JP4407247B2 - トーピードカーの保熱方法 - Google Patents

Description

この発明はトーピードカーの保熱方法、特に一時的に稼動状態から離れて休車状態に置かれたトーピードカーの保熱方法に関する。

高炉で出銑された溶鋼を製鋼工場まで運搬するためにはトーピードカーが用いられる。このトーピードカーは複数台が稼動状態に置かれ、トーピードカー中の溶銑には脱りん処理などの溶銑予備処理が施されるようになっている。この溶銑予備処理は適当なランスを介して脱りん剤などを溶銑中に投入・撹拌することによって行なわれるので、溶銑を高温に維持することが必要になる。したがって、トーピードカーは高炉と転炉（製鋼工場）間を回転率良く往復させて稼動中に生ずる温度低下を極力防止することが望ましい。

そのためには稼動状態にあるトーピードカーの台数を極力減少させることが望ましいが、その台数をあまりに減少させると、たとえばトーピードカーのクリーニングなどに余裕がなくなり、円滑な配車ができなくなるおそれがあるので、ある程度の余裕を持たせてトーピードカーを配車するとともに、余裕の生じたときにはトーピードカーを稼動状態から外して休車させ、残りのトーピードカーの回転率を上げて溶銑温度低下を極力防止する様にしている。

この休車状態に置かれたトーピードカーはいずれ稼動状態に置かれる。したがって、休車のために保温を行い、再稼動状態に置かれたとき、溶銑に温度低下が生じないようにするすることは極めて重要である。かかる観点からたとえば特許文献１には、トーピードカーの受銑口に装着したままその上から受銑し、その溶銑熱によって軟化、溶解して溶銑流によって落下、溶銑中に混入する消耗型保熱キャップが提案されている。また、特許文献２には、トーピードカーの受排銑口に装入装着可能でかつ、受溶銑重量で容易に損壊可能に構成した断熱性保温板に該トーピードカーの受排銑口の外周近傍に係止可能に構成した係止部材を取り付けてなる空車トーピードカー用保温蓋が提案されている。さらに、特許文献３には、次回使用時まで待機中の顕熱を有する溶銑収容容器内へ炭素源を投入して燃焼させ容器内温度を高温に保持することとする溶銑収容容器の保熱方法が提案されている。

実公昭61-26349号公報 実開昭58-87858号公報 特開昭61-159507号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に提案されている保温蓋を利用する方法は放熱防止に留まり、その効果は限られている。一方、特許文献３に提案されている炭素源の投入とその燃焼熱を利用する方法は、積極的な保温効果を期待できる反面、炭素源の投入等に多くの工数を要するという問題もある。また、これらの手段を併用しようとすると工程が複雑になってしまうため、限られたスペースのトーピードカー処理施設内では実施できなくなってしまうという問題がある。

本発明は、これら従来のトーピードカーの保温に係る問題を解決することを目的とし、特に炭素源の投入による積極的な発熱保温と保温蓋の利用による放熱防止効果を組み合わせて休車中のトーピードカーの保温を効率的に行い、次回受銑するときの溶銑温度の低下を極めて小さくすることを可能にするものである。

排銑したトーピードカー内に炭素源とともに鉄源を充填したフレキシブル・コンテナー・バッグを、マグネット吊り上げ装置により、前記トーピードカーの受銑口を経由して投入した後、該トーピードカーの受銑口に保温蓋を装着することによって行うものである。

上記発明において、フレキシブル・コンテナー・バッグの投入と保温蓋の装着は同一のマグネット吊り上げ装置により行われることとするのが望ましく、さらにこれらの作業はトーピードカーへの冷銑源及び／又は脱珪剤積み込み場で行われることとするのが効率的である。

本発明により休車中のトーピードカーに対する保温作業を極めて効率的に行うことができるようになった。また、炭素源の投入と保温蓋の併用により休車中のトーピードカーの温度低下率（温度低下量／経過時間）が小さくなり、それにより受銑後の溶銑温度の低下を小さくすることができ、脱りん、脱硫などの溶銑予備処理を十分な熱余裕をもって行えるようになった。

