JP5725963B2 - 耐火物容器に付着するスラグと地金の溶融除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶融金属が入れられる耐火物容器に付着するスラグと地金を溶融除去する方法に関する。

耐火物容器には、使用後、容器内に残ったスラグや地金が冷却により凝固して側壁や壁底に付着する。この付着は容器の使用回数が増すにつれて肥大成長し、容器の内容積を減少させ、容器に入れられる溶融金属量を減少させる。容器に注入される溶融金属は少なくなる程、冷え易く、地金付着量がより増加して、ついには溶融金属を受けることができなくなる。

容器内に多量のスラグや地金が付着した場合、従来は容器の冷却後、容器に内張りされる耐火物を解体して凝固した地金を取出すか、或いは酸素溶断にて内側からスラグや地金を除去していたが、いずれも多大な手間と労力を要し、作業能率が極めて悪かった。

耐火物容器に付着するスラグや地金を効率よく除去する方法として、容器に設置したバーナーで容器内を加熱して容器内の雰囲気温度をスラグや地金の融点以上に上昇させ、溶融除去する方法（特許文献１）、耐火物容器内にコークスを装入し、上吹ランスから酸素を吹込み、コークスを燃焼させることによってスラグと地金を溶融除去する方法（特許文献２）等も知られる。

特開平４−１１８１６９号 特開平５−２７２８７９号

前述のスラグと地金を溶融除去する方法は、酸素溶断による除去に比べ、スラグと地金を効率よく除去することができるが、付着したスラグと地金を溶融除去する時に内張りされる耐火物を溶損させるおそれがある。

本発明は、耐火物容器に付着するスラグや地金を効率よく、しかも耐火物の溶損を少なくして溶融除去することができる方法を提供することを目的とする。

請求項１に係わる発明は、耐火物容器に凝固して付着するスラグと地金を溶融除去する方法であって、使用後、容器内に溜まって凝固したスラグと地金に対し、地金溶融手段により、スラグと地金を溶融し、一ないし数箇所に耐火物に達しない穴をあけたのち、溶融金属を注ぎ込み、該溶融金属により耐火物容器に付着凝固するスラグと地金を溶解することを特徴とする。

請求項２に係わる発明は、請求項１に係わる発明において、スラグと地金の溶融は、溶融したスラグと地金が耐火物容器より流出可能になる角度まで耐火物容器を倒した状態で行われることを特徴とし、
請求項３に係わる発明は、請求項１又は２に係わる発明において、穴は多数、例えば蜂の巣状に多数あけられることを特徴とする。

請求項１に係わる発明は、スラグと地金に穴をあけたのちに溶融金属を注ぎ込み、該溶融金属により凝固して付着したスラグと地金を溶解するもので、スラグと地金に穴をあけることにより溶融金属の注ぎ込み量を多くすることができると共に、溶融金属との接触面積が増加してスラグと地金が溶解し易くなる。また地金溶融手段による地金の溶融は耐火物には達せず、地金溶融手段は耐火物に直接作用しないため、耐火物の損傷を生じないか、少なくすることができる。

請求項２に係わる発明によると、溶融したスラグと地金はそのまま倒した耐火物容器より流出するようになり、溶融したスラグや地金を除去する作業を必要としない。

スラグや地金に形成される穴は１つだけでもよいが、請求項３に係わる発明のように多数形成すると、溶融金属との接触面積が増え、スラグや地金がより一層溶融し易くなる。

本発明方法の一態様を示す概略図 地金に穴あけを行った断面図

以下、本発明の実施形態として、耐火物容器である高炉鍋に付着するスラグと溶銑の地金を溶融除去する方法について説明する。

図１は、本発明方法を実施する設備を示すもので、集塵フード付き解体場１は、前面の開口２に取り外し可能に取付けられるスプラッシュ飛散防止板３で塞がれるようになっており、スプラッシュ飛散防止板３を取外した状態で解体台車４が、その上に注出口を若干前下がりにして横向きに倒して設置した高炉鍋５と共に前記開口２より出し入れされるようになっており、集塵フード付き解体場１内に納まった状態で後述の地金溶融が行われ、地金溶融時にはスプラッシュや粉塵が外部に飛散しないように、高炉鍋５を設置した解体台車４を囲うように構成されている。前記スプラッシュ飛散防止板３には図示しない耐熱アクリル板を取付けた窓7が設けられ、耐熱アクリル板を通して高炉鍋内が目視にて確認できるようになっている。

