JP2003275863A - 取鍋の加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】バーナ付鍋蓋で取鍋の上部開口を開閉する作業
の容易化を図ると共に取鍋の上部開口を鍋蓋で簡易且つ
確実に塞ぐことを可能とする。 【解決手段】取鍋１の加熱装置は、取鍋１の上方に配置
されるバーナ付き鍋蓋１２と、鍋蓋１２を上記取鍋１の
上部開口に対し昇降させる昇降手段２００とを備える。
鍋蓋１２は、上記上部開口を閉塞可能な大きさであり、
且つ、平面視で、取鍋搬送方向の長径が取鍋の直径より
も長い楕円に近似した形状である。昇降手段２００は、
取鍋１の搬送路を跨ぐように配置された門型フレーム２
０５と、門型フレーム２０５に設置されたパワーシリン
ダ２０４と、そのシリンダ２０４のピストンロッドと鍋
蓋１２との間を連結するチェーン２０２とを備える。門
型フレーム２０５は、床面２０７に対し着脱可能に取り
付けられる。該門型フレーム２０５に、クレーンで吊り
込むための吊りピース２０６が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受鋼台車によって
搬送されて所定領域に位置決めされた取鍋の上部開口を
バーナ付鍋蓋で塞いで当該取鍋を加熱する取鍋の加熱装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】転炉から溶鋼を受鋼して連続鋳造領域に
搬送する取鍋は、乾燥や受鋼後の溶鋼の温度低下量を補
償する目的で、受鋼前にバーナ等を用いて加熱されるよ
うになっている。上記取鍋の加熱は、一般に、取鍋の上
部開口をバーナ付鍋蓋によって塞いだ状態として、バー
ナで燃焼しつつ燃焼排ガスを排気することで実施され
る。

【０００３】上記バーナ付鍋蓋は、従来、クレーンによ
って吊り込むことで、取鍋上方に移動したり、上記取鍋
の上部開口に対し昇降される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の取鍋の加熱方法においては、クレーンを用いてバー
ナ付鍋蓋を取鍋上方まで移動させ、取鍋の上部開口に向
けて下降させて閉塞する必要があるため、当該バーナ付
き鍋蓋による開閉作業が面倒で時間がかかる。また、取
鍋は重量物であるので、目的の位置で精度良く止まると
は限らず、停止位置に多少の誤差が生じ易いことから、
取鍋の上部開口を、鍋蓋で確実に閉塞できないおそれも
ある。

【０００５】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、バーナ付鍋蓋で取鍋の上部開口を開
閉する作業の容易化を図ることができると共に、バーナ
付鍋蓋で取鍋の上部開口を簡易且つ確実に閉塞可能な取
鍋の加熱装置を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載した発明は、搬送され
て所定位置で停止する取鍋の上方に配置されるバーナ付
き鍋蓋と、その鍋蓋を上記取鍋の上部開口に対し昇降さ
せる昇降手段とを備えた取鍋の加熱装置において、上記
鍋蓋は、上記取鍋の上部開口を閉塞可能な大きさであ
り、且つ、平面視で、取鍋の搬送方向の長径が取鍋直径
よりも長い楕円に近似した形状となっており、上記昇降
手段は、上記取鍋の搬送路を跨ぐように配置された門型
の支持フレームと、その支持フレームに設置されたアク
チュエータとしてのシリンダ装置と、そのシリンダ装置
のピストンロッドと上記鍋蓋との間を連結するチェーン
とを備え、上記シリンダ装置を駆動することで上記鍋蓋
を昇降させることを特徴とするものである。

【０００７】次に、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載した構成に対し、上記門型の支持フレームの脚
部下端部及び上記支持フレーム設置面の一方に、上下方
向に延びるピンが設けられ、上記支持フレームの脚部下
端部及び上記支持フレーム設置面の他方に、上記ピンを
差し込むピン穴が形成されることで、上記支持フレーム
の脚部は、当該支持フレーム設置面に対して着脱可能と
なっており、上記支持フレームには、クレーンで吊り込
むための吊りピースと、取鍋の位置を検出する位置決め
センサと、バーナ用の燃焼空気ブロアと、燃焼排ガスを
吸引するための排ガスファンとが設置されることを特徴
とするものである。

