JP2880669B2

JP2880669B2 - 冶金炉用溶滓樋の滓解体方法

Info

Publication number: JP2880669B2
Application number: JP17901395A
Authority: JP
Inventors: 淳一古谷; 慎一益本; 秀俊四絛; 淳近藤; 寛中谷; 浩一冨岡; 民生東郷; 仁朗山形; 利廣吉田; 健二上野
Original assignee: Mitsui Miike Engineering Corp; Kobe Steel Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd; Kawasaki Steel Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Steel Corp; Mitsui Miike Engineering Corp; Kobe Steel Ltd; JFE Engineering Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1999-04-12
Anticipated expiration: 2015-07-14
Also published as: JPH0931508A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冶金炉用溶滓樋の
滓解体方法に関し、さらに詳しくは外周に多数の突出取
付刃物を螺旋配列で取付けた１対の並列鉛直ドラムを溶
滓樋内で回転させて樋内の滓を破砕除去するに当り、溶
滓樋に付着固化した滓を効率よく解体細粒化するための
制御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９に高炉鋳床の平面図を示すように、
高炉２０から取り出された溶銑は出銑樋２１で溶銑と溶
滓に分離され、溶銑は溶銑樋２２を通じて溶銑鍋２３に
受けて次工程へ輸送される。溶滓は溶滓樋１３を通じ水
砕設備２４等に導かれる。溶滓樋１３は次工程までの輸
送距離が比較的長く樋勾配が小さいため、出銑を重ねる
にしたがって、図１０にその断面図を示すように、溶滓
樋１３内に滓２５が付着し、これが堆積して樋断面を埋
め、その流れを阻害しついには樋からあふれ出して周辺
設備を損傷することになる。したがって、溶滓樋１３内
に堆積した滓２５を定期的に解体除去しなければならな
い。

【０００３】従来の滓解体作業は履帯式又は車輪式重機
類に取つけた油圧ブレーカやバケットによって行い、樋
底部の細かい部分についてはハンドブレーカやスコップ
等の手作業で解体除去を行っていた。前記作業での高熱
・粉塵作業を解消する技術として、図１１から図１３に
示すような高炉滓樋の滓解体装置が開発された（実願平
４−０８９９０５号）。図１１〜図１３において、台車
３は耐火物を内張りされた溶滓樋１３の上面を、重機を
ベースマシンとするキャタピラ３１等の回動によって移
動する台車であって、この台車１上に滓解体機本体３２
が搭載されている。

【０００４】この滓解体機本体３２は、基本的に台車３
に取り付けられた支柱３３の上部側に配設した昇降シリ
ンダ３４と、この昇降シリンダ３４のロッド端に取り付
けた取付具３５を介し、前記支柱３３を案内ガイドとし
て昇降自在に支持されたモータ据付台３６と、このモー
タ据付台３６上に取り付けた油圧モータ３７と、この油
圧モータ３７の出力軸の回転を動力伝達機構３８を介し
て、垂直軸まわりに互いに逆方向に回転可能に支持され
た１対の回転ドラム１ａ、１ｂとから構成されている。

