JPH0711391B2 - 炉のルーフ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、炉に使用する改良されたルーフに係り、より
詳細には、大規模な溶融材料処理炉、例えば製鋼用アー
ク炉等に使用される改良型ルーフに関する。

（従来技術） 製鋼工業において、近代化によって導入されたものは多
いが、その中でも顕著なものは、アーク炉に対する斬新
で軽量の水冷型ルーフの導入である。このルーフは、従
来の形状のルーフと比較すると、耐用命数が非常に長
い。この新しい水冷型のルーフを使用すれば、状況にも
よるが、耐熱煉瓦によるライニングを施す必要を完全に
排除することができるので、製鋼工業界は建設費用を大
幅に軽減できるという利益を得ている。これらの代表的
な水冷型炉のルーフ装置は、米国特許第4,715,042号
と、1988年３月８日に受理されて、この米国特許と同時
係属関係にある米国特許出願第165,609号に開示されて
おり、これらの資料に開示されている従来技術は、引用
する範囲内で、本発明を部分的に構成する。このような
水冷型ルーフは、現在使用されている炉装置と非常に良
く吻合するが、外部に冷却剤循環装置を取り付け、この
冷却剤循環装置から水冷型ルーフに水を供給し、この水
冷型ルーフから水を抜く必要がある。このルーフ、及び
冷却剤循環装置は、通常の場合、可撓性を有するホー
ス、又は、これに類似する部材によって接続され、この
接続部材はルーフのマスト構造体から、このルーフ自体
まで延びている。

このマスト構造体は、アーク炉の場合には、ルーフを、
その下にある炉に対して位置決めする動作を反復して行
ない、また、例えば、炉の中に屑鉄を最初に送り込む
時、すなわち屑鉄チャージの際、或いはそれ以外の、炉
が稼動している時、若しくは炉の稼動終了後に、この炉
の頂部を開く動作を行なう。このマスト構造体は柱を含
み、この柱は炉体に隣接する位置に設置され、この位置
にあって、ルーフ支持構造体を回転させることができ
る。このルーフ支持構造体は、通常の場合、アームと、
チエン又はバーとを備えており、このアームは炉の頂部
の上で延びた形状であり、また、チエン又はバーは下方
に延びており、この下方に延びたチエン又はバーに、ル
ーフ自体が取り付けられる。また、このルーフ支持構造
体は、ルーフに取り付けられ、このルーフを側方若しく
は他の位置に揺動移動させて、炉の頂部の開口部に接近
させることができる。

（発明が解決しようとする課題） これらの回転するマスト及びルーフ構造体は、通常の場
合、ルーフを揺動移動させることができるが、この揺動
移動は炉から一方向にしか行なうことができない。この
揺動の方向は、このマストを上から見下ろす状態で観察
した場合に、このマストの柱を中心とする時計回りの方
向か、又は、その反対の反時計回りの方向である。この
時計回りの方向に開かれる炉のルーフは「右開き」ルー
フとして公知であり、また、反時計回りの方向に開かれ
る炉のルーフは「左開き」ルーフとして公知であり、こ
の名称は、炉を開く時の、マストの柱に対するルーフの
揺動方向に基づいている。炉のルーフは、炉の稼動中、
若しくは炉の稼動停止の直後に開かれるから、マスト及
びルーフの構造体の熱に弱い部分を、炉の熱に対して露
出しないように、適当に保護する必要があり、この熱に
弱い部分には、ルーフの冷却剤接続部が含まれる。これ
は重要なことである。このルーフとホースとを接続する
ホースを炉の内部の非常に高い温度に対して露出させな
いために、炉のルーフの冷却剤の入口と、このルーフの
冷却剤出口と、これらの部分と関連のある接続用ホース
とを設ける位置を、次のようにする。すなわち、この設
ける位置は、ルーフが炉の上で揺動して炉が開く時に、
このルーフの、この炉に対して反対側になる側部になる
位置にする。このホースの接続部は、通常の場合、マス
トの柱に接近している。これは、ホースの長さを極力短
縮し、ホースの干渉の危険を極力排除するためである。
また、代表的な炉の構造体を上から見下ろした場合に、
マストの柱が６時の位置にあるから、左開き構造のルー
フでは、冷却剤の入口と出口とが概ね７ないし８時の位
置にある。これに対して、右開き構造のルーフの場合に
は、冷却剤の入口と出口とが概ね４ないし５時の位置に
ある。

製鋼用アーク炉の施設では、通常の場合、バックアッ
プ、すなわち予備のためのルーフを在庫品の形で保有し
ている。これは、炉の維持管理のため、及び、緊急事態
の際に、即時交換できるようにするためである。製鋼施
設に設置されたアーク炉が左開きルーフと右開きルーフ
とを併用する構造である場合には、この左開きルーフと
右開きルーフとが同形であっても、予備品として左開き
ルーフと右開きルーフとを保有せざるを得ない。炉のル
ーフにおける冷却剤の入口及び出口の位置の問題の他
に、若しも、予備品として必要なルーフの数を１個に限
定することができれば、直接経費と在庫管理の費用とを
大幅に節約することが可能になる。

（発明の目的） 上述の従来技術を考慮して、本発明は、左開きルーフを
有する炉にも、また、右開きルーフを有する炉にも使用
可能であるように改良されたルーフを提供することを目
的としている。

