(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクラップの溶解を行なう為の溶解空間と、該スクラップの溶解によって生じた排ガスを排出する為の開口部付き炉蓋、及び該炉蓋に抜き差し自在に取り付けられる電極を備え、前記溶解空間内の溶湯を傾動によって出湯し得るように構成された炉体と、
該炉体の前記炉蓋の開口部に連通され、スクラップを貯留するための内部空間を有する搭状の予熱装置と
からなる予熱装置付きアーク炉において、
前記予熱装置と前記炉蓋とを別体にすると共に、前記炉蓋の開口部の周縁を前記炉体の傾動の中心軸を中心とする円弧状に形成することにより、前記予熱装置を不動のままで前記炉体を傾動させて出湯が可能となるように構成し、
前記予熱装置に、該予熱装置を横方向に移動させるための台車を取り付け、該予熱装置と前記炉蓋とを、必要に応じて接続させる接続手段を備え、
さらに、前記接続手段が、前記予熱装置側から昇降自在に垂下される引っ掛け部材と、前記炉蓋側に設けられ、前記引っ掛け部材と係合される被係合部材とにより構成されていることを特徴とする予熱装置付きアーク炉。
【請求項２】
前記台車の軌条を、該台車が前記予熱装置を前記炉体の外側から該炉体の中心部まで移動可能なように設けられていることを特徴とする請求項１記載の予熱装置付きアーク炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予熱装置付きアーク炉に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、アーク炉の真上に塔体状の予熱装置を備え、溶解原料を加熱してそれを溶解させると共に、その時に生ずる排ガス熱を、次に溶解をすべき溶解原料の予熱に利用し、省エネルギーを図り得るようにしている。
【０００３】
この種のアーク炉としては、特公表平３−５０５６２５号公報が知られている。このアーク炉は、炉体内部にスクラップを溶解するための空間を備える炉本体と、その炉本体の上側を塞ぐ炉蓋とから構成され、炉蓋には上記溶解により生ずる排ガスを排出するための開口部が備えてある。上記炉蓋にはスクラップの加熱用の電極が付設されて、又スクラップを貯留するための内部空間を備える塔体が上記開口部と連通する状態に付設してある。上記炉体は出湯のために傾動自在に構成してある。
【０００４】
上記のようなアーク炉によれば、上記電極からのアークによってスクラップを加熱して溶解させることができる。しかもその時に生ずる高温の排ガスを上記内部空間に通してそこに貯留したスクラップを予熱できるので、排熱を利用して省エネルギーを図ることができる。
【０００５】
しかし、このような予熱装置では、炉蓋と塔体が一体になっており、全ての場合一体で移動させるしかできない。だから溶湯の出湯の際、炉体から炉蓋を予熱装置と共に炉体上から移動させて、炉体と炉蓋の間に大きく隙間を開けてやらないと炉体を傾動させることができなかった。そのため傾動中の熱放散が大きい。
【０００６】
そこで、本願出願人は、特願平７−２８２６３３号で予熱装置と炉蓋を切り離し出湯の際に炉蓋を載せたまま傾動できるよう上方に円弧状の周縁を有したものを出願してある。
しかし、このものも、予熱装置と炉蓋とが切り離されてはいるが、予熱装置と炉蓋を移動しようとすると、台車で予熱装置を移動し、その後天井クレーン等で炉蓋を吊り上げ、別々に移動しなければならなかった。
【０００７】
そのため、別々に置くための広いスペースが必要だったり、高温の炉蓋をいちいち玉掛けして吊り上げたりしなければならず、作業性がよくなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は炉体を傾動させて出湯するように構成した予熱装置付きアーク炉において、出湯時の熱放散を防止することができると共に、炉蓋開放に際して広いスペースや玉掛け作業を必要としないようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発明の効果】
本発明は、スクラップの溶解を行なう為の溶解空間と、該スクラップの溶解によって生じた排ガスを排出する為の開口部付き炉蓋、及び該炉蓋に抜き差し自在に取り付けられる電極を備え、前記溶解空間内の溶湯を傾動によって出湯し得るように構成された炉体と、
