JPH089152Y2 - 転炉サブランス孔地金除去装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、転炉サブランス孔の内壁面に付着する地金
（ノロも含む。以下同じ）を除去する転炉サブランス孔
地金除去装置に関する。

（従来の技術） 転炉操業の吹錬末期における分析サンプルの採取およ
び測温は、鋼質管理上極めて重要であり、かつ必要不可
欠な工程であり、この工程において用いられるサブラン
スの機能を充分に発揮させることは重要である。

サブランスは、鋼製ランスの先端にプローブを内蔵し
た紙管を装着して、吹錬中の転炉内の動浴の測温および
サンプル採取を行う装置であるが、サブランス先端に装
着した紙管とサブランス本体とは、嵌め合い摩擦力のみ
によって支持・固定されている。

ところで、このサブランス本体には、測温やサンプリ
ング時に、溶鋼面からのスプラッシュ地金が付着するこ
とがある。とりわけ、サブランス孔の内壁面への地金の
付着・固化が発生すると、これらの障害物により、前記
サブランス本体と紙管とが簡単に外れる等の問題が生
じ、サブランスの機能を発揮させることができなくなっ
てしまう。

したがって、このような場合は、直ちに転炉を傾動
し、人力に頼り測温やサンプリング作業を行ったり、サ
ブランス孔部に作業者が登り、バール等による手作業に
よりサブランス孔内壁面に付着した地金の除去作業を余
儀なくされていた。このような作業は、作業環境の向上
・安全の確保という観点から望ましいものではなく、何
よりも鋼質の安定的な管理を行うという要請に対しても
充分に応えることができるのではなかった。

一般的に、付着した地金を除去することができる手段
が種々提案されている。

例えば、特公昭61-60887号公報には、高温度で付着し
ている地金に対して酸素は燃料として作用することを利
用して、酸素等の燃料ガスを地金に噴射することにより
地金を溶融化させて除去する技術が提案されている。

また、付着した地金を機械的な手段により除去する技
術が特開昭60-2618号公報により提案されている。この
技術は、略述すれば、地金の付着が予想される部分に、
シリンダー等で突出するロッドを設けておき、地金を破
砕・除去する技術である。

さらに、実開昭63-167155号公報では、サブランス本
体に付着した地金を掻き落とす装置が提案されている。
この手段では、ランス本体に付着した地金は、オフライ
ン後に、スペース的に十分な余裕がある場所で掻き落と
されるので、比較的容易に地金を除去することができる
技術である。

（考案が解決しようとする課題） しかし、このような従来の技術を、サブランス孔の内
壁面に付着した地金の除去に適用することはできない。

例えば、特公昭61-60887号公報により提案された技術
は、耐火物壁面等に付着している高温状態の地金に対し
ては適用することはできるが、例えばサブランス内壁面
等のような冷却壁面に付着している低温状態の地金に対
しては適用することができない。

また、特開昭60-2618号公報により提案された技術で
は、ロッドの端面に付着した地金は除去することができ
ず、さらに小径のサブランス孔等では、ロッドの端面に
おける地金の成長が問題となる。特に、通常水冷ジャケ
ット構造である転炉サブランス孔の近傍部にこのような
ロッドを設けることは機構的にかなり難しく、実用化は
極めて困難である。

さらに、実開昭63-167155号公報により提案された技
術では、サブランス孔のように、下方に開口し、ガスの
吹き上げる部分に付着する地金の除去は困難である。

このように、単に従来の技術を適用したのでは、サブ
ランス孔の内壁面に付着した地金を除去することはでき
ず、前述のように、これまでも手作業で地金の除去を行
わざるを得なかった。

ここに、本考案の目的は、サブランス孔の内壁面に付
着した地金を、操業中に自動で、かつ安全・確実に、除
去することができる転炉サブランス孔地金除去装置を提
供することにある。

（問題を解決するための手段） 本考案者らは、上記課題を解決するため種々検討を重
ねた。そして、上記課題を解決するためには、サブラン
ス孔内部のような狭隘部へ挿入可能であり、かつ付着・
固化している地金を破砕・除去するのに十分なエネルギ
ーを付加することができる機械的除去手段によること
が、最も有効であることを知見した。

