(57)【要約】  溶融プラント（１１）のコンテナ（１２）の内部に金属装入物（１３）を連続的に搬送して予熱するための装置は、金属装入物（１３）を搬送するための少なくとも１つの通路（２１）と、前記コンテナ（１２）から出た排ガスの少なくとも一部が内部を進むトンネル及び／又は膨張チャンバ（１８）を規定する、コンベア通路（２１）の上方に配設された少なくとも１つのフード（１７）と、排ガスを放出するために、前記コンベア通路（２１）の側壁（２３、２４）と協働するように形成されたアパーチャ（３０）とを備える。コンベア通路（２１）が活性化手段（３５、１３５、２３５）を備え、活性化手段（３５、１３５、２３５）が、排ガスを偏向させ、及び／又はコンベア通路（２１）の金属装入物（１３）が占める部分を区画し、コンベア通路（２１）の少なくとも一部と長手方向で協働する。【選択図】図２
2014502717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融プラント（１１）のコンテナ（１２）の内部に金属装入物（１３）を連続的に搬送して予熱するための装置であって、前記金属装入物（１３）の少なくとも１つのコンベア通路（２１）と、前記コンテナ（１２）から出た排ガスの少なくとも一部が内部を進むトンネル及び／又は膨張チャンバ（１８）を規定する、前記コンベア通路（２１）の上方に配設された少なくとも１つのフード（１７）と、前記排ガスを放出するために、前記コンベア通路（２１）の側壁（２３、２４）と協働するように形成されたアパーチャ（３０）とを備える装置において、前記コンベア通路（２１）が、前記排ガスを偏向させるため、及び／又は前記コンベア通路（２１）の前記金属装入物（１３）が占める部分を区画するための活性化手段（３５、１３５、２３５）を備え、前記活性化手段（３５、１３５、２３５）が、前記コンベア通路（２１）の少なくとも一部と長手方向で協働することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記活性化手段（３５、１３５、２３５）が、前記コンベア通路（２１）の全長にわたって長手方向に延在することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記偏向体活性化手段（３５）が、前記トンネル又はチャンバ（１８）から、前記コンベア通路（２１）の底部に向かって狭まっていくように延在する排ガスコンベア壁（３８、３９）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記コンベア壁（３８、３９）が、前記コンベア通路（２１）の側壁であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記仕切体による活性化手段（１３５）が、前記コンベア通路（２１）の底壁（２２）の中央部分と協働し、前記トンネル又はチャンバ（１８）に向かって垂直に延在することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項６】
前記仕切体による活性化手段（１３５）が、前記底壁（２２）の中央部に略近接して配設されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
吸引手段（２５、２６）が、前記仕切体による活性化手段（１３５）の垂直又は副垂直な壁に形成された第２の吸引アパーチャ（１４５）と協働することを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
【請求項８】
前記仕切体による活性化手段（２３５）が、前記コンベア通路（２１）の前記底壁（２２）に形成された少なくとも１つのアパーチャ（２５２）と、前記アパーチャ（２５２）の上方に位置されたカバー部材（２５１）とを備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
【請求項９】
吸引手段（２５３）が、前記アパーチャ（２５２）に結合され、前記干渉部材（２３５）を通して排ガスを取り込むことが可能であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
溶融プラント（１１）のコンテナ（１２）の内部に金属装入物（１３）を搬送して予熱するための方法であって、少なくとも、コンベア通路（２１）によって前記金属装入物（１３）を搬送するステップと、前記コンベア通路（２１）の上方に配設されたフード（１７）の内部において、前記コンテナから出た排ガスを搬送するステップと、前記コンベア通路（２１）の側壁に形成されたアパーチャ（３０）を通して取り込まれた前記排ガスが前記金属装入物（１３）を通過するステップとを含む方法において、前記排ガスが前記金属装入物（１３）を通過する前記ステップ中、排ガスを偏向させるため、及び／又は前記コンベア通路（２１）の前記金属装入物（１３）によって占有される部分を区画するための活性化手段（３５、１３５、２３５）が、前記排ガスが金属装入物（１３）を通過した後に実質的に低温のままである前記金属装入物（１３）をなくす、又は少なくとも量を減少させるために使用され、前記活性化手段（３５、１３５、２３５）が、前記コンベア通路（２１）の少なくとも一部と長手方向で協働することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記コンベア通路が、前記金属装入物（１３）が置かれる底壁（２２）を備え、前記排ガスが前記金属装入物（１３）を通過する前記ステップ中、前記排ガスを偏向させる前記活性化手段（３５）が、狭まっていくコンベア壁（３８、３９）によって、前記排ガスを前記底壁の中央部分に向けて搬送することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記金属装入物を搬送する前記ステップ中、前記仕切体による活性化手