JP2012036417A - Device for removing scull - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転炉炉口に付着した地金を除去する地金除去装置に関する。 The present invention relates to a metal removal device for removing metal attached to a converter furnace port.
転炉における溶鋼の精錬においては、転炉製鋼用ランス(以下、単にランスともいう)からの高圧酸素の吹込みによる溶鋼の跳ね返り等により、転炉炉口に地金が付着している。このように地金が付着すると、転炉を傾動させる際、転炉炉口の外側に突出した地金が転炉の上方に配置されたカバーに接触し、このカバーが破損して水漏れトラブルを招く恐れや、また転炉内にスクラップを装入する際、転炉炉口が狭くなっているため、スクラップの装入が困難となって転炉炉外に落下する恐れ等がある。
そこで、従来は、地金が大きく成長しないうちに、転炉を傾動させて炉口を側方に向け、作業者が酸素用パイプを持って付着した地金に酸素ガスを吹付け溶断していた。しかし、このような方法では、地金の溶断に長時間を要するため作業性が悪く、転炉の稼働率低下を招いて生産性を悪化させる。
In the refining of molten steel in a converter, metal is attached to the converter furnace mouth due to rebound of the molten steel caused by blowing high-pressure oxygen from a converter lance (hereinafter also simply referred to as a lance). If the bare metal adheres in this way, when tilting the converter, the bare metal protruding outside the converter furnace contact the cover placed above the converter, and this cover breaks and water leakage troubles occur. In addition, there is a risk that when the scrap is charged into the converter, the converter furnace port is narrow, so that it becomes difficult to charge the scrap and falls out of the converter furnace.
Therefore, conventionally, before the bullion grows greatly, the converter is tilted and the furnace port is directed to the side, and the operator blows and blows oxygen gas onto the bullion that is attached with an oxygen pipe. It was. However, in such a method, since a long time is required for fusing the metal, workability is poor, and the operating rate of the converter is lowered and productivity is deteriorated.
このため、例えば、特許文献1〜4に示すように、ランスの先端部に地金除去装置を取付けて付着した地金を除去していた。
特許文献1には、ランスの円周方向に分割された中空リングと、中空リングの上面に設けられ、複数のランス孔にそれぞれ挿入される差込み管と、中空リングの外周円筒面に取付けられた複数本の噴出管とからなる酸素ガス噴出ユニットを、連結手段により相互に連結する装置が開示されている。
また、特許文献2には、ランスのノズル先端部の内側、かつ中央に設けられた取付け部に回転可能に装着され、ノズルの端面との間にリング状スリットを形成し、酸素流をノズルの外方方向に変換する酸素流変換部材と、この酸素流変換部材と取付け部との間で、酸素流変換部材の回転に付随して回動され、リング状スリットの一部を塞ぐスリット閉塞部材とから構成される装置が開示されている。
For this reason, for example, as shown in
In
Further, in
そして、特許文献3、4には、ランスの先端に取付けられたランス孔から噴出する酸素噴流を案内する貫通孔を設けた案内部材と、この貫通孔を貫通した先端側が、基端側を支点とする接離揺動が自在なように対をなす固定アームと、この固定アームの先端がランス孔に挿入され、常時は接近する方向に付勢する付勢機構とを備え、案内部材の下部側面に、ランス孔から貫通孔を介して流れてくる酸素噴流が水平方向に噴出する開口を設けた装置が開示されている。
In
しかしながら、前記特許文献1〜4に記載の地金除去装置には、未だ解決すべき以下のような問題があった。
特許文献1、3、4に記載の装置は、いずれも装置構成が複雑であるため、地金除去時に高温に曝され焼きつき等が発生することで、装置の着脱が困難になる恐れがある。また、地金除去時に酸素が吹出されるランス孔を使用して、装置をランスに取付けるため、ランス孔への装置の挿入部分が損傷し易く、ランスから装置が脱落する恐れや、装置の寿命が短くなる恐れがある。特に、特許文献1では、複数のランス孔の傾斜を利用してランスに装置を取付けているため、差込み管が損傷した場合には、差込み管がランス孔から滑り落ち、装置がランスから脱落する恐れがある。また、特許文献3、4では、対となる固定アームの先端部に設けられた引掛け部分が損傷し易く、しかも引掛け部分の幅がランス孔の内幅よりも小さいため、引掛け部分が外れて装置がランスから脱落する恐れがある。
また、特許文献2に記載の装置は、装置を取付けるためにランスを改造する必要があるため、製造コストがかかる。また、スリット閉塞部材を用いることから、酸素の吹付けが部分的に行われるため、地金の溶断に時間を要する。更に、酸素流変換部材のランスへの取付けを、ボルトによって行っているため、地金除去時に高温に曝され焼きつき等が発生することで、装置の着脱が困難になる恐れがある。
However, the bullion removing apparatuses described in
Since all of the devices described in
Moreover, since it is necessary to modify a lance in order to attach an apparatus, the apparatus of
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、装置構成が簡単で転炉製鋼用ランスへの着脱も容易であり、地金除去を短時間で実施できると共に長寿命化が図れる地金除去装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the apparatus configuration is simple, can be easily attached to and detached from the converter steelmaking lance, can remove the bare metal in a short time, and can extend the life. The purpose is to provide.
