JP2021023984A

JP2021023984A - 鍋受け構造

Info

Publication number: JP2021023984A
Application number: JP2019146759A
Authority: JP
Inventors: 和希吉田; Kazuki Yoshida
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: JP7311763B2

Abstract

【課題】耐久性を高めつつ低コスト化を図ることが可能な鍋受け構造を提供する。【解決手段】取鍋台車に設けられた基礎部と、該基礎部に支持され、排滓側より反排滓側が高くなるように傾動可能に支持された傾動部と、該傾動部に設けられ、上方へ向かうに従って前記排滓側へ向けて傾斜する案内面を有した案内部と、前記傾動部に支持される取鍋の側部に設けられ、当該取鍋を前記傾動部に支持した状態で前記案内部の前記案内面に面接触する被案内面を有する被案内部と、を備えた取鍋受け構造。【選択図】図２

Description

本開示は、鍋受け構造に関する。

転炉等の溶鋼設備から溶鋼を取り出す際には、取鍋が用いられている（例えば特許文献１から特許文献６参照）。

取鍋に取り出された溶鋼の溶鋼面には、スラグが残留しており、このスラグは、取鍋を傾けて除去する。

スラグの除去作業を行う為に、特許文献１では、取鍋台車が用いられる。取鍋台車には、取鍋を傾けるための鍋傾動台が設けられている。鍋傾動台の側壁には、取鍋の側面に設けられた矩形状の凸部を保持する切欠きが設けられている。

傾倒方向に位置する切欠きの内側面は、垂直方向に延びており、取鍋を傾ける際に凸部の一側面に接触して支持する。傾倒方向逆側に位置する切欠きの内側面は、傾斜面で構成されており、取鍋の凸部を切欠きに挿入する際に、凸部の面取り部の角が傾斜面に接しながら移動することで、取鍋を所定の位置へ案内する。

実開昭６１−１４２８４４号公報ＷＯ２０１０／１１９７７７公報実開昭６１−１３３５４０号公報特開昭６１−０８７７１４号公報特開平１０−２５１７２７号公報実開平０１−１０９３６４号公報

このような鍋受け構造にあっては、取鍋をセットする際に取鍋の凸部における面取り部の角が鍋傾動台の傾斜面に接しながら移動する。このため、面取り部の角が摩耗し易かった。

また、取鍋を傾けた際に凸部の一側面を支持する為のストッパを鍋傾動台の傾倒方向側に別途設ける必要あり、コスト高の要因となっていた。

本開示は、このような問題に鑑みなされたものであり、耐久性を高めつつ低コスト化を図ることが可能な鍋受け構造を提供することを目的とする。

態様１は、取鍋台車に設けられた基礎部と、該基礎部に支持され、排滓側より反排滓側が高くなるように傾動可能に支持された傾動部と、該傾動部に設けられ、上方へ向かうに従って前記排滓側へ向けて傾斜する案内面を有した案内部と、前記傾動部に支持される取鍋の側部に設けられ、当該取鍋を前記傾動部に支持した状態で前記案内部の前記案内面に面接触する被案内面を有する被案内部と、を備えた取鍋受け構造である。

すなわち、取鍋を傾動部にセットする際には、取鍋の被案内部の被案内面が傾動部の案内部の案内面に沿って移動することで、取鍋が位置決される。このとき、傾動部の案内部の案内面に取鍋の被案内部の被案内面が接しながら移動する。

このため、取鍋の凸部における面取り部の角が取鍋台車側の傾斜面に接しながら移動する場合と比較して、摩耗が抑制される。

そして、取鍋をセットした状態で、排滓側より反排滓側が高くなるように傾動部を傾動すると、取鍋の被案内部の被案内面が傾動部の案内部の案内面に接しているので、取鍋の横ずれを防止しつつ取鍋を傾けることができる。

このように、傾動部の案内部は、取鍋の位置決め用と取鍋の横ずれ防止用とで共用することができる。このため、取鍋の位置決め用の傾斜面と取鍋の横ずれ防止用のストッパとを個別に設けなければならない場合と比較して、低コスト化が図られる。

態様２は、前記案内部は、上方へ向かうに従って厚み寸法が小さくなる楔状に形成されるとともに、前記被案内部は、下方へ向かうに従って厚み寸法が小さくなる楔状に形成され、前記案内部の高さ寸法は、前記被案内部の高さ寸法より大きい態様１に記載の取鍋受け構造である。

