JP5320515B1 - 真空槽交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 少ない専用装置で真空槽を交換できる真空槽交換装置及び真空槽交換方法を提供する。
【解決手段】 真空槽交換装置Ｅ２は、真空槽２及び取鍋３を有する真空脱ガス装置１の真空槽２を交換するための真空槽交換装置であって、取鍋３の搬送及び真空槽２の搬送に兼用される搬送台車１０と、取鍋３の昇降及び真空槽２の昇降に兼用される昇降装置１１と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、真空脱ガス装置の真空槽を交換するための真空槽交換装置及び真空槽交換方法に関する。

従来、製鋼設備では、ＲＨ方式、ＤＨ方式等の真空脱ガス処理が行われている。このような真空脱ガス処理を行う真空脱ガス装置は、真空槽と、溶鋼が充填された状態で真空槽の下方に配置される取鍋とを備え、取鍋内の溶鋼を真空状態の真空槽内との間で環流させることにより、溶鋼の真空脱ガス処理を行う。真空槽の内面には、耐火煉瓦等の耐火材が築造される。耐火材は、真空脱ガス処理を繰り返すにつれて損耗する。このため、真空脱ガス処理を行うための脱ガス処理位置から耐火材を築造しなおすための補修位置に真空槽を移し、新しく耐火材を築造した真空槽を脱ガス処理位置に戻す真空槽の交換作業を行うことが必要である。

真空槽の交換作業方法として、脱ガス処理位置の真空槽を天井クレーンで吊り上げ、補修位置に移すことが行われている。脱ガス処理位置の真空槽をクレーンで吊り上げるには、真空槽の上方にクレーン配置用のクレーンガーターが必要であるため、建屋が高層となり、建設コストが高くなる傾向がある。また、脱ガス処理位置の真空槽の上方には、合金添加装置、送酸用ランス装置等の付帯設備が設けられる。真空槽の上方にクレーン配置用の空間を確保すると、これらの付帯設備の設置スペースを確保し難い。

これに対し、特許文献１には、上部槽及び下部槽を有する真空槽の下部槽を、脱ガス処理位置から下降させ、脱ガス処理位置の下方から搬出する下部槽交換台車が開示されている。下部槽交換台車は、下部槽を支持する支持テーブルと、支持テーブルを昇降させる昇降装置とを有している。

特開２００９−１７３９８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された下部槽交換台車は、真空槽の交換のみに用いられる専用装置である。このような専用装置は、真空脱ガス処理時には用いられないので少ないことが望ましい。

そこで本発明は、少ない専用装置で真空槽を交換できる真空槽交換装置を提供することを目的とする。

本発明に係る真空槽交換装置は、上部槽及び下部槽を含む真空槽と、取鍋とを有する真空脱ガス装置の真空槽を交換するための真空槽交換装置であって、取鍋の搬送、上部槽の搬送及び下部槽の搬送に兼用される搬送台車と、取鍋の昇降、上部槽の昇降及び下部槽の昇降に兼用され、取鍋を昇降させるストロークに比べ大きいストロークで上部槽及び下部槽を同時又は個別に昇降させる昇降装置と、搬送台車に載置され、上部槽及び下部槽を同時又は個別に支持し、昇降装置により昇降させられる真空槽用架台と、を備え、真空槽用架台は、搬送台車に載置される基台部と、基台部に載置され上部槽及び下部槽を同時又は個別に支持する支持部と、基台部に対する支持部の位置を調節する位置調節装置とを有する。

この真空槽交換装置によれば、取鍋の搬送に用いられる搬送台車により真空槽を搬送し、取鍋の昇降に用いられる昇降装置により真空槽を昇降させることで、真空槽の交換作業を行うことができる。これにより、少ない専用装置で真空槽を交換できる。また、通常の真空脱ガス装置では、溶鋼が充填された取鍋は真空槽より重い。このため、取鍋の昇降、搬送に用いられる昇降装置、搬送台車を真空槽の交換に用いることで、昇降装置及び搬送台車の大型化を図ることなく、十分な駆動力で真空槽の昇降、搬送を行うことができる。

昇降装置は、取鍋を昇降させるストロークに比べ大きいストロークで上部槽及び下部槽を同時又は個別に昇降させる。このため、取鍋の上方の脱ガス処理位置に配置された上部槽及び下部槽を十分に下降させることで、上部槽及び下部槽を搬送台車によって容易に搬送できる。

搬送台車に載置され、上部槽及び下部槽を同時又は個別に支持し、昇降装置により昇降させられる真空槽用架台を更に備える。このため、真空槽用架台を介在させることで、取鍋用の昇降装置及び取鍋用の搬送台車に上部槽及び下部槽をしっかりと載置できる。

