JP4445417B2

JP4445417B2 - 樋鉄皮の開き防止機具

Info

Publication number: JP4445417B2
Application number: JP2005071811A
Authority: JP
Inventors: 辰児田中; 哲二出口; 孝紀金津
Original assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2025-03-14
Also published as: JP2006249560A

Description

本発明は、高炉からの溶銑やスラグ等が流動する大樋の立ち上がり部あるいは溶銑樋の樋先における鉄皮の開き防止機具に関するものである。

一般に、高炉などの溶解炉の出銑においては、溶銑と溶融スラグとが混在して炉から排出されるため、溶銑とスラグとを分離するために、図４の縦断面図に示すように大樋５０が使用される。すなわち、大樋は、その後部に設けられた溶銑の出側の流路にダンパー５１が取り付けられ、その後流路に設けられた立ち上がり部５２までの間に溶銑が貯留できるように構成される。

そして、この大樋は溶銑とスラグとをその比重差を利用してダンパー５１により分離するものであり、ダンパー５１で堰き止められたスラグは、スラグ排出口５３から排出される。また、溶銑はダンパー５１の下を通り、出側の流路に設けられた立ち上がり部５２の上部から排出され、溶銑樋(図示せず)、溶銑傾注樋(図示せず)を経由して、トピードカー等の溶銑運搬容器（図示せず）に注入される。また、立ち上がり部５２を設けることにより、ダンパー５１と立ち上がり部５２の間に溶銑が貯留できる仕組みになっており、よってこのダンパー５１により、溶銑とスラグとを分離することができる。

通常、大樋は、樋形状をした鉄皮５４の内側に不定形耐火物等の耐火物５５がライニングされた構造をしている。耐火物５５は、溶銑やスラグ等の流れによって損耗するために定期的に補修されている。ところが、大樋の通銑稼働中に突発的に耐火物に亀裂が生じることがある。この亀裂により、耐火物が異常溶損したり、あるいはこの亀裂補修のために、使用中の大樋の残銑抜き作業を行わなければならず炉前作業負荷と耐火物補修コストが上昇することがしばしばあり、問題となる。特に、大樋の立ち上がり部５２は、耐火物のライニング厚みが薄く、大樋の貯銑中には、その端面が外気と触れることとなり、加熱、冷却の熱スポ−ル現象を伴なう結果となる。したがって、この部分においては、亀裂の発生頻度が高い。特にこの端面を示す図５に示すように、外面から内側に向って亀裂５６が入ると一旦操業を止めて補修する必要があるため非常に手間を要するという問題がある。

また、大樋から排出される溶銑を傾注樋へ流す溶銑樋においても、その端面の排出部、つまり溶銑樋の樋先部は、常に加熱、冷却の熱スポ−ル現象を伴っているために、大樋と同じように亀裂が発生しやすくなる。

この溶銑樋の樋先や大樋の立ち上がり部５２の端面に発生する亀裂を防止するためには、従来、耐火物の耐熱衝撃性や強度、弾性率の大小などを調整することによる耐火物の材料用途開発などが、その手段として採られていた。また、亀裂に対してパッチング材や焼付け材等の補修材を充填して補修を行っていたが、完全に亀裂を防止することはできない。

一方、樋はその構造上加熱、冷却の繰り返しによって、鉄皮が歪むことがあり、これに起因した耐火物の損傷とその対策も知られている。

例えば、特許文献１には、加熱による鉄皮の過変形を防止するための鉄皮の補強構造及び冷却構造が記載されており、これによって種々のトラブルを無くすことができ、高炉操業の安定化及び炉材原単位低減に効果があるとされている。しかしながら、この方法は鉄皮の構造が大掛かりとなり、イニシャルコストのアップに繋がるという問題があり実用的でない。

また、特許文献２には、鉄皮の横方向に対する拡がり変形を抑制するための鉄皮の構造が記載されているが、これを含めて特許文献１においても大樋の鉄皮を更新することにより初めて適用可能となるため、現状において使用中の大樋に容易、かつ簡便な方法でそのまま適用することはできない。
実開昭５８−１２２５４号公報実開昭６２−１６２２４６号公報

本発明が解決しようとする課題は、鉄皮を更新することなく、簡便な方法での大樋の立ち上がり部の端面の亀裂、あるいは溶銑樋の樋先部の端面の亀裂を防止することにある。

本発明者等は、大樋の立ち上がり部の端面の亀裂、及び溶銑樋の樋先の亀裂については、使用時に鉄皮が膨張することによって外側に開き、その結果立ち上がり部を含む樋先端面への耐火物の拘束力が低下することによって、外周部から内面へかけての亀裂が発生すると推定した。そして、亀裂発生を防止するために、大樋の立ち上がり部、及び溶銑樋の樋先における鉄皮の開きを防止することに着目した。

すなわち、本発明の樋鉄皮の開き防止機具は、大樋の立ち上がり部あるいは溶銑樋の樋先の鉄皮上部に設けたヒンジ部と、ヒンジ部に基端部を回動可能に取り付け、先端部に貫通孔を設けたバーと、ヒンジ部を設けた鉄皮上部と対向する鉄皮上部に設けられ、バーの先端部に設けた貫通孔と整合する位置に貫通孔を設けた受け部と、バーの貫通孔及び受け部の貫通孔を貫通する一対のコッターとを備えたものである。

