特許 6457556 金属材を移動し予熱するための装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6457556

(24)【登録日】2018年12月28日

(45)【発行日】2019年1月23日

(54)【発明の名称】金属材を移動し予熱するための装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   F27D 13/00 20060101AFI20190110BHJP

   F27B 3/18 20060101ALI20190110BHJP

   F27D 7/06 20060101ALI20190110BHJP

   F27D 17/00 20060101ALI20190110BHJP

【ＦＩ】

   F27D13/00 D

   F27B3/18

   F27D7/06 B

   F27D17/00 105G

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-570268(P2016-570268)

(86)(22)【出願日】2015年5月29日

(65)【公表番号】特表2017-521627(P2017-521627A)

(43)【公表日】2017年8月3日

(86)【国際出願番号】IB2015054048

(87)【国際公開番号】WO2015181781

(87)【国際公開日】20151203

【審査請求日】2017年1月30日

(31)【優先権主張番号】UD2014A000092

(32)【優先日】2014年5月30日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】512288949

【氏名又は名称】ダニエリ アンド チ．オフィチーネ メカーニク エッセピア

【氏名又は名称原語表記】ＤＡＮＩＥＬＩ＆Ｃ．ＯＦＦＩＣＩＮＥ ＭＥＣＣＡＮＩＣＨＥ ＳＰＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】アンソルディ，マルコ

(72)【発明者】

【氏名】ラッファリオ，ユリ

(72)【発明者】

【氏名】ペトレイ，ダニエレ

【審査官】 市川 篤

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−２０７９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０１８２５３９６（ＣＮ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０２７３３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５６４７２８８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２７Ｄ １３／００

Ｆ２７Ｂ ３／１８

Ｆ２７Ｄ １７／００

Ｆ２７Ｄ ７／０６

Ｃ２１Ｂ １３／１０

Ｃ２１Ｂ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器（１２）へ供給される金属材（Ｍ）を移動し予熱するための装置であって、水平状に延出する包囲構造（１４）から構成され、内部コンパートメント（１４ａ）を画定する上壁（１５）と底壁（１６）と側壁（１７）とを有し、前記包囲構造（１４）が、前記上壁（１５）と前記底壁（１６）との間に配置された支持壁（１８）と、前記支持壁（１８）、前記側壁（１７）、および前記上壁（１５）によって画定される、前記金属材（Ｍ）のためのコンベア（２０）と、前記上壁（１５）と前記金属材（Ｍ）との間に形成されるヒューム通過部（２１）と、高温ヒューム（Ｆ）のための収集部（２２）と、を有するものにおいて、
前記収集部（２２）が、前記包囲構造（１４）の長手方向の延出に沿って前記内部コンパートメント（１４ａ）内で前記コンベア（２０）の下方に位置し、
前記支持壁（１８）に単数又は複数の貫通開口（１１８ａ−１１８ｈ）が形成されて、前記コンベア（２０）と前記収集部（２２）とが互いに流体連通状態にされ、
前記ヒューム通過部（２１）の容積が前記包囲構造（１４）の長手方向の延出に沿って前記容器（１２）から離間するにつれて減少し、前記収集部（２２）の容積が前記ヒューム通過部（２１）の前記減少に相関して増大し、
前記包囲構造（１４）の前記容器（１２）と関連付けられた端部と反対側の端部に対応する位置に、前記金属材（Ｍ）が搬送される搬送ゾーン内における空気の侵入を防止するように構成された動的シール部材（１９）が設けられ、当該動的シール部材（１９）は、前記包囲構造（１４）に入る前記金属材（Ｍ）をプレスし平坦化する機能も有し、
前記収集部（２２）の前記容器（１２）の位置の反対側の一端部に、前記収集部（２２）と流体連通する吸引ユニット（２３）を有することを特徴とする装置。

【請求項2】

更に、前記金属材（Ｍ）と前記動的シール部材（１９）との間の間隙によって侵入した空気と、前記容器（１２）から前記コンベア（２０）へと至る前記高温ヒューム（Ｆ）とを吸引する吸引管（３０）を有する請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記包囲構造（１４）が、前記金属材（Ｍ）を前記内部コンパートメント（１４ａ）に投入する投入ゾーン（１４ｃ）と、前記金属材（Ｍ）を前記容器（１２）内に積み下ろす積み下ろしゾーン（１４ｓ）とを備えたものにおいて、
前記支持壁（１８）は、前記投入ゾーン（１４ｃ）から前記積み下ろしゾーン（１４ｓ）にかけて下降して、前記積み下ろしゾーン（１４ｓ）から前記投入ゾーン（１４ｃ）にかけての前記ヒューム通過部（２１）の容積の前記減少と前記収集部（２２）の容積の前記増大とを規定する延出部を有する請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記支持壁（１８）は、互いに前記包囲構造（１４）の前記長手方向の延出に沿うとともに、互いに対して縦方向にオフセットされた複数の平面に位置する複数のセグメント（１８ａ−１８ｉ）を有し、前記単数又は複数の貫通開口（１１８ａ−１１８ｈ）のそれぞれが二つの連続するセグメント（１８ａ−１８ｉ）間に介在している請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記支持壁（１８）は、前記包囲構造（１４）の前記長手方向の延出に沿い、前記容器（１２）に向けて下方に傾斜した連続する表面を形成する複数のセグメント（１８ａ−１８ｉ）を有し、前記単数又は複数の貫通開口（１１８ａ−１１８ｈ）のそれぞれが二つの連続するセグメント（１８ａ−１８ｉ）間に介在している請求項３に記載の装置。

