(57)【要約】【課題】熱膨張差による熱変形が起りやすいシール構造部分について、熱の影響を受けにくく、ダストのみならず地金の除去が容易で、確実なシール効果を実現する上で有効なスカートシール装置を提案することにある。【解決手段】転炉の炉口と排ガスダクトにつながるフードとの間を、昇降の可能な円筒状のスカートを介してシールするスカートシール装置において、このスカートと共に上下動する断面Ｕ形環状のシールジャケットと、このシールジャケットに固定設置され、かつ下端部が該シールジャケット内水中に常に浸漬するように保持されるシール筒と、前記シールジャケット内側壁とシール筒との隙間に介挿させるダスト除けリングを内向きに突設してなるスライドシール筒とからなる転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。【選択図】図２
2009203530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉の炉口と排ガスダクトにつながるフードとの間を、昇降の可能な円筒状のスカートを介してシールするスカートシール装置において、
前記スカートの外周に接して配設され、かつこのスカートと共に上下動する断面Ｕ形環状のシールジャケットと、このシールジャケットの上方に固定設置され、かつその環状下端部が該シールジャケット内水中に常に浸漬するように保持されるシール筒と、前記シールジャケット内側壁とシール筒との隙間に介挿させた、上端部近傍にダスト除けリングを内向きに突設してなるスライドシール筒とを設けてなることを特徴とする転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
【請求項２】
前記スライドシール筒は、その円周方向に、上端から軸方向に切り込みを入れて形成した複数のスリットを設けてなることを特徴とする請求項１に記載の転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
【請求項３】
前記スライドシール筒は、ダスト除けリングの上面が下向き傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
【請求項４】
前記スライドシール筒は、ダスト除けリングの少なくとも傾斜上面部を、耐火・断熱材で形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
【請求項５】
前記ダスト除けリングの耐火・断熱材部分が、断面三角形環状の耐火物からなることを特徴とする請求項４に記載の転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
【請求項６】
前記スライドシール筒は、ダスト除けリング下面をシールジャケット内側壁上端縁に懸吊して水平方向にスライドするように保持してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の転炉排ガス処理設備のスカートシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉排ガス処理設備のスカートシール装置に関し、とくにスカートに付帯して設けられたシールジャケット内へのダスト等の侵入防止技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転炉の精錬では、酸素の上・底吹きなどによって、操業中に高温のＣＯガスが発生する。このことから、転炉１の頂部には、フード２を介してその延在位置に排ガス処理設備を配設すると共に、転炉炉口１ａ上には、図１に示すようなスカートシール装置が配設される。
【０００３】
例えば、図１は、転炉炉口部に設けられた従来のスカートシール部の構造を示すものである。この図において、転炉１の炉口１ａ上部には、排ガスを排ガスダクト（煙道）に導くフード２が配設されており、このフード２外周部には、仕切り筒と呼ばれているシール筒３が下向きに固定されている。一方、このシール筒３下には、内側壁４、外側壁５とで構成される環状溝（シールジャケット）７を有するスカート８が炉口１ａとの間にあって上下動可能に配設されている。そして、その環状溝７内部には、シール用の水が満たされ、その水の中に前記シール筒３の下端部を浸漬させることにより水封するようになっており、とくにスカート８を下降させて転炉１の炉口１ａに接触させた状態において、炉口１ａ部を完全にシールすることが可能になる。
【０００４】
