JP2941735B2 - 転炉用地金除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、転炉の内面に付
着した地金に酸素ガスを吹きつけて除去する地金除去ラ
ンスを備えた転炉用地金除去装置に関し、特に位置切換
え機能と地金除去機能を改善したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】 転炉の炉口付近の内面には、吹錬中に
吹き上がった溶鋼が付着し、出鋼時には溶鋼も付着して
地金になることから、例えば１日に１回ずつその地金を
除去する必要がある。その地金を除去する際、転炉を空
にし転炉を休止した状態で除去しなければならないが、
最近では生産性向上のため能率的な地金除去技術が強く
要請されている。従来、前記地金を除去する際、空にし
た転炉を９０度傾けた状態にし、作業者がガスバーナー
で地金を切断して除去するのが一般的である（第１の技
術）。一方、吹錬用のメインランスを取り外した部位に
地金除去ランスを装着し、その地金除去ランスから酸素
ガスを噴射して地金を除去する技術も採用されている
（第２の技術）。

【０００３】他方、特開平５−７８７２８号公報には、
ランス昇降台車に１対のメインランスとその中間に位置
する地金除去ランスとを設け、その地金除去ランスの下
端部に炉口部に対向可能な酸素吹付けノズルを設け、そ
の地金除去ランスを昇降駆動する手段及び回転駆動する
手段を設けてなる地金除去装置が記載されている（第３
の技術）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 前記第１の技術で
は、重労働を伴うこと、地金除去能率が低く転炉の休止
時間が長くなり、生産性が低下すること、等の問題があ
る。前記第２の技術では、地金除去の能率は幾分高くな
るものの、メインランスと地金除去ランスの交換時に高
所における重労働の準備作業を伴うという問題がある。
前記第３の技術では、設備が大型化、複雑化し、設置ス
ペースも大きくなるという問題がある。本発明の目的
は、省力化可能で、準備作業が少なく、地金除去能率が
高く転炉の休止時間を短くでき、小型でスペース的に有
利で設備コスト的に有利な転炉用地金除去装置を提供す
ることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 請求項１の転炉用地金
除去装置は、転炉の内面に付着した地金に酸素ガスを吹
きつけて除去する地金除去ランスを備えた地金除去装置
において、前記地金除去ランスを支持するキャリッジで
あって地金除去ランスの上端付近部が連結されたキャリ
ッジと、前記地金除去ランスを支持したキャリッジを昇
降可能に案内するガイド部材と、前記地金除去ランスと
キャリッジとガイド部材を、転炉の上方の使用位置と使
用位置から退避した退避位置とに亙って位置切換え自在
に支持する平行リンク機構と、前記地金除去ランスを支
持したキャリッジをガイド部材に沿って昇降駆動する昇
降駆動手段と、前記地金除去ランスとキャリッジとガイ
ド部材を、使用位置と退避位置とに亙って切換え駆動す
る切換え駆動手段と備えたことを特徴とするものであ
る。ここで、前記平行リンク機構は、地金除去ランスと
キャリッジとガイド部材を、鉛直面内で平行移動させて
使用位置と退避位置とに亙って位置切換えする構造でも
よく、水平方向に平行移動させて使用位置と退避位置と
に亙って位置切換えする構造でもよい。

【０００６】地金除去ランスを使用しないときには、地
金除去ランスとキャリッジとガイド部材が退避位置に保
持される。転炉の炉口付近の内面に付着した地金を除去
する際には、地金除去ランスとキャリッジとガイド部材
が平行リンク機構を介して転炉の上方の使用位置に切換
えられ、地金除去ランスを支持するキャリッジがガイド
部材に沿って下降されて地金除去ランスが転炉内へ挿入
され、地金除去ランスの下端のノズルから酸素ガスを噴
射して地金を除去する。地金除去後には、地金除去ラン
スを支持するキャリッジを上昇させてから、平行リンク
機構を介して地金除去ランスとキャリッジとガイド部材
を退避位置へ切換える。