該炉体の前記炉蓋の開口部に連通され、スクラップを貯留するための内部空間を有する搭状の予熱装置とからなる予熱装置付きアーク炉において、前記予熱装置と前記炉蓋とを別体にすると共に、前記炉蓋の開口部の周縁を前記炉体の傾動の中心軸を中心とする円弧状に形成することにより、前記予熱装置を不動のままで前記炉体を傾動させて出湯が可能となるように構成し、前記予熱装置に、該予熱装置を横方向に移動させるための台車を取り付け、該予熱装置と前記炉蓋とを、必要に応じて接続させる接続手段を備え、さらに、前記接続手段が、前記予熱装置側から昇降自在に垂下される引っ掛け部材と、前記炉蓋側に設けられ、前記引っ掛け部材と係合される被係合部材とにより構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によると、出湯の際、予熱装置から炉蓋を切り離して炉体の上に載せたまま炉体を傾動できる。だから、炉蓋を開けずに炉体を傾動できるから、出湯時の熱放散を防ぐことができる。又、予熱装置に炉蓋を接続させて台車で移動できるから、スクラップの装入の際には予熱装置と炉蓋を一緒に移動させることができる。従って、予熱装置と炉蓋を別々に移動しなくて済むから、予熱装置と炉蓋を別々に置くための広いスペースがいらないし、炉蓋をいちいち玉掛けしたりする必要がないから作業性がよい。
【００１１】
又、前記接続手段が、前記予熱装置側から昇降自在に垂下される引っ掛け部材と、前記炉蓋側に設けられ、前記引っ掛け部材と係合される被係合部材とにより構成すると、引っ掛け部材で被係合部材を引っ掛けたり、外したりすることによって、予熱装置に炉蓋を着けたり、切り離したりすることができる。
【００１２】
さらに、前記台車の軌条を、該台車が前記予熱装置を前記炉体の外側から該炉体の中心部まで移動可能なように設けると、予熱装置を介さないで他のバスケットからスクラップを装入する際に、炉蓋と予熱装置を一緒に炉体の外側に退避させて置き、バスケットから炉体の中心部にスクラップを投下することができる。又、予熱装置内のスクラップを装入する際には、炉蓋と予熱装置を一緒に、アーク炉の中心部まで移動し、予熱装置内のスクラップを投下させることができる。
【００１３】
このように炉体の中心部にスクラップを装入できるから熱効率がよいし、炉壁付近に溶け残りができない。
【００１４】
【実施例】
本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、予熱装置付きアーク炉１を側面から見た断面図である。
図１に示すように、アーク炉２０の上方に予熱装置１０を配置してある。
【００１５】
アーク炉２０は、炉体２１と炉蓋３０とからなり、溶解空間２２を有し、上部に開口部３２を有する偏心アーク炉を用いており、僅かな傾動角度で出湯できる形をしている。又、アーク炉２０は、炉蓋３０を載せたままで傾動できるようにしてある。
【００１６】
炉蓋３０は、下部に開口部３１を有すると共に、上部に予熱装置１０の下部の開口１２に合わせて開口部３２が設けてある。３６は開口部３２の周縁を示し、傾動中心軸２５を中心とする円弧状に形成してある。又、図２に示すように、３８は炉蓋３０と予熱装置１０の間の隙間を塞ぐためのシールである。シール３８は炉蓋３０の裾部３３の上面にシリンダー３９が取付され、シリンダー３９の動作でシール３８が点線で示すように昇降可能にしてある。又、図３は予熱装置付アーク炉１の正面から見た断面図である。図３に示すように、炉蓋３０は、炉蓋３０の中心からずらして電極挿通孔３７を設けてある。この電極挿通孔３７に電極２８を抜き差し自在に設けてある。
【００１７】
炉蓋３０の上方の開口部３２に合わせて予熱装置１０を備えてある。
又図１に戻り、１８は予熱装置１０の下部開口部１２の周緑である。周縁１８は前記炉蓋３０の開口部３２の周縁３６と機械的に干渉せず且つ開口部３２の周縁３６との間に一定の間隔の隙間ができるよう中心軸２５を中心とする円弧状となるように形成してある。
【００１８】
