(57)【要約】中に環状ローター（１０８）が備えられる下位ハウジング部（１０４）と、ローターの回転軸からずれて設けられる少なくとも１つの装入材料装入口（１１２；１１４）を備える上位ハウジング部（１０６）を有する固定型ハウジングを含んで成る冶金リアクター用装入装置を提供する。ローター（１０８）により、分配部材（１１６）の回転軸を中心として周辺へ装入材料を分配するための該分配部材が支持される。固定型ハウジング内部のフィーダスパウト（１２０）は縦軸を有し、かつローター（１０８）中の中心通路（１１０）を通して装入材料を分配部材（１１６）上まで通過させる。導管接続回転ジョイント（１３０）は、静止部分（１３４）と回転部分（１３２）を有し、またローター（１０８）及び又は分配部材（１１６）への流体供給のため静止型導管（１５４；１５５）を回転型導管（１５２；１５３）へ接続する。フィーダスパウト（１２０）は、上位ハウジング部（１０６）中に配置される入口部（１２２）と、また下位ハウジング部（１０４）中に少なくともその一部が配置される出口部（１２４）を有する。フィーダスパウト（１２０）は回転可能に支持され、回転中にローター（１０８）へ接続されて該ローターと一緒に回転する。本発明に従って、回転ジョイント（１３０）の接合径はローター中の中心通路（１１０）の幅よりも小さく構成される。フィーダスパウト（１２０）にはさらに、該フィーダスパウト（１２０）へ固定され、また縦スパウト軸と同軸で、出口部（１２４）上方の回転ジョイント（１３０）の回転部分（１３２）を支持する少なくとも１本のスポーク部材（１４２）を有する支持体（１４０）が含まれる。回転型導管（１５２；１５３）は回転ジョイント（１３０）の回転部分（１３２）から支持体（１４０）及びフィーダスパウト（１２０）の外部を経由してローター（１０８）及び又は分配部材（１１６）まで延びている。
2013518188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冶金リアクター用装入装置であって、
回転軸を中心に回転可能で、かつこの回転軸と同軸である中心通路を有する環状ローターが中に配置されている下位ハウジング部と、前記回転軸からずれて設けられる装入材料装入口を少なくとも１個有する上位ハウジング部を有する固定型ハウジング、
前記ローターによって支持され、前記回転軸を中心として装入材料を周辺へ分配するため該ローターと共に回転する分配部材、
前記固定型ハウジング中の中心に支持され、縦軸を有し、及び装入材料を前記中心通路を通して前記分配部材上まで通す開路を形成するフィーダスパウト、
前記固定型ハウジングと共に静止状態に留まる少なくとも１本の静止型導管、前記ローターと共に回転する少なくとも１本の回転型導管、及び静止部分と回転部分を有し、かつ前記ローター及び又は前記分配部材への流体供給のため前記静止型導管を前記回転型導管へ接続する１個の回転ジョイントからなり、
前記回転ジョイントは、前記中心通路の幅よりも小さいジョイント径を有し、
前記フィーダスパウトは前記上位ハウジング部中に配置される入口部及び前記下位ハウジング部中に少なくとも部分的に配置される出口部を有し、
前記フィーダスパウトは回転可能に支持され、及び前記ロータへ回転的に接続されていて前記ローターと共に回転し、
前記フィーダスパウトには、該フィーダスパウトへ固定された少なくとも１本のスポーク部材を有し、かつ前記回転ジョイントの前記回転部分を前記出口部上方の前記縦軸と同軸上に支持する支持体が含まれ、及び
前記回転型導管は、前記回転ジョイントの前記回転部分から前記支持体及び前記フィーダスパウトの外部を経由して前記ローター及び又は前記分配部材まで延びていることを特徴とする前記装入装置。
【請求項２】
前記支持体は、前記スポーク部材へ固定され、かつ前記フィーダスパウトの縦軸と同軸である機軸、及び該機軸と共に前記フィーダスパウトを支持する補助ローラーベアリングが含まれることを特徴とする請求項１項記載の装入装置。
【請求項３】
前記フィーダスパウトに、回転中の前記フィーダスパウトを前記ローターへ接続するための機械的連結器、好ましくは軸方向にスライド可能な連結器が含まれることを特徴とする請求項２項記載の装入装置。
【請求項４】
前記フィーダスパウトが前記ローターへ固定的にで取り付けられ、該ローターが主ローラーベアリング上へ回転可能に支持されることによって、前記フィーダスパウトが前記主ローラーベアリングによって支持されることを特徴とする請求項１項記載の装入装置。
【請求項５】
前記フィーダスパウトが、前記中心通路中において半径方向へ延びる１または２以上の横梁を用いて前記ローターへ固定方式で取り付けられていて、前記中心通路を通して前記出口部の外へ装入材料が通過できることを特徴とする請求項４項記載の装入装置。
【請求項６】
前記回転ジョイントの前記静止部分が、前記回転ジョイントが前記ハウジングに対して半径方向の動作を行えるように、前記上位ハウジング部へ可撓性部材及び少なくとも２本の関節型タイロッドを用いて固定的に取り付けられることを特徴とする請求項４項または５項記載の装入装置。
【請求項７】
前記フィーダスパウトに、
前記入口部へ固定された少なくとも２本のスポーク部材、及び
前記縦軸と同軸で前記スポーク部材へ固定されて前記フィーダスパウト内部に装入材料を保持し、かつ周辺へ向けて分配する環状の流れ形成リングが含まれることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装入装置。
【請求項８】
回転型送り込み導管及び回転型戻り導管が前記回転ジョイントの前記回転部分から前記支持体及び前記フィーダスパウトの外部を経由して前記ローター及び又は前記分配部材まで延びており、及び前記ローター上及び前記分配部材上に冷却回路が設けられ、前記冷却回路が前記回転型送り込み導管及び前記回転型戻り導管へ接続され、及び前記回転ジョイントの前記静止部分が静止型冷却回路の送り込み導管及び戻り導管へ接続されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の装入装置。
【請求項９】
前記固定型ハウジングに、前記フィーダスパウトを取り囲み、かつ前記スカートと前記フィーダスパウトの間に前記ローターの前記通路中へ装入材料が下降するのを可能にする周辺隙間を伴って前記ローターの前記通路中へ突き出す周辺ダスト保護スカートが含まれることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の装入装置。
【請求項１０】
前記支持体に、前記縦軸と同軸であり、かつ前記出口部上方の前記スポーク部材へ固定された下側部分と前記入口部上方に取り付けられた上側部分を有する中空の機軸が含まれ、前記回転ジョイントの前記回転部分が前記中空機軸の前記上側部分へ固定されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の装入装置。
【請求項１１】
