JP6089546B2 - Repair method for converter steel outlet - Google Patents
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Description
本発明は、転炉内の溶鋼を炉外に排出するための出鋼口に装着されている、耐火物製のスリーブを更新する補修方法であって、該スリーブを出鋼口に固定するに当たり、特に端部にフランジを有する管をスリーブに挿入、保持したものを、転炉出鋼口に固定する方法に関する。 The present invention relates to a repair method for renewing a refractory sleeve attached to a steel outlet for discharging molten steel in a converter to the outside of the furnace, and fixing the sleeve to the steel outlet. In particular, the present invention relates to a method of fixing a tube having a flange at its end inserted and held in a sleeve to a converter steel outlet.
例えば、製鉄所において、高炉からの溶銑を精錬して製鋼を行う際には、転炉が使用されている。図1に示すように、この転炉1は、炉内で精錬された溶鋼2を炉外の例えば鋳鍋20に向けて排出するための出鋼口3を有する。出鋼口3には、該出鋼口3を保護するために、中空円柱状の耐火物からなるスリーブ4が差し込まれ、このスリーブ4の貫通孔4aから溶鋼2が炉外に排出される。従って、出鋼口3のスリーブ4の内周面は溶鋼2の通路となる結果、徐々に溶損が進行する。この溶損がある程度進行すると、出鋼時に渦流が発生しやすくなり、その結果排出する溶鋼中にスラグ5が巻き込まれて溶鋼の品質が低下してしまう。そこで、スリーブ4の損耗が進行した段階にて、スリーブ4を更新する必要がある。
For example, a converter is used when steelmaking is performed by refining hot metal from a blast furnace at an ironworks. As shown in FIG. 1, the converter 1 has a
このスリーブ4の更新は、熱間において、損耗したスリーブを除去したのち、新品の耐火物製スリーブを出鋼口から挿入して、該スリーブと炉体との間隙に不定形耐火物を充填する方法が広く実施されている。
すなわち、図2(a)に示すように、転炉1を傾動させて出鋼口3を穿孔機11前にセットし、出鋼口3の内側に残存する損耗スリーブ40を、図2(b)に示すように、穿孔機11によって除去する。次いで、図2(c)に示すように、出鋼口3内に、新品のスリーブ4を挿入し、図2(d)に示すように、出鋼口3の内側にスリーブ4を、例えば炉体側に(後述する押さえ金物のフランジFを介して)溶接wにより固定する。その際、出鋼口3とフランジFとに隙間がある場合は、粘土質の不定形耐火物rにて接着する必要がある。最後に、図3に示すように、転炉1の内側から出鋼口3とスリーブ4との隙間に不定形耐火物6を流し込み、最終的に出鋼口3の内側にスリーブ4を固定する。
The
That is, as shown in FIG. 2 (a), the converter 1 is tilted so that the
ここで、スリーブ4は、例えば特許文献1に記載された、スリーブ煉瓦押さえ金物に取り付けられ、金物と一体に出鋼口3に挿入される。このスリーブ煉瓦押さえ金物は、耐火物製のスリーブを炉体に固定するとともに、充填する不定形耐火物の漏れを防止するために、端部にフランジ状の部材を有する鋼管であり、このフランジ付きの鋼管をスリーブに挿入して鋼管にスリーブを固定したものを、転炉の出鋼口に固定する方法について、特許文献1にも提案がなされている。
Here, the
特許文献1には、スリーブ煉瓦押さえ金物のフランジ部分を転炉出鋼口まわりに既存の炉体側フランジに対して、可動部を有する金具を介して溶接して固定する方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a method of welding and fixing a flange portion of a sleeve brick retainer to an existing furnace body side flange around a converter steel outlet through a metal fitting having a movable part.