段（１３５）が、前記仕切体による活性化手段（１３５）が占有する部分の近くに前記金属装入物が位置しないようにすることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記排ガス仕切体による活性化手段（１３５、２３５）が、第２の吸引アパーチャ（１４５）を備え、前記排ガスが前記金属装入物（１３）を通過する前記ステップ中、前記第２の吸引アパーチャ（１４５）を通して前記排ガスが取り込まれ、前記コンベア通路（２１）の中央部分を通過することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄屑、高温又は低温海綿鉄（ＤＲＩ）、銑鉄などの金属装入物を連続的に予熱して、コンテナ（有利には溶融炉、例えば電気アーク炉）の内部に搬送するための装置、及びそれに関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融プラント、有利には溶融炉のコンテナに金属装入物を搬送するための装置として振動又は揺動タイプのものが知られている。
【０００３】
かかる既知の装置は、金属装入物を搬送しながら、炉から出る排ガスによって金属装入物を十分に予熱するのに十分に長い区間を提供する。
【０００４】
既知の装置はそれぞれ、略Ｕ字形などの断面を有する、コンベア通路が取り付けられた支持構造を備える。
【０００５】
コンベア通路の少なくとも一部が、１つ又は複数のフードによって上部でカバーされ、フードはトンネルを規定し、溶融炉から出た排ガスが、トンネル内へ、金属装入物が進行する方向と逆方向に流れて予熱を行う。
【０００６】
コンベア通路は、側壁に沿って、排ガス吸引装置に接続された吸引チャネルと連絡するアパーチャを設けられる。
【０００７】
排ガス吸引装置は吸引チャネル内部で負圧を生成し、コンベア通路の側壁にあるアパーチャを通してフードの排ガスを取り込み、それにより、排ガスは、金属装入物を通過して、金属装入物を加熱する。
【０００８】
しかし、本出願人は、この解決策が、実現可能な最良の結果を得ていないことを見出した。なぜなら、金属装入物の下部及び中央部には高温の排ガスが当たらず、又は部分的にしか当たらず、コンベア通路の底部における中央部分の大部分が実質的に低温のままになるからである。
【０００９】
コンベア通路がその底部に排ガスを放出するためのアパーチャを有し、アパーチャが排ガス吸引装置に直接接続される、上記のタイプのプラントも知られている。吸引装置によって取り込まれる排ガスは金属装入物の略全体に当たり、金属装入物の底部にも作用する。
【００１０】
コンベア通路の底部に形成されたアパーチャにより、装入物の断片が吸引チャネル内部に落ち、それゆえプラントを停止して吸引チャネルを頻繁に洗浄しなければならないという問題がある。
【００１１】
別の欠点は、金属装入物の一部がこれらのアパーチャを閉塞するために均質な加熱を妨げる可能性があることである。
【００１２】
本出願人は、溶融炉内でのその後の溶融に必要なエネルギーを減少させ、プラントの歩留まりを増加させるために、より広範で均質な金属装入物の加熱を実現することを狙いとする。
【００１３】
本発明の別の目的は、プラントの保守に関わる問題を、なくしはしないにせよ大幅に減少させることである。
【００１４】
本出願人は、従来技術の欠点を克服するため、並びにこれら及び他の目的及び利点を得るために、本発明を開発し、試験し、具現化した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、独立請求項に記載されて特徴付けられており、従属請求項は、本発明の他の特徴、又は本発明の主要な着想に対する変形形態を表す。
【００１６】
本発明は、コンベア通路の上方に排ガスコンベアトンネル又はその代替として排ガス膨張チャンバを有する装置に適用される。
【００１７】
これらの目的によれば、予熱された金属装入物を溶融炉のコンテナ内部に搬送するための装置は、金属装入物が内部で連続的に進むことができる少なくとも１つのコンベア通路と、コンベア通路の上方に配設されたフードとを備える。フードは、コンベア通路と共にトンネル又は膨張チャンバを規定し、トンネル又は膨張チャンバの内部において、コンテナから出た排ガスの少なくとも一部が逆向きに流される。
【００１８】
トンネル又は膨張チャンバ内に存在する排ガスは、コンベア通路の側壁、垂直壁、又は副垂直壁（sub-vertical walls）で構成されるアパーチャによって取り込まれ、排ガスは金属装入物の全長に沿って金属装入物を通過し、金属装入物を加熱する。
【００１９】
本発明の独特の特徴によれば、コンベア通路は、排ガスを偏向させる、及び／又は金属装入物によって占有される部分を区画する活性化手段と協働する。活性化手段は、排ガスが通過した後に実質的に低温のままである金属装入物の部分をなくす、若しくは少なくとも大幅に減少させることが可能であり、又は排ガスが通過しない金属装入物の部分をなくすことが可能である。
【００２０】
活性化手段が、コンベア通路の全長にわたって、又はトンネル若しくは膨張チャンバの長手方向での延在長さの少なくともかなりの部分にわたって、コンベア通路内部で長手方向に延在することを可能にすることが有利である。
【００２１】
第１の実施形態によれば、偏向体活性化手段が、排ガスコンベア壁を備え、コンベア壁は、トンネル又はチャンバから狭まるように延在し、すなわち、副垂直に、コンベア通路の底部に向かって延在し、それにより、排ガスがコンベア通路の側壁に存在するアパーチャを通って出る前に、排ガスを金属装入物の中央部に強制的に当てる。
【００２２】
一変形形態によれば、コンベア壁は、コンベア通路の側壁である。
【００２３】
別の変形形態によれば、コンベア壁は、コンベア通路に連通する。
【００２４】
別の実施形態によれば、仕切体による活性化手段が、コンベア通路の底壁の中央部分と協働する。
【００２５】
