(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鉱炉及びシュート減速機を具備する溶鉱炉装置であって、前記溶鉱炉は前記シュート減速機の接続フランジを受けるための錐体頂部リングを有する錐体頂部を有し、前記接続フランジは前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの間に強固な接続を形成する固定手段により前記錐体頂部リングに直接固定されている溶鉱炉装置において、
前記接続フランジは周方向に離隔した３つの分離した固定領域で前記錐体頂部リングに固定されていて、夫々の固定領域は１個又は複数個の固定手段を有し、
前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの接続面の外周には弾性封止要素が配置されており、
前記弾性封止要素は、前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの一方に溶接された第一接続部、前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの他方に溶接された第二接続部及び前記第一接続部と前記第二接続部との間に配置された弾性シートを含む、
ことを特徴とする溶鉱炉装置。
【請求項２】
前記固定領域によって覆われた重複空間は前記錐体頂部リングの環状表面において１８０度を超えない、請求項１に記載の溶鉱炉装置。
【請求項３】
前記固定領域は相互に実質的に等距離だけ離隔して配置されている、請求項１又は２に記載の溶鉱炉装置。
【請求項４】
前記固定領域における前記固定手段は、前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの間のボルト及びナットによる接続を含む、請求項１乃至３のいずれかに記載の溶鉱炉装置。
【請求項５】
前記固定領域の各々は５乃至３０個の固定手段を有する、請求項４に記載の溶鉱炉装置。
【請求項６】
シム板が前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの間に使用されている、請求項１乃至５のいずれかに記載の溶鉱炉装置。
【請求項７】
溶鉱炉の錐体頂部に接続フランジを有するシュート減速機を設置する方法であって、前記方法は
ａ）前記錐体頂部に錐体頂部リングを溶接するステップ、
ｂ）前記錐体頂部リングに前記シュート減速機の接続フランジを設置するステップ、
ｃ）周方向に離隔した３つの分離した固定領域で前記錐体頂部リングに前記接続フランジをアライメントするステップ、
ｄ）前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの接続面の外周に、前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの一方に溶接される第一接続部、前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの他方に溶接される第二接続部及び前記第一接続部と前記第二接続部との間に配置された弾性シートを含む弾性封止要素を配設するステップ、及び
ｅ）前記３つの固定領域で前記錐体頂部リングに前記接続フランジを固定するステップ、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記ステップｃは、前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの間にシム板を使用することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップｂの前に、前記第一接続部を前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの一方に溶接すること、前記第一接続部と前記第二接続部を接続するために、前記第一接続部と前記第二接続部との間に取り付け具を配設することを含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップｄは、前記取り付け具を除去して前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの前記他方に前記第二接続部を溶接することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップｄは、更に、溶接の前に前記第一連結部と前記第二連結部との間に保護コードを設置し、溶接後に前記保護コードを除去することを含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶鉱炉装置であって、特に溶鉱炉及び溶鉱炉に設置されるシュート減速機を含む溶鉱炉装置に関する。