自溶炉の炉体水冷構造

【課題】シャフト下部近傍のアップテイクの三角天井部を、高負荷操業においても耐火物の損耗を抑制し、長期にわたって十分な冷却性能を発揮することができる自溶炉の炉体水冷構造を提供する。
【解決手段】自溶炉１のシャフト２近傍に位置するセットラ３の三角天井部Ａを冷却するための自溶炉の炉体水冷構造は、内部に冷却水を流すためのパイプ部材１７を鋳込んだ銅製の水冷ジャケット１０をセットラ３の三角天井部Ａに吊下げ支持して配置したことを特徴とし、水冷ジャケット１０は１又は複数に分割されて三角天井部Ａに配置されてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自溶炉の炉体水冷構造に関し、さらに詳しくは、銅製錬等に用いられる自溶炉のシャフト近傍に位置するセットラの三角天井部を効率的に冷却するための自溶炉の炉体水冷構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅製錬においては精鉱を自溶炉で酸素富化空気あるいは高温熱風と同時に吹き込んで瞬間的に化学反応を起こさせ、比重差によって銅をマットとして回収し、そして、電解精錬によってさらに品位の高い電気銅の製造が行なわれている。高熱に晒される自溶炉は熱によって内部の耐火物が損耗するので炉体を保護するために適宜冷却を行うと共に、所定の期間ごとに耐火物の交換や修理が行われている。
【０００３】
自溶炉の炉体を冷却するための構造としては、冷却水を流す鋼管を鋳込んだ鋳鉄体の炉内に面する側に凹凸を形成したステーブジャケットが知られている（特許文献１（特公昭６３―１９７９３号公報））が、銅製錬の自溶炉におけるシャフトとセットラとの連結部の冷却構造としては、シャフト下部に数本の水冷銅チューブで円周を形成し、それを数段積み重ねることで上方から下方側に行くにつれて次第に湾曲しながら拡開させてフレア状（ペチコート）に形成し、それをセットラ部と連結する方法が主流である。同様に、セットラとアップテイクとの連結部の冷却構造は、水冷銅チューブ数本により、蒲鉾形状を形成して冷却するのが主流である。
そして、このような炉壁を冷却する水冷ジャケットとしては主として銅が使用されている（特許文献２（特公平３−５７１６９号公報））
【０００４】
一方、特許文献１においては、炉内に突出させた冷却フィンにダストなどを成長させることにより形成したセルフコーティングによりマット及びスラグの浴液面より上方の耐熱煉瓦を冷却する方法が提案されている。また、炉内に面する側に凹凸を形成した炉体水冷ジャケットとしては、特許文献３（実開昭６２−２５７９８号公報）や特許文献４（実開昭６１−１５９７９０号公報）がある。
【０００５】
ここで、シャフト下部及びシャフトとセットラとの連結部の熱負荷増大対策として最近の実施例としては、特開平８−１２７８２５号公報（特許文献５）に示された冷却構造がある。この冷却構造は、セットラ天井部と連結するシャフトの下端部にシャフトと同心状に環状に配置された水冷ジャケットを設け、この水冷ジャケットの炉内側側壁全面とセットラ天井部の内壁がキャスタブル耐火物により該炉内側側壁をほぼ垂直となるようにして覆ってセットラ天井部と一体に接合して形成するというものである。
【０００６】
ところで、近年の自溶炉における銅精錬は、これまで１炉あたり年間約３０万トンの銅精錬を行ってきたものをその約１．５倍の年間約４５万トンに増大させ、将来的には従来の約２倍の量を処理するべく次第に高負荷操業へ移行してきている。高負荷操業においては炉内への装入物及び送風ガス量の増加、またそれに伴う発生熱量、排ガス量の増加、排ガス組成の変化により、炉内環境は一段と過酷となり、特にシャフト下部やシャフト部とセットラ部の連結部に対する熱負荷が増大している。
しかし、上述したような従来のような冷却構造では、高負荷操業を行うに際して冷却能力の不足によりチューブの破損による水漏れトラブル等が発生するおそれがあった。同様に、セットラとアップテイクとの連結部においても高負荷操業に伴う熱負荷増大による冷却能力不足からチューブ破損等のトラブルが発生するおそれがあった。
