JP5070889B2 - 取鍋保温蓋 - Google Patents

Description

本発明は製鋼工程で用いられる取鍋の保温蓋に関し、特にＣａ添加処理時に発生する溶鋼のスプラッシュの付着が少なく耐久性に優れる取鍋保温蓋に関する。

連続鋳造において溶鋼は、取鍋からタンディッシュを経てモールドに鋳込まれてスラブとなる。溶鋼の運搬中や、鋳造時間中に溶鋼の温度は降下するため、取鍋には鍋蓋を取り付ける。

鋳造時間は通常、３０分〜1時間であるが、長時間の場合、取鍋中の溶鋼の温度が鋳造に適さない温度まで低下し、鋳造を完了することができない場合も生じるため、鍋蓋の内面側に断熱キャスタブルを吹き付ける等取鍋中の溶鋼温度の保持する試みが種々提案されている。

特許文献１は、取鍋用保温蓋に関し、取鍋用保温蓋の内面に発熱体を設置することが記載され、発熱体として可燃ガスの燃焼熱により加熱されるプレート状の耐火物や通電発熱体を用い、好ましくは発熱温度を約１０００℃以上とすることが開示されている。

特許文献２は、溶湯容器の保温蓋に関し、保温蓋の内面に溶湯側を耐火物キャスタブル、蓋側をセラミックファイバーとする二層構造の断熱材を貼り付けることが記載されている。

特許文献３は、取鍋の保熱方法に関し、鋳造後、新たな溶鋼を受鋼するまでの間、鍋蓋を着脱することなく、取鍋内の温度を一定温度以上に保つため、鍋蓋に設けられた二つの砂投入孔の一方をバーナ焚き口に、他方を排気口とし、バーナ焚きして取鍋を保熱することが記載されている。

また、溶鋼へのＣａ系ワイヤ添加など取鍋内溶鋼の加熱精錬では設備費や運転費の低減、作業性の向上を目的に取鍋、取鍋蓋やその周辺技術が提案されている。

特許文献４は、溶鋼へのＣａ系ワイヤ添加方法に関し、取鍋蓋に設けたＣａ系ワイヤ挿通孔に前記ワイヤを案内するためのガイドパイプを連通させ、前記ガイドパイプのワイヤ受け入れ端には案内手段を設けて、集塵効果を低減させることなくＣａ系ワイヤを溶鋼内に添加することが記載されている。

特許文献５は、取鍋内溶鋼の加熱精錬方法に関し、取鍋内の上方に設けた密閉空間を貫通するフラックスインジェクションランスによりフラックス吹き込みを行い溶鋼を攪拌し、形成スラグの加熱昇温により溶鋼を加熱昇温させることが記載されている。

特許文献６は、ワイヤ式添加材送給装置に関し、取鍋の上方に溶鋼を覆うフードを設け、溶加材を含むワイヤは当該フードに固定されて、貫通する案内パイプにより、溶鋼内に送給される。溶鋼に近い状態で、案内パイプが固定されるので、ワイヤの揺動が防止され、「とぐろ」が防止される。
特開平５−５７４２５号公報 実開平７−２６０５６号公報 特開平９−２７７０２３号公報 特開昭６３−７３１９号公報 特開昭６２−１３６５１５号公報 特開平７−１２６７３５号公報

ところで、連続鋳造では、生産性を向上させるため、一回の鋳造に用いる溶鋼量を増大させることが要請されるが、転炉から連鋳機まで溶鋼を満たした取鍋を運搬するクレーン能力は限られるため、取鍋は保温性に優れ、軽量な構造のものが要望されている。

また、取鍋の構造が複雑で高価な設備となったり、保守点検に手間がかかることは操業上好ましくない。

特許文献１〜３記載の取鍋保温用鍋蓋や保温方法ではこのような課題を十分に達成することが困難で、例えば、特許文献１，２記載の鍋蓋のように、バルク材を貼り付けることは、軽量化は可能であるが、材料費が非常に高価で、また、施工技術によっては貼り付け後、剥離が生じ、安定して所期の性能を確保することが難しい。

