(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の乾式ダストコレクター（１０）からダストを排出するための装置であって：
前記乾式ダストコレクター（１０）のダスト排出開口（１６）の下流に設けられたダスト排出弁（１８）；及び
前記ダスト排出弁（１８）の下流に設けられた完全に閉鎖されたダスト輸送システムであって、空気輸送システムを含むダスト輸送システム；
を含むものにおいて、
装置が、前記ダスト排出弁（１８）の開度をダスト輸送システムの輸送余力に応じて制御する制御システム（３２）を設けられており、前記輸送余力が、前記空気輸送システム内の圧力を連続的に測定することによって決定されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記空気輸送システムが：
高炉近くに設けられたダスト貯蔵ホッパー（４４）；
排出されたダストを前記乾式ダストコレクター（１０）から前記ダスト貯蔵ホッパー（４４）に輸送するために、前記ダスト排出弁（１８）と前記ダスト貯蔵ホッパー（４４）との間に連結された空気輸送導管（４２）；
前記ダスト貯蔵ホッパー（４４）に連結された流動ホッパー（４６）；及び
流動ダストを高炉中に注入するための注入手段；
を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は高炉の乾式ダストコレクターからダストを排出するための装置に関する。
【０００２】
発明の背景
高炉の乾式ダストコレクター（例えばダスト捕集器、サイクロンまたはフィルター）の目的は、高炉ガスが後続の湿式浄化ユニットに通過する前に、高炉ガスに極めて多く含まれたダストのできるだけ多くを乾燥状態で除去することである。かかる乾式ダストコレクターは一般的に円錐底を持ち、その中に高炉ダストは蓄積し、そこからそれは周期的に排出されねばならない。
【０００３】
高炉プラントの乾式ダストコレクターの円錐底からダストを排出するための既知の装置は完全に囲まれた機械式コンベヤー、通常は閉鎖されたダクトを通してダストを押すための推進パドルを含むコンベヤー、を含む。このコンベヤーは乾式ダストコレクターの円錐底のダスト排出開口の高炉ダストを集めそれを例えば貨車中に落下させる。高炉ダストをわずかに湿らせるように水がコンベヤー中に注入され、従ってダストがコンベヤーから落下するときダストがあまりひどく吹き飛ぶのを防ぐ。
【０００４】
少なくとも一つの遮断弁がコンベヤーとダスト排出開口との間に取り付けられている。この遮断弁は、もし新しい貨車がコンベヤーの出口の下に置かれねばならないなら、またはもし乾式ダストコレクターの円錐底内のダスト水準がある水準以下に下ったなら、乾式ダストコレクターからのダスト排出を中断するのに用いられる。乾式ダストコレクターの円錐底内の最小ダスト水準を維持することは実際に加圧ガスが遮断弁が開いているときコンベヤーを通って吹き抜けないことを保証する。
【０００５】
スクリューコンベヤーとダスト排出開口間に気密出口及び入口弁を持つロックを設けることもまた知られている。ロックの気密ダスト排出弁はダストが乾式ダストコレクターの円錐底からロック中に排出されるとき閉じられる。ロックの気密入口弁はダストがロックからスクリューコンベヤー中に排出されるとき閉じられる。
【０００６】
高炉ダストを排出するための既知の装置はダスト排出開口の横に関節連結されている腕に取り付けられたプレート形状のまたは凸円錐形状のいずれかの閉鎖体を持つ遮断弁を含み、従ってこの閉鎖体は水平軸の周りに閉鎖位置と開放位置の間で旋回されることができ、そこでは閉鎖体は完全にダスト流の外側に位置している。これらの弁形式はそれらがむしろ詰まり及び摩滅に鈍感であるので用いられる。
【０００７】
高炉ダストを排出するための既知の装置の持つ主な問題は乾式ダストコレクターの円錐底からのまたはロックからのダストの排出流速が全く一定でないことである。これは特にダストは一瞬非常に流動的であることができるが、また次の瞬間一緒に焼き付くことができるという事実のためである。排出弁の下流のコンベヤーの操作条件が激しい変化に曝されるという結果になる。一瞬コンベヤーはから回りするかもしれず、まさに一瞬後にはコンベヤーに完全な詰まりが起こるかもしれない。