前記フィーダスパウトの前記出口部が、前記ローターの前記中心通路中へ環状の隙間を伴って前記ローターを装入材料から遮蔽するように、好ましくは前記中心通路の高さの少なくとも５０％の軸方向間隔に亘って突き出すことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の装入装置。
【請求項１２】
前記フィーダスパウトが漏斗形状を呈し、及び該フィーダスパウトに好ましくは円錐台形の入口部へ取り付けられる円筒形または下方へ向かって先細なチューブ形状の出口部が含まれることを特徴とする請求項１１項記載の装入装置。
【請求項１３】
前記ローターに、前記回転軸に対して垂直な旋回軸を中心として旋回可能に前記分配部材を支持するために、２本の懸架シャフトを備える旋回機構が含まれ、前記分配部材が分配シュート、好ましくは前記回転型導管へ接続された水冷型ジャケットを備える分配シュートであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の装入装置。
【請求項１４】
前記静止型上位ハウジング部に、前記回転軸からずられた装入材料装入口が少なくとも２つ設けられることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の装入装置。
【請求項１５】
前記２つの装入材料装入口が半径方向に対向して設けられ、及び前記フィーダスパウトに２本のスポーク部材が半径方向に対向するように含まれることを特徴とする請求項１４項記載の装入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは冶金用リアクター、例えば銑鉄の生産に用いられる高炉あるいは溶解・ガス化装置中に装填材料（装入材料）を装入及び分配する回転型装入装置に関する。
【０００２】
近年、上記等の装入装置は典型例として下記構造を有する。すなわち、これら装入装置は、リアクターの頂部開口部（炉口）にクロージャーを形成する静止型ハウジングを備えて構成される。かかるハウジングには、通常１または２以上の装入材料装入口が設けられ、かつ通常ギヤケーシングとして構成される下位ハウジング部へ取り付けられ、接続ホッパーあるいはバルブケーシングの形態の上位ハウジング部が設けられる。この下位ハウジング部（ギヤケーシング）の内部に環状ローターが回転可能に取り付けられ、この環状ローターによって装入材料をリアクター内部の周辺へ分配する分配部材、殆どの場合において旋回可能な分配シュート、が支持される。さらに該下位ハウジング部の中央に材料供給口が配置され、この材料供給口によって装入材料をローター中の中心通路中を経由して分配部材上まで延びる開路が形成される。この種の装入装置の初期の例は米国特許第３，６９３，８１２号に開示されている。
【０００３】
当該分野において周知であるように、装入装置の回転部分へ作用流体を供給することによって、水冷、駆動力、あるいは制御潤滑等の種々改良を行うことが可能となる。本発明は、さらに具体的には、装入装置の回転性構成部品、例えばローター及び又は分配部材へ流体を供給するための導管接続型回転ジョイントを取り付けることができる改良型装入装置に関する。かかる構成とすることにより、回転型ジョイントによって少なくとも１個の静止型導管がローターと共に回転する少なくとも１個の回転型導管に接続される。
【背景技術】
【０００４】
例えば、米国特許第４，２７２，４９２号において、ＰＡＵＬ Ｗｕｒｔｈは装入装置の露出部分の水冷を提案している（この特許の図８参照）。この装置において、ローターには、炉内部からの放射熱から保護するための冷却回路を備えるスクリーンが取り付けられる。この回路にはローター中の中心通路の周囲に同軸に取り付けられる環状回転ジョイントを経由して冷媒が供給される。漏出を防止するため、及び回路を加圧して強制循環を行うことを可能とするため、回転ジョイントには水密シールが施される。これらシールは、回転ジョイントの口径の大きさゆえにシールの相対動作の周辺速度がかなり速くなるために生ずる摩損によって極めて急速に劣化してしまう。
【０００５】
米国特許第４，５２６，５３６号において、ＰＡＵＬ ＷＵＲＴＨは、水密シールなしで作動する一種の「開放型回転ジョイント」を用いる冷却システムを提案している。この種のシステムは、現在では世界中の種々高炉装入装置に装備されている。このシステムには上部環状トラフが含まれ、該トラフはローターの上部周辺上に同軸に取り付けられて該ローターと一緒に回転する。静止型ポートによって、ローター上の冷却コイルへ連結されている上部回転トラフ中へ冷却水が供給される。このコイルには、ローターの下側部分周囲の静止型ハウジング上に取り付けられる固定型環状トラフ中へ排出するための排出管が備えられている。摩損し易いシールを回避できる一方において、この重力駆動型冷却システムには、トラフ間における高さの相違によって有効圧力が制限される欠点と、冷却液が炉の埃っぽい空気へ露出される難点がある。圧力が制限されることにより、有害なフィルムの沸騰を回避するために必要な高速冷媒流を得ることが不可能ではないにしても困難となる。従って、この方法は、特に高温リアクターの場合のような高速冷媒流を得るために加圧強制循環が必要とされる場合には実施不可能である。
【０００６】
ローター及び分配シュートへの不活性ガスあるいは水の供給が必要とされる他の冷却用途への適用として、ＰＡＵＬ ＷＵＲＴＨは米国特許第５，２５２，０６３号において水あるいは不活性ガス冷却チャネルを装備するシュートを提案している。このシステムでも、米国特許第４，５２６，５３６号のジョイントに類似した、加圧できない「開放型回転ジョイント」が用いられている。
【０００７】
他方ＰＡＵＬ ＷＵＲＴＨによる国際特許出願ＷＯ０３／００２７７０では、装入装置の回転型構成部品上の加圧冷却回路のために設計された回転ジョイントが提供されている。ＷＯ０３／００２７７０の設計は、米国特許４，２７３，４９２の設計の改良であり、ジョイントの回転部品が静止部品によってフロート方式で支持され、及び密着度の低い、すなわち完全に水密性でない（すなわち少量の漏出が予測される）シールが用いられている。従って、これらシールは過剰な摩損を受けることに関してより問題点が少ない。加圧強制循環が可能となり、さらにシールの耐用寿命が長くなる一方において、ジョイントの静止部品と回転部品の間に直径の大きな水密シールを取り付けることが猶必要である。たとえ摩損速度が低下されるものの、ジョイントの口径が大きいため、シールは猶摩損される。
【０００８】
ＰＡＵＬ ＷＵＲＴＨは、米国特許６，４８１，９４６において、ローター上へ水力シリンダを取り付けて分配シュートを旋回させる装入装置を提案している。従って、米国特許６，４８１，９４６には、特定の出願に適する２種類の回転ジョイント（本願の図３及び図６を参照）が提案されている。しかしながら、上記検討された回転ジョイントと同じく、米国特許６，４８１，９４６に開示された回転ジョイントもローター周囲に環状に取り付けられ、それゆえ直径もかなり大きくなっている。その結果、該ジョイントに用いられるシールも摩損され易い。