【０００７】このように、地金除去ランスとキャリッジ
とガイド部材の使用位置と退避位置との間の位置切換え
は平行リンク機構を介して簡単に行うことができ、使用
位置において地金除去ランスを支持したキャリッジをガ
イド部材に沿って昇降位置切換えを行うことができるの
で、地金除去ランスの位置切換えが簡単化し、地金除去
処理の開始時と終了時の準備作業を能率的に行うことが
できる。そして、平行リンク機構を駆動する手段、地金
除去ランスを昇降させる手段を設けることも容易であり
その場合省力化可能であり、ガイド部材と平行リンク機
構は、比較的簡単かつ小型の設備でありスペース的にま
た設備コスト的にも有利である。

【０００８】前記昇降駆動手段として、例えば、ワイヤ
と複数のシーブとウインチからなるもの、ラック・ピニ
オン機構を用いたもの、油圧シリンダを用いたもの等を
適用することができる。

【０００９】前記切換え駆動手段として、ワイヤと複数
のシーブとウインチからなるもの、油圧シリンダを用い
たもの等を適用することができる。この切換え駆動手段
によってガイド部材を使用位置と退避位置とに亙って切
換えることができるので、省力化可能である。

【００１０】請求項２の転炉用地金除去装置は、請求項
１の発明において、前記平行リンク機構は、地金除去ラ
ンスとキャリッジとガイド部材を使用位置とこの使用位
置に対して側方かつ上方に位置する退避位置とに亙って
位置切換え自在に構成されたことを特徴とするものであ
る。使用位置において地金除去ランスとキャリッジとガ
イド部材が水平方向へ揺れることがなく安定するうえ、
地金除去ランスとキャリッジとガイド部材とが鉛直面内
で平行移動するため工場内のスペースの有効活用の面で
有利である。その他請求項１と同様の作用を奏する。

【００１１】請求項３の転炉用地金除去装置は、請求項
１又は２の発明において、前記地金除去ランスの下端部
に、周方向の一部から酸素ガスを噴出するノズルを設
け、地金除去ランスをその軸心回りに回転するように回
転駆動する回転駆動手段を設けたことを特徴とするもの
である。転炉の内面において地金が全周に亙って均一に
付着している訳ではないので、地金除去ランスの下端部
に周方向の一部から酸素ガスを噴出するノズルを設け、
回転駆動手段で地金除去ランスをその軸心回りに回転さ
せることにより、地金が多量に付着している部位に重点
的に酸素ガスを噴出させることができる。それ故地金除
去の作業能率を高めることができる。その他請求項１又
は２と同様の作用を奏する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１、図２に示すよう
に、製鋼工場の柱１ａ，１ｂ間に所定高さ位置に架着さ
れたレール２に沿って走行される２台の台車３，４が設
けられ、台車３，４には吹錬の為の酸素ガスを転炉７に
供給するメインランス５，６が設けられ、これら台車
３，４の位置を切換えることで、メインランス５，６を
交互に使用するようになっている。

【００１３】転炉７の図１における後方には、転炉７内
の溶鋼の温度測定、サンプリングの為のサブランス８が
設けられ、このサブランス８は、鉛直の支持軸の回りに
水平旋回可能なスイングアーム９に取付けられている。
尚、サブランス８に冷却水を供給する為の冷却水供給用
と冷却水戻り用のホース１０ａ，１０ｂが接続されてい
る。次に、転炉７の炉口７ａの付近の内面に付着した地
金１１を除去する為の地金除去ランス２７を含む地金除
去装置２０について説明する。工場の後側の柱１２ａ，
１２ｂには、上下１対の水平の梁２１が架着され、これ
ら梁２１に平行リンク機構２２を介して鉛直の１本のガ
イド部材２６であって上下方向に所定の長さを有するガ
イド部材２６が連結され、ガイド部材２６には地金除去
ランス２７の上端部を鉛直軸心回りに回転自在に支持す
るキャリッジ２８がガイド部材２６のほぼ全長に亙って
昇降できるように取付けられている。

