパーと分散装置の間にバルブハウジングを配置している。そのようなバルブハウジングは上部に各ホッパーのための各注入口を有している。各ホッパーに各封止バルブが設けられ、閉封止位置と開待機位置の間を回動自在なフラップにより、各ホッパーを高炉の内部雰囲気から隔離している。バルブハウジングは通常、出口が分散装置に連通する漏斗状底部を有している。
【０００４】
装入プログラムの複雑さに応じて、３つの平行ホッパーを備えるBELL LESS TOP 装入装置が日毎の銑鉄目標生産を達成するために必要になる。送りホッパーの挿入時に遊び時間を少なくし、２つのホッパーから同時送りができるようにするため、これ等封止バルブを同時に開にできるようにする必要がある。現存の３ホッパー型装入装置によっては、これは、開の封止バルブがあるとそれが別のバルブの開を妨げるので可能ではない。これ等封止バルブを同時に開にできる他の現存する３ホッパー型装入装置では、これ等封止バルブ、従ってバルブハウジングのそれ等注入口は二つの封止バルブを同時に開にできる程度まで広く離間されている。その結果、そのような３ホッパー型装入装置は一般に、特にそれ等のバルブハウジングは多くの空間を取る。更に、これ等の装置では、装入材料の流れを分散部材に適切に心出しするのは、達成が困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、封止バルブのバルブハウジングのある３ホッパー型装入装置であって、これ等平行するホッパーと分散装置間の改良された連結を提供する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の提供する高炉用３ホッパー型装入装置は、分散部材を高炉の中心軸の周りに回転させることにより、塊状材料を該高炉内に分散する回転分散装置と、上記回転分散装置の上部に平行に配置され、上記中心軸から離れて配置され、上記分散装置に送られる塊状材料を保管する第１、第２及び第３のホッパーを含む。封止バルブハウジングが上記３ホッパーと上記分散装置の間に配置され、上記第１、第２及び第３のホッパーに夫々連通する第１、第２及び第３の注入口を有する上部を有する。上記第１、第２及び第３のホッパーを上記高炉の内部雰囲気から夫々隔離する第１、第２及び第３の封止バルブも上記上部に設けられる。各封止バルブは、閉封止位置と開待機位置間を回動自在なフラップを含む。上記封止バルブハウジングはまた、出口が上記分散装置に連通する漏斗状の下部を有する。本発明の重要な側面によれば、上記封止バルブハウジングの上記上部は、上記第１〜第３注入口が上記中心軸の周りに三角関係に近接して配置される中央部と、第１、第２及び第３の延長部とを含む水平断面が３星状形状を有し、各封止バルブは上記第１、第２及び第３の延長部内に夫々ある待機位置への回動によりそのフラップが上記中心軸に対して外側に開くようにする。
【０００７】
この構成によれば、コンパクトな封止バルブハウジングにより、即ち過剰な構成空間を要せずに、２つの封止バルブの同時開口が可能になる。更に、この構成によれば、装入材料の流路（ホッパーと分散装置間の）をより良好にし、メンテナンス手順を容易にする。
【０００８】
より好適な構成では、前記第１〜第３注入口の夫々の中心線が等距離であり、水平断面において正三角形を形成するようにする。有利には、前記注入口が同じ円形断面を有し、各注入口の中心線と前記中心軸間の距離が上記円形断面の半径の１．１５〜２．５倍の範囲になるようにする。好ましくは、前記封止バルブハウジングの各延長部が前記正三角形の中線の１つの方向に夫々延びるようにする。有利には、各延長部が前記フラップの直径を超える高さを有するようにし、また各封止バルブはそのフラップの回動角が少なくとも９０°となる形状とする。
【０００９】