【０００５】これら対をなす回転ドラム１ａ、１ｂは、
例えば、樋内面形状と相似形の形状を有している。ま
た、回転ドラム１ａ、１ｂの外周面上に設けられる取付
刃物２ａ、２ｂは、例えば図１２、１３に示すように、
２条螺旋上にかつ互いに逆ねじ方向で相互に干渉しない
ような位置に配置されている。図１２は平面図、図１３
は側面図である。この装置により、溶滓樋１３に付着し
た滓を回転ドラムの回転力により細かく削り取り、ま
た、えぐり取られて割れた大きな塊を、回転ドラムと回
転ドラムとの間に挟み込んで細かく破砕する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記冶金炉用溶滓樋の
滓解体機で解体する場合、実際の滓が、部分的にではあ
るが、密度にバラツキがあり、通常の回転ドラムの取付
刃物だけでは、回転ドラムと回転ドラムとの間に噛み込
んだ高密度の滓を破砕できなくなる。さらに、破砕した
滓の中には例えば粒径１００ｍｍ以上の大きな塊が混在
している。解体後に破砕屑を溶滓樋内にノズルを入れ真
空吸引清掃する場合、特に大きな塊は吸引ノズル及び吸
引輸送配管を閉塞させ吸引清掃が甚だ困難であることが
判った。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するため解体
屑を細粒化して吸引清掃を可能とする合理的な滓解体方
法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために開発されたもので、次の技術手段を特徴と
するものである。すなわち、本発明は、外周に多数の取
付刃物を螺旋配列で取付けた１対の並列鉛直ドラムを溶
滓樋内で回転させて樋内の滓を破砕除去するに当り、取
付刃物のドラム軸方向間隔ｄ、取付刃物のドラム円周方
向ピッチｐ、ドラム回転数ｎ、ドラム送り速度ｖ及び解
体滓最大寸法Ｄと、解体トルクＴとの関係を対象樋及び
滓について求めておき、解体滓最大寸法Ｄを一定寸法以
下とし、解体トルクＴが最小となる条件で前記ドラムを
運転することを特徴とする冶金炉用溶滓樋の滓解体方法
である。

【０００９】上記方法において、あらかじめ求めておく
諸因子の範囲としては、前記取付刃物のドラム軸方向間
隔ｄ＝１０〜２００ｍｍ、取付刃物のドラム円周方向ピ
ッチｐ＝１００〜４００ｍｍ、ドラム回転数ｎ＝１００
〜２５０ｒ．ｐ．ｍ、ドラム送り速度ｖ＝１〜１．５ｍ
／分、解体滓最大寸法Ｄ＝５０〜１５０ｍｍの範囲で求
めておくことが好ましい。

【００１０】また、溶滓樋の滓解体時に前記解体滓最大
寸法が１００ｍｍ以下の塊になるように解体、破砕する
こととすれば、大きな塊を発生しないので、滓の排出が
容易となり好適である。なお、前記１対のドラムの取付
刃物の間に多数の突起ないしは膨出部を設けたドラムを
用いるとドラム間の押圧による大塊の滓の選択的な破砕
が促進され、所要動力の増大を招かずに作業能率よく滓
の破砕除去を行うことができる。

【００１１】次に、本発明の第２の発明は、上記取付刃
物のドラム軸方向間隔ｄ、取付刃物のドラム円周方向ピ
ッチｐ、ドラム回転数ｎ、ドラム送り速度ｖ及び解体滓
最大寸法Ｄと、破砕時間Ｍとの関係を対象樋について求
めておき、解体滓最大寸法Ｄを一定寸法以下とし、破砕
時間Ｍが最小となる条件でドラムを運転することを特徴
とする冶金炉用溶滓樋の滓解体方法である。

【００１２】また本発明の第３の発明は、上記取付刃物
のドラム軸方向間隔ｄ、取付刃物のドラム円周方向ピッ
チｐ、ドラム回転数ｎ、ドラム送り速度ｖ及び解体滓最
大寸法Ｄと、破砕動力Ｗとの関係を対象樋について求め
ておき、解体滓最大寸法Ｄを一定寸法以下とし、破砕動
力Ｗが最小となる条件でドラムを運転することを特徴と
する冶金炉用溶滓樋の滓解体方法である。

【００１３】上記第２、第３の発明において、あらかじ
め求めておく諸因子の範囲、解体滓最大寸法等の規定及
び突起の規定を第１の発明と同様にするとよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例に用いる１
対のドラムの平面図、図２にその側面図、図３に取付刃
物の配列の展開図を示した。図１、図２に示すように対
をなす２個の回転ドラム１ａ、１ｂを樋幅方向に並べ、
同じ回転力で滓を左右からドラム間に挟み込むように削
り取る。