前記目的に沿う本発明に係る地金除去装置は、複数の酸素噴出口を備えた転炉製鋼用ランスの先端部に取付けられ、転炉炉口に付着した地金を除去する地金除去装置において、
前記酸素噴出口内に外部から挿入され、挿入側先部が前記酸素噴出口の基端部から前記転炉製鋼用ランスの内側へ突出する筒状の取付けロッドと、
前記取付けロッドの前記挿入側先部に傾倒可能に設けられ、傾倒時に前記取付けロッドを含めた最大幅Lを、該取付けロッドが挿入された前記酸素噴出口の基端部内幅Dの1.1倍以上2.1倍以下とする掛止部と、
前記取付けロッド内に装着され、先部が前記掛止部に接触して該掛止部の傾倒状態を維持すると共に、基部が前記酸素噴出口の外部へ突出する固定部材と、
前記固定部材の基部に設けられ、前記取付けロッドが挿入されていない前記酸素噴出口から吹出す酸素を、前記転炉製鋼用ランスの軸心に対して直交する方向に吹出す酸素吹付け手段とを有する。
A bullion removing apparatus according to the present invention that meets the above-described object is attached to the tip of a converter steelmaking lance having a plurality of oxygen outlets and removes the bullion attached to the converter furnace port. In
A cylindrical mounting rod that is inserted from the outside into the oxygen ejection port, and the insertion-side front portion projects from the proximal end portion of the oxygen ejection port to the inside of the converter steelmaking lance,
It is provided at the insertion side tip of the mounting rod so that it can be tilted, and when tilted, the maximum width L including the mounting rod is 1.1 of the proximal end inner width D of the oxygen outlet into which the mounting rod is inserted. A latching portion that is not less than 2 times and not more than 2.1 times,
A fixing member mounted in the mounting rod, a tip portion contacting the latching portion to maintain the tilting state of the latching portion, and a base portion projecting to the outside of the oxygen ejection port;
Oxygen blowing means provided at a base portion of the fixing member and blowing out oxygen blown out from the oxygen jet nozzle into which the mounting rod is not inserted in a direction perpendicular to the axis of the converter steelmaking lance; Have
本発明に係る地金除去装置において、前記酸素吹付け手段の前記固定部材への取付けはねじ部材によって行われ、しかも該ねじ部材の周囲には、該ねじ部材の周囲に付着させる断熱材の付着状態を維持するための係止金具が設けられていることが好ましい。 In the bare metal removing apparatus according to the present invention, the oxygen spraying means is attached to the fixing member by a screw member, and a heat insulating material to be attached around the screw member is attached around the screw member. It is preferable that a locking metal fitting for maintaining the state is provided.
本発明に係る地金除去装置において、前記取付けロッドが挿入される前記酸素噴出口は、前記転炉製鋼用ランスの軸心に位置することが好ましい。 In the bullion removing apparatus according to the present invention, it is preferable that the oxygen jet port into which the mounting rod is inserted is located at the axial center of the converter steelmaking lance.
本発明に係る地金除去装置において、前記酸素吹付け手段は、前記転炉製鋼用ランスの軸心に対し直交して取付けられた円盤状の酸素流変更部と、該酸素流変更部とは隙間Δh(mm)を有して配置されるリング部材とを有し、該隙間Δhから吹出される酸素の流量をQ(m3/時間)とすると、該酸素の流量Qと前記隙間Δhとの比Q/Δhが500以上3000以下であることが好ましい。 In the bullion removal apparatus according to the present invention, the oxygen spraying means includes a disk-shaped oxygen flow changing portion attached perpendicular to the axis of the converter steelmaking lance, and the oxygen flow changing portion. A ring member arranged with a gap Δh (mm), and assuming that the flow rate of oxygen blown from the gap Δh is Q (m 3 / hour), the flow rate Q of oxygen and the gap Δh The ratio Q / Δh is preferably 500 or more and 3000 or less.
本発明に係る地金除去装置は、酸素噴出口内に挿入された取付けロッドの挿入側先部に傾倒可能に設けられ、傾倒時に取付けロッドを含めた最大幅Lを、酸素噴出口の基端部内幅Dの1.1〜2.1倍とする掛止部を有するので、酸素噴出口内に取付けロッドを挿入した後、掛止部を傾倒させることで、酸素噴出口の基端部に掛止部が引っ掛かって、酸素噴出口からの取付けロッドの脱落を抑制、更には防止できる。
また、固定部材は、掛止部の傾倒状態を維持するために取付けロッド内に装着され、地金除去時の高温環境に曝されないため、取付けロッドと固定部材との焼きつきを抑制、更には防止できる。
更に、酸素吹付け手段から吹出される酸素は、取付けロッドが挿入された酸素噴出口以外の酸素噴出口から吹出された酸素であるため、取付けロッドの損傷を抑制できる。
以上のことから、装置構成が簡単で転炉製鋼用ランスへの着脱も容易であり、地金除去を短時間で実施できると共に長寿命化が図れる。
The bullion removing device according to the present invention is provided so as to be tiltable at an insertion-side front portion of a mounting rod inserted into an oxygen jet port, and has a maximum width L including the mounting rod at the time of tilting within the proximal end portion of the oxygen jet port. Since it has a latching portion that is 1.1 to 2.1 times the width D, it can be latched at the base end of the oxygen jet by tilting the latch after inserting the mounting rod into the oxygen jet. The part is caught, and the dropping of the mounting rod from the oxygen spout can be suppressed and further prevented.
In addition, the fixing member is mounted in the mounting rod in order to maintain the tilting state of the latching portion, and is not exposed to a high temperature environment during the removal of the metal, so that the seizure between the mounting rod and the fixing member is suppressed. Can be prevented.
Furthermore, since the oxygen blown out from the oxygen blowing means is oxygen blown out from an oxygen jet port other than the oxygen jet port into which the mounting rod is inserted, damage to the mounting rod can be suppressed.
