JP3358483B2 - 炉蓋冷却装置 - Google Patents
炉蓋冷却装置Info
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Description
用容器などの高温の溶融金属を収容する容器における炉
蓋の冷却装置に関するものである。
金属を収容する容器の炉蓋は、精錬時における高熱によ
って変形や溶損の生ずるおそれがある。そこで、炉蓋内
に中空の冷却室を設け、この中空の冷却室内に設けられ
たスプレーノズルにより、冷却水を噴射して炉蓋の内壁
を強制冷却することが行われている。このように、冷却
水のスプレーによって炉蓋内壁を強制冷却する際に、冷
却後の冷却水の排水処理が問題になる。
記のような方式が知られている。 (1) 自然落下式:図4に示すように、溶融金属容器Aの
上面を覆う炉蓋1に形成された中空の冷却室7内には、
炉蓋1の内壁面を冷却するための多数のスプレーノズル
3が、ノズルヘッダー2に取り付けられて設けられてい
る。4は、ノズルヘッダー2に冷却水を供給するための
冷却水供給用配管である。溶融金属容器Aの開口上端面
に接する、炉蓋1の下端部には、その全周にわたり環状
の排水路5が形成されており、環状排水路5には排水口
6が接続されている。
を冷却した後のスプレー水は、炉蓋1の下端部に設けら
れた環状排水路5に集められ、排水口6から自然落下し
て回収される。なお、炉蓋1の下端部に設けられた環状
排水路5は、容器Aの開口上端面に位置しており、容器
A内の溶融金属の輻射熱を直接受ける。 (2) 蓋周囲溝付の自然落下式:図5に示すように、炉蓋
1の下端部周囲には、溶融金属容器Aの開口上端部外周
面を覆うように、排水路となる環状溝14が設けられて
おり、環状溝14に排水口6が接続されている点が上記
自然落下式と相違する。炉蓋1内を冷却した後のスプレ
ー水は、環状溝14に集められ、自然落下によって排水
口6から回収される。排水路となる環状溝14は、溶融
金属容器Aの開口上端部外周面を覆うように設けられて
いるので、容器A内の溶融金属の輻射熱は受けない。 (3) ポンプ排水式 図6に示すように、炉蓋1の下端部に形成された環状排
水路5の排水口6に接続されている排水用導管の途中に
排水ポンプ15を設けた点が、上記自然落下式と相違す
る。炉蓋1内を冷却した排水は、環状排水路5に集めら
れ、ポンプ15により排水用導管を経て強制的に回収さ
れる。
自然落下式の場合には、図3に示すように、炉蓋1の下
端部に設けられた環状排水路5内における排水の水位1
0が高くなり、その部分の炉蓋内壁には、スプレーノズ
ル3から噴射された冷却水が直接には接触しないため、
冷却が不十分になる問題がある。また、環状排水路5内
を流れる冷却水の流速が遅いために、水流による冷却を
期待することができない。
Aの開口端周囲に地金、異物等が付着するため、炉蓋1
を容器Aに装着する際、それら地金、異物等を除去する
ことが必要であって手間を要する。更に、炉蓋1の外径
が大きくなり、炉蓋を吊り上げるための昇降装置等の付
帯設備が大型化し、多額の設備費用を必要とする。
5の設備が必要になる。また、冷却水は、ポンプ吸い込
み口までは自然流入であるために、排水路5の水位が高
くなる部分が生じ、高い水位の部分には、噴射された冷
却水が直接には接触しないために、その部分の冷却が不
十分になる。排水路5の水位を低くするためには、多数
台のポンプ15を設置しなければならず、多額の設備費
が必要になる。更に、炉蓋周囲の排水路5の流速が遅い
ために、水流による冷却が期待できず、冷却不足となる
部分の鉄皮には、ヒートクラックが発生するおそれがあ
る。
を解決し、炉蓋の冷却を、安価に効率的に行うことがで
き、炉蓋鉄皮のヒートクラックの発生を適確に防止する
ことができる炉蓋冷却装置を提供することにある。
は、炉蓋内に設けられた中空の冷却室と、前記冷却室内
に設けられた冷却水スプレー用のノズルと、前記冷却室
の下端部にその全周にわたって設けられた環状の排水路
と、前記環状排水路に接続された排水口とからなり、前
記冷却水スプレー用ノズルから噴射される冷却水によっ
て前記炉蓋の内壁を冷却し、冷却後の排水を前記環状排
水炉を経て、前記排水口から排水する炉蓋冷却装置にお
いて、前記環状排水路内に、実質的に水平に複数個の水
流ノズルを、同一方向に向け所定間隔をあけて配置し、
前記水流ノズルから噴射される水によって、前記環状水
路内を流れる冷却後の排水の流速を速め、前記排水口か
らの排水を促進することに特徴を有するものである。
参照しながら説明する。図1は、この発明の装置の一実
施態様を示す概略縦断面図、図2は環状排水路部分の水
平断面図である。図1および図2に示すように、溶融金
属容器Aの開口端を覆う炉蓋1内には中空の冷却室7が
設けられており、冷却室7内には、炉蓋1の内壁面を冷
却するための多数のスプレーノズル3が、ノズルヘッダ
2に取り付けられて設けられている。4は、ノズルヘッ
ダ2に冷却水を供給するための冷却水供給配管である。
る冷却室下端部には、その全周にわたって環状の排水路
5が形成されており、環状排水路5には、一定間隔をあ
けて複数個(この例では4個)の排水口6が接続されて
いる。
路5内に複数個の水流ノズル8が、実質的に水平に、同
一方向に向け所定間隔をあけて配置されている。9は、
冷却水供給配管4から分岐する、水流ノズル8への給水
用配管である。
ら噴射された冷却水は、炉蓋1の内壁面を冷却した後、
環状排水路5内に流下する。環状排水路5内に流下し
た、炉蓋冷却後の排水は、環状排水路5内に設けられた
複数個の水流ノズル8から噴射される冷却水の水流によ
って、環状排水路5内を、矢印に示す同一方向に早い流
速で流れ、水流ノズル8に近い位置に接続された排水口
6を通って排水される。
ノズル8から噴射される冷却水の水流によって促進さ
れ、環状排水路5内を環状に流れる排水の水位11が低
下すると共に、図3に環状排水路の部分断面図で示すよ