【０００８】
ホッパーからのダスト状物質の多少とも均一な排出を保証するための標準的解決はセル形ホイールであることはこの文章で注目されるであろう。この解決はしかし乾式ダストコレクターから高炉ダストを排出するのには全く適していない。なぜなら高炉ダストは容易にホイールセルを塞ぎ、またホイールに対し摩滅作用を起こしやすいからである。実際に、比較的短い作業時間後に、セル形ホイールのロック縁は激しく摩滅し、従って高炉ダストは簡単に停止したセル形ホイールを通過する。
【０００９】
発明の目的
本発明の根底にある技術問題は乾式ダストコレクターから高炉ダストを一般的に改善された排出状態で排出するための簡単な装置を提供することである。この問題は請求項１に請求されたような装置により解決される。
【００１０】
発明の概要
本発明は高炉の乾式ダストコレクターからダストを排出するための装置に関し、それは乾式ダストコレクターのダスト排出開口の下流に設けられたダスト排出弁とダスト排出弁の下流に設けられた完全に囲まれたダスト運搬（輸送）システムを含む。本発明の重要な態様によれば、この装置はダスト排出弁の開口をダスト運搬システムの残留運搬容量の関数で制御するように設計されている制御システムを含む。言い換えれば、この制御システムは運搬システムが詰まる危険を冒す前に排出弁を閉じ、もし運搬負荷が落ちたなら排出弁を開く。平均運搬容量、すなわち平均排出容量が実質的に増やされ、しかるに詰まりの危険はそれにもかかわらず減らされるという結果になる。結果として、運搬システムの故障の頻度は少なくなり、オーバホール作業の必要性が少なくなる。より均等に負荷した運搬システムにおいてはガス漏出はそれほどないことは更に認められるであろう。従って、この発明による装置によれば、ダスト排出開口とコンベヤー間に気密出口及び入口弁を持つロックを設ける必要が一般的にない。
【００１１】
この装置の運搬システムは完全に囲まれた機械式コンベヤーを含むことができ、そこでは制御システムはダスト排出弁の開口を機械的コンベヤーにより吸収された動力の関数で制御するように設計される。
【００１２】
この装置の好適実施例において、完全に囲まれた運搬システムは空気輸送システムを含み、そこでは制御システムはダスト排出弁の開口を空気輸送システム内の圧力の関数で制御するように設計される。この装置は乾式ダストコレクターから高炉ダストを完全に閉鎖された回路で効率的に排出することを可能とする。高炉ダストのためのかかる空気輸送システムの好適実施例は：高炉の近くに設けられたダスト貯蔵ホッパー；乾式ダストコレクターから排出されたダストをダスト貯蔵ホッパーに輸送するための、ダスト排出弁とダスト貯蔵ホッパー間に連結された空気輸送導管；ダスト貯蔵ホッパーに連結された流動ホッパー；及び流動ダストを高炉に注入するための注入手段を含む。
【００１３】
本発明はまた排出装置の必要な制御機能を提供するのに非常に適したダスト排出弁を提供することは認められるであろう。このダスト排出弁は：水平中心軸を持つ第一架空シリンダー上に位置する凹状環状表面により境界付けられた入口開口を持つハウジング；及び水平中心軸周りに閉鎖位置と開放位置との間で旋回されることができるようにハウジング内に取り付けられた閉鎖体；を含む。この弁の閉鎖体は第一架空シリンダーの直径よりわずかに小さな直径を持つ第二架空シリンダー上に位置する凸状円筒状閉鎖表面を持つ。この弁が閉鎖作動時に凝集されたダストのより大きな塊により損傷されまたは塞がれるのを防ぐために、その閉鎖体は有利には閉鎖体が閉鎖位置と開放位置との間で旋回されるとき入口開口を横切ってスイープする切断刃を備えている。かかる切断刃は弁が閉じるとき凝集されたダストの非常に硬い塊でさえ破断することができる。切断刃は有利には凹状形状を与えられ、従って破断は主として閉鎖動作の最終段階で起こることは注目されるであろう。もし凹状切断刃が更に閉鎖体の中心面に関して実質的に対称的であるなら、閉鎖体は破断作動時に多少とも対称的に負荷されることが保証される。
【００１４】
