JP2003001414A - 溶銑保持容器の付着物の除去設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地金及びスラグを主体とした混合凝固物の切
断効率を飛躍的に向上させると共に、全切断除去作業を
機械化して除去作業の効率と安全性を大幅に改善するこ
とが可能な溶銑保持容器の付着物の除去設備を提供す
る。 【解決手段】 溶銑保持容器１１内に付着し地金及びス
ラグを主体とした混合凝固物１２を溶融切断して除去す
る溶銑保持容器１１の付着物の除去設備１０であって、
混合凝固物１２の切断には、鉄粉２９、３４を燃焼材と
して使用するパウダー切断機１９を用い、しかも、鉄粉
２９、３４を切断トーチ１９ａまで輸送する手段に、空
気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として
使用するガス搬送手段４０ａ、５５ａを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶銑保持容器の内
壁の上部側に付着し地金及びスラグを主体とした混合凝
固物を安全かつ効率的に溶融切断して除去する溶銑保持
容器の付着物の除去設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉から出銑した溶銑は、溶銑鍋に受銑
され溶銑予備処理が行なわれてから転炉に装入された
り、装入鍋に受銑されて転炉に直接装入されていた。通
常、溶銑鍋や装入鍋等の溶銑保持容器に受けられた溶銑
は、搬送中に表面部分が凝固しないように、溶銑保持容
器には断熱構造が設けられていると共に、溶銑の出銑温
度が管理されている。しかし、高炉の操業が安定せず溶
銑の出銑温度が低くなったり、製鋼工場での操業トラブ
ルで溶銑保持容器内での滞留時間が長くなったりする
と、溶銑保持容器に入れられた溶銑の表面部分には、溶
銑保持容器の内壁側を起点として地金及びスラグを主体
とした混合凝固物が形成される。溶銑保持容器の上部の
内壁側に混合凝固物が一旦形成されると、混合凝固物は
溶銑保持容器の使用回数の増加と共に徐々に成長してく
るため、溶銑予備処理を行なう際の処理率の低下要因と
なったり、転炉に溶銑を排出する際の溶銑漏出の要因と
なったりする。このため、溶銑保持容器の上部の内壁側
に形成された混合凝固物は、混合凝固物の形成に基づく
種々の障害が発生する前に、例えば手切り用のパウダー
切断機を上方から差し込んで混合凝固物に多数の切り欠
きを設けて、分銅や錨を載せて混合凝固物を折損させて
除去するという人手による除去作業を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、形成さ
れた混合凝固物の成分組成は場所によって変動している
ため、パウダー切断機を使用しても常に効率よく溶融切
断を行なうことができないという切断効率の悪さが問題
となっていた。また、混合凝固物の除去作業は溶銑が保
持されていた高温の溶銑保持容器の上部で行なわれ、更
に溶融切断には多量のヒュームや塵埃が発生するため、
極めて劣悪な作業環境となって、作業者の安全面、健康
面で問題が生じていた。本発明はかかる事情に鑑みてな
されたもので、地金及びスラグを主体とした混合凝固物
の切断効率を飛躍的に向上させると共に、全切断除去作
業を機械化して除去作業の効率と安全性を大幅に改善す
ることが可能な溶銑保持容器の付着物の除去設備を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る溶銑保持容器の付着物の除去設備は、溶銑保持容器
内に付着し地金及びスラグを主体とした混合凝固物を溶
融切断して除去する溶銑保持容器の付着物の除去設備で
あって、前記混合凝固物の溶融切断には、鉄粉を燃焼材
として使用するパウダー切断機を用い、しかも、前記鉄
粉を前記パウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段
に、空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体
として使用するガス搬送手段を用いる。鉄粉を空気を用
いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として使用す
るガス搬送手段を用いて切断トーチまで輸送し、更に、
別の手段で燃料と酸素を切断トーチまで輸送するので、
鉄粉と燃料の燃焼に高濃度の酸素を使用することができ
る。このため、鉄粉と燃料の燃焼で発生する燃焼生成物
の重量が最小となって、燃焼生成物の単位重量当たりの
発生熱量は最大となる。このため、鉄粉と燃料を高濃度
の酸素を用いて燃焼させると、得られる燃焼雰囲気の温
度を高温にすることができる。ここで、溶銑保持容器と
は、例えば、高炉から排出された銑鉄を受銑し各種予備
処理を行った後に転炉に搬送する溶銑鍋、高炉から排出
された銑鉄を受銑して転炉に直接搬送する装入鍋を指
す。また、空気を用いない機械的搬送手段としては、例
えば、スクリューコンベアが使用でき、酸素を搬送流体
として使用するガス搬送手段としては、例えば、エジェ
クタを使用することができる。

