JPH05186812A - 高炉の出銑孔先端出銑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高炉出銑孔からの１回当りの出銑時間を延長
して出銑量を増加する。 【効果】 溶銑滓を導く高温強度の大きい窒化珪素製の
セラミック導管２と、セラミック導管２の途中に開度調
節自在に設けられたスライディングノズル装置３とから
主として構成される。セラミック導管２の先端部を高炉
出銑孔５に設けた面出し凹部21に嵌め込んで接続する。
高炉出銑孔５から出銑中にマッド７が溶損しても、高温
強度の大きいセラミック導管２は溶損が小さいので安定
した溶銑滓流量が確保される。万一、セラミック導管２
が損耗して径が大きくなってもスライディングノズル装
置３により流量制御が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高炉から出銑される１回
当りの出銑量を増加することができるようにした高炉の
出銑孔先端出銑装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉から溶銑を取り出す出銑作業におい
ては開孔機と呼ばれる一種のドリルで高炉出銑孔を開孔
し、閉孔時にはマッドガンと呼ばれる装置でマッド（可
塑性の耐火物）を高炉出銑孔内に押し込み出銑を終了す
る。前記の出銑孔内へのマッドの押し込みに加えてマッ
ドによって出銑孔閉塞直後、マッドの内壁表面近傍のみ
が焼成された状態でマッドガンを取り外し、出銑孔開孔
機によって金棒をマッド中に挿通して金棒をマッド中に
残置する手段が知られている（特開昭58-39711号公報参
照）。

【０００３】またマッドで閉塞した高炉出銑孔に、一端
に把持部を有する長尺の金棒をその他端が出銑孔より炉
内側に突き出すように打設してその状態を出銑まで保持
する手段が知られている（特開昭62−280310号公報参
照）。前記のように出銑孔にマッドを充填するものは、
閉塞そのものは比較的安定しているが、出銑孔開孔作業
に当たって焼成されたマッドをドリルとハンマを併用し
て削り取らねばならず、開孔作業に長時間を要すると共
に、出銑孔近傍の炉壁に亀裂が生じるという問題点があ
る。

【０００４】一方、挿通した金棒のみをマッド中に残置
するものは、マッドが焼成硬化したのち必要時に金棒を
引き抜いて開孔するので開孔作業は前記のものより短縮
される。また金棒を出銑孔より炉内側に突き出すもの
は、出銑に際し、長尺の金棒を引き抜くことにより、金
棒の高温軟化部分を出銑孔中に分離残留させ、金棒の引
抜孔に消耗型耐熱酸素吹管を連続的に挿入し、酸素ガス
噴射を行い金棒の高温軟化部分を溶融して開孔するもの
であるので開孔作業を短縮することができる。

【０００５】高炉の出銑孔はマッドとれんがだけで構成
されているのでドリルによる開孔、金棒引抜きによる開
孔あるいは酸素ガスによる開孔のいずれかの手段によっ
て開孔作業を行うにしても出銑孔からの出銑時間は約15
00℃の溶銑によるマッドやれんがの溶損スピードによっ
て決まってしまうことになる。このため、マッドの溶損
スピードを減少させ開孔作業１回当りの出銑量を増やす
ためには、マッドの高温強度を上げる必要がある。

【０００６】マッドの溶損スピードを速める要因の一つ
に出銑時点でマッドが十分に焼成していないため十分に
強度が発揮できないことが挙げられる。本発明者らは先
にマッドの焼成を速める手段として、出銑孔に充填した
マッド中に金棒を挿通して残置するようにした高炉出銑
孔の閉塞方法において、高熱伝導率れんがを採用すると
共に、金棒の炉外側端部を加熱手段により加熱し、伝熱
による昇温により、金棒に接する周辺のマッドを強制的
に焼成するものを提案した（特願平３−261608号）。し
かしながらマッドとれんがだけで構成されている出銑口
構造であると、マッドそのものの高温強度に限界がある
ためマッドの焼成が完全であっても１回当りの出銑時間
を大幅に向上することは困難である。

