JPH0728560Y2

JPH0728560Y2 - 金属溶解炉の炉前作業装置

Info

Publication number: JPH0728560Y2
Application number: JP1989085700U
Authority: JP
Inventors: 和夫市川; 光▲えつ▼ 佐山; 弘小西
Original assignee: 技術資源開発株式会社
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2004-07-24
Also published as: JPH0327597U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は製鋼用電気炉や平炉で代表される金属溶解設備
の炉前作業装置に関するものである。

〔従来の技術及びその技術的課題〕

製鋼用電気炉の操業においては、炉内に配合を装入し、
アーク熱により溶解した後、所定の精錬用副原料の投
入、酸素吹込みによる酸化期を経てスラグを操業口から
酸化性スラグを除滓し、次いで副原料を投入して還元期
操業を行つて成分と温度とを調整した後、炉体を傾動し
て出鋼し、注出後炉床部（特にスラグライン付近）の浸
食部分を補修するサイクルが採られる。

前記精錬用副原料の投入、酸素吹込み作業、除滓作業お
よび補修作業はそれぞれ短い時間内の内に確実に行われ
る必要があるが、従来では各作業が高熱中で手作業で行
われていたため、安全管理上ならびに能率上問題があっ
た。

かかる作業の改善策として、たとえば実公昭63−4954号
公報が提案されているが、この先行技術は、単に炉中へ
のランスの繰出しと角度とを制御できるに留まり、前記
除滓作業および補修作業は依然として手作業で行わなけ
ればならなかった。前者は操業口の所定高さに構築した
ドロマイト等の耐火物堰を崩すことで行われ、還元期の
過剰復燐等を回避するため十分に行う必要が有り、しか
も、極力迅速に行う必要があるが、扉の開放下で行われ
る上に溶鋼の露出が生ずるため、きわめて高熱作業で、
非常な労力と危険を伴う。

また、後者はドロマイトやマグネシアなどの粉粒状耐火
物を水と混合して吹き付けることで行われるが、やはり
高熱に曝されながら出鋼後遅滞無く迅速確実に行うのは
極めて困難が伴う。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は前記のような問題点を解消するために考案され
たもので、その目的とするところは、一基の装置で、精
錬用副原料の投入、酸素吹込み作業、除滓作業および補
修作業を機械的に容易、安全に行うことができ、しかも
高さが低く不使用時の格納スペースが少なくて済む実用
的な炉前作業装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本考案は、炉体の操業口に対応
する炉前に敷設したレールを走行自在な台車の前部に破
砕爪とアクチュエータにより伸縮自在な支体を備えた流
滓用の破砕機構を設けるとともに、台車の側部には、ラ
ンスパイプを軸線方向に繰り出す手段と伏仰用手段を有
するランシング機構を設け、かつ、前記台車には、これ
の内部にあっで台車長手方向に移動自在な架台と、これ
に後部を傾転可能に支えられた筒状ビームと、該筒状ビ
ーム先端にトラニオン軸を介して伏仰可能に取付けられ
た保持フレームと、該保持フレーム内に配置されたスイ
ベルジョイントを介して連結され垂直軸線の周りに回転
自在なノズルを備えた炉壁補修用吹付け機構を設けた構
成としたものである。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図ないし第７図は本考案による炉前作業装置の一実
施例を示している。

Ａは炉体であり、下部は図示しない傾動装置により支え
られ、上部には図示しない炉蓋が乗せられて炉室が形成
され、炉蓋を貫通して電極が挿入される。炉殻側面には
出鋼口とこれと通常周方向で180度変位した位置に出滓
口を兼ねた操業口Ｂが設けられ、操業口Ｂはスラグライ
ンＳより高いレベルで耐火物の堰Ｃが設けられる。Ｄは
炉前作業床である。

１は前記操業口Ｂの付近から後方に向かうように炉前作
業床Ｄに敷設されたレール、２は台車であり、前記レー
ル１に乗る車輪2a,2aと車軸を駆動回転するたとえばロ
ーラチェーン型式等の駆動機構とにより自走台車となっ
ている。台車２は平盤状をなし、後記する炉壁補修用吹
付け機構の略全体が収まりうる長さを持ち、少なくとも
両側には支壁2b,2bが、また前端には遮熱前壁2cが設け
られている。

