JP5382993B2 - 銑鉄の滓を効率よく除去する方法及びその専用装置 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

〔技術分野〕
本発明は銑鉄表面に浮く滓を効率よく除去する方法、更には上記の方法を利用し、（銑
鉄の）滓を掻き出す専用装置に関係している。

〔背景技術〕
銑鉄は脱硫、脱珪素、脱燐の前処理を行った後、大量の固体滓を生み出す。この滓は銑
鉄の液面に浮き、早速除去する必要がある。さもなければ、銑鉄の前処理効果に影響して
しまい、次の工程のコストアップにもつながる。

現在、銑鉄前処理の工程で滓の掻き出し作業に使用しているのは、２０世紀５０〜６０年代から用いられてきた機械である。これらの機械は機械伝動又は液体圧力伝動の直線往復式設備であり、アームに取り付けられている耐火材料製の熊手を銑鉄の液面下に一定の深さまで下げ、銑鉄の液面に沿って直線又は曲線往復動作をさせることによって、取鍋内の銑鉄の表面に浮いている滓を逐一掻き出す。

従来の掻き出す方法及び設備については、次の問題点が挙げられる。（１）掻き出し作
業の所要時間が長く、効率が悪い。通常は十数回更には数十回の往復が必要となり、５〜
１０分ぐらいかかってしまう。（２）滓を完全に掻き出すことができず、除去率が低い。
滓を集めるため粘着剤又は除去剤を投与した場合の除去率は良くても僅か８０％しかない
。それが転炉、電気炉の硫含有量の上昇を直接もたらしてしまう。（３）滓を掻き出す際
、銑鉄も一緒に掻き出されてしまい、通常、銑鉄の損失率は０．５〜１．０％に及ぶ。こ
れらの問題は国際鉄鋼産業の発展を制約、妨害し、既に世界的な難題となっており、これ
による直接な経済損失は毎年約５億ドル以上にも及ぶ。

ここ数年来、わが国の鉄鋼業は目覚しい発展を遂げ、総生産量は一躍世界一になってい
る。２００３年銑鉄の前処理は５０００万トンに及ぶと予想される。技術及び設備が相対
的に立ち遅れているため、実際、滓の掻き出しによる銑鉄の損失率はほとんど１．０%前
後であり、転炉、電気炉の硫含有量の上昇による経済損失をあわせると、直接な経済損失
は年間約５億人民元以上に及ぶ。

〔発明の内容〕
本発明の目的は従来の除去法及び設備の問題点を克服し、銑鉄の滓を効率よく掻き出す
新たな方法及びその専用装置を提供することにある。回転式掻き出し技術を取り入れるこ
とにより、迅速・効率的な除去を実現させ、更に銑鉄の損失を確実に低減した。

本発明に関連する銑鉄滓の効率的な掻き出す方法は下記の通りである。アームの先端に取り付けられている２枚の熊手がそれぞれ銑鉄の液面に沿って回転する。上記２枚の熊手が徐々に近寄り、固体の滓をかき集め又はそれを掴む。それから、上記２枚の熊手は上記アームに牽引され、取鍋の縁あたりまで戻り、上記滓を専用容器に入れる。

上記熊手はまず並列して銑鉄の液面下に一定の深さまで下がり、回転した後、上記アームに牽引され液面から離れた一定の高さまで上がる。最後に、上記２枚の熊手は上記アームに牽引され、上記取鍋の縁の外側に戻り、滓を専用容器に入れる。

上記の銑鉄滓を効率よく掻き出す方法を実現させた専用装置は、（フラット・カーの）
レール、レールの上を往復するフラット・カー、及び昇降主軸を通じてフラット・カーと
つながっているアームの各部を含む。アームの先端にある駆動部の中にラックが取り付け
られ、それが両サイドの歯車とかみ合っている。２つの回転軸は２枚の歯車を２枚の熊手
の後部に固定する。