【０００７】
また、特許文献５に示されたシャフトとセットラとの連結部の構造は、従来のようなフレア形状ではなく、直角構造となっている。このようにシャフト下部を直角構造とした場合、従来のフレア形状の場合と比べて、シャフト下部におけるシャフト反応ガスの良好な流れを確保することができずシャフト反応自体を悪化させる可能性が懸念される。すなわち、反応ガスがシャフトからセットラへ移動する際に直角の角部にぶつかって乱流が発生し、セットラへの反応ガスの良好な流れが阻害されるおそれがある。
また、直角の角部に高温の反応ガスがぶつかるのでその部分に配置された耐熱煉瓦へ加わる熱の負荷が懸念されると共に角部を的確に冷却することは容易ではない。もちろん、アップテイクとセットラとの連結部についても同様の問題点が発生する。
【０００８】
そこで、出願人は、シャフトとセットラとの連結部及びアップテイクとセットラとの連結部における自溶炉の炉体水冷構造において、高負荷操業においても十分な冷却性能を発揮することができ、しかもシャフト反応ガスの流れを阻害することがないような自溶炉の炉体水冷構造を提供することを目的として特許出願を行った（特願２００６−９７９４７）。
具体的には、従来通りフレア形状を維持しつつ良好なシャフト反応を継続することが可能であり、水冷ジャケットの熱収縮、熱膨張に対応して水冷ジャケットを可動可能に支持することによって水冷ジャケット及び炉壁の保護を図るというものである。
【０００９】
【特許文献１】特公昭６３−１９７９３号公報
【特許文献２】特公平３−５７１６９号公報
【特許文献３】実開昭６２−２５７９８号公報
【特許文献４】実開昭６１−１５９７９０号公報
【特許文献５】特開平８−１２７８２５号公報
【特許文献６】特開平１１−１８９８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願出願人が発明したシャフトとセットラとの連結部及びアップテイクとセットラとの連結部を冷却する自溶炉の炉体水冷構造は目的とする効果を奏することができた。
しかし、高負荷操業においてはシャフト下部近傍のセットラの三角天井部の熱負荷が予想以上に増大し、耐火物の損耗が著しく、約２ヶ月のライフとなっていた。この点、三角天井部の冷却不足に起因する補修の頻度を低減させることを目的として、耐火物内にステンレスパイプを格子状に埋設した自溶炉の三角天井構造が提案されている（特開平１１−１８９８２９号公報（特許文献６））。
【００１１】
しかし、自溶炉の高負荷操業にあってはＳＯ２ガスによるステンレスパイプの腐食の進行が早く、三角天井部の耐火物の交換・修理の期間を操業効率を低下させることなく、しかも交換・修理作業の負担を軽減させるような期間まで延ばすことが期待できなかった。
また、もし冷却水が漏れるようなことがあると高温の炉による水蒸気爆発の危険がある。
【００１２】
そこで、本発明は、シャフト下部近傍のアップテイクの三角天井部を、高負荷操業においても耐火物の損耗を抑制し、長期にわたって十分な冷却性能を発揮することができる自溶炉の炉体水冷構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、自溶炉のシャフト近傍に位置するセットラの三角天井部を冷却するための自溶炉の炉体水冷構造において、内部に冷却水を流すためのパイプ部材を鋳込んだ銅製の水冷ジャケットをセットラの三角天井部に吊下げ支持して配置したことを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、セットラの三角天井部に、１又は複数に分割された水冷ジャケットを配置してなることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、１〜１０の水冷ジャケットによってセットラの三角天井部を覆うように配置したことを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の本発