本考案者らは、このような知見に基づいて、上記のよ
うな機械的除去を行うことができ、かつサブランスの動
作の妨げにならない装置を開発すべく、さらに鋭意検討
を重ねた結果、本考案を完成するに至った。

ここに、本考案の要旨とするところは、転炉サブラン
ス孔の内壁面に付着した地金を除去する転炉サブランス
孔地金除去装置であって、 （ｉ）前記転炉サブランス孔に挿入されて前記地金を破
砕・除去する削孔部と、 （ii）下端部で、前記削孔部を保持するとともに、転炉
のサブランス孔の長手方向に伸縮自在である削孔部支持
アームと、 （iii）前記削孔部支持アームを移動自在に保持する横
行部と を組合わせて有することを特徴とする転炉サブランス孔
地金除去装置であり、さらに設置スペースを可能な限り
小さくするためには、前記横行部が、 （ｉ）一端で前記削孔部支持アームの上部を軸着すると
ともに、他端は転炉サブランス孔の長手方向と同一の方
向にスライド自在なスライド部材に軸支された横行アー
ムと、 （ii）一端で前記横行アームを軸支するとともに、他端
が、前記スライド部材をその内部に有するとともに縮小
された削孔部支持アームおよび削孔部を収納する収納容
器の内部に軸着された補助横行アームと を組合わせてなることが好適である。

（作用） 以下、本考案の作用効果を説明する。

本考案においては、地金の除去を行うに際して、付着
した地金に削孔部を例えば接触させながら振動させるこ
とにより、前記地金を破砕することとしているため、確
実に地金の除去を行うことができる。

また、削孔部支持アームは、サブランス孔の長手方向
に伸縮自在としているために、伸長することにより確実
に転炉サブランス孔の内部に、前記削孔部を挿入して地
金を除去することができるとともに、横行部により移動
自在に保持されているために、不使用時には縮小され
て、サブランスの動作とは干渉しない場所に収納される
ために、設置スペースにあまり余裕がない場所に対して
も、比較的容易に設置することができる。

横行部、つまり削孔部支持アームの移動保持装置は、
削孔部支持アームを移動自在に保持する装置であればよ
く、特定の構造の装置には限定されない。後述する第１
図および第２図に示す実施例では、横行アーム16、補助
横行アーム25、およびスライド部材26からなるリンク装
置を用いて横行部を構成する態様を示しているが、これ
以外にも、前記削孔部支持アームの近傍に設けた、１本
又は複数本のシリンダ、および前記削孔部支持アームに
固定されたピストンを用いて横行部を構成する態様や、
第１図および第２図における収納容器に対して削孔部支
持アームを固定するとともに、前記収納容器が前記削孔
部支持アームの長手方向と同一方向の任意の直線を回転
軸として回動するようにして、横行部を構成してもよ
い。つまり、削孔部支持アームの移動保持装置は上記収
納容器と協働して削孔支持アームの移動・保持、そして
収納が行えれば特定構造のものに制限されない。ただ
し、設置スペースを最小にするという観点からは、第１
図および第２図に示す態様が最も望ましい。

また、各部の動作を、例えばリミットスイッチ等を用
いて検出することにより、転炉サブランス孔の削孔作業
を自動操作で行うことができる。

さらに、本考案を添付図面を参照しながら詳述する。

第１図は、本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去
装置の１実施例を用いて、転炉サブランス孔の内壁面に
付着した地金の除去を行っている状況を示す略式斜視図
であり、説明の便宜上その一部を透視して示したもので
ある。

また、第２図は、第１図中の矢印方向から見た本考案
にかかる転炉サブランス孔地金除去装置の１実施例の要
部の作動を説明するための略式説明図であり、やはり説
明の便宜上、その一部を透視して示している。

さらに、第３図および第４図は、それぞれ、本考案に
かかる転炉サブランス孔地金除去装置が適用される転
炉、および転炉サブランス孔の周辺の状況を示す略式説
明図である。