【０００５】本発明に係る溶銑保持容器の付着物の除去
設備において、前記パウダー切断機は前記切断トーチを
前記混合凝固物の溶融切断位置に指向させて支持する支
持手段と、前記切断トーチを水平方向に移動する水平移
動手段と、前記切断トーチを前記溶銑保持容器の内面に
沿って周回移動する周回移動手段と、前記切断トーチを
昇降する昇降手段と、前記切断トーチの溶融切断作業を
監視する監視手段と、該監視手段を用いて前記切断トー
チの遠隔操作を行なう遠隔操作手段とを有してもよい。
昇降手段を設けることにより、溶銑保持容器の外部から
溶銑保持容器の内部に切断トーチを容易に装入すること
ができる。水平移動手段を設けることにより、溶銑保持
容器内に装入した切断トーチを、溶銑保持容器の上部の
内壁側に形成された混合凝固物の溶融切断部位に近接さ
せることができる。更に、支持手段により切断トーチの
方向を混合凝固物に対して正確に対向させることができ
る。周回移動手段を設けることにより、溶銑保持容器の
上部の内壁側に形成された混合凝固物を、溶銑保持容器
の内面に沿って連続的に溶融切断することができる。ま
た、監視手段と遠隔操作手段を設けることにより、上記
の切断トーチの各操作を溶銑保持容器の上部とは異なる
離れた場所から正確に行うことができる。

【０００６】本発明に係る溶銑保持容器の付着物の除去
設備において、前記切断トーチには切断方向に並べて配
置した先行バーナと後行バーナとが設けられていること
が好ましい。先行バーナにより地金及びスラグを主体と
した混合凝固物の表面側の加熱と溶融切断を行ない、後
行バーナにより混合凝固物の内部側の溶融切断を行なう
ことができる。

【０００７】本発明に係る溶銑保持容器の付着物の除去
設備において、前記鉄粉を前記切断トーチまで輸送する
手段は酸素を搬送流体として使用する前記ガス搬送手段
であって、前記先行バーナには第１の鉄粉噴出ノズル、
燃料噴出ノズル、及び第１の酸素ガス噴出ノズルが設け
られ、前記後行バーナには第２の酸素ガス噴出ノズルが
設けられていることが好ましい。第１の酸素ガス噴出ノ
ズルを設けることにより、鉄粉と燃料に対する酸素の混
合を確実に行なうことが可能になると共に、鉄粉と燃料
を同時に燃焼させる際の理論酸素量の調整が容易となっ
て、高温を効率的に発生させることができる。その結
果、混合凝固物の表面側の切断部位の温度を効率的に上
昇させることができ、溶融を促進する。また、第２の酸
素ガス噴出ノズルで混合凝固物に形成された切断部位に
酸素ガスを供給することにより、混合凝固物中の鉄が燃
焼し切断部位の更に深部の温度を効率的に上昇させるこ
とができ、溶融を促進する。

【０００８】本発明に係る溶銑保持容器の付着物の除去
設備において、前記後行バーナには、更に鉄粉を噴出す
る第２の鉄粉噴出ノズルが設けられていることが好まし
い。先行バーナにより混合凝固物の表面側が高温に加熱
されて溶融切断が生じても、、混合凝固物の厚さが厚く
なると切断溝の溝底より更に深部を有効に加熱すること
ができない場合が生じてくる。このため、後行バーナに
鉄粉を酸素ガス輸送する第２の鉄粉噴出ノズルを設け
て、第２の酸素ガス噴出ノズルから噴出する酸素ガスと
共に切断溝の溝底に供給すると、高温下で噴出された鉄
粉が酸素により燃焼して、そのとき発生する燃焼熱によ
り切断溝の溝底の温度を効率的に上昇させることがで
き、溝底の溶融を促進する。