【００１４】平行リンク機構２２は、上下１対のリンク
部材２３を有し、各リンク部材２３は、メインリンク２
３ａと補強リンク２３ｂとこれらの基端付近部を連結す
る連結部材２３ｃとからなる外形が３角形状の部材であ
り、各リンク部材２３の基端部が梁２１に固着した複数
対のブラケット２４に水平のピンにて回動自在にピン結
合され、各リンク部材２３の先端部がガイド部材２６の
背部の１対のブラケット２５に水平のピンにて回動自在
にピン結合されており、この平行リンク機構２２によ
り、地金除去ランス２７とガイド部材２６とを図２に実
線で図示の使用位置であって転炉７の上方に位置する使
用位置と、梁２１の前側に接近し且つ使用位置よりも上
方かつ後方へ移動した図２に鎖線で図示の退避位置に切
換え可能に構成してある。

【００１５】前記地金除去ランス２７とガイド部材２６
を使用位置と退避位置とに亙って切換え駆動する為の切
換え駆動機構３０は、梁２１に固着された補助的部材に
付設された１対のシーブ３１及び１対のシーブ３２と、
ガイド部材２６に付設された１対のシーブ３３と、建屋
側の所定部位に設けられた１つのウインチ３４と、一端
が梁２１に固定され、シーブ３３とシーブ３２とシーブ
３１とを順に経由してウインチ３４のドラムに巻付けら
れた２本のワイヤ３５とで構成されており、ウインチ３
４によりワイヤ３５を巻き取ると、地金除去ランス２７
とガイド部材２６が退避位置に切換えられ、ワイヤ３５
を所定長さ繰り出すと、地金除去ランス２７とガイド部
材２６等の自重により平行リンク機構２２を介して地金
除去ランス２７とガイド部材２６が使用位置に切換えら
れる。前記ウインチ３４を駆動する電動モータは制御装
置（図示略）で駆動制御される。

【００１６】前記キャリッジ２８について説明すると、
図２〜図５に示すように、キャリッジ２８は、上下方向
に所定の長さを有し、キャリッジ２８の上部には、ガイ
ド部材２６の両側の溝内に係合された１対のガイドロー
ラ３６とガイド部材２６の溝底壁に当接する１対のガイ
ドローラ３７とが設けられ、また、キャリッジ２８の下
端部には、ガイド部材２６の両側の溝内に係合された１
対のガイドローラ３８とガイド部材２６の溝底壁に当接
する１対のガイドローラ３９とが設けられおり、これら
ガイドローラ３６〜３９の案内作用により、地金除去ラ
ンス２７の上端部を支持したキャリッジ２８は地金除去
ランス２７とともにガイド部材２６に沿って昇降可能に
構成されている。

【００１７】地金除去ランス２７は、ガイド部材２６と
ほぼ等しい長さを有し、地金除去ランス２７とガイド部
材２６が使用位置のとき、ガイド部材２６と地金除去ラ
ンス２７とは、転炉７のフード１２の挿入口１３に上方
から対向しており、地金除去ランス２７を図２に実線で
図示の上昇位置にしたとき、ガイド部材２６と地金除去
ランス２７の下端は挿入口１３の少し上方にある。その
状態で、地金除去ランス２７を下降させることで地金除
去ランス２７を挿入口１３に挿入し転炉７の炉口７ａ内
へ挿入することができる。

【００１８】次に、地金除去ランス２７を昇降駆動する
昇降駆動機構４０は、図２、図３に示すように、ガイド
部材２６の上端に付設された２対のシーブ４１ａ，４１
ｂと、キャリッジ２８に付設された１対のシーブ２８ａ
と、梁２１に固定された補助的部材に夫々付設された４
対のシーブ４２，４３，４４，４５と、１つのウインチ
４６と、一端がガイド部材２６の上端のワイヤ連結部２
６ａに連結され、シーブ４１ａ，２８ａ，４１ｂ、４２
〜４５を経由してウインチ４６のドラムに巻付けられた
２本のワイヤ４７とで構成されている。図２に示すよう
に地金除去ランス２７を上昇位置にした状態において、
２本のワイヤ４７を繰り出すことで、キャリッジ２８と
地金除去ランス２７とを下降させて炉口７ａ内へ挿入さ
せた下降位置に切換えることができ、その下降位置にお
いて地金除去を行ってから、２本のワイヤ４７を巻き取
ることで上昇位置に切換えることができる。尚、地金除
去ランス２７とガイド部材２６を使用位置から退避位置
に切換えた場合、ガイド部材２６に対する地金除去ラン
ス２７の相対位置は変化しない。前記ウインチ４６は制
御装置で駆動制御される。

