JP2001288505A - 一体構造のフランジを備えたインペラーシャフト及び溶融金属攪拌装置 - Google Patents

一体構造のフランジを備えたインペラーシャフト及び溶融金属攪拌装置

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JP2001288505A
JP2001288505A JP2000099425A JP2000099425A JP2001288505A JP 2001288505 A JP2001288505 A JP 2001288505A JP 2000099425 A JP2000099425 A JP 2000099425A JP 2000099425 A JP2000099425 A JP 2000099425A JP 2001288505 A JP2001288505 A JP 2001288505A
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JP
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impeller
main shaft
molten metal
shaft
flange
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JP2000099425A
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English (en)
Inventor
Reiji Iwatani
麗司 岩谷
Mikio Oki
幹夫 大木
Toshio Wada
利男 和田
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Plant Designing Corp
Original Assignee
Nittetsu Plant Designing Corp
Nippon Steel Corp
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  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フランジを一体成形した主軸とインペラーと
からなるインペラーシャフト及びそのインペラーシャフ
トを用いた溶融金属攪拌装置に関する。 【解決手段】 本発明の一体構造のフランジを備えたイ
ンペラーシャフトは、溶融金属を攪拌するインペラーシ
ャフト(2)おいて、主軸(3)が、インペラー(4)
を締結する側の主軸端部(3−1)に一体構造の主軸側
フランジ(3−2)を備え、インペラー(4)が、回転
羽根(4−3)側と反対側のインペラー端部(4−1)
に、一体構造のインペラー側フランジ(4−2)を備
え、且つ前記主軸側フランジと前記インペラー側フラン
ジとを互いに締結したことを特徴とする。さらに本発明
のインペラーシャフトを備えた溶融金属攪拌装置(1)
は、複数に分割した分割型軸受け(5)で主軸(3)を
軸承することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一体構造または一
体成形のフランジを備えたインペラーシャフト及びこの
インペラーシャフトを備えた溶融金属攪拌装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の溶融金属攪拌装置においては、イ
ンペラーシャフトの主軸の軸端部に主軸側フランジを焼
き嵌めして、そして主軸側フランジとインペラー側フラ
ンジとを互いに締結することによって、インペラーシャ
フトが形成されている。さらに、この主軸側フランジの
焼き嵌め結合部は、溶融金属を攪拌する時インペラーに
加わる抵抗力により回転方向にずれることを防止するた
めに、主軸と主軸側フランジにはキー溝加工という高精
度の複雑な機械加工を必要とし、さらに熟練度が要求さ
れる組み立て作業をする必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の溶融金属攪拌装
置において使用するインペラーシャフトは、主軸側フラ
ンジを主軸に焼き嵌め固定しているために、操業中に溶
融金属からの輻射熱により焼き嵌め部分が加熱され、そ
の結果焼き嵌め部分が緩んでインペラーを溶融金属中に
脱落して、溶融金属を周囲に飛散させるという問題があ
る。したがって、本発明は、溶融金属の攪拌作業の際
に、溶融金属中に脱落することを防止したインペラーシ
ャフトを提供することを目的とする。
【0004】さらに、上記の溶融金属攪拌装置を保守点
検のために分解する際には、インペラーシャフトの主軸
から焼き嵌めした主軸側フランジを再度取り外す必要が
あり、これらの作業に非常に時間がかかり、高度な技術
作業を現場で実施しなければならないという問題があ
る。したがって、さらに本発明は、溶融金属攪拌装置を
保守点検する際に、短時間で簡単に分解作業が可能なイ
ンペラーシャフトを備えた溶融金属攪拌装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下に記載
する本発明のインペラーシャフト及び溶融金属攪拌装置
によって解決される。本発明は、溶融金属を攪拌するイ