【０００９】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る溶銑保持容器の付着物の除去設備の正断面図、
図２は同除去設備に使用するパウダー切断機の概略構成
図、図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ先行バーナの正面
図、部分断面図、図４は本発明の一実施の形態に係る溶
銑保持容器の付着物の除去設備におけるパウダー切断機
の使用状態の説明図、図５は同除去設備の変形例に係る
付着物除去部の平面図、図６は同除去設備の他の変形例
に係る付着物除去部の平面図である。図１に示すよう
に、本発明の一実施の形態に係る溶銑保持容器の付着物
の除去設備１０は、溶銑保持容器の一例である溶銑鍋１
１の内側の上部に付着した地金とスラグを主体とした混
合凝固物１２を溶融切断して除去するもので、溶銑鍋１
１とは独立に基盤１２ａ上に配置された除去設備１０の
支持部１３と、支持部１３に旋回可能に設けられた旋回
アーム１４と、旋回アーム１４の先端側に設けられた付
着物除去部１５とを有している。以下、これらについて
詳細に説明する。

【００１０】支持部１３は、支持部１３を固定する基台
１６と、基台１６上に設けられた架台１７を有してお
り、架台１７上部に、例えばモータを駆動源としたアー
ム旋回機構１８が設けられている。このような構成とす
ることにより、モータを駆動させることによって、旋回
アーム１４を所定の位置に移動することが可能となる。
付着物除去部１５には、混合凝固物１２の異なる２の場
所を同時に溶融切断する２台の切断トーチ１９ａを混合
凝固物１２の各溶融切断位置に指向させて支持する各支
持手段２０と、各切断トーチ１９ａを支持手段２０と共
に水平方向にそれぞれ移動させる水平移動手段の一例で
ある横行台車２１と、各横行台車２１が水平方向に移動
する場合のガイドとなる横行ガイド２２が設けられてい
る。更に、付着物除去部１５には、横行ガイド２２の中
央部上側に接続した旋回軸２３を回転させるモータを内
蔵した回転機構が設けられた周回移動手段２４と、基端
側が旋回軸２３の上部に接続され先端側が旋回アーム１
４の先端に取りつけられた昇降軸２５ａを昇降させるモ
ータを内蔵する昇降機構が設けられた昇降手段２５が設
けられている。このような構成とすることにより、昇降
手段２５を用いて横行ガイド２２を矢印Ｐのように昇降
することができる。また、周回移動手段２４を用いて、
横行ガイド２２を矢印Ｑの方向に回転して、切断トーチ
１９ａを溶銑鍋１１の内面に沿って周回移動させること
ができる。また、横行台車２１には、切断トーチ１９ａ
による混合凝固物１２の溶融切断作業を監視する監視手
段の一例であるテレビカメラ２６が設けられ、テレビカ
メラ２６で撮像した画像に基づいて切断トーチ１９ａの
遠隔操作を行なう図示しない遠隔操作手段が設けられて
いる。

【００１１】なお、アーム旋回機構１８にはその旋回角
度を測定する旋回角度センサ、昇降手段２５には昇降軸
２５ａの上下位置を検知する昇降距離センサ、周回移動
手段２４には横行ガイド２２の回転角度を検知する回転
角度センサ、横行台車２１には移動距離センサ、支持手
段２０には切断トーチ１９ａの傾動角度を検知する傾動
角度センサ、横行ガイド２２の先部には混合凝固物１２
までの距離を測定する付着物距離センサがそれぞれ設け
られている。更に、補助機構として、切断トーチ１９ａ
に着火する点火装置と、溶銑鍋１１の内部を照明するラ
ンプが設けられている。ここで、付着物距離センサとし
ては、指向性の強いものを用いる程、混合凝固物１２の
表面の凹凸を考慮した距離を測定することができるの
で、例えば、レーザー距離測定機、反射型の超音波距離
計を使用することができる。

【００１２】旋回角度センサ、回転角度センサ、傾動角
度センサ、昇降距離センサ、移動距離センサ、及び付着
物距離センサの各出力信号は、図示しない遠隔操作手段
に入力され、アーム旋回機構１８、昇降手段２５、周回
移動手段２４、横行台車２１、及び支持手段２０の各駆
動用のモータは遠隔操作手段からの出力信号によって駆
動する。遠隔操作手段には、操作盤が設けられ、テレビ
カメラ２６の画像出力は操作盤に設けられたモニターテ
レビによって観察できるようになっている。なお、テレ
ビカメラ２６は固定であってもよいが、遠隔操作によっ
て撮像方向を任意に変更できるようになっているのが好
ましい。なお、遠隔操作手段は内部にコンピュータを備
え、旋回アーム１４の実質アーム寸法、旋回角度センサ
によって測定される旋回アーム１４の基準位置に対する
旋回角度φ、昇降距離センサによって測定される旋回ア
ーム１４から、切断トーチ１９ａの傾動基端部までの実
質的高さ、付着物距離センサによって測定される切断ト
ーチ１９ａの傾動基端部から混合凝固物１２の表面まで
の距離、傾動角度センサによって測定される基準位置に
対する切断トーチ１９ａの傾動基端部の傾動角度が入力
される。このような構成とすることによって、切断トー
チ１９ａの先端位置が三次元的に計算されて、数値デー
タとしてモニターテレビで画像と共に確認できる。

