JP3216669U - 取鍋 - Google Patents

Abstract

【課題】圧損を増加させることなくガスに含まれる異物を除去できる取鍋を提供する。【解決手段】取鍋１は、金属溶湯にガスを吹き出すプラグ２１を備えた取鍋本体２と、ガスを導入するガス導入口３１と、取鍋本体２のプラグ２１へガスを吹き出すガス吹き出口３２とを連結しガス導入口３１とガス吹き出口３２の間に設けられたガス導入口３１からガス吹き出口３２への流れのみを可とする第１逆止弁４１をもつ第１配管４と、ガス導入口３１と蓄圧ボンベ８とを連結しガス導入口３１から蓄圧ボンベ８への流れのみを可とする第２逆止弁５１をもつ第２配管５と、蓄圧ボンベ８とガス吹き出口３２とを連結する第３配管６と、第１配管４と第２配管５が接続する接続部とガス導入口３１との間に設けられた、異物を除去するフィルタ７と、を有する。フィルタ７は、１００〜６００メッシュの網目の金属製のフィルタ材を有するストレーナを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、収容した金属溶湯にガスを吹き出して金属溶湯を攪拌する取鍋に関する。

従来、金属精錬の分野において、電気炉や転炉等の溶解炉を用いて行う１次精錬の後、金属溶湯から不純物を除去する、あるいは成分元素を添加するために２次精錬が行われている。この２次精錬として、取鍋に金属溶湯を取り出して行ういわゆる取鍋精錬が広く実施されている。

取鍋は、金属溶湯を収容し、またプラント内で運搬するための容器として構成され、取鍋の底部には、金属溶湯にアルゴンや窒素などを吹き込むためのプラグが設けられている。取鍋精錬においては、プラントに設置されているガス源にプラグの配管を接続し、プラグから金属溶湯収容部に収容された溶湯にガスを吹き込むことにより、金属溶湯を攪拌する。

金属溶湯を収容した取鍋をプラント内で移送する際には、取鍋のプラグをガス源から切り離す必要が生じるが、プラグをガス源から切り離してしまうとガス源からガスを取鍋内の金属溶湯に供給することができず、取鍋内の金属溶湯がプラグの通路に浸入、固化して目詰まりを起こす問題がある。

そして、この問題は、ガスを導入するガス導入口と金属溶湯が収容された取鍋のプラグへガスを吹き出すガス吹き出口とを連結しガス導入口とガス吹き出口の間に設けられたガス導入口からガス吹き出口への流れのみを可とする逆止弁をもつ第１の配管と、ガス導入口と蓄圧ボンベとを連結しガス導入口から蓄圧ボンベへの流れのみを可とする逆止弁をもつ第２の配管と、蓄圧ボンベとガス吹き出口とを連結する第３の配管とをもつガス吹き回路を用いて、ガス源からガス導入口が切り離されても連続的にプラグへガスを吹き込むことにより解決できることが知られている。
従来の取鍋は、さらに、第１〜第３の配管を流れるガスから、異物を取り除くフィルタが設けられている。ここで、ガスに含まれる異物は、取鍋が使用される製鋼所等の工場に飛散する粉塵である。

しかしながら、従来の取鍋において、フィルタの網目の大きさ（メッシュ値）が大きくなると、相対的に網目のサイズが小さくなり、流れるガスの圧損が増加していた。また、フィルタの網目の大きさ（メッシュ値）が小さくなると、相対的に網目のサイズが大きくなり、ガスに含まれる異物が通過しやすくなっていた。
本考案は上記実情に鑑みてなされたものであり、圧損を増加させることなくガスに含まれる異物を除去できる取鍋を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本考案の取鍋は、金属溶湯を収容するとともに、金属溶湯にガスを吹き出すプラグを備えた取鍋本体と、ガスを導入するガス導入口と、取鍋本体のプラグへガスを吹き出すガス吹き出口とを連結しガス導入口とガス吹き出口の間に設けられたガス導入口からガス吹き出口への流れのみを可とする第１逆止弁をもつ第１配管と、ガス導入口と蓄圧ボンベとを連結しガス導入口から蓄圧ボンベへの流れのみを可とする第２逆止弁をもつ第２配管と、蓄圧ボンベとガス吹き出口とを連結する第３配管と、第１配管と第２配管が接続する接続部とガス導入口との間に設けられた、異物を除去するフィルタと、を有する取鍋であって、フィルタは、１００〜６００メッシュの網目の金属製のフィルタ材を有するストレーナを有することを特徴とする。