すなわち、案内部の高さ寸法は、被案内部の高さ寸法より大きく設定されており、案内部の案内面は、被案内部の被案内面より長くなる。

このため、取鍋を傾動部にセットする際に傾動部の案内部に対する取鍋の被案内部の位置ずれの許容範囲を広くすることができる。

態様３は、前記被案内部の前記被案内面を前記案内部の前記案内面で案内して前記取鍋を前記傾動部に位置決めする際に前記案内部に対する前記被案内部の位置ずれを許容する許容寸法をＢ０、前記案内部の高さ寸法をＡ、前記案内部の前記案内面が水平線に対して成す角度をθとした場合、θ≦ｔａｎ^−１（Ａ／Ｂ０）となるように前記案内面と水平線とが成す角度θが設定されている態様１又は態様２に記載の取鍋受け構造である。

これにより、取鍋を搬送して傾動部にセットする搬送機構による位置決め精度に応じて案内面と水平線とが成す角度θを設定することで、傾動部への取鍋のセットミスを抑制することができる。

本開示によれば、耐久性を高めつつ低コスト化を図ることが可能となる。

本実施形態に係る処理工程を示す図である。本実施形態に係る鍋受け構造を示す側面図である。図２の要部を示す拡大図である。取鍋の被案内部を傾動部の案内部に位置決めする際に位置ずれが許容される範囲を示す要部の拡大図である。比較例を示す側面図である。

以下、第一実施形態を図面に従って説明する。始めに溶鋼の処理工程について説明する。

（処理工程）
図１に示すように、転炉１０で精錬された溶鋼は、取鍋台車で運ばれた取鍋に排出される。取鍋台車上の取鍋は、天井クレーンで吊り上げられて搬送される。この取鍋に収容された溶鋼は、取鍋に収容された状態で、必要に応じて真空脱ガス処理装置１２等で二次処理が施される。その後、取鍋は、連鋳機１４へ運ばれ、取鍋の溶鋼は貯留槽（タンディッシュ）へ注がれる。

取鍋は、天井クレーンで吊下げられ又は軌道上を移動する取鍋台車に載せられて二次処理設備内を移動する。

転炉１０で受けた溶鋼にはスラグが残留している。二次処理としてＬＦ装置１６（取鍋加熱部）を用いた昇熱処理を実施する場合、加熱による覆燐を防止するために、昇熱処理に先立って排滓機１８で排滓処理を行う。

排滓処理では、取鍋を傾動した状態で溶鋼表面に浮遊するスラグを排滓器のスラグ掻き取り機で掻き出す。これにより、浮遊したスラグを排出する排滓処理を行う。この排滓処理には、取鍋をセットした状態で傾ける傾動機構を備えた取鍋台車が用いられる。

（取鍋台車）
図２に示すように、取鍋台車２０は、軌道上を転動する車輪２２を有した基台２４と、基台２４上に設けられた基礎部２６と、基礎部２６の上部に配置された傾動部２８とを備えている。

基礎部２６は、矩形枠状に形成されており、傾動部２８は、基礎部２６より小さな矩形枠状に形成されている。矩形枠状の傾動部２８の内側には、平坦な支持板２８Ａが設けられており、支持板２８Ａ上に取鍋３０を載置できるように構成されている。

なお、本実施形態では、支持板２８Ａを平坦に形成した場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。例えば、取鍋３０の底部を位置決めできる大きさの凹部が形成された支持板２８Ａを用いてもよい。

基礎部２６の排滓側Ｘ１（図２では左側）端部の両側面には、固定板３２が固定されており（一方のみ図示）、固定板３２の先端部は、基礎部２６の上部に配置された傾動部２８の側部まで延びている。

また、基礎部２６の反排滓側Ｘ２（図２では右側）端部の両側面には、傾動機構の一例である油圧シリンダ３４のシリンダ本体３４Ａが軸部３６を介して回転可能に支持されている。油圧シリンダ３４のシリンダ本体３４Ａより延び出した作動軸３４Ｂは、基礎部２６の上部に配置された傾動部２８の側部まで延びている。

基礎部２６より延びた両固定板３２の先端部には、支持軸３８が支持されている。支持軸３８は、傾動部２８の排滓側Ｘ１の端部を貫通しており、傾動部２８は、支持軸３８の中心を回転軸４０（回転軸心）として傾動可能に支持されている。

また、基礎部２６の油圧シリンダ３４より延び出した各作動軸３４Ｂは、傾動部２８の反排滓側Ｘ２端部に軸部４２を介して回転可能に支持されている。

これにより、油圧シリンダ３４を作動してシリンダ本体３４Ａより作動軸３４Ｂを延び出すことで、傾動部２８の自由端部である反排滓側Ｘ２端部を基礎部２６に対して上昇することができる。このとき、傾動部２８の先端部は、基礎部２６より延び出した固定板３２に支持軸３８を介して支持されている。

