JP3256408B2 - 付着溶融金属の除去装置 - Google Patents
付着溶融金属の除去装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、操業中において、例え
ば転炉等の溶融金属容器やその付帯設備に付着する地
金，スラグ等の付着物を除去する装置に関するものであ
る。
ば転炉等の溶融金属容器やその付帯設備に付着する地
金，スラグ等の付着物を除去する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】転炉，取鍋，トーピードカー等の溶融金
属容器やその付帯設備には、操業中に地金やスラグ等の
付着物が付き、次の原料装入時や溶融金属容器の移動時
に他設備との接触トラブルやその他様々な障害を引き起
こす原因となっている。
属容器やその付帯設備には、操業中に地金やスラグ等の
付着物が付き、次の原料装入時や溶融金属容器の移動時
に他設備との接触トラブルやその他様々な障害を引き起
こす原因となっている。
【０００３】そこで、これら地金やスラグ等の付着物を
除去しているが、その除去方法として、鉄製パイプを
通して酸素を付着面に対して噴射させることで、鉄製パ
イプや付着物中の鉄等の金属成分に着火してこれら金属
成分を燃焼させ、この酸化反応熱で付着物を加熱，溶融
し、酸素の噴射によって溶流させる方法や、付着物に
対して機械的な衝撃力を加え、付着物を母材面から剥離
除去する方法、燃料噴射管から燃料を、燃料噴射管内
の中央に配置した二重管の内管から金属粉末を、外管か
ら酸素を噴射して溶融金属容器の付着物を除去する方法
（特開平２−２８７０９２号）、等が採用又は提案され
ている。
除去しているが、その除去方法として、鉄製パイプを
通して酸素を付着面に対して噴射させることで、鉄製パ
イプや付着物中の鉄等の金属成分に着火してこれら金属
成分を燃焼させ、この酸化反応熱で付着物を加熱，溶融
し、酸素の噴射によって溶流させる方法や、付着物に
対して機械的な衝撃力を加え、付着物を母材面から剥離
除去する方法、燃料噴射管から燃料を、燃料噴射管内
の中央に配置した二重管の内管から金属粉末を、外管か
ら酸素を噴射して溶融金属容器の付着物を除去する方法
（特開平２−２８７０９２号）、等が採用又は提案され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、の方
法は付着物の温度が高い場合には酸素着火源としての作
用を示すが、付着物の温度が低い場合やスラグのように
酸化発熱しないものは溶融除去することができない。ま
た、の方法は付着物と母材が強固に付着している場合
は、機械的な衝撃力だけでは付着物を剥離除去すること
が困難であるとともに、母材の耐火物まで剥離して損傷
させる場合がある。
法は付着物の温度が高い場合には酸素着火源としての作
用を示すが、付着物の温度が低い場合やスラグのように
酸化発熱しないものは溶融除去することができない。ま
た、の方法は付着物と母材が強固に付着している場合
は、機械的な衝撃力だけでは付着物を剥離除去すること
が困難であるとともに、母材の耐火物まで剥離して損傷
させる場合がある。
【０００５】また、の方法は金属粉末を噴射させてい
るのでの方法のような欠点はないが、この金属粉末を
二重管の内管から噴射させているので付着物上に金属粉
末が堆積し、金属粉末の反応が全て付着物の加熱，溶融
に寄与せず溶流に時間を要する。加えてこのの方法は
燃料中に酸素を混合して噴出するプレミックス法である
ので、逆火爆発する危険があり、燃焼容量をあまり大き
くできないという問題もある。
るのでの方法のような欠点はないが、この金属粉末を
二重管の内管から噴射させているので付着物上に金属粉
末が堆積し、金属粉末の反応が全て付着物の加熱，溶融
に寄与せず溶流に時間を要する。加えてこのの方法は
燃料中に酸素を混合して噴出するプレミックス法である
ので、逆火爆発する危険があり、燃焼容量をあまり大き
くできないという問題もある。
【０００６】このように、地金やスラグ等の付着物は、
その組成や温度、形状等が一定していないので、従来の
除去方法ではこれら付着物を所要時間内に確実に除去で
きないという問題があった。本発明は、上記した従来の
問題点に鑑みてなされたものであり、付着物の温度や付
着状態に左右されずに付着物を迅速かつ確実に除去でき
る付着溶融金属の除去装置を提供することを目的として
いる。
その組成や温度、形状等が一定していないので、従来の
除去方法ではこれら付着物を所要時間内に確実に除去で
きないという問題があった。本発明は、上記した従来の