真空槽用架台は、搬送台車に載置される基台部と、基台部に載置され上部槽及び下部槽を同時又は個別に支持する支持部と、基台部に対する支持部の位置を調節する位置調節装置とを有する。このため、上部槽及び下部槽を脱ガス処理位置から補修位置に移す際には、位置調節装置により支持部の位置を調節することで、脱ガス処理位置の上部槽及び下部槽に対して支持部の位置を合わせ、上部槽及び下部槽を支持部にしっかりと載置できる。一方、上部槽及び下部槽を補修位置から脱ガス処理位置に戻す際には、位置調節装置により支持部の位置を調節することで、支持部に支持された上部槽及び下部槽を高い精度で脱ガス処理位置に戻すことができる。

真空脱ガス装置で上部槽を保持する保持部材を有し、保持部材が上部槽を保持する保持状態と、保持部材が上部槽を解放する解放状態とを切り替える保持解放切替装置を更に備えてもよい。この場合、上部槽を脱ガス処理位置から補修位置に移す際には、保持解放切替装置により保持状態を解放状態に切り替えることで、保持部材から昇降装置に上部槽を速やかに引き渡すことができる。一方、上部槽を補修位置から脱ガス処理位置に戻す際には、昇降装置により上部槽を脱ガス処理位置まで上昇させた後に、保持解放切替装置により解放状態を保持状態に切り替えることで、昇降装置から保持部材に上部槽を速やかに引き渡すことができる。

上部槽は、側方に突出する保持用凸部を有し、保持解放切替装置は、保持状態では、保持部材により保持用凸部を下方から保持し、解放状態では、保持用凸部の下方から保持部材を退避させてもよい。この場合、保持状態では、保持部材により保持用凸部を下方から保持することで、重力に抗して上部槽をしっかりと保持できる。また、保持用凸部の下方から保持部材を退避させるのみで、保持状態を解放状態に切り替えることができる。このため、保持解放切替装置の構成を単純化できる。なお、保持状態では、保持部材に保持用凸部が押し当たっているため、保持部材を保持用凸部の下方から容易に退避させることはできない。これに対し、昇降装置により上部槽を上昇させることで、保持部材を保持用凸部の下方から容易に退避させることが可能となる。このように、保持解放切替装置と昇降装置との協働が可能であることも、保持解放切替装置の構成の単純化に寄与している。

本発明に係る真空槽交換方法は、上部槽及び下部槽を含む真空槽と、取鍋とを有する真空脱ガス装置の真空槽を交換する真空槽交換方法であって、真空槽用架台を取鍋の搬送に用いられる搬送台車に載置し、真空槽用架台を介して搬送台車に上部槽及び下部槽を同時又は個別に載置し、搬送台車により上部槽及び下部槽を同時又は個別搬送し、取鍋の昇降に用いられる昇降装置により、取鍋を昇降させるストロークに比べ大きいストロークで、上部槽及び下部槽を同時又は個別に昇降させ、真空槽用架台として、搬送台車に載置される基台部と、基台部に載置され上部槽及び下部槽を同時又は個別に支持する支持部と、基台部に対する支持部の位置を調節する位置調節装置とを有するものを用いる。この真空槽交換方法によれば、少ない専用装置で真空槽を交換できる。また、通常の真空脱ガス装置では、溶鋼が充填された取鍋は真空槽より重い。このため、取鍋の昇降、搬送に用いられる昇降装置、搬送台車を真空槽の交換に用いることで、昇降装置及び搬送台車の大型化を図ることなく、十分な駆動力で真空槽の昇降、搬送を行うことができる。

昇降装置により取鍋を昇降させるストロークに比べ大きいストロークで、昇降装置により上部槽及び下部槽を同時又は個別に昇降させる。このため、取鍋の上方の脱ガス処理位置に配置された上部槽及び下部槽を十分に下降させることで、上部槽及び下部槽を搬送台車によって容易に搬送できる。

真空槽用架台を搬送台車に載置し、真空槽用架台を介して搬送台車に上部槽及び下部槽を同時又は個別に載置する。このため、真空槽用架台を介在させることで、取鍋用の昇降装置及び取鍋用の搬送台車に上部槽及び下部槽をしっかりと載置できる。

搬送台車に載置される基台部と、基台部に載置され上部槽及び下部槽を同時又は個別に支持する支持部と、基台部に対する支持部の位置を調節する位置調節装置とを有する真空槽用架台を用いる。このため、上部槽及び下部槽を脱ガス処理位置から補修位置に移す際には、位置調節装置により支持部の位置を調節することで、脱ガス処理位置の上部槽及び下部槽に対して支持部の位置を合わせ、上部槽及び下部槽を支持部にしっかりと載置できる。一方、上部槽及び下部槽を補修位置から脱ガス処理位置に戻す際には、位置調節装置により支持部の位置を調節することで、支持部に支持された上部槽及び下部槽を高い精度で脱ガス処理位置に戻すことができる。