より詳細には、本発明はシュート減速機と溶鉱炉との間の接続に関する。更に、本発明は溶鉱炉にシュート減速機を設置する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベルレストップ（登録商標）の溶鉱炉は溶鉱炉の錐体頂部と原料装入ホッパーとの間にシュート減速機を備える。かようなシュート変速機は結合したロータリーシュートを回転せしめるボールベアリングを含み、かかるボールベアリングは装入原料を溶鉱炉内に均一に分配するのに用いられる。溶鉱炉の頂部にシュート減速機を正確に設置することは極めて重要である。不正確な設置はボールベアリングの正確な動作に壊滅的な結果をもたらすと共に、シュート減速機に壊滅的な結果をもたらす。事実シュート減速機を支持する台座は正確に処理しなければならないとともに、平面に対する厳格な公差を満たさなくてはならない。
【０００３】
一般的には、溶鉱炉の錐体頂部はシュート減速機の接続フランジを受ける錐体頂部リングを備えている。錐体頂部リングと共に接続フランジは相互に完璧に嵌合するように機械加工されなければならない。錐体頂部リングとシュート減速機との間からあらゆるガスが漏れるのを回避するために、設置前に封止用コンパウンドが錐体頂部リングに用いられる。許容しなければならない厳格な公差の観点においては、溶鉱炉の建設又は改修の間、錐体頂部リングを適合することが必要である。かような現地での錐体頂部リングの適合は時間を要すると共にコストがかかる。状況次第では、要求される公差で適合することが特に困難となり、従って、必要とされる公差を順守せずにシュート減速機を設置する虞があり、故にロータリーシュートの正確な動作を損なう虞がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って本発明の目的は、溶鉱炉上のシュート減速機を調整又はアライメントする改良された手段を伴う溶鉱炉装置を提供することである。本目的は請求項１に記載された溶鉱炉装置によって達成される。本発明のもう一つの目的は、溶鉱炉にシュート減速機を設置する方法であって、シュート減速機を調整又はアライメントする改良した方法を提供することである。本目的は請求項１１に記載された方法によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
溶鉱炉及びシュート減速機を具備する溶鉱炉装置であって、溶鉱炉はシュート減速機の接続フランジを支持するために設置される錐体頂部リングを有する錐体頂部を有する。連結フランジは錐体頂部リングと連結フランジとの間に強固な接続を形成するために固定手段により錐体頂部リングに直接固定されている。本発明によると、連結フランジは３つの分離した固定領域で錐体頂部リングに固定されていて、夫々の固定領域は１個又は複数個の固定手段を有する。本発明によると更に、溶鉱炉装置は錐体頂部リングとシュート減速機との間の接続面の外周に配置されている弾性封止要素を有する。
【０００６】
本質的には、シュート減速機は、錐体頂部リングに接続フランジをどのようにして設置するかについて特別な注意をすることなく、錐体頂部リングによって支持される。接続フランジと錐体頂部リングとの間に間隙が存在するか否かによらず、固定領域における固定手段が錐体頂部リングと接続フランジとの間に強固な接続を確立する。換言すると、微小間隙が錐体頂部リングとシュート減速機における接続フランジとの間に存在していてもよい。本発明によると、かかる微小間隙は問題にはならず、接続フランジと錐体頂部リングとの間の完璧な嵌合は必ずしも必要ではない。
【０００７】
しかしながら従来の装置においては、シュート減速機の接続フランジと錐体頂部リングとの間のあらゆる間隙は主要な問題となる。シュート減速機が実質的に周方向全域に渡って錐体頂部リングに接続されているため、間隙の領域においては、シュート減速機は固定手段によって変形させられる虞がある。かような変形は当然にボールベアリングの正確な動作に弊害をもたらし、ロータリーシュートの正確な動作についても当然に弊害をもたらすこととなる。更に、シールは２つの接触面の間を封止用コンパウンドにより形成されるので、ガスがかかる間隙を通って漏れることとなる。それ故に、従来の装置においては、かような間隙を回避するようにして錐体頂部リング及び／又は接続フランジを設置することが重要である。
【０００８】
