JP7017109B2

JP7017109B2 - Water cooling lid

Info

Publication number: JP7017109B2
Application number: JP2018061822A
Authority: JP
Inventors: 洋平福山; 大樹平下; 薫杉森; 寿一浮牟田; 貴行長久
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2022-02-08
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: JP2019171416A

Description

本発明は、水冷蓋に関する。 The present invention relates to a water cooling lid.

特許文献１に記載されているように、取鍋の蓋を水冷することが必要である。これは、取鍋内の溶鋼を加熱する際に蓋が高温となることを抑制するためである。従来から蓋の冷却には様々な方式が検討されているが、中空状とした蓋内に仕切板を配置して流速を確保しつつ蓋全体を冷却できるようにすることが一般的になされている。図４から図６に示す例では、中空状とした蓋１００内を平面視円形の仕切板１０９で仕切ることで、円状の水路を冷却水が一周すると排水されるようになっている。 As described in Patent Document 1, it is necessary to cool the lid of the ladle with water. This is to prevent the lid from becoming hot when the molten steel in the ladle is heated. Various methods have been studied for cooling the lid, but it is common to arrange a partition plate inside the hollow lid so that the entire lid can be cooled while ensuring the flow velocity. There is. In the examples shown in FIGS. 4 to 6, the hollow lid 100 is partitioned by a circular partition plate 109 in a plan view so that the cooling water is drained when the cooling water goes around the circular water channel.

特開２００８－２６６７５９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-266759

蓋１００は高熱と水冷の繰り返しにより、亀裂等が生じて水漏れが生じることがある。この水漏れ箇所は丸屋根状の部分とスカートの部分の双方で発生しているが、発明者が分析したところ、丸屋根状の部分は仕切板１０９を溶接した部分１０８付近で水漏れが多く、スカートの部分では、下部に水漏れが多かった（図５参照）。応力解析を行った結果からすると、丸屋根状の部分の水漏れは、使用時に加熱されることによって、溶接で結合された部分１０８に局所的な応力が掛かることで亀裂が生じたためであると考えられる。また、スカートの部分の解体調査をした結果、スカートの下部内に腐食くずが堆積していることが分かった。これは、冷却水の給水口１０１も排水口１０２も蓋１００の上側に設けられ、冷却水を蓋１００の上側から給水するとともに、上側から排水するような構造であることにより、冷却水の流れが腐食くずの堆積を抑制できなかったためであると考えられる。また、この腐食くずの堆積が冷却水の循環を阻害した結果、この箇所では冷却水の循環が滞ったため、温度が上昇しやすくなり、水漏れが発生したと推定できる。 The lid 100 may crack or leak due to repeated high heat and water cooling. This water leak occurs in both the round roof-shaped part and the skirt part, but according to the analysis by the inventor, the round roof-shaped part has many water leaks near the welded part 108 of the partition plate 109. In the skirt part, there was a lot of water leakage at the bottom (see Fig. 5). According to the results of stress analysis, the water leakage in the dome-shaped part is due to the fact that the part 108 joined by welding is cracked due to the local stress applied by heating during use. Conceivable. In addition, as a result of dismantling the skirt part, it was found that corrosive debris had accumulated in the lower part of the skirt. This is because both the water supply port 101 and the drainage port 102 of the cooling water are provided on the upper side of the lid 100, and the cooling water is supplied from the upper side of the lid 100 and drained from the upper side. It is considered that this is because the accumulation of corrosive waste could not be suppressed. In addition, as a result of the accumulation of this corrosive debris obstructing the circulation of the cooling water, it can be presumed that the circulation of the cooling water was stagnant at this location, so that the temperature was likely to rise and water leakage occurred.

本発明は、このような背景でなされた発明であり、本発明の課題は、水冷蓋の水漏れを抑制することである。 The present invention is an invention made in such a background, and an object of the present invention is to suppress water leakage of a water cooling lid.

上記課題を解決するため、取鍋中の溶鋼をアーク放電で加熱する際に取鍋に被せられる水冷蓋であって、当該水冷蓋は冷却水が通過する中空構造の冷却水空間を備え、水冷蓋の周辺端部に給水口が設けられているとともに水冷蓋の上部に排水口が設けられ、給水口から冷却水空間に導入された冷却水が、冷却水空間を通って前記水冷蓋上部の排水口から排水されることを特徴とする水冷蓋とする。 In order to solve the above problems, it is a water-cooled lid that is put on the pan when the molten steel in the pan is heated by arc discharge, and the water-cooled lid has a hollow structure cooling water space through which cooling water passes and is water-cooled. A water supply port is provided at the peripheral end of the lid, and a drain port is provided at the upper part of the water cooling lid. Cooling water introduced into the cooling water space from the water supply port passes through the cooling water space to the upper part of the water cooling lid. A water-cooled lid characterized by being drained from a drain port.