【０００９】
国際特許出願ＷＯ９７／３７０４７には、上述した典型的設計とは本質的に異なるシャフト炉に用いられる装入装置が開示されている。ＷＯ９７／３７０４７に従った装置では、カバーと特別タイプのシールによって炉の頂部クロージャーが形成されている。従来の駆動部品を伴う固定型ハウジング及び一般的ローラーは備えられていない。ローターの機能は、一般的実務とは異なり、炉に対して回転可能に取り付けられ、及び前記カバーを支持する中間貯蔵ホッパーによって肩代わりされる。それゆえ、一般的設計と異なり、回転可能ホッパーによって分配シュートが支持される。回転可能であり、カバーを支持できることとは別に、中間ホッパーによって中間ストレージを提供し、及び水門、即ち気密ロックとして働くその典型的機能も肩代わりされる。このため、中間ホッパーに上部シーリング弁、下部シーリング弁、及び材料ゲート弁が設けられる。
【００１０】
ＷＯ９７／３７０４７の装置では、電力供給用ケーブルと、回転ホッパー上まで通過させるための、とりわけ下部材料ゲート弁、下部シーリング弁及びシュートを作動させるための液圧動力供給及び水冷用導管が必要とされる。従って、ＷＯ９７／３７０４７では、ベル中を通過する中心パイプ形状部材中へ、パイプ形状部材を回転ホッパーの上側部分中の送りホッパーへ接続するスポークを介して、それら導管を配置することが提案されている。その独自の構造ゆえに、ＷＯ９７／３７０４７の装置では小口径回転ジョイントをパイプ形状部材上へ取り付けて使用することが可能とされている。しかしながら、この装置には、とりわけ中間ホッパーの質量や装入材料の積載量を含め相当量の回転質量を含む欠点、及び従来設計の装入装置部品、特に分配シュートを回転させる駆動機構を含むギヤケーシングと互換性がない欠点がある。さらに、頂部クロージャーに封水型シールがあるため、ＷＯ９７／３７０４７の装置は実用的には超過圧が０．１〜０．２バールを超えない状態で作動する低圧リアクターにしか用いることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願発明は、上述したＷＯ９７／３７０４７に従った装置における欠点を回避でき、あるいは少なくとも相当程度解消できるとともに、回転ジョイントの接続に小口径導管の使用が可能な、シャフト炉用装入装置を提供することを第一の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ＷＯ９７／３７０４７の装置とは異なり、本願の独立請求項１項記載の発明は、標準タイプの駆動機構を用いることが可能な冶金用リアクターに用いる装入装置に関する。従って、本願において提案される装入装置は、中に環状ローターが取り付けられた下位ハウジング部を伴う固定型ハウジングを備えて構成される。既知方式において、ローターは回転軸を中心として回転可能であり、またローターには回転軸と同軸の中心通路が設けられる。ハウジングには回転軸からずれた少なくとも１個の装入材料口を備える上位ハウジング部が設けられ、この上位ハウジング部を通して装入装置を装入設備全体を構成する上流装置、たとえば静止型中間貯蔵ホッパーへ接続することが可能である。
【００１３】
既知方式でリアクター内へ装入材料を分配するために、分配部材、例えば旋回可能に取り付けられる分配シュートは、一般的駆動機構によって駆動可能なローターによって支持され、ローターと共に回転される。
【００１４】
装入装置にはフィーダスパウトも含まれ、固定型ハウジングの中心に配置される。フィーダスパウトによって開路が与えられ、装入材料は中心通路を経由して分配部材上へと導かれる。
【００１５】
さらに、装入装置には、少なくとも１つの静止型導管、ローターと共に回転する少なくとも１本の回転型導管、及び静止部分と回転部分をもち、かつローター及び又は分配部材への流体供給のために前記静止型導管を前記回転部分へ連結する導管接続回転ジョイントが備えられる。
【００１６】
上述した問題を解消するため、独立請求項１項記載の装入装置にはフィーダスパウトが備えられ、該フィーダスパウトは、
・上位ハウジング部中における入口部と、下位ハウジング部中へ突き出す出口部を有し、
・回転可能に支持され、
・ローターへ接続されて該ローターと一緒に回転し、及び
・縦軸と同軸であり、かつフィーダスパウトの出口部分の上方に当たる位置において回転ジョイントの回転部分を支持するように形状化された支持体を含んで構成される。
【００１７】
従って、回転型導管を、回転ジョイントの回転部分から、支持体を経由して、及びフィーダスパウトの外側を経由して、流体供給を必要とする装入装置のいずれかの回転構成要素まで有利に延ばすことが可能である。
【００１８】
かかる構成により、回転型導管へ静止型供給回路を接続するために容易に設置可能な小口径回転ジョイント、すなわち実質的にローター内部の通路よりも小さい直径をもつジョイントを備える設備が提供される。これにより、カスタムメードによる中空、大形、かつ摩損し易い回転ジョイントの必要性が排除される。理解されるように、本願において、表現「ジョイントの口径」は、ジョイントの静止部分と回転部分間（中の仮想シリンダ）の決定的直径を指す。比較手段としての通路幅とは、ローター内の自由通路の最小径、すなわちフィーダスパウトを受けるための、及び又は名目上の装入材料流を可能とするために必要な幅を指す。従来技術と比較して、本発明によって直径が大幅に小さい回転ジョイントの使用が可能とされる。ジョイントの直径を、フィーダスパウトの出口の内径よりもさらに小さく、すなわち流れ断面に必要な最小径よりもさらに径を小さくすることも猶可能である。
【００１９】
また、理解されるように、提案された構成による解決策ではフィーダスパウトの高さにのみ修正が必要とされる。装入装置構成部品において、特に分配部材を駆動する駆動機構の高さにおいて、提案された解決策の実用化のために他の実質的変更は不要である。
【００２０】
第一の実施態様において、前記支持体は、１または２以上のスポーク部材へ固定される機軸と、該機軸と回転中のフィーダスパウトの双方を支持する専用の補助ローラーベアリングから構成される。本実施態様においては、フィーダスパウトに、好ましくは回転中のフィーダスパウトをローターへ接続させて、フィーダスパウトの独立した軸受に拘わらずそれらを同時に回転させる連携型機械的連結器、例えば軸上をスライド可能な連結器が備えられる。
【００２１】
上記とは異なる第二の実施態様では、フィーダスパウトはローターへ堅固に取り付けられる。すなわち、フィーダスパウトはローターと一体で支持される。該ローターは主ローラーベアリング上に回転可能に支持されるため、本実施態様においては、該主ローラーベアリングによってフィーダスパウトも支持される。スパウトの外側へ偶然落下した装入材料が中心通路中を通過できるように、中心通路中において半径方向に延びる１または２以上の横梁によってスパウトをローターへ固定方式で取り付けることが可能である。本実施態様においては、前記ジョイントの静止部分は、例えば屈曲可能部材及び少なくとも２本の関節型タイロッドを用いて、回転ジョイントがハウジングに対して半径方向に移動できるように、好ましくは上位ハウジング部へ屈曲可能に取り付けられる。