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、水冷ジャケットの炉内に面する側には凹凸が形成されると共に、凹部には耐火物が充填され、耐火物が侵食又は除去された後にスラグによるセルフコーティングが行われるようにされたことを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の本発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、パイプ部材は少なくとも８−１２ｍｍの肉厚を有する銅製の管状部材であることを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の本発明は、請求項４又は５に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、耐火物がアルミナ・クロミア質からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る自溶炉の炉体水冷構造によれば、水冷ジャケットを吊り下げ支持することにより三角天井部に配置することとしたので三角天井部にかかる荷重的な負担を軽減しつつ、効率的に三角点上部を冷却することが可能となって効率が高まり、これまで２ヶ月程度であった三角天井部における内部の耐火物のライフを１年以上の長期にわたって維持することができるという効果がある。これにより、これまで頻繁に発生していた三角天井部耐火物トラブルによる、操業負荷の低下が皆無となり、高負荷操業においても安定的に維持することが出来るようになった。
さらに、本発明に係る自溶炉の炉体水冷構造によれば、厚肉の銅パイプを水冷ジャケット内に鋳込んだので水漏れの心配がなく、漏れた水冷却水に起因する爆発のおそれがなく、安全性が高まるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る自溶炉の炉体水冷構造について好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る炉体水冷構造を備えた自溶炉の好ましい一実施形態の側面断面図、図２はその平面図である。
【００２１】
図１に示された自溶炉１は、概略として、その頂部に１〜３本の精鉱バーナ５が設置された略円筒形状のシャフト２と、セットラ３及びアップテイク４を備えて構成されている。
乾燥した微粉精鉱を精鉱バーナ５によって酸素富化空気あるいは高温熱風と同時に取り込み、瞬時に酸化反応を起こさせると精鉱は自溶状態でシャフト２内を落下してシャフト２直下においてスラグとマットに層状に分離される。
そして、炉体側壁に設けられた複数のマットタップホール６からマットの抜き出し、スラグタップホール７からスラグの抜き出しを行う。尚、スラグタップホール７から抜き出されたスラグには銅が含まれているのでさらに錬かん炉１ａで錬かんしマットを得る。
マット及びスラグの抜出が行われるとそれに伴って湯深変動が発生するので炉内温度の変化が大きくなり、キャスタブルや耐火煉瓦等の炉壁耐火物に激しい熱的負荷が加えられる。
また、シャフト２直下から三角天井部Ａ（図２参照）に至る部分は、精鉱の酸化反応により高温となった反応ガスが一番先に通過する場所でもあり、また、精鉱の投入が無くなると又温度低下した反応ガスが一番先に通過する位置であるため雰囲気温度においても大きな熱的負荷が加わる場所である。
なお、三角天井部Ａ以外のシャフトペチコートに隣接する２面の三角天井部にも大きな熱負荷及び変動が加えられるため、同様の水冷ジャケットを取り付けることが好ましい。
【００２２】
図３に最もよく示されているように、本発明に係る自溶炉の炉体水冷構造は、シャフト２の下部側近傍に位置するセットラ３の天井部分である２箇所の三角天井部Ａに、複数組み合わせることによって三角天井部Ａが形成されるような所定の形状に分割形成された水冷ジャケット１０、１０を吊り下げ支持することによって形成されている。
尚、２箇所の三角天井部Ａに配置される各水冷ジャケット１０は配置される位置に対応してそれぞれ対称に形成されている。