上記ラックの後部はシリンダーとつながり、上記ラックは上記シリンダーに駆動され前
後に動く。上記フラット・カーの運行はモーター又は液体圧力伝動により駆動される。上
記２枚の熊手は、固体の滓を挟む側が鋸歯状になっている。

本発明は従来の銑鉄滓の除去法及び設備と比較すると、下記の特徴が挙げられる。
（１）滓の除去率は明らかに高くなった。滓の量が少ない場合、（熊手の）１回の回転で９０％以上の滓を除去することができる。滓が多い場合でも、２〜３回の回転で９０％以上の滓を除去することができる。
（２）速度が大幅に上がった。掻き出し作業の所要時間は３分間以内に抑えられた。
（３）掻き出し作業の最終段階では、熊手が液面以上の高さまで上がり、滓についている銑鉄のほとんどは取鍋に戻される。従って、滓の掻き出しによる鉄の損失は大幅に低減し、鉄の損失率は０．１％以内に抑えられる。

〔具体的な実施方式〕
図１は、本発明に関連する、滓の掻き出し専用装置の構造の概略を示す図である。図２
は、熊手の駆動部の構造の概略を示す図である。

本発明に関連する効率的な（滓の）掻き出す方法の具体例として、掻き出し作業の過程を下記のように一通叙述する。
（１）取鍋が所定の位置につくと、フラット・カーはモーター又は液体圧力動力に駆動され前に進み、適当な（掻き出し）作業位置につく。
（２）昇降主軸（シリンダー）が作動し、アームを通じて熊手を銑鉄の液面下２０〜５０ｍｍの深さまで下げる。
（３）シリンダーの液体圧力駆動により、上記熊手を回転させ、滓を掻き出す。
（４）２枚の上記熊手が上記取鍋の縁まで来ると、上記昇降主軸（シリンダー）は上記アームを上げ、（熊手が）銑鉄の液面から３０〜１００ｍｍ離れるように上記熊手を牽引する。
（５）上記フラット・カーはモーター又は液体圧力動力に駆動され（後ろへ下がり）、上記熊手が完全に取鍋から離れる位置まで下がる。
（６）２枚の上記熊手がそれぞれ逆方向に回転すると、（熊手の中の）滓は取鍋のそばに設置される滓の専用容器に入れられる。

下記の内容は本発明に関連する、滓の掻き出し専用装置に対する叙述である。これは上
記の除去法を実現させる具体例の一つである。事実上、本発明の方法からほかの多種多様
な構造形式の掻き出し設備が派生することができる。

本発明に関連する、滓の掻き出し専用装置は、（フラット・カー）レール８と、レール
８の上を往復するフラット・カー７と、昇降主軸（シリンダー）５を通じてフラット・カ
ー７とつながっているアーム４とを含む。

アーム４の先端にラック１０が取り付けられ、それが両サイドの歯車１１とかみ合って
いる。２つの回転軸３は２枚の歯車１１を２枚の熊手１の後部に固定する。そのうち、熊
手１は耐火材料から作ることができるが、ほかの材料を使用して作ることも可能である。

ラック１０の後部は、シリンダー９とつながっている。ラック１０はシリンダー９に駆
動され前後に動き、歯車１１及び回転軸３を通じて熊手を牽引し回転させる。事実上、回
転式熊手を実現させる駆動方式は色々ある。歯車・ラック法はその一つであり、ほかには
、歯車、偏突輪、ウオーム歯車、チェーン式、ベルト式、揺動シリンダー等の液体圧力又
は電動方式がある。

フラット・カー７のレール８上での運行は、モーター又は巻き上げ機チェーン機構によ
り駆動されることができるが、フラット・カー自身の動力により駆動されることも可能で
ある。

内の２枚の熊手１は、固体滓をかき集めやすい又は挟みやすいように、滓を挟む側が鋸
歯状になっている。液体圧力システム（オイルポンプ及びシリンダー）６はアームの後部
に固定することができる。さらに、ユーザーの希望により、アーム４は液体圧力伸縮式に
設計することができる。位置を正確に測定し、全過程の自動制御を実現させるためには、
フラット・カー７は電動式駆動に切り替えることも可能である。