一方で、本発明によると、固定は３つの固定領域で行われ、間隙は存在することが許容される。従って、本発明で必要とされる唯一の手段は厳格な設置公差を許容するようにシュート減速機を水平方向にアライメントすることである。かような間隙を除去するように設置して錐体頂部リング及び／又は接続フランジを機械加工することに替えて、本発明は接続フランジと錐体頂部リングとの間に完璧な嵌合を必要とすることなく錐体頂部リングに接続フランジを固定することを提案する。従って、シュート減速機を設置することが大幅に容易且つ迅速であると共に低コストですることができるようになる。発明者らは正確な３つの固定領域でのみシュート減速機を固定することにより、シュート減速機の変形が少なくなるとともに、シュート減速機のボールベアリングへの応力が減少せしめられることを見出した。シュート減速機の正確な設置がこれにより容易にすることができ、そして減速機の正確な動作が保証される。減速機の寿命を長くすることも可能となる。
【０００９】
更に、錐体頂部リングとシュート減速機との間の接続外周面に位置する弾性封止要素が接続フランジと錐体頂部リングとの間のあらゆる可能な間隙からガスが漏れることを防止する。シュート減速機を正しく設置せしめた後に、かかるシュート減速機の外側に適用された弾性封止要素は以前使用されていたシュート減速機を交換することができるようになると共に、シュート減速機を位置せしめる前に錐体頂部リングに封止用コンパウンドを適用する精巧な密封方法が可能となる。
【００１０】
好適には、固定領域によって覆われる重複空間（collective space）は前記錐体頂部リングの環状表面において１８０度を超えない。固定領域の数及び大きさを制限することにより、シュート減速機が受ける応力及び変形は大幅に減少する。固定領域は相互に実質的に等距離で配置されているのが好ましい。
【００１１】
固定領域における前記固定手段は、前記錐体頂部リングと前記接続フランジとの間にボルト及びナットによる接続を含むことが出来る。夫々の固定領域は５乃至３０個の固定手段を有することが出来る。
【００１２】
本発明の好適実施形態によると、シム板が前記錐体頂部リングと前記連結フランジとの間に使用される。かようなシム板は、錐体頂部リングでシュート減速機の水平方向のアライメントを実行するために固定領域で主として使われるのが好ましい。加えて、シム板はシュート減速機と錐体頂部リングとの間の間隙を減少させるために固定領域の外側で使用されてもよい。弾性封止要素の存在に起因して、シム板はガス密封状態でかかる間隙を埋める必要がない。従って、シム板の配設が迅速かつ効果的に寄与する。
【００１３】
好ましくは、弾性封止要素は第一接続部と第二接続部との間に配置された弾性シートを具備し、第一接続部は錐体頂部リングの１つ及び接続フランジに溶接せしめられる。
【００１４】
設置工程の前及び間、取り付け具が、第二接続部を第一接続部に接続せしめるために、第一接続部と第二接続部との間に配置されているのが好ましい。弾性シートはプレストレスされていてもよい。その場合、取り付け具は弾性シートをプレストレスされた状態で支持するのが好適である。
【００１５】
設置工程の後、第二接続部は錐体頂部リングの他の１つ及び接続フランジに溶接されてもよい。
【００１６】
従って、弾性封止要素は、最初に錐体頂部リングに配設してもよい。この場合においては、第一接続部は最初に錐体頂部リングに溶接せしめられ、設置した後に、第二接続部が接続フランジに溶接せしめられる。しかしながら弾性封止要素は最初に接続フランジに配設されるのが好ましいが、第一接続部は最初に接続フランジに溶接され、そして設置した後に、第二接続部が錐体頂部リングに溶接せしめられる。
【００１７】
本発明は更に、溶鉱炉の錐体頂部にシュート減速機を設置する方法に関するものであり、かかる方法が
錐体頂部に錐体頂部リングを溶接し、
錐体頂部リングにシュート減速機を設置し、
３つの固定領域で錐体頂部リングにシュート減速機を調整又は水平にアライメントし、
錐体頂部リングとシュート減速機との接続面の外周に弾性封止要素を接続し、
３つの固定領域で錐体頂部リングにシュート減速機を固定する、
ステップを有する。
【００１８】
本方法は、シュート減速機と錐体頂部リングとの間に存在しうる間隙について考慮することなく設置することを可能とする。実際には、弾性封止要素が接続部のガス密封性を保証するので、シュート減速機がその周方向全体にわたって錐体頂部リングに正確に設置することは必要とされない。錐体頂部リングへのシュート減速機の固定は、錐体頂部リングでの連結フランジの完璧な嵌合を要することなく３つの固定領域に制限される。これによりシュート減速機の設置が容易、迅速、そして低コストになる。
【００１９】
３つの固定領域において錐体頂部リング状のシュート減速機の調整及び水平方向のアライメントは、上記錐体頂部リングと接続フランジとの間にシム板を配設する追加工程を含んでいてよい。