図３に示すように、予熱装置１０は、炉壁２３から外側に一部分はみださせて設けてある。予熱装置１０は、上方にスクラップの装入口１１を有し、下方に炉蓋３０と接続させるための開口１２を有しており、装入口１１と開口１２との間に内部空間１３を有する塔体１４を設けてある。尚、塔体１４の内部空間１３に通気孔を有した開閉可能な上段のゲート１７と下段のゲート１８を設けてある。
【００１９】
１５はバイパスダクトで下方の内部空間１３ａから上方の内部空間１３ｂに排ガスを送るためのものである。１６は排出ダクトである。
又図１に戻り、予熱装置１０は下方に台車１９を備え、台車１９には炉蓋３０を昇降させたり、着脱させたりするための吊具巻き上げ機構６０と吊具７０を備えてある。
【００２０】
吊具巻き上げ機構６０は、図１，図４に示すように、台車１９に支持台６１を設け、支持台６１上にモータ６５を設け、モータ６５の軸線上に巻取りドラムを夫々に設けてある。尚、シャフト６６でモータ６５と巻取りドラム６２を接続させてある。
【００２１】
又、吊具７０は、吊具巻き上げ機構６０の下方に、軌条４０の内側に軌条４０に平行になるように２本の竿７１を昇降可能に夫々設け、炉蓋３０の吊手３５に引っ掛けるための引っ掛かりを有する吊鈎７２を垂下させて竿７１の端の方に設けてある。垂下させた吊鈎７２の上部に備えた、後で説明する夫々の吊鈎回転機構８０で吊鈎７２を回動可能にしてある。竿７１の上方には、吊具巻き上げ機構６０のワイヤーロープ６３と接続させるためのプーリー７５を夫々に設けてある。尚、巻取りドラム６２と吊具７０のプーリー７５とはワイヤーロープ６３を介して接続させてある。竿７１を横ずれさせないようにするために、台車１９に昇降ガイド６７を備え、昇降ガイド６７の開口孔に挿通させたガイドシャフト６８が竿７１の上部に夫々に取り付けてある。
【００２２】
吊鈎７２及び吊鈎回転機構８０は、図５，図６，図７に示すように、竿７１に垂下させて吊鈎７２を設けてある。吊鈎７２は、シャフト７２ａの下部の周面から両側に直線状に延びる羽根７２ｂを有している。そして、羽根７２ｂと係合する吊手３５が炉蓋３０の側方のフレーム３４上に設けてある。吊手３５は、シャフト７２ａと羽根７２ｂが挿通できるだけの開口３６を上部に有し、挿通後に羽根７２ｂが回転できるだけの空間をもたせてある。吊鈎７２は、竿７１の上部に取付てあるアーム８２とシリンダー８５によって回動自在にしてある。尚、シリンダーロツド８３でアーム８２とシリンダー８５とを接続させてある。シリンダー８５はブラケット８６を介して竿７１に固定してある。
【００２３】
又、前記電極２８の昇降装置は、図８に示すように、軌道４０の外側に旋回支軸２９を傾動床上に設け、電極２８を引き上げて点線で示すように４５度の位置まで旋回できるようにしてある。これは、軌道間の中央部に旋回軸を備えると少なくとも９０度旋回させないと電極を退避させることができないが、軌道４０の外側に旋回支軸２９を設けると４５度旋回させるだけで、電極２８を退避させたり元の位置に戻したりできるから電極２８の移動時間が短縮できる。
【００２４】
さらに、予熱装置１０と炉蓋３０が図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、炉体２１の外側から炉体２１の中央まで移動できるように軌道４０を備えてある。
このような予熱装置付アーク炉１は、次のように操作される。先ず、電極２８を炉蓋３０から引き上げて側方に退避させ、シリンダー３９でシール３８を下降してから、吊鈎７２の羽根７２ｂを吊手３５に引っ掛かる位置に置いて、モーター６５を作動し、ワイヤー６３を巻き上げ、吊具７０を吊り上げる。それから、炉蓋３０を上昇させて、図９（ａ）に示すように、予熱装置１０と炉蓋３０をアーク炉２０の横に移動し、アーク炉２０内にバスケツトからスクラップを装入し、次に、図９（ｂ）に示すように、予熱装置１０と炉蓋３０とをアーク炉２０上の元の位置に戻し、ワイヤー６３を巻下げし、炉蓋３０をアーク炉２０上に固定する。そして、シール３８を上昇させて炉蓋３０と予熱装置１０との間の隙間をシールする。その後、電極２８をアーク炉内に挿入してから、予熱装置１０の装入口１１からゲート１７，ゲート１８上にスクラップを装入する。次に電極２８に通電し、アーク炉２０内のスクラップをアーク熱或は酸素を負荷した燃焼熱でスクラップを加熱し溶融する。この際に発生する排ガスはアーク炉２０内を上昇して炉蓋３０を介して上方の予熱装置１０の塔体１４内の内部空間１３に入り、一部の排ガスは下段ゲート１８の隙間を通過して下段ゲート１８上のスクラップを加熱し、一部の排ガスは下方の内部空間１３ａからバイパスダクト１５を通り上方の内部空間１３ｂに送られて、上段のゲート１７の隙間を上から下に通過しながらゲート１７上のスクラップを加熱する。スクラップを加熱した後の排ガスは排出ダクト１６から排出される。