解体台車４には、高炉鍋５から流出する溶融した地金とスラグを受ける地金受けバック８が取付けられ、該地金受けバック８は解体台車４より取外し可能である。

集塵フード付き解体場１の開口２に開閉可能に取付けられるスプラッシュ飛散防止板３の外側には作業台１１が設置され、作業台上で作業者が図示しない酸素ボンベに接続したカロライズパイプ１２（このカロライズパイプ１２は後述するジェットランスと共に地金溶融手段を構成する）を掴み、スプラッシュ飛散防止板３の窓７の耐熱アクリル板を通して高炉鍋内に差し込む。そして作業台上の別の作業者がジェットランスを手に持って該ジェットランスから高温のガスを高炉鍋内のスラグと溶銑が固着した地金１５の表面を吹き付け加熱する。これを火種として次に耐熱アクリル板を通して目視にて前記ジェットランスで加熱した箇所を確認しながらカロライズパイプ１２より酸素ガスを前記加熱箇所に吹付け、これにより高炉鍋内に凝固して固着するスラグと地金を溶融するようにしている。

前記実施形態ではカロライズパイプ１２とは別に火種用のジェットランスを用いているが、ジェットランスのみでスラグと地金の溶融を行うようにしてもよい。なお、スラグと地金の上述する溶融作業は、高炉鍋内のスラグと地金が冷却してから行われるが、冷却する前に行うこともできる。スラグと地金が高温である場合は、カロライズパイプ１２からの酸素ガスの吹付けのみでスラグと地金の溶融を行うこともできる。

高炉鍋内のスラグと地金の溶融除去に当っては、先ず高炉鍋内に付着するスラグと地金の表面のプロフィールを鍋開口端からの距離をスケールにより測定して求める。そして予め求めておいた高炉鍋５のサイズや耐火物１４の厚みから穴をあけようとする各点でのスラグ及び地金１５の厚みｔ_１、ｔ_２・・・を算出する。

次に高炉鍋５を図示するように横向きに倒して解体台車４に設置した状態で、スプラッシュ飛散防止板３を取外した開口２から解体場内に納めたのち、スプラッシュ飛散防止板３で前記開口２を閉じる。

その後、スプラッシュ飛散防止板３の外（手前）側に作業台１１を設置し、作業者が作業台上でカロライズパイプ１２を手に持ち、パイプ先端をスプラッシュ飛散防止板３の窓7の耐熱アクリル板に通し、高炉鍋に向ける。そして別の作業者が手に持ったジェットランスより高温のガスを高炉鍋内のスラグと地金表面に吹付け、表面の一部を加熱させる。加熱後、ジェットランスへの酸素ガスの供給を停止してジェットランスからの高温ガスの吹付けを停止すると共に、表面の加熱した箇所を耐熱アクリル板を通し目視にて確認してカロライズパイプ１２を前記加熱箇所に向け、該パイプ１２より酸素ガスを吹付ける。これにより加熱箇所は更に高温となってスラグと地金１５が溶融する。溶融したスラグと地金は高炉鍋５が横向きで抽出口が前下がりになっていることにより鍋側壁の耐火物上に自然に流れ落ち、高炉鍋５から地金受けバック８に流出する。