【００１９】図６、図７に示すように、地金除去ランス
２７は、中央の酸素ガス供給路１４と、その外側の冷却
水供給路１５と、その外側の冷却水戻り路１６とを有す
る３重管で構成され、地金除去ランス２７の下端部に
は、周方向の一部（例えば、１２０開角に対応する円周
の１／３部分）から酸素ガスを斜め下方へ噴出するノズ
ル１７が酸素ガス供給路１４に連通状に形成されてい
る。地金除去の際、ノズル１７の向きを所望の方向に向
けることができるように、キャリッジ２８と地金除去ラ
ンス２７には、地金除去ランス２７をその軸心の回りに
回転駆動する為の回転駆動機構５０が設けられている。

【００２０】図３〜図５に示すように、この回転駆動機
構５０は、地金除去ランス２７に同心状に固着されたス
プロケット５１と、キャリッジ２８に付設されたスプロ
ケット５２と、これらスプロケット５１，５２に巻き掛
けられた無端チェーン５３と、キャリッジ２８に固定的
に付設されてスプロケット５２を駆動する減速機付きの
サーボモータ５４等で構成されている。このサーボモー
タ５４は制御装置で駆動制御される。図１、図４に示す
ように、酸素ガスを供給する酸素ガスホース６１と冷却
水供給ホース６２と冷却水管戻りホース６３とは、ホー
ス束収容ホース６４の内部に収容され、地金除去ランス
２７の上端部に付設されたスイベルジョイント６５を介
して酸素ガス供給路１４と冷却水供給路１５と冷却水戻
り路１６とに夫々接続されている。尚、地金除去ランス
２７の頂部には、クレーンのフック６６で吊る為のフッ
ク掛け部６７が設けられている。

【００２１】以上説明した地金除去装置２０の作用、効
果について説明する。転炉の稼働中には地金除去装置２
０ を作動させる必要がないので、キャリッジ２８と地
金除去ランス２７を保持したガイド部材２６は図２に鎖
線で図示の退避位置にある。この退避位置のとき地金除
去ランス２７とガイド部材２６は梁２１側に接近した位
置にあるので、邪魔にならずにコンパクトに納まってい
る。例えば１日に１回程度転炉７を空にした状態におい
て、地金除去装置２０による地金除去が行われる。この
とき、ウインチ３４を駆動して地金除去ランス２７とガ
イド部材２６を使用位置に切換えてからウインチ４６を
駆動して、地金除去ランス２７を下降位置に切換えて炉
口７ａ内に挿入し、酸素ガスと冷却水とを供給し、転炉
７の内面の赤熱状態の地金に地金除去ランス２７の下端
のノズル１７から酸素ガスを噴射して地金を焼却する。

【００２２】転炉７の炉口７ａの付近の全周に地金１１
が均一に付着する訳ではないので、地金除去の開始前に
予め地金１１の付着状況を目視にて確認しておき、回転
駆動機構５０により地金除去ランス２７を回動させて、
地金１１を除去すべき方向にノズル１７を向けて地金１
１を除去し、各除去部位を除去後に地金除去ランス２７
を上下方向へ順々に移動させたり、回転駆動機構５０に
より順々に回動させたりするのを繰り返して地金１１を
除去する。尚、転炉７の内面から除去された地金は溶融
状態の酸化物になって転炉７の底部に落下することにな
る。