特許文献1に記載の方法は、高温の作業環境で溶接作業を行う必要があり、また転炉出鋼口の炉体側フランジには金具の溶接と溶断が繰り返し行われたり、高温の酸化環境に晒されたりして、その表面性状が荒れているため、この炉体側フランジへの溶接は難しい作業となっていた。そのために、作業に長時間を要したり、溶接部の強度が不足する場合があるなど、解決すべき問題が残されていた。 In the method described in Patent Document 1, it is necessary to perform welding work in a high temperature working environment, and welding and fusing of metal fittings are repeatedly performed on the furnace body side flange of the converter steel outlet, or in a high temperature oxidation environment Since the surface properties are rough due to exposure, welding to the furnace body flange has been a difficult task. Therefore, problems to be solved remain, such as requiring a long time for the work and sometimes lacking the strength of the weld.
そこで、本発明は、上記した溶接を介することなしに、新たなスリーブを確実かつ簡便に出鋼口に固定する方途について提案することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to propose a method for securely and simply fixing a new sleeve to a steel outlet without using the above-described welding.
発明者らは、上記した課題を解消するための方途を鋭意究明したところ、スリーブの保持具におけるフランジの径方向に棒状部材を渡して閂止めとする構造にて、該フランジを炉体側に固定することが極めて有効な手立てとなり得ることを見出し、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明の要旨構成は、次の通りである。
(1)転炉内の溶鋼を炉外に排出するための出鋼口に装着されている、耐火物製のスリーブを更新する際に、フランジを一端に有する管に新たなスリーブを挿入して保持したスリーブ保持具を、旧スリーブが取り除かれた出鋼口に対して前記管の他端側から挿入し、前記出鋼口周りに設けた少なくとも一対の受け具に棒状部材を差し通して、該棒状部材にて前記フランジを転炉炉体側に押し付けて前記出鋼口に前記スリーブ保持具を固定することを特徴とする転炉出鋼口の補修方法。
The inventors diligently studied a way to solve the above-mentioned problems, and fixed the flange to the furnace body side with a structure in which a rod-shaped member is passed in the radial direction of the flange in the sleeve holder to fix the bar. It has been found that this can be an extremely effective measure, and the present invention has been completed.
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
(1) When renewing a refractory sleeve attached to a steel outlet for discharging molten steel inside the converter to the outside of the furnace, insert a new sleeve into the pipe having a flange at one end. Insert the retained sleeve holder from the other end of the pipe into the steel outlet from which the old sleeve has been removed, and insert the rod-like member through at least a pair of receivers provided around the steel outlet, A method of repairing a converter steel outlet by pressing the flange against the converter furnace body with the rod-shaped member and fixing the sleeve holder to the steel outlet.
(2)前記棒状部材に、前記フランジに向かって進退可能の押さえ材を取り付け、前記受け具に棒状部材を差し通した後、前記押さえ材を前記フランジに向かって移動し、前記押さえ材を前記棒状部材と前記フランジとの間に介在させて前記フランジを転炉炉体側に押し付ける請求項1に記載の転炉出鋼口の補修方法。 (2) A pressing member that can be advanced and retracted toward the flange is attached to the rod-shaped member, and after the rod-shaped member is inserted into the receiver, the pressing member is moved toward the flange, and the pressing material is moved to the flange. The method for repairing a converter steel outlet according to claim 1, wherein the flange is pressed between the rod-shaped member and the flange and pressed against the converter body side.
本発明によれば、高温作業環境下での溶接などの作業が無くなり、作業員の身体的負荷が著しく軽減される。また、フランジの溶接及び溶断の作業が無くなったことにより、フランジの平坦度が改善されて、フランジ間の隙間が小さくなったことから、出鋼口とフランジとの隙間(目地)に不定形耐火物を塗り込める作業も不要になった。これらの従来の作業が、機械的構造を介してフランジを出鋼口に確実に押し付けて固定する作業に置き換わったことにより、転炉出鋼孔の熱間での補修の作業時間が大幅に短縮され、転炉稼働率の向上が可能となった。 According to the present invention, work such as welding in a high-temperature work environment is eliminated, and the physical load on the worker is remarkably reduced. In addition, since the work of welding and fusing of the flange is eliminated, the flatness of the flange is improved and the gap between the flanges is reduced. The work of painting things is no longer necessary. These conventional operations have been replaced with operations that securely press and fix the flange to the steel outlet through the mechanical structure, greatly reducing the time required for hot repair of the converter steel outlet hole. As a result, the converter operation rate can be improved.