【００２５】
このようにして加熱されたスクラップはアーク炉２０内に追加装入される。
追加装入は、電極２８を引き上げ側方に退避させてから、前記のスクラップの装入の際と同様の操作で炉蓋３０を吊り上げる。そして図９（ｃ）に示すように、予熱装置１０の中心部とアーク炉２０の中心部がほぼ一致するように台車１９を移動する。
【００２６】
この位置でゲート１８，１７を開き予熱装置１０内で加熱されたスクラップをアーク炉２０内に装入する。このようにして追加装入が終了すると台車１９を図９（ｂ）で示す元の位置に戻し、炉蓋３０を前記のスクラップの装入の際と同様の操作で元の位置に下げてアーク炉２０上に固定し、電極２８を再度アーク炉２０内に挿入する。再びゲート１７，１８上にスクラップを装入し、電極２８に送電する。このようにして所定量の溶湯がアーク炉２０内に溜ると、炉蓋３０に備えてあるシール３８を下降させ、吊鈎７２を吊鈎回転機構８０で水平方向に回し、炉蓋３０の吊手３５の開口孔３６に羽根７２ａが通過できるように羽根７２ａの向きを合わせ、ワイヤーロープを巻き上げ吊具７０を上昇させて、炉蓋と予熱装置１０とを切り離し、図９（ｄ）に示すように、アーク炉２０を一般に用いられている傾動装置で、中心軸２５を中心とさせて矢印方向に傾動させながら出湯する。
【００２７】
出湯が終了したら傾動を元の位置に戻して終る。後は、この繰り返しである。上述のように、台車１９に炉蓋３０を着脱自在に設け、予熱装置１０と同時に移動させたり切り離したりできるようにしたから、スクラップを装入する際は炉蓋３０を吊り上げて予熱装置１０と共に台車１９で移動できので、初装入及び追加装入のどちらもアーク炉２０の中心近傍にスクラップを装入させることができる。従って、熱効率がよいし、スクラップが溶け残るようなことがない。
【００２８】
又、出湯の際は炉蓋３０を予熱装置１０から切り離して炉体２１上に載せたままで炉体２１を傾動できる。従って、炉蓋３０と炉体２１との間に隙間が開かないから傾動中の熱放散を防げる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の予熱装置付きアーク炉の側面から見た要部を表す断面図。
【図２】  シールの取付状況を表す要部断面図。
【図３】  予熱装置付きアーク炉の正面から見た要部を表す断面図。
【図４】  図１のＡ−Ａから見た吊具の要部を表す正面図。
【図５】  吊鈎の係合の要部を表し、（ａ）は吊手の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図６】  吊鈎回転機構の要部を表す説明図。
【図７】  吊鈎回転機構の要部を表す平面図。
【図８】  電極旋回軸の配置を表す平面図。
【図９】  予熱装置とアーク炉の動作を表す説明図。
【符号の説明】
１…予熱装置付きアーク炉、１０…予熱装置、１３…内部空間、１４…塔体、１７，１８…ゲート、２０…アーク炉、２１…炉体、２２…溶解空間、２５…中心軸、３０…炉蓋、３２…開口部、３５…吊手、６０…吊具巻き上げ機構、７０…吊具、８０…吊鈎回転機構、４０…軌条。
【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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【図６】
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【図７】
0003873329.tif 000008
【図８】
0003873329.tif 000009
【図９】
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