【００２０】
弾性封止要素を接続するステップが錐体頂部リングにシュート減速機を固定するステップの前或いは後に行われてよく、共に本発明に含まれることに留意すべきである。
【００２１】
好ましくは、設置の前に弾性封止要素が配設され、弾性封止要素は第一接続部と第二接続部との間に配置される弾性シートを具備し、第一接続部は錐体頂部リングの１つ及び接続フランジと溶接される。更に、前記第一接続部に前記第二接続部を接続するために、第一接続部と第二接続部との間には、取り付け具が配設されている。
【００２２】
弾性封止要素はこのようにシュート減速機の設置以前に固定される。しかし弾性封止具は取り付け具により、固定領域に隠されている。
好適には、弾性封止要素を接続するステップは、取り付け具を除去し、錐体頂部リングの他の１つ及び接続フランジに第二接続部を溶接する。シュート減速機が錐体頂部リングに正確にアライメントされると、取り付け具は、弾性封止要素が錐体頂部リングから接続フランジまで延出することができるように除去される。それに続く錐体頂部リングの他の１つ及び接続フランジへの第二接続部の溶接が、ガスが錐体頂部リングとシュート減速機の接続フランジとの間の間隙から漏れることを防止するガス密封性を形成する。
【００２３】
弾性封止要素は、錐体頂部リングと接続フランジとの間に封止用コンパウンドを適用することで、更により精巧な封止具となる。ここで開示される弾性封止要素は、接続フランジがどのように錐体頂部リングに設置されるかによらず使用されてよいことに留意されるべきである。換言すると、本封止具は従来の可能な技術も含め、シュート減速機と錐体頂部リングとのあらゆる接続に対しても使用することができる。
【００２４】
保護コートが第一連結部及び第二連結部との間に溶接前に配設され、溶接後に除去されるのが好ましい。セラミック材から成るのが好ましいかような保護コードは、弾性シートを溶接の間、溶接スパッターから保護し、それ故に溶接工程において弾性封止要素が損傷することが回避される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の好適実施形態は添付した図面を参照して例示として以下のように述べる。
【図１】溶鉱炉の錐体頂部に配設された装入装置の略図。
【図２】本発明に従って構成されたシュート減速機を通る水平断面図。
【図３】装置のある局面における、接続フランジと錐体頂部リングとの間の接続部を通る拡大断面図。
【図４】装置の他の局面における、接続フランジと錐体頂部リングとの間の接続部を通る拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
溶鉱炉装置は高炉を有する溶鉱炉であって、かかる溶鉱炉の上側領域には高炉内に装入原料を装入する中央開口１４を具備する錐体頂部１２を有する。装入装置１６は、高炉内に装入原料を装入するために高炉の上部中央に配置される。かかる装入装置１６は一般にベルレストップ（登録商標）形式であり、１個又は複数個の原料ホッパー１８と、ロータリーシューター２２を搬送するシュート減速機２０を具備する。シュート減速機２０は中央通路を有し、装入原料がシュート減速機２０の上方に配置されたホッパー１８から中央通路を介してロータリーシュート２２まで流れることができる。ロータリーシュートは炉内で装入原料を均一に分配するように回転する。
【００２７】
ロータリーシュート２２を回転せしめるために、シュート減速機２０はボールベアリング（図示せず）を有する。錐体頂部１２の頂部にシュート減速機２０を固定することは正確に行わなければならない。シュート減速機２０の台座として機能する錐体頂部リング２４は錐体頂部１２の頂部に溶接せしめられる。かかる錐体頂部リング２４は錐体頂部１２の開口１４とアライメントされる開口２６を有する。シュート減速機２０はその下部に、錐体頂部リング２４に設置するように設計された接続フランジ２８を具備する。
【００２８】
本発明は特に接続フランジ２８と錐体頂部リング２４との間の接続に関する。この接続については、シュート減速機２０を通る水平断面図を示す図２と、接続の部分拡大図を示す図３及び図４を参照してより詳細に述べる。
【００２９】
シュート減速機２０は３つの固定領域３０、３０´、３０´´を有し、夫々の固定領域は番号３２で示す固定手段を備える。ボルト及びナットによる接続が好ましい固定手段３２は、シュート減速機２０を溶鉱炉の錐体頂部１２に確実に固定するために、錐体頂部リング２４と接続フランジ２８との間に強固に接続される。固定領域３０の間の領域においては、シュート減速機２０はアクセスドア３４、３４´、３４´´を有してもよい。
【００３０】