更なるより好適な実施態様においては、各ホッパーが出口部にて終わる下方漏斗部を有し、各ホッパーがその出口部に付随するシャッター部材のある材料ゲートバルブを有して、該付随出口部におけるバルブ開口面積を変化するようにする。この構成では、各漏斗部が非対称形状であり、その出口部が偏心し、且つ前記中心軸に近接して配置され、各出口部が前記封止バルブハウジングの各注入口上に垂直に向いていて上記封止バルブハウジングへの塊状材料の略垂直流出流を生成するようにして成り、各材料ゲートバルブはそのシャッター部材が上記中心軸から離れる方向に開くように構成されて、どの部分的バルブ開口面積も上記中心軸に近接する上記付随出口部の側にあるようにする。この構成では、各漏斗部が斜め円錐台の面に従う形状になるようにすると有利である。封止バルブハウジングの設計はホッパーのこの好適な形状の利点を十分に取ることができることが理解されるであろう。
【００１０】
更に尚より好適な構成では、装入装置は更に、前記第１、第２及び第３の注入口の夫々上流に着脱自在に連結される第１、第２及び第３の独立した材料ゲートハウジングを含むようにする。
【００１１】
本発明の更なる詳細と利点は、添付図面を参照した非限定実施態様数例の以下の詳細な記載から明らかになるであろう。
【実施態様】
【００１２】
図１〜４を参照して、参照番号１０でその全体を特定する２ホッパー型装入装置に付き、詳細な説明の以下の第１部で説明する。
【００１３】
図１は、炉口のみが部分的に示された、溶鉱炉１２上部の２ホッパー型装入装置１０を示す。装入装置１０は、溶鉱炉１２の炉口の上部密封装置として設けられる回転分散装置１４を含む。回転分散装置１４自体は、BELL LESS TOP 装置から周知の形式のものである。溶鉱炉１２の内部に塊状材料を分散するため、分散装置１４は分散部材としてシュート（図示せず）を含む。シュートは、溶解炉１２の中心軸Aの周りに回転自在に、且つ軸Aに直角な水平軸の周りに回動自在に炉口の内側に配置される。
【００１４】
図１に示すように、装入装置１０は第１のホッパー２０と第２のホッパー２２を含み、これ等ホッパーは分散装置１４の上部に平行して、且つ中心軸Aから離れて配置されている。周知のように、ホッパー２０、２２は、分散装置１４により分散される塊状材料のための貯蔵ビンとして、且つ交互に開閉する上部及び下部封止バルブによる溶鉱炉内の圧力損失を回避する圧力ロックとして働く。各ホッパー２０，２２はその下部に各材料ゲートハウジング２６、２８を有する。理解されるように、各ホッパー２０、２２には別個、且つ独立した材料ゲートハウジング２６、２８が設けられる。共通の封止バルブハウジング３２が材料ゲートハウジング２６及び２８間に設けられ、ホッパー２０及び２２を材料ゲートハウジング２６及び２８を介して分散装置１４に連結する。図１には更に、溶鉱炉１２の炉殻上にホッパー２０及び２２を支持する支持構造が示されている。
【００１５】
２つの上部補償器３６及び３８が、封止バルブハウジング３２の注入口を各材料ゲートハウジング２６、２８に夫々封止連結するために設けられている。下部補償器４０は、封止バルブハウジング３２の流出口を分散装置１４に連結するために設けられている。一般に、補償器３６、３８及び４０（ベローズ補償器が図４に例示されている）は例えば、気密連結を確実にすると共に熱膨張を緩和するため、これ等被連結部間の相対移動を許容するように設計される。特に、上部補償器３６及び３８は、ホッパー２０及び２２を支持構造３４上に支える秤量装置の秤量ビームで測定されるホッパー２０及び２２（及び材料ゲートハウジング２６及び２８）の重量が封止バルブハウジングへの連結による悪影響を受けないようにしている。図１の支持構造３４では、封止バルブハウジング３２は水平指示ビーム４２及び４４を介して支持構造３４に着脱自在に、例えばボルトを用いて取り付けられる。支持ビーム４２及び４４と補償器３６、３８及び４０のため、封止バルブハウジング３２の重量は支持構造３４のみで支えられる（即ち、封止バルブハウジングの重量によりホッパー２０及び２２又は分散装置１４に負荷がかかることはない。）
【００１６】