From the above, the apparatus configuration is simple, and it can be easily attached to and detached from the converter steelmaking lance, so that the metal can be removed in a short time and the life can be extended.
また、酸素吹付け手段の固定部材への取付けをねじ部材によって行い、しかもねじ部材の周囲に係止金具を設ける場合、ねじ部材の周囲に付着させる断熱材の付着状態を維持でき、ねじ部材からの断熱材の脱落を抑制、更には防止できる。これにより、地金除去時にねじ部材が高温に曝されても、固定部材とねじ部材との焼きつきを抑制できるので、酸素吹付け手段の着脱を短時間で容易に実施できる。 In addition, when the oxygen spraying means is attached to the fixing member by the screw member, and when the locking metal fitting is provided around the screw member, the adhesion state of the heat insulating material attached around the screw member can be maintained. It is possible to suppress and further prevent the insulation material from falling off. Thereby, even if the screw member is exposed to a high temperature during the removal of the metal, the seizure between the fixing member and the screw member can be suppressed, so that the oxygen spraying means can be easily attached and detached in a short time.
そして、取付けロッドが挿入される酸素噴出口が、転炉製鋼用ランスの軸心に位置する場合、ランスの軸心と酸素吹付け手段の軸心を合わせることができる。これにより、例えば、取付けロッドが挿入される酸素噴出口の周囲に複数の酸素噴出口が設けられている場合、地金除去時に、取付けロッドが挿入されていない他の酸素噴出口から酸素を吹出しても、吹出す酸素の圧力が酸素吹付け手段の軸心を中心として略均等にかかる。従って、酸素吹付け手段の部分的な損傷を抑制して装置の長寿命化が図れる。 Then, when the oxygen jet port into which the mounting rod is inserted is located at the axis of the converter steelmaking lance, the axis of the lance and the axis of the oxygen spraying means can be aligned. Thus, for example, when a plurality of oxygen jets are provided around the oxygen jets into which the mounting rods are inserted, oxygen is blown out from other oxygen jets in which the mounting rods are not inserted at the time of metal removal. Even so, the pressure of the blown-out oxygen is applied substantially evenly around the axis of the oxygen blowing means. Therefore, it is possible to extend the life of the apparatus by suppressing partial damage of the oxygen spraying means.
更に、酸素吹付け手段が、円盤状の酸素流変更部と、酸素流変更部とは隙間Δhをあけて配置されるリング部材とを有し、隙間Δhから吹出される酸素の流量Qと隙間Δhとの比Q/Δhが500以上3000以下である場合、隙間から吹出される酸素の流速を、装置の損傷を抑制できる範囲で速くできる。従って、地金除去を短時間で実施でき、地金除去装置の長寿命化が図れる。
ここで、酸素流変更部は、転炉製鋼用ランスの軸心に対し直交して取付けられているため、取付けロッドを、転炉製鋼用ランスの軸心に位置する酸素噴出口に挿入した場合には、他の酸素噴出口から吹出す酸素を転炉製鋼用ランスの軸心に対して直交する方向に吹出させるための装置構成を簡単にできる。
Further, the oxygen spraying means has a disk-shaped oxygen flow changing portion and a ring member disposed with a gap Δh between the oxygen flow changing portion, and the flow rate Q of oxygen blown from the gap Δh and the gap When the ratio Q / Δh to Δh is 500 or more and 3000 or less, the flow rate of oxygen blown from the gap can be increased within a range in which damage to the apparatus can be suppressed. Accordingly, the metal removal can be performed in a short time, and the life of the metal removal apparatus can be extended.
Here, since the oxygen flow changing part is mounted perpendicular to the axis of the converter steelmaking lance, the mounting rod is inserted into the oxygen jet outlet located at the axis of the converter steelmaking lance. Therefore, it is possible to simplify an apparatus configuration for blowing oxygen blown out from other oxygen jet outlets in a direction perpendicular to the axis of the converter steelmaking lance.