まず、第３図および第４図の説明を簡単に行ってか
ら、本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去装置を第
１図および第２図を参照しながら説明する。

第３図において、水冷フード３上に配置されたサブラ
ンス孔11の内面には、地金が付着しており、第３図中の
２点鎖線で囲まれた部位に、第１図または第２図にその
１実施例の構造を示す本考案にかかるサブランス孔地金
除去装置を設置する。設置位置は、サブランス９の動作
に干渉せず、かつ後述するように、第１図に示す削孔部
21および削孔部支持アーム18がサブランス孔11の最下端
部に届く範囲であればよい。また、第１図および第２図
においては、収納容器24の固定・設置手段を説明の便宜
状省略したが、適宜手段により固定・設置すればよいこ
とはいうまでもない。

なお、第３図においては、１は転炉を、２はスカート
を、３は水冷フードを、４は水冷冷却器を、５はベンチ
ュリーを、６はエルボダストミストセパレーターを、７
は副原料投入装置を、８はメインランスを、10はメイン
ランス孔をそれぞれ示す。

また、サブランス孔11は、その配置の一例を示す略式
側面図である第４図（ａ）、および略式上面図である第
４図（ｂ）からも明らかであるように、通常、２孔が常
備されており、どちらか一方の孔は予備として用いられ
ている。

さて、第１図において、水冷フード３に設けられたサ
ブランス孔11（前述のように、サブランス孔は、通常２
ヶ設けられるが、第１図および第２図においては、説明
の簡略化のために、１ヶとして示す。）の内部には、ス
プラッシュ地金が付着しており、本考案にかかる転炉サ
ブランス孔地金除去装置により除去を行っている。

第１図および第２図に示す、本考案にかかる転炉サブ
ランス孔地金除去装置の１実施例は、次のように構成さ
れている。すなわち、 （ｉ）転炉サブランス孔11に挿入されて、その内部に付
着した地金に例えば接触しながら振動することにより、
前記地金を破砕・除去する削孔部20と、 （ii）下端部で、前記削孔部20を保持するとともに、転
炉のサブランス孔11の長手方向に伸縮自在である削孔部
支持アーム18と、 （iii）一端で前記削孔部支持アーム18の上部を軸着す
るとともに、他端は転炉サブランス孔11の長手方向と同
一の方向にスライド自在なスライド部材26に軸支された
横行アーム16と、さらに （iv）一端で前記横行アーム16を軸支するとともに、他
端が、前記スライド部材26をその内部に有するとともに
縮小された昇降スライド部18および削孔部20を収納する
収納容器24の内部に軸着された補助横行アーム25と を組合わせて有するものである。

以下、本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去装置
の１実施例の構成を詳述する。

まず、第１図において、削孔部20は、その内部に、例
えば削孔用打撃機21（例えばエアーバイブレーター）を
有しており、転炉サブランス孔11の内部に挿入されて、
この内部に付着・固化している地金に、前記削孔用打撃
機21が接触しながら打撃を行うことにより、前記地金が
除去される。

削孔用打撃機21として用いた場合のエアーバイブレー
ターの具体的構造は、削孔部支持アーム18により支持さ
れた前記削孔用打撃機21の本体の内部に、下方に向けて
ピストンが出入りするようにしてシリンダーを設け、さ
らに前記本体の底部に、前記ピストンが槌打する槌打板
を有する削孔ベースをボルト締結し、さらに前記削孔ベ
ースの底部に、ボルト及び皿バネ又は角型コイルバネ等
により削孔刃を前記ベースに対して振動自在に設置する
構造を例示することができる。すなわち、ピストンが槌
打板を槌打した際の振動を、削孔ベースを介して削孔刃
に伝達して、削孔効果を得るのである。

このような削孔効果をより高めるためには、前記削孔
用打撃機21にさらに回転機能を付加することにより、打
撃による削孔効果のみならず、回転による削孔効果をも
得ることができるので好適である。なお、回転による削
孔効果のみによって削孔を行っても構わないことは言う
までもない。