図１で分かるように、封止バルブハウジング３２は矩形ケーシング形状の上部４６と漏斗形状の底部４８から成る。封止バルブハウジング３２は互いに引き離し自在に、例えばボルトを用いて連結された上部４６及び底部４８で構成される。上部４６と底部４８には夫々、例えばメンテナンス目的で封止バルブハウジング３２の分解を容易にする支持ローラ５０、５２の各セットが設けられている。下部補償器４０と支持ビーム４４への固定とを切り離し、底部４８を上部４６から分離した後、底部４８は支持ビーム４４上の支持ローラ５２で独立して転出することができる。同様に、上部補償器３６及び３８と支持ビーム４２への固定とを切り離し、上部４６を底部４８から分離した後、上部４６は支持ビーム４２で支えられる支持ローラ５０で独立して転出することができる。理解されるように、封止バルブハウジング３２は、補償器３６、３８及び４０と支持ビーム４２及び４４への固定を切り離した後、ローラ５を用いてその全体を転出することができる。図１で更に分かるように、各材料ゲートハウジング２６、２８は、支持構造３４に取り付けられた各支持レール上に材料ゲートハウジング２６、２８を転出する各支持ローラ５４、５６を有する。従って、各材料ゲートハウジング２６、２８は各上部補償器３６、３８とホッパー２０、２２の下部への固定とを切り離した後に容易に、且つ独立して分解することができる。
【００１７】
図２は、図２に示したものと略同様の装入装置を示す。図１の実施態様と図２の実施態様の違いは、支持構造３４の構成と封止バルブ３２を支持する仕方に係る。図２においては、封止バルブハウジング３２は、溶鉱炉１２の炉口上の分散装置１４のケーシングにより直接支持される。従って、封止バルブハウジング３２と分散装置１４の間に補償器の必要はなく、図２の実施態様における封止バルブハウジング３２を支持ビーム４２及び４４にする定着の必要な無い。従って、この実施態様では、図２の封止バルブハウジング３２は、封止バルブハウジング３２の支持ローラ５０及び５２のレールとしてのみ働く支持ビーム４２及び４４には取り付けられない。上部４６及び/又は底部４８の負荷を支持ビーム４２及び４４に伝達させるため、図２の支持ローラ５０及び５２は、偏心器により、又はローラ５０及び５２と支持ビーム４２及び４４間に挿入される補助レール（図示せず）に上部４６及び/又は底部４８を持ち上げることにより、降下するようにすることができる。装入装置の構成と、封止バルブハウジング３２及び材料ゲートハウジング２６及び２８に対する分解手順とに関する他の点は、図１に付き説明したものと同様である。
【００１８】
図３は、本発明に従って装入装置１０に用いられるホッパー２０の形状を、縦断面図で示している。ホッパー２０は塊状材料を入れるための注入口７０を有する。ホッパー２０の殻は、概して円錐台状の上部７２と、略円筒状の中央部と、漏斗状下部７６から成る。漏斗部７６はその開いた下端にて出口部７８に至る。図３で分かるように、ホッパー２０の形状は一般に、特に漏斗部７６は、ホッパー２０の中心軸Cに関して非対称である（即ち、円筒の軸が中央部７４を規定するので）。より正確には、軸Cに関して、出口部７８は偏心しており、図１〜２及び図４ないし９で分かるように溶鉱炉１２の中心軸Aの近傍に配置することができる。これを得るため、上部７２及び中央部７４の形状は必ずしも図３に示したものである必要は無いが、出口部７８が偏心して配置される必要があることが理解されよう。
【００１９】
更に図３（及び図５）に見られるように、ホッパー２０の漏斗状下部７６は斜め円錐の切頭体の面のように形成される。この斜め円錐の母線は円筒状中心部７４の基円と一致する。図３の縦断面は軸Cと斜め円錐の頂点（その理論的位置）を通るので、垂直線に対する傾きが最大になる（急峻度が最小になる）漏斗部７６の断面線を示している。漏斗部のこの断面における垂直線に対する、図３ではθで表される傾き角は、放出中の塊状物質がプラグ流れになるのを避けるため、高々４５°、好ましくは３０°〜４５°の範囲とすべきである。図３に示す実施態様では、傾き角θは約４０°である。更に、漏斗部７６の形状を規定する斜め円錐の、図３ではαで表された開先角度は好ましくは、放出中の塊状材料の質量流れを促進するため４５°下である。質量流れ中に、塊状材料はホッパーの内部の略各点で、塊状材料が出口部７８を通って放出されるときは何時でも移動している。図３に示す実施態様では、斜め円錐の開先角度αは約３５°である。円錐軸D、即ち円母線及び斜め円錐の頂点を通る軸に関して、円錐軸は垂直線に対して、出口部７８を中心軸Aに近接して位置付ける程度まで十分大きい傾斜角βだけ傾いていることが理解されよう。従って、傾斜角βは角度θ及びαに従って、中心軸に最も近い漏斗部７６の断面線が垂直になる、又は逆傾斜の場合には好ましくは垂直線に対して０°〜１０°の範囲の角度γだけ傾くように選ばれる。図３の実施態様では、逆傾斜角度γは約５℃であり、その結果、傾斜角度βは約２２．５°に設定される。