また、前記給水口は複数設けられていることが好ましい。 Further, it is preferable that a plurality of the water supply ports are provided.

また、前記給水口は前記冷却水空間内で旋回流が発生するような角度でもって配置されていることが好ましく、前記冷却水空間にらせん状の仕切が備えられ、給水により冷却水空間内で旋回流を発生させる構造であることも好ましい。 Further, it is preferable that the water supply port is arranged at an angle such that a swirling flow is generated in the cooling water space, and the cooling water space is provided with a spiral partition so that water can be supplied in the cooling water space. It is also preferable that the structure generates a swirling flow.

また、水冷蓋周辺端部に複数の給水口が設けられ、平面視で水冷蓋を４等分したいずれの領域においても２以上の給水口が設けられている構成とすることが好ましい。 Further, it is preferable that a plurality of water supply ports are provided at the peripheral end of the water cooling lid, and two or more water supply ports are provided in any region of the water cooling lid divided into four equal parts in a plan view.

本発明を用いると、水冷蓋の水漏れを抑制することができる。 By using the present invention, water leakage of the water cooling lid can be suppressed.

実施形態における電極と水冷蓋と取鍋の関係を表した図である。It is a figure which showed the relationship of the electrode, the water cooling lid, and a ladle in an embodiment. 実施形態の水冷蓋内における冷却水の挙動を示す図である。It is a figure which shows the behavior of the cooling water in the water cooling lid of an embodiment. 実施形態における水冷蓋の給水口の位置を表した図である。なお、上側の図では、平面視した状態における給水口の位置を示しており、下側の図では、側面視した状態における給水口の位置を示している。It is a figure showing the position of the water supply port of the water cooling lid in an embodiment. The upper view shows the position of the water supply port in a plan view, and the lower figure shows the position of the water supply port in a side view. 従来技術における水冷蓋の仕切板の位置を表した図である。なお、上側の図では、平面視した状態における仕切板の位置を示しており、下側の図では、側面視した状態における仕切板の位置を示している。It is a figure which showed the position of the partition plate of the water cooling lid in the prior art. The upper view shows the position of the partition plate in a plan view, and the lower view shows the position of the partition plate in a side view. 従来技術における水漏れが発生しやすい位置を表した図である。It is a figure which showed the position where the water leakage is likely to occur in the prior art. 従来技術における仕切板の溶接箇所を表した図である。It is a figure which showed the weld part of the partition plate in the prior art.

以下に発明を実施するための形態を示す。本実施形態の水冷蓋１は、取鍋５中の溶鋼をアーク放電で加熱する際に取鍋５に被せられるものである。また、冷却水が通過する冷却水空間１１が、この水冷蓋１を中空構造にすることで形成されている。また、水冷蓋１の周辺端部に給水口１４を設けるとともに水冷蓋１の上部に排水口１５を設けており、給水口１４から冷却水空間１１の下部に導入された冷却水が、冷却水空間１１の上部を通って排水口１５から排水される構造となっている。このため、水冷蓋１の水漏れを抑制することが可能となる。なお、冷却水空間１１内を仕切る仕切板が備えられていないことから、メンテナンス性も向上する。 The embodiment for carrying out the invention is shown below. The water-cooled lid 1 of the present embodiment is put on the ladle 5 when the molten steel in the ladle 5 is heated by an arc discharge. Further, the cooling water space 11 through which the cooling water passes is formed by forming the water cooling lid 1 into a hollow structure. Further, a water supply port 14 is provided at the peripheral end of the water cooling lid 1 and a drainage port 15 is provided at the upper part of the water cooling lid 1, and the cooling water introduced from the water supply port 14 to the lower part of the cooling water space 11 is the cooling water. The structure is such that the water is drained from the drain port 15 through the upper part of the space 11. Therefore, it is possible to suppress water leakage from the water cooling lid 1. Since the partition plate for partitioning the inside of the cooling water space 11 is not provided, the maintainability is also improved.

実施形態の水冷蓋１は、丸屋根状の覆い部１２と、覆い部１２の端部から下方に延びる円筒状のスカート１３を備えている。水冷蓋１に形成される冷却水空間１１は覆い部１２とスカート１３とをまたぐように形成されており、この冷却水空間１１の形状は概略水冷蓋１の形状と同様となっている。 The water-cooled lid 1 of the embodiment includes a round roof-shaped covering portion 12 and a cylindrical skirt 13 extending downward from the end portion of the covering portion 12. The cooling water space 11 formed in the water cooling lid 1 is formed so as to straddle the covering portion 12 and the skirt 13, and the shape of the cooling water space 11 is substantially the same as the shape of the water cooling lid 1.