排出弁の好適実施例において、閉鎖体は二つの側方フランジを持ち、それらのフランジのそれぞれが側方ジャーナルを支持している円筒状閉鎖プレートを含む。この弁のハウジングはその入口開口の下に垂直ダスト通過チャネルと閉鎖体の二つのジャーナルのそれぞれを支持するためのダスト通過チャネルのいずれかの側に位置したベアリングとを含み、かくして閉鎖体は上述の水平中心軸周りに旋回されることができる。垂直ダスト通過チャネルは閉鎖体がその開放位置にあるとき完全に自由であることは認められるであろう。言い換えれば、弁の要素はどれも垂直ダスト通路内の高摩耗性ダスト流中に位置しない。
【００１５】
好適実施例において閉鎖体は二つの側方フランジを持つ円筒状閉鎖プレートを含み、そこでは閉鎖プレート及び側方フランジは金属炭化物の一体片で作られている。これらの金属炭化物フランジのそれぞれに固定されるのは鋼製ジャーナルを支持する嵌合鋼製フランジである。この設計が二つの完全に整合したジャーナルを持つ金属炭化物閉鎖体を得ることを可能とすることは認められるであろう。
【００１６】
排出弁のハウジングは有利には膨張可能なシールを含み、このシールはそれが膨張されるとき閉鎖位置の閉鎖表面に対して押圧されるがそれが収縮されるときそこから間隔を置かれるように凹状環状表面周りに取り付けられている。排出弁のこの実施例は気密閉鎖を保証する。シール要素はそれがダスト流と接触させられないばかりか旋回する閉鎖表面とも接触させられないので、相当なサービス寿命を持つことは認められるであろう。
【００１７】
弁のハウジングは更に金属炭化物から作られたリングにより境界付けられた出口開口を含み、そこではリングは出口開口周りのグラウンドプレート上にダストクッションを保持するための保持肩を構成するように、閉鎖体の下のグラウンドプレート内に取り付けられている。排出弁のこの実施例はその出口開口の水準での弁ハウジングの優れた耐摩滅性により際立つ。
【００１８】
図面の簡略説明
本発明は添付図面に関して、例として今や説明されるであろう。図面において：
図１は高炉の乾式ダストコレクターからダストを排出するための装置の第一実施例の概略図であり；
図２は高炉の乾式ダストコレクターからダストを排出するための装置の第二実施例の概略図であり；
図３は図１または図２の装置で使用される排出弁の上面図であり；
図４は図３の線４−４′に沿った断面であり；
図５は図３の排出弁で使用される閉鎖体の単純化された三次元図である。
【００１９】
好適実施例の詳細な説明
図１及び２の参照番号１０は高炉プラントのダスト捕集器を識別する。このダスト捕集器は乾式ダストコレクターであり、その目的は高炉ガスが、後続の湿式浄化ユニットで湿式浄化される前に、高炉ガスから煙道ダストのできるだけ多くを除去することにある。高炉ダストを湿潤状態より乾燥状態で取り扱うのが実際により容易でありかつより経済的である。
【００２０】
図１と２の参照番号１２は高炉の上部から来て煙道ダストを極めて多く含む高炉ガスをダスト捕集器１０の上部に運ぶ単一降下管を識別する。ダスト捕集器内で、高炉ガスのダスト含量の約６０から７５％がガス流から脱落し、ダスト捕集器１０の円錐底１４内に蓄積する。この円錐底１４はダスト排出開口１６を備えており、この開口はダスト排出弁１８を装備している。ダスト捕集器内のガス圧力は高炉内のガス圧力よりわずかに小さいことは注目されるであろう。
【００２１】
図１の実施例において、導管２０は排出弁１８の出口をそれ自体知られた完全に囲まれた機械式コンベヤー２２の入口に連結する。このコンベヤーは一組のパドル２６を推進するための少なくとも一つの電気モータ２４を含み、このパドルが閉鎖ダクト２８を通してダストを押す。その出口開口でコンベヤー２２は受器２９中にダストを落下する。この受器は例えば貨車であることができる。機械式コンベヤー２２により吸収された電力はその瞬間の運搬負荷の関数である。この電力は連続的に測定され、制御システム３２の制御値３０として使用され、この制御システムが排出弁１８のための制御信号３４を作る。もし機械式コンベヤー２２により吸収された電力が予め設定された値を越えるなら、排出弁１８は閉鎖制御信号を受ける。もし機械式コンベヤー２２により吸収された電力が前記設定値以下に下るなら、排出弁１８は開放制御信号を受ける。機械式コンベヤー２２がより均等に負荷され、それによりガス漏出及び詰まりがそんなに起こらなくなるという結果となる。円錐底１４と低水準探針３６及び高水準探針３８が組み合わされている。高水準探針３８からの高水準信号は排出作業を始動するのに用いられる。低水準探針３６からの低水準信号は弁１８を閉じ排出作業を停止するのに用いられる。