また、本実施形態においては６分割された水冷ジャケット１０を組み合わせるようにして三角天井部Ａに配置されているが、分割数はこれに限定されるものではない。三角天井部Ａにおける受熱量、面積、冷却水の流量によって必要とされる水冷ジャケット１０の数は異なることになるので必要に応じて適宜選択することができる。また、水冷ジャケット１０の受熱量が少なく、受熱量に対して冷却水量が十分であり、冷却水の温度上昇が僅かであるような場合には複数ではなく単数（１枚）の水冷ジャケットを配置することもできる。実際的には、１〜１０程度の水冷ジャケット１０を配置するのが好ましい。さらに、水冷ジャケット１０を複数組み合わせることによって三角天井部Ａの全てを覆うことができるように形成してもよいし、そうでなくてもかまわない。尚、図示された実施形態においては６分割された水冷ジャケット１０を組み合わせることによって三角天井部Ａの形状に即した形となるように配置されている。また、三角天井部Ａ以外の三角天井２面についても、同様の水冷ジャケット１０を配置するとよい。
【００２３】
水冷ジャケット１０は、図４に示すように、概略として、銅製の平板状をなし、炉内に面する側には凸部１１と凹部１３と交互に配列されて形成されている。
凸部１１は、自溶炉１の内部に配設されたキャスタブル等の炉壁耐火物と直接接触することによって炉体の冷却を行う。
一方、凹部１３は、その内部に充填された耐火物を介して炉壁耐火物を間接的に冷却を行う。
【００２４】
自溶炉１の操業に伴って炉壁体耐火物の侵食が進むと、水冷ジャケット１０の凹部１３に充填された耐火物が脱落し、凹部１３にスラグが入り込んでセルフコーティングが行われるようになっている。
尚、凹部１３に充填する耐火物は粉状耐火物に適量の水を加えて突き固めて充填したものが好ましいが、凹部１３と同じ形状の・寸法に焼成した耐火ブロックを嵌め込むことによってもかまわない。
ここで、凹部１３へ充填する耐火物としては、スラグより融点が高く、熱膨張係数が小さい物質が耐火物が好ましく、放熱特性・硬度・耐摩耗性・耐食性高温強度性・耐熱衝撃性など多くの機能特性を備えたアルミナ系のキャスタブル、例えば、アルミナ・クロミア質が好ましい。また、主成分がＭｇＯのもの（例えば：株式会社ヨータイ製：ヨータイスタンプ（Ｒ−ＭＰ））なども利用することができる。
凹部１３断面の形状は、三角形、四角形、矩形、台形、Ｕ字形、皿型など種々の形状が可能であるが、上記した耐火物脱落の観点から、炉内側に開いた台形形状が好ましい。
また、凹部１３の表面は、平坦面、細かい凹凸面などの態様が可能であり、さらに充填される耐火物と凹部１３が堅く係合するように、図のようなピン状突起１１ａを設けることも可能であるが、充填される耐火物の脱落をタイミングよく行うためには鋳造や切削などで得られる平坦面とするのが好ましい。
また、ピン状突起１１ａによって耐火物１８を保持するように形成することも可能であり、図６にはそのような構造のものが示されている。
【００２５】
図５及び図６に単体の水冷ジャケット１０の一実施形態を示す。図示された水冷ジャケット１０は、外形が矩形状を有し、その内部に冷却水流路１７が内設されている。いうまでもないが他の水冷ジャケット１０も基本的には外形形状が異なるだけで構造はほぼ同様である。
この冷却水流路１７に冷却水を流すことによって炉壁を効率的に冷却するようになっている。
そして、冷却水流路１７の端部には、それぞれ冷却水を供給排出するための供給口１５及び排出口１６が設けられており、供給口１５から供給された冷却水は水冷ジャケット１０内を循環して排出口１６から排出されるようになっている。
尚、三角点上部Ａに配置した際に隣り合う水冷ジャケット１０の排出口１６と供給口１５をそれぞれ連結して冷却水を循環させるようにすることもできる。
尚、冷却水は１〜１２ｔ／ｈの流量で供給される。
分割されたジャケットそれぞれに対して、必要な水量を供給することができるよう、各系統の給水部に水量調節機構を有している。