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。
図1〜図5に示すように、本発明の一実施の形態に係る地金除去装置10は、複数の酸素噴出口11、12(ここでは、2個のみ図示)を備えた転炉製鋼用ランス(以下、単にランスともいう)13の先端部に取付けられ、転炉炉口(図示しない)に付着した地金を除去する装置であり、装置構成が簡単でランス13への着脱も容易であり、地金除去を短時間で実施できると共に長寿命化が図れる装置である。以下、詳しく説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIG. 1 to FIG. 5, a bare
図1、図4、図5に示すように、地金除去装置10を取付けるランス13は、転炉内に装入された溶鋼に高圧酸素を吹付けるものであり、その先端部に、酸素を下方へ(転炉底面へ向けて)吹出すための複数の酸素噴出口11、12を備えている。なお、各酸素噴出口11、12は、酸素の吹出しと停止を、それぞれ個別(独立)に実施できる構成となっている。
この酸素噴出口11は、ランス13の軸心位置(酸素噴出口11の軸心とランス13の軸心を一致させている)に形成され、酸素噴出口11以外の他の酸素噴出口12は、ランス13の軸心を中心として周方向に等ピッチで複数(例えば、2〜8個、ここでは4個)形成されている。なお、複数の酸素噴出口12は、ランス13の基側(内側)から先側(外側)へ向けて、隣り合う酸素噴出口12の間隔が広がるように、その軸心をランス13の軸心に対して傾斜させた状態で、ランス13に形成されている。
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the
This
各酸素噴出口11、12は断面円形であり、その内幅(内径)は、ランス13の基側から先側(酸素の吹出し方向)へ向けて徐々に拡幅しているが、同一でもよい。例えば、ランス13の軸心位置に形成された酸素噴出口11の基端部内幅(最小内径)Dは、10〜100mm程度であり、他の酸素噴出口12の基端部内幅(最小内径)は、30〜100mm程度である。
本実施の形態では、ランス13の軸心位置に形成された酸素噴出口11を用いて、地金除去装置10をランス13に取付けている。図1〜図3に示すように、地金除去装置10は、酸素噴出口11内に外部から挿入される取付けロッド14と、取付けロッド14の挿入側先部に設けられた掛止部15と、取付けロッド14内に装着される固定部材16と、固定部材16の基部に設けられた酸素吹付け手段17とを有している。
The
In the present embodiment, the bare
取付けロッド14は、図1、図2(A)に示すように、ステンレスで構成された筒状のものであり、その内周部に雌ねじが形成されている。
この取付けロッド14は、その外径が酸素噴出口11の最小内径より小さく、酸素噴出口11内に外部から挿入された際に、挿入側先部が酸素噴出口11の基端部からランス13の内側に突出し、基端部(挿入側先部の反対側)が酸素噴出口11の外部に突出する長さ(ランス13の底部厚みより長い長さ)を有している。なお、取付けロッド14の長さは、取付けロッド14を酸素噴出口11に取付けるに際し、取付けロッド14の基端部が、酸素噴出口11の外部に突出する長さとしているが、酸素噴出口11の外部に突出しない長さとしてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2A, the mounting
The outer diameter of the mounting
取付けロッド14の挿入側先部には、掛止部15を傾倒可能(回動可能)に支持する支持台18が設けられている。なお、支持台18は、掛止部15の回動基部を両側から挟込む構成となっている。
掛止部15は、取付けロッド14を酸素噴出口11へ挿入する際は起立状態を維持し(先端部が酸素噴出口11内面に接触してもよい)、挿入後は取付けロッド14に振動等を付与することで傾倒し、この傾倒時に、先部下面19(起立時の先部側面)が酸素噴出口11の基端に位置するランス13の内面20に当接するものである。なお、掛止部15の基端から先端までの長さは、掛止部15の傾倒時に、取付けロッド14を含めた最大幅Lが、取付けロッド14の挿入された酸素噴出口11の基端部内幅Dの1.1倍以上2.1倍以下となる長さに調整されている。この取付けロッド14を含めた最大幅Lとは、掛止部15の幅のみならず、平面視して、傾倒時の掛止部15から突出する取付けロッド14の部分も含めた幅である(図1参照)。なお、平面視して、傾倒時の掛止部15の幅内に取付けロッド14が収まれば(取付けロッド14の径が小さい場合)、掛止部15の幅が最大幅Dとなる。
A
The latching
ここで、取付けロッドを含めた掛止部の最大幅Lと酸素噴出口の基端部内幅Dとの比L/Dが、地金除去装置の寿命に及ぼす影響について検討した結果を、図6を参照しながら説明する。なお、図6は、最大幅Lと基端部内幅Dとの比L/Dを種々変更した結果である。
図6に示すように、比L/Dが1.1未満の場合、基端部内幅Dに対する最大幅Lが短過ぎるため、地金除去装置の長期の使用によって掛止部が損傷し、装置がランスから脱落し易くなる。一方、比L/Dが2.1を超える場合、基端部内幅Dに対する最大幅Lが長過ぎるため、ランスからの装置の脱落は抑制できるものの、掛止部を傾倒や起立させることが難しくなり、取付けロッドの取付け取外しが困難になる。
従って、取付けロッドを含めた掛止部の最大幅Lを、酸素噴出口の基端部内幅Dの1.1倍以上2.1倍以下(最適範囲)としたが、下限を1.2倍、更には1.5倍とし、上限を2.0倍とすることが好ましい。
Here, as a result of examining the influence of the ratio L / D between the maximum width L of the latching portion including the mounting rod and the inner end width D of the oxygen outlet on the lifetime of the metal removal device, FIG. Will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the results of various changes in the ratio L / D between the maximum width L and the base end inner width D.
As shown in FIG. 6, when the ratio L / D is less than 1.1, the maximum width L with respect to the base end inner width D is too short. Can easily fall off the lance. On the other hand, when the ratio L / D exceeds 2.1, since the maximum width L with respect to the proximal end inner width D is too long, it is difficult to tilt or stand the latching portion, although the device can be prevented from falling off the lance. This makes it difficult to mount and remove the mounting rod.
Therefore, the maximum width L of the latching portion including the mounting rod is 1.1 times to 2.1 times (optimum range) of the inner end width D of the oxygen outlet, but the lower limit is 1.2 times. Further, it is preferable that the ratio is 1.5 times and the upper limit is 2.0 times.