なお、削孔部20の構造は、以上の如くの態様に限定さ
れるものではなく、その他の地金除去可能構造であれば
よい。

そして、この削孔部20は、サブランス孔11の長手方向
（第１図中の矢印方向）に伸縮自在である削孔部支持ア
ーム18の下端部で保持されている。次に、この削孔部支
持アーム18について説明する。

第１図に示す本考案の実施例においては、この削孔部
支持アーム18は、内径および外径がそれぞれ異なる４ヶ
の筒状体を順次組み合わせて構成される。すなわち、第
１図において、削孔部支持アーム部材18dは上方向にス
ライドすることにより削孔部支持アーム部材18cに、削
孔部支持アーム部材18cは上方向にスライドすることに
より削孔部支持アーム部材18bに、削孔部支持アーム部
材18bは上方向にスライドすることにより削孔部支持ア
ーム部材18aに、それぞれ完全に収容されるように構成
されている。

各削孔部支持アーム部材の構造は、特に限定を要する
ものではなく、この種の伸縮自在な部材の構造に用いら
れる公知の構造とすればよい。第１図に示す本実施例に
おいては、各削孔部支持アーム部材の下端部に、第２図
に示すように、その直上の各削孔部支持アーム部材の内
径よりも大きな外径のフランジ部を設けるとともに、最
上部に位置する削孔部支持アーム部材18aの内部に、昇
降用駆動機19（例えば、モートルブロック）を設置し、
該昇降用駆動機19から、削孔部20を吊り下げる構造とし
ておき、前記昇降用駆動機19を作動させることにより、
削孔部20を上昇または下降させて、削孔部支持アーム18
が伸縮することができる構造としている。

また、本実施例における各削孔部支持アーム部材は４
ヶであったが、特にこれに限定する必要がないことは言
うまでもない。ただし、削孔部支持アーム18が伸長して
最大長さとなったときに、削孔部支持アーム部材18dの
下端部に設けられた削孔部20が、サブランス孔11を貫通
して水冷フード３の内部に到達することができる長さを
確保しておくことが、サブランス孔11のいかなる部位に
付着した地金の除去を行い得るという観点から、好適で
ある。

なお、第１図において、12は適宜手段により軸支され
てサブランス孔近傍に設けられたサブランス孔11の蓋で
あり、13は例えばエアーシリンダーが用いられるサブラ
ンス孔蓋開閉用駆動機であり、その一端がサブランス孔
蓋12に螺着されたピストンの出入りにより、該サブラン
ス孔蓋12を回動せしめることにより、サブランス孔11の
開閉が行われるように構成されている。

そして、前述の削孔部支持アーム18は、その上端部に
おいて、横行アーム16により軸着されている。次に、こ
の横行アーム16について説明する。

この横行アーム16は、前述のようにその一端は削孔部
支持アーム18に軸着され、もう一端は、転炉サブランス
孔11の長手方向と同一方向にスライド自在なスライド部
材26に軸支されている。第１図に示す実施例において
は、削孔部支持アーム18を挟持するようにして配置され
た２本の横行アーム16、16を用いているが、特にこの態
様に限定する必要はない。１本であってもよい。ただ
し、長期間使用の際の耐久性等を勘案すると２本とした
ほうがよいことはいうまでもない。

また、前述の、転炉サブランス孔11の長手方向と同一
方向にスライド自在なスライド部材26は、第１図に示す
ように、その一面が開閉自在に構成された収納容器24の
内壁面に、サブランス孔11の長手方向にスライド自在と
なるようにして設けられている。スライド機構等は何ら
限定を要するものではない。例えば、第１図において、
収納容器24の内壁面（同図中のＡ面）に、スライドガイ
ドとしてスライド用チャンネル材を２本配置し、この２
本のチャンネル材をガイドとして、前記Ａ面を上下方向
に摺動可能なスライド部材26が、前記横行アーム16の端
部を軸支している。そして、このスライド部材26をスラ
イドさせるための横行用駆動機17が収納容器24の内面に
設けられている。この横行用駆動機17は、例えばモート
ルシリンダーにより構成されており、ピストンが前記ス
ライド部材26の一部に結合されており、ピストンの出入
により前記スライド部材26を駆動することができるよう
に構成されている。

