JPH0723889B2 - 冶金炉に挿入可能なランスの先端を清掃するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈技術分野〉 本発明は、冶金炉に挿入可能なランス、特に測定や試料
採取用プローブを装着するランスのランスヘッドを清掃
するための装置に関する。この装置は、清掃の過程の
間、ランス先端に接触するとともにランス先端を囲む清
掃ヘッドから構成され、清掃ヘッドとランスは、ランス
の軸方向に相対的に動き得るようになっている。

〈従来技術〉 送風ランスの端部を清掃するためのこの種の装置として
は米国特許3,907,264号に記載のものが知られている。
この装置では、送風ランスは、清掃ヘッドを形成し、剛
に配置された中空体に取り囲まれており、この中空体の
内部には、送風ランスの表面に接触しこの送風ランスを
清掃するフィンガーが固定されている。送風過程後のラ
ンスの持ち上げによって、送風ランスの円筒状の表面
は、上記フィンガーに沿って摺動し、その際清掃され
る。

この種の装置は、剛に配置された清掃ヘッドが冶金炉か
らの熱放射やその他の放射にさらされるという欠点を持
つ。さらに、この周知の装置は、ランスの円筒状の表面
の清掃にしか適しておらず、送風ランスの前端面は清掃
され得ない。

送風ランスの付着物を取るための装置は、米国特許4,05
2,044号で周知であり、この装置では、送風ランスから
横にわずかに離れて設けられた振動装置が、送風ランス
の方に向かって移動可能であり、これによって円筒状の
ランスの表面に接触し、ランスに付着した付着物を振動
で除去する。この装置でもっては、入念な清掃と元のラ
ンス表面の正確な回復とは、送風ランスの前端面の清掃
と同様に、ほとんど実行不可能である。

測定や試料採取用プローブを装着し、ランスヘッドが測
定あるいは試料採取の過程でスラグ層の中に浸るような
ランスの場合、特に問題が生じる。このようなランス
は、例えば、溶融鋼の温度や炭素量を調べるために用い
られる場合、ランスの前端面から突出した接触ロッドへ
滑り込み、測定即ち溶融鋼への浸漬の後上記接触ロッド
から引き抜かれる１回限りの使用のプローブと共に動作
する。この場合、ランスの外面や端面にスラグや溶融鋼
の付着物が生じるのは避けられない。例えばプローブの
取付けが悪かったようなときなどには、スラグや溶融鋼
が、ランスの端面とこの端面に接するプローブの端面と
の間に入り込み得る。このような付着物が除去されない
ならば、新らしいプローブが滑り込んできたとき、プロ
ーブと接触ロッドの測定ワイヤ間の正確な接触が妨げら
れ、測定を誤らせる結果になる。

〈発明の目的〉 本発明は、これらの欠点と困難を回避することを目指
し、最初に述べた種類の冶金炉内に存する溶融金属浴に
接するランスヘッド面を入念に清掃することができる装
置を提供することをその目的とする。特に、試料採取用
プローブを装着するランスの前面を、少なくともランス
先端が溶融金属浴を覆うスラグ層に浸漬される測定過程
において、測定及びまたは試料採取用プローブとランス
の前面との間にスラグが入り込まないように、清掃に保
持することができなければならない。

〈発明の構成〉 上記目的は、本発明によれば、調節手段によって、清掃
ヘッドが冶金炉の側方近傍の休止位置からランスと同軸
になる位置まで移動でき、揺動手段によって清掃ヘッド
が、ランス軸のまわりに往復回転駆動できるようにする
ことより達成されるのである。

往復回転運動により、スラグや溶融金属のはねのような
ランス上のどのような付着物をも除去し、ランス先端面
の表面の状態を元通りにすることができる。

調節手段によって清掃ヘッドが冶金炉の横近傍位置から
ランス軸と同軸をなす位置に移動できるため（このこと
は、調節手段によるランスの施回や移動が可能なこと、
また調節手段による清掃ヘッドの旋回や移動が可能なこ
とによってもたらされる。）、清掃ヘッド自体は冶金炉
から発せられる放射に曝されず、従って清掃ヘッド自体
に付着物が付くことが全くなく、清掃ヘッドの正確な動
作が常に保証される。

