JPS592477Y2 - 冶金炉の炉上フ−ドの冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、転炉や高炉などの冶金炉の排ガスの炉上フー
ドの冷却装置に関する。

典型的な先行技術は、例えば実公昭４０−３６０８に示
されているように、大略的にＵ字状に曲成された断面チ
ャネル状の冷却構を、内面が平滑となるように隣接し、
これらの各冷却構を蓋体で密閉して冷却水の上下に延び
る流路を形威し、これらの冷却構の下部から冷却水流路
に冷却水を供給し、冷却構の上部から外部に排出するよ
うに構成されている。

これらの多数の冷却構の内面によって規定される流路に
は、転炉からの排ガスが導かれる。

転炉上方に設けられた在来の炉上フードの形状は複雑で
あり、したがってこのような先行技術を炉上フードに適
用したとき、冷却水がすべての伝熱面に均一に流過させ
ることは困難であり、局部的な熱変形を生じ易い。

そうすると冷却水通路の閉塞する個所が生じるという問
題がある。

またこのような先行技術では、冷却水流路に冷却水が充
満されており、したがって大重量となる。

炉上フードは、精錬工場の建屋内の高所にあるので、そ
の大重量の炉上フードを支持するため建屋の強度をかな
り大きくしなければならなくなる。

さらにまたこの先行技術の他の問題は、熱伝達率が優れ
ているとはいえず、冷却効率が低いことである。

冷却水の蒸発潜熱を利用することが望まれるところであ
る。

本考案の目的は、上述の先行技術の問題を解決するもの
であって、全体に均一な冷却を行なうことができ、軽量
であり、しかも冷却効率が向上された炉上フードの冷却
装置を提供することである。

以下、図面によって本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例の縦断面図である。

この炉上フード１は、仮想線で示す転炉の頂部に接続さ
れる。

炉上フード１は転炉の炉口２から上方にわずかに延びて
斜め上向きに屈曲される。

転炉の炉口２からの高温度の排ガスは、この炉上フード
１で冷却されて仮想線で示す後続のダクト３に導かれる
。

炉上フード１は、基本的には、内筒４および外筒５が二
重管状に構成されており、内筒４および外筒５の間に環
状の冷却室６が形成される。

この冷却室６の軸線に沿う両端部は、環状の端板７，８
でそれぞれ塞がれている。

この冷却室６の上部に連通して外筒５には蒸気抜き９が
接続される。

炉上フード１の上部には、ランスを炉上口２から転炉内
に挿入するための案内筒１０、ならびにサブランスを炉
口２から転炉内に挿入するための案内筒１１がそれぞれ
設けられる。

冷却室６の内筒４側には、耐熱性および毛細管作用を有
する焼結金属から成るウィック１２が、全面にわたって
密着して設けられる。

このウィック１２に対向して冷却室６の外筒５側には、
複数の噴射ノズル１３が設けられる。

各噴射ノズル１３は管路１４を介してポンプ１５の吐出
側に接続される。

また蒸気抜き９は、管路１６から凝縮器１７を経てポン
プ１５の吸入側に接続される。

操業時において、冷却媒体たとえば冷却水ガポンプ１５
によって加圧されて噴射ノズル１３に供給され、各噴射
ノズル１３からウィック１２に向けて冷却水が噴射され
る。

焼結金属から戒るウィック１２に吹付けられた冷却水は
、ウィック１２内を毛細管現象によってウィック１２全
面にわたって広がりながら浸透してゆき、内筒４の周壁
全面が濡れた状態となる。

そのため、この内筒４の周壁において、水は内筒４を介
して転炉からの排ガスにより加熱され膜沸騰を生じる。

発生した蒸気は蒸気抜き９から凝縮器１７に至り、その
凝縮器１７で凝縮される。

凝縮された水はポンプ１５から再び噴出ノズル１３に供
給される。

この実施例によれば次のような利点がある。

（１）内筒４の周壁に全面にわたって設けられたウィッ
ク１２によって冷却水が内筒４の周壁全面で薄膜となり
、熱伝達率の優れた沸騰が可能であるので冷却効率が向
上する。