固定部材16は、図1、図2(B)に示すように、ステンレスで構成された棒状のものであり、その外周部に、取付けロッド14に形成された雌ねじに螺合する雄ねじが形成されている。
この固定部材16は、取付けロッド14内に装着されるものであり、先部21(取付けロッド14内への装着側)先端が掛止部15の基部に接触して掛止部15の傾倒状態を維持させると共に、基部が酸素噴出口11の外部へ突出する長さ(取付けロッド14より長い長さ)を有している。
また、固定部材16の基部には、ボルト22が取付けられているため、スパナ等の治具を用いることにより、取付けロッド14に対する固定部材16の着脱を容易に実施できる。
As shown in FIGS. 1 and 2B, the fixing
The fixing
Moreover, since the
酸素吹付け手段17は、ステンレスで構成され、図1、図3(A)、(B)に示すように、ランス13の軸心に対し直交して取付けられた(ランス13の軸心と酸素流変更部23の軸心を一致させる)円盤状の酸素流変更部23と、この酸素流変更部23と軸心を合わせ酸素流変更部23とは隙間Δh(mm)をあけて配置されるリング部材24とを有している。
酸素流変更部23は、その外径が転炉炉口の内径の3〜15%程度であり、取付けロッド14が挿入された酸素噴出口11以外の酸素噴出口12から吹出す酸素を衝突させて、その流れをランス13の軸心に対して直交する方向(水平方向)に変えるものである。
この酸素流変更部23の軸心位置には、固定部材16に挿通するための貫通孔25が形成され、貫通孔25のランス13側の周縁には、ランス13の先端が接触可能な厚肉部26が設けられている。このように、厚肉部26を設けることで、酸素噴出口11以外(取付けロッド14が挿入されていない)の酸素噴出口12と酸素流変更部23の上面(厚肉部26を除く)との間の間隔が広げられ、各酸素噴出口12からの酸素の吹出しをスムーズにできる。
The oxygen spraying means 17 is made of stainless steel, and is attached perpendicularly to the axis of the lance 13 (as shown in FIGS. 1, 3A and 3B). The disc-shaped oxygen flow changing unit 23 (which matches the axial center of the flow changing unit 23) and the oxygen
The oxygen
A through
酸素流変更部23のランス13側には、酸素流変更部23の外径と略同一の外径で構成されるリング部材24が配置されている。なお、酸素流変更部23とリング部材24との隙間Δhの大きさ(例えば、10〜30mm程度)は、円柱状の隙間調整部材27によって調整され、酸素流変更部23、リング部材24、及び隙間調整部材27が、ボルト28によって一体となっている。なお、隙間調整部材27は、酸素流変更部23の周方向に等ピッチで複数(例えば、3〜10個程度)設けられている。
リング部材24は、その上面にランス13の先側面が当接又は近接配置され、しかも酸素噴出口11、12を外側から取囲むように配置され、各酸素噴出口12から吹出される酸素が、ランス13とリング部材24の間から漏出すことを抑制するものである。
なお、隙間Δhから吹出される酸素の流量をQ(m3/時間)とすると、この酸素の流量Qと隙間Δhとの比Q/Δhを、500以上3000以下とすることが好ましい。この酸素の流量Qは、15000〜30000(m3/時間)程度である。
On the
The
When the flow rate of oxygen blown from the gap Δh is Q (m 3 / hour), the ratio Q / Δh between the flow rate Q of oxygen and the gap Δh is preferably 500 or more and 3000 or less. The flow rate Q of oxygen is about 15000 to 30000 (m 3 / hour).
ここで、酸素の流量Qと隙間Δhとの比Q/Δhが、地金除去時の地金溶流時間と地金除去装置の寿命に及ぼす影響について検討した結果を、図7を参照しながら説明する。なお、図7は、酸素の流量Qと隙間Δhとの比Q/Δhを種々変更した結果である。
図7に示すように、比Q/Δhが500未満の場合、隙間Δhに対する酸素の流量Qが少な過ぎるため、地金溶流に長時間を要して地金除去装置が損傷し易くなり、装置の寿命が短くなる傾向にある。一方、比Q/Δhが3000を超える場合、酸素吹付け手段が変形し、溶断に適した酸素の流速が得難い場合があった。これは、隙間Δhが狭いの対して、酸素の流量Qが大きくなり過ぎたため、溶断時の発熱量が増加し、熱を受けた酸素吹付け手段が変形したことによるものと推定される。このため、地金溶流に要する時間が僅かに上昇すると共に、装置の寿命が短くなる傾向にある。
従って、酸素の流量Qと隙間Δhとの比Q/Δhを500以上3000以下(最適範囲)としたが、下限を700とし、上限を2000とすることが好ましい。
Here, with reference to FIG. 7, the results of examining the influence of the ratio Q / Δh between the flow rate Q of oxygen and the gap Δh on the melting time of the bullion and the life of the bullion removing device will be described with reference to FIG. explain. FIG. 7 shows the results of various changes in the ratio Q / Δh between the oxygen flow rate Q and the gap Δh.
As shown in FIG. 7, when the ratio Q / Δh is less than 500, the flow rate of oxygen Q with respect to the gap Δh is too small. The life of the device tends to be shortened. On the other hand, when the ratio Q / Δh exceeds 3000, the oxygen spraying means may be deformed, and it may be difficult to obtain an oxygen flow rate suitable for fusing. This is presumably due to the fact that the oxygen flow rate Q is too large while the gap Δh is narrow, so that the amount of heat generated at the time of fusing increases and the oxygen spraying means that has received heat is deformed. For this reason, the time required for the molten metal melt slightly increases and the life of the apparatus tends to be shortened.
Accordingly, the ratio Q / Δh between the oxygen flow rate Q and the gap Δh is set to 500 or more and 3000 or less (optimum range), but it is preferable that the lower limit is 700 and the upper limit is 2000.