【００２０】
図４は、材料ゲートハウジング２６及び２８を垂直断面で概略的に示している。各材料ゲートハウジング２６，２８は、例えばボルトを用いて、その上部注入口が漏斗部７６の下端の連結フランジ８０に取り付けられる。各材料ゲートハウジング２６，２８は材料ゲートバルブ８２と外部取付随伴アクチュエータ（図５に示す）の支持フレームを形成する。材料ゲートバルブ８２は単一一体形円筒曲面シャッター部材８４と、この局面シャッター部材に下部流出口が嵌る八角形シュート部材８６とを含む。この種の材料ゲートバルブはUS4074835により詳細に記載されている。八角シュート部材８６はホッパー２０の出口部７８を形成し、材料ゲートハウジング２６又は２８と共に連結フランジ８０に取り付けられている。周知のように、八角シュート部材８６の前面でシャッター部材８４を回転運動させる（その曲率軸の周りに回転することより）ことにより、出口部７８の材料ゲートバルブ８２のバルブ開口面積を変化させてホッパー２０又は２２から放出される塊状材料を正確に計量することができる。
【００２１】
だが、理解されるように、シュート部材８６、従って出口部７８の軸線Eは垂直に向いている。これにより、各ホッパー２０、２２から塊状材料が略垂直に流出するようにすることができる。八角シュート部材８６の側壁８８及び９０（２側壁のみ図示）は、垂直に、又は垂直線に対して小角度で配置され、塊状材料が略垂直に流出するようになるだけでなく、円錐状の下部７６から出口部７８、即ち八角シュート部材８６へ滑らか、且つエッジ無しに移行するようになることも理解されよう。尚、この流出は正確に垂直ではなく、各ホッパー２０，２２が偏心した形状のため、中心軸Aに僅かに向いたものである。
【００２２】
図４に見られるように、各材料ゲートバルブ８２はそのシャッター部８４が中心軸Aからずれた方向に開口するように設計されている。云い換えれば、シャッター部材８４は中心軸Aから離れる方向に向きを変えてバルブ開口面積を増大し、中心軸Aに向かう方向に向きを変えてバルブ開口面積を減少するようになっている。従って、材料ゲートバルブ８２のどんな部分的（中間の）バルブ開口面積の位置は、中心軸Aに近い出口部７８の側（図４の左側で見て）にある。この形状、即ち材料ゲートバルブ８２の形状と共に、ホッパー２０、２２の、特に漏斗部７６及びその出口部７８の形状のため、各ホッパーから開放される塊状材料の流れは中心軸Aと略同軸である。
【００２３】
各材料ゲートハウジング２６、２８は、材料ゲートバルブ８２の内部のメンテナンスを容易にする比較的大きい点検蓋９２を有する。材料ゲートハウジング２６、２８の全高を適宜にすることにより、点検蓋９２を十分大きくして、材料ゲートハウジング２６又は２８を分解する必要無しに、八角シュート部材８６及び/又はシャッター部材８４を交換することができる。各材料ゲートハウジング２６，２８は更に、八角シュート部材８６を延長して配置した下部出口漏斗９４を有する。
【００２４】