鉛直方向により大きく動かすことなく、即ち、長い接触
ロッドの全長にわたって摺動することを強いられずに、
清掃ヘッドをランス軸方向にランス先端に近づけるため
に、より好ましい実施例によれば、清掃ヘッドはランス
軸方向に少なくとも２つの部分に分けられて形成され、
この２つの部分は、開閉手段によってランス先端のわき
の開位置から閉じてランス先端を取り囲んだ動作位置へ
と、また逆に閉位置から開位置へと旋回できるようにな
っている。

ランス軸方向へのランスと清掃ヘッドとの相対運動は、
昇降手段によって清掃ヘッドがランス軸方向に昇降可能
なことによって実現される。この方策により、清掃の過
程の間でさえもランスを休止位置に保つことができ、本
質的により軽い清掃ヘッドを昇降するだけで十分であ
る。

清掃ヘッドは、キャリアに設けられた鉛直ガイドに適切
に載せられており、上記キャリアは、ランス軸から水平
方向へ遠ざけたり近づけたりして調節できる。

より好ましい実施例によれば、清掃ヘッドは２部分のケ
ーシングからなり、このケーシング内に同様に２部分の
主軸頭が回転自在に設けられており、ケーシングの両部
分は、夫々取付けられたアームによって移動自在に鉛直
ガイド上に載せられた支持台にピン連結される。

往復回転運動を簡単に行なうために、主軸頭の両部分
は、関節ロッドを介して２重アームに適切にピン連結さ
れ、上記２重アームは上記支持台の中央に軸支され、こ
の２重アームには揺動手段が偏心してピン連結されてい
る。

清掃ヘッドの両部分を開位置から動作位置へ動かすため
に、上記両アームは、清掃ヘッドから水平方向へ遠ざけ
たり近づけたりできる横桁の両端に夫々好都合に関節ブ
ラケットを介して連結され、上記横桁は、キャリア上に
枢支された開閉手段によって移動でき、ケーシングの両
部分の支持台にピン支承されるアームの軸は上記２重ア
ームにピン連結された関節ロッドの軸と適切に同軸をな
しているので、主軸頭は往復回転運動しない。

清掃ヘッドをランスの軸と同軸をなす位置に容易に調整
するために、ケーシングの両部分の分離接合部に、動作
位置への閉鎖時に互いに嵌合する心出しノーズが設けら
れている。

より好ましくは、主軸頭の歯は、往復回転運動の最大角
度よりも小さい角度をなして互いに連結する。上記歯の
数を適切に選ぶことによって、往復回転運動、即ち清掃
ヘッドの回転角度を僅かに保持することができる。

主軸頭の歯の外形はランス先端部の外形に有利に適合さ
せられ、付着物に関して決定的なランス先端面全体が、
単一の清掃過程のみで清掃できる。

〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

測定ランス１（サブ・ランスともいう）は、製鋼転炉３
の開口の上方に送風ランス５から距離４を隔てて位置す
る。測定ランス１の先端部６には、測定プローブのため
の接触ロッド７が備えられ、ランス１の軸８の方向に伸
びている。ランスは図示しない駆動装置によって昇降さ
れ得る。測定過程の間、ランス１は、測定プローブが接
触ロッド７上を摺動するに伴って、溶融金属表面上に浮
いたスラグを貫通して製鋼転炉３内に存する溶融金属中
に沈み、ランスの先端部６は頻繁にスラグの中に浸る。

ランス先端部６の端面９には、環状溝10が形成され、こ
の溝には、測定プローブの上端部が挿入でき、通常プロ
ーブと接触ロッド７との間にスラグまたは溶融金属が入
り込むのを防ぐようになっている。上記溝10とこの上方
に続くランス先端部の円錐状の端面とは、測定が終った
後、新しい測定プローブが容易に接着できるようにスラ
グや溶融金属が付着しないように保たなければならな
い。即ち、測定プローブが接触ロッドから離れたあと、
接触ロッドの下端に設けられた接触部11と、それに対応
する測定プローブの接触部との接触が確実なものでなけ
ればならない。