本発明の他の目的は、左開きルーフと右開きルーフとを
組み合わせた水冷型ルーフであり、この水冷型ルーフが
冷却剤を排出するために異なるセグメントに分割されて
いるルーフを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、炉のルーフの迅速交換を行
なうために必要な付加的な在庫管理費用を排除すること
ができるルーフを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、以上の目的を、簡単であっ
て、費用対効果の観点から優れた方法によって達成する
ことができるルーフを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的は当業者には容易に理解できるものであり、こ
の目的は本発明によって達成される。本発明は、ルーフ
を異なる方向に開き得るように取り付けることができる
炉、例えばアーク炉等の炉に使用するルーフ装置であ
り、左開きルーフと右開きルーフとを組み合わせた炉の
ルーフ装置を提供するものである。本発明が提供する炉
のルーフ装置は、冷却剤によって少なくとも部分的に噴
霧冷却される部分を有する炉のルーフを有する。本発明
が提供する炉のルーフ装置は、さらに、この炉のルーフ
に取り付けられてこの炉のルーフをマスト構造体等の支
持構造体に保持し、この支持構造体を用いてこの炉のル
ーフを開き、この炉のルーフを開く方向を炉から予め定
められた第１の方向、若しくは第２の方向にすることが
できる装置を有する。本発明が提供する炉のルーフ装置
には冷却剤ドレーン装置が設けられ、この冷却剤ドレー
ン装置は、少なくとも２つのセグメントに分割されてお
り、このセグメントは前記ルーフの噴霧冷却される部分
から送られる使用済み冷却剤を受け入れることができ
る。冷却剤ドレーン装置には第１組の冷却剤出口が設け
られ、この前記第１組の冷却剤出口は冷却剤捕集装置に
接続され、ルーフが第１の方向に保持された時に、冷却
剤を排出することができる。この第１組の冷却剤出口の
各出口は異なる冷却剤ドレーン装置のセグメントに接続
される。炉のルーフ装置には、さらに、第２組の冷却剤
出口が設けられ、この第２組の冷却剤出口は第１組の冷
却剤出口から離れた位置にあり、冷却剤捕集装置に接続
されて、ルーフが第２の方向に保持された時に、冷却剤
を排出することができる。この第２組の冷却剤出口の各
出口はそれぞれ、異なる冷却剤ドレーン装置のセグメン
トに接続される。

第２組の冷却剤出口は、ルーフが第１の方向に開かれる
時に、通常、冷却材捕集装置から取り外され、これに対
して、前記第１組の冷却剤出口は、ルーフが第２の方向
に開かれる時に、通常、前記冷却剤捕集装置に接続され
る。各組の冷却剤出口に、隣接して対を為す出口の管を
設けることは好ましいことである。着脱可能の接続装置
が設けられ、この接続装置の構造は例えばＵ形の管路で
あり、この接続装置は冷却材捕集装置から外された出口
の間に保持され、冷却剤出口の間に妨げられることなく
接続することができ、冷却剤ドレーン装置のセグメント
の間に使用済み冷却剤を流すことができる。

本発明は、特に、傾斜するアーク炉等の冷却剤噴射によ
って冷却されるタイプの炉のルーフに応用するものであ
る。このようなルーフは上部パネルと下部パネルとを有
し、この上部パネルと下部パネルとの間に空間を形成す
る。このようなルーフは、さらに、下部パネルに対する
冷却剤の噴霧の方向を決める装置を有し、この冷却剤と
しては水が好ましく、この下部パネルに対する冷却剤の
噴霧の方向は、この下部パネルを所要の温度範囲に維持
し得る方向である。この冷却材捕集装置は噴流ポンプ、
又は、その他の装置を用いて、ルーフの内部と冷却剤出
口との間に圧力差を維持して、ルーフから使用済み冷却
剤を排出させる。

冷却剤ドレーン装置がルーフの反対側の側部にドレーン
入口を有し、このドレーン入口が炉の傾斜軸線に対して
直角であることは好ましいことである。１つのドレーン
入口が、１つの冷却剤ドレーン装置のセグメントを介し
て、冷却材捕集装置に接続された１つのドレーン出口に
直接接続され、これに対して、反対側のドレーン入口
が、接続装置と他の冷却剤ドレーン装置のセグメントと
を介して、他のドレーン出口に接続される。

各冷却剤ドレーン出口に分離されたポンプを用いて、各
ドレーン出口と、これに関連を有するドレーン入口か
ら、独立に、使用済み冷却剤を排出することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図を参照して詳細に説明す
る。

本発明の好ましい形態を第１図ないし第6a図に示す。こ
れらの図では、本発明の類似した装置又は部材等を、共
通の符号で表わす。これらの図には製鋼用アーク炉に使
用される代表的なアーク炉を示してあるが、本発明に基
づく炉のルーフは、異なる方向にルーフを取り外し得る
構造の任意のタイプの溶融材料処理炉に応用することが
できるものである。

第１図、第２図、及び、第５図に、それぞれ、アーク炉
の第１の形態の側面図、平面図、及び、端面図を示す。
これらの図に示した水冷型円形アーク炉のルーフ10は、
この炉のマスト支持構造体14によって、炉体12のリム13
の真上に若干引き上げられた状態である。このルーフ10
は、第１図と第２図に示すように、チエン、ケーブル、
その他の昇降部材53によって、マストのアーム18,20に
引き上げられる。このマストのアーム18,20は、マスト
支持構造体22から水平に、かつ、離れるように延びてい
る。このマスト支持構造体22は、この炉の原料仕込込み
の時、すなわち、この炉に被仕込み物を送り込む時に、
垂直なマスト・ポスト16の上部の点24の周囲で回転し、
ルーフ10を横に水平に揺動させて、炉体12の開かれた頂
部に対して露出させることができ、また、この動作を、
この炉の稼動が終了した時に、適当な回数、行なうこと
ができる。図に示した電極15は、ルーフ10の上の位置か
ら開口部32の内部に延びており、炉の稼動時に、ルーフ
の中央の開口部32の三角形の電極出入れ口から挿入さ
れ、この炉の内部に下ろされ、アークを発生し、このア
ークによって、この炉の被仕込み物を溶融させる。ま
た、排気孔19は、この炉が稼動している時に、この炉の
内部で発生するガスを排出することができる。