【請求項6】

前記吸引ユニット（２３）は、前記コンベア（２０）の下方の位置において前記収集部（２２）に接続されるとともに、前記単数又は複数の貫通開口（１１８ａ−１１８ｈ）と前記収集部（２２）とを通して前記高温ヒューム（Ｆ）を取り入れるように構成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記吸引管（３０）は、前記包囲構造（１４）の前記投入ゾーン（１４ｃ）に対応する一端部に配置されるとともに、前記動的シール部材（１９）と協働して、前記包囲構造（１４）の外側から漏れ込む空気を吸引するように構成されている請求項３に記載の装置。

【請求項8】

前記動的シール部材（１９）はローラである請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

容器（１２）へ供給される金属材（Ｍ）を移動し予熱する方法であって、
内部コンパートメント（１４ａ）を備える包囲構造（１４）を含む前記金属材（Ｍ）を移動し予熱する装置（１０）を準備する工程と、
前記内部コンパートメント（１４ａ）内においてコンベア（２０）の支持壁（１８）上で前記金属材（Ｍ）を供給方向（Ａｍ）に沿って移動させる工程と、
前記包囲構造（１４）の前記容器（１２）の位置に対して反対の一端部から高温ヒューム（Ｆ）を吸引し、前記コンベア（２０）から前記内部コンパートメント（１４ａ）内で前記コンベア（２０）の下方に位置する収集部（２２）へと前記金属材（Ｍ）を通って、前記支持壁（１８）に形成されるとともに前記コンベア（２０）を前記収集部（２２）と流体接続する貫通開口（１１８ａ−１１８ｈ）を通る、前記包囲構造（１４）の長手方向の延出に沿った、前記供給方向（Ａｍ）の方向に対する対向流として、前記高温ヒューム（Ｆ）の流れを規定する工程であって、前記高温ヒューム（Ｆ）の前記吸引では、前記金属材（Ｍ）を前記容器（１２）から離間するにつれて減少する前記高温ヒューム（Ｆ）の流れと接触させる工程と、
前記容器（１２）の位置に対する反対側の前記包囲構造（１４）の前記一端部に対応する位置において、前記金属材（Ｍ）に対して物理的にプレスする機能も有する動的シール部材（１９）を提供する工程と、を有する方法。

【請求項10】

前記金属材（Ｍ）と接触する前記コンベア（２０）内での通過と前記供給方向（Ａｍ）の方向に対する対向流としての前記高温ヒューム（Ｆ）の速度を維持する工程を有する請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冶金および／又は製鉄の分野において容器へと運ばれる金属材を移動し予熱するために利用可能な装置に関する。

【0002】

本発明による前記装置は、たとえば、当該装置を連動させることが可能な溶融炉から来る高熱ヒュームによって前記金属材を加熱し、それを、容器に向けて運ぶことを可能にするように構成され、前記容器は、たとえば、前記溶融炉の非連続又は「バッチ式」投入用のスクラップキャリアバスケット、或いは、たとえば、直接連続投入用の前記溶融炉のシェルとすることができる。

【背景技術】

【0003】

冶金の分野において、金属材を仮の包囲容器又は溶融炉に向けて運ぶ機能を備える振動式又は移動式コンベアを使用することが知られている。

【0004】

前記金属材は、たとえば、スクラップ鉄、高温又は低温海綿鉄（ＤＲＩ−直接還元鉄）、ブリック又はブリケット形状の低温鋳鉄、その他の金属材、とすることができ、それは不連続又はバッチ式投入工程の包囲バスケット、或いは、連続投入工程における溶融炉のシェル、へと運ぶことができる。

【0005】

又、たとえばコンベアによって、前記溶融炉に投入するために使用可能な金属材を移動させる機能と、溶融処理によって作り出され前記コンベア内において適宜流通されるヒュームを利用して前記材料を予熱する機能との両方を備える装置を使用することも知られている。これによって、後続の溶融工程中において金属材を溶解するために必要なエネルギの量が低減される。

【0006】

実質的に水平で、数十メートルにもなりうる長手支持構造を備えたコンベアを有する金属材の移動および予熱用の装置が知られている。前記支持構造にはコンベア通路が設けられ、これは、前記金属材がその上に載せられる側方包囲壁を有している。

【0007】

前記支持構造には、通常、当該支持構造に、前記コンベア又は通路に沿い前記目的の容器へと向かう方向に前記金属材の供給を決める振動又は揺動運動を与えることができる振動装置が連動される。

【0008】

前記支持構造の少なくとも一部分は、いくつかの解決構成において、その上方部が、前記搬送通路がその下部分を構成する閉じられたトンネルを形成する単数又は複数のフードによってカバーされる。前記トンネル内において、前記溶融炉から出る高温ヒュームが前記搬送通路内にある金属材を予熱するために流される。

【0009】

公知の移動予熱装置の一つの欠点は、ヒューム中に含まれる大きな熱を十分に利用するものではなく、金属材の一部分のみ、具体的には、ヒューム流が直接当たるその上方部分しか適切に加熱することができないことにある。