仕切体による活性化手段は、トンネルに向かって、又はチャンバに向かって垂直に延在し、コンベア通路の底壁の近くに金属装入物が存在しないようにする。
【００２６】
仕切体による活性化手段は、コンベア通路の底部の略中央部を占有し、三角形、長方形、多角形、ベル形状、又は辺が湾曲している三角形など、所望の形状を有する。
【００２７】
仕切体による活性化手段は、排ガスと直接協働することができ、又はただ一つの空間を占有することができる。
【００２８】
仕切体による活性化手段は、排ガスと協働するとき、垂直又は副垂直の壁を有し、それらの壁に、排ガス吸引手段と協働する吸引経路又はアパーチャが提供される。
【００２９】
本発明の１つの特徴によれば、活性化手段から出た排ガスが、有利には、排ガスが膨張する吸引チャネルと協働する。
【００３０】
また、本発明は、溶融プラントのコンテナの内部に金属装入物を搬送して予熱するための関連の方法に関する。
【００３１】
この方法は、少なくとも、コンテナの内部に金属装入物を連続的に搬送するステップと、コンベア通路の上方に配設されたトンネル又はチャンバの内部のコンテナから出た排ガスを搬送するステップと、吸引手段によってもたらされる吸引作用の効果により、排ガスが、コンベア通路と協働するアパーチャを通って、金属装入物を通過するステップとを含む。
【００３２】
この方法の１つの特徴によれば、排ガスが通過するステップ中、排ガスが通過した後に冷たいままである、又は金属装入物全体よりも低温である金属装入物をなくす、又は少なくとも量を減少させるために活性化手段が使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本発明のこれら及び他の特徴は、添付図面を参照して非限定的な例として与えられる以下の好ましい形態の説明から明らかになろう。
【００３４】
【図１】本発明による搬送及び予熱装置が適用される溶融プラントの概略側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】図２の一変形形態を示す図である。
【図４】図２の拡大図である。
【図５】図４の第１の変形形態を示す図である。
【図６】図５の詳細の概略平面図である。
【図７】図６の一変形形態を示す図である。
【図８】図５の第２の変形形態を示す図である。
【図９】図５の第３の変形形態を示す図である。
【図１０】図５の第４の変形形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
理解しやすくするために、可能であれば、図面中の実質的に同一の共通の要素を識別するために、同じ参照番号が使用されている。実施形態の一形態の要素及び特性は、さらなる説明がなくても、実施形態の他の形態に好適に組み込むことができることを理解されたい。
【００３６】
添付図面を参照すると、参照番号１０は、全体として、本発明による搬送及び予熱装置を表す。
【００３７】
装置１０（図１）は、例えば電気アークタイプの溶融炉１２を備える実質的に既知のタイプの溶融プラント１１内に設置され、溶融炉１２は、装置１０によって輸送される金属装入物１３を、装入アパーチャ１４を通して側方から供給する。
【００３８】
この場合、プラント１０は、装置１０のコンベア通路２１内に金属装入物を装入するために、装入モジュール１５を備える。
【００３９】
コンベア通路２１内で、金属装入物１３は予熱され、溶融炉１２に導入される。
【００４０】
既知のタイプの振動装置４１がコンベア通路２１に結合され、長手方向での振動又は揺動によって金属装入物１３を溶融炉１２の内部に進入させる。
【００４１】
また、装置１０はコンベア通路２１の上方に配設された１つ又は複数のフード１７を備え、コンベア通路２１内に溶融炉１２から出た排ガスが導入される。
【００４２】
フード１７（図２）は膨張チャンバ１８を規定する。膨張チャンバ１８の形状は金属装入物１３の上に延在し、排ガスの速度を低下させ、排ガスが金属装入物１３に当たる前に所望の時間にわたって膨張チャンバ１８内部に排ガスを留めるのに適している。排ガス中に存在する未燃焼ガスの燃焼を完了させ、微粒子及び粉末の堆積を促進させるためにはある程度の時間が必要である。
【００４３】
また、本発明は、排ガスが通過するトンネルを規定するためにフード１７（図３）が金属装入物１３のすぐ上に配設される場合にも適用可能であり、それにより、溶融炉１２から到達する高温排ガスが金属装入物１３又は少なくともその表面層に直接当たることになる。
【００４４】
接続パイプ２８が装置１０に結合されており（図１）、この接続パイプ２８は溶融炉１２の第４の穴に膨張チャンバ１８と接続されている。そして、装入アパーチャ１４が閉じられているとき、溶融炉１２内部で生成された排ガスのほぼ全てを膨張チャンバ１８内部に直接搬送することができる。
【００４５】
コンベア通路２１は、略水平な底壁２２と、２つの側壁２３及び２４とを備え、これらの壁が、この場合には、略Ｕ字形の断面を規定する（図２及び図３）。
【００４６】
コンベア通路２１の全長に沿って、コンベア通路２１の側壁２３及び２４の側部に吸引パイプ２５及び２６が設けられ、吸引パイプ２５及び２６は、排ガス放出パイプ４０に接続される。
【００４７】
放出パイプ４０は、既知のタイプの排ガス吸引及びろ過プラントに接続され、排ガス吸引レベルを調整するために弁部材４１を有する。
【００４８】
図２及び図３に示される実施形態では、吸引パイプ２５及び２６は、コンベア通路２１を備えた一つの部材で形成され、粉末又は他の不純物が吸引パイプ２５及び２６の内部に沈降するのを防止する、又は少なくとも制限するために振動部材３２及び３３（図３）を設けることができる。
【００４９】
他の実施形態（図４、図５、図８、図９、及び図１０）では、コンベア通路２１は、吸引チャネル２５及び２６とは別部材で形成される。
【００５０】