次に、本発明の補修方法について、図面を参照して詳しく説明する。
なお、転炉の使用に伴って損耗した既存の旧スリーブを除去する手順は、先に図2(a)〜(b)に示したところと同様であり、説明を省略する。従って、図2(c)以降に示した、出鋼口3内に新品のスリーブ4を挿入する作業段階から順に説明する。
ここで、新品のスリーブ4は、保持具に取り付けられるのが通例である。すなわち、図4(a)に示すように、例えば耐火物(煉瓦)からなる円筒状のスリーブ4は、該スリーブ4の外径より十分に大きな径のフランジ7aとこのフランジ7aを先端に固定した管7bとからなるスリーブ保持具7に取り付けられる。
なお、スリーブ4をスリーブ保持具7に取り付けるに当たり、図3に示したように出鋼口3の耐火煉瓦とスリーブ4との隙間に不定形耐火物6を流し込む際に、該不定形耐火物がフランジ7aに沿って炉外側に漏れ出るのを防ぐために、図4(b)に同図(a)のA−A線断面を示すように、フランジ7aとスリーブ4との間に緩衝材7cを配置することが好ましい。この緩衝材7cとしては、例えばアルミナ(Al2O3)とシリカ(SiO2)を基本組成とする無機質の耐火性繊維である、セラミックファイバーが適合する。また、同様に、不定形耐火物を流し込んだ際に管7bとスリーブ4との間に不定形耐火物が入らないように鉄板7d等で覆うことが好ましい。さらに、スリーブ4は、挿入される管7bおよび/またはフランジ7aに無機接着剤などを介して固着しても良い。
Next, the repair method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, the procedure for removing the existing old sleeve worn with use of the converter is the same as that shown in FIGS. 2 (a) to 2 (b), and a description thereof will be omitted. Therefore, it demonstrates from the operation | work step which inserts the
Here, the
When attaching the
上記したスリーブ保持具7と一体化したスリーブ4は、図2(c)に示したように、転炉1の外側から出鋼口3内に挿入される。その際、スリーブ保持具7のフランジ7aが転炉1の炉体と接触するまで保持具7を出鋼口3内に深く挿入する。
The
次に、図5に示すように、転炉1の炉体に設けられた、L字状に折れ曲がって上方に向けて開口する受け具8aおよび8b間に、スリーブ保持具7のフランジ7aを径方向に跨ぐ長さを有する、棒状部材である固定バー9を掛け渡して閂止めを行う。図示例では、受け具8aおよび8bが2対設けられ、各受け具8aおよび8b対に固定バー9を掛け渡して2本の固定バー9にてフランジ7aを転炉1の炉体側に向かって押しつけて炉体に固定する。なお、固定バー9は2本に限らず、1本または3本以上でもよい。いずれの場合にも、図5に示すようにフランジ7aの径をRとしたときに、該フランジ7aの中心から2/3Rまでの領域内に固定バー9を配置することが好ましい。
Next, as shown in FIG. 5, the
ここで、受け具8aおよび8bに、固定バー9を差し入れる際に、受け具8aおよび8bの内側面と固定バー9との間に隙間を設けることなく、受け具8aおよび8bの内側に固定バー9を配置することができれば、フランジ7aを転炉1の炉体側に向かって強く押しつけて炉体に確実に固定することが可能である。すなわち、フランジ7aの表面に溶接跡や溶鋼飛沫の凝固痕等による荒れがなければ、受け具8aおよび8bの内側面と固定バー9との間に隙間を設けることなく、固定バー9をフランジ7aに密着させて受け具8aおよび8b間に固定バー9を掛け渡すことができ、フランジ7aの固定を確実に行うことができる。かように、受け具8aおよび8bの内側に固定バー9を隙間なく収めてフランジ7aの固定を行うのは、新品のスリーブ保持具7を装着した場合が典型例である。
Here, when the
ところで、スリーブ保持具7はスリーブの交換頻度ほど頻繁に交換するわけではなく、長期にわたり使用されるのが通例である。従って、フランジ7aは、表面が溶鋼飛沫の凝固痕等によって荒れていることが多く、この場合は、受け具部分を図5に拡大して示すように、受け具8aおよび8bの内側面と固定バー9との間に隙間を設けておく必要がある。なぜなら、フランジ7a表面の荒れの隆起部分が固定バー9をフランジ7aの地表面から遠ざけるため、少なくとも当該隆起部分に対応する隙間を介して、固定バー9を受け具8aおよび8bに差し入む必要があるからである。