同じ面の三角ジャケットにおいても、部分的に熱負荷の高い部位が存在するためである。
なお、各系統に温度計を設置し、リアルタイムに温度を監視しており、温度変化に応じて水量を調節できる。
【００２６】
冷却水流路１７は、水冷ジャケット１０を製造する際に、予め所定の形状（例えば、Ω字状）に形成しておいた銅製のパイプ材を型に配置しておき、その上から銅を流し込むことによって水冷ジャケット１０の内部に埋設している。
すなわち、所望の形状の水冷ジャケット１０の外形を備えた型を用意し、その型内に冷却水流路１７となる銅製のパイプ材を所定位置に配置する。そして、型に溶体となった銅を流し込むことによって冷却水流路１７を内蔵した水冷ジャケット１０が形成されている。
尚、冷却水流路１７となる銅製のパイプ材の表面をクロムメッキしておくと銅を鋳込んだときにパイプ材との間に隙間を生じさせることなくしかっかりと密着させることができる。
冷却水流路１７となる銅製のパイプ材は、その肉厚を８−１２ｍｍとしている。その理由は、長時間の使用により冷却水流路１７に亀裂等が発生して冷却水が漏れると炉内の高温によって水蒸気爆発を起こす危険があるのでそのようなおそれのない肉厚を確保するためである。
【００２７】
上述した水冷ジャケット１０は、セットラ３の三角天井部Ａに配置されるが、図７に示すように、セットラ天井部に接するように吊下部材３１によって吊下げ支持することによって配置されている。吊下部材３１は、上部側ロッド３１ａと端部にフックを備えた下部側ロッド３１ｂとを調整部材３１ｃを介して連結することによって構成されており、この吊下部材３１は上下方向に伸縮可能とされている。
そして、下部側ロッド３１ｂの端部に設けられたフックを水冷ジャケット１０の表面に取り付けられたリング１９に掛止することにより６分割された水冷ジャケット１０が三角天井部Ａにそれぞれ配置される。
尚、２０はセットラ３の側壁部を構成する耐火レンガである。
【００２８】
水冷ジャケット１０には炉体から加わる熱によって熱膨張及び熱収縮が発生する。そのため水冷ジャケット１０を炉体に完全に固定した状態で配置してしまうと熱膨張によって水冷ジャケット１０全体が押し広げられる方向に働く力によって水冷ジャケット１０と接触するキャスタブル等の炉壁耐火物を破壊したり、水冷ジャケット１０自身が破壊されてしまうおそれがある。
また、水冷ジャケット１０の重さが直接三角天井部Ａにかからないように各水冷ジャケット１０はそれぞれ可動可能に吊下げ支持されている。
【００２９】
一方、シャフト２とセットラ３との連結部Ｂ（図２参照）及びアップテイク４とセットラ３との連結部Ｃ（図２参照）にも同様の構成を有する水冷ジャケット１０を用いて炉体水冷構造を形成することができる。
上述したように、シャフト２は略円筒形状とされているのでセットラ３との連結部Ｂは略円形状をなし、シャフト２の下部をぐるりと円形状に取り囲むようにして位置している。
一方、アップテイク４とセットラ３との連結部Ｃは、図２に示すように、セットラ３の幅方向に沿って直線状に位置している。そして、それらの箇所に水冷ジャケット１０を配置する。
【００３０】
シャフト２とセットラ３との連結部Ｂに配置される水冷ジャケット１０は、図８〜１２に示すように、概略として、銅製の湾曲した円弧状の板状体をなし、炉内に面する側に凸部１１と凹部１３とが交互に配列されて形成されている。
水冷ジャケット１０の形状が、シャフト２下部のフレア形状を維持するために湾曲した形状となっているなどの外形形状の相違以外は基本的に上述の水冷ジャケット１０とほぼ同様の構成となっている。そのため上述の水冷ジャケット１０と同じ構成部分については同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３１】
シャフト２とセットラ３との連結部Ｂに配置される水冷ジャケット１０は、図９に示すように、シャフト２とセットラ３との連結部Ｂには、円周方向に３２等分、上下方向に２等分に分割された状態で合計６４枚配置されている。