（２）毛細管作用により冷却水が複雑な形状の内筒４の
全面に一様に行き渡り、そのため二重筒内面を均一に冷
却することが可能となり二重筒の熱変形も防止できる。

（３）冷却室６内に冷却水が充満されない結果炉上フー
ド１の重量が軽減される。

４冷却水は、冷却室６、凝縮器１７およびポンプ１５で
形成される閉ループ内を循環するので、冷却水の消費量
が少ない。

第２図は本考案の他の実施例の炉上フード１の一部を示
す断面図である。

この実施例では、内筒４の周壁に設けられたウィック１
２との間に比較的狭い冷却媒体通路１８を形成して、焼
結金属から戊る他のウィック１９が設けられる。

そしてこの冷却媒体通路１８に水を流通させて、第１図
の実施例と同様にウィック１２を介して内筒４の周壁全
面に水を浸透させる。

このようにしても内筒４の周壁で沸騰による熱伝達が行
なわれ、しかも冷却室６の全体に冷却水が充満されない
ので、炉上フード１の重量が軽減される。

また第３図のように、ウィック１２に近接して、しかも
内筒４の軸線方向に間隔をあけて焼結金属から成る冷却
媒体供給管２０を配設し、その冷却媒体供給管２０から
冷却水を浸出させてウィック１２に冷却水を供給するよ
うにしてもよい。

第１図〜第３図の各実施例において、冷却水の代りに蒸
発潜熱の比較的大きな他の冷却媒体を用いてもよいこと
は述べるまでもない。

ウィック１２．１９は、前述の焼結金属の他にセラミッ
クスや金網であってもよく、耐熱性を有し、かつ毛細管
現象を呈するものであればよい。

このようなウィックが有する細孔は、肉眼で見ることが
できるに充分な内径を有してもよく、あるいはまた肉眼
で見ることができない細かい内径であってもよく、ウィ
ックはこのような細孔を無数に有するものである。

ウィックとしてはまた、グラスウールを用いることもで
゛きる。

以上のように本考案によれば、内筒の全面に亙ってウィ
ックを固定したので゛、このウィックによって内筒の全
面に互って冷却媒体の薄膜が形成される。

この冷却媒体は、内筒の冷却室内面で蒸発し、したがっ
て蒸発潜熱によって内筒が均一に冷却されることが可能
になる。

したがって炉上フードの局部的変形が防がれ、例えば均
一に膨張する程度の変形しか生じない。

また蒸発潜熱を利用して冷却を行なうので、冷却効率が
向上される。

冷却室内での蒸気は、冷却室の上部から外部に取り出さ
れて凝縮器によって液化され、冷却室内においてノズル
からウィックに向けて噴射されるようにしたので、大き
な熱負荷に対して充分な冷却が可能になる。

冷却室内では、液体状の冷却媒体が充満されることはな
く、シたがって軽量化される。

この軽量化によって高所での炉上フードの支持が容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図および第
３図は本考案の他の実施例の炉上フードの一部をそれぞ
れ示す断面図である。 １・・・・・・炉上フード、４・曲・内筒、５・・間外
筒、６・・曲冷却室、１２．１９・・・・・・ウィック
、１７・・曲凝縮器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内筒４および外筒５を二重管状に配置して、炉上フード
   １を構成し、その内筒４および外筒５間に気密に形威さ
   れた冷却室６内で少なくとも内筒４の全面にウィック１
   ２を固定し、冷却室６の上部で外筒５には蒸気抜き９が
   形成され、冷却室６内で蒸気となった冷却媒体は、蒸気
   抜き９から管路１６を介して凝縮器１７に導かれ、冷却
   室６内にはウィック１２に向けて冷却媒体を噴射する噴
   射ノズル１３が設けられ、凝縮器１７からの冷却媒体は
   、ポンプ１５によって噴射ノズル１３に供給されること
   を特徴とする冶金炉の炉上フードの冷却装置。