JPH01104712A

JPH01104712A - 製鋼炉鉄皮冷却装置

Info

Publication number: JPH01104712A
Application number: JP26144187A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Kurihara; 栗原　重幸
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1989-04-21
Also published as: JPH0527683B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、転炉等の製鋼炉の鉄皮を均一に冷却し、炉
体の変形および煉瓦の溶損速度を減少させることのでき
る製鋼炉鉄皮冷却装置に関するものである。

〈従来技術〉製鋼炉は、第６図に示すように、トラニオン軸２を有す
るトラニオンリング１によって傾動可能に支持され、ラ
ンス３を介して溶銑Ｓ、へ０□等のガスを吹付け、副原
料を投入、吹込むことにより、所定の温度、成分の溶鋼
Ｓｔを得る装置である。

このような製鋼炉において、煉瓦４の材質もしくは厚み
によっては、鉄皮５への熱負荷が大きくなり、鉄皮５が
変形してトラニオンリング１と衝突したり、あるいは煉
瓦溶損後の煉瓦積みが不可となり、鉄皮５の更新が必要
となってくる。

このような鉄皮の変形を防止するため、従来においては
、エア冷却方式あるいはパネル（ステイープ）冷却方式
などが考案されている。

エア冷却方式としては、第７図に示すように、トラニオ
ンリング１の内側に複数のノズルを有する供給管６を多
数配設し、エアＡを鉄皮５の表面へ噴射させる構成のも
のが考案され、実用に供されており、鉄皮表面温度を１
００〜１５０°Ｃ低下させるという効果をあげている。

パネル（ステイープ）冷却方式としては、第８図に示す
ように、煉瓦４と鉄皮５との間に冷却パネル７を介在さ
せ、冷却パネル７に冷却水Ｗを供給する構成のものが考
案されている。

〈この発明が解決すべき問題点〉しかしながら、エア冷却方式の場合には、水蒸気爆発の
危険がなく炉の状況によらず冷却を実施できる利点を有
するが、冷却効果が小さく、鉄皮の変形を完全に防止で
きない。

一方、パネル（ステイープ）冷却方式は、冷却効果が大
きく、かつ均一な冷却のため、鉄皮の変形防止、煉瓦溶
損防止への効果大であるが、溶湯近傍に水分が存在する
ため、トラブル時、水蒸気爆発の可能性が残る。また、
簡単に改造を行なうことができない。

この発明は前述のような事情に鑑みて提案されたもので
、その目的は、冷却能の大きいミストを使用でき、冷却
効果が大きく均一な冷却が可能で、しかも水蒸気爆発の
可能性が少なく、さらに既設の製鋼炉にも少ない改造で
適用できる製鋼炉鉄皮冷却装置を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉本発明は、炉体を冷却する冷却機構、炉体冷却効果、炉
体状況を測定する測定機構、この測定結果に基づいて冷
却機構を調整制御する制御機構の３つの部分によって構
成される。

冷却機構は、炉体のトラニオンリングに周方向に多数配
設され、炉体に向けてミストあるいはガスを噴射し得る
ノズルと、このノズルにヘッダー、混合器などを介して
エア等のガス、水等の液体をそれぞれ供給するガス供給
配管、液体供給配管を有している。

測定機構は、各ノズルにより冷却されている炉体位置に
対応して設置された冷却部測定センサーと、各ノズルに
より冷却されていない炉体位置に対応して設置された非
冷却部測定センサーを有し、各センサーは温度、応力、
歪等を測定するものとされる。

制御機構は、測定センサーの検出信号に基づいて制御量
を決定する制御器と、この制御器からの信号によりガス
、液体の供給量を調整する流ＩＩ整弁から構成される。

〈作　用〉炉の精錬中止時は、液体とガスの供給を停止し、冷却を
中止する。

炉が傾動している場合は、ガスのみの冷却とする。

精錬中は液体とガスを混合してミストにより冷却する。

ミスト量は、冷却部測定センサーの測定値と非冷却部測
定センサーの測定値との差がしきい値を越えると減少さ
せるように制御する。

測定センサーの一部が高温になると、局部的煉瓦損傷あ
るいは冷却機構の一部損傷と判断できる。

〈実　施　例〉以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する
。

本発明の冷却装置は、第１図に示すように、冷却機構か
らのミストＭあるいはガスＧにより炉体を冷却し、測定
機構により炉体の冷却効果、炉体の状況を検出し、制御
機構により冷却機構を制御するように構成されている。