図４は更に、封止バルブハウジング３２を縦断面図で、その矩形箱形上部４６とその漏斗形状底部４８を示している。封止バルブハウジング３２の上部４６は比較的小距離で離間した２つの注入口１００及び１０２を有する。注入口１００及び１０２は上部補償器３６又は３８を介して、対応する材料ゲートハウジング２６、２８の出口漏斗９４に連結している。図４はまた、ホッパー２０、２２の（下部）封止バルブ１１０及び１１２の形状を示している。各封止バルブ１１０，１１２は封止バルブハウジング３２の上部４６に配置され、フラップ１１６と弁座１１８を有する。弁座１１８は下向きにハウジング３２内に突出するスリーブに取り付けられている。図４に見られるように、各フラップ１１６は水平軸の周りにアーム１２０を介して、弁座１１８と封止係合及び封止係合離脱するように回動自在になっている。周知のように、各封止バルブ１１０、１１２は対応するホッパー２０、２２を、これに塊状材料を入口部７０を通して充填するとき、離隔するのに用いられる。封止バルブハウジング３２の上部４６は、メンテナンスを容易にするため各封止バルブに夫々付随する比較的大きい横点検蓋１２２を有する。
【００２５】
封止バルブハウジング３２の底部４８は一般に漏斗状であり、傾斜する側壁１２４が、中心軸Aに関して対称であり、中心軸Aに中心のある出口１２５に導かれるウェッジを形成するように配置されている。側壁１２４は内側に沿って耐摩耗性材料層で被覆されている。底部４８は下部連結フランジ１２６を有し、それにより分散装置１４のケーシングに下部補償器４０を介して連結されている。図４に見られるように、円錐台心出しインサート１３０が封止バルブハウジング３２の出口１２５における軸Aと同心状に配置されている。心出しインサート１３０は耐摩耗性材料から成り、その上部端面１３２が底部４８内に出口１２５の上方の位置まで突出するように配置されている。出口１２５内の心出しインサート１３０は分散装置１４のフィーダスパウト１３４と連通している。
【００２６】
ホッパー２０又は２２から放出される塊状材料の流路に関して、この流路は中心が略中心軸A上にあって、中心軸Aと略同軸であることが理解されよう。ホッパー２０に関して、材料ゲートバルブ８２の所定のバルブ開口面積に対するこの流路の好例を図４に示す。出口部７８から放出される流出流に対応する第１の流れ部分１４０では、流れは略垂直で、中心軸Aに向かう水平速度成分は小さい。心出しインサート１３０の上端面が突出しているため、封止バルブハウジング３２の底部４８には装入材料の小堆積１４２が保たれる。堆積１４２のため、流れは第２の流れ部分１４４に逸れ、中心軸Aに向かう水平速度成分は増えるが尚小さく、流れは略垂直のままである。理解されるように、第２の流れ部分１４４はフィーダスパウト１３４にぶつかることは無い。円錐台状の心出しインサート１３０の形状、特に開先角度及び封止バルブハウジング内へのその突出高さは、中心軸Aに中心のある分散装置１４のシュート（図示せず）に第２の流れ部分１４４が当たるように選ばれる。更に、塊状材料の流れ（１４０、１４４）は、出口部７８とシュートにあたる部分（図示せず）との間では水平速度成分を実質的に有しない。
【００２７】
尚、図４に断面図で示す装入装置は図１に示すものと本質的に同一であり、注目すべき唯一の違いは、中心軸Aに最も近い漏斗部７６の断面線が図４では、逆傾斜（図３に示すように）ではなく、垂直である点である。
【００２８】
図５〜９を参照して、参照番号１０’で特定する３ホッパー型装入装置に付き、詳細な説明の以下２第部にて説明する。
【００２９】
図５は、第１のホッパー２０、第２のホッパー２２及び第３のホッパー２４から成る３ホッパー型装入装置１０’の部分斜視図である。ホッパー２０、２２及び２４は中心軸Aの回りに角度１２０°で回転対称に配置されている。ホッパー２０、２２及び２４の形状は図３に関して記載されたものに対応する、即ち同一ホッパーを２ホッパー型装入装置にも、３ホッパー型装入装置にも用いることができる。各ホッパー２０、２２、２４には、別個で独立する材料ゲートハウジング２６、２８、３０が付随している。ホッパー２０，２２、２４と同様、材料ゲートハウジング２６，２８，３０はモジュラー設計のもので、上記の２ホッパー型装入装置１０に用いた同じ材料ゲートハウジングが３ホッパー型装入装置１０’で用いられるようにする。装入装置１０’は更に、３ホッパー設計に適合させた封止バルブハウジング３２’を含む。図５はまた、材料ゲートハウジング１６、２８及び３０又は封止バルブハウジング３２’に外部から夫々取り付けられる材料ゲートバルブアクチュエータ３１及び封止バルブアクチュエータ２３を示している。