うに、遠心力によって内側水位(c) が低く外側水位(b)
が高い傾斜状になる。
冷却水は、環状排水路5の部分においても、冷却を必要
とする炉蓋内壁に当接するため、炉蓋を確実に冷却する
ことができる。また、冷却後の排水は、従来よりも飛躍
的に早い流速で環状排水路5内を矢印に示すように流
れ、排水口6を通って排水される。このように、環状排
水路5内における冷却水の流速が早くなることにより、
スプレーノズル3から噴射された冷却水が当接しない炉
蓋外壁部分も熱伝達が向上し、環状排水路5自体の冷却
効果が向上する。
蓋に限られるものではなく、炉体鉄皮や排ガス排出用ダ
クト等の冷却においても適用することができる。
る。容量250Tの鍋精錬用容器の炉蓋(直径5000
mm)を、この発明の冷却装置を使用し、下記によって
冷却した結果、10000回を超える精錬を行っても、
炉蓋にヒートクラックは発生しなかった。 (1) スプレーノズルからの冷却水流量 : 300T/H (2) 環状排水路内に設けられた水流ノズルの数: 8個 (3) 環状排水路に設けられた排水口の数: 4個 (4) 上記水流ノズルからの冷却水流量 :20T/H (5) 環状排水路内を流れる冷却水の流速:0.8〜1.2m/sec これに対し、スプレーノズルからの冷却水流量は上記と
同じであっても、環状排水路内に水流ノズルを設けなか
った従来例の場合には、平均約1000回で炉蓋にヒー
トクラックが発生した。
炉蓋の冷却を、安価に効率的に行うことができ、炉蓋鉄
皮のヒートクラックの発生を適確に防止することができ
る、工業上有用な効果がもたらされる。
図である。
る。
断面図である。
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 炉蓋内に設けられた中空の冷却室と、前
記冷却室内に設けられた冷却水スプレー用のノズルと、
前記冷却室の下端部にその全周にわたって設けられた環
状の排水路と、前記環状排水路に接続された排水口とか
らなり、前記冷却水スプレー用ノズルから噴射される冷
却水によって前記炉蓋の内壁を冷却し、冷却後の排水を
前記環状排水路を経て、前記排水口から排水する炉蓋冷
却装置において、 前記環状排水路内に、実質的に水平に複数個の水流ノズ
ルを、同一方向に向け所定間隔をあけて配置し、前記水
流ノズルから噴射される水によって、前記環状水路内を
流れる冷却後の排水の流速を速め、前記排水口からの排
水を促進することを特徴とする、炉蓋冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05315797A JP3358483B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 炉蓋冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05315797A JP3358483B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 炉蓋冷却装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10246576A JPH10246576A (ja) | 1998-09-14 |
JP3358483B2 true JP3358483B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=12935020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05315797A Expired - Lifetime JP3358483B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 炉蓋冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3358483B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109737749A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-10 | 合肥恒力装备有限公司 | 一种新型炉顶排水结构 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7452499B2 (en) * | 2004-10-29 | 2008-11-18 | Systems Spray-Cooled, Inc. | Furnace cooling system and method |
KR101224658B1 (ko) | 2010-12-03 | 2013-02-25 | 주식회사 성진이앤아이 | 고로 대탕도용 커버 |
CN106498338A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-03-15 | 大连圣洁热处理科技发展有限公司 | 一种离子渗氮炉炉体冷却水管路的分布结构 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP05315797A patent/JP3358483B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109737749A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-10 | 合肥恒力装备有限公司 | 一种新型炉顶排水结构 |
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JPH10246576A (ja) | 1998-09-14 |
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