本発明は代表的に図１に示す製銑工場10から製鋼工場20の間に設けられた冷銑源としての地金積み込み場50において実施される。図１に示す設備レイアウトにおいては、製銑工場10においてトーピードカー12Aへの溶銑の受銑が行われ、この溶銑に対して脱りん処理場30で脱りんが行われ、製鋼工場20で溶銑の払い出し（これを「排銑」という）が行われる。溶銑の払い出しによって空車になったトーピードカー12Cは、その内壁に地金（俗に「ガラ」という）や脱りんフラックス、高炉滓等が付着している場合には、トーピードカー・クリーニング・センター40でトーピードカー内壁に付着したこれら地金や脱りんフラックス、高炉滓を除去するクリーニングが行われ、地金積み込み場50において地金、あるいはこれに加えて脱珪剤が装入された後、再度、製銑工場10に回送されて溶銑を受銑するようにされる。なお、これらトーピードカーの運行は軌道60A,60B、分岐軌道61A,61B等を利用して行われる。

この際、トーピードカー12の稼動状況等に応じて一部のトーピードカーが休車状態に置かれることになり、これに対して本発明のトーピードカーの保熱方法が実施される。以下、具体的に本発明のトーピードカーの保熱方法について説明する。

図１において示すように、好ましくは、トーピードカー・クリーニング・センター40でクリーニングされ、地金積み込み場50に到着した空車状態のトーピードカーのうち休車とすべきものとの命令があったものには、まず炭素源を充填したフレキシブル・コンテナー・バッグの投入が行われる。このフレキシブル・コンテナー・バッグはたとえば炭素源を300kg程度充填できる可燃性の袋であり、炭素源としてはコークスを使用することができる。このコークスを充填したフレキシブル・コンテナー・バッグを適量（たとえば容量300tのトーピードカーにコークスとして1.0t）投入することにより、炭素源であるコークスがトーピードカーの顕熱により着火・燃焼して積極的にトーピードカーの保熱を行えるようになる。

上記フレキシブル・コンテナー・バッグを利用した炭素源の投入に続いて、トーピードカー12の受銑口13に保温蓋55の装着が行われる。この保温蓋55はたとえば特許文献１又は２に提案されているものを利用することもできるが、図３に例示するように、受銑口13に嵌まり合うメタルケース57を有し、該メタルケースによって耐火物56を保持させ、さらにメタルケース57に磁性体58を取付け、それにより保温蓋全体をマグネット・リフト59により吊り上げてトーピードカーの受銑口13に装着できるようにするのが好ましい。

炭素源を充填したフレキシブル・コンテナー・バッグのトーピードカー内への投入は、たとえばフレキシブル・コンテナー・バッグに吊り下げ用の環などを取り付け、一方マグネット・リフトにアタッチメントとして上記環にマッチするフックを取り付けることによって行うことができる。しかしながら、図２に示すようにフレキシブル・コンテナー・バッグ51内に炭素源52とともに鉄源53を充填することにより、フレキシブル・コンテナー・バッグ51を炭素源52、鉄源53とともにマグネット・リフト59によって吊り上げ、これをトーピードカー12の受銑口13から投入することができるようになる。

図２(a)に示す例では、鉄源53として型銑が利用され、これが炭素源52であるコークス中に分散している。これに対し、図２(a)に示す例では、フレキシブル・コンテナー・バッグ51の底部に炭素源52であるコークスを配し、その上に鉄源53である型銑をまとめて配置している。本発明ではいずれの態様をとってもよいが、後者の方がマグネット・リフトからの磁力線の集中がよく比較的少ない鉄源でフレキシブル・コンテナー・バッグ51を吊り上げることができるという利点がある。このように炭素源52とともに鉄源53を充填したフレキシブル・コンテナー・バッグ51を利用することにより、フレキシブル・コンテナー・バッグの投入と保温蓋の装着を同一のマグネット吊り上げ装置により行うことができる。

