JPS5855237Y2 - 転炉の冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は転炉の冷却装置に関し、特に炉口周辺部に形成
されたジャケットに冷媒として供給される蒸気を、転炉
の１ヘラニオン軸経由で導入し、該トラニオン軸取付根
部から炉体に沿って設けられた案内パイプを経て前記ジ
ャケットに供給した後、該ジャケットの対面側において
前記と同じように構成された案内パイプおよび反対側の
トラニオン軸を介して排出するように構成した冷却装置
において、トラニオン軸内に設ける蒸気パイプを改良し
て、トラニオン軸の冷却ならびにジャケットの冷却効果
を向上させたものである。

転炉を長時間稼動させると、炉体を構成する鉄皮が熱ひ
ずみを受けて変形し、鉄皮内面の煉瓦積が崩壊すること
がある。

特に高温に曝される炉口周辺部は鉄皮温度が５００℃近
くまで上昇し、スプラッシュ現象により転炉滓が鉄皮に
付着して大量の滓が炉口に固着したり、或はこの高温に
よって鉄皮に熱ひずみが発生し、本来真円であるべき炉
口が楕円形になることがある。

そして前者の転炉滓の固着については除去作業が必要に
なって転炉を休止させねばならず、後者にあっては煉瓦
を積み替えねばならないが、鉄皮の変形によって煉瓦積
みが困難になり、上部鉄皮自体を更新しなければならな
くなる。

これらを防止する対策としては、従来より多種多様の手
段および方法が提案されておりそれぞれ特徴をもってい
るが、それらの大半は、炉口部近傍を積極的に冷却しよ
うとするものであって、冷媒として水や空気或は蒸気等
が利用される。

そして水冷却手段としては、水冷管を炉口フランジに埋
設したもの、半割パイプを炉口付近に巻着して冷却水を
循環させたり、水を直接ノズルから吹き付けるものなど
がある。

しかしながらこれらの手段では水漏れによる危険性が伴
なったり、鉄皮を急冷することによる悪影響が生じ易い
。

他方炉口の冷却到達温度は、約３００℃程度で十分目的
を達成できること、並びにエンタルピーが高いことなど
から蒸気による冷却方式が注目を集めている。

そして蒸気冷却方式では、炉口周辺部に形成したジャケ
ットに蒸気を送り、更に吸熱して加熱された蒸気を取り
出す様なパイピングが必要である。

一方転炉は傾動転向して出鋼させるものであり、一般に
炉体は、その両側方向に突出して固設されたトラニオン
軸で支えられると共に該トラニオン軸を回動させること
によって傾動させる。

従って前記パイピングは転炉の傾動にも追従し得るもの
でなければならない。

その為例えばフレキシブルホースを利用して連接するこ
とが考えられるが、フレキシブルホースでは、長い距離
において耐圧性や耐熱性に問題がある。

これらから蒸気冷却方式のパイピングにおいては、前記
ジャケットに連結される蒸気導入および排出パイプを炉
体に固定的に取り付けると共に、■これらの開口部に接
続する導入および排出蒸気パイプを、ｌ・ラニオン軸外
に設けた連接装置で接続する軸外接続方式と、■ｌ−ラ
ニオン軸芯部に蒸気パイプを貫通させてその軸取付部付
近で軸外に案内して前記開口部に接続するようにした軸
内接続方式が提案されている。

ところで前者の軸外接続方式にあっては、転炉が直立し
た吹錬時のみ蒸気が通ずるものであるから出鋼傾動時は
冷却できず、炉体に熱サイクルを与えるおそれかある。

他方後者の軸内接続方式は前者と対比して出鋼傾動時で
も冷却できるので、特別な回転継手装置を設ける必要は
あってもより有効な方式であると考えらハるー 一方トラニオン軸は直接鉄皮に設けられたり、或は炉体
を支えるリング体に設けられるが、鉄皮の温度が伝えら
れて加熱され、軸受部および駆動装置に悪影響を与える
。

また炉体の熱ひずみによってトラニオン軸はその軸方向
に伸縮したり、或は熱ひずみと炉体荷重によってトラニ
オン軸が互いにその先端側を上方にした傾き現象（バン
ザイ現象）を起こすことがある。

その為トラニオン軸には水冷手段が採用され、トラニオ
ン軸を中空材で構成してその空腔内に冷水を循環させて
いる。

従って前記軸内接続方式にあっては、冷却用蒸気パイプ
をこのようなトラニオン軸芯に配設しなければならない
が、該蒸気パイプとしては金属パイプの単層管が使われ
ているに過ぎない。

また冷却用として導入される蒸気の温度は約２００℃で
あるが、ジャケットから排出される蒸気は約４００℃と
なり、これらの熱は前記案内パイプは勿論のことトラニ
オン軸内に設ける蒸気パイプをも伸縮させると共に、該
蒸気パイプはトラニオン軸内に循環させている冷却用水
の温度を沸点に到達させるおそれがある。

