JPH01172506A

JPH01172506A - ランス孔シール装置

Info

Publication number: JPH01172506A
Application number: JP33166287A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yajima; 健一矢島; Satoshi Tatsuta; 辰田　聡
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1987-12-26
Filing date: 1987-12-26
Publication date: 1989-07-07
Anticipated expiration: 2012-07-09
Also published as: JP2628172B2

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、主に転炉などの溶融金属炉において、精錬
用の酸素または各種の粉体原料を吹き込むために、炉内
に挿入されるランスとその挿通孔との隙間をシールする
ためのランス孔ノール装置に関し、特に炉内を大気圧よ
り高圧にして操業ずろのに好適なランス孔ソール装置に
関するものである。

（従来の技術）ランスのシール装置については、従来より、ランス挿通
孔の内面にラビリンス状のシール部を形成し且っランス
孔に嵌合するランスコーンの上面にシール箱を一体に設
け、ランスコーンおよびシール箱に不活性ガスの導入管
を接続し、ラビリンスシール部およびランス孔の接合部
を不活性ガスによりソールする構造のもの（特公昭６２
−２０２５７号）、内部に冷却液を充填した２重の筒状
エキスパンションの上端部をランスの適所にシール部材
を介して取り付け、エキスパンションの下端をランス孔
の上部に装着した構造のもの（特公昭６２−２０２５８
号）などが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、最近の特に転炉においては、炉内のガス圧力
を高くすると、冶金反応が促進する、送風機を用いずに
ガスが処理設備に導ける、ガス中の可燃成分の回収率が
高まるなどの種々のメリットが生じることから、炉内の
ガス圧を大気圧に比べてかなり高圧に保って操業しよう
とする傾向にある。

このような場合に、上記した従来のランスシール装置の
うち、前者は、ランスとラビリンスシール部間に小さな
隙間があるので、不活性ガスでシールしても、炉内の圧
力が大気圧よりもかなり高くなると、その隙間から炉内
ガスが外部へ漏出するおそれがあり、また、ランスが主
として炉内熱により不均一に加熱されて凸変形した場合
やランスに炉内の地金（溶融金属）が付着した場合に、
ラビリンスシール内面とランスとの摺動か円滑でなくな
って、ラビリンスシールを損傷させたり、ランスを上下
動出来なくなるおそれがある。後者は、操業中のランス
の上下動に追随させるためには、エキスパンションをか
なり長くずろ必要がある上に、エキスパンション内面に
高圧力か作用するために、エキスパンションが膨出、変
形し、短期間でエキスパンションが破損するという問題
点がある。

（発明の目的）この発明は上述の点に鑑みなされた乙ので、溶融金属炉
の加圧操業中に、ランス挿通孔部の気密性を確実に保持
しなからランスを炉内の操業位置とその上方の待機位置
間でスムーズに上下動でき、しかも、ランスに地金か付
着してしその地金を除去できる、ランス孔シール装置を
提供しようとする乙のである。

（問題点を解決するための手段）上記した目的を達成するためのこの発明の要旨とすると
ころは、ランス挿通孔の内周面に、円周方向で複数個に
分割されてその外周がコイルバネなどの弾性リング部材
で保持され、その内周面がランス外周面に摺接可能なセ
グメントシールリングを、積層状に複数段配設するとと
らに、前記セグメントシールリング部内に連通ずる不活
性ガス供給管を設け、前記セグメントシールリング部の
下方に、ランスに付着した地金の除去機構を配備したこ
とである。

（作用）この発明のランス孔シール装置によれば、ランスの操業
位置および待機位置並びに両位置間の昇降時において、
ランス外周面に摺接する複数段のセグメントシールリン
グによって、ランス挿通孔内の気密性が保持されるとと
もに、セグメントシールリング部内に導入される不活性
ガスによって更に気密性が保持され、同時に、不活性ガ
スで冷却されてランス挿通孔内部の温度上昇が防止され
る。また、ランスを操業位置から待機位置に引き上げる
際、ランスに付着した地金は、セグメントノールリング
部下方の地金除去機構によって剥ぎ落とされるため、地
金がセグメントシールリングに衝突してそれを損傷させ
ることがない。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に括づいて説明する。