転炉の炉口部に、このようなシール構造を形成する理由は、転炉の場合、操業時に多量のＣＯガスが発生し、混合比によっては空気との反応によって爆発する危険がある。このことから、前記炉口とフードとの間を、外気が侵入しないように、図１に示すようなスカートシール装置を設けて密閉するのである。
【０００５】
一般的なスカートシール装置は、図１に示すものを含めて、上述したように、スカートの外周部に断面Ｕ型環状の溝（シールジャケット）を設け、このシールジャケット内に水を満たし、フード下端に固定したシール筒の下端部を、転炉の傾動のために上下動させる場合でも常に水中に浸漬した状態になるようにして水封する構造となっている。
【０００６】
ところで、転炉から発生するガス中には、前記ＣＯガスのみならず、微細な鉄粉を含んだダストが多量に含まれている。そのため、転炉吹錬中にガスと共に吹き上げられるこうしたダストが、該スカートシール部の水封部である環状のシールジャケット内に入り、或いは、前記スカートを上下させる際に、シール筒３等に付着したダストがシール水によって洗い落とされるなどして該シールジャケット内に入り、次第にその底部に堆積し、やがては該シール筒３の下端が堆積したダストに突き当たるようになって、スカート８の上下動を妨げるようになり、転炉の操業を停止せざるを得なくなるというトラブルを発生する。
【０００７】
このようなトラブルを解決するために、従来、特許文献１では、スカートとフードとの間に遮蔽板を設置して、炉内で発生するダストが、シールジャケット内に侵入しないようにしたスカートシール装置を提案している。
【０００８】
また、特許文献２に開示のスカートシール装置は、シールジャケット内に可撓性のシール部材を配置し、このジャケット内にダストが堆積してもスカートの昇降が防げられることがないように工夫をしたものであり、特許文献３に開示のスカートシール装置は、シールジャケット内にチェーンを配設して侵入ダストを攪拌し乍ら排出する技術であり、そして、特許文献４は、シールジャケット内に堆積したダストをスクリューを使って除去するスカートシール装置を開示している。
【０００９】
さらに、特許文献５として開示の、図１に示す転炉排ガス処理設備のダスト防止装置は、シールジャケット上端部に外径が仕切り筒の内径よりもわずかに小さくかつ該仕切り筒内壁に沿って摺動するリングカバー６を取付けてなるものである。
【特許文献１】実開平３−５９３５０号公報
【特許文献２】特開昭６１−３８２０号公報
【特許文献３】特開昭５９−１６６６１４号公報
【特許文献４】特開昭５９−１６６６１３号公報
【特許文献５】特開平１１−４３７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した各従来技術について検討したり、少なくとも一部は実際に使用した結果、各々の装置について次のような、解決すべき課題が残されていることが判明した。
【００１１】
即ち、特許文献１や特許文献５に開示のスカートシール装置の場合、転炉の稼動時と休止時との間で生じる熱膨張差を考慮した構造になっていないために、シール構造部分に大きな熱変形が発生して、シールジャケット内へのダストの侵入を所期したとおりに阻止することができないだけでなく、炉口付近に堆積する発生ダストの処理が不十分となり、作業環境の悪化を招くという問題があった。
【００１２】
次に、特許文献２、特許文献３および特許文献４は、主にシールジャケット内に堆積したダストの効果的な排出技術であって、ダストをシールジャケット内に侵入させないようにするための技術ではない点において、過剰なダストの侵入時にトラブルが起きやすく、またスピッティングなどによって発生する大形の地金の除去ができない点において、なお改善の必要性があった。
【００１３】
本発明の目的は、熱膨張差による熱変形が起りやすいシール構造部分について、熱の影響を受けにくく、ダストのみならず地金の除去が容易で、確実なシール効果を実現する上で有効なスカートシール装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的の実現に向けた研究の中で、発明者は、下記のスカートシール装置が、上述した従来技術の課題を解決する上で有効であるとの知見を得て、本発明を完成させた。
【００１５】