この構造によって連結部Ｂのフレア形状を確保しつつシャフト反応ガスの良好な流れ及び良好なシャフト反応が確保されると共に、高負荷操業における的確な冷却を維持することが可能となる。
【００３２】
また、アップテイク４とセットラ３との連結部Ｃにも三角天井部Ａ及び連結部Ｂに配置される水冷ジャケット１０とほぼ同様な構成を備えた水冷ジャケット１０が配置されている。
但し、アップテイク４とセットラ３との連結部Ｂに配置される水冷ジャケット１０は、図１３に示すように、連結部Ｂに配置される水冷ジャケット１０とは異なり、フレア状に湾曲しつつもセットラ３の幅方向に沿って直線状に配置されるような形状とされている。
連結部Ｃに配位置される水冷ジャケット１０は水平方向に１２等分、上下方向に２等分に分割された状態で合計２４枚配置される。
尚、連結部Ｂに配置される水冷ジャケット１０と同様にその外形形状の相違以外は他の水冷ジャケット１０とほぼ同様の構成となっている。
【００３３】
シャフト２とセットラ３との連結部Ｂ及びアップテイク４とセットラ３との連結部Ｃに配置される水冷ジャケット１０も可動可能に吊下げ支持されており、その構造の一例を図１５に示す。図示されているように、上下２段に配置された水冷ジャケット１０のうち下段側に配置された水冷ジャケット１０は、シャフト２を支持するＨ鋼４５に取り付けられた支持部材４３に掛止された吊下部材３１によって吊下げ支持されている。
同様に、上下２段に配置された水冷ジャケット１０のうち上段側に配置された水冷ジャケット１０は、シャフト２に取り付けられた支持部材４１に掛止された吊下部材３１によって吊下げ支持されている。
吊下部材３１は、上部側ロッド３１ａと端部にフックを備えた下部側ロッド３１ｂとを調整部材３１ｃを介して連結することによって構成されており、この吊下部材３１は上下方向に伸縮可能とされている。
【００３４】
そして、下部側ロッド３１ｂの端部に設けられたフックを水冷ジャケット１０の表面に形成されたリング１９に掛止することによりシャフト２とセットラ３との連結部Ａを円周方向にぐるりと取り囲むようにして水冷ジャケット１０が上下２段に配置されている。
これにより、水冷ジャケット１０が炉内の熱により熱膨張した際には水冷ジャケット１０は上方側へスライド移動してその位置を変えることができるようになっている。一方、熱収縮により水冷ジャケット１０が縮んだ際には、再びもとの位置へスライド移動する。
このように、水冷ジャケット１０は熱膨張及び熱収縮による形状変化が発生してもそれに伴ってその位置を適宜変化させ、自溶炉１の炉壁耐火物の破壊や水冷ジャケット１０自身の破壊を有効に防止する。
尚、上下及び左右の水冷ジャケット１０同士が隣接する水冷ジャケット１０の側面は水冷ジャケット１０同士の相対的なスライドを阻害しないような滑らかな平面としたり、テーパー状にしてもよい。
【００３５】
さらに、水冷ジャケット１０とセットラ３の壁面部との間にはテーパー状の補助部材２０が配置されている。補助部材２０は、下方側の幅が狭く上方へ行くに従って幅が広くなるように形成されており、水冷ジャケット１０が勝手に上方側へ移動しないようになっている。
また、補助部材２０は、熱膨張及び熱収縮による水冷ジャケット１０の形状変化に伴う移動を補助するようにスライド可能とされている。これにより、水冷ジャケット１０が熱収縮することによって隣接するセットラ３の壁面部との間に隙間が発生するのを防止する。
さらに、水冷ジャケット１０は、補助部材２０との隣接部を支点として角度が傾斜角度を変化させることが可能とされており、連結部Ａを冷却するための適性位置へ水冷ジャケット１０を配置させることができるようになっている。
一方、熱収縮により水冷ジャケット１０が縮んだ際には、図１６に示すように、水冷ジャケット１０は下方側に移動して水冷ジャケット１０の下側端縁部とセットラ３との間に隙間が発生するのを防止する。補助部材２０は、例えば、耐熱煉瓦等の耐熱性を備えた部材により形成することが好ましい。
尚、アップテイク４とセットラ３との連結部Ｃも同様の吊下げ構造とされ、同様の作用・効果を奏するようになっている。