真空脱ガス装置で上部槽を保持する保持部材を有し、保持部材が上部槽を保持する保持状態と、保持部材が上部槽を解放する解放状態とを切り替える保持解放切替装置を更に用い、保持解放切替装置により保持状態を解放状態に切り替えた後に昇降装置により上部槽を下降させ、昇降装置により上部槽を上昇させた後に保持解放切替装置により解放状態を保持状態に切り替えてもよい。この場合、上部槽を脱ガス処理位置から補修位置に移す際には、保持解放切替装置により保持状態を解放状態に切り替えることで、保持部材から昇降装置に上部槽を速やかに引き渡すことができる。一方、上部槽を補修位置から脱ガス処理位置に戻す際には、昇降装置により上部槽を脱ガス処理位置まで上昇させた後に、保持解放切替装置により解放状態を保持状態に切り替えることで、昇降装置から保持部材に上部槽を速やかに引き渡すことができる。

側方に突出する保持用凸部を有する上部槽を用い、保持状態では、保持部材により保持用凸部を下方から保持し、解放状態では、保持用凸部の下方から保持部材を退避させる保持解放切替装置を用い、保持状態を解放状態に切り替える際には、昇降装置により上部槽を上昇させた後に、保持部材を保持用凸部の下方から退避させ、解放状態を保持状態に切り替える際には、保持部材を保持用凸部の下方に配置した後に、昇降装置により上部槽を下降させてもよい。この場合、保持状態では、保持部材により保持用凸部を下方から保持することで、重力に抗して上部槽をしっかりと保持できる。また、保持用凸部の下方から保持部材を退避させるのみで、保持状態を解放状態に切り替えることができる。このため、保持解放切替装置の構成を単純化できる。なお、保持状態では、保持部材に保持用凸部が押し当たっているため、保持部材を保持用凸部の下方から容易に退避させることはできない。これに対し、昇降装置により上部槽を上昇させることで、保持部材を保持用凸部の下方から容易に退避させることを可能としている。このように、保持解放切替装置と昇降装置とを協働させることも、保持解放切替装置の構成の単純化に寄与している。

本発明に係る真空槽交換装置によれば、少ない専用装置で真空槽を交換できる。

真空脱ガス装置の概略構成を示す模式図である。 真空槽の側面図である。 取鍋の側面図である。 取鍋交換装置の概略構成を示す側面図である。 取鍋を搬送する工程を示す側面図である。 取鍋を上昇させる工程を示す側面図である。 真空槽交換装置の概略構成を示す側面図である。 真空槽用架台の平面図である。 保持状態の保持解放切替装置を示す平面図である。 図９中のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 解放状態の保持解放切替装置を示す平面図である。 真空槽用架台を搬送する工程を示す側面図である。 真空槽用架台を上昇させる工程を示す側面図である。 真空槽を下降させ、再度保持する工程を示す側面図である。 真空槽の下部槽を下降させる工程を示す側面図である。 真空槽の下部槽を搬送する工程を示す側面図である。 真空槽用架台を搬送する工程を示す側面図である。 真空槽用架台を上昇させる工程を示す側面図である。 真空槽の上部槽を下降させる工程を示す側面図である。 真空槽の上部槽を搬送する工程を示す側面図である。

以下、本発明に係る真空槽交換装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、本実施形態に係る真空槽交換装置が適用される真空脱ガス装置について説明する。図１に示されるように、真空脱ガス装置１は、ＲＨ方式の真空脱ガス処理を行うＲＨ真空脱ガス装置であり、真空槽２と取鍋３とを備える。取鍋３は、前段の装置（例えば転炉等）で生成された溶鋼を収容し、真空槽２の下方に搬入される。真空槽２の上部には、排気口２ａが形成されている。排気口２ａには、真空排気装置（不図示）が接続され、真空槽２内が略真空状態にされている。真空槽２の下部には、下方に開口する吸上管４及び排出管５が設けられている。吸上管４及び排出管５は、取鍋３に充填された溶鋼に浸漬される。

真空脱ガス装置１は、真空槽２の吸上管４内にアルゴンガス等の不活性ガスを吹き込むガス吹込装置（不図示）を更に備えている。ガス吹込装置により吸上管４内に不活性ガスを吹き込むと、エアリフトポンプ作用が生じ、取鍋３中の溶鋼が吸上管４内から真空槽２内に導入される。真空槽２内に導入された溶鋼は、排出管５を通って取鍋３に戻る。これにより、取鍋３内と真空槽２内の間で溶鋼が循環する。真空槽２内では溶鋼に負圧が作用し、溶鋼中に溶け込んでいたガス成分が除去されため、溶鋼の循環に伴って真空脱ガス処理が連続的に行われる。なお、真空脱ガス装置１は、ＤＨ方式の真空脱ガス処理を行うＤＨ真空脱ガス装置であってもよい。