問題点に鑑みてなされたものであり、付着物の温度や付
着状態に左右されずに付着物を迅速かつ確実に除去でき
る付着溶融金属の除去装置を提供することを目的として
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の付着溶融金属の除去装置は、中心部よ
り金属粉末の飛散用酸素を噴出し、この酸素の外周部よ
り金属粉末を、またこの金属粉末の外周部より燃料を、
さらにこの燃料の外周部より燃焼用酸素を噴出するべく
四重管構成するとともに、この最外周から噴出する酸素
に旋回を付与すべく、最外周とその内側に配置された管
とで形成された環状空間内に旋回羽根を介設しているの
である。
ために、本発明の付着溶融金属の除去装置は、中心部よ
り金属粉末の飛散用酸素を噴出し、この酸素の外周部よ
り金属粉末を、またこの金属粉末の外周部より燃料を、
さらにこの燃料の外周部より燃焼用酸素を噴出するべく
四重管構成するとともに、この最外周から噴出する酸素
に旋回を付与すべく、最外周とその内側に配置された管
とで形成された環状空間内に旋回羽根を介設しているの
である。
【０００８】
【作用】本発明の付着溶融金属の除去装置は、中心部よ
り金属粉末の飛散用酸素を噴出し、この酸素の外周部よ
り金属粉末を、またこの金属粉末の外周部より燃料を、
さらにこの燃料の外周部より燃焼用酸素を噴出するべく
四重管構成するとともに、この最外周から噴出する酸素
に旋回を付与すべく、最外周とその内側に配置された管
とで形成された環状空間内に旋回羽根を介設しているの
で、中心部から噴出される酸素によって金属粉末の飛散
が促進されるとともに、この金属粉末，酸素と付着物と
の酸化発熱反応が急激に進行し、付着物が迅速に溶流化
し吹き飛ばされる。
り金属粉末の飛散用酸素を噴出し、この酸素の外周部よ
り金属粉末を、またこの金属粉末の外周部より燃料を、
さらにこの燃料の外周部より燃焼用酸素を噴出するべく
四重管構成するとともに、この最外周から噴出する酸素
に旋回を付与すべく、最外周とその内側に配置された管
とで形成された環状空間内に旋回羽根を介設しているの
で、中心部から噴出される酸素によって金属粉末の飛散
が促進されるとともに、この金属粉末，酸素と付着物と
の酸化発熱反応が急激に進行し、付着物が迅速に溶流化
し吹き飛ばされる。
【０００９】また、本発明の付着溶融金属の除去装置で
は、旋回羽根によって最外周から噴出する酸素に旋回を
付与して渦巻流を起こし、燃料と酸素の混合を急速に行
うので、ノズルミックス燃焼法でもシャープな短炎が形
成できる。
は、旋回羽根によって最外周から噴出する酸素に旋回を
付与して渦巻流を起こし、燃料と酸素の混合を急速に行
うので、ノズルミックス燃焼法でもシャープな短炎が形
成できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の付着溶融金属の除去装置を図
１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発
明の付着溶融金属の除去装置の第一実施例を示すもの
で、（ａ）は断面して示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側
面図、図２は本発明の付着溶融金属の除去装置の第二実
施例を断面して示す正面図、図３は本発明の付着溶融金
属の除去装置の第三実施例を断面して示す正面図、図４
は本発明の付着溶融金属の除去装置の使用状態を示す説
明図である。
１〜図４に示す実施例に基づいて説明する。図１は本発
明の付着溶融金属の除去装置の第一実施例を示すもの
で、（ａ）は断面して示す正面図、（ｂ）は（ａ）の側
面図、図２は本発明の付着溶融金属の除去装置の第二実
施例を断面して示す正面図、図３は本発明の付着溶融金
属の除去装置の第三実施例を断面して示す正面図、図４
は本発明の付着溶融金属の除去装置の使用状態を示す説
明図である。
【００１１】図面において、１は本発明の付着溶融金属
の除去装置であり、中心部には金属粉末の飛散用酸素を
噴出する酸素噴出管２を配置し、この酸素噴出管２の外
周にはこれと同軸に金属粉末を噴出する金属粉末噴出管
３を、またこの金属粉末噴出管３の外周にはこれと同軸
に燃料を噴出する燃料噴出管４を、さらに、この燃料噴
出管４の外周にはこれと同軸に燃焼用酸素を噴出する酸
素噴出管５を配置した四重管構成するとともに、前記酸
素噴出管５と燃料噴出管４で形成された環状空間にはこ
こから噴射される酸素に旋回を付与する旋回羽根６を介
設している。
の除去装置であり、中心部には金属粉末の飛散用酸素を
噴出する酸素噴出管２を配置し、この酸素噴出管２の外