酸素吹付け手段17の固定部材16への取付けは、図1、図2(C)に示すように、固定部材16に取付けナット29と袋ナット(ねじ部材の一例)30を取付けることで行っている。
取付けナット29の上面には、酸素流変更部23の貫通孔25内に嵌まり込む位置決め部31が設けられている。これにより、固定部材16に対する酸素吹付け手段17の横方向の位置ずれを防止しながら、固定部材16に酸素吹付け手段17を取付け固定できる。
また、取付けナット29の下方には、ワッシャー32を介して、袋ナット30が配置されている。この袋ナット30は、固定部材16の基部(ボルト22を含む)を囲むように、固定部材16に取付けられ、固定部材16からの酸素吹付け手段17の脱落を、確実に防止するためのものである。
The oxygen blowing means 17 is attached to the fixing
A positioning
In addition, a
袋ナット30の周囲には、例えば、V字状等に屈曲させた複数の係止金具(スタッドともいう)33が設けられている。これにより、袋ナット30を固定部材16に取付けた後に、図5(C)に示すように、袋ナット30の周囲に不定形耐火物であるモルタル(断熱材の一例)34を付着させることで、その付着状態を維持できる。従って、地金除去時に、モルタルの落下を防止できるため、固定部材16に対する取付けナット29や袋ナット30の焼きつきを抑制、更には防止できる。
なお、酸素吹付け手段の固定部材への取付けは、固定部材へ酸素吹付け手段を取付けることができれば、上記した装置構成に限定されるものではない。
Around the
The attachment of the oxygen spraying means to the fixing member is not limited to the above-described device configuration as long as the oxygen spraying means can be attached to the fixing member.
続いて、本発明の一実施の形態に係る地金除去装置10の使用方法について、図4、図5を参照しながら説明する。
図4(A)に示すように、転炉の操業時は、転炉製鋼用ランス13の各酸素噴出口11、12から、転炉内に酸素を吹付ける。このような転炉操業を行うことにより、転炉炉口に地金が付着し、除去する必要が生じた場合には、地金除去装置10を用いて地金の除去作業を行う。
地金除去装置10は、予備の転炉製鋼用ランス13の先端部に取付ける。以下、取付け方法について説明する。
Then, the usage method of the
As shown in FIG. 4 (A), during operation of the converter, oxygen is blown into the converter from the
The
図4(B)に示すように、酸素の吹出しを停止させた状態で、ランス13の軸心に位置する酸素噴出口11内に、外部から取付けロッド14を挿入する。このとき、固定部材16を、掛止部15が起立状態を維持する範囲で、取付けロッド14内に装着させているが、酸素噴出口11内に取付けロッド14を挿入した後、取付けロッド14内に固定部材16を装着してもよい。
そして、図4(C)に示すように、固定部材16の先部21先端が、傾倒した又は傾倒過程にある掛止部15の基部に接触するまで、固定部材16の基部にあるボルト22を、スパナ等の治具を用いて回す。これにより、掛止部15が傾倒状態を維持するため、取付けロッド14を酸素噴出口11内に取付け固定できる。
As shown in FIG. 4B, the mounting
Then, as shown in FIG. 4C, the
次に、図4(D)に示すように、固定部材16に酸素吹付け手段17を挿通し、図5(A)に示すように、固定部材16の基部に取付けナット29を取付ける。
そして、図5(B)に示すように、固定部材16の基部に、ワッシャー32と袋ナット30を取付けた後、図5(C)に示すように、酸素吹付け手段17の下方に位置する取付けナット29、ワッシャー32、及び袋ナット30を覆うように、モルタル34を付着させる。
上記した方法で地金除去装置10を取付けたランス13を、転炉炉口に挿入した後、取付けロッド14を挿入した酸素噴出口11からの酸素の吹出しを停止した状態で、取付けロッド14が挿入されていない酸素噴出口12から酸素を吹出す。
Next, as shown in FIG. 4D, the oxygen blowing means 17 is inserted into the fixing
Then, as shown in FIG. 5 (B), after the
After the
これにより、各酸素噴出口12から吹出す酸素を、酸素吹付け手段17の隙間Δhを介して、ランス13の軸心に対して直交する方向、即ち酸素吹付け手段17の半径方向外側に、その周方向にわたって放射状に吹出すことができ、その結果、転炉炉口(内巻き部等)に付着した地金を溶断できる。なお、このときの酸素の流速Qは、上記した隙間Δhと、前記した比Q/Δhを参考にして設定することが好ましい。
地金の溶断が終了した後は、各酸素噴出口12からの酸素の吹出しを停止して、ランス13を転炉炉口から取出し、更に地金除去装置10を冷却する。そして、モルタル34を除去した後、袋ナット30、ワッシャー32、及び取付けナット29を、固定部材16から順次取外して、酸素吹付け手段17を取外す。ここで、袋ナット30と取付けナット29は、モルタル34で覆われていたため、固定部材16に対する焼きつきを抑制でき、取外し作業を容易にできる。
Thereby, the oxygen blown out from each
After the melting of the bullion is finished, the blowing of oxygen from each
次に、傾倒状態にある掛止部15が起立可能な状態となる範囲まで、固定部材16の基部にあるボルト22を、スパナ等の治具を用いて回す。これにより、取付けロッド14を下方へ引出すことで、酸素噴出口11から取付けロッド14を取外すことができる。
なお、地金除去装置10は、予備のランス13に取付けているため、地金除去装置10を取付けたランス13を転炉から取出すことで、通常の転炉操業を実施できる。また、転炉操業を実施するためのランスの交換が必要となり、地金除去装置10が取付けられた予備のランス13を使用する必要が生じた場合でも、地金除去装置10の取外しを短時間に実施できるため、転炉操業の停止時間を短くできる。
以上のことから、本発明の地金除去装置10を使用することで、地金除去を短時間で実施でき、転炉の稼働率低下を抑制して生産性を向上できると共に、長寿命化が図れる。
Next, the
Since the
From the above, by using the
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
まず、取付けロッドを含めた掛止部の最大幅Lと酸素噴出口の基端部内幅Dとの比L/Dを種々変更した地金除去装置を使用し、その寿命と着脱負荷について検討した結果を説明する。この検討に際しては、酸素の流量Q(m3/時間)と隙間Δh(mm)との比Q/Δhを3000で一定にした。また、ここでは、断熱材の使用の有無(係止金具が設けられた袋ナットを使用)についても検討した。この検討条件と結果を、表1に示す。
Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described.