第１図は溶融金属精錬用の上吹き転炉を示し、図におい
て、転炉ｌの炉口１ａは、加圧フード２により密閉され
ている。加圧フード２の中央部には、酸素吹錬用のラン
ス３が配備され、このランス３の側方に、測ｊ！ｊＬお
よびサンプリング用のサブランス４が炉ｌ内に挿脱可能
に配備されている。

第２図は第１図の要部拡大図で、図において、前記加圧
フート２の中央部にランス３の挿通孔５か開設され、そ
の挿通孔５周囲の上端に、ランス３を緩挿可能な外筒６
か連設されている。

なお、前記ランス３の外周面にはクロムメッキなどを施
して表面を平滑にして、転炉ｌ（第１図参照）内の地金
（溶融金属）が付着しても地金が剥離し易いようにする
とともに、後述するセグメントシールリング７によるシ
ール作用が向上するようにしている。また、前記外筒６
は、仕切部材６ｃにより上部外筒６ａと下部外筒６ｂに
分割されている。

７はその内周面がランス３外周面に摺接可能なセグメト
シールリングで、このセグメントシールリング７は、第
３図および第４図に詳しく示すように、円周方向で複数
個のセグメントシール７ａに分割されている。また、各
分割セグメントソール７ａは、その外周面に形成された
溝内に嵌入した弾性リング部材としてのコイルバネ８に
よりリング状に一連に保持され、拡縮自在にかつ内方へ
付勢されている。なお、前記セグメントシール７ａは、
耐熱性および耐摩耗性を具備した、焼結黒鉛などで形成
する。そして、上端開放の筒型金具９内に前記セグメン
トシールリング７を２段積層して緩挿し、前記ランス３
周囲の上部外筒６ａ内周面に複数組配設し、上部外筒６
ａの一ヒ端開口に環状流体６ｄを取着する。

１０は高圧（炉内圧力以上）不活性ガス（例えば、窒素
ガス）の供給管で、不活性ガス源（図示せず）に一端が
接続され、その他端が上部外筒６ａに接続されている。

そして、前記不活性ガス供給管ＩＯから上部外筒６ａ内
に導入された不活性ガスは、前記セグメントシールリン
グ７部間に介装したスペーサ１１を通ってセグメトシー
ルリング７部内にパージされる。

また、下部外筒６ｂにも、高圧不活性ガス供給管１２が
接続され、下部外筒６ｂ内へ不活性ガスがパージされる
。

１３はランス３に付着した地金の除去機構で、下部外筒
６ｂ内の上端に配備した環状のワイヤブラン１３ａと、
その下方の挿通孔５内に配備した複数本のナイフェツジ
＋３ｂからなる。ナイフェツジ１３ｂは、第５図に示す
ように、円周方向に等間隔に挿通孔５の内周面側に取り
付けられている。

次に、上記した実施例についてその作用聾様を説明する
。

第２図において、ランス３の吹錬位置および待機位置並
びに両位置間の昇降時において、上部外筒６ａ内は、ラ
ンス３外周面に複数段のセグメントシールリング７内面
が摺接することによって、気密性が保持されるとともに
、不活性ガス供給管ＩＯよりセグメントシールリング７
部内に常時導入される高圧の不活性ガスによって、その
気密性が一層高く保持されている。また同時に、外筒６
内に導入される前記不活性ガスによって冷却され、外筒
６内の温度上昇ら防止されている。そして、ランス３を
その吹錬位置から待機位置に引き上げる際、ランス３に
付着した地金は、最初に、挿通孔５内のナイフェツジ１
３ｂによって剥離される。また、ナイフェツジ１３ｂで
は剥離されなかった細かい地金は、その上方のワイヤブ
ラシ１３ａによって、剥ぎ落とされ、確実に除去される
。このため、ランス３に付着した地金が、セグメントシ
ールリング７に衝突してそれを損傷させることがない。

