JPH06100914A - 高炉炉頂の分配シュート駆動用機械室のシールガス均圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルレス装入方式高炉における分配シュート
駆動用機械室のシールガス圧力を、炉頂ガス圧力に精度
良く自動的に追従させる。 【構成】 高炉外に設けた均圧タンク１を、内周に水封
トラフ３を有する竪型円筒容器２と裾部４’が水封トラ
フ内の水封水中に浸漬される逆Ｕ字形状の椀形ピストン
４で構成し、均圧タンク下部Ａと分配シュート駆動用機
械室Ｍおよび均圧タンク上部Ｂと炉頂Ｔとをそれぞれ連
通管７、８で接続して均圧タンクによりシールガスと炉
頂ガスの圧力をバランスさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は高炉炉頂の分配シュー
ト駆動用機械室のシールガス均圧装置に係わり、さらに
詳しくは分配シュートを旋回、傾動させるための駆動用
機械を設置した回転テーブルをケーシングで囲って機械
室を形成し、前記回転テーブルの上下部と高炉炉頂の固
定部とをそれぞれ水封手段でシールし、この機械室にシ
ールガスを封入する際のシールガス均圧装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ベルレス装入方式高炉における分配シュ
ートの駆動用機械室は、高炉炉頂雰囲気（以下炉頂ガ
ス）と隔離することにより高温の炉頂ガスや粉塵の浸入
を防止し、機械設備の保護を図る必要がある。ここで分
配シュートを用いたベルレス装入方式高炉の炉頂の概略
を図４により説明すると、高炉炉頂には鉄鉱石やコーク
スを装入するための傾動可能な分配シュート21が設けら
れ、この分配シュート21は回転テーブル22により炉頂Ｔ
内で旋回可能となっている。

【０００３】そしてこの回転テーブル22には分配シュー
ト21の旋回、傾動のための駆動機械（図示省略）が設置
され、ケーシング23により回転テーブル22を囲って駆動
用機械室Ｍ（以下機械室Ｍ）を形成している。このよう
な機械室Ｍにあっては炉頂ガスが上側固定部24、下側固
定部25と回転テーブル22との隙間Ｃ₁ 、Ｃ₂ から浸入す
るためシールしなければならない。

【０００４】そのために従来から種々の方式のシール手
段が提案されているが、特開昭63−161107号公報には前
記隙間Ｃ₁ 、Ｃ₂ を閉塞するために水封手段を用いるシ
ール装置が提案されている。そして前記機械室Ｍには窒
素ガスを導入して機械設備の保護を図るとともに、炉頂
ガス圧力と機械室Ｍ内ガス（以下シールガス）圧力を検
出し、シールガス圧力を調整することにより前記水封手
段のトラフ水位を制御するものである。

【０００５】さらにこの技術の改良案として本発明の出
願人は特開平３−281713号、特開平２−305910号公報に
より新たなガスシール手段を開示した。これらはいずれ
も前記特開昭63−161107号公報におけるシールガスの圧
力制御をさらに精度良く行うためのもので、特開平３−
281713号公報に示すガスシール手段はシールガスを連通
管により密封タンクに導入させるとともに、水封手段の
トラフから排出される水封水を一たん前記密封タンクに
貯留し、さらにこのタンクからの排水を回転数可変ポン
プを介して排出する。

【０００６】そして炉頂ガス圧力とシールガス圧力の差
圧に基づき回転数可変ポンプを制御して密封タンク内の
水位を調整し、密封タンク内のガスを機械室内に押戻す
か、または機械室内のシールガスを密封タンク内に吸入
することによりシールガス圧力を調整し、水封手段での
トラフ水位を精度よく制御するものである。一方、特開
平２−305910号公報で開示したシール装置は図３に示す
ように、高炉炉頂Ｔ内と機械室Ｍ内とを連通管26で導通
させ、この連通管26の途中にバランスシリンダ27を設置
する。そしてこのバランスシリンダ27はピストン28内
に、バランスシリンダ27の炉頂ガス側Ｔ_C とシールガス
側Ｍ_C とに開口する連通孔29を設け、この連通孔29の途
中に炉頂ガスがシールガス側Ｍ_C に流入するのを防止す
るとともに、シールガスが炉頂ガスより高圧になったと
きには炉頂ガス側Ｔ_C に放出させる逆止弁30を設けてい
る。