【００２２】
理解されるように、この第二の代替例においては機軸を設けないことが可能である。例えば、回転ジョイントを直接スポーク部材上へ取り付けることも可能である。いずれの実施態様によるかに拘わらず、機軸が設けられる場合は、該機軸は好ましくは中空であり、及びスパウト縦軸と同軸とされる。最も好ましくは、該機軸には、スパウト出口部の上方の高さにおいてスポーク部材へ固定される下側機軸部分と、スパウト入口部上方の高さに配置される上側機軸部分が備えられる。その結果、ジョイントが前記機軸の上部における末端かつ安全位置において遮蔽されれば、前記機軸及び回転ジョイントのいずれも衝撃を受けることはない。
【００２３】
上記代替例の双方において、フィーダスパウトには好ましくは前記入口部へ固定される少なくとも２本のスポーク部材と、縦軸と同軸にスポーク部材へ固定される環状の流れ形成リングが含まれる。この流れ形成リングによって、フィーダスパウト内部に装入材料を保持し、及び周辺へ分配することが可能とされ、スパウトの回転中にスポーク部材が入って来る流れを横切る時に生ずる流速の不利益な減速を低減することが可能される。
【００２４】
閉鎖型冷却回路がローター上及び又はローターによって支持されるシュート上に取り付けられている場合、回転ジョイントを用いて導管が接続される。回転ジョイントから始まりローターあるいは分配部材で終わる（あるいはその逆の）導管部分においては、それら導管は、あらゆる材料による衝撃から遮蔽されるように、スパウト支持体、理想的にはその内側、及びフィーダスパウトの外側を経由して延びるように構成される。
【００２５】
別の好ましい特徴として、前記ハウジングに、フイーダスパウトを取り囲み、及び十分な空間をもってローター通路中へ突き出す周辺ダスト保護スカートを備えることにより、スパウトの傍を落下する装入材料をローターの通路中へと降下させることが可能である。これにより、フィーダスパウトの回転の閉塞が防止される。好ましくは、該スパウトは、理想的には通路の高さの少なくとも５０％に当たる軸方向の間隔の全体に亘って、環状の隙間を伴い、及びローターが装入材料から遮蔽されるように、ローター通路中へ突き出すように構成される。簡略な構成においては、フィーダスパウトは漏斗形状とされ、好ましくは円筒形あるいは下方に向かって先細形状とされる出口部及び円錐台形の入り口部分が設けられる。
【００２６】
理解されるように、提案された構成は、回転及び旋回型分配シュートを備える装入装置に特に適するものであり、また水冷ジャケットが装備された分配シュートの冷媒供給を可能とするものである。一実施態様において、装入装置、より具体的にはその固定型上位ハウジング部に、回転軸からずらして少なくとも２つの装入材料入口部を設けることも可能である。この場合、材料の流速に与える影響を最小限に抑えるため、好ましくは、前記入口を半径方向に対向して配置し、及びフィーダスパウトに半径方向に対向するように２本のスポーク部材が装着される。スパウトの十分な支持には３本のスポーク部材を用いるべきであるが、提案に係る設計では、双方の入口を通して同時に材料を送り込む場合に、双方から入ってくる流れの非同時的遮断を防止しながら望ましくない遮断の発生を最小限に抑えている。一般的に、スポーク数とその幾何学的配置は、好ましくは材料用入口の数及び幾何学的配置と一致するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第一の実施態様に従った装入装置の略縦断面図である。
【図２】図１の装入装置における、回転ジョイントの支持体について説明するための図１の線II−IIに沿った水平方向断面図である。
【図３】図１の装入装置における、回転型導管のローターへの接続を説明するための図１の線III−IIIに沿った水平方向断面図である。
【図４】図１の装入装置における、回転型導管の、分配シュート及びシュート懸架シャフトとの接続を説明するための図１の線IV−IVに沿った、一部破断して図示された水平方向断面図である。
【図５】本発明の第二の実施態様に従った装入装置の略縦断面図である。
【図６】図５の装入装置における、回転型導管の、分配シュート及びシュート懸架シャフトとの連結を説明するための図５の線VI−VIに沿った、一部破断して図示された水平方向断面図である。
【図７】図１の装置の変形例となる、本発明の第三の実施態様に従った装入装置の略部分縦断面図である。
【図８】図５の装置の変形例となる、本発明の第四の実施態様に従った装入装置の略部分縦断面図である。  上記図面の全体を通して、百の桁の数字が増加されている同一符号及び同一数字は、同一あるいは類似部分であることを示す。
【発明を実施するための手段】
【００２８】
本発明のさらなる詳細について以下に添付図面を参照しながら非限定的実施態様を用いて明らかにする。
図１は冶金リアクター、例えば高炉あるいは溶解ガス化装置など、に用いられる装入設備を部分的に示した図である。本設備は、全体を通して符号１００で示される装入装置を備えて構成される。回転型装入装置１００には、固定型ハウジング１０２が含まれ、このハウジング１０２は下位ハウジング部１０４と上位ハウジング部１０６から成る。図１において、上位ハウジング部１０６及び下位ハウジング部１０４はフランジ１０７において気密方式で接続される隣接した分離型ケーシングである。下位ハウジング部１０４はリアクターの頂部開口部（喉部）においてフランジへ取り付けられる。リアクターは一般的に過圧状態、例えば２〜５バールで作動されるため、ハウジング１０２は気密型のクロージャーとして構成され、このハウジングを通して炉ガスが漏れることはなく、またこのハウジングによって前記頂部開口部が装入設備の材料送り込み装置（図示せず）へ接続される。
【００２９】
装入装置１００は回転型であって、バルク装入材料、例えば塊鉱、焼結物、ペレット、直接還元鉄（ＤＲＩ）、圧縮ＤＲＩまたはコークス等をリアクター内部に分配することが可能である。このため、環状支持構造体、以下においてローター１０８という、が下位ハウジング部１０４へ回転可能に取り付けられる。ローター１０８は、下位ハウジング部１０４の構造へ固定される主ローラーベアリング１０９上に支持される。従って、ローター１０８は、通常垂直であり、かつ典型的にはリアクター中心軸と一致する回転軸Ａを中心に回転可能である。ローター１０８によって分配部材１１６、一般的には桶形状あるいは円錐管状の細長い分配シュートが支持されるため、分配部材１１６は軸Ａを中心にローター１０８と揃って回転する。環状ローター１０８には、装入材料が中を降下して分配シュート１１６上へ送られる中心通路１１０の境界を定める内部略円筒壁１１１が備えられる。
【００３０】