By the way, the
一方で、受け具8aおよび8bの内側面と固定バーとの間に隙間があると、固定バー9をフランジ7aに全面的に密着させるのが難しくなる結果、フランジ7aの炉体側への押し付け力が不足する場合もある。
そこで、図6に示すように、各固定バー9のフランジ7aの周縁付近に対応する位置に、押さえ材としてボルト10aおよび10bをフランジ7aに対して進退可能に取り付けておく。固定バー9を、受け具8aおよび8b内に納めたのち、ボルト10aおよび10bをねじ込むことによって該ボルトがフランジ7aに当接するまで進行させる。各固定バー9宛2本、合計4本のボルト10aおよび10bをねじ込み、各ボルトがフランジ7aに強く当たり、さらに固定バー9が受け具8aおよび8bの内側に当たるまで各ボルトのねじ締めを行う。この状態において、受け具8aおよび8bの内側に拘束された固定バー9とフランジ7aとの間に、ボルト10aおよび10bが介在する結果、ボルト10aおよび10bがフランジ7aに強く押し付けられることになる。従って、ボルト10aおよび10bの締め付け力に応じてボルトをフランジ7aに強く押し付けることが可能になり、フランジ7aは炉体側に確実に固定される。
On the other hand, if there is a gap between the inner side surfaces of the
Therefore, as shown in FIG. 6,
その後は、図3に示したところに従って、転炉1の内側から出鋼口3とスリーブ4との隙間に不定形耐火物6を流し込み、最終的に出鋼口3の内側にスリーブ4を強く固定すれば、転炉出鋼口の熱間補修は完了する。
Thereafter, in accordance with what is shown in FIG. 3, the amorphous refractory 6 is poured into the gap between the
また、出鋼口3の周辺は、常に溶鋼の飛沫を受ける等の苛酷な環境下に置かれているため、出鋼口3の周辺の炉体側に溶接などにて固定された、上記受け具8aおよび8bが脱落することがある。その場合には、溶接を行って再度受け具を取り付けることは可能であるが、図7に示す着脱式の受け具8cを使用して対処することも有利である。
すなわち、受け具8cは、チャンネル部とアングル部とを組み合わせた断面形状を有し、図7に示すように、転炉1の出鋼口3周りに設けてある既存のフランジ部1aと炉本体との隙間に、チャンネル部の一端を引っ掛けるとともに、フランジ部1aに対してボルト8dをねじ込むことによって、フランジ部1aをチャンネル部に挟み込みフランジ部1aに固定可能になる。かように、フランジ部1aに固定された受け具8cは、そのアングル部が上記した受け具8aや8bと同じく固定バー9の受け部分として機能することになる。
In addition, since the periphery of the
That is, the
[発明例]
内径220〜250mm、長さ1250〜1600mm、重量178〜226kgのマグネシアカーボン煉瓦製のスリーブを用いて、ヒートサイズ360tの上底吹き転炉の出鋼口のスリーブを更新する補修作業を、下記の手順(1)〜(4)にて実施した。なお、この新品スリーブには、図3に示したところに従って、端部に外径330mmの鋼製フランジを有するスリーブ保持具を挿入して固定した。
[Invention Example]
Using a magnesia carbon brick sleeve having an inner diameter of 220 to 250 mm, a length of 1250 to 1600 mm, and a weight of 178 to 226 kg, the repair work for renewing the sleeve at the outlet of the top bottom blowing converter of the heat size 360 t is as follows. It implemented in procedure (1)-(4). In addition, a sleeve holder having a steel flange with an outer diameter of 330 mm was inserted into and fixed to the new sleeve according to the position shown in FIG.