【０００７】またシールガス側Ｍ_C に開口するとともに
バランスシリンダ27の内壁側に開口する連通孔31を設け
る一方、ガス供給源（図示省略）に接続されバランスシ
リンダ内壁に開口するシールガス供給管32を取付け、シ
ールガス圧力が炉頂ガス圧力より低くなった場合にピス
トン28がシールガス側Ｍ_C 方向に押されると前記連通管
31とシールガス供給管32が導通し、自動的にシールガス
が供給されてシールガス圧力がバランスし水封手段のト
ラフ水位が制御されるようになっている。

【０００８】なお図３において水封手段を説明すると、
上側固定部24から仕切板33を垂設するとともに回転テー
ブル22の外周に設けたトラフ34内の水封水中に浸漬させ
ている。一方、下側固定部25にはその内周にトラフ36を
設けるとともに、回転テーブル22から仕切板35を垂設し
て前記トラフ36内の水封水中に浸漬させている。さらに
符号37は水封水の供給管であり、38は回転テーブル22の
冷却パネル、39はトラフ34の水封水を冷却パネル38を介
してトラフ36に供給するための連結管、40は水封水の排
水管であり、これらの水封手段の構成は前記特開昭63−
161107号、特開平３−281713号公報でも基本的には同一
であり、またこの発明の水封手段も変わるものではな
い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平３−281713
号、特開平２−305910号公報による従来技術はいずれも
水封手段のトラフ水位の制御が精度良く行えるものであ
るが、前者にあっては排水管路に回転数可変ポンプが必
要であり、さらに炉頂ガスとシールガスの圧力を検出
し、その圧力差で前記ポンプの回転数を制御する必要も
あるため、設備費用が高くなることと保守にもわずらわ
しさが伴い、まだ改良の余地がある。

【００１０】また後者においては自動的にシールガス圧
力が制御できる点では有用であるが、バランスシリンダ
を使用した場合シールガス圧力が炉頂ガス圧力を越えた
ときに、常にシールガスが高炉炉頂側に放出されるため
不経済である。さらに他の実施例として、前記バランス
シリンダに代えてダストキャッチャとフィルタを設置す
ることも記載してあるが、これはときとして炉頂ガスが
機械室内に混入するため、必ずしも実用的ではない。

【００１１】この発明は上述従来技術の課題を解決し、
経済的でしかも精度の良いシールガスの均圧装置を提供
することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の高炉炉頂の分
配シュート駆動用機械室のシールガス均圧装置は、高炉
炉頂部ケーシング内の分配シュートの旋回と傾動を司る
駆動機械を設置した回転テーブルの上下部と高炉炉頂の
固定部とをそれぞれ水封手段によりシールした分配シュ
ート駆動用機械室のシールガス均圧装置であって、内周
に水封トラフを有する竪型円筒容器と裾部が前記水封ト
ラフ内の水封水中に浸漬される逆Ｕ字形状の椀形ピスト
ンから構成された均圧タンクを設け、前記椀形ピストン
の下側のタンク内部と前記分配シュート駆動用機械室内
部および椀形ピストンの上側のタンク内部と高炉炉頂内
部とをそれぞれ連通管で接続して分配シュート駆動用機
械室のシールガス均圧装置を構成し、前述従来の技術の
課題を解決したものである。

【００１３】

【作用】この発明で使用する均圧タンクは、内周に水封
トラフを有する竪型円筒容器と裾部がこの円筒容器に設
けた水封トラフ内の水封水中に浸漬される逆Ｕ字形状の
椀形ピストンで構成してある。この竪型円筒容器は高さ
が制限されないために水封トラフの高さや椀形ピストン
の高さも水封に必要な十分な高さのものとすることがで
きる。