【００２２】
図２の実施例において、排出弁１８の出口は空気注入器４０を介して空気輸送導管４２に連結されている。空気輸送導管はダストを高炉近くに設けられたダスト貯蔵ホッパー４４中に輸送するのに用いられる。ダスト捕集器１０からの高炉ガスまたは補助ガス、好ましくは例えば窒素のような不活性ガスが空気輸送導管４２の輸送ガスとして用いられることができる。空気輸送導管４２内の圧力は探針３１により連続的に測定され、制御システム３２′の制御値３０′として使用され、この制御システムが排出弁１８のための制御信号３４′を作る。もし空気輸送導管４２内の圧力がダスト流がより濃くなりつつあることの指示である予め設定した値を越えるなら、排出弁１８は閉鎖制御信号を受け、より少量のダストが導管４２中に注入される。もし空気輸送導管４２内の圧力がダスト流がより薄くなりつつあることの指示である予め設定した値以下に下るなら、排出弁１８は開放制御信号を受け、より多くのダストが輸送導管４２中に注入される。図１の装置に対する如く、高水準探針３８からの高水準信号は排出作業を始動するのに用いられ、低水準探針３６からの低水準信号は弁１８を閉じ、排出作業を停止するのに用いられる。
【００２３】
図２の装置が完全に閉鎖システムであることは認められるであろう。貯蔵ホッパー４４からのダストは高炉のより近くに設けられている流動ホッパー４６中に排出される。流動ホッパー４６は注入器４８を介して空気分配システム５０に連結され、この空気分配システムはホットブラスト５２により高炉ダストをブラスト連結部５４を通して高炉に戻し注入するのに用いられる。
【００２４】
排出弁１８の好適実施例が今や図３から５に関して説明されるであろう。この排出弁１８は垂直に横切って通過するダスト通過チャネル６２を持つハウジング６０を含む。入口側の垂直ダスト通過チャネルは交換可能な耐摩耗性入口管６４により形成されており、この入口管はハウジング６０内に取り外し可能に固定されている。この入口管６４は内部弁室６８中にわずかに突出している下縁６６を持ち、そこでそれはダストのための入口開口６９を構成する。この入口開口６９は下縁６６の凹状環状前面７０により境界付けられており、この下縁は水平中心軸７２を持つ第一架空シリンダーの上に位置する。言い換えれば、入口開口６９を境界付ける凹状環状前面７０は垂直入口管６４の下縁６６と中心軸として水平軸７２を持つ第一架空水平シリンダーとの交差により形成される。閉鎖体７４が内部弁室６８内に取り付けられており、従ってそれは水平中心軸７２の周りに旋回することができる。この閉鎖体７４は凸状円筒状閉鎖表面７６を持ち、この閉鎖表面は前記第一架空シリンダーと共軸であるがそれよりわずかに小さな直径を持つ第二架空シリンダー上に位置する。閉鎖体７４は水平中心軸７２周りに閉鎖体７４が垂直ダスト通過チャネル６２の側方に配置されているところの図５に示された完全に開放した位置から、矢印７８の方向に約９０°の角度により閉鎖体７４が入口開口６９の下の中央に配置されているところの閉鎖位置に旋回されることができるという結果となる。この閉鎖位置で閉鎖体７４は入口管６４の凹状環状前面７０と対向した円筒状閉鎖表面７６との間に存在する小さなエアギャップを除いて入口管６４を閉じる。
【００２５】
円筒状閉鎖表面７６は凹状環状前面７０の外部輪郭線により範囲を定められる円筒状表面より大きく、従って閉鎖体７４がその完全に閉鎖位置にあるとき円筒状閉鎖表面７６の外部リング表面が凹状環状前面７０を取り囲むことは注目されるであろう。この外部リング表面は凹状環状前面７０を取り囲むハウジング６０内のリングチャネル内に取り付けられている膨張可能シールリング８０のための接触表面として用いられる。閉鎖体７４がその閉鎖位置で停止しているとき、シールリング８０はガス通路８２を通して膨張され、それにより円筒状閉鎖表面７６の前記外部リング表面に対してしっかりと押圧され入口管６４の凹状環状前面７０と対向した凸状円筒状閉鎖表面７６との間に存在する小さなエアギャップの気密シールを提供する。閉鎖体７４が旋回されねばならないとき、シールリング８０はまず収縮される。その収縮状態ではシールリング８０は完全にそのリングチャネル内に位置し、従って動く円筒状閉鎖表面７６と接触することができない。