【０００７】ところで高炉の出銑滓流量を出銑孔内の耐
火物の浸食にかかわらず溶銑滓生成量に応じて一定に制
御することによって出銑回数を減少することを目的とし
たものとして特開平３−247712号公報に、高炉出銑孔を
開孔した後、中心部に出銑滓用の通孔をもち、出銑滓流
量の制御ができる耐火物円筒状のノズルを用い、通孔が
出銑孔に連通するように圧接して出銑滓し、ノズルの出
銑滓制御装置で出銑滓量を調節するものが提案されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記特開平３−247712
号公報に提案されている手段によれば、出銑滓の流量を
調節できるが耐火物円筒状ノズルの耐火物強度により左
右され出銑時間も自ずと限られている。また出銑滓制御
装置として電磁ポンプを用いるため設備費が高価となる
という欠点があった。

【０００９】本発明は、このような実情に基いてなされ
たものであり、高炉出銑孔のマッドやれんがが浸食され
ても高炉から出銑される１回当りの出銑量を大幅に増加
することができる高炉の出銑孔先端出銑装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】高炉からの出銑１回当り
の出銑量を増やすには、高温強度の低いマッドに代わる
材料を出銑孔に用いて溶銑による溶損量を減らすことが
必要であり、また出銑孔の損耗が進んだ場合は溶銑の流
出量が増し、炉内ガスが噴出するので流量を抑制する手
段が必要となり、さらに出銑孔から取替えのし易い構造
にすることが望まれる。

【００１１】本発明は、高温強度の強い耐火材料、流量
制御手段および取替え可能な構造に着目し、高炉からの
出銑１回当りの出銑量増加を可能とする装置を実現すべ
く種々検討を重ねた結果、得られたものである。本発明
は、鉄皮に囲まれた断熱耐火物ブロックの中央部を水平
に貫通して溶銑滓を導く窒化珪素（Si₃N₄ ）製のセラミ
ック導管と、このセラミック導管の途中に上下方向にス
ライドして開度調節自在に設けられたスライディングノ
ズル装置と、前記断熱耐火物ブロックを囲う水冷ジャケ
ットとを具え、前記セラミック導管の先端部を高炉出銑
口に設けた面出し凹部に着脱自在に装着するようにして
なる高炉の出銑孔先端出銑装置である。

【００１２】

【作 用】高炉の出銑口部は現状と同じ形状とし、既設
出銑口部先端にマッドに代わる耐高温強度（1700〜1750
℃）および耐熱衝撃性（許容温度差約 600℃）の優れて
いるセラミック（Si₃N₄ ；窒化珪素）をパイプ形状にし
たセラミック導管を具えた出銑口先端出銑装置を設け
る。この出銑口先端出銑装置には出銑量制御が可能なス
ライディングノズルを設けセラミックパイプが大幅に摩
耗してもスライディングノズル装置で流量調整すること
ができ出銑時間を伸ばすことが可能である。また、この
先端出銑装置は高炉と切り離せる構造とすることでセラ
ミック導管およびスライディングノズル装置のメンテナ
ンスを容易にする。なお耐熱衝撃性が良いセラミックで
はあるがヒートクラック防止のため出銑開始まで1500℃
程度に種々の方法で十分予熱する必要がある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す縦断面図であり、図
１に示すように本発明の高炉の出銑孔先端出銑装置１は
鉄皮８に囲まれた多数の断熱れんがからなる断熱耐火物
ブロック９の中央部を水平に貫通して溶銑滓を導く窒化
珪素（Si₃N₄ ）製のセラミック導管２と、このセラミッ
ク導管２の途中に上下方向にスライドして開度調節自在
に設けられたスライディングノズル装置３と、鉄皮８の
内側で断熱耐火物ブロックを囲う水冷ジャケット12とを
主として具えた構造となっている。

【００１４】断熱ブロック９の中央部を水平に貫通する
セラミック導管２は抜け出し防止プレート14により、前
後の鉄皮８にボルト18で固定されている。スライディン
グノズル装置３は、セラミック導管２の途中に設けられ
た２枚のスライド保護盤11の間でガイドされて上下方向
にスライドするスライド盤10を具えており、スライド盤
10の上端部はピン15を介して軸受16に支持されたリンク
・レバー機構17に接続され、さらにリンク・レバー機構
17は電動シリンダ４に接続されている。かくして電動シ
リンダ４を駆動してスライド盤10の開度を任意の位置に
制御して流量を調節するようになっている。なお出銑孔
先端出銑装置１のセラミック導管２には溶銑が流れ、高
温になるため鉄皮８の内側に断熱耐火物ブロック９を囲
うように水冷ジャケット12を設けてあり、水冷されてい
る。