【０００８】なお、上記バーナ付き鍋蓋のバーナ部分の
燃焼用空気の供給配管、燃焼排ガスの排気配管及び燃料
ガスの供給配管の上下方向に延びる部分に蛇腹を介在さ
せると良い。また、支持フレーム側の電気・ガス系統の
配線・配管と、支持フレームの外側にある固定側の配線
・配管とは、カップリング継手などで着脱可能としてお
くと良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図１は、転炉操業の一例を
説明するための説明図を、図２は、本実施形態に係る取
鍋の加熱装置を説明する取鍋の搬送方向から見た説明図
を、図３は、本実施形態に係る取鍋の加熱装置を説明す
る取鍋の搬送方向に直交する方向から見た説明図であ
る。

【００１０】図１に示すように、転炉操業に用いられる
取鍋１は、連続鋳造後、クレーン２等によって排滓領域
Ｂ２に移動し、該排滓領域Ｂ２では取鍋１を傾動するこ
とにより内部に残存するスラグを排滓する。次いで、保
守点検領域（図示せず。）に移動し、該保守点検領域で
スライディングノズルの洗浄又は交換を行った後、保熱
領域Ｃ２に移動する。該保熱領域Ｃ２では取鍋１の上部
開口を鍋蓋１２で覆って該取鍋１を保熱する。

【００１１】次いで、取鍋１をクレーン２等によって受
鋼台車５上に載置し、この状態で転炉３の受鋼領域Ｄ２
まで搬送する。受鋼領域Ｄ２に搬送された取鍋１は受鋼
台車５上で所定時間待機状態とされ、該待機中に取鍋１
の乾燥及び転炉３から受鋼する溶鋼の温度低下量を補償
する目的で蓄熱式バーナ１０が取り付けられた鍋蓋１
２、つまりバーナ付き鍋蓋１２で取鍋１の上部開口を塞
いで、該取鍋１の急速加熱を行う。

【００１２】上記急速加熱後、取鍋１の上部開口を開い
て直ちに受鋼位置に移動して転炉３から溶鋼を受鋼し、
受鋼後、取鍋１を受鋼台車５によって二次精錬領域（図
示せず。）に搬送し、二次精錬領域では取鍋１中の溶鋼
を例えばＲＨ法等によって二次精錬する。次いで、受鋼
台車５上の取鍋１をクレーン２等によって連続鋳造領域
Ａ２に移動し、連続鋳造領域Ａ２では、既存の連続鋳造
機に取鍋１を設置し、取鍋１の下方に設けられているス
ライディングノズルを開度操作することで、必要な流量
の溶鋼を連続的にタンディッシュに供給して連続鋳造を
行い、該連続鋳造後、上述した各工程を繰り返して操業
する。

【００１３】本実施形態では、本願発明に係る取鍋１の
加熱装置を、上記受鋼領域Ｄ２に配置した場合の例であ
る。すなわち、受鋼台車５によって受鋼領域Ｄ２に搬送
されて待機中となっている取鍋１の上部開口を、蓄熱式
バーナ１０が取り付けられた鍋蓋１２で塞ぎ該取鍋１を
急速加熱する構成とする。まず、鍋蓋１２の昇降手段２
００から説明する。

【００１４】図２及び図３において、符号２０５は門型
の支持フレーム（以下、単に門型フレームという）であ
り、この門型フレーム２０５は受鋼領域Ｄ２の受鋼台車
５の待機位置で該受鋼台車５の搬送路を跨ぐように配置
されている。この門型フレーム２０５は、上記搬送路の
両側に２本ずつ配置された４本の脚部２０５ａと、その
４本の脚部２０５ａの上部に支持される上側天板部２０
５ｃ及び下側天板部２０５ｂから構成されている。

