(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク炉を包囲し、開閉可能な天井扉及び前面扉を有する集塵装置において、天井扉の形状が箱型の形状であるとともに、天井扉の側面にアーク炉で発生した粉塵を吸引する、天井扉とともに移動する吸引ダクトが接続され、前記吸引ダクトに接続される二股の排気ダクトが集塵ダクトに接続され、前記吸引ダクトが天井扉の開閉により移動して一方の排気ダクトあるいは他方の排気ダクトに切り替えられて接続されることを特徴とするアーク炉包囲体の集塵装置。
【請求項２】
複数に分岐された吸引ダクトを天井扉内に配役したことを特徴とする請求項１記載のアーク炉包囲体の集塵装置。
【請求項３】
複数に分岐された吸引ダクトの下側に粉塵を吸引するための吸引用開口を形成し、吸引ダクトの先端部に吸引ダクトを内包して吸引ダクトに沿って前後に移動する移動ダクトを設け、移動ダクトは天井扉が閉じた状態では吸引開口を塞ぎ、移動により吸引開口を開放するように配置されていることを特徴とする請求項２記載のアーク炉包囲体の集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電気炉などのアーク炉で溶解作業時に発生する排ガスや粉塵などを集塵するアーク炉包囲体の集塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アーク炉は溶解作業中あるいは原料装入中に発生する排ガスや粉塵を経済的に捕捉することを目的にアーク炉の周囲を囲む包囲体が採用されている。該包囲体にはアーク炉への原料装入のために前面及び天面に開口が設けられており、該開口部には開閉可能な扉がそれぞれ設置されている。
【０００３】
アーク炉への原料装入は、通常、バケットと呼ばれる容器に原料を積み込んだ後、天井クレーンにて運ばれ、前述の前面及び天面の扉を開けて包囲体内に搬入し、バケット底部の開閉蓋を開けてアーク炉内に原料を投入する。この場合、発生する排ガスおよび粉塵の包囲体外への飛散を最小限とするために包囲体の前面及び天面の扉は閉めた状態で前記原料のアーク炉への投入が行われることが望ましいが、バケットを吊るための天井クレーンのワイヤー貫通部は開口しておく必要があり、この開口部から包囲体外へ排ガスや粉塵が漏煙してしまう。
【０００４】
これらの対策例として、特許第３０８３９６４号公報では、包囲体天面の扉の中央側端部近傍に集塵ダクトを設けることにより、天井クレーンのワイヤー貫通部から包囲体外に漏出しようとする排ガスや粉塵は該集塵ダクトから吸引されることとなり、包囲体外に流出することを防止する技術が開示されている。
【０００５】
また、たとえば特開平３−２４７９８７号公報では、包囲体の天面開口部にプッシュプル式エアカーテンおよび排ガスや粉塵を吸引する吸気ダクトを設けることにより、原料をバケットからアーク炉に落下した時にアーク炉から舞い上がる大量の排ガスや粉塵が天面開口部から包囲体外に漏出することを防止する技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アーク炉から発生した粉塵はアーク炉の直上に上昇気流として流れた後に天井扉に衝突し、拡散されながら天井扉に沿って流れ、外気より高温であることからアーク炉包囲体の上部に滞留しやすい傾向にある。特許第３０８３９６４号公報の場合、天井扉の中央部側端部近傍に集塵ダクトを取り付けることによってアーク炉の直上で排ガスや粉塵を集塵できるようにしているが、集塵できずに包囲体内に貯留された粉塵は前述の通り拡散されているため、集塵ダクトの開口部から離れた位置に貯留された粉塵は包囲体内に残ったままになってしまい、天井扉を開いた際に包囲体の外に放出されてしまう。
【０００７】
また、天井扉は平面形で移動式であるため、天井扉と固定天井との間には隙間が生じてしまい、天井扉に沿って流れる粉塵はこの隙間から包囲体外に漏出してしまうという問題を生じていた。
【０００８】