【００３０】
図６は、図５の３ホッパー型装入装置１０’における支持構造３４’の第１の変更例を示す。図６の支持構造では、封止バルブハウジング３２’は支持ビーム４２に独立して支持され、分散装置１４のケーシングに下部補償器４０により封止連結されている。３つの材料ゲートハウジング１６、２８及び３０（３０は図６では見えない）の各々は、各上部補償器（補償器３６、３８のみが図では見える）により封止バルブハウジング３２’に封止連結されている。材料ゲートハウジング２６，２８及び３０には、分解を容易にする支持ローラ及び支持レール（６０及び６２のみ見える）が設けられている。これは可能であろうが、封止バルブハウジング３２’には分解のための支持ローラは図６の実施態様では設けられていない。尚、図１〜２で２ホッパー封止バルブハウジング３２に付いて記載のものと同様、封止バルブハウジング３２’も上部４６と分離可能な底部４８’を含む。
【００３１】
図７は、３ホッパー型装入装置１０’における支持構造３４’の第２の変更例を示す。図７の３ホッパー型装入装置１０’は図６のものとは、図７の封止バルブハウジング３２’が溶鉱炉１２の炉口にある分散装置１４のケーシングで支持されている点で異なる。従って、封止バルブハウジング３２’と分散装置１４のケーシングの間には下部補償器は無く、封止バルブハウジング３２’を独立して支持する支持ビームは無い。理解されるように、材料ゲートハウジング２６、２８及び３０は互いに、且つ封止バルブハウジング３２’とは夫々独立している。更に、それ等が封止バルブハウジング３２’に連結することによりホッパー２０，２２及び２４に及ぼす負荷は無い。
【００３２】
図８は封止バルブハウジング３２’、より詳しくはその上部を上面図で示している。封止バルブハウジング３２’は、ホッパー２０、２２及び２４の各々に連結される第１、第２及び第３の注入口１５０、１５２及び１５４を含む。図８で分かるように、上部４６’は、中央部１５６と第１、第２及び第３延長部１６０、１６２及び１６４から成る３部星状構成を有する。中央部１５６は一般に６角形の底面を有し、延長部１６０，１６２及び１６４は一般に矩形の底面を有する。注入口１５０、１５２及び１５４は、中央部１５６の中心軸Aの周りに３角関係で近接して配置される。図８の実施態様では、注入口１５０、１５２及び１５４の中心線は正三角形１６５の頂点に位置するように等距離である。延長部１６０、１６２及び１６４は中心部１５６から外側に放射状、且つ対称的に、即ち三角形１６５の中線による方向に（等角度１２０°で）延びる。注入口１５０、１５２及び１５４は半径ｒの円断面を有する。各注入口１５０、１５２、１５４の中心線と中心軸Aとの間の距離ｄは、注入口１５０、１５２及び１５４の円断面の半径ｒの１．１５倍〜２．５倍の範囲にある。理解されるように、注入口が３角関係に配置される３星状構成により、封止バルブハウジング３２’への流路が中心軸Aと同軸状になる。
【００３３】
図９は３ホッパー型装入装置１０の縦断面図で、就中封止バルブハウジング３２’を示す。図９はまた、封止バルブハウジング３２’の注入口１５０、１５２及び１５４に補償器３６、３８及び３９を介して夫々連結される材料ゲートハウジング２６、２８及び３０を示す。各封止バルブハウジング２６、２８、３０の形状は図４に関して記載のものに対応するので、再度説明しない。尚、３ホッパー型装入装置１０’の各ホッパー２０、２２、２４の形状は図３のホッパーの形状と同一である。
【００３４】
図９の示す封止バルブハウジング３２’は上部４６’と漏斗形状底部４８’とに分解することができる。上部４６’は、ホッパー２０、２２及び２４に夫々随伴する第１、第２及び第３の封止バルブを含む。第１及び第２のホッパー２０及び２２用の封止バルブ１７０及び１７２のみが図９に示されているが、ホッパー２４用の第３の封止バルブは同様に配置され、構成されることが理解されるであろう。各封止バルブ１７０、１７２は円板状フラップ１７６と対応する環状シート１７８を有する。シート１７８は、各注入口１５０、１５２、１５４の直下に水平に配置されている。