即ち、本発明は、転炉の炉口と排ガスダクトにつながるフードとの間を、昇降の可能な円筒状のスカートを介してシールするスカートシール装置において、前記スカートの外周に接して配設され、かつこのスカートと共に上下動する断面Ｕ形環状のシールジャケットと、このシールジャケットの上方に固定設置され、かつその環状下端部が該シールジャケット内水中に常に浸漬するように保持されるシール筒と、前記シールジャケット内側壁とシール筒との隙間に介挿させた、上端部近傍にダスト除けリングを内向きに突設してなるスライドシール筒とを設けてなることを特徴とする転炉排ガス処理設備のスカートシール装置である。
【００１６】
本発明においては、
（１）前記スライドシール筒は、その円周方向に、上端から軸方向に切り込みを入れて形成した複数のスリットを設けてなること、
（２）前記スライドシール筒は、ダスト除けリングの上面が下向き傾斜していること、
（３）前記スライドシール筒は、ダスト除けリングの少なくとも傾斜上面部を、耐火・断熱材で形成したこと、
（４）前記ダスト除けリングの耐火・断熱材部分が断面三角形環状の耐火物からなること、
（５）前記スライドシール筒は、ダスト除けリング下面をシールジャケット内側壁上端縁に懸吊して水平方向にスライドするように保持してなること、
がより好ましい解決手段を与える。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、転炉からガスと共に発生するダスト、スピッティングによって発生する地金の除去が容易にでき、スカートシール装置自体を長期に亘って円滑に作動させることができる。また、本発明によれば、ダストや地金除去作業の負担を大幅に軽減できる。さらに、本発明によれば、ダストや地金によるトラブルが大幅に減少するため、転炉稼働率の向上、製造コストの低下、設備費の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図２は、本発明に係る転炉炉口部に設けられたスカートシール装置を示すものである。この図において、転炉１の炉口１ａ上には、排ガスを排ガスダクトを通じて排ガス処理設備に導くフード２が配設されている。このフード２の外周部には、同心円状のシール筒３が下向きに固定されている。一方、そのフード２およびシール筒（仕切り筒）３の下方には、炉口１ａとの間に介在して昇降可能に配設される円筒状のスカート８が設けられている。これらシール筒３とスカート８とによって、転炉１の炉口１ａ部は外気と遮断される。
【００１９】
そして、前記スカート８の外周部にはさらに、排水溝９ａを付帯している断面Ｕ形環状のシールジャケット９が固定されていて、このシールジャケット９はスカート８と共に上下動して昇降し、シール筒３の下端に近づいたり離れたりするが、常にシール筒３下端部を水封できるように構成されている。そのために、このシールジャケット９内部には、シール用の水がシール筒３の周方向の複数個所から冷却水として導入される。そして、このシール筒３の下端部は、そのシールジャケット９内の水中に浸漬されていて、常に水没した状態になるようにすることによって、炉口部を水封する構造である。即ち、スカート８を下降させて、その下端部を転炉１の炉口１ａに突き当てると、完全なシールが実現できるようになっている。
【００２０】
かかるスカートシール装置の構成、とくにシールジャケット９部の構造について、本発明では、図２（ｂ）の拡大図に示すように、環状の溝からなる該シールジャケット内側壁９ｂと、このシールジャケット９内に挿入されているシール筒３下部との間に形成されている隙間に、半径方向への移動（スライド）が可能なスライドシール筒１０を介挿させることによって、該シールジャケット９の炉内側の上部開口を塞ぐようにすることで、該シールジャケット９内に、ダストや地金が侵入しないようにした。
【００２１】
このスライドシール筒１０は、上端部近傍において下向き（軸中心向き）に傾斜したダスト除けリング１１を内向きに突設してなり、そのダスト除けリング１１下面を、前記シールジャケット内側壁９ｂの上縁部に載置して懸吊状態になるようにすると共に、その下部が該シールジャケット９内のシール水中に、スカート８の昇降に影響されることなく、常に浸漬した状態になるように保持して、炉口１ａ部上のシールを実現する。
【００２２】
即ち、このような構成にすることによって、シール筒３およびスカート８に包囲された炉口１ａ上の空間は、スカート８の下降姿勢において、ＣＯガスやダストの外部への漏洩、拡散が防止できる程度に密封することができるようになる。
【００２３】
しかも、このスライドシール筒１０は、単にシールジャケット内側壁９ｂの上端部に載置懸吊しただけなので、少なくとも半径方向への移動（スライド）が自在で、図３に示すように、昇降時の芯ずれ（ｇ）や熱膨張差による位置の偏り（ｇ）が生じても、その芯ずれを十分に吸収することができ、該スカート８の常に円滑な昇降が確保できるようになっている。