このような目的のため、ランス先端部６を清掃するため
の装置12が備えられている。この装置12には、清掃ヘッ
ド13とその上部に主軸頭14とが備えられている。清掃ヘ
ッド13は、互いに補ない合って中空円筒を形成する２つ
の部分13′と13″とからなる。上記２つの部分の分離接
合部15は、鉛直方向、即ち、清掃ヘッド13の軸16を通っ
て伸びている。清掃ヘッド13は、同様に２分割されたケ
ーシング17からなり、このケーシング内には、２分割さ
れた主軸頭14が水平方向及び鉛直方向に回転自在に複数
のローラ18によって支持されている。ケーシング17の各
部分17′,17″には、鉛直方向に延びる支軸20によって
施回可能に支持台21に取付けられる片持ち梁アーム19が
設けられている。そして、ケーシング17の部分17′,1
7″と、それらの内部に支持された主軸頭14の部分14′,
14″は、やっとこのように、即ち、第３図中一点鎖線で
示した開位置Ａから第３図中実線で示した動作閉位置Ｂ
へと動くことができる。

支持台21は、２つの鉛直ガイド22に案内されて清掃ヘッ
ド13の軸16方向に昇降され得るようにキャリア23上に載
せられている。このキャリアにヒンジ支承された圧力媒
体シリンダー24は、支持台21を昇降させ、上記シリンダ
のピストンロッドは、ピボット軸27を介しでキャリア23
に取付けられたピボットレバー26の関節部にピン連結さ
れている。ピボットレバー26には、ブラケット28の一端
がピン連結され、このブラケットの他端が支持台21の関
節部に取付けられているので、ピボット軸27の回りのピ
ボットレバー26の施回が、支持台21の昇降を生ぜしめ
る。

清掃ヘッドをＢの動作位置まで閉じたり、Ａの位置まで
開いたりするのは、支持台21に固定された圧力媒体シリ
ンダー29によってなされる。この圧力シリンダー29のピ
ストンロッド30は、横桁31の略中央に連結し、この横桁
31は、その両端32,33でケーシング17の部分17′,17″か
ら突出する各アーム19に関節ブラケット34を介して関節
的に接続している。この横桁31が矢印35の方向へ第３図
に一点鎖線で示した位置まで移動することによって、ア
ーム19は、その軸20の回りに旋回し、清掃ヘッド13の部
分13′,13″は、互いに開位置Ａまで動く。

主軸頭14の往復回転運動を行うために、水平に向けられ
た半円の板36が、主軸頭14の各部分14,14′に設けら
れ、これらの板はいずれこ清掃ヘッド13のケーシング17
内に設けられている。また、これらの各板36には、関節
ロッド37の一端がピン連結されている。これらの２本の
関節ロッド37の他端は、支持台21に固定されたピボット
軸39の中央に軸旋回できるように載せられた２重アーム
38によって、関節的に連結されている。２重アーム38の
片側のアームは、圧力媒体シリンダー42のピストンロッ
ド41に偏心して連結、即ち圧力媒体シリンダー42はピボ
ット軸39から距離40を隔てて支持台21上に枢支されてい
る。第３図から明らかなように、関節ロッド37を２重ア
ーム38に連結している軸43は、アーム19を支持台21にピ
ン連結している軸20と同軸になっており、主軸頭14は往
復運動せず、即ち２重アーム38は中心位置にある。この
方策によって、主軸頭14′,14″は、清掃ヘッド13が開
いていようが閉じていようが回転運動を起こさない。清
掃ヘッド13を開閉するために横桁31が移動する際これを
導くために、ガイドローラー44が役立つ。このガイドロ
ーラー44は、横桁31に回転自在に軸支され、かつ支持台
21に固定されたガイドレール45に案内される。

開位置Ａから動作位置Ｂまで旋回する際清掃ヘッド13の
部分13′,13″によって接触ロッド７を確実に中心につ
かむために、ケーシング17の両部分17′,17″に、分離
接合部15から突出する心出しノーズ46が備わっている。
清掃ヘッド13をランス１の軸８方向に確実に案内するた
めに、同様に分割された部分からなる円筒状案内面47が
ケーシング17内に備えられ、この案内面47は各半分の環
状板48に夫々形成されており、より好ましくはこの環状
板に心出しノーズ46が取付けられる。

接触ロッド７はさらに心出しするために、プレート36内
に調節ネジ49が半径方向に設けられ、その先端50は接触
ロッド７に接している。

主軸頭14の歯51は、ランス先端部６に合致するような輪
郭をもつ。平面図で見ると、これらの歯51は角度52をな
して互いに連結され、この角度は往復回転運動の最大角
度よりも小さい。主軸頭に取付けられた蓋53（これもま
た、２部分からなる）は、ローラー18を保護するのに役
立つ。