図１は、本発明に関連する、滓の掻き出し専用装置の構造の概略を示す図で ある。 図２は、熊手の駆動部の構造の概略を示す図である。

Claims (8)

1. 銑鉄の滓を効率よく除去する方法であって、
   アームの先端に取り付けられている２枚の熊手が並列して銑鉄の液面下に一定の深さまで下がり、２つの同軸ではない回転軸によってそれぞれ回転させられる２枚の上記熊手が、それぞれ銑鉄の液面に沿って回転し、
   回転している間に、２枚の上記熊手は徐々に近寄って、固体の滓を挟み、
   当該滓を挟んだ２枚の上記熊手は、上記アームに牽引され、上記液面から離れた一定の高さにまで上がり、その後、取鍋から離れることにより、上記銑鉄から上記滓を除去することを特徴とする方法。
2. （１）上記取鍋が所定の位置につくと、フラット・カーは、モーター又は液体圧力動力によって駆動され前に進み、適当な作業位置につき、
   （２）上記フラット・カー上の昇降主軸のシリンダーが作動し、上記シリンダー上の上記アームを通じて、上記熊手を銑鉄の上記液面下に一定の深さまで下げ、
   （３）上記シリンダーの液体圧力駆動により、上記熊手を回転させ、上記滓を挟み、
   （４）２枚の上記熊手が上記回転によって互いに近づき上記取鍋の縁あたりまで来ると、昇降主軸の上記シリンダーは上記アームを上げ、上記熊手が銑鉄の上記液面から離れた一定の高さまで上がるように、上記熊手を牽引し、
   （５）上記フラット・カーは、モーター又は液体圧力動力に駆動されて、後ろへ下がり、上記熊手が完全に上記取鍋から離れる位置まで下がり、
   （６）２枚の上記熊手がそれぞれ逆方向に回転すると、熊手の中の上記滓は取鍋のそばに設置される滓の専用容器に入れられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 請求項１または２に記載の方法を実施するための専用装置であって、
   フラット・カーのレール（８）と、
   当該レール（８）の上を往復するフラット・カー（７）と、
   上記フラット・カー（７）を駆動するための駆動手段と、
   昇降主軸（５）を通じて上記フラット・カー（７）とつながっているアーム（４）と、
   上記アーム（４）の先端に取り付けられた駆動部（２）と、
   を備え、
   上記駆動部（２）は、上記駆動部（２）内に取り付けられ、前後に駆動されるラック（１０）、上記ラック（１０）の両サイドにそれぞれかみ合う２枚の歯車（１１）、上記駆動部（２）の下方に位置づけられた後部を有する２枚の熊手（１）、および、２枚の上記歯車（１１）をそれぞれ２枚の上記熊手（１）の後部に結合する２つの回転軸（３）を備え、
   ２枚の上記熊手（１）は、２枚の上記歯車（１１）および２つの上記回転軸（３）によって回転するように駆動されることを特徴とする専用装置。
4. 上記ラック（１０）の後部は、シリンダー（９）とつながっており、上記ラック（１０）は、当該シリンダー（９）に駆動され、前後に動くことを特徴とする請求項３に記載の専用装置。
5. 上記フラット・カー（７）の上記レール（８）上での運行はモーターにより駆動されることを特徴とする請求項３に記載の専用装置。
6. 上記フラット・カー（７）の上記レール（８）上での運行は液体圧力により駆動されることを特徴とする請求項３に記載の専用装置。
7. ２枚の上記熊手（１）は、２枚の上記熊手の上記回転によって滓を挟む側が鋸歯状になっていることを特徴とする請求項３に記載の専用装置。
8. 上記アーム（４）は液体圧力伸縮式であることを特徴とする請求項３に記載の専用装置。

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