First, using a bullion removal device in which the ratio L / D between the maximum width L of the latching portion including the mounting rod and the base end portion inner width D of the oxygen outlet was changed, the life and loading / unloading load were examined. The results will be explained. In this examination, the ratio Q / Δh between the oxygen flow rate Q (m 3 / hour) and the gap Δh (mm) was made constant at 3000. In addition, here, the presence or absence of use of a heat insulating material (use of a cap nut provided with a locking metal fitting) was also examined. Table 1 shows the examination conditions and results.
表1に示す寿命の欄の「×」は、装置の寿命が5回未満であり実用不可、「△」は、装置の寿命が5〜30回であり実用可、「○」は、装置の寿命が30回超であり実用可であることを、それぞれ意味する。また、着脱負荷の欄の「×」は、着脱に時間を要し実用不可(最大幅Lが長過ぎて掛止部が動きづらい)、「△」は、装置の取外し時にハンマー打撃等が必要であるが着脱に長時間を要することなく実用可、「○」は、短時間に着脱でき実用可であることを、それぞれ意味する。 “×” in the column of the life shown in Table 1 indicates that the life of the device is less than 5 times and is not practical, “Δ” indicates that the life of the device is 5 to 30 times and is practical, and “○” indicates that the device is It means that the lifetime is more than 30 times and is practical. In addition, “×” in the column of attachment / detachment load requires time for attachment / detachment and cannot be used practically (the maximum width L is too long and the latching portion does not move easily), and “△” requires hammering when removing the device. However, it can be put into practical use without requiring a long time for attachment and detachment, and “◯” means that it can be attached and removed in a short time and is practical.
表1に示すように、比L/Dを1.1倍以上2.1倍以下とした実施例1〜6は、比L/Dが最適範囲であるため、比L/Dが1.1倍を下回る比較例1と比較して、装置の長寿命化が図れ、しかも掛止部が動き易く装置の着脱が比較的容易であった。なお、比L/Dが2.1倍を超える比較例2は、比L/Dが大きいため、装置の長寿命化は図れるものの、最大幅Lが長過ぎて掛止部が動きづらく、装置の着脱に時間を要した。
特に、比L/Dが上記した最適範囲を満足すると共に、取付けナットや袋ナット等を断熱材で覆った実施例2、4、6については、固定部材に対する焼きつきを抑制でき、装置の着脱を短時間に実施できた。
As shown in Table 1, in Examples 1 to 6 in which the ratio L / D was 1.1 times or more and 2.1 times or less, since the ratio L / D was in the optimum range, the ratio L / D was 1.1. Compared with Comparative Example 1 which is less than double, the life of the device can be extended, and the latching portion is easy to move and the device is relatively easy to attach and detach. In Comparative Example 2 in which the ratio L / D exceeds 2.1 times, since the ratio L / D is large, the life of the device can be extended, but the maximum width L is too long and the latching portion is difficult to move. It took time to put on and take off.
In particular, in Examples 2, 4, and 6 in which the ratio L / D satisfies the above-described optimum range and the mounting nuts and cap nuts are covered with a heat insulating material, seizure to the fixing member can be suppressed, and the apparatus can be attached and detached. Could be carried out in a short time.
次に、酸素の流量Q(m3/時間)と隙間Δh(mm)との比Q/Δhを種々変更した地金除去装置を使用し、地金除去時間について検討した結果を説明する。この検討条件と結果を、表2に示す。 Next, a description will be given of the result of examining the metal removal time using a metal removal device in which the ratio Q / Δh of the oxygen flow rate Q (m 3 / hour) and the gap Δh (mm) is variously changed. Table 2 shows the examination conditions and results.
表2に示す地金除去時間の欄の「○」は、地金除去時間が15分未満、「△」は、地金除去時間が15〜40分であることを、それぞれ意味する。 “◯” in the column of bullion removal time shown in Table 2 means that the bullion removal time is less than 15 minutes, and “Δ” means that the bullion removal time is 15 to 40 minutes.
表2に示すように、比Q/Δhを500以上3000以下とした実施例3、8、9は、比Q/Δhが最適範囲であるため、この最適範囲を外れる実施例7、10と比較して、地金除去時間を短くできた。
この実施例7では、酸素吹付け手段が変形し、溶断に適した酸素の流速が得難い場合があった。これは、隙間Δhが狭いの対して、酸素の流量Qが大き過ぎたため、溶断時の発熱量が増加し、熱を受けた酸素吹付け手段が変形したことによるものと推定される。
また、実施例10では、隙間Δhが広いため、酸素の流量Qを大きくすることができず、地金除去時間の短縮がしにくかった。なお、時間をかければ、地金の除去は可能である。
上記した実施例7、10は、実施例3、8、9と比較して、地金除去時間が長くかかっているが、従来よりも大幅に短縮できている。
以上のことから、本発明の地金除去装置を使用することで、転炉製鋼用ランスへの着脱が容易であり、地金除去を短時間で実施できると共に長寿命化が図れることを確認できた。
As shown in Table 2, in Examples 3, 8, and 9 in which the ratio Q / Δh is 500 or more and 3000 or less, the ratio Q / Δh is in the optimum range. And the bullion removal time was shortened.