図２に示されるように、真空槽２は、上部槽６と、上部槽６の下端に連結される下部槽７とを有している。吸上管４及び排出管５は、下部槽７の底部に設けられている。上部槽６は下方に開口した金属製の槽であり、上下方向に延在する筒状の側壁６ａを有している。上部槽６の内面には、耐熱煉瓦等の耐熱材がライニングされている。下部槽７は上方に開口した槽であり、上下方向に延在する筒状の側壁７ａを有している。下部槽７の内面には、耐熱煉瓦等の耐熱材がライニングされている。上部槽６の下端部と下部槽７の上端部には、それぞれフランジ部６ｂ，７ｂが形成されており、フランジ部６ｂ，７ｂ同士をボルト締結等により接合することで、上部槽６と下部槽７が連結されている。

上部槽６には、側壁６ａを囲むように配置され、それぞれ側方に突出した４個の保持用凸部６ｃが設けられている（図９参照）。保持用凸部６ｃは、真空脱ガス装置１の梁１ａ等に設けられた保持解放切替装置２２（後述）により保持される。溶鋼の真空脱ガス処理は、保持用凸部６ｃが保持解放切替装置２２に保持された状態で行われる。すなわち、保持用凸部６ｃが保持解放切替装置２２により保持されるときの真空槽２の位置が脱ガス処理位置である。

上部槽６のうち保持用凸部６ｃより上側の部分には、側壁６ａを囲むように配置され、それぞれ側方に突出した４個の保持用凸部６ｄが設けられている。保持用凸部６ｄは、真空槽２を下降させる途中で、保持解放切替装置２２により一時的に保持される。上部槽６のうち保持用凸部６ｃより下側の部分には、側壁６ａを囲むように配置され、それぞれ側方に突出した４個の上部槽搬送用凸部６ｅが設けられている。上部槽搬送用凸部６ｅは、真空槽用架台２１（後述）により支持される。凸部６ｃ，６ｄ，６ｅのそれぞれの個数は４個に限られず、適宜変更可能である。下部槽７には、側壁７ａを囲むように配置され、それぞれ側方に突出した４個の下部槽搬送用凸部７ｃが設けられている。下部槽搬送用凸部７ｃは、真空槽用架台２１（後述）により支持される。下部槽搬送用凸部７ｃの個数は４個に限られず、適宜変更可能である。

図３に示されるように、取鍋３は、上方に開口した金属製の収容器であり、上方へ向かうに従って広がる逆円錐台状の側壁３ａを有している。側壁３ａの外側には、上下方向に並ぶフランジ部３ｂ，３ｃが形成されている。フランジ部３ｂ，３ｃの間には、側壁３ａを挟むように配置され、それぞれ側方に突出する２個の軸状凸部３ｄが形成されている。軸状凸部３ｄの先端部は、フランジ部３ｂ，３ｃの外縁よりも外側に突出している。軸状凸部３ｄの先端部には、クレーン１２（後述）のフック１２ａが引っ掛けられる（図４参照）。

続いて、真空脱ガス処理後の溶鋼が充填された取鍋３と、真空脱ガス処理前の溶鋼が充填された取鍋３とを交換する取鍋交換装置Ｅ１について説明する。図４に示されるように、取鍋交換装置Ｅ１は、搬送台車１０と、昇降装置１１と、クレーン１２とを備えている。

搬送台車１０は、真空脱ガス処理前の溶鋼が充填された取鍋３を真空槽２の下方に搬入し、真空脱ガス処理後の溶鋼が充填された取鍋３を真空槽２の下方から搬出する。以下、搬送台車１０の説明における「前後左右」は、真空脱ガス処理前の溶鋼が充填された取鍋３を真空槽２の下方に搬入する際の進行方向を前方とした場合の方向を意味する。

搬送台車１０は、車体部１３と、車体部１３の前側に設けられた前輪１４と、車体部１３の後側の設けられた後輪１５と、車体部１３の後側に搭載された駆動装置１６とを有している。駆動装置１６は、電動モータ等の動力源を内蔵し、前輪１４又は後輪１５を駆動する。車体部１３のうち、駆動装置１６より前側の部分には、上下に開口する開口部１３ａが形成されている。車体部１３の左側部分及び右側部分には、開口部１３ａを挟み上方に突出する２個の鍋支持台１３ｂが設けられている。鍋支持台１３ｂは、取鍋３のフランジ部３ｃを支持する。鍋支持台１３ｂにより支持された取鍋３の下端部は、開口部１３ａ内に収容される。

昇降装置１１は、真空槽２の下方の床面に形成された収容孔１８と、収容孔１８内に収容された柱状の昇降体１９と、昇降体１９を昇降させる油圧シリンダ等の駆動装置（不図示）とを有している。昇降体１９は、搬送台車１０が取鍋３を真空槽２の下方に搬入したときに、搬送台車１０の開口部１３ａの下に位置する。昇降体１９の太さは、搬送台車１０の車体部１３の開口部１３ａに昇降体１９を挿通可能となるように設定されている。昇降装置１１は、開口部１３ａを通して昇降体１９を昇降させることにより、搬送台車１０に載置された取鍋３を昇降させる。昇降装置１１は、取鍋３の昇降に必要なストロークに比べ大きいストロークで昇降体１９を昇降可能となるように構成されている。これにより、後述する真空槽２の交換作業において、取鍋３を昇降させるストロークに比べ大きいストロークで昇降体１９を昇降させることが可能となっている。