上記により、保熱処理の行われたトーピードカーは分岐軌道61Cを経由してトーピードカー休車場70に移動させられ、そこで所定時間休車状態に行われる。それにより稼動状態にあるトーピードカーの回転率が向上し、受銑後の溶銑の温度低下が少なくなるとともに、後に実施例で示すように、休車中のトーピードカーを稼動状態に置いたときの溶銑の温度低下が小さくなるという効果がある。

なお、図１に示す例では本発明の実施場所が地金積み込み場50であり、これによりトーピードカー12の管理一元化が図られるようになっている。しかしながら、本発明のトーピードカーの保熱方法は、必ずしも地金積み込み場50で行う必要はなく、たとえば休車指令のなされたトーピードカーをトーピードカー休車場に引きこみ、そこで本発明を実施してもよい。

装入質量300tのトーピードカーを16台運行して製銑工場から製鋼工場への溶銑の運搬を行う際、平均1台のトーピードカーに休車指令を行って本発明を実施した。実施に当たっては図２(b)に示すようにコークス（300kg）と型銑（50kg）を充填したフレキシブル・コンテナー・バッグ（材質ビニール製）を準備し、これを地金積み込み場でマグネット・リフトによりトーピードカーの受銑口から投入した。その後、図３に示す構造を有する保温蓋を前記マグネット・リフトにより吊り上げて受銑口を閉鎖した。このようにして保温処理の行われたトーピードカーはトーピードカー休車場に回送され、そこで所定時間休車状態に置かれた。

図４はかかる保温処理後休車状態に置かれたトーピードカーを再度稼動状態に置いたときの休車時間と製鋼工場到着時の溶銑温度の関係を示すグラフである。本発明を適用した場合の休車時間の経過に伴う溶銑の温度降下状態は図中（a）に示に示されており、一方コークスのみを投入した場合の休車時間の経過に伴う溶銑の温度降下状態は図中（b）に示されている。

ここに示されているように、本発明を実施した場合には単にコークスのみを投入して保温処理を行った場合に比べ、製鋼工場で排銑する際の溶銑温度が休車時間１h当たり1℃少なくなっており、長時間に亘って休車を行うことが可能になり、それにより稼動中のトーピードカーの回転率を向上させることができた。

本発明が実施される製銑工場から製鋼工場の設備のレイアウト図である。 フレキシブル・コンテナー・バッグ内に炭素源とともに鉄源を充填した状態を示す概念図である。 本発明に用いるトーピードカー用保温蓋の構造を示す概念図である。 トーピードカーの休車時間と製鋼工場到着時の溶銑温度の関係を示すグラフである。

符号の説明

10：製銑工場
11A,11B：高炉
12A,12B,12C,12D：トーピードカー
13：受銑口
20：製鋼工場
21A,21B：転炉
30：脱りん処理場
40：トーピードカー・クリーニング・センター
50：地金積み込み場
51：フレキシブル・コンテナー・バッグ
52：炭素源（コークス）
53：鉄源（型銑）
55：保温蓋
56：耐火物
57：メタルケース
58：磁性体
59：マグネット・リフト
60A,60B：軌道
61A,61B,61C:分岐軌道
70：トーピードカー休車場

Claims (3)

1. 排銑したトーピードカー内に炭素源とともに鉄源を充填したフレキシブル・コンテナー・バッグを、マグネット吊り上げ装置により、前記トーピードカーの受銑口を経由して投入した後、該トーピードカーの受銑口に保温蓋を装着することを特徴とするトーピードカーの保熱方法。
2. 前記フレキシブル・コンテナー・バッグの投入と前記保温蓋の装着が同一のマグネット吊り上げ装置により行われることを特徴とする請求項１記載のトーピードカーの保熱方法。
3. フレキシブル・コンテナー・バッグの投入と保温蓋の装着がトーピードカーへの冷銑源及び／又は脱珪剤積み込み場で行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のトーピードカーの保熱方法。

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