In Example 7, the oxygen spraying means was deformed, and it was difficult to obtain an oxygen flow rate suitable for fusing. This is presumably because the oxygen flow rate Q was too large while the gap Δh was narrow, so the amount of heat generated at the time of fusing increased, and the oxygen spraying means receiving heat was deformed.
In Example 10, since the gap Δh was wide, the flow rate Q of oxygen could not be increased, and it was difficult to shorten the metal removal time. If time is taken, the bullion can be removed.
In Examples 7 and 10 described above, the bullion removal time is longer than those in Examples 3, 8, and 9, but can be significantly shortened compared to the conventional examples.
From the above, it can be confirmed that by using the bullion removing device of the present invention, it is easy to attach and detach to the converter steelmaking lance, and the bullion removal can be performed in a short time and the life can be extended. It was.
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の地金除去装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、ランスの軸心位置に形成された酸素噴出口に、地金除去装置を取付けた場合について説明したが、他の酸素噴出口に地金除去装置を取付けることもできる。この場合、取付け対象となる酸素噴出口の基端部内幅をDとし、傾倒時に取付けロッドを含めた最大幅Lが、前記した実施の形態の範囲を満足する掛止部を、取付けロッドに設ける。ここで、使用する取付けロッドの本数は、1本でもよく、また取付けロッドが挿入されない酸素噴出口を確保できれば、2本又は3本でもよい(取付けロッドを挿入する酸素噴出口の数に対応)。このとき、酸素吹付け手段の酸素流変更部が、ランスの軸心に対して直交するように、固定部材に設けた酸素吹付け手段の取付け部分を曲げるのがよい。
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, a case where the bullion removing device of the present invention is configured by combining a part or all of the above-described embodiments and modifications is also included in the scope of the right of the present invention.
In the above-described embodiment, the case where the bullion removing device is attached to the oxygen outlet formed at the axial center of the lance has been described. However, the bullion removing device may be attached to another oxygen outlet. it can. In this case, the inner width of the base end of the oxygen jet outlet to be attached is D, and the latching portion is provided on the attachment rod so that the maximum width L including the attachment rod when tilting satisfies the range of the above-described embodiment. . Here, the number of mounting rods to be used may be one, or two or three as long as an oxygen ejection port into which the mounting rod is not inserted can be secured (corresponding to the number of oxygen ejection ports into which the mounting rod is inserted). . At this time, it is preferable to bend the attachment part of the oxygen spraying means provided on the fixing member so that the oxygen flow changing part of the oxygen spraying means is orthogonal to the axis of the lance.
10:地金除去装置、11、12:酸素噴出口、13:転炉製鋼用ランス、14:取付けロッド、15:掛止部、16:固定部材、17:酸素吹付け手段、18:支持台、19:先部下面、20:内面、21:先部、22:ボルト、23:酸素流変更部、24:リング部材、25:貫通孔、26:厚肉部、27:隙間調整部材、28:ボルト、29:取付けナット、30:袋ナット(ねじ部材)、31:位置決め部、32:ワッシャー、33:係止金具、34:モルタル(断熱材) 10: Metal removal device, 11, 12: Oxygen jet, 13: Converter steelmaking lance, 14: Mounting rod, 15: Hook, 16: Fixing member, 17: Oxygen spraying means, 18: Support base , 19: tip lower surface, 20: inner surface, 21: tip, 22: bolt, 23: oxygen flow changing portion, 24: ring member, 25: through hole, 26: thick portion, 27: gap adjusting member, 28 : Bolt, 29: mounting nut, 30: cap nut (screw member), 31: positioning part, 32: washer, 33: locking bracket, 34: mortar (heat insulating material)
Claims (4)
前記酸素噴出口内に外部から挿入され、挿入側先部が前記酸素噴出口の基端部から前記転炉製鋼用ランスの内側へ突出する筒状の取付けロッドと、
前記取付けロッドの前記挿入側先部に傾倒可能に設けられ、傾倒時に前記取付けロッドを含めた最大幅Lを、該取付けロッドが挿入された前記酸素噴出口の基端部内幅Dの1.1倍以上2.1倍以下とする掛止部と、
前記取付けロッド内に装着され、先部が前記掛止部に接触して該掛止部の傾倒状態を維持すると共に、基部が前記酸素噴出口の外部へ突出する固定部材と、
前記固定部材の基部に設けられ、前記取付けロッドが挿入されていない前記酸素噴出口から吹出す酸素を、前記転炉製鋼用ランスの軸心に対して直交する方向に吹出す酸素吹付け手段とを有することを特徴とする地金除去装置。 In the bullion removal device that is attached to the tip of a converter steelmaking lance with a plurality of oxygen jets and removes the bullion attached to the converter furnace port,
A cylindrical mounting rod that is inserted from the outside into the oxygen ejection port, and the insertion-side front portion projects from the proximal end portion of the oxygen ejection port to the inside of the converter steelmaking lance,
It is provided at the insertion side tip of the mounting rod so that it can be tilted, and when tilted, the maximum width L including the mounting rod is 1.1 of the proximal end inner width D of the oxygen outlet into which the mounting rod is inserted. A latching portion that is not less than 2 times and not more than 2.1 times,
A fixing member mounted in the mounting rod, a tip portion contacting the latching portion to maintain the tilting state of the latching portion, and a base portion projecting to the outside of the oxygen ejection port;
Oxygen blowing means provided at a base portion of the fixing member and blowing out oxygen blown out from the oxygen jet nozzle into which the mounting rod is not inserted in a direction perpendicular to the axis of the converter steelmaking lance; A bullion removing device characterized by comprising:
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