(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周壁と外周壁の間に配設された円環状の回転炉床の内周縁と外周縁を耐火キャスタブルにより成形した枠体で構成するとともに、これら枠体をそれぞれ周方向の複数個所で当該枠体の膨張を吸収する膨張代となる間隙をあけて分割し、これら間隙内にセラミックシートないしセラミックブランケットを充填し、前記回転炉床の外周縁を構成する分割された前記枠体の、前記間隙に臨む周方向の端部に上方へ開放する凹所を形成して、当該凹所内に、周方向へ複数列で耐火レンガを埋設して、当該耐火レンガの隣接する列の間に前記枠体の膨張を吸収する膨張代となる間隙を形成したことを特徴とする回転炉床炉の炉床構造。
【請求項２】
前記凹所を、平面視で炉床の径方向外方へ向けて漸次左右辺が接近する台形状とした請求項１に記載の回転炉床炉の炉床構造。
【請求項３】
前記枠体を支持する金属フレームを、前記枠体と同一位置で周方向へ分割してこれらの間に前記金属フレームの膨張を吸収する膨張代となる間隙を形成した請求項１又は２に記載の回転炉床炉の炉床構造。
【請求項４】
分割された前記金属フレームの一方に固定されて、前記金属フレームに形成された間隙を上方から覆うシールプレートを設けた請求項３に記載の回転炉床炉の炉床構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転炉床炉の炉床構造に関し、特に、製鋼ダストペレット等の還元処理を行うための回転炉床炉の、炉床構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼ダストや粉鉱等の再利用を図るために、製鋼ダスト等にバインダや還元材を混入して混練した後、生ペレットに造粒し、これを回転炉床炉へ供給して、加熱・還元等の熱処理をすることが行なわれている。その一例を図４に示す。回転炉床炉１は同心円形の内外の周壁１１，１２を有し、これら周壁１１，１２と図略の底壁および頂壁によって矩形閉断面の炉内空間Ｓが円環状に形成されている。底壁上には内外の周壁１１，１２との間に小間隙を形成して炉床２が位置し、この炉床２は炉内空間Ｓに沿う円環状をなすとともに、図略の駆動機構によって矢印方向へ回転移動させられている。回転炉床炉１の炉内空間Ｓは周方向の複数位置に設けたカーテンウォール３１〜３５によって周方向へ複数の領域に区画されており、図４に示す例では、炉床２の回転方向へそれぞれ給排室４１、予熱帯４２、加熱帯４３、中間帯４４、還元帯４５に区画されている。加熱帯４３、中間帯４４、および還元帯４５にはそれぞれ内外の周壁１１，１２に必要数のバーナ６１〜６３が設けられている。
【０００３】
装入口５１から炉内へ装入された製鋼ダスト等を原料とする球形の生ペレットＰは炉床２上へ落下供給され、炉床２の移動に伴ってカーテンウォール３１の下端縁で均されて、炉床２上面全体にほぼ均一に積層載置される。生ペレットＰは予熱帯４２へ搬送されて、ここで６００℃以下の低温で加熱され、内部の水分やガス化成分が緩やかに蒸発気化して、爆裂等を生じることなく乾燥させられる。乾燥したペレットＰは加熱帯４３で加熱されてその温度が十分に上昇し、中間帯４４を経て還元帯４５へ至って、その還元性雰囲気とペレットＰに含まれる還元材とによって、ペレットＰ中の金属酸化物が金属に還元される。還元処理を終えたペレットＰは給排室４１へ戻り、スクリューコンベア５３によって外周壁に設けた排出口５２から炉外へ排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記回転炉床炉において、炉床の内外周縁を、成形が容易な耐火キャスタブルで形成すると、熱膨張によって炉床外周縁が径方向外方へ拡大して炉の外周壁に接触する一方、炉床内周縁においてもこれが浮き上がって炉の内周壁に接触して、炉床の円滑な回転が妨げられるおそれがある。これに対する対策として、炉床の内外周縁にそれぞれ膨張変形を吸収するための一定間隙を形成することが考えられるが、十分な間隙寸法を確保しようとすると、小径のペレットが上記間隙内に侵入してこれを埋め、膨張吸収の機能が阻害されるおそれがあった。
【０００５】