そして、横行アーム16は、さらに前記横行アーム16を
任意の一点（第１図中のａ点）で軸支するとともに、収
納容器24内で軸着される補助横行アーム25が設けられて
いる。

この補助横行アーム25は、横行アーム16を軸着するこ
とにより、横行アーム16の先端部、すなわち削孔部支持
アーム18を横行（水平方向移動）させる部材である。し
たがって、横行アーム16が補助横行アーム25により軸支
される点（第１図中のａ点）と横行アーム16が削孔部支
持アーム18を軸着する点（第１図中のｂ点）との距離
は、前記補助横行アーム25の２つの軸支点（ａ点、ｃ
点）の間の距離と等しいことが望ましい。これらの距離
が等しい場合には、スライド部材26の上昇または下降に
より、前記ｂ点は水平方向移動を行うことができる。た
だし、前記ａ−ｂ点間距離と、ａ−ｃ点間距離とを完全
に一致させる必要はなく、本考案にかかる装置の製造に
際しては、削孔部支持アーム18、横行アーム16等が他の
部材と干渉することがないか否か等を調べながら、適宜
決定すればよい。

なお、第１図に示す本考案にかかる転炉サブランス孔
地金除去装置において、22は削孔用打撃機21にエアーを
供給するエアーホース（第１図中に１点鎖線で示す）の
ホースリールであり、23は繰出されたホースの長さ、す
なわち削孔部20の上昇または下降の移動量を検出するた
めのホース繰出長検出器（例えば、ロータリーエンコー
ダー）である。さらに、14は前記収納容器24の開口部を
開閉するための保護扉であり、前記収納容器24の内部に
は保護扉用開閉駆動機15（例えば、エアーシリンダー）
が設けられている。

次に、本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去装置
の動作について説明する。

本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去装置の削孔
部支持アーム18は、通常時は、第２図中の破線で示すよ
うに、畳まれて、収納容器24の内部に収納されて、サブ
ランスの上昇および下降の妨げにならない位置に退避し
ており、サブランス孔11の付着地金の除去時にのみ、第
１図または第２図の実線で示すような態様となる。

そこで、この動作手順、すなわち、収納・退避→サブ
ランス上昇→サブランス孔地金除去→収納・退避という
動作を、第１図および第２図を参照しながら、説明す
る。

まず、本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去装置
において、削孔部支持アーム18、横行アーム16、補助横
行アーム25は、第２図の破線で示すように、全て収納容
器24内に収納されており、第１図における保護扉14も閉
じられている。

この状態から、サブランス９が上昇し、転炉出鋼が開
始されたとする。すると、 この際の転炉出鋼開始信号により、保護扉開閉用駆動
機15が作動して保護扉14が第１図に示す状態（開限）ま
で開く。

この時に保護扉開信号が出力されて、横行用駆動機17
が作動して、スライド部材26が上昇し、横行アーム16に
軸支された削孔部支持アーム18が、第２図において右方
向へ前進（横行）する。そして、サブランス孔11の延長
上で停止する。

そして、第１図におけるサブランス孔蓋開閉用駆動機
13によりサブランス孔蓋12が開く。

この後に、昇降用駆動機19が作動して削孔部支持アー
ム18が伸長し初め、これに伴って、削孔部20が下降す
る。そして、削孔部20がサブランス孔11内に挿入される
と、この際に信号が発せられて削孔用打撃機21が作動し
て、地金の破砕・除去を行いながら、下降する。この
際、削孔部20が地金付着部で停止してしまった場合に
は、打撃用ホースリール22から繰り出されたホースを、
ホース繰出し長さ検出器23により、下降停止（下降速度
０）を検出し、昇降用駆動機19を停止させて、削孔部20
の下降を停止する。そして、削孔部20の作動により地金
を破砕・除去した後に再下降を開始し、地金除去を行い
ながら、サブランス孔11の最下点である下降限まで、こ
の動作を繰り返して行う。