ンペラーシャフト2おいて、主軸3が、インペラー4を
締結する側の主軸端部3−1に一体構造の主軸側フラン
ジ3−2を備え、インペラー4が、回転羽根4−3側と
反対側のインペラー端部4−1に、一体構造のインペラ
ー側フランジ4−2を備え、且つ前記主軸側フランジと
前記インペラー側フランジとを互いに締結した、ことを
特徴とする一体構造のフランジを備えたインペラーシャ
フトによって達成される。
【0006】また、本発明は、インペラーシャフトによ
り溶融金属を攪拌する溶融金属攪拌装置1において、複
数に分割した分割型軸受け5で主軸3を軸承する、こと
を特徴とする溶融金属攪拌装置によって達成される。さ
らに、本発明は、前記主軸3が、インペラー4を締結す
る側の主軸端部3−1に一体構造の主軸側フランジ3−
2を備え、且つインペラー4が、回転羽根4−3側と反
対側のインペラー端部4−1に、一体構造のインペラー
側フランジ4−2を備え、前記主軸側フランジと前記イ
ンペラー側フランジとを互いに締結し、且つ前記複数に
分割した分割型軸受け5で、前記主軸を軸承する、こと
を特徴とする溶融金属攪拌装置によって達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】従来の溶融金属攪拌装置のインペ
ラーシャフトは、インペラーシャフトの主軸の端部に主
軸側フランジを焼き嵌めして装着する。従来のインペラ
ーシャフト22の締結部の部分図を図4に示す。焼き嵌
めした主軸側フランジ23−1とインペラー側フランジ
24−1とを互いに締結ボルト及びナット26で締結す
ることによって、インペラーシャフト22が組み立てら
れる。したがって、前述のように操業中に溶融金属から
の輻射熱により焼き嵌め部分が加熱され、その結果焼き
嵌め部分25が緩んでインペラー24を溶融金属中に脱
落して、溶融金属を周囲に飛散させるという危険があ
る。さらに、上記の溶融金属攪拌装置を保守点検のため
に分解する際には、インペラーシャフト22の主軸23
から焼き嵌めした主軸側フランジ23−1を取り外すと
ともにキー溝23−3からキー23−2を取り外す必要
があり、これらの作業に非常に時間がかかるという問題
がある。
【0008】上記課題を解決した本発明のインペラーシ
ャフトは、一体構造或いは一体成形をされたフランジを
備えた主軸及びインペラーとの二つのシャフトを、互い
のフランジを締結することによって組み立てたシャフト
である。この一体化されたフランジにより締結・組み立
てされたインペラーシャフトを装着した溶融金属攪拌装
置は、取鍋の溶融金属を攪拌して脱硫するため等に使用
する。本発明のインペラーシャフト2を装着した溶融金
属攪拌装置1を図1に示す。さらに、主軸3とインペラ
ー4との締結部の拡大図を図2に示す。本発明のインペ
ラーシャフト2の主軸3は、インペラー4が取り付けら
れる側の主軸端部3−1と一体構造あるいは一体成形を
した主軸側フランジ3−1を備える。本発明のインペラ
ーシャフト2の主軸3の主軸側フランジ3−2と、イン
ペラー4のインペラー側フランジ4ー2とは、鍛造、鋳
造または溶接等によって一体構造あるいは一体成形にす
ることができる。特に、インペラーシャフトの機械的強
度の観点から、それぞれのフランジと軸との一体化は、
鍛造による一体成形が好ましい。主軸3とインペラー4
との締結は、締付けボルト(またはコッタ−ピン)7で
固定する。9−3は、インペラー4を持ち上げ・位置合
わせ用の油圧ジャッキ(油圧ピストン)を示す。締付け
ボルト(またはコッタ−ピン)7で主軸3とインペラー
4との締結したのちは、油圧ジャッキ(油圧ピストン)
9−3は、取り外して操業する。
【0009】上記課題を解決した本発明のインペラーシ
ャフトを用いた溶融金属攪拌装置1は、複数に分割した
分割型軸受けでインペラーシャフトの主軸を軸承するこ
とによって、さらに組み立て作業を簡便で迅速に行うこ
とができる。本発明のおいて使用する分割型軸受けは、
転がり軸受け及び滑り軸受けのいずれであっても使用可
能である。軸受けの分割は、複数で且つ偶数個に分割す
ることが、締結の際の均一締結するために好ましい。転
がり軸受けを二分割した場合の分割型軸受けを図3に示
す。図3の(a)の平面図に示すように、二分割型軸受
け5は、内輪締結輪5−1、5−1をy−y方向に2分
割し、内輪5−2、5−2をx−x方向に2分割する。
内輪締結輪5−1、5−1の割り口6−4、6−4と、
内輪5−2、5−2の割り口6−5、6−5とが、ほぼ
90°の角度を成すよう、締結ボルトナット6−3、6
−3をボルト穴6−2、6−2に装入して締結する。こ
れによって、内輪締結輪5−1、5−1が、所定の締結
トルクで内輪5−2、5−2を均一に固定することがで
きる。それぞれの内輪5−2、5−2には複数のニード
ルローラー5−3が組み込まれ、主軸を滑らかな回転軸
承することを可能とする。
【0010】
【実施例】主軸のフランジ側軸端部の軸直径は340m
m、軸全長は5240mmであり、主軸端部に直径70
0mm、厚さ150mmのフランジを鍛造成形した。上
記主軸と同様のフランジを一体成形したインペラーとボ
ルト締結してインペラーシャフトを締結組み立てをし
た。このインペラーの回転径は1630mmであった。
本発明の組み立て時間は、従来の組み立て時間と比較し
て、大幅に短縮することができた。本発明の一体成形し