この炉全体、すなわ、炉の装置は、トラニオン等の装置
（図示せず）に取り付けられて、炉体12をいずれかの方
向に傾斜させて、スラグと、溶融した鋼とを注ぎ出すこ
とができる。第５図に示すように、炉の装置は、右側若
しくは左側に傾斜して、炉体12の右側若しくは左側に設
けられた炉のリム13（図示せず）の下部の開口部から、
スラグ、又は、溶融鋼を注ぎ出すことができる。この炉
は、水平方向に対して約15度傾斜して、スラグを注ぎ出
すことができる。また、この炉は、さらに、反対側に
も、水平方向に対して約45度傾斜して、溶融している鋼
を注ぎ出すことができる。

第１図、第２図、第３図、及び、第５図に炉のルーフの
全体、すなわち炉のルーフ装置を示す。この炉のルーフ
装置は、左開きの装置として使用できるように組み立て
られており、この装置によって、マスト支持構造体14が
ルーフ10を引上げ、このルーフ10を（既に説明したよう
に）水平に、反時計回りの方向に揺動させ、この炉のリ
ム13を移動させて、この炉の内部を露出させることがで
きる。ルーフ10の下部のパネル38はルーフの冷却装置を
内蔵している。この冷却装置は、下部のパネル38が炉体
12の内部に対して露出されている時に、このパネルに過
剰の熱が蓄積するのを防止するためのものである。この
冷却装置は、水等の適当な液体の流体冷却剤を用いて、
炉のルーフを予め定められた温度に維持する作用をす
る。冷却装置として、既に説明した米国特許第4,715,04
2号、及び、米国特許出願第165,609号に記載されている
が、これにこだわらずに、この冷却装置として任意の冷
却装置を使用することは好ましいことである。冷却剤供
給管26と冷却剤ドレーン管28a,28bは冷却剤継手を有す
る。この継手は、冷却剤供給管26と冷却剤ドレーン管28
a,28bを、左開きのタイプの炉のルーフ装置に接続する
ためのものである。外部の冷却剤循環装置（図示せず）
は、それぞれ、冷却剤供給管30と、冷却剤ドレーン管36
a,36bとを用いて、ルーフ10の冷却剤接続装置から冷却
剤を供給し、ルーフ10の冷却剤接続装置から冷却剤を排
出する作用をする。この冷却剤循環装置は、通常の場
合、冷却剤供給装置と冷却剤捕集装置とを有する。この
冷却剤循環装置に、さらに、冷却剤再循環装置を設ける
ことも可能である。

冷却剤供給管30に冷却剤供給ホース31が取り付けられ、
この冷却剤供給ホース31が可撓性を有するものであり、
この冷却剤供給ホース31は、迅速着脱継手等によって、
炉のルーフ10の周縁の冷却剤供給管26に取り付けられ
る。第２図及び第2a図に示すように、冷却剤供給管26は
冷却剤供給マニホールド29に接続され、この冷却剤供給
マニホールド29は炉のルーフ10の加圧されない内部の中
央部の三角形の開口部32の周囲で延びている。また、ス
プレー・ヘッダ管33が、冷却剤供給マニホールド29から
半径方向外側に向かって放射状に延びており、このスプ
レー・ヘッダ管33はルーフの内部23の各部位に冷却剤を
送り込む作用をする。この各スプレー・ヘッダ管33の各
部から下方に複数の噴霧ノズル34が突出しており、この
噴霧ノズル34は、炉のルーフの下部のパネル38の上部に
対して、冷却剤を噴霧、すなわち、微小液滴の形で所要
のパターンを描くように送り込む。この噴霧の傾斜の角
度は、炉のルーフの中心部から周縁部まで、徐々に下側
に変化している。炉のルーフの下部のパネル38に噴霧さ
れた冷却剤の効果によって、この炉のルーフの下部のパ
ネル38の温度を、予め定められた温度範囲に維持するこ
とができ、さらに、この下部のパネル38の温度を徐々に
冷却剤の沸点（冷却剤が水の場合には摂氏100度）より
低い温度まで下げることもできる。

炉のルーフの下部のパネル38に噴霧された冷却剤は、使
用された後に、重力の作用によって、炉のルーフの下部
のパネル38の頂部に沿って外側に向かって排出され、ド
レーン入口、すなわち、開口部51a,51b,51cを通って、
ドレーン装置の中に排出される。図に示したドレーン装
置はマニホールドであり、このマニホールドは断面形状
が矩形の管等によって分割されて、セグメント47a,47b
を形成している。第２図に示すように、ドレーンの開口
部51a,51bは、炉のルーフの両側にあり、炉の傾斜軸線
に対して直角である。このドレーン・マニホールドは閉
じられた形状の溝によって形成され、この溝は炉のルー
フの内部の周囲で延びている。この溝が炉のルーフの内
部の周囲で延びている部分の高さは炉のルーフの下部の
パネル38の高さと同じ、又は、このパネル38より低い。
この溝は、さらに、仕切り部材、すなわち、壁体48、50
によって仕切られて、ドレーン・セグメント47a,47bを
形成し、このドレーン・セグメント47aはドレーンの開
口部51a、51b,51cを冷却剤ドレーン管28aに接続してい
る。ドレーン・セグメント47bは、接続部材44（これに
ついては後に詳細に説明する）を介して、ドレーン・セ
グメント47aに接続されており、さらに、ドレーンの開
口部51a、51b,51cを冷却剤ドレーン管28bに接続してい
る。可撓性を有する冷却剤ドレーンホース37は、冷却剤
ドレーン口28aを冷却剤ドレーン管36aに接続し、これに
対して、可撓性を有する冷却剤ドレーンホース35は冷却
剤ドレーン口28bと冷却剤ドレーン管36bとを接続してい
る。これらのホースと管状部材とを接続するために、迅
速継手等の接続装置を使用することができる。冷却剤接
続装置には冷却剤ドレーン管36a,36bが接続されるが、
この冷却剤接続装置として、噴流ポンプ等の圧送装置を
使用することは好ましいことである。これは、炉のルー
フ10から冷却剤を迅速かつ効率良く排出するためであ
る。冷却剤の排出を支援するために、他の適当な任意の
装置を使用しても差し支えない。