【００１５】このとき、１対のドラムは溶滓樋の長手軸
に直角な位置に２つのドラムを並べると１対のドラムが
互いにバランスして等しく滓を破砕するので好ましい。
ドラムが滓を解体する機構は切削と引き起しである。取
付刃物のドラム軸方向の取付間隔ｄが小さいと切削の要
素が大きくなり、滓は微細化し、ｄを大きくすると滓を
引き起し破砕する要素が大きくなり、破砕された滓の粒
度が大きくなる。取付刃物のドラム円周方向ピッチｐに
よる作用も上記ｄと同様の傾向となっている。

【００１６】ドラムの回転数が大きいほど解体屑の粒径
は小さくなり、回転数が小さくなると引き起し作用が優
勢となり粒径は大きくなる。また取付刃物の移動速度が
小さいと滓の大きさは小さく、移動速度が大きくなると
粒度も大きくなる。引き起し割れによる破砕機構が大き
くなるためと考えられる。以上の関係の一例を図４に示
した。取付刃物のドラム軸方向間隔ｄは１０〜２００ｍ
ｍに亘ってデータを収集にしておくのがよいが、２０ｍ
ｍ未満では余り変化がなくまた１００ｍｍを越えると、
影響が少なくなる。取付刃物のドラム方向ピッチｐは、
ドラムの回転中は相手方のドラムの取付刃物が交互に中
間に入るのでｐ／２で評価される。ｐ／２を５０〜２０
０ｍｍとする。すなわちｐを１００〜４００ｍｍに変化
させてデータを集収する。

【００１７】ドラム回転数ｎは１００〜２５０ｒ．ｐ．
ｍの範囲でデータを求めておく。そして破砕滓の最大寸
法Ｄを５０〜１５０ｍｍの範囲とする。このような条件
下で上記ｄ、ｐ、ｎ、ｖ、Ｄを変化させ、解体トルクＴ
との関係Ｔ＝ｆ₁ （ｄ，ｐ，ｎ，ｖ，Ｄ）を求め、制御装置に記憶させておく。この記憶に従っ
て、対象とする溶滓樋と滓の条件に従って、ドラムの取
付刃物の取付け寸法ｄ，ｐを適切に定め、最適な回転
数、送り速度、最大滓寸法の操業条件下で最小のトルク
で操業することができる。

【００１８】さらに、以上の解体トルクとの多変数関数
関係とは別に、対象樋及び滓について破砕時間Ｍとの関
係を次のように表わすことができる。Ｍ＝ｆ₂ （ｄ，ｐ，ｎ，ｖ，Ｄ）また解体トルクの代りに破砕動力Ｗも相関関係があり、
その関係を次のように求めることができる。

【００１９】Ｗ＝ｆ₃ （ｄ，ｐ，ｎ，ｖ，Ｄ）これらの関係を求めて制御装置に記憶させておき、解体
トルクＴが最小の条件又は破砕時間又は破砕動力Ｗが最
小の条件でドラムを運転することができる。また、回転
ドラムの取付刃物の他に、回転ドラムの取付刃物と取付
刃物ドラムの間に多数の小突起を設けることによって、
取付刃物によって解体された大きな塊をドラムの間で圧
壊破砕することにより、回転力を低減するとともに効率
的に細粒化することができる。

【００２０】

【実施例】本発明の冶金用溶滓樋の滓解体機の刃物によ
る滓解体機を高炉に使用した場合の１実施例を図に基づ
いて説明する。図１〜図３に本発明の実施例を示した。
図１は取付刃物２（２ａ、２ｂ）を取付けた対をなす並
列鉛直回転ドラム１（１ａ、１ｂ）の平面図で、溶滓樋
１３内で回転数ｎで矢印で示す方向に回転しながらドラ
ム送り速度ｖで移動している状態を示している。