分配シュート１１６は、軸Ａに対して垂直な旋回軸Ｃ（図４参照）を中心として旋回させるように、すなわち分配シュート１１６の傾き角度を変えるように構成された機構を用いてローター１０８へ取り付けられる。装入装置１００の周知な種々構成要素、例えば本発明の本質的要素ではない、分配シュート１１６を回転及び旋回させるための駆動及びギヤ部品などについては図示していない。これら構成部品の適するものについては米国特許３，８８０，３０２から公知である。周知な作動方式においては、分配シュート１１６によって、装入材料は、目的とする実施方法でリアクター内部において半径方向及び周辺方向に分配シュートの傾き及び回転動作に従って分配される。理解されるように、他のタイプの回転分配部材、例えばＷＯ２００７／０３９３３９に記載の非旋回型シュート、及び対応駆動機構も使用可能である。
【００３１】
図１から分かるように、上位ハウジング部１０６には２つの半径方向に対向する装入材料装入口１１２、１１４が設けられ、これら装入材料装入口は回転軸Ａからずれて配置され、及び各フィードパイプへ密閉方式で接続される。装入設備及びリアクターのタイプにより、装入材料はいずれか適当な供給源、例えば上流中間貯蔵ホッパーから、あるいは直接コンベヤーベルトから材料装入口１１２、１１４を通して供給される。図１に示すように、装入装置１００は、装入材料１１５の流れを分配シュート１１６上の軸Ａに沿うように構成される。
【００３２】
このため、フィーダスパウト１２０がその縦軸Ｂが固定型ハウジング１０２内部において中心となるように取り付けられる。フィーダスパウト１２０は、上方及び下方へ向いた制限のない開路として構成され、これらを通して、装入口１１２、１１４から受け取られた装入材料の自由落下流が中心通路１１０を通って分配部材上へと送り込まれる。漏斗形状構成は他の形状であっても良いが、簡略かつ回転バランスの取られた構造としては、フィーダスパウト１２０には中空の円錐台形状のマントル（囲い）から成る上側入口部１２２が設けられ、該上側入口部は円筒形あるいは下方へ向かって先細形状の殻あるいはチューブから成る下側出口部１２４へ滑らかに移行している。形状に拘わらず、前記上側入口部１２２には両入口１１２、１１４からバルク材料を受け取るようになっている断面の大きい入口が設けられ、他方出口部１２４には流れ１１５を中心に向けるための断面の小さな出口が設けられる。
【００３３】
入口１１２、１１４から装入材料を直接受け取るため、上向けに拡開している入口部１２２が上位ハウジング部１０６内部へ配置される。前記出口部１２４は、少なくともその一部が下位ハウジング部中に配置される。より短い形状の出口部を用いることも可能であるが、フィーダスパウト１２０の出口部１２４は、装入材料からローター１０８を遮断するように、好ましくは中心通路１１０中へ円筒壁１１１に面して環状空間をもって突き出すように構成される。図１から分かるように、出口部１２４は、確実な遮断及び分配シュート１１６上への流れ１１５の改善されたセンタリングのため、好ましくは軸方向に少なくとも中心通路１１０の高さの５０％に当たる間隔を空けて中心通路１１０中へ突き出すように構成される。
【００３４】
図１にさらに示すように、上位ハウジング部１０６にはフィーダスパウト１２０の円錐台形入口部１２２へ形状的に接合される下側部分が備えられる。円筒形スリーブ１２５及び上位ハウジング部１０６の下側部分によって、フィーダスパウト１２０を取り囲む周辺ダスト保護スカートが形成される。この円筒形スリーブ１２５も中心通路１１０中へ突き出していて、水冷可能である。上位ハウジング部１０６及びスリーブ１２５は、装入材料が偶然落下して入口部１２２を通過して通路１１０を通ってリアクター中へ降下することを可能とする周辺空間をフィーダスパウトに面して残すように構成される。
【００３５】
理解されるように、フィーダスパウト１２０は、導管機能を与える他、固定型ハウジング１０２に対して回転可能に支持され、回転的にローター１０８へ連結される。フィーダスパウト１２０を回転可能に支持することにより、フィーダスパウトに導管接続型回転ジョイント（スイベルジョイントあるいは回転ジョイントとも呼ばれる）１３０を、さらに具体的には液密方式で回転ジョイント１３０の静止部分１３４へ連結される導管接続型回転ジョイントの回転部分を支持することが可能とされる。図１の実施態様では、フィーダスパウト１２０は上位ハウジング部１０６の頂部カバー上へ取り付けられる補助ローラーベアリング１２９によって支持される。図１は送り込み及び戻り接続のための単なる例示的な２通路ラジアル型回転ジョイントを示した図である。回転ジョイント１３０は、用途に従い、軸方向型あるいは半径方向型とされ、また単一通路型あるいは複数通路型としても構成可能である。
【００３６】
理解されるように、フィーダスパウト１２０には、概して半径方向に、すなわち軸Ｂに対して一定角度で横方向上向きに上側入口部１２２から軸Ｂへ延びる２本の半径方向反対向きのスポーク部材１４２、１４４をもつ支持体１４０が含まれる。該スポーク部材１４２、１４４としては、例えば中空の輪郭が矩形あるいは逆Ｕ字形のものが適する。それらスポーク部材１４２、１４４の外側端部はフィーダスパウト１２０へ固定される。スポーク部材１４２、１４４の内側端部は、中心の機軸１４６、より具体的には機軸１４６の下部へ固定される。該機軸１４６は中空であり、軸Ｂと同軸に延びている。図１の実施態様においては、機軸１４６は、上位ハウジング部１０６の頂部カバーにおいてシールを通して延びており、及びハウジング１０２外側に上部部分を備えて、この上部部分へ回転ジョイント１３０の回転部分１３２が固定されてフィーダスパウト１２０と一緒に回転するようになっている。理解されるように、支持体１４０によって出口部１２４上方の、さらに好ましくは入口部１２２上方の回転ジョイント１３０が支持されて装入材料の衝撃が回避される。回転ジョイント１３０を軸Ａ上の中心へ、あるいは軸Ａ上の近くに、及び流れ１１５が中を通って通過する領域上方へ取り付けることの主たる利点は、径の小さな標準タイプの回転ジョイント１３０の使用が可能となることである。これにより、ジョイントの寿命が大幅に延び、同時に回転ジョイント１３０のコスト低減も達成される。さらに、回転ジョイント１３０をフィーダスパウト１２０の直上へ取り付けられても、回転ジョイント１３０をハウジング１０２の外側及び上方へ取り付けることによりメンテナンスが容易化される。さらに、機軸１４６上部の補助ローラーベアリングもハウジング１０２の外側へ取り付けられるため、リアクター雰囲気への曝露も回避される。
【００３７】
図１の実施態様では、装入材料による衝撃をさらに最小化するために、機軸１４６には下端部が設けられ、該下端部は回転可能フィーダスパウト１２０の出口部１２４のかなり上方へ取り付けられる。しかしながら、その他の、回転ジョイント１３０の回転部分をフィーダスパウト１２０の縦軸Ｂと同軸上に支持する構成を排斥するものではない。好ましくは、中空の機軸１４６は、例えば回転ジョイント１３０の回転部分１３２へ接続され、及び機軸１４６の円筒壁上内側へ配置された冷却サーペンタイン（S字形水冷回路：図示せず）によって水冷される。
【００３８】