３は前記台車２の前部に搭載された流滓用の破砕機構で
あり、操業口Ｂに築造された堰Ｃに対向する破砕爪3a
と、これを支える支体3bとを備えている。支体3bは図示
のような油圧シリンダあるいはラックピニオンなどのア
クチュエータ3cにより伸縮可能となっている。また、必
要に応じ破砕爪3aまたはこれを支える支体3bにバイブレ
ータを取付ける。

４は炉壁補修用吹付け機構である。この炉壁補修用吹付
け機構４は、前記台車２上を前後進自在な架台4aと、こ
れに傾転可能に支えられた筒状ビーム4bと、筒状ビーム
先端に伏仰可能に取付けられた保持フレーム4cと、保持
フレーム4c内に配置されたスイベルジョイント4dを介し
て連結され垂直軸線の周りに回転自在なノズル4eとを備
えている。

前記架台の移動機構は、たとえば台車２上を転動する車
輪40,40と、台車２に沿って固定したラック41に噛み合
うピニオン42とこれを駆動するモータ（図示せず）のよ
うなものが用いられる。架台4aは後側に支持体43が固設
されるとともに、これと適度の距離を置いて支点用支持
体44,44が立設されている。

筒状ビーム4bは第３図と第４図に示すように２重の角形
パイプ45a,45bによる水冷ジャケット構造であり、端部
等の適所からの注水で炉内挿入時の損傷を防止するよう
になっている。筒状ビーム4bは、補修作業時に遮熱前壁
2cの開口を通して炉内の中心近くまで進出できる長さを
持ち、後側が前記支点用支持体44,44にトラニオン軸46
を介して枢支され、さらに後端が支持体43に伸び、支持
体43に取付けたパワシリンダ５のピストンロッドが連結
されることで吊持されるとともに、パワシリンダ５の作
動によりトラニオン軸46を支点として第１図仮想線のよ
うに水平から上下所要角度に傾動し得るようになってい
る。保持フレーム4cはたとえば水冷ないし油冷ボックス
状ないしは前記筒状ビーム4bと同様な水冷ジャケット構
造をなし、前記筒状ビーム4bの前端部に後側のブラケッ
ト48を含めて適度の深さ遊装され、ブラケット48がトラ
ニオン軸47により前記筒状ビーム4bに枢支されている。
そしてブラケットと変位した位置には筒状ビーム4bの内
部を通した伏仰用ロッド６の先端が軸受を介して連結さ
れ、その伏仰用ロッド６の後端は支持体43に取付けた伏
仰用パワシリンダ７に連結され、該伏仰用パワシリンダ
７の作動により、保持フレーム4cはトラニオン軸47を支
点として所要角度水平軸線の周りで首振りできるように
なっている。

前記保持フレーム4c内には、耐熱性スイベルジョイント
4dが内蔵されている。このスイベルジョイント4dの固定
側には炉材供給導管９が接続され、炉材供給導管９は筒
状ビーム4bを通して後方に導かれ、図示しない炉材圧送
装置たとえばロータ式フィーダあるいは任意型式のポン
プに接続されている。好ましくはスイベルジョイント4d
の固定側には水添加部が設けられ、ここに筒状ビーム4b
を通した導水管10が接続され、炉材供給導管９中をドラ
イ状態で気流搬送された炉材に用水たとえば水や急結剤
を添加するようになっている。炉材圧送装置や用水供給
手段は台車２に搭載してもよいし、別の台車に搭載しあ
るいはヤードに据付けてもよい。

一方、ノズル4eは、スイベルジョイント4dの可動側に基
部が連結され、保持フレーム4cの外部に伸びている。こ
のノズル4eは、詳しくは適度の曲率で曲がるホルダ部11
aと先端ノズル部11bからなり、少なくとも一方がセラミ
ックで作られるか、若しくは、第５図のように水冷ジャ
ケット構造となっている。