【0010】

そのような装置は、実際に、１３００〜１４００℃の比較的高い温度で、前記搬送通路がその一部を構成する前記トンネル内で多量のヒュームを導入することができるが、それらが適切に加熱できるのは、通常、約７００〜１２００ｍｍである金属材の全高の約２０〜３０％に相当する層のみである。

【0011】

このことによる一つの不都合は、搬送通路から出る金属材は、効果的なエネルギ節約を可能にするべく比較的低い平均温度を有するとともに、層状の熱発生を伴うものであって、これは均一でなく又制御されないものであって、従って、金属材の局所的溶融と付着とをもたらす可能性があるということである。

【0012】

公知の装置のもう一つの欠点は、まだ極めて高い温度、即ち、約１０００℃で予熱トンネルから出てくるヒュームの熱を適切に利用することができず、その結果、予熱トンネルから出るヒュームをそれらが大気中に放出される前に冷却する必要性に関連するプラントの複雑化と処理コストの増大が生じることである。

【0013】

金属材の全高に渡るヒュームの広がりを促進するために、いくつの解決手段によれば、前記搬送通路の側壁の下側部分に、ヒュームの一部分を側方から吸引してそれらが投入金属材の上方から下方に向けて通過することを強制する吸引手段が設けられる。その後、側方から吸引されたヒュームは主ヒューム排出管において合流する。

【0014】

このタイプの公知の装置の一つの欠点は、それらは、特にその幅において、体積が大きく嵩張るものであって、又、トンネルの壁を冷却するための必要な冷却液の質量によってその総重量が大きいことである。

【0015】

当該技術の現状において、欧州特許出願公開第４２０７７６号明細書が知られており、これは炉用のスクラップを投入するための装置を記載し、これは炉の屋根の方向において上から下に傾斜した支持平面を備えている。

【0016】

この解決構成において、前記スクラップは、前記支持表面に加えられる振動によって炉に向けて移動され、この振動と重力とによって、スクラップが下降して炉の上方屋根に形成された開口部を通って導入される。

【0017】

前記スクラップを通ってその熱の一部をこのスクラップに与えた後、炉から出る高温ヒュームは、前記支持平面に対して側方に配設された吸引手段を通して吸引される。

【0018】

水平な又は傾斜した支持平面によってスクラップを投入するための別のシステムが欧州特許出願公開第２５４６５９３号明細書，中国特許出願公開第２０１６６２３３１号明細書および国際公開第２０１１／０９１６８５号に例示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】欧州特許出願公開第４２０７７６号明細書

【特許文献2】欧州特許出願公開第２５４６５９３号明細書

【特許文献3】中国特許出願公開第２０１６６２３３１号明細書

【特許文献4】国際公開第２０１１／０９１６８５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

本発明の一つの課題は、金属材、たとえば、溶融炉において溶融されるべき金属材を、移動させ予熱するための装置であって、溶融炉における溶融工程によって発生するヒュームの熱を効率的に利用することができ、かつ、公知の装置によって達成可能であるよりもより高い温度へとその金属材を加熱するべく多量の熱を前記ヒュームから取り出すことが可能な装置を得ることにある。

【0021】

上記に関連する一つの課題は、搬送通路中にある金属材の全質量に対する高温ヒュームの分布を改善することにある。

【0022】

本発明のもう一つの課題は、溶融炉において溶融されるべき金属材を移動、予熱するための装置を、公知の装置よりも全幅が小さく嵩張りの少ないものとして構成することにある。

【0023】

本出願人は、公知技術の欠点を克服しこれらおよびその他の課題および利点を得るべく本発明を考案しテストし実施した。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明は、独立請求項に記載され特徴付けられ、従属請求項には本発明のその他の特徴又は主要発明概念に対する変形例が記載されている。

【0025】

上記課題に応じて、容器に供給される金属材を移動し予熱するための本発明による装置は、主として水平の延出（ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）を有する包囲構造を有し、これは内部コンパートメントを形成する上壁と底壁と側壁とを備える。前記包囲構造は、前記上壁と前記底壁との間に配設された支持壁と、前記支持壁と前記側壁と前記上壁とによって形成される前記材料のためのコンベアと、前記上壁と前記材料との間に形成されるヒューム通過部と、高温ヒュームのための収集部、とを有している。

【0026】

本発明のいくつかの実施例において、前記包囲構造は、その全体として、実質的に水平方向に延出するとともに、そのすべての側方が閉じられ、その内部において前内部コンパートメント、収集部およびヒューム通過部が形成されている、リジッドな構造体を形成する。

【0027】

前記炉へ向かう金属材の移動は、前記コンベアに対して非対称で交互の水平揺動を互いに反対方向に加えることによって、炉に対する接近／離間する移動を交互に発生させることによって得られる。これらの動きによって、炉に向けた金属材の漸進的な水平方向の移動が規定される。

【0028】

特に、本発明の一つの解決構成に依れば、前記コンベアの端部は前記炉の側方ドアに関連付けられ、それによって前記金属材が側方ドアを通って入る側方入口が形成される。

【0029】

本発明のいくつかの態様に依れば、前記収集部は、実質的に前記包囲構造の長手方向延出全体に沿って前記内部コンパートメント内において前記コンベアの下方に位置し、前記コンベアと前記収集部とを流体接続するべく、前記支持壁には単数又は複数の開口部が形成されている。ヒュームの吸入は、本発明の一解決構成に依れば、前記コンベアの、前記炉に接続された前記端部の反対側の端部において行われ、それにより、ヒュームは、スクラップの供給方向に対する対向流において実質的に直線状に延出する姿勢をとるように強制され、これがコンベア内でスクラップが占有する総体積に影響を与える。