【００１３】図２に示すように、鉄粉２９、３４を燃焼
材として使用するパウダー切断機１９に備えられた切断
トーチ１９ａは、切断方向に並べて配置された先行バー
ナ２７と、後行バーナ２８を有している。先行バーナ２
７には、鉄粉２９を酸素ガス輸送する第１の鉄粉噴出ノ
ズル３０、燃料噴出ノズル３１、第１の酸素ガス噴出ノ
ズル３２が設けられている。また、後行バーナ２８に
は、第２の酸素ガス噴出ノズル３３と、鉄粉３４を酸素
ガス輸送する第２の鉄粉噴出ノズル３５が設けられてい
る。第２の酸素ガス噴出ノズル３３には酸素ガス供給用
のフレキシブルチューブ３６が、第２の鉄粉噴出ノズル
３５には鉄粉供給用のフレキシブルチューブ３７がそれ
ぞれ接続されている。フレキシブルチューブ３６は酸素
供給源３８に接続され、フレキシブルチューブ３７は鉄
粉供給タンク３９の下部の出口４０に設けられ、ガス輸
送手段の一例であるエジェクタ４０ａに接続されてい
る。鉄粉供給タンク３９内には鉄粉３４が充填され、鉄
粉供給タンク３９内の上部にはフレキシブルチューブ３
６から分岐した配管４１、４２を介して酸素ガスが供給
されて圧力が、例えば１．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ² に調
整されている。このような構成とすることにより、鉄粉
供給タンク３９の出口４０側に設けられた図示しないロ
ータリーバルブ等の粉体切り出し手段を用いて鉄粉３４
を徐々に切り出しエジェクタ４０ａ内に排出することが
できる。また、エジェクタ４０ａには、一端側がフレキ
シブルチューブ３６から分岐した配管４１に接続した配
管４３の他端側が接続されている。このため、エジェク
タ４０ａ内に排出された鉄粉３４は、配管４３から供給
された酸素ガスによりフレキシブルチューブ３７内に排
出されて、酸素ガスの流れによって第２の鉄粉噴出ノズ
ル３５まで到達する。なお、図２において、４４〜４８
は酸素ガス用のバルブを示す。

【００１４】図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、先行バ
ーナ２７には、中央部に第１の鉄粉噴出ノズル３０、そ
の外側に環状に燃料を噴出する燃料噴出ノズル３１、更
にその外側に環状に酸素ガスを噴出する第１の酸素ガス
噴出ノズル３２が設けられている。ここで、４９、５０
は、第１の鉄粉噴出ノズル３０、燃料噴出ノズル３１、
第１の酸素ガス噴出ノズル３２の各隙間に少なくとも３
個以上周方向に均等に配置されたスペーサーを示す。燃
料噴出ノズル３１を形成する厚みを有する管体５１の外
側には放射状に斜めスリット５２が形成されている。こ
の斜めスリット５２は周方向に均等に４個以上あれば十
分であり、先行バーナ２７の軸心方向に対して傾斜角度
θが１０〜４０°程度の斜め切り込みによって構成され
ている。これによって、外側の第１の酸素ガス噴出ノズ
ル３２を流れる酸素の一部が、斜めスリット５２を通し
て内側方向に流れ、燃料噴出ノズル３１から噴出する燃
料や、第１の鉄粉噴出ノズル３０から噴出する鉄粉２９
に触れて燃焼反応を促進し、より効果的に混合凝固物１
２を加熱し溶融することができる。