覆い部１２の中央部には、電極６を挿し込むことが可能な電極穴１６が設けられており、電極６の出し入れが可能となっている。この覆い部１２の外周側には合金を挿入可能な合金穴１７や、測定時に用いられる測定穴１８なども備えている。また、覆い部１２には排水口１５が備えられており、冷却水空間１１を通った冷却水が、この排水口１５から排水される構造となっている。 An electrode hole 16 into which the electrode 6 can be inserted is provided in the central portion of the covering portion 12, and the electrode 6 can be taken in and out. An alloy hole 17 into which an alloy can be inserted, a measurement hole 18 used at the time of measurement, and the like are also provided on the outer peripheral side of the cover portion 12. Further, the covering portion 12 is provided with a drain port 15, and the structure is such that the cooling water that has passed through the cooling water space 11 is drained from the drain port 15.

スカート１３の外側表面となる水冷蓋１の周辺端部には、給水口１４が設けられている、この給水口１４から冷却水空間１１に向けて冷却水が導入されるが、この冷却水が水冷蓋１の周辺端部から導入されることにより、スカート１３の内部の中空構造に腐食くずが堆積することを抑制する。 A water supply port 14 is provided at the peripheral end of the water cooling lid 1 which is the outer surface of the skirt 13, and cooling water is introduced from the water supply port 14 toward the cooling water space 11. By being introduced from the peripheral end of the water-cooled lid 1, it suppresses the accumulation of corrosive debris in the hollow structure inside the skirt 13.

実施形態の水冷蓋１は、その下部に給水口１４を複数設けている。これにより、水冷蓋１の下部における冷却水の移動をより広範囲で促進させることができる。実施形態では、平面視で水冷蓋１を４等分したいずれの領域においても２以上の給水口１４が設けられている構成としており、スカート１３内の四方いずれにおいても冷却水の勢いを確保しやすいようにしている。なお、実施形態の給水口１４は、全てが同じ高さとなるように設けられている。 The water cooling lid 1 of the embodiment is provided with a plurality of water supply ports 14 below the water cooling lid 1. Thereby, the movement of the cooling water in the lower part of the water cooling lid 1 can be promoted in a wider range. In the embodiment, two or more water supply ports 14 are provided in any region of the water cooling lid 1 divided into four equal parts in a plan view, and the momentum of the cooling water is secured in all four directions in the skirt 13. I'm trying to make it easier. The water supply ports 14 of the embodiment are all provided so as to have the same height.

また、実施形態においては、給水口１４からの冷却水の導入方向を冷却水空間１１内で旋回流が発生するような角度でもって配置され、給水により冷却水空間１１内で旋回流を発生させるようにしている。これにより、冷却水のよどみが回避しやすくなる。また冷却水空間１１に、前述の旋回流を想定したらせん状の仕切を配置し、給水により冷却水空間内で水流が旋回する構造であってもよい。 Further, in the embodiment, the cooling water is introduced from the water supply port 14 at an angle such that a swirling flow is generated in the cooling water space 11, and the swirling flow is generated in the cooling water space 11 by the water supply. I am doing it. This makes it easier to avoid stagnation of the cooling water. Further, the cooling water space 11 may have a structure in which a spiral partition assuming the above-mentioned swirling flow is arranged and the water flow swirls in the cooling water space due to water supply.

以上、実施形態を中心として本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。たとえば、給水口は同一高さ位置に設ける必要は無く、上下方向にばらつかせても良い。 Although the present invention has been described above with a focus on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and can be in various embodiments. For example, the water supply ports do not have to be provided at the same height position, and may be dispersed in the vertical direction.

１水冷蓋
５取鍋
１１冷却水空間
１４給水口
１５排水口 1 Water cooling lid 5 Ladle 11 Cooling water space 14 Water supply port 15 Drain port

Claims

A water-cooled lid that covers the ladle when the molten steel in the ladle is heated by arc discharge.
The water cooling lid has a hollow cooling water space through which cooling water passes, is not provided with a partition plate for partitioning the cooling water space, and is provided with a water supply port at the peripheral end of the water cooling lid and at the bottom of the skirt. A water cooling port is provided at the upper part of the water cooling lid, and the cooling water introduced into the cooling water space from the water supply port is drained from the drain port at the upper part of the water cooling lid through the cooling water space. lid.

The water cooling lid according to claim 1, wherein a plurality of water supply ports are provided.

The water cooling lid according to claim 1 or 2, wherein the water supply port is arranged at an angle such that a swirling flow is generated in the cooling water space.

One of claims 1 to 3, wherein a plurality of water supply ports are provided at the peripheral ends of the water cooling lid, and two or more water supply ports are provided in any region of the water cooling lid divided into four equal parts in a plan view. The water cooling lid described in.