JPH07276039A - 溶融金属注入ノズルの洗浄ノズル - Google Patents

溶融金属注入ノズルの洗浄ノズル

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JPH07276039A
JPH07276039A JP9050994A JP9050994A JPH07276039A JP H07276039 A JPH07276039 A JP H07276039A JP 9050994 A JP9050994 A JP 9050994A JP 9050994 A JP9050994 A JP 9050994A JP H07276039 A JPH07276039 A JP H07276039A
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oxygen
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cleaning
hole
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JP9050994A
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Naohiko Murakami
直彦 村上
Kounoshin Tamura
光之進 田村
Shigeo Kubota
重夫 窪田
Yoshibumi Fukumatsu
義文 福松
Shigeo Sato
茂生 佐藤
Hironori Yamamoto
裕則 山本
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Nippon Rotary Nozzle Co Ltd
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Rotary Nozzle Co Ltd
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間で確実且つ安全に、注入ノズルのノズ
ル孔に付着した地金および滓を洗浄除去する。 【構成】 取鍋4が約90°横向きに傾転された状態で、
閉められていたロータリーノズル(注入ノズル)3を開
とする。次いで、公知の方法でコレクターノズル31のノ
ズル孔内の地金および鋼滓6に貫通孔を開けたら、シリ
ンダー15によって洗浄ノズル1を動かしノズル31の出口
端を溝12内に嵌入し両ノズルを接続する。このとき、ノ
ズル31の出口端および溝12のテーパによって自動的に軸
心が合わされ同時に密閉されて外気から遮断される。次
いで、酸素元弁13を開き洗浄ノズル1に一定時間酸素を
供給し中央部および下部酸素噴射口92、91よりノズル31
のノズル孔内に向けて酸素を噴射する。これにより、ノ
ズル孔内下部に地金および滓6が溜まることなくノズル
31のノズル孔内が洗浄される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、製鉄所における製鋼
に使用される取鍋およびタンディッシュ等の溶鋼容器の
底部に設置された溶鋼注入ノズル、または、その他の溶
融金属容器の溶融金属注入ノズルのノズル孔内に付着し
た地金および滓を酸素噴射によって洗浄するための洗浄
ノズルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は取鍋の一部断面側面図、図6は従
来の注入ノズル孔内の地金および鋼滓の洗浄方法を示す
断面図である。図6は図5に示す取鍋を約90°横転さ
せて横向きにした状態を示す。
【0003】図5および図6に示すように、取鍋4の底
部(または、図示しないタンディッシュ等の底部)に
は、溶鋼8を注入するためのロータリーノズル3が設け
られている。7は鋼滓、41は取鍋鉄皮、42は取鍋煉
瓦である。ロータリーノズル3は、上ノズル34、ボト
ムプレート(固定板)33、スライドプレート(摺動
板)32およびコレクターノズル(シュートノズル)3
1から構成されており、溶鋼流量制御機能を有してい
る。同様の機能を有する溶鋼注入ノズルとしては、前記
ロータリーノズルの他にもスライディングノズル等が使
用されている。
【0004】ロータリーノズル3においては、溶鋼鋳造
作業終了時にスライドプレート32を閉とするので、上
ノズル34からボトムプレート33間のノズル孔内に地
金および鋼滓6が残留する。従って、これら地金および
鋼滓6を洗浄除去しないと、ロータリーノズル3を再使
用することができず、また、上ノズル34およびボトム
プレート33の交換もできないという問題がある。