このため、油圧シリンダ３４で傾動部２８の反排滓側Ｘ２端部を上昇した際に、傾動部２８は、支持軸３８が構成する回転軸４０を中心として自由端部である反排滓側Ｘ２端部が上昇するように傾斜する。これにより、傾動部２８は、初期状態で水平であった支持板２８Ａを傾斜させ、支持板２８Ａ上に載置された取鍋３０を傾けることで、取鍋３０内の溶鋼表面に浮遊したスラグの掻き出しを容易とする。

なお、本実施形態では、回転軸４０を中心として傾動部２８が傾動する場合について説明するが、これに限定されるものではなく、排滓側Ｘ１より反排滓側Ｘ２が高くなるように傾動部２８を傾動する構造であれば、他の構造であってもよい。

傾動部２８の排滓側Ｘ１端部には、支持軸３８による支持位置より反排滓側Ｘ２の部位に支持アーム４６が固定されており、支持アーム４６は、傾動部２８の両側部に配置されている。支持アーム４６は、傾動部２８の反排滓側Ｘ２へ向けて斜め上方に延びており、反排滓側Ｘ２に位置する支持アーム４６の先端面４６Ａは、傾動部２８の上面に対して垂直方向に延びている。

支持アーム４６の先端面４６Ａには、案内部５０が固定されており、案内部５０は、図３にも示したように、固定状態において下方から上方へ向かうに従って厚み寸法５０Ｔが小さくなる楔状に形成される。

案内部５０は、側面が直角三角形状に形成されており、案内部５０は、下側を構成する下面５０Ａと、下面５０Ａに対して直交方向に延びる垂直面５０Ｂと、下面５０Ａと垂直面５０Ｂとを結ぶ案内面５０Ｃとを備える。

本実施形態では、側面が直角三角形状に形成された案内部５０を例に説明するが、この形状に限定されるものではない。例えば、上辺が下辺より短い台形状の側面を有する楔状部材で案内部５０を構成してもよい。

案内部５０は、垂直面５０Ｂが支持アーム４６の先端面４６Ａに密着した状態で固定されており、取鍋台車２０を軌道に配置して傾動部２８の上面を水平に保った状態で、案内部５０の垂直面５０Ｂが垂直になるとともに下面５０Ａが水平になる。また、案内面５０Ｃは、図２に示したように、上方へ向かうに従って排滓側Ｘ１である回転軸４０の方向へ向けて傾斜している。

（取鍋）
取鍋３０は、有底円筒状の取鍋本体６０を備えており、取鍋本体６０の底６０Ａは、平坦に形成されている。取鍋本体６０の側面には、全周に渡って延在する突条６２が開口部６４側の上縁に沿って設けられている。

取鍋本体６０の側面には、矩形状に突出する固定部６６が両側に設けられており（一側部側のみ図示）、固定部６６の上縁６６Ａは、突条６２に接続されている。各固定部６６からは、トラニオン６８が突出しており、天井クレーンのフックを両側のトラニオン６８に引掛けて取鍋３０を吊下げることができる。

固定部６６の一端側（図２中の排滓側Ｘ１）の一端面６６Ｂには、被案内部７０が設けられており、被案内部７０は、図３にも示したように、下方へ向かうに従って厚み寸法７０Ｔが小さくなる楔状に形成されている。

被案内部７０は、側面が直角三角形状に形成されており、被案内部７０は、上側を構成する上面７０Ａと、上面７０Ａに対して直交方向の延びる垂直面７０Ｂと、上面７０Ａと垂直面７０Ｂとを結ぶ被案内面７０Ｃとを備える。被案内部７０の高さ寸法Ｈは、案内部５０の高さ寸法Ａより小さく設定されている。すなわち、被案内部７０の上面７０Ａの幅は、後述する許容寸法Ｂ０より狭い。

ここで、本実施形態では、側面が直角三角形状に形成された被案内部７０を例に説明するが、この形状に限定されるものではない。例えば、上辺が下辺より長い台形状の側面を有する楔状部材で被案内部７０を構成してもよい。

被案内部７０は、垂直面７０Ｂが固定部６６の排滓側Ｘ１の一端面６６Ｂに密着した状態で固定されており、被案内面７０Ｃは、図２に示したように、下方へ向かうに従って反排滓側Ｘ２、すなわち回転軸４０から離れる方向へ向けて傾斜する。