【００１５】上記各脚部２０５ａの下端には取付け部を
備え、該取付け部には、位置決め用のピン穴（不図示）
が複数箇所開口しており、門型フレーム２０５を設置す
る床面２０７には、上記各ピン穴に差し込まれるピン２
０８が上方に突設している。そして、床２０７に設けた
ピン２０８に各脚部２０５ａのピン穴を差し込まれるこ
とで、門型フレーム２０５が目的の位置に着脱可能に設
置される。なお、ピンを脚部２０５ｂ側に設け、ピン穴
を床面２０７側に設けても良い。

【００１６】また、上記上側天板部２０５ｃの上面には
移動用吊りピース２０６が設けられ、該移動用吊りピー
ス２０６を使用して当該門型フレーム２０５は吊り込ま
れて、移動可能となっている。上記門型フレーム２０５
の下側天板部２０５ｂには、受鋼台車５上の取鍋１の上
部開口を覆う略楕円形状に近似した形状の鍋蓋１２が昇
降自在に支持されており、この鍋蓋１２には蓄熱式バー
ナ１０が取り付けられている。

【００１７】すなわち、その鍋蓋１２の上面には、互い
に所定間隔をあけて４箇所、吊りピース２０１が設けら
れている。この４個の吊りピース２０１は、受鋼台車５
の幅方向に離間して配置される２個ずつが対をなしてい
る。その各吊りピース２０１には、それぞれチェーン２
０２の下端部が接続し、各チェーン２０２は、上方に延
びた後、下側天板部２０５ｂに取り付けられた各スプロ
ケット２０９を介して、受鋼台車５の幅方向に水平に延
び、対をなす２本のチェーン単位に各連結部材２０３に
接続されている。

【００１８】２本の連結部材２０３は、それぞれ軸を水
平に設置されたパワーシリンダ２０４のピストンロッド
２０４ａ先端部に取り付けられている。そして、その２
本のパワーシリンダ２０４を同期をとって駆動すること
で、上記鍋蓋１２が昇降するようになっている。上記鍋
蓋１２の形状は、平面図である図４に示すような、長径
を搬送方向に向けた楕円に近似した形状となっている。
詳説すると、鍋蓋１２の輪郭形状は、取鍋１の上部を覆
い可能な直径の円を、２つの半円に分割し、該２つの半
円間に一辺（搬送方向に直交する方向に沿った辺）が直
径に等しい長方形を挟んでなる外形輪郭に設定されてい
る。この形状によって、最大、上記長方形の搬送方向に
沿った辺の長さだけ、取鍋１２の停止位置がずれても確
実に取鍋１２の上部開口を鍋蓋１２で閉塞可能となる。

【００１９】次に、蓄熱式バーナ１０について図２，図
３、及び図５を参照しつつ説明する。この蓄熱式バーナ
１０は、図５のように、鍋蓋１２の上面に受鋼台車５の
搬送方向に離間して取り付けられた一対のバーナ部１１
２ａ、１１２ｂを備えており、該バーナ部１１２ａ、１
１２ｂにはセラミックス等からなる蓄熱体１１３ａ、１
１３ｂが一体に取り付けられている。なお、上記各バー
ナ部１１２ａ、１１２ｂは、搬送方向に直交する方向か
らみて、鍋蓋１２のほぼ中央位置に配置されることで、
取鍋１の停止位置が若干ずれても確実に加熱することが
できる。

【００２０】また、上記蓄熱体１１３ａ、１１３ｂには
それぞれ燃焼用空気の供給配管１１４ａ、１１４ｂ及び
燃焼排ガスの排気配管１２１ａ、１２１ｂが接続されて
いる。供給配管１１４ａ、１１４ｂには切換え用の開閉
弁１１５ａ、１１５ｂが介在されており、また、供給配
管１１４ａ、１１４ｂは上流側で合流して１本の供給配
管１１６とされている。該供給配管１１６には、上流側
に向けて流量調整弁１１７及び流量計（オリフィス）１
１８が順次介在されており、上流端が門型フレーム２０
５の上部に取り付けられた供給ファン１１９に達してい
る。また、供給配管１１６は、図２に示すように、上下
方向に延びる部分を有しており、該部分には鍋蓋１２の
昇降を可能にすべく蛇腹１２０が介在されている。