ホルダ部11aの基部付近にはスプロケット14が外嵌され
ており、一方、前記支持体43には回転用モータ12が搭載
され、その出力軸に取付けたスプロケット12aと前記ス
プロケット14との間にリンクチェーンの如き適度に伸縮
が可能なエンドレスチェーン13が巻回されている。エン
ドレスチェーン13の中間部分は筒状ビーム4bに通されて
いる。

次にランシング機構15は、台車２の支壁2b,2bに第２図
の如く所要の収れん角度を持って、かつ、第１図のよう
に所要の傾斜角を持って少なくともひとつ（図示するも
のでは）取付けられている。ランシング機構15は、詳し
くは第６図のように、支壁2bに固定されたベースフレー
ム15aを有し、このベースフレーム15aには角度調節用の
２本の首振りシリンダ15b,15bを介して下側フレーム15c
が支持されている。この下側フレーム15cにはランスパ
イプ16と合致する少なくとも２つの溝付きローラ15dが
取付けられ、モータ17とローラチエーンにより駆動回転
されるようになっている。

そして、下側フレーム15cと対峙する関係で上側フレー
ム15eが片側を持って枢着され、これにはスプリング19
で付勢された複数の溝付きアイドルローラ15fが内蔵さ
れ、これと前記溝付きローラ15dとでランスパイプ16を
挾持することで軸線方向の送りが得られるようになって
いる。

さらに、前記下側フレーム15cと上側フレーム15eの間は
開閉用シリンダ18により連結され、この開閉用シリンダ
18の作動により仮想線のように溝付きアイドルローラ15
fを含め上側フレーム15eを開き、ランスパイプ16の着脱
を行えるようになっている。

なお、必要に応じ筒状ビーム4bの後部に不活性ガスなど
の気体供給系を連絡し、操業時に筒状ビーム4b内に気体
を流通させ、保持フレーム4cの周囲を巡って放散させ、
空冷効果をも得る用にする。また、炉壁補修用吹付け機
構前進時の台車２の持ち上がりを防止するため、バラン
スウエイト類を使って台車２の重量を増したり、炉前作
業床Ｄに金具を埋込み、これに台車側のフック付きチェ
ーンを係止して係留するなどの手段を適宜講ずる。

〔実施例の作用〕

本考案は不使用時にはレール１により後方の待機ヤード
に配置しておく。このときには架台4aは第１図の仮想線
や第２図に示すように台車２の後部まで戻されており、
炉壁補修用吹付け機構４は先端のノズル4eが台車前壁か
らわずかに突出するようなかたちで台車２に格納されて
いる。

炉の操業において、溶解期あるいはその後の時期に炉内
に副原料を投入し、あるいは酸素等の精錬用気体を吹き
込む際には、台車２の上側に搭載してあるランシング機
構15にランスパイプ16を取付ける。すなわち、開閉用シ
リンダ18を作動して上側フレーム15eを開き、ランスパ
イプ16を溝付きローラ15dに乗せ、再び上側フレーム15e
を閉じる。そして、ランスパイプ16の後端をホースによ
り材料や気体供給源と接続し、この状態で台車２を走行
させ、炉体付近まで前進させる。台車２はレール１に沿
って移動させるため、各機構を常に操業口Ｂに正対した
適切な関係にセットすることができる。

これによりランスパイプ16は操業口Ｂから炉内に挿入さ
れので、あとはランシング機構15のモータ17の駆動と首
振りシリンダ15bまたは15bを選択作動させれば、ランス
パイプ16は軸線方向に送られるとともに、炉に対する傾
斜角度が調整され、したがって用材を最適な溶湯深さに
吹き込むことができる。以上のようにして吹込み作業が
済めば、ランスパイプ16を後方へ移動させて炉内から抜
取り、開閉用シリンダ18を作動することによりランスパ
イプ16は外される。

なお副原料の投入を炉体上方から行うような場合には、
ランスパイプ16は吹錬専用としてもよい。そうでない場
合は、複数本のランスパイプ16の何本かを吹錬用とし、
他を副原料吹込み用としてもよい。