各フラップ１７６のアーム１８０は、フラップ１７６をシート１７８上の閉封止位置と開待機位置との間を回動（枢軸旋回）する対応封止バルブアクチュエータ３３（図５参照）により駆動される水平軸１８６に回動自在に取り付けられている。図８及び９から明らかなように、各アクチュエータ３３と各回動軸は、中心軸Aに対して各注入口１５０、１５２、１５４の外側に、即ち延長部１６０、１６２、１６４に取り付けられる。従って、第１、第２及び第３の封止バルブ（図９では１７０、１７２のみ図示）が、そのフラップが中心軸Aに対して外側に向かって、上部４６’の各延長部１６０、１６２、１６４にある待機位置に開くようになっていることが理解されよう。このため、延長部１６０、１６２、１６４の高さはフラップ１７６の直径、好ましくはフラップ１７６の回動半径より大きい。更に、フラップの回動角は９０°を超え、待機位置では装入材料の流れ（流れ部分１４０）を妨げないようにする。図８及び９は、各封止バルブ７０が外側に向かって三角形の中線の方向に開くようにした好適な実施態様を提示しているが、封止バルブを封止バルブハウジングの適宜適合する星状構成を用いて、中心軸Aから離れる、中線に対して直角の方向に開くように構成することもできる。
【００３５】
更に図９で分かるように、上部４６’は、各延長部１６０、１６２、１６４の前面を形成する点検蓋１２２を含む。底部４８’は、上部４６’の３星状底面形状により配置された傾斜横側壁１２４’を含む。封止バルブハウジング３２’の出口１２５にある心出しインサート１３０は、上端面１３２’が底部４８’に突出する円筒状上部と、分散装置１４のフィーダスパウト１３４と連通する円錐台状下部から成る組み合わせ形状を有する。ホッパー２０、２２又は２４から放出される塊状材料の流路に関しては、図４に関する記載を参照されたい。
【００３６】
最後に、装入装置１０に関連する利点の幾つかを特記する。２ホッパー及び３ホッパー型装入装置１０及び１０’に関して、以下のことが理解されよう。
・ホッパー２９、２２及び２４の形状（各出口部７８の離心率）により、材料ゲートバルブ８２を中心軸Aに近接して位置づけることができる。更に、材料ゲートバルブ８２は垂直に向いて、中心軸Aに対して外側に開く。その結果、略垂直で、高炉の中心軸上に略中心を置く塊状材料の流出流が得られる。従って、炉内の塊状材料の分散対称性（負荷プロフィルの真円度が良好となり、特にフィーダスパウト１３４の摩耗が低減する。更に、センタコークスバッチがより正確に装入できるようになる。
・提示の実施態様では塊状材料の流路に大きな偏差が生じることはない。このことはホッパー２０、２２及び２４の内側（及びそれ等の出口部７８、即ち八角シュート部材８６）の流れ及びホッパーの下流の流れに付いても云える。それにより、塊状材料の分離が少なくなる。更に、特にホッパー２０、２２及び２４及びそれ等の出口部の内側の摩耗が低減する。
・ホッパー２０、２２及び２４、特にそれ等の漏斗部の形状は大きな偏差が無いことと相俟って、ホッパー２０、２２及び２４内部の塊状材料の質量流を促進する。質量流のため、分離が更に低減する。
・重量測定を誤ったものにする周知装置における傾斜八角シュートの下側に生ずるダスト蓄積の問題が、八角シュート部材は垂直に向いているので、無くなる。従って、これに伴う浄化メンテナンスの必要も無くなる。
・ホッパーの出口部を形成する傾斜シュートは周知の装置ではかなり摩耗しやすく、接近空間が制限されているためそれ等の交換が困難である。八角シュート部材８６が垂直に向いているので、摩耗はさほどでは無い。材料ゲートハウジング２６及び２８が独立しているため、近接及び分解が簡単になり、八角シュート部材８６は容易に交換可能となる。
・材料ゲートハウジング２６、２８及び３０は取り除くことができ、独立して交換できるので、潜在的中断時間が短くなる。
・容易にアクセス可能な大きい点検蓋９２及び１１２は、材料ゲートバルブ８２と封止バルブ１１０、１１２、１７０及び１７２のメンテナンスを容易にする。