冷却機構は、ノズル８、ガスヘッダー９、液体用ヘッダ
ー１０、ガス供給配管１１、液体供給配管１２を有し、
エア等のガスＧと水等の液体りを混合器１３により混合
してミストＭを、あるいは液体りを遮断してガスＧのみ
をノズル８から噴射できるようにされている。また、ガ
スＧのみを噴射させる場合、゛液体供給配管１２内の液
体を排除するため、パージ用配管１４が設けられている
。

ヘッダー９．１０、混合器１３は、地金、滓等が衝突し
ないようにトラニオンリング１の下部に設けられ、供給
配管ｌＬ１２は、トラニオン軸２を貫通して配設される
。

ノズル８は、トラニオンリング１の周方向に等間隔をお
いて多数配設されるとともに炉腹部に向けてミストＭあ
るいはガスＧを噴射するようにされ、炉体全周が均一に
冷却される。

なお、ヘッダー等を設置する位置としては、ミストへの
上昇気流の効果を考えると、トラニオンリングの下部が
良いが、耐衝撃性のあるカバーを設置し、上昇気流に打
勝てるだけのエネルギーを確保できるならば、トラニオ
ンリングの上部に設けてもよい。

測定機構は、第３図に示すように各ノズル８により直接
冷却されている炉体位置に貼設された冷却部測定センサ
ー１５Ａと、各ノズル８により冷却されていない炉体位
置に貼設された非冷却部測定センサー１５Ｂと、各セン
サー１５Ａ。

１５Ｂからの測定値を電気信号に変換する測定値変換器
１６からなる。この測定センサー１５は、温度、応力あ
るいは歪など冷却により変化する量を測定するものであ
り、例えば熱電対、サーミスタ、歪ゲージ等が用いられ
る。

接触式センサーであれば、第３図に示すように、測定セ
ンサー１５Ｂを、冷却面中央に貼設された測定センサー
１５Ａの下方にずらして配設するか、あるいは第４図に
示すように、測定センサ−１５Ａ間に配設して防湿板１
７により保護する。

非接触式センサー１５であれば、第５図に示すように、
トラニオンリング１の内面に埋設することができ、光学
式温度計１５゛であれば、内蔵させて測定することが可
能である。

制御機構は、測定値変換器１６と図示しない傾動装置か
らの信号に基づいて炉体の冷却状態、炉体の状況を検出
し、制御量を決定する制御器１８と、この制御器１８か
らの信号を受けてガスＧと液体りの供給量を調整する流
ｉ！調整弁１９．２０，２　Ｌからなる。

以上のような構成において、次のように動作する。

（ｉ）炉が精錬中止している時は、ガスと液体用の流量
調整弁１９．２０を全閉とし、冷却を中止する。ただし
、炉体に生じている温度、応力、歪等の測定結果によっ
てはミストＭあるいはガスＧによる冷却を実施してよい
。

（ｉｉ　）炉が傾動している場合は、液体りが洩れ、そ
の上に溶湯がかかり水蒸気爆発を生じる可能性が存する
ので、ガスＧのみの冷却とすることが望ましい。この場
合、傾動を行なう直前に、通常は閉となっているパージ
用のｍ！調整弁２１を開としく液体用の流量調整弁２０
は閉とする）、液体りを配管１２、ヘッダー１０、ノズ
ル８内に残らないように排除する。

（ｉｉｉ　）炉で０□等を吹付けている際、すなわち精
錬を行なっている際は、ガスと液体の流量調整弁１９．
２０を調整してミストＭにより冷却を行なう。

ミストＭの量は、冷却部測定センサー１５Ａと非冷却部
測定センサー１５Ｂとの測定結果を比較することにより
決定する。すなわち、冷却が不均一もしくは過大となる
と、温度差が太き（なり、熱応力がこれに応じて大とな
り、冷却を行なったがため鉄皮５を変形、破損する可能
性があるが、センサー１５Ａと１５Ｂの測定値を比較す
ることにより、これを防止できる。