【００２１】一方、排気配管１２１ａ、１２１ｂには切
換え用の開閉弁１２２ａ、１２２ｂが介在されており、
開閉弁１２２ａ、１２２ｂの上流側には蓄熱体１１３
ａ、１１３ｂの出側の排ガス温度を測定する温度計
Ｔ_a ，Ｔ_b が取り付けられている。また、排気配管１２
１ａ、１２１ｂは下流側で合流して１本の排気配管１２
３とされており、該排気配管１２３には下流側に向けて
流量計（オリフィス）１２４及び流量調整弁１２５が順
次介在されている。排気配管１２３の下流端は、門型フ
レーム２０５の上部に取り付けられた排気ファン１２６
に達している。また、排気配管１２３は、図２に示すよ
うに、上下方向に延びる部分を有しており、該部分には
鍋蓋１２の昇降を可能にすべく蛇腹１２７が介在されて
いる。

【００２２】バーナ部１１２ａには燃料ガスの供給配管
１２８ａ、１２８ｂが接続されており、該供給配管１２
８ａ、１２８ｂには切換え用の開閉弁１２９ａ、１２９
ｂが介在されている。また、供給配管１２８ａ、１２８
ｂは上流側で合流して１本の供給配管１３０とされてお
り、該供給配管１３０には、上流側に向けて流量調整弁
１３１及び流量計（オリフィス）１３２が順次介在され
ている。供給配管１３０は、図２に示すように、上下方
向に延びる部分を有しており、該部分には鍋蓋１２の昇
降を可能にすべく蛇腹（不図示）が介在されている。な
お、図５において符号Ｔ_c は取鍋１内の温度を測定する
温度計である。

【００２３】各上記門型フレーム２０５に支持される電
気系統やガス系統の配線・配管３０は、図３に示すよう
に、固定側である転炉建屋側の配線・配管３１と、カッ
プリング継手３２を介して接続されることで、転炉建屋
側の配線・配管とは着脱可能になっている。また、符号
３４ａ、３４ｂは位置センサであって、取鍋１が所定位
置に停止したか否かを検出し、図３に示す加熱装置操作
盤２０９に出力する。

【００２４】なお、前記各種配管、各種開閉弁、流量調
節計及び流量計などの燃焼制御用コントロール機器は、
門型フレーム２０５側に設置されている。次に、かかる
構成の蓄熱式バーナ１０を用いて取鍋１を加熱する方法
を説明する。受鋼台車５の走行によって、取鍋１が転炉
３の受鋼領域Ｄ２まで搬送されて門型フレーム２０５の
所定位置に停止すると、その停止を門型フレーム２０５
の脚部２０５ａに取り付けられた位置検出センサ３４
ａ、３４ｂが検知し、その検知信号に基づいて門型フレ
ーム２０５の上部に取り付けられた２つのパワーシリン
ダ２０４が同期をとって駆動し、各ピストンロット２０
４ａが伸展する。

【００２５】これにより、図６に示すように、蓄熱式バ
ーナ１０が取り付けられた鍋蓋１２が下降して取鍋１の
上部開口を閉塞する。このとき、２つのピストンロッド
２０４ａを同期をとってゆっくりと伸展させることで、
鍋蓋１２は、水平状態でゆっくりと降下し取鍋１の上部
開口縁に当接した際の衝撃を緩和することができ、該上
部開口縁の破損を良好に防止することができる。ここ
で、取鍋１は重量物であることから、搬送されてきた取
鍋１が、慣性によって正規の停止位置から若干ずれて停
止することがある。これに対し、本実施形態の鍋蓋１２
は、上記図４に示すように、搬送方向に長径を向けた楕
円に近似した形状となっているので、図７に示すよう
に、取鍋１の停止位置が多少ずれていても、確実に取鍋
１の上部開口を閉塞することができる。すなわち、取鍋
１の停止位置制御を精密に制御しなくても、確実に取鍋
１の上部開口を鍋蓋１２で閉塞することができる。図４
及び図７の実線が目的の位置であり、一点鎖線位置が取
鍋１の停止位置がずれた場合の位置の例である。

