JP3909317B2 - 地金切りブローランスチップ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、銑鉄を精錬する転炉の炉口に付着した地金を酸素溶断するために用いられる地金切りブローランスのチップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄工場における製造プロセスの高度化・自動化は極限まで進展しており、特に一人当たりの鋼材生産量が世界一であるわが国においては、作業員の作業負荷や熱負荷を低減させる設備開発がきわめて重要となっている。
【０００３】
鋼材製造において製鋼作業は熱負荷が非常に大きく、中でも転炉の炉口に付着した地金を地金切りブローランスを作業員が操作して酸素溶断する作業は、きわめて過酷である。そこで全方向に酸素を噴出するチップを取り付けた地金切りブローランスを自動機により転炉の炉口内部に挿入し、地金を溶断することが行われている。しかし実際には地金の付着は不均一であるため、全方向に酸素を噴出する地金切りブローランスチップを用いると地金の付着していない部分の耐火物を損傷するおそれがあり、耐火物の保護上は好ましくない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２２３４７０号公報
そこで上記の特許文献１に示すように、特定方向にのみ酸素を噴出できる地金切りブローランスチップが開発された。この地金切りブローランスチップを用いれば、耐火物の損傷を防止することができる。ところがこのチップは側面は水冷構造であるが底面は耐火物により構成されている。このため頻繁に耐火物のメンテナンスを行わねばならず、メンテナンスを怠ると酸素が底部からリークしてしまうという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記した従来の問題点を解決し、特定方向にのみ酸素を噴出することができ、しかもメンテナンスを行わなくても酸素がリークするおそれのない地金切りブローランスチップを提供するためになされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の地金切りブローランスチップは、中心部を酸素供給路とし、その外周を冷却水の供給路及び排出路とした３重管構造の本体の下端部に近い一側面に、酸素供給路から供給される酸素を特定方向にのみ噴出する酸素吐出口を形成し、その上側で冷却水の供給路を上方に折り返して冷却水の排出路に連結するとともに、この酸素吐出口の下側の本体底部を酸素吐出口の形成されていない側からのみ冷却水が供給される中空体とし、その内部に酸素吐出口の形成されていない部位の冷却水の供給路から本体底部の奥まで冷却水を導入する強制冷却用水管を設けたことを特徴とするものである。なお強制冷却用水管が、略Ｌ字状に屈曲された複数のパイプからなるものであることが好ましく、また強制冷却用水管が、先端を酸素吐出口に向けて平行に配置されたものであることが好ましい。
【０００７】
本発明の地金切りブローランスチップは、本体の外周を冷却水の供給路及び排出路としたのみならず、酸素吐出口の下側の本体底部を中空体とし、その内部に強制冷却用水管を設けて本体底部の奥まで冷却水を導入するようにした。このため本体の側面のみならず底部も水冷構造とすることができ、従来のように耐火物を使用しないのでほとんどメンテナンスを要しない。なお、一箇所のみに酸素吐出口を設けたチップでは冷却水の流路や酸素供給が非対称となり、不均一流れによる熱負荷を受け易い。しかし本発明では、強制冷却用水管を酸素吐出口の形成されていない部位の冷却水の供給路から本体底部に向けて延ばすことにより、底部全体の冷却が可能となり、熱負荷による寿命短縮を防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は、転炉１の炉口に付着した地金２をブローランス３により溶断する状態を示す断面図である。ブローランス３は上部の昇降・回転機構により転炉１の炉口内部に挿入され、特定方向に酸素を噴出して地金２を溶断する。本発明の地金切りブローランスチップは、ブローランス３の下端部に装着されるものである。
【０００９】
図２は本発明の地金切りブローランスチップの中央縦断面図であり、１０はチップの本体、１１は本体底部である。本体１０は外管１２と内管１３との間に仕切管１４を配置した３重管構造となっており、内管１３と仕切管１４との間が冷却水の供給路１５、仕切管１４と外管１２との間が冷却水の排出路１６となっている。また内管１３の内側である本体１０の中心部は酸素供給路１７となっている。
【００１０】