【0005】そのため、従来から次に示す工程により注
入ノズルの洗浄を行っていた。即ち、図6に示すように
整備場内の取鍋整備スタンドで、取鍋4を横転してその
鍋姿勢を横向きとし、ロータリーノズル3を全開とした
後、消耗型洗浄パイプ5をロータリーノズル3のノズル
孔内の地金および鋼滓6に押し当て、パイプ5の先端よ
り酸素を噴射する。2は酸素供給ホースである。このと
き、必要に応じて、パイプ5の先端に着火を良くするた
め着火剤をいれることもある。パイプ5によりノズル孔
内の地金および鋼滓6に貫通孔を開孔したら、パイプ5
を手前に抜き、このパイプ5により火種が消えないうち
に素早く、ロータリーノズル3の手前から奥にむかって
酸素の噴射力をうまく利用して、残留する地金および鋼
滓6を人手によって洗浄除去する。
【0006】上記のような従来の溶鋼注入ノズル(溶融
金属注入ノズル)のノズル孔の地金および鋼滓の洗浄に
おいては、作業者個々が、これまでの経験および技術
(人間の目と判断力等)を基に、噴射する酸素の流量、
圧力および洗浄パイプの操作を、注入ノズル孔に残留す
る地金および鋼滓の状況に応じて行っていた。そのた
め、作業者の技能差によりノズル煉瓦の損傷程度が異な
り、これが注入ノズル(ロータリーノズル、スライディ
ングノズル)の寿命を左右し、溶鋼流量制御機能の低下
に影響をきたす問題があった。また、作業者が、直接洗
浄パイプを操作して作業を行うため、洗浄時の溶鋼飛散
により火傷を負う危険性もあった。このように、取鍋
(溶融金属用容器)の溶鋼(溶融金属)注入ノズルのノ
ズル孔の地金洗浄作業は、3K(きつい、汚い、危険)
作業の代表的なものであった。
【0007】このようなことから、溶融金属用容器の溶
融金属注入ノズルのノズル孔の洗浄方法の改善技術とし
て、特開平5−117738号公報に転炉出鋼孔ライニ
ングの補修に先立つ整形方法(以下、「先行技術1」と
いう)が、更に、実開平2−114164号公報に溶湯
注入用ノズルの洗浄装置(以下、「先行技術2」とい
う)が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術には次に示す問題点がある。 先行技術1:溶融金属用容器(転炉)のノズル孔と洗浄
ノズル(ランスパイプ)とを密閉(シール)して接続し
ない構造であるため、酸素を大量に噴射する必要がある
という問題がある。また、取鍋等整備スタンドでの鍋姿
勢は横向きであるため注入ノズルも水平であり、溶解し
た地金が貫通孔入口部(固定プレート部)の地金によっ
て手前に跳ね返ってくるため安全上好ましくない。更
に、密閉していないため空気(N2 )を巻き込むことも
あって、失火してしまい完全な地金洗浄が難しい等とい
ったような問題もある。
【0009】先行技術2:酸素の噴射口が、突き出した
中央口とその先端より手前の控えた位置にそれと同心に
配置された細口を持ち、また、ノズル軸心位置が常に一
定の位置に固定できない構造であり、強固に密閉(シー
ル)できない構造でもある。従って、溶融金属注入ノズ
ル(コレクターノズル、以下、「注入ノズル」という)
のノズル孔の洗浄において、洗浄が進行するに従って貫
通孔は大きくなるが、例えば、横向きの状態の取鍋で
は、図7に示すように注入ノズル3のノズル孔の中心線
36より上側の位置に洗浄ノズル(バーナー)17がセ
ットされた場合、注入ノズル3の出口部で酸素(O2
を噴射する構造になっているが、注入ノズル3の出口部
は熱源が少ないため、跳ね返ってきた滓が冷却され注入
ノズル3の出口部に位置する洗浄ノズル17の酸素噴射
口を閉塞し、洗浄ノズル17の中央口のみに酸素が集中
して流れる。これにより、洗浄酸素ガスは注入ノズル3
のノズル孔の中心線より上部37を素通りし、一方、注
入ノズル孔中心線36よりも下部側にある地金および一
旦燃焼した地金は滓となり再燃焼しないこともあって注
入ノズル孔下部38に滞留する。このようなことから、
注入ノズル孔の完全な地金洗浄は難しい。仮に注入ノズ
ル出口部の噴射口が閉塞されないとしても、水平状態で
洗浄する必要があるため、この水平状態の洗浄では、我
々のテスト結果によれば、噴射能力として130Nm3
/Hr(1時間)/10A(JISで規定されているS
GP10A)×1本程度以上の量がなければ溶解した地
金および鋼滓を除去することができず、注入ノズル孔下
部に溜まるだけとなる。
【0010】また、注入ノズル出口部で地金が燃焼する
と、両ノズルの接続部の密閉が完全でないこともあり、
火の粉が周囲に飛散して安全上危険である。更にまた、
注入ノズル孔への地金の詰まり状況が、注入ノズル出口
付近まで及ぶ場合もあり、このような場合には、洗浄ノ
ズルのサイズにもよるが、洗浄ノズル外径が大きければ