第１図、第２図、第2a図、及び、第５図に示すような左
開きの炉のルーフ装置には、これらの装置及び部材は使
用しないが、本発明は、さらに、第２の冷却剤接続装置
を提供する。この冷却剤接続装置は、炉のルーフ10を右
開きにする場合に使用することができるものである。こ
の第２の冷却剤接続装置、すなわち右開きの冷却剤接続
装置は、冷却剤入口40と冷却剤出口42とを有する。この
左開き冷却剤接続装置と、右開き冷却剤接続装置とは、
マストの回転中心点24とルーフの中心点とを結ぶ線を線
対称軸線とする炉のルーフ10の両側にあり、このルーフ
の保護部材に隣接する位置にある。右開きの冷却剤供給
管40は、左開きの冷却剤供給管26の場合と同様に、冷却
剤供給マニホールド29に接続される。また、右開きの冷
却剤出口42は、左開きの冷却剤出口28の場合と同様に、
分離された冷却剤出口42a,42bを含み、この冷却剤出口4
2a,42bは冷却剤ドレーンマニホールドの分離されたセグ
メント47a,47bに接続され、このセグメント47a,47bは仕
切り部材50によってスプリング状に分割されている。炉
のルーフ10が左開きの装置に取り付けられている時に、
冷却剤が右開きの冷却剤接続装置を通して逃げるのを防
止するために、本発明は、さらに、ルーフの独立の各入
口と出口とをシールするためのキャップを提供する。キ
ャップ46は冷却剤の入口に対して開いた開口部の上に保
持することができる。着脱可能のＵ形管路、すなわち管
状継手44は、分離された冷却剤出口の開口部42a、42bを
接続し、これをシールしてルーフからの漏洩を防止し、
仕切り部材50の周囲のドレーン・マニホールドのセグメ
ント47a,47bの間に、冷却剤を連続的に流し得る状態に
する作用をする。冷却剤が吸引され、ドレーンされる部
位では、継手44もドレーン・マニホールドの内部への大
気の侵入を防止する作用をする。

本発明の炉のルーフが左開き構造のルーフ装置に組み込
まれて作動している時には、冷却剤が冷却剤循環装置か
ら、冷却剤供給管30を通り、冷却剤供給ホース31を通っ
て冷却剤供給管26に入り、その後に、冷却剤供給マニホ
ールド29によってルーフの内部の周囲に分散される。冷
却剤供給管40も冷却剤供給マニホールド29に接続され、
この冷却剤供給管40は、右開きとして使用される場合に
逆にされるので、キャップ46によってシールされる。ま
た、噴霧ノズル34からスプレー・ヘッダ管33に冷却剤が
噴霧されて、炉のルーフの下部のパネル38が冷却され、
その後に、この冷却に使用された冷却剤が、ドレーン開
口部51a,51b,51cを通り、炉のルーフ10の周縁で延びて
いるドレーン・マニホールドの中に集められ、冷却剤出
口28から外に排出される。第２図に示すように、ドレー
ン・マニホールドのドレーン・セグメント47aの開口部5
1a,51b,51cを通して排出された冷却剤は、冷却剤捕集装
置に入る前に、ルーフから直接、冷却剤排出口28aを通
して、冷却剤排出ホース37を通して、冷却剤排出管36a
の中に排出することができる。また、ドレーン・マニホ
ールドのドレーン・セグメント47aの開口部51a,51b,51c
を通って排出される冷却剤を、冷却剤出口42bを通し、
Ｕ形継手44を通し、冷却剤出口42aを通し、ドレーン・
セグメント47bの中に戻して、仕切り部材０の周囲を通
過させることができる。その後に、この冷却剤を、ドレ
ーン・セグメント47bから、冷却剤排出口28bを通し、出
口の継手35を通し、冷却剤排出管36bを通して、冷却剤
捕集装置の中に排出させることもできる。右開きの冷却
剤出口42は、ルーフからの冷却剤を排出するために直接
使用されないが、Ｕ形継手44を使用することによって排
出回路を部分的に形成する。炉が水平な場合には、冷却
剤は開口部51a,51b,51cに等分され、この開口部51a,51
b,51cを通り、冷却剤排出口28a,28bの間でスプリットさ
れて排出される傾向がある。また、炉が傾斜している場
合には、ルーフの炉が傾斜している側の下縁のドレーン
開口部を通って排出され、冷却剤排出口28a、又は、冷
却剤排出口28bのうちの近いほうの冷却剤排出口外に出
る傾向がある。ルーフから排出された冷却剤は、他の部
分から外に排出するは、又は、冷却剤循環装置を用いて
冷却剤をルーフの内部に戻して再循環させる。ここで注
目すべき重要なことは、左開きの冷却剤供給管26,28が
ルーフ10にあり、このルーフ10における冷却剤供給管2
6,28の位置が、マスト支持構造体14の、ホースの長さを
最少にすることができる位置に非常に隣接しているとい
うことである。マスト支持構造体14が６時の位置にある
時には、左開きの冷却剤接続装置が７時の位置にある。