図２に示すように、本体１０の下端部に近い一側面には、酸素吐出口１８が形成されている。この実施形態では、酸素吐出口１８は図３に示されるようにほぼ９０°の角度にわたって横長に形成されており、酸素供給路１７から供給される酸素を図１に示すように特定方向に噴出することができる構造となっている。
【００１１】
この酸素吐出口１８の下側は、中空の本体底部１１となっている。図２の右半部に示されるように、冷却水の供給路１５は酸素吐出口１８の上側で上方に折り返して冷却水の排出路１６に連結されているので、本体底部１１の内部に酸素吐出口１８側からは冷却水を供給することができない。すなわち本体底部１１の内部には、酸素吐出口１８の形成されていない側からしか冷却水の供給ができず、本体底部１１の内部で冷却水のよどみを生じて均等な冷却が行いにくい。
【００１２】
そこで本発明では、酸素吐出口１８の形成されていない部位の冷却水の供給路１５から、本体底部１１の奥まで冷却水を導入するための強制冷却用水管１９を設けた。この強制冷却用水管１９は、図３に示すように略Ｌ字状に屈曲された複数のパイプからなるものであり、各強制冷却用水管１９は上端部が冷却水の供給路１５に接続され、図４に示すように先端を酸素吐出口１８に向けて平行に配置されている。
【００１３】
冷却水は強制冷却用水管１９を通じて本体底部１１の奥まで導入され、中空の本体底部１１内に放出される。そして本体底部１１を水冷しながら、図２に示すように冷却水の排出路１６に向かって流れる。このようにして、本体底部１１の全体が均一に水冷される。
【００１４】
上記のように構成された本発明の地金切りブローランスチップは、図１のようにブローランス３の先端に装着され、転炉１の炉口に付着した地金２を溶断するために使用されるものである。この地金切りブローランスチップは、本体１０の下端部に近い一側面に形成された酸素吐出口１８から特定方向だけに水平に酸素を噴出し、地金２を溶断することができる。このためブローランスの高さと角度を制御することにより、耐火物の酸素による溶損を招くことなく、地金２のみを溶断することができる。
【００１５】
しかも本発明の地金切りブローランスチップは、本体底部１１の内部に強制冷却用水管１９を組み込んだため、酸素吐出口１８の反対側からしか冷却水を供給できないにもかかわらず、本体底部１１の内部全体を均一に水冷することができる。このため従来の底面を耐火物構造とした地金切りブローランスチップとは異なり、メンテナンスの手数を要しない。
【００１６】
具体的には、従来の底面を耐火物構造とした地金切りブローランスチップは３日に１回ずつのメンテナンスを必要としたのに対して、本発明の地金切りブローランスチップは全くメンテナンスを必要とせずに４年間の連続使用実績を示した。またこの間に酸素がリークするトラブルも皆無であった。
【００１７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の地金切りブローランスチップは、特定方向にのみ酸素を噴出して地金のみを溶断することができ、しかも本体底部を均一に水冷できるので、長期間にわたりメンテナンスを行わなくても酸素がリークするおそれのないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブローランスの使用状態を示す断面図である。
【図２】本発明の地金切りブローランスチップの中央縦断面図である。
【図３】図２のＡ-Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ-Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１ 転炉
２ 炉口に付着した地金
３ ブローランス
１０ チップの本体
１１ 本体底部
１２ 外管
１３ 内管
１４ 仕切管
１５ 冷却水の供給路
１６ 冷却水の排出路
１７ 酸素供給路
１８ 酸素吐出口
１９ 強制冷却用水管
Claims (3)
- 中心部を酸素供給路とし、その外周を冷却水の供給路及び排出路とした３重管構造の本体の下端部に近い一側面に、酸素供給路から供給される酸素を特定方向にのみ噴出する酸素吐出口を形成し、その上側で冷却水の供給路を上方に折り返して冷却水の排出路に連結するとともに、この酸素吐出口の下側の本体底部を酸素吐出口の形成されていない側からのみ冷却水が供給される中空体とし、その内部に酸素吐出口の形成されていない部位の冷却水の供給路から本体底部の奥まで冷却水を導入する強制冷却用水管を設けたことを特徴とする地金切りブローランスチップ。
- 強制冷却用水管が、略Ｌ字状に屈曲された複数のパイプからなることを特徴とする請求項１記載の地金切りブローランスチップ。
- 強制冷却用水管が、先端を酸素吐出口に向けて平行に配置されたことを特徴とする請求項１または２記載の地金切りブローランスチップ。
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