【0030】

ヒュームの吸引が、炉の前方で行われ、従来技術のように側方で行われないことによって、コンベアによって占有される嵩が減少し、高温ヒュームと加熱されるべき金属材との間の熱交換が最適化される。

【0031】

本発明の一解決構成において、前記ヒューム通過部の容積は前記包囲構造の長手方向に沿って前記容器から離間するにつれて減少し、前記収集部の容積は、前記ヒューム通過部の前記減少に相関して増大する。

【0032】

この解決構成によれば、ヒュームがコンベアの側方に配設された収集部を通って吸引される公知の装置と比較して、本発明による装置の嵩を低くすることが可能になる。

【0033】

更に、本発明に依れば、金属材の熱成層が防止され、ヒュームのエネルギコンテンツをより高い効率で利用することが可能になるという利点がある。

【0034】

前記ヒューム通過部と収集部との容積間の相関バリエーションによって、金属材と接触しながらコンベアを通過する高温ヒュームの部分を高い温度に維持することが可能となり、それによって、従来技術で可能であったものと比較してもっと金属材を加熱することが可能となる。

【0035】

前記包囲構造が材料をと前記内部コンパートメントに投入するための投入ゾーンと、材料を前記容器内へと積み下ろす積み下ろしゾーンと、を備えるいくつかの実施形態において、前記支持壁は、前記投入ゾーンから前記積み下ろしゾーンへと下降する延出部（ａ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）を有し、これによって、前記積み下ろしゾーンから前記投入ゾーンにかけて、前記ヒューム通過部の減少と前記収集部の容積の増加とを実現するように構成される。

【0036】

このように構成することで、溶融炉から到着するヒュームの通過部がヒュームの流量が大きなところではより大きく、ヒュームの流量が小さいところでは小さくなる構成が得られる。

【0037】

コンベアの断面が一定である従来の解決構成と比較して、この解決構成は、その側方境界規定壁のサイズをより小さくすることが可能であるコンベアの全体サイズを小さくすることが可能となる。その結果、前記壁を冷却するために必要な装置内を循環する冷却水の量を減らすことが可能となり、それによって、また、コンベアの、そして最終的に装置全体の、総重量がそれに対応して低減される。

【0038】

本発明のいくつかの態様に依れば、前記支持壁は、互いに前記包囲構造の長手方向の延出に沿うとともに、二つの連続するセグメント間に前記貫通開口のそれぞれが挟まれた状態で、互いに対して縦方向にオフセットされた複数の平面に位置する複数のセグメントを含む。

【0039】

このように構成することにより、段差を有する形状の支持壁が得られ、それによって、前記貫通開口とそれらを通過する前記ヒュームの吸引の位置決めの有利な管理が可能となる。

【0040】

変形態様に依れば、前記支持壁は、それぞれが平行な、又は実質的に平行な平面に位置し、貫通開口と交互に配置され、実質的に連続して下方に前記容器に向けて傾斜する前記支持壁の表面を形成する複数のセグメントに分割される。

【0041】

本発明は、更に、容器に供給される金属材料を移動し予熱する方法に関し、これは、先ず最初に、内部コンパートメントを備える包囲構造を有する、前記材料を移動し予熱するための装置を準備する。当該方法は、更に、前記材料を、前記内部コンパートメント内のコンベアの支持壁上の供給方向に移動させる工程と、前記容器の位置の反対側の前記包囲構造の一端部から高温ヒュームを吸引する工程とを有する。

【0042】

この吸引によって、前記包囲構造の長手方向の延出に沿って、供給方向に対して対向する対向流としての、前記コンベアから前記内部コンパートメント内で前記コンベアの下方に位置する収集部へのヒュームの流れが規定される。前記ヒュームは、前記コンベアから、前記支持壁に形成されて前記コンベアを前記収集部に流体接続する貫通開口を通って前記収集部へと通過する。更に、前記高温ヒュームの吸引によって、前記材料は、前記容器から離間するにつれて減少する高温ヒュームの流れに接触させられる。

【0043】

本発明のこれらおよびその他の特徴は、添付の図面を参照して非限定的具体例として提供される、いくつかの実施形態に関する以下の説明から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】本発明のいくつかの実施形態による溶融炉のための金属材を移動し予熱するための装置の概略側方断面図

【図2a】図１の各切断線Ａ−Ａに沿った前記装置の前方断面図

【図2b】図１の各切断線Ｂ−Ｂに沿った前記装置の前方断面図

【図2c】図１の各切断線Ｃ−Ｃに沿った前記装置の前方断面図

【図3a】実施形態の詳細の、図１の拡大詳細

【図3b】実施形態の詳細の、図１の拡大詳細

【図3c】実施形態の詳細の、図１の拡大詳細

【図3d】実施形態の詳細の、図１の拡大詳細

【発明を実施するための形態】

【0045】

以下の説明において、本発明による、又、異なる実施形態における金属材を移動し予熱するための装置の同じ部分は同じ参照番号によって示されている。尚、一つの実施形態の要素および特徴は、特に銘記することなく、他の実施形態にも適宜組み込むことが可能であると理解される。