・周知の装入装置では、材料ゲートバルブが封止バルブと共に共通のハウジングの内側に取り付けられることが多い。ゲートバルブを出口上に位置を保持するため、この共通ハウジング上の材料ゲート駆動装置の撓み停止が必要であり、ホッパー秤量結果に有害な影響を与えている。各ホッパー２０、２２、２４に固定して取り付けた材料ゲートバルブ８２の構成部品を支持する独立した材料ゲートハウジングを用いて、撓み一時停止の必要と秤量結果に対する関連する影響が無くすことができる。
・材料ゲートバルブ８２と封止バルブ１０、１１２、１７０及び１７２用に、試験済みの駆動装置（即ち、アクチュエータ３１及び３３）を用いることができる。
・封止バルブハウジング３２、３２’の底部４８、４８’が分解でき、転出できる（２ホッパー装置に付いてのみ記載）ので、フィードスパウト１３４と心出しインサートの交換が容易になる。
・装入装置１０、１０’が、例えばメンテナンス目的及び部品交換のため、別個の材料ゲートハウジング２６、２８及び３０と封止バルブハウジング３２、３２’の各々に快適なアクセスができるように構成される。
【００３７】
上記の利点に加えて、開示の３ホッパー型装入装置には２ホッパー及び１ホッパー装入装置を超える以下の利点がある。
・封止バルブハウジング３２’の上記構成のため下部封止バルブ３２’例えば１７０及び１７２）を同時に開くことができる。従って、２種の材料を同時に２つの別個ホッパー（例えば２０及び２２）から装入することができる。就中、これは、焼結品やペレット等の粒度の異なる２つの材料の混合物の装入を可能にする。そのような混合物を単一ホッパーに予備混合物として保管するとき生ずる分離が、回避される。
・３ホッパー型装入装置により、有効装入時間を増大することができる。第１のホッパーを、第二のホッパーが空になり、第３のホッパーが充填されている間に、分散装置への供給のために備えさせることができるので、封止バルブと材料ゲートバルブの開口時間をマスクすることができる。装入材料を分散装置に連続して供給できるので、負荷量を炉内により正確に位置付けることができる。要するに、所定時間の装入サイクル中に放出が有効なシュート回転数を増大することができる。従って、負荷プロフィル分解能が良好になる。
・小バッチ、例えばセンタコークスバッチを、処理能力又は精度の低下を生ぜずに装入できる。更に、かかるバッチの幾つかを、最初の２ホッパーが装入に利用可能な状態で、第３のホッパーの収め、逐次解放することができる。中間の等化は要しない。
・複雑な挿入順序、例えば異なる鉄材の幾つかと小センタコークスバッチでの順序を短時間で行うことができる。
・ホッパーとそれ等の材料ゲート及び封止バルブの寿命が２ホッパー装置と比較して増大する。
・３ホッパー型装入装置によれば、装入装置の装入能力が増大する。
２つのホッパーを作動状態におけるので、例えば、欠陥の理由でメンテナンスする間、１つのホッパーを、有効装入時間を過剰に少なくせずに、使用中止とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】高炉用３ホッパー型装入装置の側面図である。
【図２】もう１つの支持構造を示す、図２１に類似の高炉用２ホッパー型装入装置側面図である。
【図３】本発明による装入装置に用いられるホッパーの縦断面図である。
【図４】２ホッパー型装入装置において材料ゲートハウジングと封止バルブハウジングを通る装入材料の流れを概略的に示す縦断面図である。
【図５】高炉用３ホッパー型装入装置の斜視図である。
【図６】図５の線ＶＩ―ＶＩに沿う高炉用３ホッパー型装入装置の側立面図である。
【図７】もう１つの支持構造を示す、図６と類似の高炉用３ホッパー型装入装置の側立面図である。
【図８】３ホッパー型装入装置の封止バルブハウジングを示す、図６の線ＶＩＩＩ―ＶＩＩＩに沿った上面図である。
【図９】ホッパー装入装置において材料ゲートハウジングと封止バルブハウジングを通る装入材料の流れを概略的に示す、図８の線ＩＸ―ＩＸに沿う縦断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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