【００１４】そして、椀形ピストンの下側のタンク内部
（以下均圧タンク下部Ａ）と分配シュート駆動用機械室
内部とを連通管で接続し、シールガスを均圧タンク下部
Ａに導入するとともに椀形ピストンの上側のタンク内部
（以下均圧タンク上部Ｂ）と高炉炉頂内部とを連通管で
接続し、炉頂ガスを均圧タンク上部Ｂに導入する。従っ
て炉頂ガスの圧力変動に応じて均圧タンク内のシールガ
スが機械室に出入し、自動的に機械室内のシールガス圧
力を炉頂ガスの圧力に追従させることができる。なおシ
ールガスを均圧タンク下部Ａに、炉頂ガスを均圧タンク
上部Ｂに導入したのは前記椀形ピストンの自重分だけシ
ールガスの圧力が炉頂ガスの圧力より高くなり、機械室
のシール性が良好に維持可能となるためである。さらに
高炉のスリップ等の突発事故によって炉頂ガスの圧力が
急激に下った場合でも、前記椀形ピストンの内部はシー
ルガスが導入されているために椀形ピストンにはシール
ガスの圧力が内圧として作用するので強度上も有利であ
る。

【００１５】このようにシールガスの均圧装置を構成す
ることにより、シールガスの補給もリーク相当分の極く
わずかでよく、またポンプ等の如き可動機器も不要であ
り、特別な操作も不要で経済的に使用することができ
る。

【００１６】

【実施例】図１はこの発明による高炉炉頂の分配シュー
ト駆動用機械室のシールガス均圧装置の一実施例で高炉
炉頂の片側を示す断面図である。図１において従来と同
様な部材には同一符号を付けて説明を省略するが、機械
室Ｍの水封手段については従来と全く変わるところはな
い。そしてこの発明では高炉外の適当な場所に均圧タン
ク１を設置する。

【００１７】図２に均圧タンク１の例を示す。竪型円筒
タンク２の内周には水封トラフ３が設けてあり上部はカ
バー２’で覆い密閉されている。４は逆Ｕ字形状の椀形
ピストンで裾部４’が前記水封トラフ３の水封水中に浸
漬されている。そして５は椀形ピストン４のガイドで６
は椀形ピストン４の上昇限ストッパである。これらガイ
ド５およびストッパ６は円筒容器２の内周に少なくとも
３ケ以上設ける必要がある。なお椀形ピストン４の下降
限ストッパは水封トラフ３の上端または底板が兼用でき
るのでわざわざ設ける必要はない。

【００１８】このように構成した均圧タンク１下部Ａと
機械室Ｍ内部とを連通管７で接続し、シールガスを均圧
タンク１下部Ａに導入する。一方、均圧タンク１上部Ｂ
には連通管８により高炉炉頂Ｔ内部の炉頂ガスを導入す
る。なお９は前記水封トラフ３への給水管であり、10は
連通管に設けた集塵箱で、また11は同様に連通管８に設
けたオリフィスであるが、これは炉頂ガス圧力の急激な
変化を緩和して均圧タンク１に伝達するために設けるも
ので、集塵箱10の前後いずれに設置してもよい。

【００１９】このような構成において、炉頂ガスの圧力
が上昇すれば均圧タンク１上部Ｂの圧力も上昇して椀形
ピストン４を押下げ、均圧タンク１下部Ａのシールガス
を機械室Ｍに押戻し、逆に炉頂ガスの圧力が低下した場
合には椀形ピストン４が上昇し、均圧タンク１下部Ａに
シールガスを吸入する。なお炉頂ガスが急激に低下した
場合には前記オリフィス11の作用により、均圧タンク１
上部Ｂの圧力が徐々に下降し、椀形ピストン４が上昇し
て前記ストッパ６に当接し停止するが、さらに均圧タン
ク１内部Ａ・Ｂの圧力差（Ａ＞Ｂ）が大となると水封ト
ラフ３の水封が切れてシールガスが炉頂ガス側（Ｂ側）
に流れ、シールガスの圧力もさらに下降するため機械室
Ｍの水封が切れることはない。なおこの際均圧タンク１
上部Ｂの水封水の水位は上昇するが、椀形ピストン４の
裾部４’が上昇位置で仕切壁となるため均圧タンク１下
部Ａ側に洩れることはない。