【００２６】次いで、この状態でバーナ部１１２ａ，１
１２ｂを交互に燃焼させて、受鋼台車５の待機時間内に
取鍋１の急速加熱を行う。例えばバーナ部１１２ａを燃
焼させる場合は、燃焼用空気の供給配管１１４ａの開閉
弁１１５ａ、燃料ガスの供給配管１２８ａの開閉弁１２
９ａ及び燃焼排ガスの排気配管１２１ｂの開閉弁１２２
ｂを開くと共に、燃焼用空気の供給配管１１４ｂの開閉
弁１１５ｂ、燃料ガスの供給配管１２８ｂの開閉弁１２
９ｂ及び燃焼排ガスの排気配管１２１ａの開閉弁１２２
ａを閉じ、これにより、バーナ部１１２ａを燃焼させて
火炎及び燃焼ガスの輻射熱によって取鍋１を加熱すると
共に、該燃焼時の排ガスを蓄熱体１１３ｂ及び排気配管
１２１ｂ，１２３を通して排出する。

【００２７】反対にバーナ部１１２ｂを燃焼させる場合
は、燃焼用空気の供給配管１１４ｂの開閉弁１１５ｂ、
燃料ガスの供給配管１２８ｂの開閉弁１２９ｂ及び燃焼
排ガスの排気配管１２１ａの開閉弁１２２ａを開くと共
に、燃焼用空気の供給配管１１４ａの開閉弁１１５ａ、
燃料ガスの供給配管１２８ａの開閉弁１２９ａ及び燃焼
排ガスの排気配管１２１ｂの開閉弁１２２ｂを閉じ、こ
れにより、バーナ部１１２ｂを燃焼させて火炎及び燃焼
ガスの輻射熱によって取鍋１を加熱すると共に、該燃焼
時の排ガスを蓄熱体１１３ａ及び排気配管１２１ａ，１
２３を通して排出する。なお、開閉弁１１５ａ，１１５
ｂ，１２２ａ，１２２ｂ，１２９ａ，１２９ｂの切換え
及び流量計１１８，１２４，１３２の測定値に応じた流
量調整弁１１７，１２５，１３１の開度は図示しない加
熱コントローラによってシーケンス制御されるようにな
っている。

【００２８】ここで、このようにバーナ部１１２ａ，１
１２ｂを交互に燃焼させることにより、バーナ部１１２
ａ，１１２ｂに供給される燃焼用空気は蓄熱体１１３
ａ，１１３ｂとの直接接触によって予熱されて排ガス温
度に近い高温となり、従って、燃料ガスと混合されたと
きに少ない燃料で安定燃焼して高温の燃焼ガスが得ら
れ、これにより、取鍋１の急速加熱が行われる。そし
て、急速加熱後、つまり取鍋１の加熱が完了したら、各
パワーシリンダ２０４のピストンロッドを収縮させるこ
とで、蓄熱式バーナ１０が取り付けられた鍋蓋１２が上
昇して取鍋１の上部開口が再び解放され、この状態で直
ちに転炉３から溶鋼を受鋼し、受鋼後、取鍋１を受鋼台
車５によって二次精錬領域（図示せず。）に搬送して二
次精錬を行うと共に、二次精錬後、受鋼台車５上の取鍋
１をクレーン２等によって連続鋳造領域Ａ２に移動して
連続鋳造を行う。

【００２９】また、上記加熱装置を転用する場合には、
固定側の電気系統・ガス系統の電線・配管と接続してい
るカップリング継手３２を外した後、各移動用吊りピー
ス２０６にクレーン３６のフックを引っ掛けて門型フレ
ーム２０５を吊り上げることで、鍋蓋１２やバーナ部等
も一緒に移動することができる。このとき、昇降手段２
００のアクチュエータとしてパワーシリンダ２０４を使
用することで、鍋蓋１２を昇降する昇降手段２００の重
量を抑えることが可能となる。