クレーン１２は、上方から吊り下げられた２個のフック１２ａを有している。２個のフック１２ａは、取鍋３の２個の軸状凸部３ｄにそれぞれ引っ掛けられる。クレーン１２は、取鍋３を搬送し、搬送台車１０との間で受け渡しを行う。

続いて、真空脱ガス処理の手順について説明する。まず、前段の装置において真空脱ガス処理前の溶鋼が充填された取鍋３を、クレーン１２によって搬送し、搬送台車１０の鍋支持台１３ｂ上に載置する。次に、図５に示されるように搬送台車１０を前方に移動させ、取鍋３を真空槽２の下方に搬入する。このとき、昇降装置１１の昇降体１９が、搬送台車１０の開口部１３ａの下に位置する。

次に、図６に示されるように、昇降装置１１の駆動装置により昇降体１９を上昇させる。すると、昇降体１９により取鍋３が押し上げられる。これにより取鍋３が上昇し、真空槽２の吸上管４及び排出管５が取鍋３内の溶鋼に十分に浸漬されたところで、昇降体１９を停止させる。この状態を維持し、真空脱ガス処理を行う。

真空脱ガス処理が完了すると、昇降体１９を下降させ、取鍋３を鍋支持台１３ｂ上に戻す。次に、搬送台車１０により真空槽２の下方から取鍋３を搬出し、搬送台車１０上の取鍋３をクレーン１２により引き上げ、後段の装置に搬送する。

以上の手順を繰り返すことにより、真空脱ガス処理を継続的に行うことができる。ここで、このような真空脱ガス処理を長期間にわたって繰り返すと、真空槽２の内面の耐火材が損耗する。このため、耐火材の損耗が許容レベルを超える前に、真空槽２の補修作業を行う必要がある。仮に真空槽２を移動させずに補修作業を行ってしまうと、その間真空脱ガス処理を停止させる必要があり、生産効率が低下してしまう。そこで、真空脱ガス処理を行う際の脱ガス処理位置から補修作業を行う際の補修位置に真空槽２を移し、既に補修が行われた真空槽２を代わりに脱ガス処理位置に戻す交換作業を行う必要がある。これにより、脱ガス処理位置に戻した真空槽２で真空脱ガス処理を継続しながら、補修位置に移した真空槽２の補修作業を行うことができる。

以下、真空槽２の交換に用いられる真空槽交換装置Ｅ２について説明する。真空槽交換装置Ｅ２は、上記搬送台車１０と、上記昇降装置１１と、上記クレーン１２と、真空槽用架台２１と、保持解放切替装置２２とを備えている。取鍋３の搬送に用いられる搬送台車１０は、真空槽２の交換において真空槽２の搬送に用いられる。取鍋３の昇降に用いられる昇降装置１１は、真空槽２の交換において真空槽２の昇降に用いられる。すなわち、真空槽交換装置Ｅ２は、取鍋３の搬送及び真空槽２の搬送に兼用される搬送台車１０と、取鍋３の昇降及び真空槽２の昇降に兼用される昇降装置１１とを備えている。

図７及び図８に示されるように、真空槽用架台２１は、搬送台車１０に載置される基台部２３と、基台部２３に載置され真空槽２を支持する支持部２４と、基台部２３に対する支持部２４の位置を調節する位置調節装置２５とを有している。以下、真空槽用架台２１の説明において、「前後左右」は、搬送台車１０に載置された状態での「前後左右」を意味し、搬送台車１０が真空槽用架台２１を真空槽２の下方に搬入する際の進行方向を前方とした方向を意味する。

基台部２３は、搬送台車１０の車体部１３に水平に載置される下側フレーム２６と、下側フレーム２６から上方に突出する複数の支持フレーム２７と、支持フレーム２７により水平に支持される上側フレーム２８と、下側フレーム２６から下方に突出する複数の脚部２９とを有している。下側フレーム２６は車体部１３に載置され、複数の脚部２９は開口部１３ａ内に収容される。上側フレーム２８は、前後方向に沿う２辺と左右方向に沿う２辺とで構成される矩形状を呈している。上側フレーム２８の中央には開口部２８ａが形成されている。

支持部２４は、前後方向に沿う２辺と左右方向に沿う２辺とで構成される略矩形状を呈し、上側フレーム２８上に載置されている。支持部２４には、平面視で左右に突出する一対の凸部２４ａ，２４ｂが設けられている。支持部２４の中央には開口部２４ｃが形成されている。支持部２４は、平面視で上側フレーム２８より小さく、支持部２４の各辺は、上側フレーム２８の各辺より内側に位置している。支持部２４の開口部２４ｃは、平面視で上側フレーム２８の開口部２８ａより小さく、開口部２４ｃの周縁は開口部２８ａの周縁より内側に位置している。支持部２４の開口部２４ｃには、下部槽７のうち下部槽搬送用凸部７ｃより下側の部分を挿通可能であり、上部槽６のうち上部槽搬送用凸部６ｅより下側の部分を挿通可能である。支持部２４は、開口部２４ｃの周縁部分によって、下部槽搬送用凸部７ｃ又は上部槽搬送用凸部６ｅを支持する。