【００１５】中央の第１の鉄粉噴出ノズル３０はフレキ
シブルチューブ５３を介して鉄粉供給タンク５４の下部
の出口５５に設けられガス輸送手段の一例であるエジェ
クタ５５ａに接続されている。鉄粉供給タンク５４内に
は鉄粉２９が充填され、鉄粉供給タンク５４内の上部に
はフレキシブルチューブ３６から分岐した配管５６、５
７を介して酸素ガスが供給されて圧力が、例えば１．５
〜１．８ｋｇ／ｃｍ² に調整されている。このような構
成とすることにより、鉄粉供給タンク５４の出口５５側
に設けられた図示しないロータリーバルブ等の粉体切り
出し手段を用いて鉄粉２９を徐々に切り出しエジェクタ
５５ａ内に排出することができる。また、エジェクタ５
５ａには、一端側がフレキシブルチューブ３６から分岐
した配管５６に接続した配管５８の他端側が接続されて
いる。このため、エジェクタ５５ａ内に排出された鉄粉
２９は、配管５８から供給された酸素ガスの流れによっ
てフレキシブルチューブ５３内を搬送されて第１の鉄粉
噴出ノズル３０まで到達する。

【００１６】燃料供給ノズル３１はフレキシブルチュー
ブ５９を介して燃料の一例であるＬＰＧの供給タンク６
０に接続され、約５００ｍｍＨｇの圧力でＬＰＧが供給
されている。第１の酸素ガス噴出ノズル３２は、フレキ
シブルチューブ６１を介してフレキシブルチューブ３６
に接続され、酸素供給源３８から酸素が供給されてい
る。なお、図２において、６２〜６８、６８ａは各ガス
用のバルブを示す。切断トーチ１９ａにおける先行バー
ナ２７と後行バーナ２８の位置関係は、図１、図４に示
すように、先行バーナ２７の近傍に後行バーナ２８を配
置して、後行バーナ２８の中心軸は先行バーナ２７の中
心軸に対して２〜３０°、好ましくは３〜１０°の範囲
で屈折している。更に、後行バーナ２８の先端は、先行
バーナ２７の先端より突出している。このような構成と
することにより、後行バーナ２８から噴出する鉄粉３４
と酸素ガスを、先行バーナ２７により形成される火炎の
焦点位置よりも更に離れた位置に供給することができ
る。その結果、先行バーナ２７の焦点よりも更に離れた
位置に後行バーナ２８により形成される火炎の焦点を形
成することができる。

【００１７】次に、本発明の一実施の形態に係る溶銑保
持容器の付着物の除去設備１０を適用した溶銑保持容器
の付着物の除去方法について詳細に説明する。図１に示
すように、混合凝固物１２が付着した溶銑鍋１１を溶銑
鍋移動台車７１に載せて除去設備１０の近傍の除去作業
場まで搬送して、溶銑鍋移動台車７１を固定する。次い
で、旋回アーム１４を旋回させて付着物除去部１５を溶
銑鍋１１の上方に移動し、昇降手段２５を駆動して昇降
軸２５ａを下降させ切断トーチ１９ａを溶銑鍋１１内に
装入する。次いでモニターテレビによって視認しなが
ら、横行台車２１を移動させ、切断トーチ１９ａの先端
を混合凝固物１２の溶融切断する位置まで移動し、支持
手段２０を操作して混合凝固物１２に対する切断トーチ
１９ａの傾動角度を調整すると共に、切断トーチ１９ａ
の先端と混合凝固物１２の表面との距離が溶融切断する
のに最適な距離となるように更に調整する。以上の調整
が終了した時点で、混合凝固物１２の自動切断を開始す
る。なお、切断条件、混合凝固物１２の状況によって切
断しにくい場所があるので、テレビカメラ２６によって
切断場所を撮像し、モニターテレビによってオペレータ
が視認しながら切断を行なうことが好ましい。

【００１８】図４に示すように、燃料噴出ノズル３１か
らＬＰＧ、第１の酸素ガス噴出ノズル３２から酸素ガス
をそれぞれ噴出して先行バーナ２７を点火する。次い
で、第１の鉄粉噴出ノズル３０から鉄粉２９を酸素ガス
と共に噴出して、鉄粉２９の燃焼による高温火炎６９を
形成する。更に、後行バーナ２８に設けられた第２の酸
素ガス噴出ノズル３３から酸素ガス、第２の鉄粉噴出ノ
ズル３５から鉄粉３４と酸素ガスを、高温火炎６９内に
吐出させ、鉄粉３４の燃焼による高温火炎７０を形成さ
せる。高温火炎６９、７０で混合凝固物１２の表面の加
熱を開始すると、後行バーナ２８の焦点位置は先行バー
ナ２７の焦点位置よりも切断トーチ１９ａの先端から離
れているので、混合凝固物１２の表面側は先行バーナ２
７により加熱されて溶融すると共に、先行バーナ２７か
ら発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理され
て溶融部は周囲に散逸して切断溝７２が形成される。ま
た、切断溝７２の溝底は後行バーナ２８により加熱され
て溶融すると共に、後行バーナ２８から発生する高速の
燃焼ガスによりフラッシング処理されて溶融部は周囲に
散逸して切断溝７３が形成される。なお、混合凝固物１
２の除去作業に当たっては多量のヒュームが発生するた
め、局所集塵装置７７（図１参照）を溶銑鍋１１の上部
側に設ける必要がある。