【００１５】一方、高炉20のれんが積み19に設けられた
高炉出銑孔５内にはマッド７を充填後、金棒６を埋め込
んであり、出銑孔５の前面にドリリングにより座ぐりを
行い面出しした面出し凹部21が設けてある。なお、高炉
出銑孔５の回りはステーブ13により水冷されている。出
銑孔先端出銑装置１は吊具22により旋回式あるいはスラ
イド式で移動できるようになっており、出銑孔先端出銑
装置１を移動して、セラミック導管２の先端部を高炉出
銑孔５の前面に設けた面出し凹部21に嵌め込み、押し付
け力によって接合面をシールされる構造になっている。
かくして出銑孔先端出銑装置１は吊具22の操作によって
高炉出銑孔５に取付け、取外しされる。

【００１６】出銑孔先端出銑装置１を高炉出銑孔５の前
面にセットする前には高温バーナからの火焔により加熱
するか、またはセラミック導管２の中に金棒を挿入し、
金棒を誘導加熱装置により誘導加熱してセラミック導管
２を1500℃程度に加熱しておき、出銑による熱衝撃割れ
を防止する。かくして高炉出銑孔５から出銑を行う際に
は、加熱の済んだ出銑孔先端出銑装置１を吊具22で吊り
上げて、出銑孔先端出銑装置１に設けたセラミック導管
２の先端部を高炉出銑孔の前面に設けた面出し凹部21に
嵌め込んで押しつけ状態として接合面のシール性を確保
する。電動シリンダ４を駆動してスライド盤10の開孔を
セラミック導管２の通路に一致させてスライディングノ
ズル装置３を開とする。

【００１７】そしてセラミック導管２の通路を通して鉄
製の消耗型酸素ランス（図示せず）を挿入し、酸素ラン
スから高炉出銑孔５内のマッド７に埋め込まれた金棒６
に向けて酸素ガスを噴出させ、酸素ランスの先端を加熱
・酸化燃焼させ、その燃焼熱により高炉出銑孔５内の金
棒６を溶解・燃焼させて出銑孔５の開孔を行う。かくし
て高炉出銑孔５からの出銑が開始されたらスライディン
グノズル装置３を全開として出銑作業を行う。出銑作業
の途中に出銑孔５内のマッド７が損耗してもセラミック
導管２は高温強度が大きいので損耗が極めて少なく安定
した出銑滓量を継続することができる。なおセラミック
導管２の損耗により溶銑滓量が多くなった場合には、ス
ライディングノズル装置３のスライド盤の開度を絞り、
適正な出銑滓の取り出しを継続する。出銑滓が終りに近
づきスライディングノズル装置３による流量制御ができ
なくなり、出銑口５から炉内ガスが噴出して来た時点
で、出銑孔先端出銑装置１を高炉出銑孔５から取外した
後、従来通り、マッドガンから出銑孔５内にマッドを充
填して高炉出銑孔５からの出銑を止める。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
炉出銑口のマッドやれんがが損耗しても出銑孔先端出銑
装置により溶銑滓量を適正に維持することができるので
出銑孔からの１回当りの出銑時間の大幅な向上により出
銑量の大幅な増加が達成され、その効果には多大なもの
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す装置の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 出銑口先端出銑装置 ２ セラミック導管 ３ スライディングノズル装置 ４ 電動シリンダ ５ 高炉出銑孔 ６ 金棒 ７ マッド ８ 鉄皮 ９ 断熱れんが 10 スライド盤 11 スライド保護盤 12 水冷ジャケット 13 ステーブ 14 抜け出し防止プレート 15 ピン 16 軸受 17 リンク・レバー機構 18 ボルト 19 れんが積み 20 高炉 21 面出し凹部 22 吊具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄皮に囲まれた断熱耐火物ブロックの中
   央部を水平に貫通して溶銑滓を導く窒化珪素（Si₃N₄ ）
   製のセラミック導管と、このセラミック導管の途中に上
   下方向にスライドして開度調節自在に設けられたスライ
   ディングノズル装置と、前記断熱耐火物ブロックを囲う
   水冷ジャケットとを具え、前記セラミック導管の先端部
   を高炉出銑口に設けた面出し凹部に着脱自在に装着する
   ようにしてなる高炉の出銑孔先端出銑装置。