位置調節装置２５は、上側フレーム２８上に固定された８個の油圧ジャッキ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈを有している。油圧ジャッキ２５ａ，２５ｂは、支持部２４の前側部分を左右方向で挟むように配置されている。油圧ジャッキ２５ｃ，２５ｄは、支持部２４の後側部分を左右方向で挟むように配置されている。油圧ジャッキ２５ｅ，２５ｆは、支持部２４の左側の凸部２４ａを前後方向で挟むように配置されている。油圧ジャッキ２５ｇ，２５ｈは、支持部２４の右側の凸部２４ｂを前後方向で挟むように配置されている。油圧ジャッキ２５ａ，２５ｃは支持部２４を右方向に押し、油圧ジャッキ２５ｂ，２５ｄは支持部２４を左方向に押し、油圧ジャッキ２５ｆ，２５ｈは支持部２４を前方向に押し、油圧ジャッキ２５ｅ，２５ｇは支持部２４を後方向に押す。位置調節装置２５は、油圧ジャッキ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈを駆動することで支持部２４の位置を前後左右にずらし、基台部２３に対する支持部２４の位置を調節する。

図９及び図１０に示されるように、保持解放切替装置２２は、上部槽６を囲むように配置された４個の切替ユニット３０を有している。切替ユニット３０は、真空脱ガス装置１の梁１ａ上に固定された固定部材３１と、固定部材３１に連結された第２の保持部材３２と、アクチュエータ３３とを有している。固定部材３１は、梁１ａから真空槽２側に突出している。保持部材３２は、固定部材３１の先端から更に真空槽２側に突出している。保持部材３２の基端部と固定部材３１の先端部とは、上下方向に延びる連結軸３４により連結されている。保持部材３２は連結軸３４の軸心を中心に回動自在となっている。

保持部材３２の先端部は、真空槽２の保持用凸部６ｃの下方に位置する。これにより、保持用凸部６ｃは、保持部材３２により下方から保持される。保持部材３２により保持用凸部６ｃを下方から保持することで、重力に抗して上部槽６をしっかりと保持できる。保持部材３２の先端部の上面には、保持用凸部６ｃを収容する凹部３２ａが設けられている。保持用凸部６ｃが保持部材３２の凹部３２ａに嵌まり込むため、保持用凸部６ｃの水平方向の位置が定められる。

アクチュエータ３３は、例えば油圧シリンダ、電動シリンダ、ボールジャッキ等であり、伸縮によって保持部材３２を回動させるように設けられている。切替ユニット３０は、アクチュエータ３３により保持部材３２を回動させることで、真空槽２を保持する保持状態と、真空槽２を解放する解放状態とを切り替える。保持状態では、上述したように、保持用凸部６ｃを保持部材３２により下方から保持する。解放状態では、図１１に示されるように、保持用凸部６ｃの下方から保持部材３２を退避させる。このように、保持部材３２を回動させるのみの単純な構成で、保持状態と解放状態を切り替えることができる。

続いて、真空槽２の交換手順について説明する。まず、図７に示されるように、真空槽用架台２１の上部にワイヤを接続してループ３５を形成し、そのループ３５にクレーン１２のフック１２ａを引っ掛ける。真空槽用架台２１をクレーン１２で搬送し、搬送台車１０の車体部１３上に載置する。このとき、基台部２３の脚部２９を開口部１３ａに収容し、下側フレーム２６を搬送台車１０の車体部１３上に水平に載置する。

次に、図１２に示されるように、搬送台車１０を前方に移動させ、真空槽用架台２１を真空槽２の下方に搬入する。このとき、昇降装置１１の昇降体１９が、搬送台車１０の開口部１３ａの下に位置する。次に、昇降装置１１の駆動装置により昇降体１９を上昇させる。すると、昇降体１９により真空槽用架台２１が押し上げられる。これにより真空槽用架台２１が上昇すると、下部槽７の下部が支持部２４の開口部２４ｃ内に導入され、支持部２４が下部槽搬送用凸部７ｃに当接し、支持部２４により真空槽２全体が押し上げられる。

このとき、真空槽２は、真空槽用架台２１を介して昇降装置１１に載置される。真空槽用架台２１を介在させることで、取鍋３の交換用の昇降装置１１に真空槽２をしっかりと載置できる。また、真空槽２を載置する前に、位置調節装置２５により支持部２４の位置を調節することで、脱ガス処理位置の真空槽２に対して支持部２４の位置を合わせ、真空槽２を支持部２４にしっかりと載置できる。