周にはこれと同軸に金属粉末を噴出する金属粉末噴出管
３を、またこの金属粉末噴出管３の外周にはこれと同軸
に燃料を噴出する燃料噴出管４を、さらに、この燃料噴
出管４の外周にはこれと同軸に燃焼用酸素を噴出する酸
素噴出管５を配置した四重管構成するとともに、前記酸
素噴出管５と燃料噴出管４で形成された環状空間にはこ
こから噴射される酸素に旋回を付与する旋回羽根６を介
設している。
【００１２】上記した構成の本発明の付着溶融金属の除
去装置１では、先ず金属粉末噴出管３と燃料噴出管４と
で形成された環状空間から燃料を噴出し、大気中の空気
によって着火燃焼させる。次に、燃料噴出管４と酸素噴
出管５とで形成された環状空間から旋回羽根６によって
旋回を付与された酸素を噴出し、前記着火燃焼させた燃
料とでノズルミックス燃焼火炎を形成させ、付着物およ
び雰囲気の温度を上昇させる。
去装置１では、先ず金属粉末噴出管３と燃料噴出管４と
で形成された環状空間から燃料を噴出し、大気中の空気
によって着火燃焼させる。次に、燃料噴出管４と酸素噴
出管５とで形成された環状空間から旋回羽根６によって
旋回を付与された酸素を噴出し、前記着火燃焼させた燃
料とでノズルミックス燃焼火炎を形成させ、付着物およ
び雰囲気の温度を上昇させる。
【００１３】次に、酸素噴出管２より酸素を噴出すると
ともに、この酸素噴出管２と金属粉末噴出管３とで形成
された環状空間から金属粉末を空気又は窒素等をキャリ
アガスとして噴出することで、金属粉末の飛散が促進さ
れて酸素噴出管２より噴出する酸素と付着物及び飛散し
た金属粉末との酸化発熱反応が急激に進行し、付着物が
溶流化して吹き飛ばされる。
ともに、この酸素噴出管２と金属粉末噴出管３とで形成
された環状空間から金属粉末を空気又は窒素等をキャリ
アガスとして噴出することで、金属粉末の飛散が促進さ
れて酸素噴出管２より噴出する酸素と付着物及び飛散し
た金属粉末との酸化発熱反応が急激に進行し、付着物が
溶流化して吹き飛ばされる。
【００１４】すなわち、急激な温度上昇を得るために
は、燃料と酸素の燃焼は付着物近傍の狭い範囲で集中的
に行わせることが望ましく、火炎形状としてはシャープ
な短炎が望ましい。このような急速燃焼を行わせるため
に、従来は燃料と酸素を予めバーナ内で混合した後に噴
出するプレミックス燃焼法を採用していたが、このプレ
ミックス燃焼法には前記したような問題があるので、本
発明では燃料噴出管４と酸素噴出管５とで形成された環
状空間から噴出する酸素に旋回羽根６によって渦巻流を
起こすことで、安全性に優れ、設備を大容量化する場合
にも制約がないノズルミックス燃焼法を用いてシャープ
な短炎を形成させているのである。
は、燃料と酸素の燃焼は付着物近傍の狭い範囲で集中的
に行わせることが望ましく、火炎形状としてはシャープ
な短炎が望ましい。このような急速燃焼を行わせるため
に、従来は燃料と酸素を予めバーナ内で混合した後に噴
出するプレミックス燃焼法を採用していたが、このプレ
ミックス燃焼法には前記したような問題があるので、本
発明では燃料噴出管４と酸素噴出管５とで形成された環
状空間から噴出する酸素に旋回羽根６によって渦巻流を
起こすことで、安全性に優れ、設備を大容量化する場合
にも制約がないノズルミックス燃焼法を用いてシャープ
な短炎を形成させているのである。
【００１５】本発明の付着溶融金属の除去装置１に使用
する金属粉末としては、鉄粉が比較的安価であるが、酸
素と酸化して発熱するAl，Si等、及びこれらの混合物を
使用してもよい。
する金属粉末としては、鉄粉が比較的安価であるが、酸
素と酸化して発熱するAl，Si等、及びこれらの混合物を
使用してもよい。
【００１６】本発明の付着溶融金属の除去装置１は上記
した図１に示す構成のものに限らず、図２に示すよう
な、図１に示す構成における酸素噴出管５の先端外周部
に着脱可能な形態で保護フード７を設けたものでもよ
い。このように保護フード７を設けた場合には、付着溶
融金属の除去時に溶流物が飛散して保護フード７の先端
に付着したり、また、本発明の付着溶融金属の除去装置
１を誤って付着溶融物に近づけすぎた場合にも、保護フ
ード７が損傷するだけで酸素噴出管５等の先端部が損傷
することがないので、保護フード７を取り替えるだけで
よい。なお、保護フード７の材質は金属製，耐熱金属製
に限らず、耐火物やセラミックス等でもよい。
した図１に示す構成のものに限らず、図２に示すよう
な、図１に示す構成における酸素噴出管５の先端外周部
に着脱可能な形態で保護フード７を設けたものでもよ
い。このように保護フード７を設けた場合には、付着溶