図１に模式的に示すように、回転部分１３２へ接続された導管は、回転部分１３２から支持体１４０を経由し、さらにフィーダスパウト１２０外面を経由して、流体供給を必要とする回転構成要素、例えばローター１０８及び又は分配部材１１６の方へ通過するように配置される。図１〜４の特定の実施態様では、水冷回路、例えば冷却サーペンタインが、熱に曝露された円筒壁１１１を冷やすためのローター１０８上と、同様にリアクター内部の熱へ直接曝露される分配シュートの双方へそれぞれ設けられる。
【００３９】
従って、図１〜２に最も良く示されているように、回転型送り込み導管１５２及び回転型戻り導管１５３は、中空機軸１４６内部、スポーク部材１４２、１４４内部、及び入口部１２２及び出口１２４の外側に沿って下方へ通過して中心通路１１０中まで延びている。中心通路１１０内においては、図３に最も良く示されているように、回転型送り込み導管１５２及び回転型戻り導管１５３は、例えば円筒壁１１１を冷やすために、ローター１０８上へ取り付けられた冷却回路の入口と出口へそれぞれ接続される。さらに、図４に示されるように、回転型送り込み導管１５２及び回転型戻り導管１５３は、冷媒入口と、水冷ジャケットを有する分配シュート１１６の出口へそれぞれ接続される。さらに、戻り導管１５２、１５３も同様に、２個の旋回作動型シュート懸架シャフト１５６、１５８を冷却するための２つの冷却配列へ接続される。懸架シャフト１５６、１５８は軸Ｃを中心にシュート１１６を支持し及び旋回させ、従って同じくリアクター内部からの熱に晒される。上述した接続は、例えば耐熱及び耐水性柔軟ホースを用いて作製でき、他方回転型送り込み導管１５２及び回転型戻り導管１５３それ自体は、好ましくはフロート方式で取り付けて、例えば適当なパイプクリップを用いて軸方向へ拡張することができる標準チューブから作製される。出口部１２４はその少なくとも一部が下位ハウジング部１０４中に配置されるので、出口部１２４によって回転型導管１５２、１５３がフィーダスパウト１２０内部を流れるバルク材料から遮断される。この効果を高めるため、好ましくは図１に示されるように、中心通路１１１内部に出口部１２４が十分程度突き出される。
【００４０】
回転型導管１５２、１５３、あるいはそれらの接続装置の破断を回避するため、フィーダスパウト１２０はローター１０８へ回転的に接続され、それらは一緒に同時回転される。図１の実施態様では、機械的連結器１６０、好ましくは軸方向へスライド可能な連結器を用いて上記回避が達成されている。この機械的連結器１６０として、適当な関節型ロッドリンケージ、あるいはいずれか他の駆動型締め具、例えばローター１０８上の軸方向へ向けられたタペットホールのそれぞれと出口部１２４を噛み合わせる逆Ｕ字形タペットを用いることができる。連結器１６０によってフィーダスパウト１２０が回転的にローター１０８へ固定されるので、それぞれのローラーベアリング１０９、１２９によって独立に支持されているにも拘わらず、フィーダスパウトとローターの双方が揃って回転する。理解されるように、独立して回転を支持することにより、回転ジョイント１３０の軸から離れて半径方向へ動作するリスクが回避される。このようなリスクをさらに減少させるため、図１に最も良く示されているように、補助ローラーベアリング１２９が回転ジョイント１３０の近くに、好ましくは回転ジョイントに隣接して取り付けられる。機械的連結器が好ましいが、ローター１０８とフィーダスパウト１２０を回転的に接続する、例えばフィーダスパウト１２０を駆動させる同期補助ドライブ等の他の結合手段を排斥するものではない。さらに、例えばスライドリング型の回転電気接続器を回転ジョイント１３０中に一体化又は回転ジョイント１３０に隣接して設けて、装入装置１００の回転部分、例えばローター１０８上の構成電気部品を作動させることも可能である。
【００４１】
図１からさらに分かるように、回転ジョイント１３０によって回転型導管１５２、１５３がいずれか適する冷却回路（図示せず）の静止型送り込み導管１５４及び静止型戻り導管１５５のそれぞれへ接続される。図１〜４には冷却回路を装入装置１００の回転部分上へ接続する好ましい実施態様が示されているが、回転ジョイント１３０を代替として、あるいは追加で用いて他のタイプの回路、例えばＵＳ６，４８１，９４６に記載されているシュート旋回水圧作動装置を作動させる水圧動力回路、及び又は潤滑回路を接続することも可能なことが理解されよう。
【００４２】
他の優れた特徴として、フィーダスパウト１２０に環状の流れ形成リング１７０が装備される。このリングは軸Ｂと同軸にスポーク部材１４２、１４４へ、例えばスポーク部材１４２、１４４の（流れ１１５に関して見た場合の）下流、上流、あるいはスポーク部材の位置に固定される。流れ形成リング１７０は所謂「ストーンボックス」、すなわち摩損を回避するために装入材料層が保持される材料保持リングとして構成される。このため、流れ形成リング１７０には、流れ１１５の方向に凹んだいずれか適当な断面、例えば図１に示したような単純なＬ字形状の断面が与えられる。図２から分かるように、流れ形成リング１７０は、フィーダスパウト１２０の回転位置に拘わらず、入口１１２、１１４からの流入を常時妨害するように、周辺３６０°に亘って閉鎖されたリングとして構成される。
【００４３】
流れ形成リング１７０の第一の機能は、回転しているスポーク部材１４２、１４４が流れ１１５を横切る時に流れ１１５を遮断する程度を減ずることである。このため、フィーダスパウト１２０中へ落下する材料の流路内の中心に環状の流れ形成リング１７０が配置される。これにより、流れ形成リング１７０は「拡散装置」として働いて軸Ｂを中心とした材料の周辺分配、すなわち流れの拡大が引き起こされる。流れ形成リング１７０によって流れが拡大されるため、スポーク部材１４２、１４４が流れ１１５を横切る際の流れの遮断が減少する。第二の機能として、流れ形成リング１７０によって分配シュート１１６に対する流れ１１５の、特に低流速における偏心衝撃が減じられる。図１に示すように、流れ形成リングによって流れが内側へ向けられる部分流と外側へ向けられる部分流に放射状に分割される。低流速においては、これら部分流は出口部上あるいは内において衝突し合って水平方向速度が減じられた再回復流となる。第三の機能として、異なる２種材料が入口１１２、１１４から同時に投下される場合において、環状の流れ形成リング１７０によってそれら材料の混合が助長される。流れ形成リング１７０の下流における混合の増強により、上述した流入材料の周辺拡散及び放射状分割も増強される。
【００４４】
図５〜６に、装入装置２００の第二の実施態様を示す。図５〜６において、百の桁の数字が増やされている符号は構造的及び又は機能的に図１〜４の部品と同一部品であることを示す。従って、以下に於いては、主要な相違点及び注目すべき共通の特徴についてのみ説明する。
【００４５】
第一の実施態様と同様に、装入装置２００には固定型ハウジング２０２が備えられ、その下位ハウジング部２０４はリアクターの頂部開口部の直ぐ上に固定される。上位ハウジング部２０６により、同様に入口２１２、２１４を経由した上流設備装置への気密接続が形成される。しかしながら、装入装置２００において、ハウジング２０２は、単一封入体を形成する上位ハウジング部２０４と下位ハウジング部２０６から成る単一構造物である。