更に、前記ランス３が炉ｌ内のガスや溶融金属の熱で不
均一に加熱されて長手方向に曲がる（湾曲する）あるい
はその断面形状が変形することがあっても、前記セグメ
ントシールリング７を構成する各分割セグメントシール
７ａが、コイルバネ８に抗して或は付勢されて半径方向
に移動し、ランス３外周而に摺接するので、気密性が保
持された状態の下に、ランス３を昇降できる。また、使
用中に、前記セグメントシールリング７の内面側が摩耗
した場合にら、同様に、各分割セグメントシール７ａが
、コイルバネ８に付勢されて内方に移動し、ランス３外
周面に摺接するので、気密性が保持されることになる。

なお、上記実施例では転炉について説明したが、転炉に
限らず、溶融還元炉などの各種溶融金属炉において、酸
素の吹き込みや各種の粉体原ネ」の装入に使用されろラ
ンスのシール装置としてら適用できる。

（効果）以」−説明したとおり、この発明のランス孔ノ−ル装置
は上記した構成からなるので、下記の効果を奏する。

（１）上記した従来のシール装置に比べて、ランス挿通
孔部を確実に密封し得るので、溶融金属炉内の圧力を大
気圧よりかなり高くしても、炉内ガスの吹き出しが生じ
ず、作業環境を汚染することがない。

（２）前記（１）の効果に伴って、溶融金属炉内を高圧
にし得るので、炉内圧を高圧化することによる上記した
種々のメリットが生じる。

（３）ランスを操業位置から待機位置へ引き上げろ際、
ランスに付着した地金はセグメントシールリング部下方
の地金除去機構によって剥ぎ落とされるので、ランスに
付着した地金によるセグメントシールリングの損傷が阻
止される。

（４）ランスがある程度向がるようなことがあってら、
また、セグメントシールリングが摩耗しても、分割セグ
メントシールがランス外周面に追随して移動するので、
長期に亙りランス挿通孔内の気密性が保持され、また、
ランスの昇降か常にスムーズに行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は上吹き転炉の全体断面図、第２図は第１図の要
部拡大断面図、第３図は第２図の■−■線拡線断大断面
図４図は第３図の一部を省略した斜視図、第５図は第２
図の■−Ｖ線断面図である。し・・転炉、２・・・加圧フード、３・・・ランス、４
・・サブランス、５・・・挿通孔、６・・・外筒、７・
・・セグメントシールリング、７ａ・・・分割セグメン
トシール、８・・・コイルバネ、９・・・筒型金具、１
０．１２・・不活性ガス供給管、１３・・・地金除去機
構、１３ａ・・・ワイヤブラシ、ｔａｂ・・・ナイフェ
ツジ。第１図第２図第３図＄４図＄５図ケ）：、：Ｌ）７−こイ３、）、フ・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ランス挿通孔の内周面に、円周方向で複数個に分
割されてその外周がコイルバネなどの弾性リング部材で
保持され、その内周面がランス外周面に摺接可能なセグ
メントシールリングを、積層状に複数段配設するととも
に、前記セグメントシールリング部内に連通する不活性
ガス供給管を設け、前記セグメントシールリング部の下
方に、ランスに付着した地金の除去機構を配備したこと
を特徴とするランス孔シール装置。
（２）前記地金の除去機構は、前記ランスの周囲に間隔
をおいて配備した複数本のナイフエッジと、それらのナ
イフエッジの上方にランス外周面に接触させて配備した
環状のワイヤブラシからなる特許請求の範囲第１項に記
載のランス孔シール装置。
（３）前記ランスの外周面をクロムメッキした特許請求
の範囲第１項又は第２項に記載のランス孔シール装置。