【００２１】本発明の滓解体方法の実施に用いる装置
は、図１１に示す従来の装置と同様で耐火物を内張りさ
れた溶滓樋１３の樋幅方向に対をなす回転ドラム１ａ、
１ｂを１列に並べ、取付刃物２（２ａ、２ｂ）ａ、２ｂ
があたかも互いに円周方向で噛み合うかのように、それ
ぞれ取付刃物２（２ａ、２ｂ）ａ、２ｂを円周方向に複
数個設けて配置している。

【００２２】図２は図１の側面図である。図３は図２の
回転ドラム１ａ、１ｂの取付刃物２（２ａ、２ｂ）を展
開した図である。図３は、●印で取付刃物２ａの配列を
示す一方の回転ドラム１ａと、▲印で取付刃物２ｂの配
列を示す他方の回転ドラム１ｂを丁度取付刃物２ａ、２
ｂが千鳥配列になるように重ねて描いてある。同一回転
ドラム上の隣接する取付刃物のドラム軸方向の間隔ｄ
と、ドラム円周方向ピッチｐが示されている。

【００２３】図３では取付刃物２（２ａ、２ｂ）ａ、２
ｂの垂直軸回りの回転で取付刃物は２条ねじ状にかつ互
いに逆ねじ方向で相互に干渉しないような位置とし、取
付刃物２（２ａ、２ｂ）ａ、２ｂがドラム軸方向の間隔
ｄ、ドラム円周方向ピッチｐで互いに衝突しないように
取付けられている。図４は回転ドラムの取付刃物のドラ
ム軸方向の間隔ｄ、ドラム円周方向ピッチｐ，ドラム回
転数ｎを変化させた時の解体滓粒径Ｄとの関係を示す実
施例を示すグラフである。取付刃物２（２ａ、２ｂ）の
ドラム軸方向の間隔ｄ、ドラム円周方向ピッチｐが小さ
いほど解体粒径が小さくなり、ｄが１００ｍｍ、ｐが２
００ｍｍ以内で回転数が１００ｒｐｍ、移動速度が１ｍ
／ｍｉｎ以内であれば解体滓粒径が１００ｍｍ以内であ
ることを示している。このようにして、取付刃物２（２
ａ、２ｂ）ａ、２ｂによって１次解体された滓は、対を
なす回転ドラム１ａ、１ｂの間に噛み込んで２次解体さ
れて一層細かく破砕され粒径１００ｍｍ以下均一に細粒
化される。

【００２４】また、ドラム回転数ｎと解体トルクＴとの
関係は図５に一例を示したような関係にある。図６は取
付刃物２ａ、２ｂの取付ピッチと解体滓粒径の関係を、
ドラムの取付刃物の間に小突起を設けた場合と無い場合
について示したものである。小突起を設けることによ
り、解体粒径を小さくできたことを示している。

【００２５】図７は、解体滓粒径とドラムにかかる解体
トルクの関係を示すもので、取付刃物２ａ、２ｂの間に
突起を設けた場合と設けない場合について示し、突起を
設けることによってドラムにかかる解体トルクを小さく
できたことを示している。取付刃物の配列ピッチと取付
刃物の切削に必要な解体トルク及びドラムに設けた突起
による解体トルクは図８に示すような関係にある。従っ
て両者の合計トルクが最小となる取付刃物の最適な配列
ピッチが存在する。

【００２６】これらを制御装置に記憶させておき、対象
樋と滓に応じて、ドラムの取付刃物の取付け寸法ｄ，ｐ
を適切に定め、最適な回転数ｎ、送り速度ｖ、最大滓寸
法Ｄの操業条件下で最も合理的な操業をすることができ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、滓解体に要するドラム
にかかる解体トルクを比較的小さく押さえ、かつ、滓を
１００ｍｍ以下の粒度に細粒化して合理的に運転をする
ことができ、解体後の滓を溶滓樋から吸引処理により容
易に搬出することが可能となった。また、作業時間の短
縮、解体動力の低減等、短時間に滓解体作業を効率的に
できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の並列鉛直回転ドラムの平面図である。