【００２３】このように、ノズル１７は、全周から酸素
ガスを噴射するのではなく、約１／３円周部分から酸素
ガスを強力に噴射するように構成してあるので、比較的
少ない流量の酸素ガスでもって効果的に地金１１を除去
することができるうえ、地金１１が多量に付着している
部位を集中的に除去できるので、無駄がなく能率的に地
金除去することができる。

【００２４】しかも、平行リンク機構２２を介して地金
除去ランス２７とガイド部材２６の使用位置と退避位置
との間の位置切換えを行うように構成したので、地金除
去ランス２７の位置切換えが簡単化し、地金除去処理の
開始時と終了時の準備作業を能率的に行うことができ
る。ガイド部材２６と平行リンク機構２２は、比較的簡
単かつ小型の設備でありスペース的にまた設備コスト的
にも有利である。平行リンク機構２２は、地金除去ラン
ス２７とガイド部材２６を使用位置とこの使用位置に対
して側方かつ上方に位置する退避位置とに亙って位置切
換え自在に構成されたので、使用位置において地金除去
ランス２７とガイド部材２６が水平方向へ揺れることが
なく安定するうえ、地金除去ランス２７とガイド部材２
６が鉛直面内で平行移動するため工場内のスペースの有
効活用の面で有利である。

【００２５】地金除去ランス２７とガイド部材２６を、
使用位置と退避位置とに亙って切換え駆動する切換え駆
動機構３０を設けたので、この切換え駆動機構３０によ
り、地金除去ランス２７とガイド部材２６を使用位置と
退避位置とに亙って切換えることができ、地金除去ラン
ス２７とガイド部材２６の位置切換えの作業能率を高
め、省力化することができる。地金除去ランス２７をガ
イド部材２６に沿って昇降駆動する昇降駆動機構４０を
設けたので、地金除去ランス２７とガイド部材２６を使
用位置にした状態において、昇降駆動機構４０により地
金除去ランス２７をガイド部材２６に沿って昇降駆動
し、地金除去ランス２７を転炉に挿入したり、転炉７か
ら抜き取ったりすることができる。地金除去ランス２７
の昇降位置切換えの作業能率を高め、省力化することが
できる。

【００２６】前記実施形態を部分的に変更する例とし
て、平行リンク機構２２の各リンク部材２３における補
強リンク２３ｂや連結部材２３ｃは省略可能であり、ま
た、平行リンク機構２２としては、地金除去ランス２７
とガイド部材２６とを水平方向へ移動させて位置切換え
する構成のものでもよく、また、切換え駆動機構３０と
しては、ウインチやワイヤやシーブを用いずに、１又は
複数の油圧シリンダにより平行リンク機構２２を介して
位置切換え駆動する構成のものを適用可能であり、ま
た、昇降駆動機構４０としては、ウインチやワイヤやシ
ーブを用いずに、ラック・ピニオン機構を主体とする構
成のものを適用可能である。また、ノズル１７は、約１
／３円周部の大きさに限らず、約１／６円周部〜約１／
２円周部の適宜の大きさのものでもよい。その他、本発
明の趣旨を逸脱することなく種々の変更を付加した状態
で本発明を実施できることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】 請求項１の発明によれば、地金除去ラ
ンスを支持するキャリッジと、地金除去ランスを支持し
たキャリッジを昇降可能に案内するガイド部材と、地金
除去ランスとキャリッジとガイド部材を、転炉の上方の
使用位置と使用位置から退避した退避位置とに亙って位
置切換え自在に支持する平行リンク機構とを設けたこと
により、地金除去ランスの位置切換えが簡単化し、地金
除去処理の開始時と終了時の準備作業を能率的に行うこ
とができる。そして、ガイド部材と平行リンク機構は、
比較的簡単かつ小型の設備でありスペース的にまた設備
コスト的にも有利である。

【００２８】さらに、地金除去ランスを支持したキャリ
ッジをガイド部材に沿って昇降駆動する昇降駆動手段を
設けたので、地金除去ランスとキャリッジとガイド部材
を使用位置にした状態において、昇降駆動手段により地
金除去ランスを支持したキャリッジをガイド部材に沿っ
て昇降駆動し、地金除去ランスを転炉に挿入したり、転
炉から抜き取ったりすることができる。地金除去ランス
の昇降位置切換えの作業能率を高め、省力化することが
できる。