以上のように、本発明に係る自溶炉の炉体水冷構造によれば自溶炉の三角天井部Ａの冷却効果を高めることができる。
さらに、三角天井部Ａの他、連結部Ａ、Ｂにもそれぞれ上述の水冷ジャケット１０、１０を配置すれば自溶炉１の冷却効果はさらに高まり、高負荷操業においても安定した操業を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】自溶炉の断面図である。
【図２】図１に示す自溶炉の平面図である。
【図３】水冷ジャケットが配置された三角天井部の拡大平面図である。
【図４】本発明に係る自溶炉の炉体水冷構造における水冷ジャケットの一実施形態の斜視図である。
【図５】図４の水冷ジャケットの平面図である。
【図６】図４の水冷ジャケットの断面図である。
【図７】図４の水冷ジャケットの吊り下げ構造を示す側面図である。
【図８】シャフトとセットラとの連結部へ配置される水冷ジャケットの一実施形態の斜視図である。
【図９】シャフトとセットラとの連結部へ水冷ジャケットを配置した状体を示す平面図である。
【図１０】シャフトとセットラとの連結部に配置された水冷ジャケットを上方側から見た拡大平面図である。
【図１１】シャフトとセットラとの連結部に配置された水冷ジャケットを水平方向から見た拡大正面図である。
【図１２】シャフトとセットラとの連結部に配置される水冷ジャケットを炉内に面する側から見た背面図である。
【図１３】アップテイクとセットラとの連結部に配置された水冷ジャケットを上方側から見た拡大平面図である。
【図１４】アップテイクとセットラとの連結部に配置される水冷ジャケットを炉内に面する側から見た背面図である。
【図１５】熱膨張時における水冷ジャケットの吊り下げ構造を示す側面断面図である。
【図１６】熱収縮時における水冷ジャケットの吊り下げ構造を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１自溶炉
２シャフト
３セットラ
４アップテイク
５精鉱バーナ
６マットタップホール
７スラグタップホール
１０水冷ジャケット
１１凸部
１３凹部
１５供給口
１６排出口
１７冷却水流路
１８耐火物
１９リング
２０補助部材
３１吊下部材
３１ａ上部側ロッド
３１ｂ下部側ロッド
３１ｃ調整部材
４１支持部材ｚ
４３支持部材
４５Ｈ鋼

【特許請求の範囲】
【請求項１】
自溶炉のシャフト近傍に位置するセットラの三角天井部を冷却するための自溶炉の炉体水冷構造において、
内部に冷却水を流すためのパイプ部材を鋳込んだ銅製の水冷ジャケットを前記セットラの三角天井部に吊下げ支持して配置したことを特徴とする自溶炉の炉体水冷構造。
【請求項２】
請求項１に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、
前記セットラの三角天井部に、１又は複数に分割された前記水冷ジャケットを配置してなることを特徴とする自溶炉の炉体水冷構造。
【請求項３】
請求項２に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、
１〜１０の前記水冷ジャケットによって前記セットラの三角天井部を覆うように配置したことを特徴とする自溶炉の炉体水冷構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、
前記水冷ジャケットの炉内に面する側には凹凸が形成されると共に、当該凹部には耐火物が充填され、前記耐火物が侵食又は除去された後にスラグによるセルフコーティングが行われるようにされたことを特徴とする自溶炉の炉体水冷構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、
前記パイプ部材は少なくとも８−１２ｍｍの肉厚を有する銅製の管状部材であることを特徴とする自溶炉の炉体水冷構造。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の自溶炉の炉体水冷構造において、
前記耐火物がアルミナ・クロミア質からなることを特徴とする自溶炉の炉体水冷構造。

【図１】