本発明においては、錐体頂部リング２４へのシュート減速機２０の固定は３つの固定領域３０、３０´、３０´´だけで行われる。シュート減速機２０の水平方向のアライメントが厳格な設置公差を許容するために依然として必要であるにもかかわらず、接続フランジ２８と錐体頂部リング２４との間の完璧な固定はもはや必要ではない。固定領域３０、３０´、３０´´及び／又は固定領域３０、３０´、３０´´の外側領域においては、微小間隙が錐体頂部リング２４と接続フランジ２８との間に存在していてもよい。錐体頂部リング２４及び／又は接続フランジ２８がかかる間隙を除去するために機械加工をする必要がある従来の装置とは異なり、本発明ではかかる間隙が残留することを許容する。錐体頂部リング２４でのシュート減速機２０のアライメントは、要求される公差が完璧な固定を必要とせずに許容されることに起因して単純化される。３つの固定領域３０、３０´、３０´´においては、錐体頂部リング２４が接続フランジ２８に水平にアライメントされ、厳格なガス密封性を達成することについて心配することなく厳格な設置公差を許容するためにシム板（図示せず）を使用することができる。
【００３１】
存在が認められるすべての間隙は問題を生じない。実際に、本発明では弾性封止要素を導入しているので、ガス密封性を考慮した接続は接続フランジ２８の表面と錐体頂部リング２４との間で必ずしも必要とはしていない。
【００３２】
弾性封止要素について、図３及び図４を参照してさらに詳述する。錐体頂部リング２４とシュート減速機２０との接続面の外周に配置された弾性封止要素３６は、あらゆるガスが接続フランジ２８と錐体頂部リング２４との間の間隙から漏れることを防止する。シュート減速機２０を正しく設置せしめた後にかかるシュート減速機２０の外側に適用された弾性封止要素３６は、以前使用されていたシュート減速機を交換することができるようになると共に、シュート減速機２０を位置せしめる前に錐体頂部リング２４に封止用コンパウンドを適用する精巧な密封方法が可能となる。
【００３３】
図３及び図４に図示する如く、弾性封止要素３６は第一接続部４０と第二接続部４２との間に配置され、好ましくは金属製の弾性シート３８を有している。第一接続部４０はシュート減速機２０の接続フランジ２８に溶接されている。図３に示すとおり、第二接続部４２は取り付け具４４により第一接続部４０に対向して支持される。この取り付け具４４は第一接続部４０と第二接続部４２を一緒に保持し、かかる取り付け具はシュート減速機２０のアライメントをする間、特に重要である。実際には、厳格な設置公差を許容すべくシュート減速機２０が水平方向にアライメントされている間においては、第二接続部４２は除去される。即ち、第二接続部４２は接続フランジ２８と錐体頂部リング２４との接触面から離隔している。特に、弾性シート３８は予めプレストレスされているので、取り付け具４４は弾性シート３８をプレストレスされた状態で、固定領域３０、３０´、３０´´の接触領域の外側を支持する。
【００３４】
シュート減速機２０が正しく調整されると共に接続フランジ２８が錐体頂部リング２４と接触し、或いはあらゆる間隙に挿入自在であるシム板を介して接触すると、第二接続部４２が錐体頂部リング２４に接続できるように、取り付け具４４は除去される。
【００３５】
図４に示すとおり、セラミック材からなるのが好ましい保護コード４６が、第二接続部４２が錐体頂部リング２４に溶接される前に、第一連結板４０と第二連結板４２との間の間隙に挿入されている。この保護コード４６は溶接の間、溶接スパッターから弾性シート３８を保護し、それ故に、溶接過程で弾性封止要素３６が損傷することが回避される。第二接続部４２が錐体頂部リング２４に溶接されると、保護コード４６は除去される。
【００３６】
錐体頂部リング２４への第二接続部４２の溶接は、錐体頂部リング２４とシュート減速機２０における接続フランジ２８との間の間隙からあらゆるガスが漏れるのを防止するガス密封シールを形成する。
【符号の説明】
【００３７】
１２：錐体頂部
１４：中央開口
１６：装入装置
１８：原料ホッパー
２０：シュート減速機
２２：ロータリーシュート
２４：錐体頂部リング
２６：開口
２８：接続フランジ
３０：固定領域
３０´：固定領域
３０´´：固定領域
３２：固定手段
３４：アクセスドア
３４´：アクセスドア
３４´´：アクセスドア
３６：弾性封止要素
３８：弾性シート
４０：第一接続部
４２：第二接続部
４４：取り付け具
４６：保護コード
【図１】
0005749407.tif 000002
【図２】
0005749407.tif 000003
【図３】
0005749407.tif 000004
【図４】
0005749407.tif 000005