【００２９】そして、地金除去ランスとキャリッジとガ
イド部材を、使用位置と退避位置とに亙って切換え駆動
する切換え駆動手段を設けたので、この切換え駆動手段
により、地金除去ランスとキャリッジとガイド部材を使
用位置と退避位置とに亙って切換えることができ、地金
除去ランスとキャリッジとガイド部材の位置切換えの作
業能率を高め、省力化することができる。

【００３０】請求項２の発明によれば、平行リンク機構
は、地金除去ランスとキャリッジとガイド部材を使用位
置とこの使用位置に対して側方かつ上方に位置する退避
位置とに亙って位置切換え自在に構成したので、使用位
置において地金除去ランスとキャリッジとガイド部材が
水平方向へ揺れることがなく安定するうえ、地金除去ラ
ンスとキャリッジとガイド部材とが鉛直面内で平行移動
するため工場内のスペースの有効活用の面で有利であ
る。その他請求項１と同様の効果を奏する。

【００３１】請求項３の発明によれば、地金除去ランス
の下端部に、周方向の一部から酸素ガスを噴出するノズ
ルを設け、地金除去ランスをその軸心回りに回転するよ
うに回転駆動する回転駆動手段を設けたので、回転駆動
手段で地金除去ランスをその軸心回りに回転させること
により、地金が多量に付着している部位に重点的に酸素
ガスを噴出させて、地金除去の作業能率を高めることが
できる。その他請求項１又は２と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る製鋼工場の転炉とその
周辺の装置の平面図である。

【図２】地金除去装置の正面図である。

【図３】キャリッジとその周辺構造の拡大正面である。

【図４】キャリッジと地金除去ランスの一部の拡大側面
図である。

【図５】ガイド部材とキャリッジと地金除去ランス等の
拡大平面図である。

【図６】地金除去ランスの下端部の拡大縦断正面図であ
る。

【図７】地金除去ランスのノズルの範囲を説明する説明
図である。

【符号の説明】

７ 転炉 １７ ノズル ２０ 地金除去装置 ２２ 平行リンク機構 ２６ ガイド部材 ２７ 地金除去ランス ２８ キャリッジ ３０ 切換え駆動機構（切換え駆動手段） ４０ 昇降駆動機構（昇降駆動手段） ５０ 回転駆動機構（回転駆動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C21C 5/46 103

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転炉の内面に付着した地金に酸素ガスを
   吹きつけて除去する地金除去ランスを備えた地金除去装
   置において、 前記地金除去ランスを支持するキャリッジであって地金
   除去ランスの上端付近部が連結されたキャリッジと、 前記地金除去ランスを支持したキャリッジ を昇降可能に
   案内するガイド部材と、 前記地金除去ランスとキャリッジとガイド部材を、転炉
   の上方の使用位置と使用位置から退避した退避位置とに
   亙って位置切換え自在に支持する平行リンク機構と、前記地金除去ランスを支持したキャリッジをガイド部材
   に沿って昇降駆動する昇降駆動手段と、 前記地金除去ランスとキャリッジとガイド部材を、使用
   位置と退避位置とに亙って切換え駆動する切換え駆動手
   段と、 を備えたことを特徴とする転炉用地金除去装置。
2. 【請求項２】 前記平行リンク機構は、地金除去ランス
   とキャリッジとガイド部材を、使用位置と、この使用位
   置に対して側方かつ上方に位置する退避位置とに亙って
   位置切換え自在に構成されたことを特徴とする請求項１
   に記載の転炉用地金除去装置。
3. 【請求項３】 前記地金除去ランスの下端部に、周方向
   の一部から酸素ガスを噴出するノズルを設け、地金除去
   ランスをその軸心回りに回転するように回転駆動する回
   転駆動手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に
   記載の転炉用地金除去装置。