本考案によると、ストレーナのフィルタ材のメッシュ値が所定の範囲となることで、第１〜第３配管及び蓄圧ボンベを有する取鍋において、圧損を過剰に増加することなく、ガス中に含まれる異物を取り除くことができる。

本考案によると、ストレーナは、フィルタ材の両面に、フィルタ材よりも網目が少ない金属板が密着して配されている。この構成によると、金属板がフィルタ材よりガスの流れの上流側に位置しているため、異物が金属板に衝突することとなり、異物がフィルタ材に衝突してフィルタ材が損傷することが抑えられる。また、フィルタ材の両面に金属板が密着して配されているため、金属板が両面でフィルタ材を支持（保持）することとなり、フィルタ材の変形が抑えられる。すなわち、繰り返しの変形により生じるフィルタ材の損傷が抑えられる。

本考案によると、ストレーナは、フィルタ材を下方側から、第１配管にガスの流れ方向に対して傾斜した状態で押しつけて設置するＹ型ストレーナである。この構成によると、フィルタ材の交換を簡単に行うことができる。すなわち、フィルタのメンテナンス性が向上する。

実施形態の取鍋の構成を示すブロック図である。 実施形態の取鍋のフィルタの構成を示す断面図である。 実施形態の取鍋のストレーナのフィルタ材の構成を示す断面図である。

以下、本項案の取鍋について、実施の形態を用いて具体的に説明する。
［実施形態］
本考案の取鍋１は、図１に示すように、取鍋本体２と、ガス吹き回路３と、を有する。図１には取鍋１の構成をブロック図で示した。

取鍋本体２は、金属溶湯を収容するとともに、収容した金属溶湯にガスを吹き出すプラグを備えている。具体的には、取鍋本体２は、少なくとも槽状を有する耐熱性金属よりなる外殻と、外殻の内側に配された耐熱性の耐火物と、底部に配されたプラグ２１と、を有する。この取鍋本体２は、従来公知の取鍋を用いることができる。
取鍋本体２の吹込プラグ２１は、ガス吹き回路３からのガスを金属溶湯に吹き込む。このガスは、アルゴンや窒素などの、溶融金属の攪拌、温度調整、非金属成分の除去反応の促進等を行うガスである。

吹込プラグ２１は、連続した細孔を備えた多孔質の定形耐火物を有するポーラスプラグや、緻密な不定形耐火物にスリット（スリット状の細孔）が形成されたスリットプラグを用いることができる。吹込プラグ２１は、多孔質の細孔やスリット状の細孔をガスが通過し、金属溶湯にガスを吹き込む。
ガス吹き回路３は、第１配管４、第２配管５、第３配管６、フィルタ７を有する。ガス吹き回路３は、取鍋本体２の外殻の外周面に配されている。

第１配管４は、ガス導入口３１とガス吹き出口３２とを連結する、内部をガスが流れる配管（パイプ）である。第１配管４は、ガス導入口３１とガス吹き出口３２との間にガス導入口３１からガス吹き出口３２へのガスの流れのみを可とする第１逆止弁４１を備える。
第１逆止弁４１は、第１配管４内のガスの流れを所定の方向のみとすることができる弁であれば従来の逆止弁を用いることができる。
第１配管４には、ガス導入口３１と第１逆止弁４１との間（ガス導入口３１と第１配管４に第２配管５が接続する接続部との間）に、ガスに含まれた異物を取り除くフィルタ７が設けられている。

第２配管５は、ガス導入口３１と蓄圧ボンベ８とを連結する、内部をガスが流れる配管（パイプ）である。第２配管５は、ガス導入口３１と蓄圧ボンベ８との間にガス導入口３１から蓄圧ボンベ８へのガスの流れのみを可とする第２逆止弁５１を備える。
第２逆止弁５１は、第１逆止弁の時と同様に、第２配管５内のガスの流れを所定の方向のみとすることができる弁であれば従来の逆止弁を用いることができる。
第２配管５のガス導入口３１側の端部は、第１配管４のフィルタ７と第１逆止弁４１との間に接続する。

第３配管６は、蓄圧ボンベ８とガス吹き出口３２を連結する、内部をガスが流れる配管（パイプ）である。第３配管６は、一端が第１配管４の第１逆止弁４１とガス吹き出口３２のジョイント４２との間に、他端が第２配管５の第２逆止弁５１とジョイント５２との間に、それぞれ接続する。第３配管６は、取鍋本体２の外殻の外周面に配されている。
第３配管６は、第２配管５から第１配管４に向かう流れにおいて、上流側から圧力調整弁６１と流量調整弁６２とが設けられている。

