(57)【要約】【課題】炉蓋外周下端部の効率的な冷却が可能な冶金炉の炉蓋を提供する。【解決手段】冶金炉の炉体の開口に上方から覆着される炉蓋１であって、炉蓋１内に冷却空間Ｓを形成して当該冷却空間Ｓ内に冷却水ｗを噴霧する冷却手段３を設け、炉蓋１の下端部外周の外方位置に排水箱６を設けて、当該排水箱６内の空間を冷却空間Ｓに連通させて噴霧された冷却水ｗを排水箱６内に流入させるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冶金炉の炉体の開口に上方から覆着される炉蓋であって、炉蓋内に冷却空間を形成して当該冷却空間内に冷却水を噴霧する冷却手段を設け、炉蓋の下端部外周の外方位置に排水箱を設けて、当該排水箱内の空間を前記冷却空間に連通させて前記噴霧された冷却水を前記排水箱内に流入させるようにした冶金炉の炉蓋。
【請求項２】
前記排水箱は、前記冷却空間に連通し前記炉蓋の下端部外周から外方へ延びる第１空間部と当該第１空間部から下方へ延びる第２空間部から構成され、前記冷却空間に噴霧された冷却水を前記第２空間部に流入させるようにした冶金炉の炉蓋。
【請求項３】
前記排水箱に監視窓ないしスラッジ取出し用開口の少なくとも一方を設けた請求項１又は２に記載の冶金炉の炉蓋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冶金炉の炉蓋に関し、特にスプレー冷却式炉蓋の構造改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはスプレー冷却式炉蓋の一例が示されている。これを図３に示す。炉蓋７は炉体たる取鍋Ｌの開口に上方から覆着されており、炉蓋７は炉内に面する内壁７１が耐熱鋼板、外壁７２は通常の鋼板で構成されて、炉蓋７の内部に冷却空間Ｓが形成されている。冷却空間Ｓ内にはスプレーパイプ７３が挿入されており、給水管７６から供給された冷却水ｗがスプレーパイプ７３の複数のノズル孔から噴霧されて、炉内からの輻射熱を受ける炉蓋７の過度な温度上昇が防止されている。なお、図中Ｅは溶鋼加熱用の電極である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９７１６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のスプレー冷却式炉蓋１では、噴霧された冷却水ｗは主に内壁７１面上を流下して熱交換し耐熱鋼板の内壁７１を冷却するとともに自身は温度が上昇して、炉蓋７外周の下端部７４に冷却空間Ｓの一部として形成されている排水樋７４に溜まる。排水樋７４に溜まった温度上昇した冷却水ｗは排水吸引管７５によって炉蓋１外へ吸引され排出される。
【０００５】
しかし、このような構造では、炉蓋外周下端部に温度上昇した冷却水が一時的に滞留するため、この部分の冷却が不十分になり易いという問題があるとともに、溜まった冷却水やスラッジ等の状況を容易に確認できず、また溜まったスラッジの除去も困難であるという問題があった。そしてこの問題は、処理温度がアーク炉等の溶解炉に比して高い精錬炉ではより甚だしくなる。
【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、炉蓋外周下端部の効率的な冷却が可能であるとともに、併せて、溜まった冷却水やスラッジ等の状況の確認や、溜まったスラッジの除去を容易に可能とする冶金炉の炉蓋を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本第１発明では、冶金炉の炉体の開口に上方から覆着される炉蓋（１）であって、炉蓋（１）内に冷却空間（Ｓ）を形成して当該冷却空間（Ｓ）内に冷却水（ｗ）を噴霧する冷却手段（３）を設け、炉蓋（１）の下端部外周の外方位置に排水箱（６）を設けて、当該排水箱（６）内の空間を前記冷却空間（Ｓ）に連通させて前記噴霧された冷却水（ｗ）を前記排水箱（６）内に流入させるようにする。
【０００８】
本第１発明においては、冷却室内に噴霧された冷却水が速やかに冷却箱に流出させられる結果、温度上昇した冷却水が炉蓋外周下端部に貯留されることがないから、上記下端部が効率的に冷却され、この部分の過度な温度上昇が避けられる。
【０００９】
本第２発明では、前記排水箱（６）は、前記冷却空間（Ｓ）に連通し前記炉蓋（１）の下端部外周から外方へ延びる第１空間部（６１）と当該第１空間部（６１）から下方へ延びる第２空間部（６２）から構成され、前記冷却空間（Ｓ）に噴霧された冷却水（ｗ）を前記第２空間部（６２）に流入させるようにする。
【００１０】
本第２発明では、熱交換によって温度上昇した冷却水を、炉蓋内からその下端部外周の外方へ容易に流出させることができる。
【００１１】
本第３発明では、前記排水箱に監視窓（６２１）ないしスラッジ取出し用開口（６１１）の少なくとも一方を設ける。
【００１２】
炉内からの輻射熱を直接受けず温度がそれほど上昇しない排水箱にスラッジ取出し用開口や監視窓を設けることによって、溜まった冷却水やスラッジ等の状況の確認や、溜まったスラッジの除去が容易となる。