注入ノズル孔内に入らないことにもなる。
【0011】従って、この発明の目的は、以上のような
観点から、溶融金属用容器の鍋姿勢が横向きであって
も、また、注入ノズル出口まで地金が付着していても、
注入ノズル孔下部に地金および滓が溜まることなく、短
時間で確実にしかも安全に地金を洗浄し除去できる溶融
金属注入ノズルの洗浄ノズルを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、溶融金属容
器の底部に設置されている溶融金属注入ノズルのノズル
孔内に向けて酸素を噴射して前記ノズル孔内に付着する
地金および滓を除去するための洗浄ノズルであって、前
記洗浄ノズルの先端には、前記注入ノズルの出口端が嵌
入可能な溝が設けられており、前記溝内には、嵌入され
た前記注入ノズルのノズル孔内に向けて酸素を噴射する
ための酸素噴射口が設けられており、前記溝内に前記注
入ノズルを嵌入することにより、前記注入ノズルと前記
洗浄ノズルとが密閉されて接続されることに特徴を有す
るものである。
【0013】前記溝は、前記注入ノズルの出口端に形成
されたテーパと合致するテーパ形状に形成されているこ
とに特徴を有するものである。
【0014】前記酸素噴射口は、前記注入ノズルのノズ
ル孔内の中央部から下部にかけて酸素を噴射できるよう
に、前記溝の底部の中央部および下部の位置に2口配置
されていることに特徴を有するものである。
【0015】前記酸素噴射口は、その横断面が縦長長方
形に成形され、前記注入ノズルのノズル孔の中央部から
下部にかけて酸素を噴射できるように、前記溝の底部の
中央部から下部の位置に1口設けられていることに特徴
を有するものである。
【0016】
【作用】本発明洗浄ノズルによる洗浄作業は、先ず、閉
塞された注入ノズル孔内に付着した地金および滓に公知
の貫通パイプ(消耗型洗浄パイプ)で貫通孔を開け、そ
の後直ちに本発明の洗浄ノズルの先端に設けられている
溝に注入ノズルの出口端を嵌入しこれを押付けて外気を
密閉(シール)して接続し、次いで、洗浄ノズルの酸素
噴射口から注入ノズル孔内に向けて酸素を噴射し付着し
た地金および滓の洗浄を行うものである。
【0017】洗浄ノズルの先端の溝は、注入ノズルの出
口端の形状と合致するように形成する。注入ノズルの出
口端は通常テーパ形状であり、従って、溝もこの注入ノ
ズルのテーパと合致する形状とする。これにより、注入
ズルと洗浄ノズルとが密閉されて接続される。更に、テ
ーパの作用により、溝に嵌入された注入ズルと洗浄ノズ
ルの軸心が常に一致する。
【0018】注入ノズル孔内に向けて酸素を噴射するた
めの酸素噴射口は、注入ノズル孔の内周面全面を噴射す
るものでも良い。しかしながら、このような噴射口形状
では大容量の酸素供給が必要となる。そこで、効果的に
酸素を使用するために、酸素噴射口を注入ノズル孔内の
中央から下の部分、即ち、中央部から下部までの間にか
けて噴射可能な位置に配置する。具体的には、例えば、
酸素噴射口を、注入ノズル孔の中央部および下部に対応
する、溝の底部の中央部および下部の位置に2口設ける
か、または、酸素噴射口を縦長長方形の形状に形成し、
注入ノズル孔の中央部から下部に対応する、溝の底部の
中央部から下部の位置に1口設ける。
【0019】 洗浄ノズルの先端に溝を形成し、溝の
形状を注入ノズルの出口端の形状と同様に形成するこ
と、具体的には、注入ノズルの出口端のテーパと合致す
るテーパ形状とすることによる作用。 a.両ノズルの接続部において内部と外部とを遮断で
き、溶解地金の飛散を防ぎ安全作業ができる。 b.両ノズルの接続部で外気を遮断でき、外気の巻込み
を防ぐことにより地金の冷却を防止でき、洗浄効果をよ
り高めることができる。即ち、酸素雰囲気を保持するこ
とによって完全に地金を洗浄し、高熱状態を保持できる
ため、滓の流動状態を保持でき除去し易い。 c.洗浄ノズルと注入ノズルとの軸心を常に一致させる
ことができ、酸素噴射口の位置が常に一定となり安定し
た洗浄効果が得られる。
【0020】 酸素噴射口の位置を注入ノズル出口端
の位置とすることによる作用。 a.地金の詰まり状況に関係なく、例えば、注入ノズル
出口端まで地金が付着していても洗浄除去できる。
【0021】 酸素噴射口の形状を、注入ノズルの中
央部から下部の間を噴射できるようにしたことによる作
用。即ち、例えば、酸素噴射口を洗浄ノズルの溝の底部
の中央部および下部に2口設けるか、或いは、縦長長方
形の横断面を有するものを中央部から下部までに1口設
けることによる作用。 a.上記中央部および下部の2口または縦長長方形の1
口からの酸素噴射によって注入ノズル内の地金を効率よ
く燃焼・溶解し、それらを除去ブローすることができ