そこで本発明はこのような課題を解決するもので、ペレットによって阻害されることなく炉床内外周縁の膨張を効果的に吸収してその変形を防止できる回転炉床炉の炉床構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本第１発明では、内周壁（１１）と外周壁（１２）の間に配設された円環状の回転炉床（２）の内周縁と外周縁を耐火キャスタブルにより成形した枠体（４２，４３）で構成するとともに、これら枠体（４２，４３）をそれぞれ周方向の複数個所で当該枠体の膨張を吸収する膨張代となる間隙（５１，５２）をあけて分割し、これら間隙（５１，５２）内にセラミックシート（６）ないしセラミックブランケットを充填し、上記回転炉床（２）の外周縁を構成する分割された枠体（４３）の、上記間隙（５２）に臨む周方向の端部に上方へ開放する凹所（４３２）を形成して、当該凹所（４３２）内に、周方向へ複数列で耐火レンガ（７１）を埋設し、耐火レンガ（７１）の隣接する列の間に上記枠体の膨張を吸収する膨張代となる間隙（５３）を形成する。
【０００７】
本第１発明において、炉内の熱を受けて内周側および外周側の各枠体は周方向へ膨張し伸長するが、分割部に形成された間隙が膨張代となって膨張変形が吸収される。これにより、外周縁の枠体の径方向外方への拡大が防止されて、外周壁との接触が回避されるともに、内周縁の枠体の浮き上がりが防止されて、内周壁との接触も回避される。上記各間隙内に充填されたセラミックシート等は枠体の伸長変形による間隙の縮小に応じて容易に収縮してその変形を妨げることがない上に、小径のペレットが間隙内に侵入するのを防止して、当該間隙による膨張吸収機能を保証する。また、複数列の耐火レンガ間に形成される複数の間隙の和で、枠体に形成される間隙の大きさにほぼ等しい膨張代を形成することができるから、耐火レンガの各列間に形成される各間隙を小径のペレットが侵入しないような小さなものにすることができる。なお、この際、耐火レンガの各列間に形成される各間隙内にセラミックシート等を充填すれば、ペレット侵入防止にさらに効果的である。
【００１０】
本第２発明では、上記凹所（４３２）を、平面視で炉床（２）の径方向外方へ向けて漸次左右辺が接近する台形状とする。本第２発明においては、スクリューコンベアによって炉外へ送り出されるペレットが、上記凹所内に埋設された耐火レンガ上を径方向外方へ通過しても、これら耐火レンガがペレットの動きにつられて凹所から脱出することはない。
【００１１】
本第３発明では、上記枠体（４２，４３）を支持する金属フレーム（２２）を、枠体（４２，４３）と同一位置で周方向へ分割してこれらの間に上記金属フレームの膨張を吸収する膨張代となる間隙（５４）を形成する。本第３発明によれば、金属フレームがその間隙を膨張代として枠体と一体に伸長変形するから、枠体の浮き上がりがさらに効果的に防止される。
【００１２】
本第４発明では、分割された上記金属フレーム（２２）の一方に固定されて、金属フレーム（２２）に形成された間隙（５４）を上方から覆うシールプレート（２２２）を設ける。本第４発明においては、金属フレームの間隙を通って炉内雰囲気ガスが外気に放出されることがない。
【００１３】
なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１には回転炉床炉１の炉床２の垂直断面を示し、図２には内周側から見た炉床２の部分斜視図を示す。内周壁１１と外周壁１２の間に位置する一定幅の炉床２はその下半が上下二段の金属フレームと２１，２２なっており、上側フレーム２２上に、詳細を後述する耐熱炉床部２３が載設されている。図1において、下側フレーム２１の下面の、内周位置と外周位置にはそれぞれ全周にわたって延びるレール部材３１，３２が設けられて、これらレール部材３１，３２に、フロア側に設けた支持ローラ３３が下方から当接して炉床２が支持されている。
【００１５】
下側フレーム２１の内周に近い下面中間部には全周にわたって延びるガイド部材３４が突設してあり、その内周垂直面に水平姿勢に支持されたガイドローラ３５が当接して炉床２が径方向へ位置決めされている。下側フレーム２１下面の外周に近い下面中間部には全周にわたって延びるラックレール３６が設けられて、そのレール面に形成された歯形にピニオン歯車３７が噛合している。ピニオン歯車３７は外周壁１２の下方を水平に貫通挿入された回転軸３８に装着されており、図略の駆動手段で回転軸３８を回転させることにより、炉床２が回転移動させられる。