融金属の除去時に溶流物が飛散して保護フード７の先端
に付着したり、また、本発明の付着溶融金属の除去装置
１を誤って付着溶融物に近づけすぎた場合にも、保護フ
ード７が損傷するだけで酸素噴出管５等の先端部が損傷
することがないので、保護フード７を取り替えるだけで
よい。なお、保護フード７の材質は金属製，耐熱金属製
に限らず、耐火物やセラミックス等でもよい。
【００１７】また、本発明の付着溶融金属の除去装置１
を高温雰囲気の中に長時間挿入する場合には、図３に示
すように、図１に示す構成における酸素噴出管５を水冷
可能な構造と成すことが好ましい。なお、図３中の５ａ
は酸素噴出管５を構成する冷却水導入管、５ｂは同じく
酸素噴出管５を構成する冷却水排出管を示す。
を高温雰囲気の中に長時間挿入する場合には、図３に示
すように、図１に示す構成における酸素噴出管５を水冷
可能な構造と成すことが好ましい。なお、図３中の５ａ
は酸素噴出管５を構成する冷却水導入管、５ｂは同じく
酸素噴出管５を構成する冷却水排出管を示す。
【００１８】本発明の付着溶融金属の除去装置１は上記
したような構成であり、図３に示す構成の除去装置１を
使用し、図４に示したような、取鍋８の底部に付着した
付着物９の除去試験を行った。先ず、表１に示すよう
に、金属粉末噴出管３と燃料噴出管４とで形成された環
状空間から燃料としてプロパンガスを３０Nm3/h 噴出さ
せて大気中の空気によりこのプロパンガスを着火燃焼さ
せるとともに、同時に燃料噴出管４と酸素噴出管５とで
形成された環状空間から旋回を付与された酸素を１５０
Nm3/h 噴出し、ノズルミックス燃焼火炎となして前記付
着物９を加熱した。
したような構成であり、図３に示す構成の除去装置１を
使用し、図４に示したような、取鍋８の底部に付着した
付着物９の除去試験を行った。先ず、表１に示すよう
に、金属粉末噴出管３と燃料噴出管４とで形成された環
状空間から燃料としてプロパンガスを３０Nm3/h 噴出さ
せて大気中の空気によりこのプロパンガスを着火燃焼さ
せるとともに、同時に燃料噴出管４と酸素噴出管５とで
形成された環状空間から旋回を付与された酸素を１５０
Nm3/h 噴出し、ノズルミックス燃焼火炎となして前記付
着物９を加熱した。
【００１９】次に、酸素噴出管２より飛散用酸素を１４
０Nm3/h 、酸素噴出管２と金属粉末噴出管３とで形成さ
れた環状空間から鉄粉を５０kg/hで噴出させ、付着物９
を溶流除去した。その場合の除去時間と除去量を併せて
表１に示した。なお、比較として、付着物９に向けて鉄
製パイプの先端から酸素を２５０Nm3/h 噴出し、付着物
９を溶流除去した場合（従来法１）と、特開平２−２８
７０９２号公報で提案されている方法で付着物９を溶流
除去した場合（従来法２）における条件、結果も併せて
表１に示した。
０Nm3/h 、酸素噴出管２と金属粉末噴出管３とで形成さ
れた環状空間から鉄粉を５０kg/hで噴出させ、付着物９
を溶流除去した。その場合の除去時間と除去量を併せて
表１に示した。なお、比較として、付着物９に向けて鉄
製パイプの先端から酸素を２５０Nm3/h 噴出し、付着物
９を溶流除去した場合（従来法１）と、特開平２−２８
７０９２号公報で提案されている方法で付着物９を溶流
除去した場合（従来法２）における条件、結果も併せて
表１に示した。
【００２０】
【表１】 注）鉄粉：市販品
【００２１】上記表１に示す通り、本発明の除去装置を
使用すれば、従来法１の鉄パイプを使用した場合と比較
して除去量は１０倍となり、また従来法２の特開平２−
２８７０９２号公報で提案されている方法と比較しても
除去量は３倍となった。その結果、取鍋８の底部の煉瓦
の厚みが判定可能となり、取鍋８の補修計画が立てられ
るようになった。また、付着物９が完全に除去できるよ
うになった結果、受鋼時、付着物９による溶鋼温度の低
下が抑制され、安定操業が可能となった。
使用すれば、従来法１の鉄パイプを使用した場合と比較
して除去量は１０倍となり、また従来法２の特開平２−
２８７０９２号公報で提案されている方法と比較しても
除去量は３倍となった。その結果、取鍋８の底部の煉瓦
の厚みが判定可能となり、取鍋８の補修計画が立てられ
るようになった。また、付着物９が完全に除去できるよ
うになった結果、受鋼時、付着物９による溶鋼温度の低
下が抑制され、安定操業が可能となった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の付着溶融
金属の除去装置を使用した場合には、溶融金属容器及び
その付帯設備に付着した付着物を短時間で完全に除去で
き、付着物に起因するトラブルが大幅に抑制できる。