この場合、コンベア通路２１と吸引チャネル２５及び２６との間に、液圧式の実質的に既知のタイプのシーリング部材４２が挿間されて、排ガスが密封されることが保証される。
【００５１】
コンベア通路２１は、有利には全長にわたって、金属装入物１３を通る排ガスの通過中に低温のままになる中央部のスクラップ（未反応の金属装入物）の量を減少させることを可能にする活性化手段３５を有する。
【００５２】
図２、図３、及び図４に示される場合、活性化手段３５は、排ガスの流れを偏向させるための偏向体であり、膨張チャンバ１８に結合され、底壁２２に向かって傾けられて狭まっていくように配設される２つのコンベア壁３８及び３９を備える。
【００５３】
このようにすると、コンベア壁３８及び３９の狭まった端部（図４）付近に、より狭い部分が存在し、この部分が、コンベア通路２１の底部の中央部分内で低温のままになる金属装入物の量を制限する。
【００５４】
コンベア壁３８及び３９は、垂直方向に延在し、底壁２２と共に、コンベア壁２１の全長にわたって長手方向に延在するアパーチャ３０を規定する。
【００５５】
吸引チャネル２５及び２６によって及ぼされる吸引の効果、並びにコンベア壁３８及び３９の狭まりの効果により、膨張チャンバ１８内に存在する排ガスは、コンベア通路２１の底壁２２の中央部に向けて強制的に進められ、実質的にすべての金属装入物１３を均一及び均質に加熱する。これにより、実質的に冷たいまま、又は金属装入物１３の全体に対して低温のままにある金属装入物１３の部分をなくすことができるようになる。
【００５６】
側壁２３及び２４（図２、図３、及び図４）は、それぞれのコンベア壁３８及び３９とともにラビリンス式シールを規定する。このシールの機能は、金属装入物１３を通過した排ガスを強制的にラビリンス式経路に通し、排ガスの速度を低下させ、懸濁流体中で搬送される金属装入物の粉末又はより小さい断片を堆積できるようにすることである。したがって、ラビリンス式シールは排ガスを前もってろ過する作用を及ぼす。
【００５７】
別の実施形態（図５）では、コンベア壁３８及び３９は、コンベア通路２１を備えた一つの部材で形成されて、金属装填物１３とコンベア壁３８及び３９との間の摩擦を減少させる。
【００５８】
この場合、２つのコンベア壁３８及び３９は、それらの端部に、図６に示されるように適合された、又は別の実施形態では図７に示されるように適合されたアパーチャ３０を有し、それにより、金属装入物１３の進行中に、金属装入物１３の一部が吸入チャネル２５及び２６に入らないようにする。アパーチャ３０は、排ガス吸引レベルを制御するためにアパーチャ３０の開放間隙を調整する手段によって調整することもできる。
【００５９】
別の実施形態（図８）では、上記のタイプのコンベア壁３８及び３９を備えるのではなく、コンベア通路２１が、仕切体による活性化手段、すなわちこの場合には底壁２２と一つの部材とで形成された干渉部材（interposition element）１３５を備える。干渉部材１３５は、底壁２２の中央部分の略近傍にあり、コンベア通路２１の全長にわたって長手方向に延在する。
【００６０】
干渉要素１３５（図８）は、膨張チャンバ１８の上部に向かって延在し、この場合には、頂点が丸まった略三角形状である。他の実施形態では、干渉要素１３５の形状は、単に例として、長方形、多角形、湾曲、ベル形状、又は複合形状であってもよい。
【００６１】
干渉部材１３５は、上述したコンベア壁３８及び３９と同様に、排ガスが当たらないがゆえ加熱されない金属装入物１３の中央部がコンベア通路２１の底部に生じるのを防止する。
【００６２】
コンベア通路２１は、その側壁２３及び２４に、及び底壁２２の近くに、図６及び７を参照して上述したようなアパーチャ３０を有し、このアパーチャ３０を通して排ガスが取り込まれる。
【００６３】
別の実施形態（図９）では、コンベア通路２１は、仕切体による活性化手段２３５を設けられる。仕切体による活性化手段２３５は、コンベア通路２１の底壁２２に形成されたアパーチャ２５２と、アパーチャ２５２のためのカバー部材２５１とを備え、カバー部材２５１は、アパーチャ２５２を通って金属装入物１３の一部が出るのを防止するのに適している。カバー部材２５１は、金属装入物１３を通過した排ガスが通過することができる間隙を規定する。特に、アパーチャ２５２は、底壁２２の下に配設された吸引チャンバ２５３によって、２つの吸引チャネル２５及び２６の少なくとも一方に接続される。
【００６４】
吸引チャネル２５及び２６の吸引の効果により、排ガスの一部は、金属装入物１３を通過した後、側壁２３、２４に存在するアパーチャ３０から出、一方、他の部分は、干渉部材２５０から、カバー部材２５０によって規定された間隙を通って出る。
【００６５】
したがって、排ガスは、略均一に金属装入物１３を通過し、低温部分をなくす。
【００６６】
この場合、カバー部材２５１は略Ｃ字形であるが、他の実施形態では、例えば、単に例として、三角形、多角形、半円形など他の形状を具備することも可能である。
【００６７】
ここまで述べた装置１０に対して、本発明の分野及び範囲から逸脱することなく各部の修正及び／又は追加を行うことができることは明らかである。
【００６８】
例えば、図１０で、干渉部材１３５が異なる形態である場合、図８を参照して述べた干渉部材１３５が、その垂直又は副垂直な壁に間隙１４５を具備していてもよい。底壁２２は、少なくとも１つの第２のアパーチャ２５２を設けられ、間隙１４５を通過した排ガスは、第２のアパーチャ２５２を通過することができ、図９を参照して述べたように吸引チャンバ２５３によって取り込まれる。
【００６９】
また、いくつかの具体的な例を参照して本発明を述べてきたが、特許請求の範囲に記載した特徴を有する装置の多くの他の均等形態を実現することも可能であることは当業者には当然明らかであり、したがってそれらがすべて、特許請求の範囲によって定義される保護範囲に含まれる。
【図１】
2014502717.tif 000003
【図２】