【0046】

以下、本発明の実施例のいくつかの形態について詳細に説明するが、これらの内の単数又は複数の具体例が添付の図面に図示されている。それぞれの例は発明の例示として提供されるものであって、本発明を限定するものと理解されてはならない。例えば、一実施例の一部として図示又は記載された特徴を、別の実施形態に適合又は関連付けて別の実施形態を作り出すことができる。尚、本発明は、そのような改造および変形のすべてを含むものと解釈される。

【0047】

図１は、金属材料Ｍ、当業者に、冶金溶融処理用の金属材Ｍ、を移動し予熱する装置１０の実施形態を記載するために使用される。

【0048】

前記金属材Ｍは、公知タイプの溶融炉１１での溶融処理中に溶融することが可能なものであり、従って、この説明においては詳細には記載されず、当該装置１０に対して機能するそのコンポーネントに関してのみ記載される。

【0049】

前記溶融炉１１は、図１に図示の実施例形態においては、一例として、電気炉、は、その内部において溶融処理が行われるシェル１２と、当該シェル１２と一体化され、シェル１２の外側で溶融によって作り出される高温ヒュームＦを排出するように構成されたヒューム排出管１３とを備えることができる。

【0050】

前記装置１０は、前記金属材Ｍを、前記溶融炉１１のシェル１２に向けて直接に、たとえば、連続的に、搬送するか、若しくは、溶融炉１１が非連続的又はバッチ式に投入される場合には、仮保管バスケットに向けて搬送するように構成することができる。

【0051】

一般に、前記装置１０は、前記金属材Ｍを移動し、これを、溶融工程（ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒ）又は保存工程又は溶融場所への移送工程とすることができる溶融処理における後続の工程に使用される容器、に向けて搬送する。いくつかの実施形態において、前記装置１０と、前記溶融、保続又は移送容器との間に、参照番号３３によって示す、接続カー、を設けることができ、これは、たとえば、その積み下ろし工程中、その内部において移動および／又は突出して前記装置１０から前記材料を受け取りそれを前記容器内へと積み下ろす。

【0052】

前記装置１０は、上壁１５と、底壁１６と、互いに反対側で前記上壁１５と前記底壁１６とに接続された二つの側壁１７とによって形成される箱状の包囲構造１４を有する。

【0053】

前記上壁１５は、前記側壁１７に対して載置又は取り付けることができる。

【0054】

その前方部において前記ヒューム排出管１３に接続された前記包囲構造１４は、実質的に水平な延出を有し、場合によっては数十メートルもの長さとすることが可能な長手形状を有する。

【0055】

前記装置１０は、互いに対して移動可能な前記ヒューム排出管１３と前記可動包囲構造１４との間の接続に対応してヒュームの密封を保証するように構成されたシール装置１１３を備えることができる。

【0056】

図３ａ−３ｄは、単なる例示として、第１シール部材１１３ａが固定側のヒューム排出管１３に接続され、第２シール部材１１３ｂが可動側の包囲構造１４に接続されている、前記シール装置１１３の可能な実施形態を記載するために使用される。

【0057】

可能な解決構成において、前記第１シール部材１１３ａと第２シール部材１１３ｂとは、互いに接続させて、たとえば、スライド式でフレキシブルな、又は蛇腹式のものとして、単一シール（図３ａと３ｂ）又は、二重シール（図３ｃ）、において前記ヒューム排出管１３と前記包囲構造１４との間の接続部のシールを形成するように構成することができる。

【0058】

他の解決構成として、前記第１シール部材１１３ａと第２シール部材１１３ｂとを、容器１１３ｃ内で、ヒュームが通過することのない、液体、たとえば、水に浸漬させることも可能である（図３ｄ）。

【0059】

図１〜２ｃは、前記上壁１５と、底壁１６と側壁１７とが、その中に材料Ｍが包囲される内部コンパートメントを境界規定するとともに、高温ヒュームＦの流れがそれを加熱するための前記材料Ｍを通って形成される実施形態を記載するのに使用される。

【0060】

前記包囲構造１４は、前記材料Ｍが前記内部コンパートメント１４ａ内に投入される投入ゾーン１４ｃと、前記材料Ｍが意図される容器内に積み下ろされる積み下ろしゾーン１４ｓとを備えている。

【0061】

前記底壁１６と前記上壁１５との間の中間位置において、前記包囲構造１４は、その上に材料Ｍが載置される支持壁１８を有している。

【0062】

前記包囲構造１４に沿って、前記積み下ろしゾーン１４ｓの下流側に位置する容器、この場合は前記シェル１２、の内容物投入を促進するために、材料Ｍは、前記支持壁１８上において一定の高さに維持される。

【0063】

例示的に図１を参照して記載される、いくつかの実施形態において、前記装置１０は、前記包囲構造１４に接続されるとともに、当該包囲容器１４を移動させる、たとえば、それに対して振動および／又は揺動を加える、ように構成された移動手段（図示せず）を有している。これらの振動および／又は揺動によって、前記材料Ｍは、矢印Ａｍによって図１に例示される供給方向において、前記投入ゾーン１４ｃから積み下ろしゾーン１４ｓへと進行される。