【００２６】
ハウジング６０は通過チャネル６２の出口開口８４を含み、この開口は金属炭化物から作られたリング８６により境界付けられる。このリング８６は閉鎖体７４の下のグラウンドプレート８８内に取り付けられ、出口開口８４周りのグラウンドプレート８８上にダストクッションを保持するための小さな保持肩８９を構成する。このダストクッションはダスト流による摩耗に対して出口開口８４の縁を保護するのを助ける。プレート（図４には図示せず）により気密態様で通常閉じられている側方検査開口９０は弁室６８への接近を与える。
【００２７】
図３と図５で見ることができるように、閉鎖体７４は閉鎖体７４の中心面に関して対称である凹状切断刃９２を持つ。この切断刃９２は閉鎖体７４がその閉鎖位置とその開放位置との間で旋回するとき入口開口６９を横切ってスイープする。弁が閉じるとき凝集したダストの非常に硬い塊でさえ破断することができる。図３で見ることができるように、そこでは閉鎖体７４がその完全に閉鎖した位置に非常に接近した位置で示されており、切断刃９２の特別の形状が凝集したダストの硬い塊が閉鎖体７４の中心面に向けて押されることを保証する。従って閉鎖体７４が破断作業時に多少とも対称的な応力状態に曝されることが保証される。
【００２８】
閉鎖体７４の更なる特徴が今や図５に関して説明されるであろう。図５に示された好適閉鎖体７４は二つの側方フランジ１０２，１０４（図５では見えないフランジ１０４はフランジ１０２と対称的である）を持つ円筒状閉鎖プレート１００を含み、そこでは閉鎖プレート１００及び側方フランジ１０２，１０４は金属炭化物から一体片で作られている。金属炭化物フランジ１０２，１０４のそれぞれに側方ジャーナル１０６，１０８を支持する嵌合フランジ１０２′，１０４′が固定されており、そこでは嵌合フランジ１０２′，１０４′及びジャーナル１０６，１０８は鋼から作られている。この設計は二つの完全に整合したジャーナル１０６，１０８を持つ金属炭化物閉鎖体を得ることを可能とすることは認められるであろう。ジャーナルはダスト通過チャネル６２のいずれかの側に設けられている二つの気密ベアリング（図示せず）内に閉鎖体７４を支持するのに用いられ、従って閉鎖体７４は前述の水平中心軸７２周りに旋回されることができる。従って、非常に抵抗性の閉鎖体７４が達成され、それは更に閉鎖操作時の高い剪断力に耐えることができる。
【００２９】
図３に戻ると、二つのジャーナル１０６，１０８がそれらの気密ベアリングを軸方向に横切ることが注目されねばならない。各ジャーナル１０６，１０８はクランク腕１１０，１１２によりハウジング６０の外側に設けられる。クランク腕は連続位置定め装置を備えている二つの油圧シリンダー１１４，１１６により作動され、従って弁１８は上述のようにダスト排出の連続制御のために用いられることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は高炉の乾式ダストコレクターからダストを排出するための装置の第一実施例の概略図である。
【図２】  図２は高炉の乾式ダストコレクターからダストを排出するための装置の第二実施例の概略図である。
【図３】  図３は図１または図２の装置で使用される排出弁の上面図である。
【図４】    図４は図３の線４−４′に沿った断面である。
【図５】  図５は図３の排出弁で使用される閉鎖体の単純化された三次元図である。
【図１】
0004406522.tif 000002
【図２】
0004406522.tif 000003
【図３】
0004406522.tif 000004
【図４】
0004406522.tif 000005
【図５】
0004406522.tif 000006