【００１６】
耐熱炉床部２３には上側フレーム２２上に一定厚で形成された断熱キャスタブルよりなる断熱層４１が設けられ、これは上側フレーム２２の上面全面を覆うとともに、断熱層４１の内外周部は下方へ屈曲して上側フレーム２２の内外周面を覆っている。上側フレーム２２の内外周縁上面には周方向へ間隔をおいて、断熱層４１を上方へ貫通するインサート金具４１１が突設されており、これらインサート金具４１１を覆って耐火キャスタブルが所定断面形状に成形されて枠体４２，４３となっている。内外周の枠体４２，４３間の環状空間内には上記断熱層４１上に断熱レンガを複数層（本実施形態では４層）積層したレンガ層４４が設けられている。レンガ層４４上には内外周の中間位置に一定厚の耐火キャスタブル層４５が形成され、これに隣接する内周側と外周側に、二層に耐火レンガ７３，７４を積層した一定幅のレンガ層４６，４７が設けられている。そして、耐火キャスタブル層４５とレンガ層４６，４７を覆って、内外周の枠体４２，４３上面と面一になるようにドロマイト層４８が形成されている。ペレットはドロマイト層４８上に供給積層されて従来技術で説明したように給排室４１（図４）から、予熱帯４２、加熱帯４３、中間帯４４、還元帯４５へ順次搬送される。
【００１７】
内外周の各枠体４２，４３は、図３に示すように、周方向へ一定の間隔で分割されて複数の枠ブロック４２１，４３１より構成されており、隣接する枠ブロック４２１，４３１間には所定の間隙５１，５２が形成されている。そして、これら各間隙５１，５２にはセラミックファイバー製のセラミックシート６ないしセラミックブランケットが充填してある。ここで、外周枠体４３においては、間隙５２に臨む各枠ブロック４３１の周方向の両端部が一定量凹陥させられて、平面視で外方へ向けて漸次左右辺が接近する台形状の凹所４３２が形成されており、これら凹所４３２内に複数の耐火レンガ７１が埋設されている。各耐火レンガ７１は外方へ漸次幅が小さくなる扇形に形成されて径方向へ複数設けられるとともに、周方向へ複数列（本実施形態では３列）並べられており、耐火レンガ７１の隣接する列の間には所定の間隙５３（図３）が形成されている。
【００１８】
図２において、上記上側フレーム２２は枠体４２，４３と同一位置で周方向へ複数に分割されており、これら分割枠体２２１間には所定の間隙５４が形成されるとともに、間隙５４を上方から覆うように一定幅の金属製シールプレート２２２が径方向へ延設されている。これらシールプレート２２２は一方の側縁が溶接されることなくフリーとしてある。また、上記レンガ層４４上に形成された耐火キャスタブル層４５は平面視で略四角形のキャスタブルプレート４５１に内外方向および周方向で分割され、これらキャスタブルプレート４５１の周囲には互いに所定の間隙５５が形成されて、これら間隙５５内にセラミックシート（図示略）が充填されている。キャスタブルプレート４５１は周方向で一定間隔毎に大きく離間させられて、この離間部分に、周方向へ複数列（本実施形態では２列）で、径方向へ多数の耐火レンガ７２が配設されている。そして、これら耐火レンガ７２の周囲や、耐火レンガ７２とキャスタブルプレート４５１との間に所定の間隙５６が形成されるとともに、間隙５６内にはセラミックシート６が充填されている。
【００１９】
内周側のレンガ層４６の耐火レンガ７３は、平面視で図３に示すように内外二列で周方向へ多数設けられて、各列間、枠体４２との間、キャスタブルプレート４５１との間、および最内周の耐火レンガ７２との間にそれぞれ所定の間隙５７が形成されて、これら間隙５７内にセラミックシート（図示略）が充填されている。外周側のレンガ層４７の耐火レンガ７４は、平面視で内外４列に設けられて、各列間、枠体４３との間、キャスタブルプレート４５１との間、および最外周の耐火レンガ７２との間にそれぞれ所定の間隙５８が形成されて、これら間隙５８内にセラミックシート（図示略）が充填されている。また、上記各レンガ層４６，４７には周方向へ一定間隔で相対的に大きい間隙８１，８２が形成されて、これら間隙８１，８２内にセラミックシート（図示略）が充填されている。
【００２０】