(1)まず、出鋼口に付着した地金を除去した後、出鋼口をドリルで穿孔して地金およびスラグの侵入部を除去し、基材となる耐火物を露出させた(作業時間:20分)。
(2)上記の新品スリーブに挿入してこれを保持するスリーブ押え金物を、転炉出鋼口から挿入して位置決めした(作業時間:5分)。
(3)図6に示したところに従って、ボルトのフランジ側への突き出し長さを調節可能な固定バー2本を、転炉出鋼口に設置した受け具各2箇所に掛け渡して、出鋼口を挟んでスリーブ押え金物のフランジを横切るように取り付けた後、ボルトのねじ込みによりボルトの突き出しを大きくして、スリーブ押え金物のフランジにボルトを押し付けて該フランジを転炉出鋼口のフランジに押しつけて固定した(作業時間:2分)。
(4)転炉を出鋼口が下向きになるように傾動して、炉内側から不定形耐火物を吹付けて流し込み、スリーブと炉体の隙間に充填した後、炉体の保持する熱によって乾燥した(作業時間:23分)。
(1) First, after removing the metal attached to the steel outlet, the steel outlet was drilled to remove the intrusion part of the metal and the slag, and the refractory serving as the base material was exposed (work Time: 20 minutes).
(2) A sleeve presser fitting that is inserted into the new sleeve and holds it is inserted from the converter steel outlet and positioned (working time: 5 minutes).
(3) In accordance with what is shown in FIG. 6, two fixing bars capable of adjusting the protruding length of the bolt to the flange side are hung over two places each of the receiving tools installed at the converter steel outlet, After mounting the sleeve so that it crosses the flange of the sleeve presser foot, increase the protrusion of the bolt by screwing in the bolt, and press the bolt against the flange of the sleeve presser foot to connect the flange to the flange of the converter steel outlet. Press to fix (working time: 2 minutes).
(4) Tilt the converter so that the steel outlet faces downward, spray and pour an indefinite refractory from the inside of the furnace, fill the gap between the sleeve and the furnace body, and then use the heat held by the furnace body Dried (working time: 23 minutes).
[比較例]
比較として、スリーブ押え金物のフランジを炉体側に溶接して、炉外側におけるフランジ間の目地に不定形耐火物を塗り込めた(作業時間:20分超)。その後、上記と同様に転炉を出鋼口が下向きになるように傾動して、炉内側から不定形耐火物を吹付けて流し込み、スリーブと炉体の隙間に充填した後、炉体の保持する熱によって乾燥した。
[Comparative example]
As a comparison, the sleeve presser flange was welded to the furnace body side, and an irregular refractory was applied to the joint between the flanges on the outside of the furnace (working time: more than 20 minutes). After that, the converter is tilted so that the steel outlet is facing downward, and the refractory is sprayed from the inside of the furnace and poured into the gap between the sleeve and the furnace body. Dried by heat.
発明例と比較例との作業時間を比較すると、発明例における上記(3)の作業は2分で終了していたが、この作業に対応する比較例における作業は、20分超であり、本発明によって1回当り約20分作業時間が短縮したことになる。これによって、転炉稼動時間を約120分/月増大することが可能になった。さらに本作業での作業者の熱中症を撲滅することもできた。
Comparing the working time between the inventive example and the comparative example, the work of the above (3) in the inventive example was completed in 2 minutes, but the work in the comparative example corresponding to this work was over 20 minutes. According to the invention, the working time is reduced by about 20 minutes per time. This makes it possible to increase the converter operation time by about 120 minutes / month. Furthermore, it was possible to eradicate the heat stroke of workers in this work.
1 転炉
2 溶鋼
3 出鋼口
4 スリーブ
5 スラグ
6 不定形耐火物6
7 スリーブ保持具
7a フランジ
7b 管
8a、8b、8c 受け具
9 固定バー
10a、10b ボルト
1
7
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