支持台21を移動させるキャリア23は、調節手段54によっ
て、転炉３の横近傍の休止位置Ｃ（第１図）から、第２
図，第３図に示した位置Ｄまで両矢印55の方向に移動及
び旋回可能であり、上記位置Ｄにおいて清掃ヘッド13の
軸16は、ランス１の軸８と同軸をなす動作位置Ｂに置か
れる。

この装置は、次のように機能する。

測定プローブが測定を終えて接触ロッド７から離される
とすぐに、装置12のキャリア23が、第２図，第３図に示
す位置Ｄまで調節手段54によって移動または旋回させら
れる。このとき、清掃ヘッド13の部分13′,13″は開位
置Ａに、支持台21は第２図に実線で示した下降位置に夫
々ある。続いて、清掃ヘッドの部分13′,13″は動作位
置Ｂまで旋回され、支持台21とこれに伴なう清掃ヘッド
13は第２図に一点鎖線で示した位置まで上昇され、同時
に、主軸頭14は往復回転運動を開始させられる。

ランス先端部６に付着したスラグや溶着金属は、こうし
て入念に除去され、往復回転運動が済むとランス先端部
６はもとの形状を呈する。従って、次の測定プローブ
は、接触ロッド７に向かって摺動させられた後、ランス
先端部６に密に装着でき、これによって先端部６と測定
プローブとの間にスラグや金属が侵入するのが防がれ
る。

清掃の後、清掃ヘッド13は下降せられ、その部分13′,1
3″は開位置Ａに置かれる。そして、キャリア23は、調
節手段54の助けによって旋回させられ、冶金炉域から離
される。

本発明は、図示の実施例に限定されるものでなく、様々
な形に変更できる。従って、例えば、送風ランスのノズ
ルスター（nozzle star）に付着した金属やスラグのは
ねの除去にも用いることができ、その場合主軸頭14の歯
はノズルスターの外形に適合させられる。また、この場
合ケーシング17は送風ランス自体に心合わせされ、この
ケーシングは主軸頭14の上方へ伸長するのである。

ランス先端部６を清掃するために、キャリア23を調節手
段54によってランス先端部６のほうに動かす必要は必ず
しもない。即ち、ランス１を清掃ヘッドのほうに動かす
こともでき、これは、ランス１が移動可能なランス台車
に取付けられている場合に、特に便利である。

本発明による装置12は、あらゆる種類のランス先端面の
清掃に適し、例えば、レードルや他の冶金炉に挿入され
たランスにも適する。

ランス先端部の外形に適合した例えばスクラッチブラシ
などの分離可能なブラシを、主軸頭のかわりに使用する
ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の平面図、第２図は本発明に
よる装置の部分破断側面図、第３図は本発明の装置の平
面図である。 １……ランス、３……冶金炉、６……ランス先端部、８
……軸、 12……ランス先端部清掃用装置、13……清掃ヘッド、42
……揺動手段、 54……調節手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴアルター・ロツケンシヤウプ オーストリア国 アー‐4020 リンツ，シ ユタドラーシユトラーセ 53番 (72)発明者 ヨハン・フオーラー オーストリア国 アー‐4100 オツテンス ハイム，イム・ヴアインガルテン ６番 (56)参考文献 実開 昭48−77406（ＪＰ，Ｕ)