さらに特開平３−２４７９８７号公報の場合、原料をアーク炉に落下させた時には、瞬時に大量の排ガスや粉塵がアーク炉から舞い上がるが、この排ガスや粉塵が包囲体天面の開口部から包囲体外に漏出しないようにするためにはエアカーテンで大量のエアを吹込む必要がある。そのため、プッシュプル式エアカーテンを採用する場合には比較的大型の送風機を設置しなければならない。また、プッシュプル式エアカーテンを設けることによって、エアカーテンに必要なエア吹出用ダクトや吸気用ダクトを設置するため構造が複雑となり、設備コストも高くなるという欠点を有している。
【０００９】
本発明では、アーク炉包囲体の集塵装置において、包囲体外に排ガスや粉塵の漏出を防止できる。且つ設備コストが経済的で、構造が簡単である集塵装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は上記課題を解決するものであり、その要旨とするところは以下の通りである。
【００１１】
（１）アーク炉を包囲し、開閉可能な天井扉及び前面扉を有する集塵装置において、天井扉の形状が箱型の形状であるとともに、天井扉の側面にはアーク炉で発生した粉塵を吸引する、天井扉とともに移動する吸引ダクトが接続され、前記吸引ダクトに接続される二股の排気ダクトが集塵ダクトに接続され、前記吸引ダクトが天井扉の開閉により移動して一方の排気ダクトあるいは他方の排気ダクトに切り替えられて接続されることを特徴とするアーク炉包囲体の集塵装置。
【００１３】
（２）複数に分岐された吸引ダクトを天井扉内に配設したことを特徴とする上記（１）に記載のアーク炉包囲体の集塵装置。
【００１４】
（３）複数に分岐された吸引ダクトの下側に粉塵を吸引するための吸引用開口を形成し、吸引ダクトの先端部に吸引ダクトを内包して吸引ダクトに沿って前後に移動する移動ダクトを設け、移動ダクトは天井扉が閉じた状態では吸引開口を塞ぎ、移動により吸引開口を解放するように設置されていることを特徴とする上記（２）に記載のアーク炉包囲体の集塵装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は（a）が本発明の集塵装置の正面図、（ｂ）が同平面図である。
【００１６】
本発明のアーク炉包囲体の集塵装置は、図１に示すようにアーク炉１には周囲を囲む包囲体の集塵装置が設置されており、包囲体には天井扉２，前面扉３がそれぞれ開閉可能に設けられる。これらの天井扉２，前面扉３はそれぞれレール４上を車輪５により移動して開閉する。また、天井扉２の形状は箱形の形状とし、側面には吸引ダクト６が設置されており、吸引ダクト６は伸縮管７およびダンパー８を介して排気ダクト９aまたは９ｂに接続され、排気ダクト９aおよび９bは集塵ダクト１０に接続される。
【００１７】
従来のアーク炉包囲体の集塵装置を図５に示しているが、アーク炉１から発生した排ガスや粉塵はアーク炉１の直上に上昇気流として流れた後に、天井扉２に衝突し、拡散されながら天井扉２に沿って流れ、包囲体上部の広範囲に滞留する。滞留した排ガスや粉塵は吸引ダクト６によって集塵されるが、吸引ダクト６から離れた位置に滞留したものは、集塵されずに天井扉２と固定天井１１との隙間１２から包囲体外に漏出してしまう。
【００１８】
図１に示す本発明のアーク炉包囲体の集塵装置では天井扉２を箱形にすることにより、アーク炉１から発生した排ガスや粉塵は天井扉２の天面に衝突して、この天面に沿って流れるものの、天井扉２が箱形であるため包囲体上部の広範囲に拡散されることなく、天井扉２内に貯留され、天井扉２の側面に設置された吸気ダクト６から効率的に集塵できる。吸気ダクト６から集塵された排ガスや粉塵は従来同様、排気ダクト９a、集塵ダクト１０を介して集塵機（図示せず）から排気される。
【００１９】
さらに、本発明においては、天井扉２と固定天井１１の間の隙間１２が排ガスや粉塵の貯留部よりも低い位置にあるため、これらの排ガスや粉塵は隙間１２から漏出することはない。
【００２０】
また、図２に原料をアーク炉１に投入する際の状態を示すが、原料が入ったバッケットを天井クレーンにて吊り上げて包囲体内に搬入し、アーク炉１の直上でバケットの下部を開いてバケット内の原料をアーク炉１に落下させて投入するのが一般的であり、この際、バケットを吊った天井クレーンのワイヤーが天井扉２と干渉しないように図３に示すとおり天井扉２を開く必要がある。
【００２１】