ドレーン・マニホールドを飛び飛びの形になるように分
割すれば、炉が傾斜している場合でも、使用済み冷却剤
を迅速かつ効率良く排出させることができる。例えば、
第２図に示した左開き構造の場合には、炉のルーフ10を
傾斜させて左側を右側よりも低くしなければならず、こ
のような状態では、殆ど全ての冷却剤がドレーンの開口
部51aの方向に流れ、このドレーンの開口部51aの中に流
入し、ドレーンの開口部51bには、冷却剤が、殆ど、若
しくは全く流れない。若しも、炉が長時間傾斜した状態
に維持された場合には、冷却剤が未だドレーンの開口部
51aと冷却剤排出口28aとの間のドレーン・セグメント47
aを完全に満たし、このドレーン・セグメント47aから部
分的に送り出されている時に、この冷却剤が、吸引作用
によって、殆ど完全に、ドレーンの開口部51bと冷却剤
排出口28bとの間（ドレーン・セグメント47bと、Ｕ形継
手44と、ドレーン・セグメント47aとの一部分の間）に
送られる。仕切り部材48は、ドレーンの開口部51aと冷
却剤排出口8aとの間の圧力差（すなわち吸引）を維持す
ることができ、冷却剤排出口28bに空気だけがあって冷
却剤が全く存在していない時でも、冷却剤を終始独立
に、連続的に完全に除去することができる。これと同様
に、炉を反対側に傾斜しなければならない場合には、冷
却剤が最早冷却剤排出口28aから排出されない状態にな
った時でも、冷却剤排出口28bから、冷却剤を連続的
に、独立に除去することができる。分離したポンプを冷
却剤排出口28a,28bに接続して、各ドレーンの各出口か
ら、それぞれ独立に、冷却剤を除去することは好ましい
ことである。

第１図、第２図、第2a図、及び、第５図に示す炉のルー
フ装置を、既に図示した左開き構造ではなく、右開き構
造にしなければならない場合には、右開き冷却剤接続管
40,42を、左開き冷却剤供給管26,28に接続する代わり
に、冷却剤接続装置に接続する。冷却剤入口のキャップ
46は、冷却剤入口26を覆うように取り付けられ、冷却剤
入口40は冷却剤供給装置に、ホース及び管状部材によっ
て接続される。これと同様に、Ｕ形継手44は、冷却剤出
口28a,28bの間に取り付けられて、これらの冷却剤出口
から冷却剤が漏洩するのを防止し、仕切り部材48の周囲
で、ドレーン・セグメント47a,47bを完全に接続する作
用をする。冷却剤は、ドレーンの開口部51a,51b,51cか
ら取り出すことができ、さらに、冷却剤出口42a,42bを
経由して、ドレーン・マニホールドから外に排出するこ
とができる。その後に、冷却剤出口42aは、ドレーン・
マニホールドのセグメント47aから、ドレーン・マニホ
ールドのセグメント47bを通して冷却剤を排出し、これ
に対して、冷却剤出口42bは冷却剤をドレーン・マニホ
ールドのセグメント47aから直接排出する。冷却剤出口4
2a,42bは、それぞれ、適当な排出用ホースによって、冷
却剤捕集装置に接続される。第２図に示すように、右開
き冷却剤接続装置は４時ないし５時の位置にあり、６時
の位置にあるマスト支持構造体の非常に近い位置に隣接
して、接続用ホースの長さを最少にする。

右開き構造のルーフ10は、左開き構造の場合と同様に、
分離型ポンプを用いるべきである。その理由は、炉が傾
斜している時に冷却剤出口42a,42bから冷却剤を除去し
得るようにするためである。このようにすれば、仕切り
部材50がマニホールド・セグメントを分割して、他のド
レーンの開口部51b、又は、ドレーンの開口部51aから冷
却剤が全く除去されない時に、ドレーンの開口部51a,51
bの下部にある冷却剤を除去するために適当な圧力差を
維持することができる。

炉の好ましいルーフの第２の形態を第６図、及び、第6a
図に示す。この第６図、及び、第6a図は、炉のルーフ10
の平面図、及び、横断面図である。この第６図、及び、
第6a図の形態は、ドレーン・マニホールドの構造が相違
していることを除いて、第２図及び第2a図に示した形態
と同様である。このドレーン装置は、側部にドレーン用
開口部を設けた溝型ドレーン・マニホールド（第２図及
び第2a図に示した形態参照）の代わりに、管路を有し、
この管路は一連の管状セグメント60a,60b,60cを有し、
この管状セグメント60a,60b,60cは、ルーフの周縁の内
部の周囲で、ほぼ半円形に延びている。この管状セグメ
ント60a,60b,60cは、垂直な掃気管、すなわち吸引管58
a,58bをドレーン入口として使用して、このルーフの内
部から、滞留している使用済み冷却剤を除去することが
できる。１対の下側に延びている垂直な送気管58a,58b
は、炉のルーフの各側部に、約180度離れるように設け
られ（この位置は第２図のドレーンの開口部51a,52bの
位置に対応している）、炉が水平な時にも、或いはいず
れかの側に傾斜している時にも、使用済み冷却剤を除去
し得るように取り付けられる。ドレーン装置のセグメン
ト60a,60b,60cは管状部材等の管路を有する。管路60aは
掃気管58aを冷却剤排出口28aに接続し、これに対して、
部分管路60bは掃気管58bを冷却剤排出口42bに接続し、
部分管路60cは冷却剤排出口28bを冷却剤排出口42aに接
続する。既に図示した左開き構造では、Ｕ形継手44が部
分管路60bを部分管路60cと冷却剤排出口28bとに充分に
接続させることができ、阻害されることなく冷却剤を通
すことができる。使用済み冷却剤が炉のルーフの下部の
パネル38の内部を流下し、掃気管58a,58bの下側の端部
に到達した時に、噴流ポンプ、吸引タイプのポンプ、そ
の他の装置が、掃気管58a,58bを通して冷却剤を吸い上
げて、冷却剤排出口28a,28bから、それぞれ、ルーフの
外に排出することができる。右開き構造のために、継手
44は冷却剤排出口28a,28bの間に取り付けられ、この構
造によって、部分管路60aが部分管路60cと冷却剤出口42
aとに接続され、これによって、水を、掃気管58a,58bを
経由して、冷却剤出口42a,42bから除去することができ
る。