鍋蓋の内面側に断熱キャスタブルを吹き付ける場合、断熱効果を得るためには、厚さは約１００〜１５０ｍｍが必要で、重量は約５ｔｏｎとなるため、取鍋運搬用クレーン能力の制約から、鍋内の溶鋼量を減少させることが必要とされる。

更に、取鍋蓋には、製鋼工場でＣａ添加鋼種を溶製する際、ＣａＳｉワイヤー添加時に発生する溶鋼のスプラッシュが、その内面に付着し難いことも要求されるが、特許文献４〜６には記載がない。

そこで、本発明は、軽量な構造で安定した保温性能が得られ、且つＣａ添加処理を行う際に発生する溶鋼のスプラッシュが内面に付着することが少なく保守点検が容易な取鍋保温蓋を提供することを目的とする。

本発明の課題は以下の手段により達成可能である。
１．蓋内面にセラミックファイバーからなる断熱材が貼り付けられ、前記断熱材の溶鋼側となる表面がＳＵＳ３１０Ｓで覆われていることを特徴とするＣａ処理用取鍋保温蓋。

本発明によれば、蓋の内面側に断熱キャスタブルを吹き付ける場合と比較して、重量にして約３５％、約３．５ｔｏｎが軽量化され、当該重量に相当する溶鋼量を増大させ、生産性を著しく向上させることが可能である。

また、ＣａＳｉワイヤを溶鋼に投入する際に発生するスプラッシュが蓋内面に到達しても、付着することが少なく耐久性が増大し、産業上、極めて有用である。

本発明は取鍋保温蓋の内面に全面に亘って断熱材を貼り付け、当該断熱材の溶鋼側となる表面はＳＵＳ３１０Ｓ鋼板で覆うことを特徴とする。以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例に係るＣａ処理用取鍋保温蓋の構造を説明する概略断面図で、図２は上面図を示す。

図１は、取鍋１０が製鋼工場でＣａＳｉ投入位置に設置された状態を示し、Ｃａ処理用取鍋保温蓋１が屋内集塵ダクト１１に内筒２と外筒２１で構成される昇降集塵ダクトを介して接続されている状態を示す。

これらの図において１はＣａ処理用取鍋保温蓋、２は昇降集塵ダクトの内筒、３は昇降集塵ダクトの昇降用ワイヤロープのフック取り付け部材、４は蓋本体、５はＣａワイヤー投入受け口、６はワイヤーガイド、７はＣａワイヤー、８はフック取り付け部材、９は集塵孔、１０は取鍋、１１は屋内集塵ダクト、１２は天井クレーン用チェーン、１３は天井クレーン用チェーン１２の取り付け部、１４は天井クレーン、２１は昇降集塵ダクトの外筒を示す。

図示したＣａ処理用取鍋保温蓋１は集塵孔９が円形状の蓋本体４の中心部に開口し、その近傍に独立してＣａワイヤー投入受け口５が開口する。Ｃａワイヤー７は、ワイヤーガイド６を挿通してＣａワイヤー投入受け口５から、溶鋼内に添加されて、Ｃａ処理を行う。

集塵孔９には、昇降集塵ダクトの外筒２１、昇降集塵ダクトの内筒２の順に接続され、集塵孔９からの塵埃が屋内集塵ダクト１１へ排出される。昇降集塵ダクトの外筒２１の外周部には、フック取り付け用構成体３が取り付けられ、小型天井クレーン１４から吊り下げられるチエーン１２ａ，１２ｂが接続される。

Ｃａ処理用取鍋保温蓋１とフック取り付け用構成体３は、Ｃａ処理用取鍋保温蓋１上に取り付けられたフック取り付け部材８にフック取り付け用構成体３の下方に取り付けたフックを引っ掛けて接続する。

一方、昇降集塵ダクトの内筒２の外周部には、ワイヤ１２ａ，１２ｂが挿通するガイド１５ａ，１５ｂが取り付けられて、昇降集塵ダクトの内筒２および外筒２１と、集塵孔９及び屋内集塵ダクト１１の接続状態を安定に保持する。

尚、ガイド１５ａ，１５ｂの下端部は作業床１６で支えられて、昇降集塵ダクトの内筒２と屋内集塵ダクト１１の接続状態を保持する。

Ｃａ処理用取鍋保温蓋１と屋内集塵ダクト１１は、上述した構成の昇降集塵ダクトの内筒２、外筒２１を介して、接続されているので、Ｃａ処理用取鍋保温蓋１の脱着や、取鍋１０の移動時など随時、接続状態を解除可能である。