る。 b.特に、溶解した地金および滓は流動性があるため注
入ノズル下部に溜まるが、これを下部噴射口または縦長
噴射口からの酸素噴射で完全に除去ブローすることがで
きる。
【0022】
【実施例】次に、この発明を図面に示す実施例に基づい
て説明する。図1はこの発明の洗浄ノズルの1実施態様
を示す一部断面側面図、図2は洗浄ノズルの先端を正面
から示す図1のA矢視図、図3はこの発明の洗浄ノズル
により取鍋の溶鋼注入ノズルを洗浄している状態を示す
一部断面側面図である。また、図4は洗浄ノズルの他の
実施態様を示す図1のA矢視図である。
【0023】取鍋4の底部にはロータリーノズル(溶鋼
注入ノズル)3が設置されており、このロータリーノズ
ル3の出口端にはテーパ35が形成されている(図5、
図6参照)。洗浄ノズル1は台車16と一体でシリンダ
ー15によって移動可能となっている。また、洗浄ノズ
ル1には酸素を供給するための酸素供給ホース14およ
び酸素元弁13が接続されている。洗浄ノズル1の先端
には、コレクターノズル31の出口端が嵌入される溝1
2が設けられている。この溝12は、コレクターノズル
31の出口端が嵌入された時にテーパ35と合致するよ
うなテーパ形状となっている。洗浄ノズル1をこのよう
に構成することにより、嵌入されたコレクターノズル3
1と洗浄ノズル1とを密閉して接続可能である。
【0024】洗浄ノズル1は、溝12内の底部に、コレ
クターノズル31のノズル孔内に向けて酸素を噴射する
ための酸素噴射口9を有している。酸素噴射口9は、コ
レクターノズル31のノズル孔内の中央部から下部にか
けて酸素を噴射できるように、図2に示す如く溝12の
底部の中央部および下部の位置に2本(中央部酸素噴射
口92、下部酸素噴射口91)配置されている。また、
洗浄ノズル1においては、図4に示すように、溝12内
の底部の中央部から下部の位置に縦長長方形形状の横断
面を有する酸素噴射口93を1口設けたタイプとしても
よい。
【0025】次に、この発明の洗浄ノズルによる洗浄工
程を説明する。鋳造作業を終了した取鍋4は、取鍋整備
場内の取鍋傾転スタンドに乗せられ、図3に示すよう
に、約90°横向きに横転される。この状態で、閉めら
れていたロータリーノズル3を開とする。そして、ま
ず、図6に示す従来の消耗型洗浄パイプ5を使用しその
先端をロータリーノズル3のノズル孔内の地金および鋼
滓6に押し当て、消耗型パイプ5の先端から酸素を噴射
してロータリーノズル3内の地金および鋼滓に貫通孔を
開ける。孔が貫通したら素早く本発明の洗浄ノズル1に
切り替える。即ち、図3に示すようにシリンダー15に
よって洗浄ノズル1を動かし溝12内にコレクターノズ
ル31の出口端を嵌入し更に洗浄ノズル1の先端を押し
付け両ノズルを接続する。洗浄ノズル1を押し付けると
コレクターノズル31の出口端および溝12のテーパに
よって自動的に軸心が合わされ、同時に接続部が密閉さ
れ外気が遮断されるようになっている。次いで、酸素元
弁13を開き一定時間酸素を供給し酸素噴射口9より酸
素を噴射し、ロータリーノズル3のノズル孔内の洗浄を
完了する。洗浄完了後酸素元弁13を閉とする。
【0026】本実施例においては、JISで規定されて
いるSGP10Aによって実施しているため貫通孔の直
径サイズは約φ20mm程度である。にもかかわらず、
洗浄ノズル1とロータリーノズル3とが密閉して接続さ
れるためこのような僅かな径の孔でも溶解地金が手前に
跳ねて出ることなく洗浄可能である。
【0027】洗浄ノズル1からの酸素噴射は、コレクタ
ーノズル31の出口端位置の酸素噴射口9からコレクタ
ーノズル31内に向けて行われる。酸素噴射口9は前記
の通り、コレクターノズル31の中央部の中央部噴射口
92と下部噴射口91との2口(口サイズSGP10A
/1口)とするか、または、縦長酸素噴射口93とする
ことによりコレクターノズル31のノズル孔の中央部か
ら下部の間を噴射可能とすることが好ましい。この時の
酸素噴射流量および洗浄時間は、2口噴射口の場合は、
130Nm3 /Hr・口以上×2口で約30秒の短時間
で洗浄可能である。また、本実施例での洗浄ノズル1の
溝12の形状は、コレクターノズル31の出口端形状
(通常テーパ形状)および角度に合わせて(テーパ形状
に)成形した。洗浄ノズルの材質は、外皮を鉄とし、内
側は耐火物として製造したが、材質はこれに限らず、水
冷の銅を用いて製造すれば長寿命も期待できる。なお、
本実施例は溶鋼注入ノズルの洗浄について説明したが、
本発明洗浄ノズルが溶鋼以外の溶融金属注入ノズルに適
応できることは言うまでもない。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の洗浄ノ