この後、溶湯上のスラグを炉外の取鍋に流滓する場合に
は、第２図の状態からアクチュエータ3cを作動する。こ
れにより破砕爪3aが前進して耐火物堰Ｃに衝突するため
耐火物堰Ｃは崩壊し、炉中のスラグは操業口Ｂから流出
し下方の取鍋に収容される。この流滓作業は自動的に行
われるため要員は熱に曝されたり、スラグを浴びたりす
ることなく安全である。

そして、希望する成分と温度の溶鋼が得られ、出鋼口か
ら取り出された後、溶損した炉壁を補修する時には、炉
材供給導管９に炉材圧送装置を接続し、筒状ビーム4bや
保持フレーム4cに冷却水を通水しながら架台4aを第２図
の位置から前進させる。これにより筒状ビーム4bと保持
フレーム4cおよびノズル4eは前方に移動し、操業口Ｂか
ら炉内に挿入される。

保持フレーム4cが炉体のほぼ中心に到った状態で炉材圧
送装置から炉材を供給すれば、炉材供給導管９を経てノ
ズル4eから炉壁に吹き付けられる。このとき、回転用モ
ータ12を駆動すれば、出力軸のスプロケット12aとホル
ダ部側のスプロケット14間に渡されているエンドレスチ
ェーン13が時計方向または反時計方向に移動するため、
ホルダ部11aとノズル部11bはスイベルジョイント4dを支
点として回転する。これにより炉壁全周に炉材が吹付け
られる。

そしてこれと併行して伏仰用パワシリンダ７を作動すれ
ば、伏仰用ロッド６が保持フレーム4cを押し引きするた
め、保持フレーム4cはトラニオン軸47を支点として傾転
し、これによりノズル4eの吹付け角度が上向きまたは下
向きに変化する。また、パワシリンダ５を作動すれば、
筒状ビーム4bがトラニオン軸46を支点として傾動するた
め、ノズル4cの高さ位置が第１図のように変化する。し
たがってこれらの操作を選択実施することにより溶損部
位を短時間で自動的かつ確実に補修することができ、筒
状ビーム4bや保持フレーム4cは水冷されているため炉内
の高温に十分耐えることができる。

このようにして補修が終わったときには、パワシリンダ
５で筒状ビーム4bを水平状に戻し、架台4aを後進させれ
ばよく、これで炉体補修用吹付け機構４は台車２に格納
される。そこで台車２をレール１に沿って後退させれば
よい。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によるときには、炉体の操業口Ｂに
対応する炉前に敷設したレール１を走行自在な台車２の
前部に破砕爪3aとアクチュエータ3cにより伸縮自在な支
体3bを備えた流滓用の破砕機構３を設けるとともに、台
車２の側部には、ランスパイプ16を軸線方向に繰り出す
手段と伏仰用手段を有するランシング機構15を設け、か
つ、前記台車２には、これの内部にあっで台車長手方向
に移動自在な架台4aと、これに後部を傾転可能に支えら
れた筒状ビーム4bと、該筒状ビーム先端にトラニオン軸
47を介して伏仰可能に取付けられた保持フレーム4cと、
該保持フレーム内に配置されたスイベルジョイント4dを
介して連結され垂直軸線の周りに回転自在なノズル4eを
備えた炉壁補修用吹付け機構４を設けたので、不使用時
には架台4aが台車３の後部まで戻され、周辺の作業の邪
魔にならないコンパクトで低い姿勢形態とすることがで
き、副原料の投入や酸素などの気体の吹込みは、台車側
部のランシング機構１により行え、また、スラグの流淬
時にもアクチュエータ3cを作動すれば破砕爪3aが前進し
て堰Ｃが自動的に崩壊されるため、熱にさらされたり飛
散スラグを浴びることなく安全であり、出湯後に炉壁を
補修するときにも、架台4aの前進で筒状ビーム4bと保持
フレーム4cおよびノズル4eが炉内に進入し回転用モータ
によりを駆動すれば、ホルダ部11aとノズル部11bはスイ
ベルジョイント4dを支点として回転し炉壁全周に炉材が
吹付けられ、かつ保持フレーム4cはトラニオン軸47を支
点として傾転自在なため、ノズル4eの吹付け角度を上向
きまたは下向きに自在に変化させることができ、また、
筒状ビーム4bがトラニオン軸46を支点として傾動できる
ため、ノズル4cの高さ位置を自在に変化することがで
き、溶損部位を短時間で自動的かつ確実に補修すること
ができる。