図１３に示されるように、真空槽２が昇降体１９と共に上昇し、保持用凸部６ｃが保持部材３２の凹部３２ａから出たところで、昇降体１９を停止させる。次に、保持部材３２を保持用凸部６ｃの下方から退避させる（図１１参照）。すなわち、保持解放切替装置２２を保持状態から解放状態に切り替える。これにより、昇降体１９と共に真空槽２を下降させることが可能となる。このように、保持状態を解放状態に切り替えることで、保持部材３２から昇降装置１１に真空槽２を速やかに引き渡すことができる。

なお、保持状態では、保持部材３２に保持用凸部６ｃが押し当たると共に、保持用凸部６ｃが凹部３２ａに入り込んでいるため、保持部材３２を保持用凸部６ｃの下方から退避させることはできない。このため、昇降装置１１により真空槽２を上昇させることで、保持部材３２を保持用凸部６ｃの下方から退避させることが可能となる。このように、保持解放切替装置と昇降装置との協働が可能であることも、保持解放切替装置２２の構成の単純化に寄与している。

次に、昇降体１９と共に真空槽２を下降させる。図１４に示されるように、保持用凸部６ｃが保持部材３２を通過すると、保持部材３２を保持用凸部６ｄの下方に移動させる（図９参照）。すなわち、保持解放切替装置２２を解放状態から保持状態に切り替える。この状態で、上部槽６と下部槽７とを分離し、図１５に示されるように昇降体１９を下降させ、真空槽用架台２１を搬送台車１０の車体部１３上に載置する。これにより、真空槽用架台２１を介し、下部槽７が搬送台車１０の車体部１３上に載置される。真空槽用架台２１を介在させることで、取鍋３の交換用の搬送台車１０に下部槽７をしっかりと載置できる。下部槽７に向かって昇降体１９を上昇させ、下部槽７を車体部１３上に載置するまでの昇降体１９の昇降ストロークは、取鍋３を交換する際の昇降体１９の昇降ストロークに比べ大きい。すなわち、昇降装置１１は、取鍋３を昇降させるストロークに比べ大きいストロークで下部槽７を下降させる。これにより、取鍋３の上方の脱ガス処理位置に配置されていた下部槽７が十分に下降させられる。

次に、図１６に示されるように、搬送台車１０により、上部槽６の下方から下部槽７を搬出する。上述したように、下部槽７が十分に下降させられているので、上方の梁等を回避して下部槽７を容易に搬送できる。次に、下部槽７の上部にワイヤを接続してループ３６を形成し、ループ３６にクレーン１２のフック１２ａを引っ掛ける。クレーン１２により下部槽７を搬送し、補修位置に下部槽７を移す。

次に、図１７に示されるように、搬送台車１０を前方に移動させ、真空槽用架台２１を上部槽６の下方に搬入する。昇降装置１１の駆動装置により昇降体１９を上昇させ、真空槽用架台２１を上昇させる。真空槽用架台２１が上昇すると、上部槽６の下部が支持部２４の開口部２４ｃ内に導入され、支持部２４が上部槽搬送用凸部６ｅに当接し、支持部２４により上部槽６が押し上げられる。これにより上部槽６が上昇し、保持用凸部６ｄが保持部材３２の凹部３２ａから出たところで昇降体１９を停止させる（図１８参照）。

このとき、上部槽６は、真空槽用架台２１を介して昇降装置１１に載置される。真空槽用架台２１を介在させることで、取鍋３の交換用の昇降装置１１に上部槽６をしっかりと載置できる。また、上部槽６を載置する前に、位置調節装置２５により支持部２４の位置を調節することで、上部槽６に対して支持部２４の位置を合わせ、上部槽６を支持部２４にしっかりと載置できる。

次に、図１８に示されるように、保持部材３２を保持用凸部６ｄの下方から退避させる（図１１参照）。すなわち、保持解放切替装置２２を保持状態から解放状態に切り替える。次に、図１９に示されるように昇降体１９を下降させ、真空槽用架台２１を搬送台車１０の車体部１３上に載置する。これにより、真空槽用架台２１を介し、上部槽６が搬送台車１０の車体部１３上に載置される。真空槽用架台２１を介在させることで、取鍋３の交換用の搬送台車１０に上部槽６をしっかりと載置できる。上部槽６に向かって昇降体１９を上昇させ、上部槽６を車体部１３上に載置するまでの昇降体１９の昇降ストロークは、取鍋３を交換する際の昇降体１９の昇降ストロークに比べ大きい。すなわち、昇降装置１１は、取鍋３を昇降させるストロークに比べ大きいストロークで上部槽６を下降させる。これにより、取鍋３の上方の脱ガス処理位置に配置されていた上部槽６が十分に下降させられる。

なお、上述したように、上部槽６と下部槽７とを分離する前に、真空槽２全体の位置を脱ガス処理位置より下方にずらし、保持部材３２により保持される部分を下側の保持用凸部６ｃから上側の保持用凸部６ｄに変えていた。これにより、上部槽搬送用凸部６ｅが下方に移動しているため、保持部材３２に保持されていた上部槽６を下降させるのに必要な昇降体１９のストロークが小さくなる。従って、昇降体１９に求められる最大のストロークを小さくできる。このことは、昇降装置１１の小型化に寄与する。