ズルによれば、完全な地金洗浄が酸素のロスも少なく、
短時間で且つ溶解地金の飛散等もなく安全に、また、人
の技能の良否に関係なく可能となり、自動化および機械
化が可能になり、人手による作業を排除することができ
ることから、作業方法のバラツキがなくなり、注入ノズ
ル孔の異常溶損も防止でき、ロータリーノズル等溶融金
属注入ノズルの寿命向上が図れ、かくして、工業上有用
な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の洗浄ノズルの1実施態様を示す一部
断面側面図である。
【図2】この発明の洗浄ノズルの先端を正面から示す図
1のA矢視図である。
【図3】この発明の洗浄ノズルにより取鍋の溶鋼注入ノ
ズルを洗浄している状態を示す一部断面側面図である。
【図4】この発明の洗浄ノズルの他の実施態様を示す図
1のA矢視図である。
【図5】取鍋および溶鋼注入ノズルを示す一部断面側面
図である。
【図6】従来の溶鋼注入ノズル孔内の地金および鋼滓の
洗浄方法の1例を示す一部断面側面図である。
【図7】先行技術2のノズルの洗浄装置を説明する側面
図である。
【符号の説明】
1 洗浄ノズル 12 溝 13 酸素元弁 14 酸素供給ホース 15 シリンダー 16 台車 17 洗浄ノズル 2 酸素供給ホース 3 ロータリーノズル 31 コレクターノズル 32 スライドプレート(摺動板) 33 ボトムプレート(固定板) 34 上ノズル 35 テーパ 36 中心線 37 ノズル上部 38 ノズル下部 4 取鍋 41 取鍋鉄皮 42 取鍋煉瓦 5 消耗型洗浄パイプ 6 地金および鋼滓 7 鋼滓 8 溶鋼 9 酸素噴射口 91 下部酸素噴射口 92 中央部酸素噴射口 93 縦長酸素噴射口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪田 重夫 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 福松 義文 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 佐藤 茂生 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山本 裕則 神奈川県川崎市川崎区南渡田町1番1号 日本ロータリーノズル株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属容器の底部に設置されている溶
    融金属注入ノズルのノズル孔内に向けて酸素を噴射して
    前記ノズル孔内に付着する地金および滓を除去するため
    の洗浄ノズルであって、 前記洗浄ノズルの先端には、前記注入ノズルの出口端が
    嵌入可能な溝が設けられており、前記溝内には、嵌入さ
    れた前記注入ノズルのノズル孔内に向けて酸素を噴射す
    るための酸素噴射口が設けられており、前記溝内に前記
    注入ノズルを嵌入することにより、前記注入ノズルと前
    記洗浄ノズルとが密閉されて接続されることを特徴とす
    る溶融金属注入ノズルの洗浄ノズル。
  2. 【請求項2】 前記溝は、前記注入ノズルの出口端に形
    成されたテーパと合致するテーパ形状に形成されている
    請求項1記載の洗浄ノズル。
  3. 【請求項3】 前記酸素噴射口は、前記注入ノズルのノ
    ズル孔内の中央部から下部にかけて酸素を噴射できるよ
    うに、前記溝の底部の中央部および下部の位置に2口配
    置されている請求項1または2記載の洗浄ノズル。
  4. 【請求項4】 前記酸素噴射口は、その横断面が縦長長
    方形に成形され、前記注入ノズルのノズル孔の中央部か
    ら下部にかけて酸素を噴射できるように、前記溝の底部
    の中央部から下部の位置に1口設けられている請求項1
    または2記載の洗浄ノズル。
JP9050994A 1994-04-04 1994-04-04 溶融金属注入ノズルの洗浄ノズル Pending JPH07276039A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101223014B1 (ko) * 2011-04-15 2013-01-17 주식회사 포스코 노즐 세정 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101223014B1 (ko) * 2011-04-15 2013-01-17 주식회사 포스코 노즐 세정 장치

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