したがって、一基の装置でありながら、精錬用副原料の
投入ないし酸素吹込み作業、除滓作業および炉壁補修作
業を機械的に容易、迅速、安全に行うことができるとい
うすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による金属溶解炉の炉前作業装置の一実
施例を示す側面図、第２図はおなじく炉体補修用吹付け
機構を後退させた状態の平面図、第３図は炉体補修用吹
付け機構の一部切欠拡大側面図、第４図は同じくその縦
断正面図、第５図はノズル部の断面図、第６図はランシ
ング装置の一部切欠側面図である。１……レール、２……台車、３……破砕機構、3a……破
砕爪、3b……支体、４……炉体補修用吹付け機構、4a…
…架台、4b……筒状ビーム、4c……保持フレーム、4d…
…スイベルジョイント、4e……ノズル、５……パワシリ
ンダ、６……伏仰用ロッド、７……伏仰用パワシリン
ダ、12……回転用モータ、12a,14……スプロケット、13
……エンドレスチエーン、15……ランシング機構、43…
…支持体、44……支点用支持体、46……トラニオン軸、
47……トラニオン軸、48……ブラケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭64−28487（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−43710（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−76270（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−111958（ＪＰ，Ｕ) 特公昭59−14713（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】炉体の操業口Ｂに対応する炉前に敷設した
レール１を走行自在な台車２の前部に破砕爪3aとアクチ
ュエータ3cにより伸縮自在な支体3bを備えた流滓用の破
砕機構３を設けるとともに、台車２の側部には、ランス
パイプ16を軸線方向に繰り出す手段と伏仰用手段を有す
るランシング機構15を設け、かつ、前記台車２には、こ
れの内部にあっで台車長手方向に移動自在な架台4aと、
これに後部を傾転可能に支えられた筒状ビーム4bと、該
筒状ビーム先端にトラニオン軸47を介して伏仰可能に取
付けられた保持フレーム4cと、該保持フレーム内に配置
されたスイベルジョイント4dを介して連結され垂直軸線
の周りに回転自在なノズル4eを備えた炉壁補修用吹付け
機構４を設けたことを特徴とする金属溶解炉の炉前作業
装置。
【請求項２】架台4aに支持体43と支点用支持体44が設け
られ、筒状ビーム4bがそれらに支えられ、支持体43に設
けたパワシリンダ５の作動で筒状ビーム4bが支点用支持
体44のトラニオン軸46を支点として傾動されるようにな
っている請求項１に記載の金属溶解炉の炉前作業装置。
【請求項３】保持フレーム4cが後方のブラケット48をも
って筒状ビーム先端に枢支される一方、支持体43には伏
仰用パワシリンダ７が装備され、これにより動かされる
伏仰用ロッド６が筒状ビーム4bを通って前記ブラケット
48と変位した位置の保持フレーム4cに到り、伏仰用パワ
シリンダ７の作動により保持フレーム4cが伏仰されるよ
うになっている請求項１または請求項２に記載の金属溶
解炉の炉前作業装置。
【請求項４】ノズル4eがスイベルジョイント4dに連結さ
れるホルダ部11aを有し、ホルダ部外周にはスプロケッ
ト14が固定される一方、支持体43に装備した回転用モー
タ12には駆動スプロケット12aが設けられ、それらスプ
ロケット14,12a間にエンドレスチェーン13が巻回され、
回転用モータ12の駆動により保持フレーム4cの下でノズ
ル4eが回転されるようになっている請求項１に記載の金
属溶解炉の炉前作業装置。