そして、下降限（サブランス孔の最下点）までこの動
作を行うことにより、サブランス孔内に付着している地
金が完全に破砕・除去される。

この後、今の手順と全く逆の手順で収納される。すな
わち、削孔部20は、上昇を開始し、上昇限にて上昇を停
止し（削孔部支持アーム18の縮小完了）、同時にサブラ
ンス孔蓋開閉用駆動機13よりサブランス孔蓋12が閉じら
れる。次に、横行用駆動機17が作動することにより、横
行部16の端に軸着された削孔部支持アーム18が後退（横
行）し、削孔部支持アーム18、横行アーム16、および補
助横行アーム25が収納容器24内に収納される。そして、
保護扉開閉用駆動機15にて保護扉14が閉となる。

このようにして、本考案にかかるサブランス孔地金除
去装置による地金除去作業は完了する。

なお、以上の本考案にかかる転炉サブランス孔地金除
去装置の各動作において、各種信号の出力は、例えば所
定の位置における各部材の動作完了を検出するリミット
スイッチ、光電管、近接スイッチ等を適宜設置するとい
った公知手段によればよく、何ら限定を要さない。

なお、本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去装置
は、各炉にそれぞれ専用として一機ずつ設けてもよい
が、適宜手段により収納容器24に旋回又は自走機能を付
与してもよく、設備費低減の観点からはより望ましい。

（考案の効果） 以上詳述したように、本考案により、 転炉サブランスの測温、サンプリングのトラブルの発
生を防止すること、 作業者による、サブランス孔の地金・ノロ落し作業、
および測温、サンプリング作業の解消を図れたこと、さ
らに、 自動化作業による労力低減を図れたことという効果を
得ることができた。

かかる効果を有する本考案の実用上の意義は著しい。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去装
置の１実施例を用いて、転炉サブランス孔の内壁面に付
着した地金の除去を行っている状況を示す略式斜視図； 第２図は、第１図中の矢印方向から見た本考案にかかる
転炉サブランス孔地金除去装置の１実施例の要部の作動
を説明するための略式説明図； 第３図は、本考案にかかる転炉サブランス孔地金除去装
置が適用される転炉の周辺の状況を示す略式説明図；お
よび 第４図（ａ）および第４図（ｂ）は、本考案にかかる転
炉サブランス孔地金除去装置が適用される転炉サブラン
ス孔の周辺の状況を示す、それぞれ略式側面図、略式上
面図である。 1:転炉、2:スカート 3:水冷フード、4:水冷冷却器 5:ベンチュリー 6:エルボダストミストセパレータ 7:副原料投入装置、8:メインランス 9:サブランス、10:メインランス孔 11:サブランス孔、12:サブランス孔蓋 13:サブランス孔蓋開閉用駆動機 14:保護扉、15:保護扉開閉用駆動機 16:横行アーム、17:横行用駆動機 18:削孔部支持アーム 18a〜18d:削孔部支持アーム部材 19:昇降用駆動機、20:削孔部 21:削孔用打撃機、22:打撃機用ホースリール 23:ホース繰出長検出機 24:収納容器、25:補助横行アーム 26:スライド部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】転炉サブランス孔の内壁面に付着した地金
   を除去する転炉サブランス孔地金除去装置であって、 （ｉ）前記転炉サブランス孔に挿入されて前記地金を破
   砕・除去する削孔部と、 （ii）下端部で、前記削孔部を保持するとともに、転炉
   のサブランス孔の長手方向に伸縮自在である削孔部支持
   アームと、 （iii）前記削孔部支持アームを移動自在に保持する横
   行部と を組合わせて有することを特徴とする転炉サブランス孔
   地金除去装置。
2. 【請求項２】前記横行部が、 （ｉ）一端で前記削孔部支持アームの上部を軸着すると
   ともに、他端は転炉サブランス孔の長手方向と同一の方
   向にスライド自在なスライド部材に軸支された横行アー
   ムと、 （ii）一端で前記横行アームを軸支するとともに、他端
   が、前記スライド部材をその内部に有するとともに縮小
   された削孔部支持アームおよび削孔部を収納する収納容
   器の内部に軸着された補助横行アームと を組合わせてなる請求項１記載の転炉サブランス孔地金
   除去装置。