【００２０】ここで水封トレイ３の高さや椀形ピストン
４の裾部４’の高さおよび竪型円筒容器２の直径、容積
等は炉頂ガスの圧力変動や機械室Ｍの容積等により決定
される。またシールガスの連通管７には圧力計12が設置
されており、椀形ピストン４の所定高さ位置（例えばシ
ールガスに要求される圧力の平均値となる位置）に設け
た位置検出器13が椀形ピストン４に取付けた永久磁石等
（図示せず）を検出した際に圧力計12の検出圧力と前記
所定の圧力（例えば平均値）とを比較器14で比較し、検
出圧力が低くなっている場合にはシールガス供給管15に
設けた電磁弁16を開きシールガスを機械室Ｍ内に補給す
る。ただしこの操作は定期的に、人為的に行ってもよい
ものである。

【００２１】なおシールガスの圧力は前述の如く炉頂ガ
スの圧力よりもわずかに高くなるように設定するが、こ
のためには椀形ピストン４の自重をその直径や材質、強
度等を勘案して決定する必要がある。この発明に係わる
高炉炉頂の分配シュート駆動用機械室のシールガス均圧
装置を用いたところ、機械室の水封手段に水封切れが発
生することは皆無となり、シールガスの使用量も極くわ
ずかでリーク相当分を補強するのみで済んだ。

【００２２】

【発明の効果】この発明によるベルレス装入方式高炉の
分配シュート駆動用機械室のシールガス均圧装置は、シ
ールガスの使用量も極くわずかで済み、ポンプ等の如き
可動機器も不要であり、さらに特別な操作も不要で自動
運転が可能となり経済性、保守性に極めてすぐれたもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による高炉炉頂の分配シュート駆動用
機械室のシールガス均圧装置の一実施例を示す高炉炉頂
片側の断面図である。

【図２】この発明に使用するシールガス均圧タンクの例
を示す断面図である。

【図３】従来の分配シュート駆動用機械室のガスシール
装置の例を示す高炉炉頂片側の断面図である。

【図４】ベルレス装入方式高炉の炉頂を説明するための
断面図である。

【符号の説明】

１ 均圧タンク ２ 竪型円筒容器 ３ 水封トラフ ４ 椀形ピストン ５ ガイド ６ ストッパ ７ 連通管 ８ 連通管 ９ 給水管 10 集塵箱 11 オリフィス 12 圧力計 13 位置検出器 14 比較器 15 シールガス供給管 16 電磁弁 21 分配シュート 22 回転テーブル 23 ケーシング 24 上側固定部 25 下側固定部 26 連通管 27 バランスシリンダ 28 ピストン 29 連通孔 30 逆止弁 31 連通孔 32 シールガス供給管 33 仕切板 34 水封トラフ 35 仕切板 36 水封トラフ 37 給水管 38 冷却パネル 39 連絡管 40 排水管 Ｔ 高炉炉頂 Ｍ 分配シュート駆動用機械室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉炉頂部ケーシング内の分配シュート
   の旋回と傾動を司る駆動機械を設置した回転テーブルの
   上下部と高炉炉頂の固定部とをそれぞれ水封手段により
   シールした分配シュート駆動用機械室のシールガス均圧
   装置であって、内周に水封トラフを有する竪型円筒容器
   と裾部が前記水封トラフ内の水封水中に浸漬される逆Ｕ
   字形状の椀形ピストンから構成された均圧タンクを設
   け、前記椀形ピストンの下側のタンク内部と前記分配シ
   ュート駆動用機械室内部および椀形ピストンの上側のタ
   ンク内部と高炉炉頂内部とをそれぞれ連通管で接続した
   ことを特徴とする高炉炉頂の分配シュート駆動用機械室
   のシールガス均圧装置。