2014502717.tif 000004
【図３】
2014502717.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014502717.tif 000007
【図６】
2014502717.tif 000008
【図７】
2014502717.tif 000009
【図８】
2014502717.tif 000010
【図９】
2014502717.tif 000011
【図１０】
2014502717.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月5日(2013.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄屑、高温又は低温海綿鉄（ＤＲＩ）、銑鉄などの金属装入物を連続的に予熱して、コンテナ（有利には溶融炉、例えば電気アーク炉）の内部に搬送するための装置、及びそれに関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融プラント、有利には溶融炉のコンテナに金属装入物を搬送するための装置として振動又は揺動タイプのものが知られている。
【０００３】
かかる既知の装置は、金属装入物を搬送しながら、炉から出る排ガスによって金属装入物を十分に予熱するのに十分に長い区間を提供する。
【０００４】
既知の装置はそれぞれ、略Ｕ字形などの断面を有する、コンベア通路が取り付けられた支持構造を備える。
【０００５】
コンベア通路の少なくとも一部が、１つ又は複数のフードによって上部でカバーされ、フードはトンネルを規定し、溶融炉から出た排ガスが、トンネル内へ、金属装入物が進行する方向と逆方向に流れて予熱を行う。
【０００６】
コンベア通路は、側壁に沿って、排ガス吸引装置に接続された吸引チャネルと連絡するアパーチャを設けられる。
【０００７】
排ガス吸引装置は吸引チャネル内部で負圧を生成し、コンベア通路の側壁にあるアパーチャを通してフードの排ガスを取り込み、それにより、排ガスは、金属装入物を通過して、金属装入物を加熱する。
【０００８】
しかし、本出願人は、この解決策が、実現可能な最良の結果を得ていないことを見出した。なぜなら、金属装入物の下部及び中央部には高温の排ガスが当たらず、又は部分的にしか当たらず、コンベア通路の底部における中央部分の大部分が実質的に低温のままになるからである。
【０００９】
コンベア通路がその底部に排ガスを放出するためのアパーチャを有し、アパーチャが排ガス吸引装置に直接接続される、上記のタイプのプラントも知られている。吸引装置によって取り込まれる排ガスは金属装入物の略全体に当たり、金属装入物の底部にも作用する。
【００１０】
コンベア通路の底部に形成されたアパーチャにより、装入物の断片が吸引チャネル内部に落ち、それゆえプラントを停止して吸引チャネルを頻繁に洗浄しなければならないという問題がある。
【００１１】
別の欠点は、金属装入物の一部がこれらのアパーチャを閉塞するために均質な加熱を妨げる可能性があることである。
【００１２】
本出願人は、溶融炉内でのその後の溶融に必要なエネルギーを減少させ、プラントの歩留まりを増加させるために、より広範で均質な金属装入物の加熱を実現することを狙いとする。
【００１３】
本発明の別の目的は、プラントの保守に関わる問題を、なくしはしないにせよ大幅に減少させることである。
【００１４】
米国特許第５６４７２８８号は、排ガス吸引空間がコンベアの内壁と外壁の間で規定されたスクラップコンベアが開示されている。
【００１５】
本出願人は、従来技術の欠点を克服するため、並びにこれら及び他の目的及び利点を得るために、本発明を開発し、試験し、具現化した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、独立請求項に記載されて特徴付けられており、従属請求項は、本発明の他の特徴、又は本発明の主要な着想に対する変形形態を表す。
【００１７】
本発明は、コンベア通路の上方に排ガスコンベアトンネル又はその代替として排ガス膨張チャンバを有する装置に適用される。
【００１８】
これらの目的によれば、予熱された金属装入物を溶融炉のコンテナ内部に搬送するための装置は、金属装入物が内部で連続的に進むことができる少なくとも１つのコンベア通路と、コンベア通路の上方に配設されたフードとを備える。フードは、コンベア通路と共にトンネル又は膨張チャンバを規定し、トンネル又は膨張チャンバの内部において、コンテナから出た排ガスの少なくとも一部が逆向きに流される。
【００１９】
トンネル又は膨張チャンバ内に存在する排ガスは、コンベア通路の側壁、垂直壁、又は副垂直壁（sub-vertical walls）で構成されるアパーチャによって取り込まれ、排ガスは金属装入物の全長に沿って金属装入物を通過し、金属装入物を加熱する。
【００２０】
本発明の独特の特徴によれば、コンベア通路は、排ガスを偏向させる、及び／又は金属装入物によって占有される部分を区画する活性化手段と協働する。活性化手段は、排ガスが通過した後に実質的に低温のままである金属装入物の部分をなくす、若しくは少なくとも大幅に減少させることが可能であり、又は排ガスが通過しない金属装入物の部分をなくすことが可能である。
【００２１】
活性化手段が、コンベア通路の全長にわたって、又はトンネル若しくは膨張チャンバの長手方向での延在長さの少なくともかなりの部分にわたって、コンベア通路内部で長手方向に延在することを可能にすることが有利である。
【００２２】
第１の実施形態によれば、偏向体活性化手段が、排ガスコンベア壁を備え、コンベア壁は、トンネル又はチャンバから狭まるように延在し、すなわち、副垂直に、コンベア通路の底部に向かって延在し、それにより、排ガスがコンベア通路の側壁に存在するアパーチャを通って出る前に、排ガスを金属装入物の中央部に強制的に当てる。
【００２３】