【００４６】
装入装置２００にはさらに特別の設計が為されたフィーダスパウト２２０が備えられ、該フィーダスパウトはハウジング２０２内部に取り付けられる。すなわち、フィーダスパウト２２０はその縦軸を中心として回転可能であり、またフィーダスパウトには、回転ジョイント２３０を軸Ｂと同軸に、かつ下位ハウジング部２０２上方に接続する導管の回転部分２３４を支持するように構成される支持体２４０が含まれる。この支持体２４０にはハウジング２０２の上方に回転ジョイント２３０を担持する上側部分を備えた機軸２４６も備えられる。また、流れ形成リング２７０も支持体２４０のスポーク部材２４２、２４４へ固定される。
【００４７】
しかしながら、図１〜４とは異なり、フィーダスパウト２２０は、図６に最も良く示されているように、１または２以上の横梁、例えば２本の半径方向に対向する横梁２６２、２６４を用いてローター２０８へ固定方式で取り付けられる。横梁２６２、２６４は通路２２０を通って半径方向に延び、偶発的にフィーダスパウト２２０の外側を通過する装入材料がそれら梁の間を通過してリアクター中へ落下することが可能となるように、梁周辺に間隔が空くように構成される。横梁２６２、２６４には、出口部２２４、ローター２０８、及び例えば円筒壁２１１の下側領域へ堅固に固定される端部がそれぞれ備えられる。好ましくは、横梁２６２、２６４は付加的熱遮断を与えるため、通路２１０の最も下側の領域中に取り付けられる。横梁２６２、２６４によって堅固に接続されることにより、フィーダスパウト２２０とローター２０８によって揃って回転する単一構造体が形成される。従って、別個のローラーベアリングは必要とされない。ローター２０８の主ローラーベアリング２０９によって回転軸Ａと一致する縦軸Ｂと共にフィーダスパウト２２０も支持される。
【００４８】
回転ジョイント２３０のローラーベアリング２０９からの軸方向の隔たり、及びローラーベアリング２０９の作動によって起こる可能性のある回転ジョイント２３０の小さな半径方向の移動を許容するため、上位ハウジング部２０６の頂部カバーへ屈曲可能部材２８０を用いて回転ジョイント２３０の静止部分２３４が取り付けられる。前記屈曲可能部材２８０として、好ましくは、ガス漏れを防止するために、回転ジョイント２３０を上位ハウジング部２０６中の頂部開口部へ密封状態で接続する気密性蛇腹、すなわち波形拡張ジョイント（しばしばコンペンセイターと呼ばれる）が用いられる。静止部分２３４を固定型ハウジング２０２へ軸方向に締め付けるため、すなわち屈曲可能部材２８０の圧力誘導拡張を制限するため、２以上の関節型タイロッド２８２を用いて取付フランジが上位ハウジング部２０６の頂部カバーへ締め付けられる。図１に示すように、静止部分２３４はこの取付フランジ上へ固定される。捩じれ負荷から屈曲可能部材２８０を保護することが望まれる場合は、静止部分２３４を回転的に上位ハウジング部２０６へ固定するため、好ましくは１または２以上の接線タイロッド（図示せず）が備えられる。回転ジョイント２３０をハウジング２０２内部のリアクター雰囲気から隔離するため、好ましくは静止部分２３４と支持体２４０の機軸２４６との間、例えば取付フランジの部位に気密シールが用意される。
【００４９】
図７には、本発明の第三の実施態様に従った、図１〜４の変形例である装入装置３００が示されている。本装置の中心フィーダスパウト３２０も、独立した補助ローラーベアリング３２９を用いて該装置の縦軸Ｂを中心として回転可能に支持される。補助ローラーベアリング３２９も回転ジョイント３３０を接続する導管のすぐ下の上位ハウジング部３０６の頂部へ配置される。従って、ローラーベアリング３２９及び回転ジョイントは容易にアクセス可能であり、かつ材料の衝撃から保護される。これらはさらに、上位ハウジング部３０６の頂部カバーとフィーダスパウト３２０を支持する機軸３４７との間のシールあるいはガスケットによって炉ガスからも保護される。独立したベアリングを有してはいるが、漏斗形状のフィーダスパウト３２０も下位ハウジング部（図示せず）中のローターへ回転的に接続される。従って、装入装置３００の下側部分には、下位ハウジング部（図示せず）のレベルにおいて、図１〜４を参照して上述されたように構成された部品及び機能、特にいずれか望ましい流体供給回路がローター上、あるいは分配部材上に備えられる。図７は上位ハウジング部３０６における変更だけを示した図である。
【００５０】
図７から理解されるように、支持体３４１の構成に変更が為されている。この支持体は半径方向において対向するスポーク部材３４３，３４５を有し、これらスポーク部材は軸Ｂの方へ向けてさらに上方に、すなわちより長くかつより鋭角な角度で横に延びている。流れ形成リングの構成及び機能は図１〜４のそれらと同一である。変更されている点は、より鋭角なスポーク部材３４３，３４５が取り付けられていることだけである。より長いスポーク部材３４３，３４５を用いることによって、フィーダスパウト３２０を担持する機軸３４７と回転ジョイント３３０の長さが図１〜４の構成に比べてかなり短くされている。このような構成は、例えば回転可能なフィーダスパウト３２０の安定性を向上させるためのような、例えば機軸３４７の直径及びそのローラーベアリング３２９がさらに大きくなければならない場合においては好ましい構成となり得る。たとえ大口径の機軸３４７及びベアリング３２９を用いても、適当な入手可能タイプの小口径回転ジョイント３３０を使用することが可能である。事実、図１及び図７から理解されるように、１または２以上の必要な導管をローターへ接続する回転ジョイント３３０は機軸３４７と同じく大口径である必要はない。特に、回転ジョイント３３０に、機軸３４７の頂部前端部内の中心に取り付けられるより小さな回転部分３３２を備えることも可能である。他の部品、特に構造的及び機能的に図１〜４と同一な導管接続に関しては、繰り返しとなるため説明は行わず、百桁の数字が増やされた対応符号によって同一であることを示す。
【００５１】