本発明の場合、この原料投入の際に発生する排ガスや粉塵の一部は天井扉２の開口部から外部に流出するが、大部分は天井扉２内に滞留され、吸引ダクト６により吸引することができる。
【００２２】
吸引ダクト６は天井扉２とともに移動するが、本発明では、吸引ダクト６は排気ダクト９aからもう一方の排気ダクト９ｂに切り替えられて伸縮管７で接続されるため、原料投入時においても効率よく集塵することができる。
【００２３】
図３には天井扉２に取り付けられる吸引ダクト６の別実施例を示しており、（a）が包囲体の集塵装置の正面図、（ｂ）が同平面図である。
【００２４】
本実施例では、吸引ダクト６が天井扉２の内側にアーク炉１の上方まで延長され、かつ複数に分割されて設置されている。
【００２５】
前述の通り、アーク炉１から発生する排ガスや粉塵はアーク炉１の直上に上昇気流として流れることから、複数の吸引ダクト６をアーク炉１の上方まで延長させることによって、確実に集塵することができる。
【００２６】
さらに図４には上記実施例の吸引ダクト６の別形状を示しており、(a)が吸引ダクトの平面図、（ｂ）がA−A断面図である。
【００２７】
天井扉２に取り付けられた吸引ダクト６の下部、即ちアーク炉側には排ガスや粉塵を吸引するための吸引用開口１３が設けられている。また、吸引ダクト６の先端部には吸引ダクト６を内包して吸引ダクト６に沿ってエアシリンダー１４で前後に移動する移動ダクト１５を設ける。移動ダクト１５には一対のエアシリンダー１４を設けて偏荷重を防止して移動を円滑に行えるようにする。
【００２８】
本実施例では天井扉２が閉まっている状態では移動ダクト１５は吸引用開口１３を塞いで、吸引ダクト６の先端から吸引し、原料投入時、即ち天井扉２が開いた状態では、移動ダクト１５を原料投入作業に支障がない位置まで前進させてアーク炉１上方に位置させて吸引するとともに、吸引ダクト６の移動により解放された吸引用開口１３からアーク炉１より離れた領域の排ガスや粉塵を吸引することができるため、包囲体内に排ガスや粉塵が長時間滞留することを防止する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明により次の効果を奏する。
【００３０】
（１）天井扉を箱形の形状にし、天井扉側面に吸引ダクトを設置することにより、アーク炉から発生した排ガスや粉塵を包囲体内の集塵装置から漏出することなく、効率よく集塵できる。
【００３１】
（２）集塵ダクトに接続する排気ダクトを二股にすることにより、アーク炉に原料を投入する際にも効率よく集塵できる。
【００３２】
（３）天井扉内に複数の吸引ダクトを設け、かつアーク炉の直上まで延長することにより、アーク炉から発生する排ガスや粉塵を確実に集塵できる。
【００３３】
（４）移動ダクトを吸引ダクトに移動可能に設け、さらに吸引用開口を設けることにより、移動ダクトをアーク炉上方に移動させて吸引するとともに、吸引用開口からも吸引するので包囲体内に排ガスや粉塵が長時間滞留することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアーク炉包囲体の集塵装置を示し、(a)は正面図、（ｂ）は同平面図である。
【図２】本発明のアーク炉包囲体の集塵装置の天井扉を開いた状態を示し、(a)は正面図、（ｂ）は同平面図である。
【図３】本発明の天井扉に取り付けられる吸引ダクトの別実施例を示し、(a)は正面図、（ｂ）は同平面図である。
【図４】本発明の吸引ダクトの別実施例を示し、(a)は正面図、（ｂ）は同平面図である。
【図５】従来のアーク炉包囲体の集塵装置の正面図である。
【符号の説明】
１：アーク炉  ２：天井扉  ３：前面扉  ４：レール  ５：車輪  ６：吸引ダクト  ７：伸縮管  ８：ダンパー  ９a，９ｂ：排気ダクト  １０：集塵ダクト
１１：固定天井  １２：天井扉２と固定天井１１との隙間  １３：吸引用開口
１４：エアシリンダー  １５：移動ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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