フィルタ７は、図２に断面図で示したように、第１配管４に流れるガスに含まれた異物（例えば、ダストの微粒子）を取り除く。フィルタ７は、ガスが流れる流路の一部を区画するガス室７２と、ガス室７２中に配されるフィルタ材７１と、を有する。フィルタ７は、図２に示したように、フィルタ材７１を下方側から、第１配管４にガスの流れ方向に対して傾斜した状態で押しつけて設置するＹ型ストレーナである。

フィルタ材７１は、金属製の網を、両端が開いた円筒状に成形した部材である。フィルタ材７１は、円筒状の筒部と、筒部の下端を閉塞する金属製の網よりなる底部と、を有する形状である。

フィルタ材７１は、図３に軸方向に沿った断面図で示したように、有底筒状の内周面と外周面に金属製の支持板７３，７４（金属板）が、密着して配されている。支持板７３，７４は、フィルタ材７１の網目の数よりも小さい網目の数を有する。支持板７３，７４は、パンチングメタルを成形して形成される。

ガス室７２は、ガスが流れる流路の一部を区画する。ガス室７２は、その内部にフィルタ材７１を収容する。ガス室７２は、第１配管４のガスの流れに対して傾斜して伸びるように設けられている。ガス室７２に収容した状態でのフィルタ材７１は、第１配管４のガスの流れに対して傾斜して配されている。フィルタ材７１は、金属製の筒部の上端の開口端が、第１配管４の配管の内面に密着した状態で固定される。
ガス室７２は、下端に開閉可能な底部材を有し、底部材を開いてフィルタ材７１を挿入・脱離を行う。底部材は、閉じたときに、フィルタ材７１の上端が第１配管４の配管の内面に押しつけられる。

フィルタ材７１を形成する金属製の網は、１００〜６００メッシュの網目の大きさを有する。網目の大きさが１００メッシュよりも小さくなると、相対的に網目の開口の径が大きくなり、ガス中の異物を除去できなくなる。また、６００メッシュを超えると、網目の開口の径が小さくなり、流れるガスの圧損が大きくなる。好ましくは、１５０〜４００メッシュである。

本形態の取鍋１のガス吹き回路３において、フィルタ材７１の金属製の網の網目の大きさ（メッシュ値）を変更したときの、ガス流量を測定した。具体的には、ガス吹き回路３において、第１配管４の下流端にガス流量を測定する流量計を設置し、ガス導入口３１に所定のガス（ガス圧を調整したガス）を供給したときの第１配管４の下流端にガス流量を測定した。測定結果を表１に示した。

表１に示したように、フィルタ材７１の網目の大きさ（メッシュ値）が１００〜６００メッシュの間であれば、ガス吹き回路３を流れるガスの通気量に変化がないことが確認できる。また、フィルタ材７１の網目の大きさ（メッシュ値）が１００メッシュ以上であれば、ダストを捕集できる。すなわち、所定の範囲内であれば、フィルタ材７１のメッシュ値を変更しても、流れるガスの圧損がなく、ガスに含まれる異物を除去できることが確認できる。

なお、本形態の取鍋１のガス吹き回路３において、ガス導入口３１に導入するガスのガス圧や流速は限定されるものではない。

（本形態の作用効果）
本形態の取鍋１は、取鍋本体２に金属溶湯が注ぎ込まれ、取鍋本体２が金属溶湯を収容する。

外部のガス源（図示せず）からガス導入口３１にガスが供給される。供給されたガスは、第１配管４を介してガス吹き出口３２へ向かって流れる。ガス吹き出口３２へ流れたガスは、取鍋本体２のプラグ２１に供給される。プラグ２１は、取鍋１に収容する金属溶湯にガスを吹き出し、攪拌等を行う。
ガス源からガス導入口３１に供給されたガスは、第１配管４のフィルタ７により清浄された後に下流側に流れる。
ガス導入口３１に供給されたガスは、第２配管５及び第３配管６を介してガス吹き出口３２へ向かって流れる。このとき、蓄圧ボンベ８は、ガス導入口３１から第２配管５を通って流れ込むガスの一部を蓄える。