具体的には、鉄皮５の材質、センサー１５の取付位置に
応じて「しきい値Ｃ」を決定し、「センサー１５Ａの測
定値Ｊ＋Ｃ〉「センサー１５Ｂの測定値」となったらミストＭの量を減少させるように制御させる
。

（ｉｖ）また、センサー１５Ａ、１５Ｂの測定値を用い
ることにより製鋼炉の炉体状況を把握することが可能と
なる。すなわち、センサ−１５Ｂ群内で一部のみ高温と
なった場合は、その部分が局所的煉瓦損傷を受けたこと
が判る。

センサ−１５Ａ群内で一部のみ高温となるなら、上記の
煉瓦損傷もしくは冷却機構の一部損傷と判断できる。

制御器１８内にこれらの判断機能を持たせて、煉瓦の局
部損傷等に応じた冷却および警報発生が可能となる。

次に、具体的数値例をあげる。

これは、高さ１２ｍ、炉腹径８ｍの製鋼炉において、最
大、流体！（水分）＝１．０１／ボ分、ガス量（エア分
）＝１０３Ｎ、ｆ／ボ分のミストを吹付けたものであり
、鉄皮表面温度を３００°Ｃ降下できた。この時、セン
サー１５ん１５Ｂの測定は、温度で行ない、しきい値Ｃ
として２５０°Ｃとした。

〈発明の効果〉前述のとおり、この発明によれば、冷却能の大きいミス
トあるいはガスのみを噴射し得る冷却機構を用い、測定
用センサーにより冷却部と非冷却部の温度等を測定し、
これらの測定値に基づいてミスト量等を制御するように
したため、比較的簡単な構成で鉄皮に均一で強力な冷却
を施すことができ、鉄皮の表面温度を冷却前と比較して
２００°Ｃ以上低下させることができる。

また、ガスのみの冷却が行なえるので水蒸気爆発の可能
性も少なくできる。

さらに、既設の製鋼炉にも少ない改造で適用できるとと
もに、ミストを用いることによりエアに比べてノズル個
数を少な（できる。

【図面の簡単な説明】第１図、第２図は、この発明に係る製鋼炉鉄皮冷却装置
を示す概略正面図、概略平面図、第３図、第４図は測定
センサーの設置例を示す概略図、第５図の測定センサー
の別の態様を示す概略図、第６図は製鋼炉を示す概略断
面図、第７図、第８図は従来の冷却装置を示す概略断面
図である。１・・・トラニオンリング、２・・・トラニオン軸、３
・・・ランス、４・・・煉瓦、５・・・鉄皮、６・・・
供給管、７・・・冷却パネル、８・・・ノズル、９・・
・ガスヘッダー、１０・・・液体用ヘッダー、１１・・
・ガス供給配管、１２・・・液体供給配管、１３・・・
混合器、１４・・・パージ用配管、１５Ａ・・・冷却部
測定センサー、１５Ｂ・・・非冷却部測定センサー、１
６・・・測定値変換器、１７・・・防湿板、１８・・・
制御器、１９゜２０．２１・・・流１調整弁第　６　図第７図　　　　　嬉８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炉体を冷却する冷却機構と、炉体冷却効果、炉体
状況を測定する測定機構と、この測定結果に基づいて前
記冷却機構を調整制御する制御機構からなり、前記冷却機構は、炉体のトラニオンリングに周方向に多数配設され、炉体に向けてミストあるいは
ガスを噴射し得るノズルと、このノズルにガス、液体を
それぞれ供給するガス供給配管および液体供給配管を有
し、前記測定機構は、各ノズルにより冷却されている炉体位置に対応して設置された冷却部測定センサ
ーと、各ノズルにより冷却されていない炉体位置に対応
して設置された非冷却部測定センサーを有し、前記制御機構は、前記冷却部測定センサーと非冷却部測定センサーの検出信号に基づいて制御量を
決定する制御器と、この制御器からの信号により、ガス
、液体の供給量を調整する流量調整弁からなることを特
徴とする製鋼炉鉄皮冷却装置。