一変形形態によれば、コンベア壁は、コンベア通路の側壁である。
【００２４】
別の変形形態によれば、コンベア壁は、コンベア通路に連通する。
【００２５】
別の実施形態によれば、仕切体による活性化手段が、コンベア通路の底壁の中央部分と協働する。
【００２６】
仕切体による活性化手段は、トンネルに向かって、又はチャンバに向かって垂直に延在し、コンベア通路の底壁の近くに金属装入物が存在しないようにする。
【００２７】
仕切体による活性化手段は、コンベア通路の底部の略中央部を占有し、三角形、長方形、多角形、ベル形状、又は辺が湾曲している三角形など、所望の形状を有する。
【００２８】
仕切体による活性化手段は、排ガスと直接協働することができ、又はただ一つの空間を占有することができる。
【００２９】
仕切体による活性化手段は、排ガスと協働するとき、垂直又は副垂直の壁を有し、それらの壁に、排ガス吸引手段と協働する吸引経路又はアパーチャが提供される。
【００３０】
本発明の１つの特徴によれば、活性化手段から出た排ガスが、有利には、排ガスが膨張する吸引チャネルと協働する。
【００３１】
また、本発明は、溶融プラントのコンテナの内部に金属装入物を搬送して予熱するための関連の方法に関する。
【００３２】
この方法は、少なくとも、コンテナの内部に金属装入物を連続的に搬送するステップと、コンベア通路の上方に配設されたトンネル又はチャンバの内部のコンテナから出た排ガスを搬送するステップと、吸引手段によってもたらされる吸引作用の効果により、排ガスが、コンベア通路と協働するアパーチャを通って、金属装入物を通過するステップとを含む。
【００３３】
この方法の１つの特徴によれば、排ガスが通過するステップ中、排ガスが通過した後に冷たいままである、又は金属装入物全体よりも低温である金属装入物をなくす、又は少なくとも量を減少させるために活性化手段が使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明のこれら及び他の特徴は、添付図面を参照して非限定的な例として与えられる以下の好ましい形態の説明から明らかになろう。
【００３５】
【図１】本発明による搬送及び予熱装置が適用される溶融プラントの概略側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】図２の一変形形態を示す図である。
【図４】図２の拡大図である。
【図５】図４の第１の変形形態を示す図である。
【図６】図５の詳細の概略平面図である。
【図７】図６の一変形形態を示す図である。
【図８】図５の第２の変形形態を示す図である。
【図９】図５の第３の変形形態を示す図である。
【図１０】図５の第４の変形形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
理解しやすくするために、可能であれば、図面中の実質的に同一の共通の要素を識別するために、同じ参照番号が使用されている。実施形態の一形態の要素及び特性は、さらなる説明がなくても、実施形態の他の形態に好適に組み込むことができることを理解されたい。
【００３７】
添付図面を参照すると、参照番号１０は、全体として、本発明による搬送及び予熱装置を表す。
【００３８】
装置１０（図１）は、例えば電気アークタイプの溶融炉１２を備える実質的に既知のタイプの溶融プラント１１内に設置され、溶融炉１２は、装置１０によって輸送される金属装入物１３を、装入アパーチャ１４を通して側方から供給する。
【００３９】
この場合、プラント１０は、装置１０のコンベア通路２１内に金属装入物を装入するために、装入モジュール１５を備える。
【００４０】
コンベア通路２１内で、金属装入物１３は予熱され、溶融炉１２に導入される。
【００４１】
既知のタイプの振動装置４１がコンベア通路２１に結合され、長手方向での振動又は揺動によって金属装入物１３を溶融炉１２の内部に進入させる。
【００４２】
また、装置１０はコンベア通路２１の上方に配設された１つ又は複数のフード１７を備え、コンベア通路２１内に溶融炉１２から出た排ガスが導入される。
【００４３】
フード１７（図２）は膨張チャンバ１８を規定する。膨張チャンバ１８の形状は金属装入物１３の上に延在し、排ガスの速度を低下させ、排ガスが金属装入物１３に当たる前に所望の時間にわたって膨張チャンバ１８内部に排ガスを留めるのに適している。排ガス中に存在する未燃焼ガスの燃焼を完了させ、微粒子及び粉末の堆積を促進させるためにはある程度の時間が必要である。
【００４４】
また、本発明は、排ガスが通過するトンネルを規定するためにフード１７（図３）が金属装入物１３のすぐ上に配設される場合にも適用可能であり、それにより、溶融炉１２から到達する高温排ガスが金属装入物１３又は少なくともその表面層に直接当たることになる。
【００４５】
接続パイプ２８が装置１０に結合されており（図１）、この接続パイプ２８は溶融炉１２の第４の穴に膨張チャンバ１８と接続されている。そして、装入アパーチャ１４が閉じられているとき、溶融炉１２内部で生成された排ガスのほぼ全てを膨張チャンバ１８内部に直接搬送することができる。
【００４６】
コンベア通路２１は、略水平な底壁２２と、２つの側壁２３及び２４とを備え、これらの壁が、この場合には、略Ｕ字形の断面を規定する（図２及び図３）。
【００４７】
コンベア通路２１の全長に沿って、コンベア通路２１の側壁２３及び２４の側部に吸引チャネル２５及び２６が設けられ、吸引チャネル２５及び２６は、排ガス放出パイプ４０に接続される。
【００４８】
放出パイプ４０は、既知のタイプの排ガス吸引及びろ過プラントに接続され、排ガス吸引レベルを調整するために弁部材４１を有する。
【００４９】
図２及び図３に示される実施形態では、吸引チャネル２５及び２６は、コンベア通路２１を備えた一つの部材で形成され、粉末又は他の不純物が吸引チャネル２５及び２６の内部に沈降するのを防止する、又は少なくとも制限するために振動部材３２及び３３（図３）を設けることができる。