次に、図２０に示されるように、搬送台車１０により、保持解放切替装置２２の下方から上部槽６を搬出する。上述したように、上部槽６が十分に下降させられているので、上方の梁等を回避して上部槽６を容易に搬送できる。次に、上部槽６の上部にワイヤを接続してループ３７を形成し、ループ３７にクレーン１２のフック１２ａを引っ掛ける。クレーン１２により上部槽６を搬送し、補修位置に上部槽６を移す。

次に、補修が既に完了している上部槽６及び下部槽７を、ここまでの手順とは逆の手順で脱ガス処理位置に設置する。このとき、位置調節装置２５により支持部２４の位置を調節することで、支持部２４に支持された上部槽６又は下部槽７の位置を調節し、真空槽２を高い精度で脱ガス処理位置に戻すことができる。また、昇降装置１１により真空槽２を脱ガス処理位置まで上昇させた後に、保持解放切替装置２２により解放状態を保持状態に切り替えることで、昇降装置１１から保持部材３２に真空槽２を速やかに引き渡すことができる。以上により、真空槽２の交換作業が完了する。

このように、真空槽交換装置Ｅ２によれば、取鍋３の搬送に用いられる搬送台車１０により真空槽２を搬送し、取鍋３の昇降に用いられる昇降装置１１により真空槽２を昇降させることで、真空槽２の交換作業を行うことができる。これにより、少ない専用装置で真空槽２を交換できる。また、通常の真空脱ガス装置１では、溶鋼が充填された取鍋３は真空槽２より重い。このため、取鍋３の昇降、搬送に用いられる昇降装置１１、搬送台車１０を真空槽２の交換に用いることで、昇降装置１１及び搬送台車１０の大型化を図ることなく、十分な駆動力で真空槽２の昇降、搬送を行うことができる。

また、搬送台車１０及び昇降装置１１を取鍋３の交換及び真空槽２の交換に兼用することで、製鋼設備のコスト削減を図ることができる。更に真空槽交換装置Ｅ２では、取鍋３の交換及び真空槽２の交換にクレーン１２も兼用している。このため、製鋼設備のコスト削減を更に図ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。真空槽２を交換する際に、必ずしも上部槽６と下部槽７の両方を交換しなくてもよく、上部槽６の交換と下部槽７の交換を異なる時期に行ってもよく、異なる頻度で行ってもよい。例えば、下部槽７に比べ上部槽６が溶鋼に晒されにくい場合には、上部槽６の交換を下部槽の交換に比べ低い頻度で行ってもよい。また、上部槽６と下部槽７を分離せず、真空槽２の全体を同時に交換してもよい。

１…真空脱ガス装置、２…真空槽、３…取鍋、６ｃ，６ｄ…保持用凸部、１０…搬送台車、１１…昇降装置、２１…真空槽用架台、２２…保持解放切替装置、２３…基台部、２４…支持部、２５…位置調節装置、３２…保持部材、Ｅ２…真空槽交換装置。

Claims (4)

1. 上部槽及び下部槽を含む真空槽と、取鍋とを有する真空脱ガス装置の前記真空槽を交換するための真空槽交換装置であって、
   前記取鍋の搬送、前記上部槽の搬送及び前記下部槽の搬送に兼用される搬送台車と、
   前記取鍋の昇降、前記上部槽の昇降及び前記下部槽の昇降に兼用され、前記取鍋を昇降させるストロークに比べ大きいストロークで前記上部槽及び下部槽を同時又は個別に昇降させる昇降装置と、
   前記搬送台車に載置され、前記上部槽及び下部槽を同時又は個別に支持し、前記昇降装置により昇降させられる真空槽用架台と、を備え、
   前記真空槽用架台は、前記搬送台車に載置される基台部と、前記基台部に載置され前記上部槽及び下部槽を同時又は個別に支持する支持部と、前記基台部に対する前記支持部の位置を調節する位置調節装置とを有する真空槽交換装置。
2. 前記真空脱ガス装置で前記上部槽を保持する保持部材を有し、前記保持部材が前記上部槽を保持する保持状態と、前記保持部材が前記上部槽を解放する解放状態とを切り替える保持解放切替装置を更に備える請求項１記載の真空槽交換装置。
3. 前記上部槽は、側方に突出する保持用凸部を有し、
   前記保持解放切替装置は、前記保持状態では、前記保持部材により前記保持用凸部を下方から保持し、前記解放状態では、前記保持用凸部の下方から前記保持部材を退避させる請求項２記載の真空槽交換装置。
4. 前記上部槽は、前記保持用凸部を有するのに加え、前記上部槽の下降途中で前記保持部材により一時的に保持可能な保持用凸部を前記保持用凸部の上側に有する請求項３記載の真空槽交換装置。

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