【００１９】混合凝固物１２が溶融して、混合凝固物１
２に貫通した切断溝が形成されると、、周回移動手段２
４を用いて切断トーチ１９ａを、例えば３０〜５０ｍｍ
／分程度の速さで、溶銑鍋１１の内面に沿って周回移動
しながら溶融切断を続ける。混合凝固物１２の表面側で
は、先行バーナ２７による溶融部７４が先行して形成さ
れ、その後に先行バーナ２７から発生する高速の燃焼ガ
スによりフラッシング処理されて切断溝７２が形成され
ていく。混合凝固物１２に形成された切断溝７２の底よ
り下側の部分では、後行バーナ２８により加熱されて溶
融部７５が形成され、次いで後行バーナ２８から発生す
る高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて切断溝
７３が形成されていく。このため、後行バーナ２８が通
過した領域は、先行バーナ２７による切断溝７２と、後
行バーナ２８による切断溝７３から構成される貫通した
合成切断溝７６が形成されて行く。従って、周回移動手
段２４を用いて切断トーチ１９ａを溶銑鍋１１の内面に
沿って半周移動することにより、混合凝固物１２を溶銑
鍋１１の内壁から切り離すことができ、切り離された混
合凝固物１２は溶銑鍋１１の鍋底に重力により落下す
る。

【００２０】図５に溶銑保持容器の付着物の除去設備１
０の付着物除去部１５の変形例である付着物除去部７８
を示す。付着物除去部７８は、横行ガイド２２を互いに
直交させて旋回軸２３に取付け、各横行ガイド２２の両
端側にそれぞれ切断トーチ１９ａを取りつけているのが
特徴である。このような構成とすることにより、混合凝
固物１２を異なる４箇所から同時に溶融切断することが
可能となる。従って、周回移動手段２４を用いて、切断
トーチ１９ａを１／４周にわたって溶銑鍋１１の内面に
沿って周回移動することにより、混合凝固物１２を溶銑
鍋の内壁から切り離すことができ、切り離された混合凝
固物１２を溶銑鍋１１の鍋底に落下させることができ
る。切断トーチ１９ａを１／４周にわたって溶銑鍋１１
の内面に沿って周回移動させるだけで、混合凝固物１２
を溶銑鍋１１から切り離しすることが可能となるため、
混合凝固物１２の除去作業の効率が更に向上する。

【００２１】図６に溶銑保持容器の付着物の除去設備１
０の付着物除去部１５の他の変形例である付着物除去部
７９を示す。付着物除去部７９は、横行ガイド２２を互
いに平行に並べて取付け台８０を介して旋回軸２３に取
付け、各横行ガイド２２の両端側にそれぞれ切断トーチ
１９ａを取付けているのが特徴である。このような構成
とすることにより、周回移動手段２４を用いて、切断ト
ーチ１９ａを１／２周にわたって溶銑鍋１１の内面に沿
って周回移動させることにより、混合凝固物１２の切り
離し箇所を２回にわたって溶融切断することが可能とな
る。従って、混合凝固物１２が厚く形成された場合や、
混合凝固物１２が溶融切断されにくい成分組成となって
いても、混合凝固物１２を溶銑鍋１１の内壁から確実に
切り離すことができ、切り離された混合凝固物１２を溶
銑鍋１１の鍋底に落下させることができる。