【００５０】
他の実施形態（図４、図５、図８、図９、及び図１０）では、コンベア通路２１は、吸引チャネル２５及び２６とは別部材で形成される。
【００５１】
この場合、コンベア通路２１と吸引チャネル２５及び２６との間に、液圧式の実質的に既知のタイプのシーリング部材４２が挿間されて、排ガスが密封されることが保証される。
【００５２】
コンベア通路２１は、有利には全長にわたって、金属装入物１３を通る排ガスの通過中に低温のままになる中央部のスクラップ（未反応の金属装入物）の量を減少させることを可能にする活性化手段３５を有する。
【００５３】
図２、図３、及び図４に示される場合、活性化手段３５は、排ガスの流れを偏向させるための偏向体であり、膨張チャンバ１８に結合され、底壁２２に向かって傾けられて狭まっていくように配設される２つのコンベア壁３８及び３９を備える。
【００５４】
このようにすると、コンベア壁３８及び３９の狭まった端部（図４）付近に、より狭い部分が存在し、この部分が、コンベア通路２１の底部の中央部分内で低温のままになる金属装入物の量を制限する。
【００５５】
コンベア壁３８及び３９は、垂直方向に延在し、底壁２２と共に、コンベア壁２１の全長にわたって長手方向に延在するアパーチャ３０を規定する。
【００５６】
吸引チャネル２５及び２６によって及ぼされる吸引の効果、並びにコンベア壁３８及び３９の狭まりの効果により、膨張チャンバ１８内に存在する排ガスは、コンベア通路２１の底壁２２の中央部に向けて強制的に進められ、実質的にすべての金属装入物１３を均一及び均質に加熱する。これにより、実質的に冷たいまま、又は金属装入物１３の全体に対して低温のままにある金属装入物１３の部分をなくすことができるようになる。
【００５７】
側壁２３及び２４（図２、図３、及び図４）は、それぞれのコンベア壁３８及び３９とともにラビリンス式シールを規定する。このシールの機能は、金属装入物１３を通過した排ガスを強制的にラビリンス式経路に通し、排ガスの速度を低下させ、懸濁流体中で搬送される金属装入物の粉末又はより小さい断片を堆積できるようにすることである。したがって、ラビリンス式シールは排ガスを前もってろ過する作用を及ぼす。
【００５８】
別の実施形態（図５）では、コンベア壁３８及び３９は、コンベア通路２１を備えた一つの部材で形成されて、金属装填物１３とコンベア壁３８及び３９との間の摩擦を減少させる。
【００５９】
この場合、２つのコンベア壁３８及び３９は、それらの端部に、図６に示されるように適合された、又は別の実施形態では図７に示されるように適合されたアパーチャ３０を有し、それにより、金属装入物１３の進行中に、金属装入物１３の一部が吸入チャネル２５及び２６に入らないようにする。アパーチャ３０は、排ガス吸引レベルを制御するためにアパーチャ３０の開放間隙を調整する手段によって調整することもできる。
【００６０】
別の実施形態（図８）では、上記のタイプのコンベア壁３８及び３９を備えるのではなく、コンベア通路２１が、仕切体による活性化手段、すなわちこの場合には底壁２２と一つの部材とで形成された干渉部材（interposition element）１３５を備える。干渉部材１３５は、底壁２２の中央部分の略近傍にあり、コンベア通路２１の全長にわたって長手方向に延在する。
【００６１】
干渉要素１３５（図８）は、膨張チャンバ１８の上部に向かって延在し、この場合には、頂点が丸まった略三角形状である。他の実施形態では、干渉要素１３５の形状は、単に例として、長方形、多角形、湾曲、ベル形状、又は複合形状であってもよい。
【００６２】
干渉部材１３５は、上述したコンベア壁３８及び３９と同様に、排ガスが当たらないがゆえ加熱されない金属装入物１３の中央部がコンベア通路２１の底部に生じるのを防止する。
【００６３】
コンベア通路２１は、その側壁２３及び２４に、及び底壁２２の近くに、図６及び７を参照して上述したようなアパーチャ３０を有し、このアパーチャ３０を通して排ガスが取り込まれる。
【００６４】
別の実施形態（図９）では、コンベア通路２１は、仕切体による活性化手段２３５を設けられる。仕切体による活性化手段２３５は、コンベア通路２１の底壁２２に形成されたアパーチャ２５２と、アパーチャ２５２のためのカバー部材２５１とを備え、カバー部材２５１は、アパーチャ２５２を通って金属装入物１３の一部が出るのを防止するのに適している。カバー部材２５１は、金属装入物１３を通過した排ガスが通過することができる間隙を規定する。特に、アパーチャ２５２は、底壁２２の下に配設された吸引チャンバ２５３によって、２つの吸引チャネル２５及び２６の少なくとも一方に接続される。
【００６５】
吸引チャネル２５及び２６の吸引の効果により、排ガスの一部は、金属装入物１３を通過した後、側壁２３、２４に存在するアパーチャ３０から出、一方、他の部分は、干渉部材２５０から、カバー部材２５０によって規定された間隙を通って出る。
【００６６】
したがって、排ガスは、略均一に金属装入物１３を通過し、低温部分をなくす。
【００６７】
この場合、カバー部材２５１は略Ｃ字形であるが、他の実施形態では、例えば、単に例として、三角形、多角形、半円形など他の形状を具備することも可能である。
【００６８】
ここまで述べた装置１０に対して、本発明の分野及び範囲から逸脱することなく各部の修正及び／又は追加を行うことができることは明らかである。
【００６９】
例えば、図１０で、干渉部材１３５が異なる形態である場合、図８を参照して述べた干渉部材１３５が、その垂直又は副垂直な壁に間隙１４５を具備していてもよい。底壁２２は、少なくとも１つの第２のアパーチャ２５２を設けられ、間隙１４５を通過した排ガスは、第２のアパーチャ２５２を通過することができ、図９を参照して述べたように吸引チャンバ２５３によって取り込まれる。
【００７０】