第１の形態のドレーン・マニホールド（第２図及び第2a
図）の説明と同様に、対をなす冷却剤排出口28a,28b、
又は、冷却剤出口42a,42bに対して、それぞれ、分離型
ポンプを使用することによって、掃気管58a、若しく
は、掃気管58b、若しくは、この両方の掃気管58a,58bか
ら、冷却剤を独立に排出することができる。掃気管58
a、又は、掃気管58bが炉体12の上部に、使用済み冷却剤
の液面の高さより高い位置に取り付けられており、この
炉体12が傾斜している場合でさえも、ドレーン・マニホ
ールドの内部を飛び飛びの形でセグメントにすれば、こ
の冷却剤の液面より低い位置にある下側の他の組の掃気
管58a、又は掃気管58bを用いて、吸引を維持することが
できる。

本発明の左開き構造の炉のルーフ装置の取り外しを第３
図に示し、本発明の右開き構造の炉のルーフ装置の取り
外しを第３図に示す。第３図に示すように、炉のルーフ
10の取外しは、マスト支持構造体14を使用して行なう。
すなわち、ルーフが通常のように炉体12を覆う位置（３
時の位置）にあるマスト支持構造体14を、反時計回りの
方向に回転させれば、炉のルーフ10を取り外すことがで
きる。また、左開き冷却剤供給口26と冷却剤出口28は、
第１図、第２図、第５図、及び第６図に示す方法によっ
て、図に示すようにドレーン・ホースに接続される。右
開き冷却剤入口40はキャップ46によってシールされ、こ
れに対して、２つの右開き冷却剤出口42a,42bはＵ形継
手44によってシール接続される。炉のルーフ10が時計回
りの方向に回転されて炉から取り外された時に、左開き
冷却剤接続装置26,28と、これに関連するホースとは、
ルーフの炉体12の内部に対して暴露されずに移動できる
ほうの側部にある。このような部位にするのは、ホース
が炉の高温になっている内部に対して露出されるのを防
止するためである。これに対して、右開き冷却剤入口4
0,42と、これに関連するＵ形継手44と、キャップ46と
は、ルーフの炉体12の内部に対して暴露されてながら移
動するほうの側部にあるが、それでも、これらの装置及
び部材は、その内部に存在する冷却剤の作用によって、
炉の高温になっている内部の温度の影響から保護され
る。

第３図に示した炉のルーフ10と同じものを第４図に示
す。この炉のルーフ10は右開き構造である。この第４図
に示した炉、マスト、ホース、冷却剤供給管、及び冷却
剤ドレーン管は、第３図に示した炉、マスト、ホース、
冷却剤供給管、及び冷却剤ドレーン管とほぼ同じであ
る。この第４図に示した構造と第３図に示した構造との
相違点は、第４図に示した構造では、炉のルーフ10が水
平に時計回りの方向に取り外すように組み立てられてい
ることである。この第４図に示した炉、マスト、ホー
ス、及び、冷却剤ドレーン管の符号は、これらに対応す
る第３図の装置及び部材の符号とほぼ同一であり、この
両図の装置及び部材の符号の間の相違点は、第４図の装
置及び部材の符号が、これらに対応する第３図の装置及
び部材の符号に、数字「１」を前置した符号に置き換え
られていることである。

この右開きの構造においては、炉のルーフ10は、左開き
構造の場合と同様に、チエン、ケーブル、或いは、その
他のルーフ昇降装置（図示せず）によって、マストのア
ーム118,120に支持されている。このマストのアーム11
8,120はマスト支持部材122から水平方向に外に向かって
延びている。第４図では、マスト114の位置を、90度の
位置（この位置は第３図におけるマスト14とは180度異
なっている）にしているが、炉のルーフ10、及び、その
冷却剤接続装置に対する、マスト支持構造体14の位置は
同じである。マスト114は、回転中心点124の周囲で時計
回りの方向に回転して、炉のルーフ10を炉体112から取
り外す作用をする。

第４図においては、右開き冷却剤接続装置40,42が冷却
剤接続装置（図示せず）に接続され、左開き冷却剤接続
装置26,28がこの冷却剤接続装置から外される。また、
キャップ46が冷却剤供給出口26を塞いでいる。これに対
して、Ｕ形継手44が２つの冷却剤排出口28a,28bを接続
する。右開き冷却剤入口40は可撓性を有するホースに接
続され、これに対して、冷却剤出口42a,42bは、それぞ
れ、可撓性を有するドレーン・継手135,137に接続さ
れ、このドレーン・継手135,137は、それぞれ、冷却剤
ドレーン管136a、136bに接続されている。

このようにすれば、右開き冷却剤接続装置40,42は、ル
ーフのマスト114に隣接する位置にあって、接続するホ
ースの長さを最少にすることができる。マスト114が回
転中心点124の周囲で時計回りの方向に回転して炉体112
から炉のルーフ10を取り外した時に、右開き冷却剤接続
装置40,42と、これに関連を有するホースとは、依然と
してルーフの側部にあり、この右開き冷却剤接続装置4
0,42と、そのホースとが取り付けられる側のルーフの側
部は、このルーフが炉の内部の上を通過する時に、炉の
内部の上を通過する側部の反対側になる側にある。従っ
て、これらの冷却剤接続装置及びホースは、炉のルーフ
10が炉の稼動中又は稼動停止直後に開かれても、炉体11
2の内部の高温に対して露出されることはない。このよ
うに開かれた左開き冷却剤接続装置26,28と、これに関
連を有するキャップとは、この炉のルーフの、炉の高温
の内部に対して露出される側の側部の位置になるが、こ
の左開き冷却剤接続装置26,28と、そのキャップとは、
内部に存在している冷却剤の作用によって、このような
炉の熱の影響を受けないように保護される。