【0064】

前記溶融炉から離間する前記包囲構造１４の端部において、前記投入ゾーンから金属材Ｍが搬送されるゾーン内への空気の侵入を防止する動的シール部材１９を設けることができる。この動的シール部材１９は、たとえば、従来式の、或いは、円錐状や三日月形状を有するローラや、シール機能を備える同等のシステム、等から構成することができる。前記動的シール部材１９は、又、前記包囲構造１４に入ってくる前記金属材Ｍに対する物理的なプレスを行い、それを平らにし平滑化する。

【0065】

従って、前記動的にシール部材１９が設けられることによって、供給される金属材Ｍが規定され一定の量となって均一にプレスされそれによって空の空間を最小限にまで少なくすることが可能となる。

【0066】

このようにして、前記供給通路における金属材Ｍの密度が高まることによって、炉１１から出る高温ヒュームと、その材料自身との間の熱交換効率が大幅に増大し、ヒュームの加熱作用が高まるのである。

【0067】

前記包囲構造１４の前記炉１１に接続されている端部の反対側の端部に前記動的シール部材１９が設けられることによって、更に、前記金属材Ｍの前記構造１４への導入によって不可避的に形成される隙間へ漏れこむ外部からの「フォールスエア（ｆａｌｓｅ ａｉｒ）」の侵入が減少する。

【0068】

「フォールスエア（ｆａｌｓｅ ａｉｒ）」の可能な侵入に対するシールは、金属材と前記動的シール部材１９との間の隙間によって侵入した空気と、更に、前記溶融炉１１から前記コンベアの投入ゾーンに到達するヒューム、とを吸引する部材、たとえば、吸引管３０、によっても達成される。

【0069】

前記動的シール部材１９と前記吸引管３０との両方が設けられることによって、金属材Ｍの加熱のために使用される通路への低温の空気の導入を最小化することが可能となる。

【0070】

更に、前記動的シール部材１９は、又、金属材に対するそのプレスおよび平滑化作用によって、前記吸引管内での減圧を作り出すストッパを形成する機能も果たす。

【0071】

その結果、炉から来る高温ヒュームが、前記金属材Ｍを通過する前記吸引装置２３の機能によって取り出される。

【0072】

もしも前記動的シール部材１９が設けられないならば、炉の屋根から少なくとも部分的にヒュームが直接出て、金属材Ｍを効果的に加熱することができなくなるであろう。

【0073】

前記支持壁１８は、複数のセグメントに分割され、これらは、図１においては、前記投入ゾーン１４ｃから積み下ろしゾーン１４ｓへとアルファベット順に参照符号によって示され、これは本発明の説明においては総括的な参照番号１８ｎによって示される。

【0074】

前記セグメント１８ｎは、前記包囲構造１４の長手方向の延出に沿って、前記投入ゾーン１４ｃから積み下ろしゾーン１４ｓへと順番に配置された複数のプレートによって形成することができる。

【0075】

前記セグメント１８ｎは、前記支持壁１８の投入ゾーン１４ｃから積み下ろしゾーン１４ｓへの下降延出を形成する。即ち、それらは、前記投入ゾーン１４ｃに対応する前記支持壁１８の端部と前記積み下ろしゾーン１４ｓに対応するその反対側の端部、との間のレベル差を形成している。

【0076】

この下降延出は、連続的なものであっても、不連続的なものであってもよい。

【0077】

図１は、例として、９つのセグメント１８ｎ、即ち、前記投入ゾーン１４ｃに対応する第１セグメント１８ａと、前記内部コンパートメント１４ａのより内側の位置の第２セグメント１８ｂと、同様の、第３セグメント１８ｃと、第４セグメント１８ｄと、第５セグメント１８ｅと、第６セグメント１８ｆと、第７セグメント１８ｇと、第８セグメント１８ｈと、前記包囲構造１４の前記積み下ろしゾーン１４ｓに対応して配置される第９セグメント又は終端セグメント１８ｉと、を図示している。

【0078】

可能な解決構成において、前記終端セグメント１８ｉは、前記包囲構造１４の前記底壁１６の上方に配置することができる。

【0079】

他の可能な解決構成において、前記最終セグメント１８ｉは、この終端セグメント１８ｉの手前のセグメント１８ｎと、前記底壁１６の終端部との間の前記底壁１６の区域と一致するものとすることができる。

【0080】

いくつかの解決構成において、前記支持壁１８は、前記内部構造１４を、前記内部コンパートメント１４ａにおいて、それぞれ、前記材料Ｍのためのコンベア２０と前記高温ヒュームＦのための収集部２２とを形成する、二つのオーバラップ部分、に分割する。

【0081】

例として図１−２ｃを参照して記載されるいくつかの実施形態において、前記コンベア２０は、前記上壁１５と、その内の片方のみが図１に部分的に見える前記両側壁１７と、前記支持壁１８とによって境界規定される。

【0082】

いくつかの実施態様において、前記コンベア２０の前記側壁１７は、前記支持壁１８に対して垂直、又はそれに対して傾斜したものとすることができる。

【0083】

使用中において、前記上壁１５と、前記支持壁１８上に存在する材料Ｍとによってヒューム通過部２１が形成される。

【0084】

前記内部コンパートメント１４ａは、前記ヒューム排出管１３に流体接続されるが、当該管１３の機能は、高温ヒュームＦが内部コンパートメント１４ａ、特に、前記ヒューム通過部２１に入ることを可能にすることにある。