たフランジを備えたインペラーシャフトを使用した溶融
金属攪拌装置で取鍋の溶銑溶鋼の脱硫を行った。溶銑溶
鋼を脱硫は、容量200〜250トンの取鍋で実施し
た。脱硫した熔銑溶鋼の温度は1250〜1400℃で
行った結果、従来と同等の作業時間で十分脱硫を達成で
きた。
【0011】
【発明の効果】本発明の溶融金属攪拌装置は、結合部に
一体構造または一体成形のフランジを備えた主軸とイン
ペラーとからなるインペラーシャフトを用いることによ
り、溶融金属の攪拌作業の際に、インペラーが溶融金属
中に脱落する危険を回避することが可能となり、溶融金
属の攪拌作業を安全に実施することができた。
【0012】さらに本発明の溶融金属攪拌装置は、保守
点検する際に短時間で簡単に分解作業が可能となり、経
済的に保守点検することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインペラーシャフトを装着した溶融金
属攪拌装置を示す。
【図2】本発明のインペラーシャフトの主軸とインペラ
ーとの締結部の拡大図を示す。
【図3】本発明の転がり軸受けを二分割した分割型軸受
けの平面図を図3の(a)の平面図示し、(a)図のx
−x断面を図(b)に示す。
【図4】従来のインペラーシャフト22の締結部の部分
図を示す。
【符号の説明】
1…溶融金属攪拌装置 2…インペラーシャフト 3…主軸 3−1…主軸端部 3−2…主軸側フランジ 4…インペラー 4−1…インペラー端部 4−2…インペラー側フランジ 5…分割型軸受け 5−1…内輪締結輪 5−2…内輪 5−3…ニードルローラー 6−1…裏蓋 6−2…ボルト穴 6−3…締結ボルト及びナット 6−4…内輪締結輪の割り口 6−5…内輪の割り口 7…締付けボルト(またはコッタ−ピン) 8…ピン穴 9…締結具 9−1…上支持板 9−2…下支持板 9−3…油圧ジャッキ(油圧ピストン) 9−4…固定板 10…取鍋 22…従来のインペラーシャフト 23…従来の主軸 23−1…焼き嵌めした主軸側フランジ 23−2…キー 23−3…キー溝 24…インペラー 24−1…インペラー側フランジ 25…焼き嵌め部分 26…締結ボルト及びナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 幹夫 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 和田 利男 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 日 鐵プラント設計株式会社内 Fターム(参考) 4K013 BA05 CC09 4K014 AA02 AC08 AD23

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属を攪拌するインペラーシャフト
    (2)おいて、 主軸(3)が、インペラー(4)を締結する側の主軸端
    部(3−1)に一体構造の主軸側フランジ(3−2)を
    備え、 インペラー(4)が、回転羽根(4−3)側と反対側の
    インペラー端部(4−1)に、一体構造のインペラー側
    フランジ(4−2)を備え、且つ前記主軸側フランジと
    前記インペラー側フランジとを互いに締結した、 ことを特徴とする一体構造のフランジを備えたインペラ
    ーシャフト。
  2. 【請求項2】 インペラーシャフトにより溶融金属を攪
    拌する溶融金属攪拌装置(1)において、 複数に分割した分割型軸受け(5)で主軸(3)を軸承
    する、ことを特徴とする溶融金属攪拌装置。
  3. 【請求項3】 前記主軸(3)が、インペラー(4)を
    締結する側の主軸端部(3−1)に一体構造の主軸側フ
    ランジ(3−2)を備え、且つインペラー(4)が、回
    転羽根(4−3)側と反対側のインペラー端部(4−
    1)に、一体構造のインペラー側フランジ(4−2)を
    備え、 前記主軸側フランジと前記インペラー側フランジとを互
    いに締結し、且つ前記複数に分割した分割型軸受け
    (5)で、前記主軸を軸承する、ことを特徴とする請求
    項2記載の溶融金属攪拌装置。
JP2000099425A 2000-03-31 2000-03-31 一体構造のフランジを備えたインペラーシャフト及び溶融金属攪拌装置 Withdrawn JP2001288505A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102410827A (zh) * 2011-07-21 2012-04-11 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 自动测量kr搅拌头插入深度的系统和方法
KR101694725B1 (ko) 2015-08-11 2017-01-11 주식회사 포스코 응력 저감을 위한 보강부를 포함하는 캐리지 프레임
KR20190091955A (ko) * 2018-01-30 2019-08-07 한국해양대학교 산학협력단 해양구조물의 와류기 진동 저감 장치

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Effective date: 20070605