本発明の炉のルーフ装置は、左開き構造と組み合せた時
にも、右開き構造と組み合せれた時にも、炉のルーフの
冷却剤接続装置をルーフのマストに直接隣接させて、接
続用ホースの長さを最少にすることができる。このルー
フを左開き装置に取り付ける場合でも、或いは、このル
ーフを右開き装置に取り付ける場合でも、このルーフ
を、マスト構造体に対して、同じ状態に取り付けること
ができる。さらに、水冷型のルーフが冷却剤を排出する
ための、２つ、３つ、若しくはそれ以上の異なるセグメ
ントを有する場合には、本発明は、冷却剤を連続的に供
給し排出し得るように２つ以上のセグメントを接続する
ことが可能な適当な接続装置を提供することができる。

本発明の炉のルーフ装置は、１つの炉のルーフ装置を、
右開き炉のルーフの構造に使用することも、また、左開
き炉のルーフの構造に使用することも可能である。この
改良された炉のルーフ装置が、現用されている炉のルー
フ装置との比較において改良されている点は、このよう
な組み合わされた使用を、簡単に、かつ、効率良く行な
うことができるという点である。この改良点によって、
左開きの炉のルーフの構造と、右開きの炉のルーフの構
造とを有する施設と、その稼動のために、緊急交換用の
予備品として、左開き構造のルーフと、右開き構造のル
ーフとを別々に在庫させる必要がなくなり、また、共通
の構造のルーフを、この両方のタイプのルーフの支援用
部材として使用することが可能になる。このようにすれ
ば、左開き構造のルーフと右開き構造のルーフとを別々
に必要以上に購入しないで済まし得るし、この両方のタ
イプのルーフの在庫管理費用を軽減することが可能にな
るから、経費を大幅に節約することができる。

本発明の炉のルーフ装置は、既に説明したように、各種
のタイプの材料溶融炉、又は、これ以外の反対方向に取
り外されるルーフを有するタイプの施設に使用すること
ができる。また、当業者にとって明らかなことである
が、分離型冷却剤接続装置の特定された位置は、各種の
炉の施設を収容するように変更することができる。さら
に、第１図ないし第6a図を参照して説明した冷却剤接続
装置は、２つ以上、効率良く使用することができるもの
である。また、回転するマストの代わりに、例えば、頭
上走行クレーン等を用いて、ルーフを開くようにするこ
とができるが、これは、本発明にとっては、致命的なこ
とではない。