【0085】

図１は、前記支持壁１８が、図１において、アルファベット順の特定の参照符号によって示され、又、本開示においては総括的参照符号１１８ｎによって示される、単数又は複数の貫通開口又は吸引開口部を含む実施形態を記載するのに使用される。

【0086】

各吸引開口部１１８ｎは、二つの隣接するセグメント１８ｎ間に位置し、前記コンベア２０と前記ヒューム通過部２１とを前記収集部２２との流体連通状態にする。

【0087】

各吸引開口部１１８ｎは、少なくとも、前記包囲構造１４の前記二つの側壁１７を互いに分離している距離の大半に渡って横に延出している。

【0088】

可能な実施形態において、隣接するセグメント１８ｎは対応の開口部１１８ｎに対応して部分的にオーバラップすることが可能である。

【0089】

図１に図示されている具体的ケースにおいては８つの吸引開口部１１８ｎが設けられ、これは、前記第１セグメント１８ａと第２セグメント１８ｂとの間の第１吸引開口部１１８ａ、前記第２セグメント１８ｂと第３セグメント１８ｃとの間の第２吸引開口部１１８ｂ、そして同様に、第３吸引開口部１１８ｃ、第４吸引開口部１１８ｄ、第５吸引開口部１１８ｅ、第６吸引開口部１１８ｆ、第７吸引開口部１１８ｇ、そして、前記終端セグメント１８ｉと、その手前の第３セグメント１８ｈとの間の第８開口部又は終端吸引開口部１１８ｈ、を有する。

【0090】

図１は、前記支持壁１８を構成する前記セグメント１８ａ−１８ｉが、縦方向に互いにオフセットされた複数のプレート上に位置して、それによって段状の延出部を形成している実施形態を説明するのに使用される。このアナロジーから、各セグメント１１８ｎは、一つの段の支持平面として、そして、各吸引開口部１１８ｎは前記段のライザとして理解することができる。

【0091】

可能な実施形態に依れば、前記セグメント１８ａ−１８ｉは、互いに対して平行、即ち、それらは平行な平面に位置している。

【0092】

他の実施形態において、前記セグメント１８ａ−１８ｉは、実質的に平行な平面に配置されて、前記支持壁１８の傾斜した連続する表面を形成する。

【0093】

他のバリエーションとして、前記セグメント１８ａ−１８ｉが互いに対して傾斜するように構成することができる。

【0094】

いくつかの実施形態において、前記セグメント１８ａ−１８ｉは、水平に、又は、水平方向に対して傾斜して配設することができる。

【0095】

解決構成として、前記セグメント１８ａ−１８ｉが、水平方向に対して、前記投入ゾーン１４ｃに最も近い第１端部が、この第１部分の反対側で前記積み下ろしゾーン１４ｓに近い端部に対して持ち上げられている構成を提供することができる。

【0096】

可能な解決構成において、前記セグメント１８ａ−１８ｉは、平行又は前記水平方向に対して傾斜させることが可能な前記底壁１６に対して平行とされる。

【0097】

尚、ここに記載される、すべての実施形態、解決構成及びバリエーションは、技術的に可能なコンビネーションで互いに組み合わせることが可能であると理解される。

【0098】

前記装置１０は、前記積み下ろしゾーン１４ｃに対応する前記包囲構造１４の一端部、即ち、前記シェル１２の位置に対する反対側の端部、で前記収集部２２と流体連通するとともに、当該収集部２２内で負圧を作り出し、その結果として、前記ヒューム通過部２１への高温ヒュームＦの流入と前記収集部２２からの高温ヒュームＦの流出とを規定するように構成された吸引ユニット２３を備えることができる。

【0099】

又、前記コンベア２０に沿って位置し、この場合、前記上壁１５と連動し、通常はシャッタバルブによって閉じられる吸引管３２から成るバイパスを提供することも可能である。前記吸引管３２は、緊急時、たとえば、前記吸引ユニット２３がスクラップの密度が高いため、又は、その他の問題により、十分ではない時、開放される。

【0100】

従って、前記包囲構造１４内での高温ヒュームＦの流れは、前記積み下ろしゾーン１４ｓに対応する前記ヒューム通過部２１のゾーンから前記吸引ユニット２３が位置する前記投入ゾーン１４ｃに対応して位置する前記収集部２２の一部に向かって流れる。

【0101】

従って、前記高温ヒュームＦは、前記コンベア２０に沿った前記材料Ｍの供給の方向Ａｍに対して反対の方向に、即ち、前記材料Ｍに対する対向流として、流れる。

【0102】

前記コンベア２０と収集部２２とがオーバラップしているので、前記高温ヒュームＦは、強制的に前記材料Ｍを通って流される。

【0103】

このようにして、高温ヒュームＦが材料Ｍを上方から下方に向けて流れ、それによって、この材料Ｍの全部が高温ヒュームＦの通過によって影響を受ける。それは１，０００℃〜１，４００℃の温度であるので、それらは、材料Ｍの全部を、均一に加熱し熱層化を防止する。

【0104】

可能なバリエーションにおいて、前記吸引ユニット２３がコンベア２０の下方に位置していることにより、吸引が通常、コンベアの側壁を通して側方に行われる公知の解決構成と比較して装置１０の横方向の嵩を低減することが可能となる。