金属溶湯が収容された取鍋本体２を移送する時には、ガス導入口３１が外部のガス源から取り外される。このとき、ガス吹き回路３（具体的には、ガス導入口３１）に外部のガス源からガスが供給されない。その代わりに蓄圧ボンベ８に蓄えられたガスが、蓄圧ボンベ８から放出される。蓄圧ボンベ８から放出されたガスは、第３配管６を流れてガス吹き出口３２にガスが供給される。そして、プラグ２１は、取鍋１に収容する金属溶湯にガスを吹き出す。このガスの吹き出しにより、プラグ２１に金属溶湯が浸入することが抑えられる。

なお、蓄圧ボンベ８から放出されるガスは、第１配管４が備える第１逆止弁４１により第１配管４を通じてガス吹き出口３２からガス導入口３１の方向へ逆流しない。また、蓄圧ボンベ８から放流されるガスは、第２配管５が備える第２逆止弁５１により第２配管５を通じて蓄圧ボンベ８からガス導入口３１の方向へ逆流しない。

本形態の取鍋１は、フィルタ７が１００〜６００メッシュの網目の金属製のフィルタ材を有するストレーナを有する。この構成によると、第１〜第３配管及び蓄圧ボンベを有する取鍋において、圧損が過剰に増加することなく、ガス中に含まれる異物を取り除くことができる。

本形態の取鍋１は、フィルタ７が、フィルタ材７１の両面に、フィルタ材７１よりも網目が少ない金属製の支持板７３，７４が密着して配されている。この構成によると、支持板７３がフィルタ材７１よりガスの流れの上流側に位置しているため、異物が支持板７３に衝突することとなり、異物がフィルタ材７１に衝突してフィルタ材７１が損傷することが抑えられる。

また、フィルタ材７１の両面に支持板７３，７４が密着して配されているため、支持板７３，７４が両面でフィルタ材７１を支持（保持）することとなり、フィルタ材７１の網が変形することが抑えられる。すなわち、繰り返しの変形により生じるフィルタ材７１の損傷が抑えられる。

本考案によると、フィルタ７は、フィルタ材７１を下方側から、第１配管４にガスの流れ方向に対して傾斜した状態で押しつけて設置するＹ型ストレーナである。この構成によると、フィルタ材７１の交換を簡単に行うことができる。すなわち、フィルタ７のメンテナンス性が向上する。

（変形形態）
上記の形態では、第１配管４にフィルタ７を設けた形態を示したが、フィルタの設置位置は第１配管４のみに限定されない。第２配管５や第３配管６にもフィルタを設けてもよい。
また、第３配管６に圧力調整弁６１と流量調整弁６２とが設けられているが、第１配管４や第２配管５にも圧力調整弁及び／または流量調整弁を設けてもよい。
さらに、必要に応じて、各配管４，５，６に、ガスの流量やガスの圧力を測定する測定装置を設けてもよい。

１：取鍋
２：取鍋本体 ２１：プラグ
３：ガス吹き回路 ３１：ガス導入口 ３２：ガス吹き出口
４：第１配管 ４１：第１逆止弁
５：第２配管 ５１：第２逆止弁
６：第３配管
７：フィルタ ７１：フィルタ材 ７２：ガス室
７３，７４：支持板
８：蓄圧ボンベ

Claims (3)

1. 金属溶湯を収容するとともに、前記金属溶湯にガスを吹き出すプラグを備えた取鍋本体と、
   ガスを導入するガス導入口と、前記取鍋本体の前記プラグへガスを吹き出すガス吹き出口とを連結し前記ガス導入口と前記ガス吹き出口の間に設けられた前記ガス導入口から前記ガス吹き出口への流れのみを可とする第１逆止弁をもつ第１配管と、
   前記ガス導入口と蓄圧ボンベとを連結し前記ガス導入口から前記蓄圧ボンベへの流れのみを可とする第２逆止弁をもつ第２配管と、
   前記蓄圧ボンベと前記ガス吹き出口とを連結する第３配管と、
   前記第１配管と前記第２配管が接続する接続部と前記ガス導入口との間に設けられた、異物を除去するフィルタと、
   を有する取鍋であって、
   前記フィルタは、１００〜６００メッシュの網目の金属製のフィルタ材を有するストレーナを有することを特徴とする取鍋。
2. 前記フィルタは、前記ストレーナの両面に、前記ストレーナよりも網目が少ない金属板が密着して配されている請求項１記載の取鍋。
3. 前記フィルタは、前記ストレーナを下方側から、前記第１配管に前記ガスの流れ方向に対して傾斜した状態で押しつけて設置するＹ型ストレーナである請求項１〜２のいずれか１項に記載の取鍋。

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