このような炉床構造において、炉内の熱を受けて内周側および外周側の各枠体４２，４３は枠ブロック４２１，４３１が周方向へ膨張し伸長するが、枠ブロック４２１，４３１間に形成された間隙５１，５２が膨張代となって膨張変形が吸収される。この結果、枠体４３の径方向外方への拡大が防止されて、外周壁１２との接触が回避される。同様に枠体４２の浮き上がりも防止されて、内周壁１１との接触も回避される。この際、間隙５１，５２内に充填されたセラミックシート６ないしセラミックブランケットは枠ブロック４２１，４３１の伸長変形に伴う間隙５１，５２の縮小に応じて容易に収縮してその変形を妨げることがない上に、小径のペレットが間隙５１，５２内に侵入するのを防止して、当該間隙５１，５２による膨張吸収機能を保証する。
【００２１】
特に、本実施形態では、上側フレーム２２を枠体４２，４３と同一位置で周方向へ分割して所定の間隙５４を形成したから、上側フレーム２２が上記間隙５４を膨張代として枠体４２と一体に伸長変形し、これによって枠体４２の浮き上がりがさらに効果的に防止される。また、上記上側フレーム２２の間隙５４をシールプレート２２２で上方から遮蔽したから、炉内の雰囲気ガスが外気に放出されることはない。
【００２２】
本実施形態ではさらに、外周側枠体４３において、間隙５２に臨む各枠ブロック４３１の周方向の両端部に凹所４３２を形成して、ここに、周方向へ複数列で耐火レンガ７１を埋設し、耐火レンガ７１の隣接する列の間に間隙５３を形成したことにより、複数の間隙５３の和で間隙５２の大きさにほぼ等しい膨張代を形成すれば良いから、各間隙５３を小径のペレットＰが侵入しない小さなものにすることができる。また、上記凹所４３２は平面視で外方へ向けて漸次左右辺が接近する台形状としてあるから、スクリューコンベア５３（図４）によって炉外へ送り出されるペレットＰが耐火レンガ７１上を径方向外方へ通過しても、これら耐火レンガ７１がペレットの動きにつられて凹所４３２から脱出することはない。
【００２３】
さらに本実施形態では、炉床中間部の耐火キャスタブル層４５と内外の枠体４２，４３との間にレンガ層４６，４７を設けて、内周側のレンガ層４６を内外二列の耐火レンガ７３で構成するとともに、熱膨張変形の大きい外周側のレンガ層４７を内外４列の耐火レンガ７４でそれぞれ構成して、各列間に間隙５７，５８を形成するようにしたから、小径のペレットが侵入しない程度の大きさの間隙５７，５８の和として十分に大きな膨張代を特に炉床２の径方向へ確保することができる。これにより、耐火キャスタブル層４５の膨張を吸収して、その浮き上がり等を防止することができる。
【００２４】
また、耐火キャスタブル層４５を略四角形のキャスタブルシート４５１に分割してこれらの周囲に間隙５５を形成したから、これら間隙５５によってキャスタブルシート４５１の膨張が吸収されて、耐火キャスタブル層４５の浮き上がり等がさらに効果的に防止される。加えて、周方向の複数列のキャスタブルシート４５１毎に、周方向へ所定の間隙５６を形成する複数列の耐火レンガ７２を配設したから、これによっても、小径のペレットの侵入を防止しつつ周方向への十分に大きな膨張代を確保して、キャスタブルシート４５１の膨張変形を吸収し、その浮き上がり等を回避することができる。なお、本実施形態では、一定厚の断熱キャスタブルよりなる断熱層４１で上側フレーム２２の上面全面を覆うようにしたから、上側フレーム２２の温度上昇とこれに伴う膨張変形を可及的に小さくすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の回転炉床炉の炉床構造によれば、ペレットによって阻害されることなく炉床内外周縁の膨張を効果的に吸収してその変形を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す回転炉床炉の炉床の垂直断面図である。
【図２】回転炉床炉の炉床の部分斜視図である。
【図３】回転炉床炉の炉床の部分平面図である。
【図４】回転炉床炉の全体水平断面図である。
【符号の説明】
１…回転炉床炉、１１…内周壁、１２…外周壁、２…回転炉床、２２…上側フレーム、２２２…シールプレート、４２，４３…枠体、４３２…凹所、５１，５２，５３，５４…間隙、６…セラミックシート、７１…耐火レンガ。
【図１】
0004337271.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004337271.tif 000004
【図４】
0004337271.tif 000005