【0105】

図１−２ｃは、前記ヒューム通過部２１が横の延出を有し、それによって、その容積が、前記包囲構造１４に沿って前記積み下ろしゾーン１４ｓから投入ゾーン１４ｃに向けて、即ち、前記シェル１２から離間するにつれて減少する実施形態を説明するために使用される。

【0106】

その反対に、前記収集部２２の断面、従って、その容積は、前記投入ゾーン１４ｃから積み下ろしゾーン１４ｓに向けて減少する。具体的には、前記収集部２２の容積は、前記ヒューム通過部２１の容積の減少と相関して増大する。

【0107】

図２ａ−２ｃは、前記側壁１７が前記底壁１６と前記支持壁１８とに対して垂直であり、従って、対応の高さを考慮に入れてのみ、前記ヒューム通過部２１と前記収集部２２と、前記包囲構造１４に沿ったそのそれぞれの断面を比較することが可能な、単純化された形態の実施例を説明するために使用される。

【0108】

図２ａ−３ｃに図示されているケースにおいて、Ｈｍは前記材料Ｍの高さを示し、Ｈ１は前記ヒューム通過部２１の高さを示し、そしてＨ２は前記収集部２２の高さを示している。

【0109】

具体的には、高さＨｍは部分Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ間において変化しない。

【0110】

前記コンベア２０の幅を同じとして、図２ａ−２ｃは、高さＨ１が部分Ａ−Ａから部分Ｂ−Ｂへ、そして部分Ｂ−Ｂから部分Ｃ−Ｃへと増加することを示している。

【0111】

これによって、前記ヒューム通過部２１内での高温ヒュームＦの通過量が、それらの一部が徐々に、前記吸引ユニット２３によって吸引されることによって、減少し、そして、前記材料Ｍと、前記積み下ろしゾーン１４Ｓから前記投入ゾーン１４Ｃへと連続して通過して前記収集部２２に流入する。

【0112】

その結果、前記材料Ｍと高温ヒュームＦの通過断面、即ち、前記高さＨｍとＨｌとの和に実質的に依存する前記コンベア２０の断面は、前記高温ヒュームＦの前記ヒューム通過部２１への入口部分である前記積み下ろしゾーン１４ｓの近傍と、更に、前記溶融炉１１に最も近い前記包囲構造１４の部分、とにおいてより大きなものとなる。

【0113】

これに対して、前記高温ヒュームＦの流速が小さいところ、即ち、前記高温ヒュームＦの流れの最終部分であるところの前記投入部１４Ａの近くでは、前記コンベア２０の通路又は断面はより小さくなる。

【0114】

前記コンベア２０が、一定の断面を有する従来の解決構成と比較して、この解決構成に依れば、その側方境界規定壁、この場合では、前記包囲構造１４の側壁１７の部分、のサイズをより小さなものとすることが可能な前記コンベア２０自身の全体のサイズを小さくすることが可能となる。上述した包囲構造１４の構成によって、コンベア２０の境界規定壁のサイズの３０％以上もの低減を得ることが可能となる。

【0115】

これによって、前記壁を冷却するための水の供給を減らすことが可能となり、それによって、又、前記コンベア２０の全体の重量と、最終的には、前記装置１０全体の重量とを低減することも可能となる。

【0116】

更に、この重量の低減により、前記包囲構造１４の上壁１５をこの構造の前記側壁１７に取り付けて、より耐久性が高く、しかも、上壁１５と側壁１７との間の従来技術において通常使用されるシール手段無しで、閉じられた構造を得ることが可能となる。

【0117】

添付の図面を参照して記載されるいくつかの実施形態に依れば、前記収集部２２の断面、従って、その容積は、前記ヒューム通過部２１に対して相補的に増大し、それによって、前記ヒューム通過部２１から出て前記吸引開口部１１８ｎを通る高温ヒュームＦの流れは前記材料の供給方向Ａｍに対して逆に増大する。

【0118】

この解決構成に依れば、高温ヒュームＦが積み下ろしゾーン１４ｓから投入ゾーン１４ｃへと徐々に移動する時に、高温ヒュームＦの温度を前記ヒューム通過部２１全体を通して高く維持することが可能となる。

【0119】

材料Ｍと接触する高温ヒュームＦの流れが前記ヒューム通過部２１に沿って減少し、その容積が前記積み下ろしゾーン１４ｓから投入ゾーン１４ｃに向けて減少することによって、高温ヒュームＦの速度を実質的に一定に維持することが可能となる。

【0120】

本発明のいくつかの実施形態において、上述した包囲構造１４によって、高温ヒュームＦが大気温度の空気と混じることが防止され、それらがより長い時間それらの温度を維持し、コンベア２０全体に沿って材料Ｍを加熱するのに十分高いエネルギを維持することが可能となる。

【0121】

本発明の分野および範囲から逸脱することなく、以上記載した装置１０に対して改造および／又はパーツの追加を行うことが可能であることは当然である。

【0122】

又、以上本発明をいくつかの実施例を参照して記載したが、当業者は、請求項に記載された特徴を備え、すべて保護範囲内にある、金属材を移動し予熱するための装置のその他多くの均等構成を達成することが可能であることも当然である。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】