【００２４】
このような構造のスカートシール装置を採用することによって、本発明によれば、シールジャケット９の上部の開口とシール筒３の下部内側との間に生じる隙間を最小限に止めることができるようになり、シールジャケット９内へのダストや地金といった異物の侵入を効果的に阻止することができる。とくに、本発明の場合、大形の地金の侵入を確実に阻止することができ、残るものは僅かに侵入すると考えられるダストであり、これについてもまた、後述するように、ドレン抜き作業中で、簡単に排出除去できる。
【００２５】
即ち、炉内で発生したダストや地金の大半は、前記ダスト除けリング１１に阻まれてシールジャケット９内に入ることなく、炉口１ａを通じて炉内に戻るように構成されており、とくにダストについては、その大部分がフード２を通じて排ガスダクトに送り出され、排ガス処理設備に高い歩留りで排出させることができる。
【００２６】
この作用をより効果的なものにするために、本発明の好ましい実施形態では、前記ダスト除けリング１１の上面は斜め内向きに傾斜した面にすると共に、少なくともその表面はアルミナ系、シリカ系の耐火・断熱材（線膨張係数７．１×１０−６／℃、熱伝導率０．８９ｗ／ｍ・ｋ程度）にて被覆する構成とするか、あるいは、このリング１１の主要部を図２（ｂ）に示すように、断面略三角形環状の耐火断熱材（ハイアルミナ）１１ａにて形成する。
【００２７】
また、本発明において、さらに好ましい他の実施形態は、図４に示すように、該スライドシール筒１０のダスト除けリング１１を含む上部を、周方向の複数個所において、軸方向に向けて欠設したスリット１２を設けた構造として、転炉の操業時と休止時とで極端な熱変形が起りにくくなるようにする。さらに、当該スライドシール筒１０自身を軸方向に長い筒としてその下部を常にシールジャケット９内のシール水中に浸漬するようにして常に冷却し、このことによって耐熱性を付与すると同時に、熱膨張差による熱変形が生じにくい形状にする。
【００２８】
なお、本発明の上述したスカートシール装置では、前記シールジャケット９内に僅かながら侵入したダストの排出については、その底部近傍に設けたシール水噴出ノズルからの導入洗浄水を内部に噴射導入することにより行う。すなわち、シールジャケット９内沈降ダストを導入洗浄水によって攪拌流動させ、ドレンとして排出する。好ましくは、導入するその洗浄水をジャケット内接線方向に噴出させて、ジャケット内の周方向に回転流を起させることによって、沈降ダストの流動特性を向上させて排出する。そして、前記噴出ノズルからシールジャケット９内に供給された洗浄水については、比重の小さいダストとともにジャケット上部からもオーバフローさせて排出する他、一部は比重の大きいダストと共に、下部の交換水排出管よりドレンとして排出させる。
【００２９】
上述した構成にかかるスカートシール装置、とくに前記スライドシール筒１０の採用によって、シールジャケット詰り、経年変形による破損に起因するシールジャケット突発清掃の頻度が、従来は５回／年程度だったものが、１回／年以下に減少させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のスカートシール装置のシール構造は、単にダスト、地金の排出技術として有用なだけでなく、ダストや地金の効率的な回収技術としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のスカートシール装置の断面図である。
【図２】本発明に係るスカートシール装置の断面図およびスライドシール筒の部分拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示すスカートシール装置の部分断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態を示すスカートシール装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  転炉
１ａ  炉口
２  フード
３  シール筒（仕切り筒）
８  スカート
９  シールジャケット
１０  スライドシール筒
１１  ダスト除けリング
１１ａ  耐火断熱材
１２  スリット
【図１】
2009203530.tif 000003
【図２】
2009203530.tif 000004
【図３】
2009203530.tif 000005
【図４】
2009203530.tif 000006