また、バーの先端部を受け部に位置させた状態において、バーの先端部に設けた貫通孔の前記基端部側端部が受け部に設けた貫通孔の前記基端部側端部よりもバーの前記基端部側に位置するようにすることができる。

本発明によれば、大樋の立ち上がり部の端面、あるいは溶銑樋の樋先に発生する亀裂を防止することができるため、安定した操業、高生産が確保できる。また、この部分の亀裂発生によって耐火物の補修を行う頻度が少なくなり、耐火物の補修コストも削減できる。

以下、図面に示す実施例(大樋の立ち上がり部をモデル)に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の大樋鉄皮の開き防止機具の実施例を示す正面図、図２はその要部平面図、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。

図１は、大樋の立ち上がり部の端面側から見た図であり、鉄皮２の内側に耐火物３をライニングし、鉄皮２のそれぞれの側壁４の上端部にはそれぞれ板状の天板５を設けている。そして、この大樋の溶銑通路６を挟んで、溶銑の流れに対して直角方向に鉄皮２の上部を橋渡しするようにバー８を固定することで本発明の樋鉄皮の開き防止機具１が取り付けられている。すなわち、本発明の樋鉄皮の開き防止機具１は、鉄皮２の上部に設けたヒンジ部７と、ヒンジ部７に基端部を回動可能に設けたバー８と、バー８の先端部を着脱可能に固定する受け部９とからなる。ヒンジ部７と受け部９とはそれぞれ対向する鉄皮２の上部（天板５）に設けられている。

ヒンジ部７においては、２つの固定板１１間に設けたピン１５をバー８の基端部の貫通孔１０に挿通することによって、バー８の基端部が回動可能に固定されている。

受け部９は、隙間を設けて対向して設けた２つの板９ａ，９ａからなり、その板９ａ，９ａには貫通孔１３が設けられている。この２つの貫通孔１３は同じ大きさとなっている。また、バー８の先端部にも貫通孔１２が設けられている。そして、受け部９の２つの板９ａ，９ａの間にバー８の先端部を入れ、バー８の貫通孔１２と受け部９の貫通孔１３を整合させてこれらの貫通孔１２，１３に一対のコッター１４，１４を着脱することで、バー８の先端部を受け部９に着脱可能としている。

バー８の先端部に設けた貫通孔１２は、受け部９に設けた貫通孔１３よりバーの長手方向に沿った長さが等しいかあるいは短くしている。さらに、図３に示すように、バー８の先端部を受け部９に位置させた状態において、バー８の先端部に設けた貫通孔１２の内側端部（バー８の基端部側端部）１２ａが受け部９に設けた貫通孔１３の内側端部（バー８の基端部側端部）１３ａよりもバー８の基端部側に位置するようにしている。つまり、鉄皮２は外側への開きは拘束されているが、内側の動き（内傾）はフリーとなっている。このことで、鉄皮２の外側への開きを防止でき、しかも冷却時にはバー８に掛かる圧縮応力を緩和できる。その結果、バー８が圧縮応力を受けて曲がってしまうといった機具の破損を防止することができる。

実際に使用するにあたっては、鉄皮２に耐火物３をライニングした後、バー８を倒して水平にして、受け部９の貫通孔１３とバー８先端部の貫通孔１２との位置を合わせて、一対のコッター１４，１４を挿入することでバー８を固定する。

大樋休止後の耐火物の継足し施工や補修等の場合には一対のコッター１４，１４を外し、さらにバー８を外側に倒すことで、補修作業の邪魔にならないようにする。

本発明は、大樋の立ち上がり部、あるいは溶銑樋の樋先部に同様に適用することで、耐火物端面に発生する亀裂を防止することができ、高生産性確保や耐火物補修コストも削減できる。

本発明の樋鉄皮の開き防止機具の実施例を示す正面図である。図１の要部平面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。大樋の構成を示す縦断面図である。大樋の立ち上がり部の端面を示す斜視図である。

符号の説明

１樋鉄皮の開き防止機具
２鉄皮
３耐火物
４側壁
５天板
６溶銑通路
７ヒンジ部
８バー
９受け部
９ａ板
１０バー基端部の貫通孔
１１固定板
１２バー先端部の貫通孔
１２ａ貫通孔の内側端部
１３受け部の貫通孔
１３ａ貫通孔の内側端部
１４コッター
１５ピン

Claims

大樋の立ち上がり部あるいは溶銑樋の樋先の鉄皮上部に設けたヒンジ部と、
ヒンジ部に基端部を回動可能に取り付け、先端部に貫通孔を設けたバーと、
ヒンジ部を設けた鉄皮上部と対向する鉄皮上部に設けられ、バーの先端部に設けた貫通孔と整合する位置に貫通孔を設けた受け部と、
バーの貫通孔及び受け部の貫通孔を貫通する一対のコッターと
を備えた樋鉄皮の開き防止機具。
バーの先端部を受け部に位置させた状態において、バーの先端部に設けた貫通孔の前記基端部側端部が受け部に設けた貫通孔の前記基端部側端部よりもバーの前記基端部側に位置する請求項１に記載の樋鉄皮の開き防止機具。