【００１３】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明の冶金炉の炉蓋によれば、炉蓋外周下端部の効率的な冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す炉蓋本体部の垂直断面図である。
【図２】炉蓋本体部の部分拡大断面図である。
【図３】従来の炉蓋の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。
【００１７】
図１は、冶金炉としての取鍋精錬炉に使用する本発明に係る炉蓋の一例を示す垂直断面図である。図において、平面視で略円形の炉蓋の本体部１は取鍋Ｌに覆着されている。炉蓋１の本体部は、耐熱鋼板製の斜め上方へ湾曲する内壁１１と、蓋中心方向へ向かって上り傾斜する上半１２１と略垂直の下半１２２よりなる通常の鋼板製の外壁１２とで環状の殻体に成形されている。炉蓋１本体部の殻体の内空間は冷却空間Ｓとなっている。炉蓋１の中心開口１３は円形の蓋頂部２によって閉鎖され、蓋頂部２には溶鋼加熱用の電極を上下方向へ貫通させる開口２１が設けられている。
【００１８】
炉蓋１の本体部の冷却空間Ｓ内には、周方向の複数位置に径方向へ延びる冷却手段としての一定長のスプレーパイプ３が配設されており、これらスプレーパイプ３は基端が大径の給水ヘッダ４に連結固定されて内方へ上昇傾斜する姿勢に保持されている。給水ヘッダ４は冷却空間Ｓ内の外縁上方位置にこれに沿って環状に配設されており、その内周面に一定間隔で上記スプレーパイプ３が連結されている。
【００１９】
給水ヘッダ４には適宜位置に炉蓋外部から給水管（図示略）が連結されている。給水ヘッダ４には周方向の複数位置に下方へ向けてノズルパイプ４１が突設されており、ノズルパイプ４１の先端は内下方へ向けて湾曲している。また、炉蓋１の本体部の外壁上半にはスプレーパイプ３の配設位置に対応させて蓋付き点検口５が設けられている。
【００２０】
そして、本実施形態では、炉蓋１本体部の下半１２２の下端部外周に、逆Ｌ字断面に屈曲する排水箱６が設けられている。排水箱６は炉蓋１本体部の外周に沿って円環状に設けられており、排水箱６の水平空間部６１が炉蓋１の本体部に接合されている。そして、炉蓋１本体部の外壁下半１２２の必要箇所に排水開口が１２３設けられて、当該排水開口１２３によって、冷却空間Ｓの下部と排水箱６の水平に延びる第１空間部６１が連通させられている。排水箱６の上下方向へ延びる第２空間部６２は、炉蓋１本体部の下半１２２下端部から外方へ離れた位置で第１空間部６１の外端部から下方へ延びている。排水箱６の第２空間部６２内には上方から排水吸引管６３が挿入されている。
【００２１】
このような構造の炉蓋１において、冷却水ｗは給水管から吸水ヘッダ４を経てスプレーパイプ３やノズルパイプ４１に至り、スプレーパイプ３の長手方向に複数設けられたノズルやノズルパイプ４１の先端から炉蓋１本体部の内壁１１内面に向けて噴霧される。噴霧された冷却水ｗは内壁１１と熱交換してこれを冷却しつつ自身は温度が上昇して、内壁１１の内面に沿って流下する（図１の矢印）。
【００２２】
この際、本実施形態では炉蓋１本体部の下端部はその外方の冷却箱６に連通しているから、冷却水ｗは炉蓋１本体部の下端部に溜まることなく、冷却箱６の第１空間部６１を経て炉蓋の外方へ流れ、取鍋Ｌから離れた外方に位置する冷却箱６の第２空間部６２に流入してここに貯留される。そして、第２空間部６２内に挿入されている排水吸引管６３に吸い上げられて炉蓋外へ排出される。
【００２３】
本実施形態においては、冷却水ｗが一時的に貯留される第２空間部６２は、取鍋Ｌからの輻射熱を直接受けない、炉蓋１本体部の下端部外周から離れた外方に位置している。そこで、図３に示すように、排水箱６の第２空間部６２の直上に位置する第１空間部６１の上面に扉付きのスラッジ取出し用開口６１１を設け、さらに排水箱６の第２空間部６２外周面の適宜位置に監視窓６２１を設けて箱内の点検を容易にすることができる。なお、監視窓６２１はアクリル板やガラス板等で構成することができ、排水箱６の内部が点検できる程度の透明度を有する板材であれば良い。
【００２４】
このようにして、本実施形態の炉蓋１によれば、従来のように、取鍋Ｌからの輻射熱を直接受ける本体部の下端部内に、温度上昇した冷却水ｗが滞留することがないから、この部分の効率的な冷却が実現される。また、炉内からの輻射熱を直接受けず高温にならない排水箱６に監視窓６２１を設けることによって、溜まった冷却水ｗやスラッジ等の様子を容易に確認することができる。加えてスラッジ取出し用開口６１１を設けることによって、排水箱６内に溜まるスラッジも容易に取り除くことができる。
【００２５】
なお、本発明は精錬炉だけでなく、アーク炉等の溶解炉の炉蓋等、冶金炉の炉蓋に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…炉蓋、３…スプレーパイプ（冷却手段）、６…排水箱、６１…第１空間部、６１１…スラッジ取出し用開口、６２…第２空間部、６２１…監視窓、Ｓ…冷却空間、ｗ…冷却水。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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