以上、本発明を、特定された形態を参照して説明した
が、本発明は、本発明の範囲内での変更が可能であり、
また、本発明は、本発明の範囲内の全ての変更及び改良
を含むものであり、このような変更及び改良は本発明の
範囲外になるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的なアーク炉の炉体と、この炉体の上に引
き上げられている炉体のルーフと、この炉体のマスト支
持構造体とを示す側面図、 第２図は第１図の炉体とマスト支持構造体との、第１の
形態の部分破断平面図、 第2a図は第２図に示す炉体とマスト支持構造体との第１
の形態の線2a−2aに沿った側部断面図、 第３図は本発明のアーク炉の左開き可能の形状の炉のル
ーフ装置の、アーク炉の炉体から反時計回りの方向に移
動した状態における平面図、 第４図は本発明のアーク炉の、右開き可能の形状のルー
フ装置の、アーク炉の炉体から時計回りの方向に移動し
た状態における平面図、 第５図は第１図に示したアーク炉の端面図、 第６図は第１図に示したアーク炉のルーフと支柱の第２
の形態の部分破断平面図、 第6a図は第６図の線6a−6aに沿った側部断面図である。 10…炉のルーフ、12…炉体、13…炉体のリム、14…マス
ト支持構造体、15…電極、16…マスト・ポスト、18,20
…マストのアーム、19…排気孔、22…マスト支持構造
体、23…ルーフの内部、24…マストの回転中心、26…冷
却剤供給管、28a,28b…冷却剤ドレーン管、29…冷却剤
供給マニホールド、30…冷却剤供給管、31…冷却剤供給
ホース、32…電極挿入開口部、33…スプレー・ヘッダ
管、34…噴霧ノズル、35,37…冷却剤ドレーンホース、3
6a,36b…冷却剤ドレーン管、38…ルーフの下部のパネ
ル、40…冷却剤供給管、42,42a,42b…冷却剤出口…冷却
剤出口、44…着脱可能のＵ形管路、46…キャップ、47a,
47b…セグメント、48,50…仕切り部材、51a,51b,51c…
ドレーン入口、53…昇降部材、58a,58b…吸引管、60a,6
0b,60c…管状セグメント、112…炉体、114…ルーフのマ
スト、118,120…マストのアーム、124…マストの回転中
心点、135,137…ドレーン継手、136a,136b…冷却剤ドレ
ーン管。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一部に冷却剤により噴霧冷却さ
   れる部分を有する炉ルーフと、少なくとも２つのセグメ
   ントに分割され上記炉ルーフの噴霧冷却部分から使用済
   み冷却剤を受けるための冷却剤ドレーン装置と、この冷
   却剤ドレーン装置の異なるセグメントに設けられた複数
   の冷却剤出口を有し冷却剤集合装置に接続するように冷
   却剤ドレーン装置に設けられた第１組の冷却剤出口と、
   上記冷却剤ドレーン装置の異なるセグメントに設けられ
   た複数の冷却剤出口を有し冷却剤集合装置に接続するよ
   うに冷却剤ドレーン装置に設けられた第２組の冷却剤出
   口と、第１組の冷却剤出口または第２組の冷却剤出口の
   間で、第１組の冷却剤出口または第２組の冷却剤出口の
   一方が冷却剤集合装置に接続され炉ルーフから使用済み
   冷却剤を取り除く間、冷却剤ドレーン装置の異なるセグ
   メントを連通する接続装置を有することを特徴とする異
   なる方向に開くルーフを有する炉に使用される炉のルー
   フ装置。
2. 【請求項２】冷却剤ドレーン装置は、炉ルーフの対向す
   る側に使用済み冷却剤を受けるためのドレーン入口を有
   し、これらドレーン入口の１つが使用済み冷却剤を除去
   するための冷却剤集合装置に接続された冷却剤出口の１
   つに直接接続され、対向する側のドレーン入口が接続装
   置を介して冷却剤集合装置に接続された他のドレーン出
   口に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の炉の
   ルーフ装置。
3. 【請求項３】冷却剤集合装置は、各冷却剤出口に接続さ
   れる分離したポンプを有し、各冷却剤出口から独立して
   使用済み冷却剤を除去することを特徴とする請求項２に
   記載の炉のルーフ装置。
4. 【請求項４】第１組の冷却剤出口および第２組の冷却剤
   出口の各々は、一対の隣接した冷却剤出口を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の炉のルーフ装置。
5. 【請求項５】冷却剤ドレーン装置は炉ルーフの周縁に位
   置し、ドレーン装置のセグメントが炉ルーフ周縁の異な
   る部分に対応することを特徴とする請求項１に記載の炉
   のルーフ装置。
6. 【請求項６】接続装置が対をなす冷却剤出口のどちらか
   の組に使用される取り外し可能の管路を有することを特
   徴とする請求項４に記載の炉のルーフ装置。
7. 【請求項７】取り外し可能の管路がＵ形であることを特
   徴とする請求項６に記載の炉のルーフ装置。
8. 【請求項８】冷却剤ドレーン装置は、ドレーン開口部を
   備え炉ルーフの周縁に沿って延びる閉じられたチャンネ
   ルを有し、このドレーン開口部に使用済み冷却剤が収容
   され、チャンネルに冷却剤ドレーン装置をセグメントに
   分割する仕切り部材を設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の炉のルーフ装置。
9. 【請求項９】ドレーン装置は、下側に延び使用済み冷却
   剤を受け入れる管を備え炉ルーフの周縁に沿って延びる
   導管を有し、この導管はセグメントを形成する複数の分
   離した部材からなることを特徴とする請求項１に記載の
   炉のルーフ装置。
10. 【請求項１０】炉に取り付けられて、前記炉を反対方向
    に傾斜させ、対向するドレーン開口部が傾斜軸線に対し
    て直角になるように設けられることを特徴とする請求項
    ２に記載の炉のルーフ装置。
11. 【請求項１１】少なくとも部分的に冷却剤の噴射により
    冷却されるアーク炉ルーフと、ルーフの両側でアーク炉
    傾斜軸線に対して直角に位置しルーフの噴霧により冷却
    される部分からの使用済み冷却剤を受けるドレーン入口
    を有し、ルーフの周縁に配置されルーフ周縁の異なる部
    位に対応する少なくとも２つのセグメントに分割する冷
    却剤ドレーン装置と、冷却剤ドレーン装置に設けられ、
    ルーフが時計回りの方向に取り除かれるように固着され
    る時冷却剤集合装置に接続され、各々は冷却剤ドレーン
    装置セグメントの異なるセグメントに結合される第１対
    の隣接する冷却剤出口と、冷却剤ドレーン装置に第１対
    の冷却剤出口から離れて設けられ、ルーフが反時計回り
    の方向に取り除かれるように固着される時冷却剤集合装
    置に接続され、各々は冷却剤ドレーン装置セグメントの
    異なるセグメントに結合される第２対の隣接する冷却剤
    出口と、第１対の冷却剤出口または第２対の冷却剤出口
    の一方の間に設けられ、第１対の冷却剤出口または第２
    対の冷却剤出口の他方が冷却剤集合装置に接続される
    間、冷却剤ドレーン装置セグメントの間を連通する取り
    外し自在の接続装置とを有し、ドレーン入口の１つは、
    冷却剤ドレーン装置のセグメントを介して使用済み冷却
    剤を排出するために冷却剤集合装置に接続された対をな
    す冷却剤ドレーン出口の一方に直接接続され、対向する
    ドレーン入口は冷却剤ドレーン装置のセグメントを介し
    て使用済み冷却剤を排出するために冷却剤集合装置に接
    続された対をなす冷却剤ドレーン出口の他方に接続され
    たことを特徴とする時計回りの方向または反時計回りの
    方向に開くルーフを有する傾斜アーク炉に使用される炉
    のルーフ装置。
12. 【請求項１２】接続装置がＵ形の管路を有し、Ｕ形の管
    路が第１対の冷却剤出口または第２対の冷却剤出口の一
    方に取り付けられたことを特徴とする請求項11に記載の
    炉のルーフ装置。
13. 【請求項１３】冷却剤集合装置が分離型ポンプを有し、
    ポンプが各冷却剤出口に接続され、独立して使用済み冷
    却剤を排出することを特徴とする請求項12に記載の炉の
    ルーフ装置。
14. 【請求項１４】ドレーン装置が閉じられたチャンネルを
    有し、チャンネルがルーフの周縁に沿って延びるととも
    にドレーン開口部を有し、ドレーン開口部が前記使用済
    み冷却剤を受け入れ、チャンネルに設けた仕切り部材が
    ドレーン装置をセグメントに分割することを特徴とする
    請求項13に記載の炉のルーフ装置。
15. 【請求項１５】ドレーン装置が管路を有し、管路がルー
    フの周縁に沿って延びるとともに下側に延びた形の管状
    部材を有し、前記使用済み冷却剤を受け入れ、管路がセ
    グメントを形成するための複数の分離した部分を有する
    ことを特徴とする請求項13に記載の炉のルーフ装置。