金属の除去装置を使用した場合には、溶融金属容器及び
その付帯設備に付着した付着物を短時間で完全に除去で
き、付着物に起因するトラブルが大幅に抑制できる。
【図１】本発明の付着溶融金属の除去装置の第一実施例
を示すもので、（ａ）は断面して示す正面図、（ｂ）は
（ａ）の側面図である。
を示すもので、（ａ）は断面して示す正面図、（ｂ）は
（ａ）の側面図である。
【図２】本発明の付着溶融金属の除去装置の第二実施例
を断面して示す正面図である。
を断面して示す正面図である。
【図３】本発明の付着溶融金属の除去装置の第三実施例
を断面して示す正面図である。
を断面して示す正面図である。
【図４】本発明の付着溶融金属の除去装置の使用状態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【符号の説明】 １ 付着溶融金属の除去装置 ２ 酸素噴出管 ３ 金属粉末噴出管 ４ 燃料噴出管 ５ 酸素噴出管 ６ 旋回羽根
フロントページの続き (72)発明者 梅ケ辻 好博 和歌山県和歌山市湊1850番地 住金マネ ジメント株式会社 技術開発センター内 (56)参考文献 特開 昭59−25920（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−135456（ＪＰ，Ｕ) 特公 平７−109352（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−38705（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F27D 3/15 B23K 7/00 F27D 23/02
Claims (1)
- 【請求項１】 中心部より金属粉末の飛散用酸素を噴出
し、この酸素の外周部より金属粉末を、またこの金属粉
末の外周部より燃料を、さらにこの燃料の外周部より燃
焼用酸素を噴出するべく四重管構成するとともに、この
最外周から噴出する酸素に旋回を付与すべく、最外周と
その内側に配置された管とで形成された環状空間内に旋
回羽根を介設したことを特徴とする付着溶融金属の除去
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12809295A JP3256408B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 付着溶融金属の除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12809295A JP3256408B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 付着溶融金属の除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320189A JPH08320189A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3256408B2 true JP3256408B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=14976209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12809295A Expired - Fee Related JP3256408B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 付着溶融金属の除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256408B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6020260B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2016-11-02 | 新日鐵住金株式会社 | 金属付着物の除去方法及び金属付着物の除去装置 |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP12809295A patent/JP3256408B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08320189A (ja) | 1996-12-03 |
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