【図２】実施例の並列鉛直回転ドラムの側面図である。

【図３】実施例の並列鉛直回転ドラムの展開図である。

【図４】回転ドラムの取付刃物のドラム軸方向の間隔
ｄ、ドラム円周方向ピッチｐ，ドラム回転数ｎを変化さ
せた時の解体滓粒径Ｄとの関係を示すグラフである。

【図５】ドラム回転数と解体トルクとの関係を示すグラ
フである。

【図６】取付刃物の配列ピッチと解体滓粒径の関係を示
すグラフである。

【図７】解体滓粒径とドラムにかかる解体トルクの関係
を示すグラフである。

【図８】取付刃物配列と解体トルクの関係を示すグラフ
である。

【図９】高炉鋳床の模式的平面図である。

【図１０】溶滓樋の断面図である。

【図１１】滓解体機の全体説明図である。

【図１２】従来の回転ドラムの平面図である。

【図１３】従来の回転ドラムの側面図である。

【符号の説明】

１（１ａ、１ｂ）ドラム２（２ａ、２ｂ）
取付刃物３台車１３溶滓樋１４冷却水管２０高炉２１出銑樋２２溶銑樋２３溶銑鍋２４水砕設備２５堆積した滓３１走行キャタ
ピラ３２滓解体機本体３３支柱３４昇降シリンダー３５昇降シリ
ンダー取付具３６モータ据付台３７油圧モー
タ３８動力伝達機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000005924 株式会社三井三池製作所東京都中央区日本橋室町２丁目１番１号 (72)発明者古谷淳一東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社内 (72)発明者益本慎一東京都千代田区内幸町２丁目２番３号川崎製鉄株式会社内 (72)発明者四絛秀俊和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者近藤淳和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者中谷寛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)発明者冨岡浩一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)発明者東郷民生兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者山形仁朗兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者吉田利廣福岡県大牟田市旭町２丁目28番地株式会社三井三池製作所三池事業所内 (72)発明者上野健二東京都中央区日本橋室町２丁目１番１号株式会社三井三池製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C21B 7/14 304 F27D 1/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外周に多数の刃物を螺旋配列で取付けた
１対の並列鉛直ドラムを溶滓樋内で回転させて樋内の滓
を破砕除去するに当り、取付刃物のドラム軸方向間隔
ｄ、取付刃物のドラム円周方向ピッチｐ、ドラム回転数
ｎ、ドラム送り速度ｖ及び解体滓最大寸法Ｄと、解体ト
ルクＴとの関係を対象樋及び滓について求めておき、解
体滓最大寸法Ｄを一定寸法以下とし、解体トルクＴが最
小となる条件で前記ドラムを運転することを特徴とする
冶金炉用溶滓樋の滓解体方法。
【請求項２】前記取付刃物のドラム軸方向間隔ｄ＝１
０〜２００ｍｍ、取付刃物のドラム円周方向ピッチｐ＝
１００〜４００ｍｍ、ドラム回転数ｎ＝１００〜２５０
ｒ．ｐ．ｍ、ドラム送り速度ｖ＝１〜１．５ｍ／分、解
体滓最大寸法Ｄ＝５０〜１５０ｍｍの範囲であらかじめ
ｄ、ｐ、ｎ、ｖ、Ｄと解体トルクＴとの関係を求めてお
くことを特徴とする請求項１記載の冶金炉用溶滓樋の滓
解体方法。
【請求項３】前記解体滓最大寸法Ｄを１００ｍｍ以下
とすることを特徴とする請求項１記載の冶金炉用溶滓樋
の滓解体方法。
【請求項４】前記１対のドラムの取付刃物の間に多数
の突起を設けたドラムを用いることを特徴とする請求項
１記載の冶金炉用溶滓樋の滓解体方法。
【請求項５】前記解体トルクＴの代りに破砕時間Ｍと
したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
冶金炉用溶滓樋の滓解体方法。
【請求項６】前記解体トルクＴの代りに破砕動力Ｗと
したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
冶金炉用溶滓樋の滓解体方法。