【００２２】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、
例えば、旋回アームの代りにアームの両端側を柱に固定
し、アームの中央部に付着物除去部を設けて、溶銑鍋を
溶銑鍋移動台車に載せて付着物除去部の下方まで移動し
て除去作業を行うようにすることも可能である。切断ト
ーチは、モニターテレビを見ながら手動操作によっても
操作することが可能である。この場合、切断トーチが混
合凝固物に衝突する場合が考えられるので、切断トーチ
の先端が移動時に混合凝固物から常に所定の距離、例え
ば２０〜３０ｍｍ離れるように近接防止機構を設けるこ
とが必要となる。また、先行バーナ、及び後行バーナに
設けられた燃焼用の酸素を供給する酸素ガス噴出ノズル
の基端側に空気を用いない機械的搬送手段の一例である
スクリューコンベアの出口側を接続して鉄粉供給タンク
から鉄粉を輸送し、酸素ガスの流れに載せて鉄粉を酸素
ガス噴出ノズルから噴出させて燃料と共に燃焼させるこ
とも可能である。

【００２３】

【発明の効果】請求項１〜５記載の溶銑保持容器の付着
物の除去設備においては、混合凝固物の溶融切断には、
鉄粉を燃焼材として使用するパウダー切断機を用い、し
かも、鉄粉をパウダー切断機の切断トーチまで輸送する
手段に、空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送
流体として使用するガス搬送手段を用いるので、鉄粉と
燃料を高濃度の酸素中で燃焼させることにより高温の燃
焼雰囲気を得ることができて容易に混合凝固物を溶融す
ることができ、混合凝固物の組成が変動しても混合凝固
物を常に効率的に切断することが可能となって、除去作
業効率を大幅に改善することが可能となる。また、除去
作業効率の大幅な改善により溶銑保持容器の使用回転率
が向上し、多くの溶銑保持容器を確保する必要がなくな
り、溶銑保持容器の製造経費が節約できると共に、溶銑
保持容器を保管する広い場所の維持管理も必要なくな
り、製造コストを低減することが可能となる。

【００２４】特に、請求項２記載の溶銑保持容器の付着
物の除去設備においては、パウダー切断機は切断トーチ
を混合凝固物の溶融切断位置に指向させて支持する支持
手段と、切断トーチを水平方向に移動する水平移動手段
と、切断トーチを溶銑保持容器の内面に沿って周回移動
する周回移動手段と、切断トーチを昇降する昇降手段
と、切断トーチの溶融切断作業を監視する監視手段と、
監視手段を用いて切断トーチの遠隔操作を行なう遠隔操
作手段とを有するので、全切断除去作業を機械化して除
去作業の効率と安全性を大幅に改善することが可能とな
る。

【００２５】請求項３記載の溶銑保持容器の付着物の除
去設備においては、切断トーチには切断方向に並べて配
置した先行バーナと後行バーナとが設けられているの
で、先行バーナにより地金及びスラグを主体とした混合
凝固物の表面側の加熱と溶融切断を行ない、後行バーナ
により混合凝固物深部の溶融切断を行なうことができ、
厚い混合凝固物鋳片の切断が可能となる。

【００２６】請求項４記載の溶銑保持容器の付着物の除
去設備においては、鉄粉をパウダー切断機の切断トーチ
まで輸送する手段は酸素を搬送流体として使用するガス
搬送手段であって、先行バーナには第１の鉄粉噴出ノズ
ル、燃料噴出ノズル、及び第１の酸素ガス噴出ノズルが
設けられ、後行バーナには第２の酸素ガス噴出ノズルが
設けられているので、混合凝固物の表面側の切断部位の
温度を効率的に上昇させることができ、混合凝固物の表
面側を溶融切断することができる。また、先行バーナで
溶融切断された切断溝の底に第２の酸素ガス噴出ノズル
により酸素ガスを供給することで、切断溝の溝底に存在
する混合凝固物中の地金が燃焼して溝底の溶融が促進
し、混合凝固物を深部まで溶融切断することが可能とな
る。

【００２７】請求項５記載の溶銑保持容器の付着物の除
去設備においては、後行バーナには、更に鉄粉を噴出す
る第２の鉄粉噴出ノズルが設けられているので、混合凝
固物の厚さが厚くなっても混合凝固物深部まで温度を効
率的に上昇させることができ、厚い混合凝固物を溶融切
断することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る溶銑保持容器の付
着物の除去設備の正断面図である。

【図２】同溶銑保持容器の付着物の除去設備に使用する
パウダー切断機の概略構成図である。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ先行バーナの正面
図、部分断面図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係る溶銑保持容器の付
着物の除去設備に使用するパウダー切断機の使用状態の
説明図である。