被案内部７０の被案内面７０Ｃは、取鍋３０を傾動部２８に支持した状態で、案内部５０の案内面５０Ｃに対向した状態で面接触する。そして、取鍋３０の底６０Ａを傾動部２８の支持板２８Ａに支持して取鍋３０の底６０Ａと支持板２８Ａとの隙間を、０ｍｍとした状態で、図３に示したように、被案内部７０の被案内面７０Ｃと案内部５０の案内面５０Ｃとが密着する。この状態において、取鍋台車２０を軌道に配置して傾動部２８の上面を水平に保った状態で、被案内部７０の垂直面７０Ｂが垂直になるとともに上面７０Ａが水平になる。

そして、取鍋３０を取鍋台車２０の傾動部２８へ搬送する天井クレーンは、取鍋３０を目標位置に搬送する際に実際に搬送される搬送位置と目標位置との間に生じ得るバラツキが停止精度として長さで規定されている。

具体的に、図４を用いて説明する。取鍋３０を天井クレーンで取鍋台車２０の傾動部２８へ搬送する場合、取鍋３０の被案内部７０の下端が取鍋台車２０の案内部５０の案内面５０Ｃの長さ方向の中心Ｃの真上に配置される位置を目標位置７６とする。天井クレーンが取鍋３０を目標位置７６に搬送する場合、実際に搬送される搬送位置は、目標位置７６より排滓側Ｘ１又は反排滓側Ｘ２にずれが生ずる。この排滓側Ｘ１へのずれ量と反排滓側Ｘ２へのずれ量とを加算した値がバラツキであり停止精度として長さで示される。

そこで、本実施形態では、図４に示すように、被案内部７０の被案内面７０Ｃを案内部５０の案内面５０Ｃで案内して取鍋３０を傾動部２８に位置決めする際に、案内部５０に対する被案内部７０の位置ずれを許容する許容寸法、すなわち、天井クレーンの位置決め精度である停止精度を、Ｂ０とする。このとき、案内部５０の下面５０Ａの幅Ｂを許容寸法Ｂ０より大きく設定する。

また、案内部５０の高さ寸法をＡ（ｍｍ）、案内部５０の案内面５０Ｃが水平線８０に対して成す角度をθとした場合、次の（式１）の関係が成立する。

θ＝ｔａｎ^−１（Ａ／Ｂ）・・・（式１）

ここで、案内部５０の高さ寸法Ａは、１０００ｍｍ以下、案内部５０の案内面５０Ｃと水平線８０に沿って延びる下面５０Ａとが成す角度θは、４５度以上の範囲内で、高さ寸法Ａ及び角度θを定めることが望ましい。

前述のようにＢ≧Ｂ０とするには、θ≦ｔａｎ^−１（Ａ／Ｂ０）とすればよい。このとき、天井クレーンで取鍋３０を傾動部２８にセットする際のセットミスを抑制することができる。

なお、取鍋３０に設けられた被案内部７０の被案内面７０Ｃが水平線８０の沿って延びる上面７０Ａに対して成す角度θも、案内面５０Ｃと水平線８０に沿って延びる下面５０Ａとが成す角度θと同角度とする。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

すなわち、取鍋３０を取鍋台車２０の傾動部２８にセットする際には、取鍋３０を天井クレーンで吊り上げて目標位置７６まで搬送し、目標位置７６で下降する。すると、取鍋３０に設けられた被案内部７０の被案内面７０Ｃが取鍋台車２０の傾動部２８に設けられた案内部５０の案内面５０Ｃに沿って滑りながら取鍋３０が反排滓側Ｘ２へ移動されセットされる。これにより、取鍋台車２０の支持板２８Ａに対して取鍋３０が垂直に当たることを抑制し、取鍋台車２０の損傷を抑制する。

そして、取鍋３０は、被案内部７０の被案内面７０Ｃが傾動部２８の案内部５０の案内面５０Ｃに沿って移動することで、支持板２８Ａ上の所定の位置に位置決される。このとき、傾動部２８の案内部５０の案内面５０Ｃに取鍋３０の被案内部７０の被案内面７０Ｃが接しながら移動する。

このため、図５の比較例に示したように、取鍋１００の側部に設けられた凸部１０２における面取り部１０４の角１０６が取鍋台車１１０の鍋傾動台１１２に形成された傾斜面１１４に接しながら移動する場合と比較して、角１０６の摩耗が抑制される。

そして、取鍋３０内の溶鋼表面に浮遊するスラグ（鉱滓）を排出する際には、取鍋３０がセットされた傾動部２８を、回転軸４０を中心として自由端部が上昇するように傾動して取鍋３０を傾ける。すなわち、排滓側Ｘ１より反排滓側Ｘ２が高くなるように傾動部２８を傾動する。この状態において、取鍋３０内の溶鋼表面に浮遊したスラグを掻き出して排出する。