また、いくつかの具体的な例を参照して本発明を述べてきたが、特許請求の範囲に記載した特徴を有する装置の多くの他の均等形態を実現することも可能であることは当業者には当然明らかであり、したがってそれらがすべて、特許請求の範囲によって定義される保護範囲に含まれる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融プラント（１１）のコンテナ（１２）の内部に金属装入物（１３）を連続的に搬送して予熱するための装置であって、前記金属装入物（１３）の少なくとも１つのコンベア通路（２１）と、前記コンテナ（１２）から出た排ガスの少なくとも一部が内部を進むトンネル及び／又は膨張チャンバ（１８）を規定する、前記コンベア通路（２１）の上方に配設された少なくとも１つのフード（１７）と、前記排ガスを放出するために、前記コンベア通路（２１）の側壁（２３、２４）と協働するように形成されたアパーチャ（３０）とを備える装置であって、前記コンベア通路（２１）が、前記側壁（２３、２４）と共に略Ｕ字形の断面を規定する底壁（２２）を備える装置において、前記コンベア通路（２１）が、前記排ガスを偏向させるための活性化手段を備え、前記活性化手段が、前記コンベア通路（２１）の少なくとも一部と長手方向で協働し、コンベア壁（３８、３９）を備え、前記コンベア壁（３８、３９）が、前記コンベア通路（２１）のさらなる側壁を規定し、前記膨張チャンバ（１８）に結合され、前記底壁（２２）に向かって傾けられて狭まっていくように配設され、前記コンベア壁（３８、３９）が、前記コンベア通路（２１）の前記底壁（２２）の中央部に向けて前記排ガスを強制的に進めるように構成されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記活性化手段（３５）が、前記コンベア通路（２１）の全長にわたって長手方向に延在することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コンベア壁（３８、３９）が、前記底壁（２２）と共に、前記コンベア通路（２１）の全長にわたって長手方向に延在する、前記アパーチャ（３０）の１つを規定することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記コンベア壁（３８、３９）が、前記側壁（２３、２４）と協働して、前記金属装入物（１３）を通過した後の排ガスのためのラビリンス式シールを規定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記コンベア壁（３８、３９）が、前記コンベア通路（２１）を備えた一つの部材で形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
溶融プラント（１１）のコンテナ（１２）の内部に金属装入物（１３）を連続的に搬送して予熱するための装置であって、前記金属装入物（１３）の少なくとも１つのコンベア通路（２１）と、前記コンテナ（１２）から出た排ガスの少なくとも一部が内部を進むトンネル及び／又は膨張チャンバ（１８）を規定する、前記コンベア通路（２１）の上方に配設された少なくとも１つのフード（１７）と、前記排ガスを放出するために、前記コンベア通路（２１）の側壁（２３、２４）と協働するように形成されたアパーチャ（３０）とを備える装置であって、前記コンベア通路（２１）が、前記側壁（２３、２４）と共に略Ｕ字形の断面を規定する底壁（２２）を備える装置において、前記コンベア通路（２１）が、前記コンベア通路（２１）の前記金属装入物が占有する部分を区画するために活性化手段を備え、前記活性化手段が、前記コンベア通路（２１）の少なくとも一部と長手方向で協働し、干渉部材（１３５）を備え、前記干渉部材（１３５）が、前記底壁（２２）の中央部分の略近傍に前記底壁（２２）を備えた一つの部材で形成され、前記干渉部材（１３５）が、前記コンベア通路（２１）の全長にわたって長手方向に延在し、前記膨張チャンバ（１８）の上部に向かって垂直に延在することを特徴とする装置。
【請求項７】
吸引チャネル（２５、２６）が、前記干渉部材（１３５）の垂直又は副垂直な壁に形成された第２の吸引アパーチャ（１４５）と協働することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
溶融プラント（１１）のコンテナ（１２）の内部に金属装入物（１３）を連続的に搬送して予熱するための装置であって、前記金属装入物（１３）の少なくとも１つのコンベア通路（２１）と、前記コンテナ（１２）から出た排ガスの少なくとも一部が内部を進むトンネル及び／又は膨張チャンバ（１８）を規定する、前記コンベア通路（２１）の上方に配設された少なくとも１つのフード（１７）と、前記排ガスを放出するために、前記コンベア通路（２１）の側壁（２３、２４）と協働するように形成されたアパーチャ（３０）とを備える装置であって、前記コンベア通路（２１）が、前記側壁（２３、２４）と共に略Ｕ字形の断面を規定する底壁（２２）を備える装置において、前記コンベア通路（２１）が、前記コンベア通路（２１）の前記金属装入物（１３）が占有する区域を区画するために活性化手段を備え、前記活性化手段が、前記コンベア通路（２１）の少なくとも一部と長手方向で協働し、仕切体作用手段（２３５）を備え、前記仕切体作用手段（２３５）が、前記コンベア通路（２１）の前記底壁（２２）に形成された少なくとも１つのアパーチャ（２５２）と、前記アパーチャ（２５２）の上方に位置されたカバー部材（２５１）とを備えることを特徴とする装置。
【請求項９】
吸引手段（２５３）が、前記アパーチャ（２５２）と結合され、前記仕切体による活性化手段（２３５）を通して排ガスを取り込むことが可能であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【国際調査報告】
2014502717.tif 000013
2014502717.tif 000014
2014502717.tif 000015