溶融箇所には酸素ガスの吹付けが続行され、溶融した地金の流出によって形成される穴が次第に深くなっていき、作業者によって操作されるカロライズパイプ１２の挿入量も次第に増加していく。作業者は目分量で地金の溶融が耐火物近くに達したのをカロライズパイプ１２の挿入量で把握し、溶融が耐火物近くに達した、と判断すると、酸素ガスの吹付けを一旦停止する。そして耐熱性のスケール（図示しない）を地金の溶融によって形成された穴１６内に穴底に達するまで差込み、穴１６の深さを測定する。測定した穴１６の深さが予定の深さより少ないと、再度カロライズパイプ１２から酸素ガスの吹付けを再開し、地金の溶融を行う。そして再び穴１６の深さを前述するようにして測定する。

穴１６の深さが予定の深さにほぼ達すると、カロライズパイプ１２を穴１６から引抜き、別の箇所において再びジェットランスによりスラグと地金表面への加熱を行ったのち、カロライズパイプ１２より酸素ガスを加熱箇所に吹付ける。そして地金１５を溶融して耐火物近くに達するまでの穴をあける。

図２は、地金１５に前述するようにして多数の穴あけを行い、穴１６が蜂の巣状に形成された断面を示す。図中、１７はスラグを示す。

穴あけ完了後、スプラッシュ飛散防止板３を開き、開口２より解体台車４を高炉鍋５と共に集塵フード付き解体場１より引出す。その後、地金受けバック８を取出し回収すると共に、高炉鍋５を起し、別の図示しない台車に移して高炉からの溶銑を受ける。鍋内に残るスラグと地金の付着層は、高炉から注ぎ込まれる溶銑により溶解する。

本実施形態によると、ジェットランスからスラグと地金１５の一部に高温ガスを吹付けて加熱してから、カロライズパイプ１２より酸素ガスを吹付けて穴あけを行い、ついで高炉から注ぎ込んだ溶銑によって溶融するもので、スラグや地金の溶解を高炉から注ぎ込まれる溶銑のみで行った場合、スラグや地金の付着量が多くなると少量の溶銑しか受けられず、少量であると、すぐに冷却して地金付着量が更に増加し、やがては溶銑を受けることができなくなることがあるのに対し、本実施形態では地金に穴をあけることにより溶銑の受銑量を増やすことができ、地金がより溶解し易くなること、高炉鍋を傾けたことにより溶融した溶銑がそのまま流出して穴をあけることができること、酸素ガスの吹付けによる溶融は耐火物近くの地金にとどめるため、耐火物１４の溶損を生じないか、少なくできること等の効果を有する。

前記実施形態では地金に穴１６が蜂の巣状にあけられた例を示したが、別の実施形態では穴は１つあけられる。

前記実施形態ではまた、耐火物容器として高炉鍋を例示したが、混銑炉、転炉、取鍋についても適用可能であり、また他の溶融金属容器にも適用可能である。

１・・集塵フード付き解体場
２・・開口
３・・スプラッシュ飛散防止板
４・・解体台車
５・・高炉鍋
７・・窓
８・・地金受けバック
１１・・作業台
１２・・カロライズパイプ
１４・・耐火物
１５・・地金
１６・・穴
１７・・スラグ

Claims (3)

1. 耐火物容器に凝固して付着するスラグと地金を溶融除去する方法であって、使用後、容器内に溜まって凝固したスラグと地金に対し、地金溶融手段により、スラグと地金を溶融し、溶融したスラグと地金を除去してスラグと地金の一ないし数箇所に耐火物近くに達する穴をあけたのち、溶融金属を注ぎ込み、該溶融金属により耐火物容器に付着凝固するスラグと地金を溶融することを特徴とする耐火物容器に付着するスラグと地金の溶融除去方法。
2. スラグと地金の溶融は、溶融したスラグと地金が耐火物容器より流出可能になる角度まで耐火物容器を倒した状態で行われることを特徴とする請求項１記載の耐火物容器に付着するスラグと地金の溶融除去方法。
3. 穴は蜂の巣状に多数あけられることを特徴とする請求項１又は２記載の耐火物容器に付着するスラグと地金の溶融除去方法。