このとき、取鍋３０の被案内部７０の被案内面７０Ｃは、傾動部２８の案内部５０の案内面５０Ｃに接しており、取鍋３０の回転軸４０方向への横ずれを抑制することができる。

このように、傾動部２８の案内部５０を、取鍋３０の位置決め用と取鍋３０の横ずれ防止用とで共用することができる。

これにより、図５に示したように、取鍋１００の位置決め用の傾斜面１１４と取鍋１００の横ずれ防止用のストッパ１１６とを個別に設けなければならない場合と比較して、構造を簡素化し低コスト化を図ることができる。

したがって、耐久性を高めつつ低コスト化を図ることが可能となる。

ここで、傾動部２８を、２２度以上傾けると、取鍋３０の底６０Ａと取鍋台車２０の支持板２８Ａとの静摩擦力より大きな力が傾転方向に働いて取鍋３０が滑る可能性がある。しかし、本実施形態では、取鍋３０の被案内部７０の被案内面７０Ｃが傾動部２８の案内部５０の案内面５０Ｃに接しており、取鍋３０の回転軸４０方向への横ずれが抑制されている。

また、本実施形態では、取鍋３０を傾けた状態において、案内部５０の案内面５０Ｃが水平に近づく。このとき、本実施形態の案内部５０の案内面５０Ｃは、比較例のストッパ１１６の接触面より水平に近づくので、支持荷重が小さくなる。

このため、取鍋３０を大きな角度で傾動することが可能となり、取鍋台車２０から離れた位置にスラグ（鉱滓）を落下させることができる。これにより、取鍋台車２０の走行装置への溶鋼やスラグの飛散を抑制することができ、安定した操業の継続が可能となる。また、取鍋３０内の溶鋼が少ない場合であっても、排滓処理を実施することができる。

また、取鍋台車２０側の案内部５０の高さ寸法Ａは、取鍋３０側の被案内部７０の高さ寸法Ｈより大きく設定されており、案内部５０の案内面５０Ｃを、被案内部７０の被案内面７０Ｃより長くすることができる。

このため、取鍋３０の重量増を抑えつつ、取鍋３０を傾動部２８にセットする際に傾動部２８の案内部５０に対する取鍋３０の被案内部７０の位置ずれの許容範囲を広くすることができる。

そして、案内部５０の案内面５０Ｃが水平線８０に対して成す角度θは、許容寸法をＢ０、案内部５０の高さ寸法をＡとした際に、θ≦ｔａｎ^−１（Ａ／Ｂ０）となるように設定されている。

このため、取鍋３０を搬送して傾動部２８にセットする搬送機構、つまり天井クレーンによる位置決め精度（停止制度）を許容寸法Ｂとして案内面５０Ｃと水平線８０とが成す角度θを設定することで、傾動部２８への取鍋３０のセットミスを抑制することができる。

２０取鍋台車
２６基礎部
２８傾動部
２８Ａ支持板
３０取鍋
３８支持軸
４０回転軸
５０案内部
５０Ｃ案内面
７０被案内部
７０Ｃ被案内面
θ 角度
Ａ高さ寸法
Ｂ許容寸法
Ｈ高さ寸法
Ｘ１排滓側
Ｘ２反排滓側

Claims

取鍋台車に設けられた基礎部と、
該基礎部に支持され、排滓側より反排滓側が高くなるように傾動可能に支持された傾動部と、
該傾動部に設けられ、上方へ向かうに従って前記排滓側へ向けて傾斜する案内面を有した案内部と、
前記傾動部に支持される取鍋の側部に設けられ、当該取鍋を前記傾動部に支持した状態で前記案内部の前記案内面に面接触する被案内面を有する被案内部と、
を備えた取鍋受け構造。
前記案内部は、上方へ向かうに従って厚み寸法が小さくなる楔状に形成されるとともに、前記被案内部は、下方へ向かうに従って厚み寸法が小さくなる楔状に形成され、前記案内部の高さ寸法は、前記被案内部の高さ寸法より大きい請求項１に記載の取鍋受け構造。
前記被案内部の前記被案内面を前記案内部の前記案内面で案内して前記取鍋を前記傾動部に位置決めする際に前記案内部に対する前記被案内部の位置ずれを許容する許容寸法をＢ０、前記案内部の高さ寸法をＡ、前記案内部の前記案内面が水平線に対して成す角度をθとした場合、θ≦ｔａｎ^−１（Ａ／Ｂ０）となるように前記案内面と水平線とが成す角度θが設定されている請求項１又は請求項２に記載の取鍋受け構造。