図８は別の実施態様による装入装置４００を示した図である。この装入装置４００は、導管接続のために小口径の回転ジョイント４３０が用いられる点において図５の装置２００の変形例である。より具体的には、図８には回転部分４３２を支持するための別の可能な構成が示されている。前述した実施態様とは異なり、回転ジョイント４３０はハウジング４０２の上部４０６内部に取り付けられる。かかる構成により、前述の実施態様において主として気密性のために使用されていた機軸及びシールの使用を除外することが可能となる。図８から理解されるように、回転ジョイント４３０は、図７と同一に構成された鋭角なスポーク部材４４３，４４５の頂部のすぐ上に縦軸ＡまたはＢに対して４５°未満の角度で取り付けられる。従って、機軸の欠如にも拘わらず、回転ジョイント４３０は猶比較的遮蔽されているハウジング４０２中の最も上の位置に取り付けられる。ハウジング４０２は、図８には組み合わせ構造が示されているが、単一構造でも、あるいは組み合わせ構造でもよい。図５を参照して上述した方法と同様にフィーダスパウト４２０をローター（図８には図示せず）へ固定方式で取り付けて、補助ローラーベアリングの除外が可能とされている。その結果として、別個のローラーベアリングを必要とせずに、ローターの主ローラーベアリングとの軸方向間隔及び主ローラーベアリング中における作動によって（図５参照）、ハウジング４０２に対する回転ジョイント４３０の小さな半径方向の移動が可能とされなければならない。図５の構成と同様であるが逆の構成を用いることによって、回転ジョイント４３０の静止部分４３４が上位ハウジング部４０６中の頂部開口部周囲の上側フランジへ屈曲可能に取り付けられる。図８から理解されるように、屈曲可能部材４８０によって、不動である上位ハウジング部４０６が、離れている、回転中の静止部分４３４をハウジング４０２に対して支持あるいは固定する取付フランジあるいは取付プレート４８１へ接続される。図５に示すように、前記屈曲可能部材４８０はコンペンセータ（補正装置）であってもよい。２またはそれ以上の関節型タイロッド４８２によって、取付プレート４８１及び、それと共に回転ジョイント４３０の静止部分４３４が軸方向にハウジング４０２に対して締め付けられる。静止部分４３４の潜在的回転を妨げるため、１または２以上の接線タイロッドを備えることも可能である。しかしながら、フィーダスパウト４２０と一致して、従って流体状での供給を必要とするローターと一致して回転させるため、回転部分４３２はスポーク部材４５２，４５３上へ直接取り付けられる。静止型送り込み導管４５４及び静止型戻り導管４５５は静止部分４３４からシールされた取付プレート４８１の開口部を通ってハウジング４０２の外部ま延びている。回転ジョイント４３０をハウジング４０２内部の扱いにくい雰囲気へ晒すことになるが、この実施態様によれば、摩損し易い気密シール、付加的機軸、及び追加の補助ベアリングの使用を回避することによって投資コストを下げることが可能である。鋭角なスポーク部材４５２，４５３やハウジング４０２の特別な構成により、回転ジョイント４３０は比較的遮蔽された位置にあるにも拘���らず、取付プレート４８１を取り外すだけでメンテナンスのために容易にアクセス可能である。しかしながら、シールされた機軸１４６、２４６、３４７を用いる図１〜７に示す実施態様には、炉の圧抜きを行うことなくメンテナンス可能なことにおいて明らかな付加的利点がある。
【００５２】
結論として、本発明の利点について要約する。上記いずれの実施態様においても、いずれか望まれるタイプの回路、例えば水冷回路、水圧動力回路、潤滑回路などにおける装入回転部分へ流体供給を行うために小口径の回転ジョイントの使用が可能である。特に、本願に係る構成によれば、標準型の低摩損回転ジョイントを用いることにより、装入装置の熱に晒される部分の高速、高圧回路型水冷を行うことが可能となる。さらに、本願に係る構成によれば、回転ジョイントをリアクター雰囲気へ曝露することを回避してジョイントの寿命をさらに伸ばすことが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
図１〜４
100  装入装置
102  固定型ハウジング
104  下位ハウジング部
106  上位ハウジング部
107  接続フランジ
108  環状ローター
109  主ローラーベアリング
110  中心通路
111  円筒壁
112,114    装入材料装入口
115  装入材料の流れ
116  分配部材
120  フィーダスパウト
122  入口部
124  出口部
125  円筒スリーブ
129  補助ローラーベアリング
130  回転ジョイント
132  回転部分
134  静止部分
140  支持体
142,144    スポーク部材
146  機軸
152  回転型送り込み導管
153  回転型戻り導管
154  静止型送り込み導管
155  静止型戻り導管
156,158    シュート懸架シャフト
160  機械的連結器
170  流れ形成リング
A    回転軸
B    (フィーダスパウトの)縦軸
C    旋回軸
図５〜６
200  装入装置
202  固定型ハウジング
204  下位ハウジング部
206  上位ハウジング部
208  環状ローター
209  主ローラーベアリング
210  中心通路
211  円筒壁
212,214    装入材料装入口
215  装入材料の流れ
216  分配部材
220  フィーダスパウト
222  入口部
224  出口部
227  保護スカート
230  回転ジョイント
232  回転部分
234  静止部分
240  支持体
242,244    スポーク部材
246  機軸
252  回転型送り込み導管
253  回転型戻り導管
254  静止型送り込み導管
255  静止型戻り導管
256,258    シュート懸架シャフト
262,264    横梁
270  流れ形成リング
280  屈曲可能部材
282  関節型タイロッド
A=B  回転軸=(フィーダスパウトの)縦軸
C    旋回軸
図７
300  装入装置
302  固定型ハウジング
306  上位ハウジング部
307  接続フランジ
312,314    装入材料装入口
320  フィーダスパウト
322  入口部
329  補助ローラーベアリング
330  回転ジョイント
332  回転部分
334  静止部分
341  支持体
343,345    スポーク部材
347  機軸
352  回転型送り込み導管
353  回転型戻り導管
354  静止型送り込み導管
355  静止型戻り導管
370  流れ形成リング
B    (フィーダスパウトの)縦軸
図8
400  装入装置
402  固定型ハウジング
406  上位ハウジング部
407  接続フランジ
412,414    装入材料装入口
420  フィーダスパウト
422  入口部
430  回転ジョイント
432  回転部分
434  静止部分
441  支持体
443,445    スポーク部材
452  回転型送り込み導管
453  回転型戻り導管
454  静止型送り込み導管
455  静止型戻り導管
470  流れ形成リング
480  屈曲可能部材
481  取付プレート
482  関節型タイロッド
A=B  回転軸=(フィーダスパウトの)縦軸
【図１】
2013518188.tif 000003
【図２】
2013518188.tif 000004
【図３】
2013518188.tif 000005
【図４】
2013518188.tif 000006
【図５】
2013518188.tif 000007
【図６】
2013518188.tif 000008
【図７】
2013518188.tif 000009
【図８】
2013518188.tif 000010
【国際調査報告】
2013518188.tif 000011
2013518188.tif 000012