尚、昇降集塵ダクト（外筒）２１の外径は、集塵孔９の孔径より若干大きく、天井クレーン１４から脱落した場合、取鍋１０の内部に落下することが防止される。

図３はＣａ処理用取鍋保温蓋１の蓋本体４の断面構造を模式的に示す図で、外観形状を
なす鉄皮４１の内面の全面に断熱材４２を貼り付け、更に断熱材４２の溶鋼側となる表面の全面をＳＵＳ３１０Ｓ鋼板４３で覆う。

断熱材４２の溶鋼側となる表面を覆う鋼板を選定するため耐熱試験を実施した。供試鋼は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０Ｓとし、１２５０℃に保持した電気炉で３０分加熱後、冷却するサイクルを１０回繰り返し、劣化状況を評価した。

その結果、ＳＵＳ３０４の場合、表面酸化による劣化が認められたが、ＳＵＳ３１０Ｓでは変化が認められず、ＳＵＳ３１０Ｓを断熱材３の溶鋼側となる表面を覆う鋼板として選定した。表１にＳＵＳ３１０Ｓの成分組成の一例を示す。

断熱材４２は軽量で断熱性に優れるセラミックファイバー（例えば、イソライト工業社製、商標名イソウール）を厚み１００ｍｍで貼り付けることが好ましい。

断熱材４２としてセラミックファイバーを用いた場合、鉄皮４１の内面での耐久性は、作業者の技能や取り付け方法に左右され、早期に脱落し耐久性に劣る場合がある。また、溶鋼のスプラッシュが付着して損傷する。

そこで、本発明では、断熱材４２の溶鋼側となる表面の全面をＳＵＳ３１０Ｓ鋼板４３
で覆い、セラッミックファイバーの保持と、溶鋼からの遮蔽を行う。ＳＵＳ３１０Ｓ鋼板
４３は軽量化のため、板厚０．５ｍｍ程度とし、損傷した場合、交換が容易なように鉄皮
６にボルト等で取り付けることが好ましい。

本発明によれば、断熱材４２はＳＵＳ３１０Ｓ鋼板４３によって、溶鋼のスプラッシュから遮蔽されるので損傷しない。また、ＳＵＳ３１０Ｓ鋼板４３に溶鋼のスプラッシュが飛散しても、冷却速度が早く、且つ表面が平滑なため付着量が少なく、耐久性に優れる。

尚、断熱効果を向上させる場合は、ＳＵＳ３１０Ｓ鋼板４３の断熱材４２側となる表面にセラミック塗装または吹き付けを行う。

断熱材４２の溶鋼側となる表面の全面を覆う鋼板は、ＳＵＳ３１０Ｓ鋼板４３に替えて、ＳＵＨ規格材の中から、同等の高温性能を有するものを使用しても良い。

本発明の一実施例に係るＣａ処理用取鍋保温蓋の構造を説明する概略断面図。 図１に示すＣａ処理用取鍋保温蓋の平面図。 図１に示すＣａ処理用取鍋保温蓋の断熱構造を説明する模式図。

符号の説明

１ Ｃａ処理用取鍋保温蓋
２ 昇降集塵ダクトの内筒
３ フック取り付け部材
４ 蓋本体
５ Ｃａワイヤー投入受け口
６ ワイヤーガイド
７ Ｃａワイヤー
８ フック取り付け用部材
９ 集塵孔
１０ 取鍋
１１ 屋内集塵ダクト
１２ａ，１２ｂ 天井クレーン用チェーン
１３ 取り付け部
１４ 天井クレーン
１５ａ，１５ｂ ガイド
１６ 作業床
２１ 昇降集塵ダクトの外筒
４１ 鉄皮
４２ 断熱材
４３ ＳＵＳ３１０Ｓ鋼板

Claims (1)

1. 蓋内面にセラミックファイバーからなる断熱材が貼り付けられ、前記断熱材の溶鋼側となる表面がＳＵＳ３１０Ｓで覆われていることを特徴とするＣａ処理用取鍋保温蓋。

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