【図５】同除去設備の変形例に係る付着物除去部の平面
図である。

【図６】同除去設備の他の変形例に係る付着物除去部の
平面図である。

【符号の説明】

１０：溶銑保持容器の付着物の除去設備、１１：溶銑
鍋、１２：混合凝固物、１２ａ：基盤、１３：支持部、
１４：旋回アーム、１５：付着物除去部、１６：基台、
１７：架台、１８：アーム旋回機構、１９：パウダー切
断機、１９ａ：切断トーチ、２０：支持手段、２１：横
行台車、２２：横行ガイド、２３：旋回軸、２４：周回
移動手段、２５：昇降手段、２５ａ：昇降軸、２６：テ
レビカメラ、２７：先行バーナ、２８：後行バーナ、２
９：鉄粉、３０：第１の鉄粉噴出ノズル、３１：燃料噴
出ノズル、３２：第１の酸素ガス噴出ノズル、３３：第
２の酸素ガス噴出ノズル、３４：鉄粉、３５：第２の鉄
粉噴出ノズル、３６、３７：フレキシブルチューブ、３
８：酸素供給源、３９：鉄粉供給タンク、４０：出口、
４０ａ：エジェクタ、４１、４２、４３：配管、４４、
４５、４６、４７、４８：バルブ、４９、５０：スペー
サー、５１：管体、５２：斜めスリット、５３：フレキ
シブルチューブ、５４：鉄粉供給タンク、５５：出口、
５５ａ：エジェクタ、５６、５７、５８：配管、５９：
フレキシブルチューブ、６０：供給タンク、６１：フレ
キシブルチューブ、６２、６３、６４、６５、６６、６
７、６８、６８ａ：バルブ、６９、７０：高温火炎、７
１：溶銑鍋移動台車、７２、７３：切断溝、７４、７
５：溶融部、７６：合成切断溝、７７：局所集塵装置、
７８、７９：付着物除去部、８０：取付け台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２１Ｂ 3/10 Ｃ２１Ｂ 3/10 Ｃ２１Ｃ 1/06 Ｃ２１Ｃ 1/06 Ｆ２７Ｄ 23/02 Ｆ２７Ｄ 23/02 (72)発明者 瀬良 泰三 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 加藤 隆 広島県福山市幕山台２丁目41−29 Ｆターム(参考） 4K012 AC01 AC02 4K014 AD14 4K056 AA01 CA02 EA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶銑保持容器内に付着し地金及びスラグ
   を主体とした混合凝固物を溶融切断して除去する溶銑保
   持容器の付着物の除去設備であって、前記混合凝固物の
   溶融切断には、鉄粉を燃焼材として使用するパウダー切
   断機を用い、しかも、前記鉄粉を前記パウダー切断機の
   切断トーチまで輸送する手段に、空気を用いない機械的
   搬送手段又は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手
   段を用いることを特徴とする溶銑保持容器の付着物の除
   去設備。
2. 【請求項２】 請求項１記載の溶銑保持容器の付着物の
   除去設備において、前記パウダー切断機は前記切断トー
   チを前記混合凝固物の溶融切断位置に指向させて支持す
   る支持手段と、前記切断トーチを水平方向に移動する水
   平移動手段と、前記切断トーチを前記溶銑保持容器の内
   面に沿って周回移動する周回移動手段と、前記切断トー
   チを昇降する昇降手段と、前記切断トーチの溶融切断作
   業を監視する監視手段と、該監視手段を用いて前記切断
   トーチの遠隔操作を行なう遠隔操作手段とを有すること
   を特徴とする溶銑保持容器の付着物の除去設備。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の溶銑保持容器の付
   着物の除去設備において、前記切断トーチには切断方向
   に並べて配置した先行バーナと後行バーナとが設けられ
   ていることを特徴とする溶銑保持容器の付着物の除去設
   備。
4. 【請求項４】 請求項３記載の溶銑保持容器の付着物の
   除去設備において、前記鉄粉を前記切断トーチまで輸送
   する手段は酸素を搬送流体として使用する前記ガス搬送
   手段であって、前記先行バーナには第１の鉄粉噴出ノズ
   ル、燃料噴出ノズル、及び第１の酸素ガス噴出ノズルが
   設けられ、前記後行バーナには第２の酸素ガス噴出ノズ
   ルが設けられていることを特徴とする溶銑保持容器の付
   着物の除去設備。
5. 【請求項５】 請求項４記載の溶銑保持容器の付着物の
   除去設備において、前記後行バーナには、更に鉄粉を噴
   出する第２の鉄粉噴出ノズルが設けられていることを特
   徴とする溶銑保持容器の付着物の除去設備。