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冶金炉（３）に挿入可能なランス（１）の
   先端面を清掃するための装置（12）で、清掃過程の間ラ
   ンス先端面に接触するとともに上記ランス先端面を囲む
   清掃ヘッド（13）を備え、上記清掃ヘッド（13）とラン
   ス（１）がランス（１）の軸（８）方向に相対的に動き
   得る装置（12）において、 上記清掃ヘッド（13）が、調節手段（54）によって、冶
   金炉（３）の側方近傍の休止位置（Ｃ）からランス
   （１）と同軸になる位置（Ｄ）まで移動でき、上記清掃
   ヘッド（13）が揺動手段（42）によって上記ランス
   （１）の軸（８）の回りに往復回転運動できるようにし
   たことを特徴とするランス先端清掃用の装置。
2. 【請求項２】上記特許請求の範囲第１項に記載のランス
   先端清掃用の装置において、上記清掃ヘッド（13）が、
   上記ランス（１）の軸（８）方向において少なくとも２
   つの部分から形成され、清掃ヘッドのこれらの部分（1
   3′,13″）が、開閉手段（29）によって上記ランス先端
   部（６）のそばの開位置（Ａ）から上記ランス先端を密
   に取囲む動作位置（Ｂ）へ、またこれと逆に動作位置か
   ら開位置へ旋回できるようにしたことを特徴とするラン
   ス先端清掃用の装置。
3. 【請求項３】上記特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載のランス先清掃造用の装置において、上記清掃ヘッ
   ド（13）が、昇降手段（24〜28）によって上記ランス
   （１）の軸（８）方向へ昇降できるようにしたことを特
   徴とするランス先端清掃用の装置。
4. 【請求項４】上記特許請求の範囲第３項に記載のランス
   先端清掃用の装置において、上記清掃ヘッド（13）が、
   キャリア（23）上に設けた鉛直ガイド（22）に載せら
   れ、上記キャリアが、上記ランス（１）の軸（８）に対
   して遠ざかったり近づいたりするように水平方向へ調整
   できるようにしたことを特徴とするランス先端清掃用の
   装置。
5. 【請求項５】上記特許請求の範囲第２項乃至第４項のい
   ずれかに記載のランス先端清掃用の装置において、上記
   清掃ヘッド（13）が２部分でなるケーシング（17）で形
   成され、このケーシング内に同様に２部分でなる主軸頭
   （14）が施回自在に取付けられ、ケーシング（17）の上
   記２部分（17′,17″）が、鉛直ガイド（22）に移動自
   在に載せられた支持台（21）に、この支持台に取付けら
   れたアーム（19）を介してピン連結されていることを特
   徴とするランス先端清掃用の装置。
6. 【請求項６】上記特許請求の範囲第５項に記載のランス
   先端清掃用の装置において、上記主軸頭（14）の２部分
   （14′,14″）が、上記支持台（21）の中央に軸支され
   た２重アーム（38）に関節ロッド（37）を介してピン連
   結され、揺動手段（42）が、上記２重アームに偏心して
   ピン連結されていることを特徴とするランス先端清掃用
   の装置。
7. 【請求項７】上記特許請求の範囲第５項または第６項に
   記載のランス先端清掃用の装置において、上記各アーム
   （19）が、上記清掃ヘッド（13）に対して遠ざかったり
   近づいたりするよう水平方向へ移動できる横桁（31）の
   両端（32,33）に関節ブラケット（34）を介して夫々ピ
   ン連結されており、上記横桁（31）が、キャリア（23）
   上に枢支された開閉手段（29）によって移動できるよう
   にしたことを特徴とするランス先端清掃用の装置。
8. 【請求項８】上記特許請求の範囲第７項に記載のランス
   先端清掃用の装置において、上記ケーシング（17）の部
   分（17′,17″）のアーム（19）を上記支持台（21）に
   連結する支軸（20）が、２重アーム（38）に連結する関
   節ロッド（37）の支軸（43）と同軸をなし、上記主軸頭
   （14）が往復運動しないようになっていることを特徴と
   するランス先端清掃用の装置。
9. 【請求項９】上記特許請求の範囲第５項乃至第８項に記
   載のいずれかのランス先端清掃用の装置において、上記
   ケーシング（17）の部分（17′,17″）の分離接合部（1
   5）に、動作位置（Ｂ）への閉鎖時に互いに嵌合する心
   出しノーズ（46）を設けたことを特徴とするランス先端
   清掃用の装置。
10. 【請求項１０】上記特許請求の範囲第５項乃至第９項に
    記載のいずれかのランス先端清掃用の装置において、上
    記主軸頭（14）の歯（51）が、往復回転運転の最大角度
    より小さい角度（52）で互いに連結していることを特徴
    とするランス先端清掃用の装置。
11. 【請求項１１】上記特許請求の範囲第５項乃至第10項に
    記載のいずれかのランス先端清掃用の装置において、上
    記主軸頭の歯（51）の外形が上記ランス先端部（６）の
    外形に適合していることを特徴とするランス先端清掃用
    の装置。