【００３０】また、門型フレーム２０５側の電気系統・
ガス系統の配管３０と、固定側の電気系統・ガス系統の
配管３１とをカップリング継手３２で連結することで、
門型フレーム２０５の移行時に門型フレーム２０５側の
電気系統・ガス系統と、固定側の電気系統・ガス系統と
を一時的に切り離すことができる。また、パワーシリン
ダ２０４により蓄熱式バーナ１０が取り付けられた鍋蓋
１２を昇降させるだけで、受鋼領域Ｄ２に位置決めされ
た受鋼台車５上の取鍋１の上部開口を開閉することがで
きるので、該鍋蓋１２で取鍋１の上部開口を開閉する作
業の容易化を図ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明を採用
すると、バーナ付鍋蓋で取鍋の上部開口を開閉する作業
の容易化を図ることができると共に、バーナ付鍋蓋で取
鍋の上部開口を塞ぐ際に取鍋の停止位置が若干ずれてい
たとしても、確実に該上部開口をバーナ付鍋蓋で閉塞す
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】転炉操業の一例を説明するための説明図であ
る。

【図２】本発明に基づく実施形態に係る取鍋の加熱装置
を説明するための搬送方向から見た図である。

【図３】本発明に基づく実施形態に係る取鍋の加熱装置
を説明するための搬送方向に直交する方向から見た図で
ある。

【図４】本発明に基づく実施形態に係る鍋蓋の形状を説
明する平面図である。

【図５】蓄熱式バーナの作動を説明するための概略図で
ある。

【図６】本発明に基づく実施形態に係る鍋蓋で取鍋の上
部開口を閉じた状態を説明する図である。

【図７】本発明に基づく実施形態に係る取鍋と鍋蓋との
位置関係を示す図である。

【図８】本発明に基づく実施形態に係る加熱装置の移動
を示す図である。

【符号の説明】

Ｄ２ 受鋼領域 １ 取鍋１ ５ 受鋼台車 １０ バーナ １２ 鍋蓋 １１６ 燃焼用空気の供給配管の上下方向に延びる部
分 １２３ 燃焼排ガスの排気配管の上下方向に延びる部
分 １３０ 燃料ガスの供給配管の上下方向に延びる部分 １２０，１２７蛇腹 ２００ 昇降手段 ２０１ 吊りユニット ２０２ チェーン ２０３ 連結部材 ２０４ パワーシリンダ（シリンダ装置） ２０５ 門型フレーム（支持フレーム） ２０６ 吊りユニット ２０７ 床面 ２０８ ピン ２０９ 加熱装置操作盤

フロントページの続き (72)発明者 高橋 清志 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 後藤 信孝 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4E014 AA00 AB02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送されて所定位置で停止する取鍋の上
   方に配置されるバーナ付き鍋蓋と、その鍋蓋を上記取鍋
   の上部開口に対し昇降させる昇降手段とを備えた取鍋の
   加熱装置において、 上記鍋蓋は、上記取鍋の上部開口を閉塞可能な大きさで
   あり、且つ、平面視で、取鍋の搬送方向の長径が取鍋直
   径よりも長い楕円に近似した形状となっており、 上記昇降手段は、上記取鍋の搬送路を跨ぐように配置さ
   れた門型の支持フレームと、その支持フレームに設置さ
   れたアクチュエータとしてのシリンダ装置と、そのシリ
   ンダ装置のピストンロッドと上記鍋蓋との間を連結する
   チェーンとを備え、上記シリンダ装置を駆動することで
   上記鍋蓋を昇降させることを特徴とする取鍋の加熱装
   置。
2. 【請求項２】 上記門型の支持フレームの脚部下端部及
   び上記支持フレーム設置面の一方に、上下方向に延びる
   ピンが設けられ、上記支持フレームの脚部下端部及び上
   記支持フレーム設置面の他方に、上記ピンを差し込むピ
   ン穴が形成されることで、上記支持フレームの脚部は、
   当該支持フレーム設置面に対して着脱可能となってお
   り、 上記支持フレームには、クレーンで吊り込むための吊り
   ピースと、取鍋の位置を検出する位置決めセンサと、バ
   ーナ用の燃焼空気ブロアと、燃焼排ガスを吸引するため
   の排ガスファンとが設置されることを特徴とする請求項
   １に記載した取鍋の加熱装置。