また蒸気パイプは冷却水で急冷されるために管内にドレ
ンかたまり蒸気送給のコントロールが困難になり易いこ
とが指摘される。

本考案はこれらに着目してなされたもので、ジャケット
に常時蒸気を供給して炉口周辺を冷却すると共にトラニ
オン軸芯内に配設する蒸気パイプを改良して、炉体の変
形を防止すると共にスプラッシュ現象による滓の固着を
防止し、更には炉体の熱ひすみ現象に対してもこれらの
パイピングが順応できるように構成したものである。

しかしてこのような本考案とは、前記トラニオン軸芯内
に配設される蒸気パイプを２重管で構成して、蒸気パイ
プの外周に断熱層を構成したものである。

以下本考案を図面に基づいて詳細に説明するが図は本考
案の具体的な実施の一例を示すもので、本考案は図示例
に限定されず前記および後述する記載の趣旨に徴して、
形状を変更したり、或は設計を変更しても同様に実施す
ることができる。

また実用新案登録請求の範囲に記載した実施態様も本考
案を限定するものではない。

第１図は本考案を適用した転炉の構成説明図で冷却蒸気
の導入部および取出部は拡大して示す。

転炉１は適当な形状のものを例示し、その頂部に形成さ
れる炉口の周辺にジャケット２が設けられる。

３は出鋼口を示す。転炉１はその炉体がリング体４に抱
持され、その両側にボス部４’、４’を形成してトラニ
オン軸５および６を設け、これらの軸はそれぞれ軸受７
，７で遊支される。

図はトラニオン軸５が駆動側軸であるものを示し設軸５
に傾動駆動装置８が設けられる。

そして前記ジャケラ１−２には、蒸気案内パイプ９，１
０がそれぞれ導入量ロ部９′排出開ロ部１０’を介して
接続され、これらの案内パイプはそれぞれ炉体に固設さ
れる。

またこれらの案内パイプ９，１０は、それぞれ前記トラ
ニオン軸取付ボス部４’、４’に形成した蒸気供給口お
よび排出口と屈折して連結され、該屈折部には炉体およ
びパイプの熱ひずみおよび伸縮を吸収するようなフレキ
シブルホースを利用することか゛推奨される。

そしてこれらの蒸気供給口および排出口はそれぞれトラ
ニオン軸芯内に設けられた蒸気パイプによって軸端面を
開口し、該開口にそれぞれ蒸気供給パイプおよび排出パ
イプが回転継手を介して接続される。

またトラニオン軸５，６には前記したように個々に水冷
装置が設けられるが、これら両者は殆んど同し構造によ
って構成され、単に蒸気の通過方向か一部なるだけであ
るがら、以下の説明では蒸気供給側となる駆動側トラニ
オン軸５について述べる。

第２図は軸受７を取り除きかつトラニオン軸およびボス
部の一部を破断した平面図、第３図は第２図の要部を拡
大した断面図である。

これらの図においてｌ・ラニオン軸５は中空軸で構威し
、その空腔部５′に冷却水が循環するように導入される
。

一方該空腔部５′内の軸芯部に設ける蒸気パイプ１９は
、その外周に外筒２０を形成した２重管で構威し１、そ
のトラニオン軸取付ボス部４′側を湾曲させて前記供給
口に接続する。

蒸気パイプ１９としては伸縮性のあることが必要であり
、フレキシブルホースを利用することか゛推奨される。

また外筒２０と蒸気パイプ１９との空隙は、断熱層を形
成するもので単なる空所であってもよいが、蒸気パイプ
１９を中央部に支えかつ断熱性を維持するために該空所
には適当な断熱材２１を充填することが推奨される（第
４図）。

なお図は空所全体に断熱材２１を充填したものを示した
が適当な空所を残すように配置することもできる。

そしてこれらの外筒２０および蒸気パイプ１９はトラニ
オン軸５と一体的に回動する必要があり、前記トラニオ
ン軸水冷用の送水排出パイプは不回転に保持される。

そのためトラニオン軸端に設ける軸受構造はこれらを満
足すると共に冷却水が漏れないように構成される。

即ち第３図はその一例として、トラニオン軸５の端部に
軸受ボックス１８を取り付け、該ボックス１８にシール
された遊転座１８′を設けたものを示す。

そして該遊転座１８′に送水パイプ２２および排水パイ
プ２３を貫通支持させると共に該遊転座１８′の両側に
耳部１８″を設けて架台２４に形成した突部と係合させ
る（第７図）。

即ち架台２４か固設されているので遊転座１８′は軸受
ボックス１８の回転（トラニオン軸５の回転）に関係な
く位置保持される。

また遊転座１８′を貫く前記蒸気パイプ１９は外筒２０
と共に該遊転座１８′に回転自在でがつシール下に支持
され、その突出先端には連結管１７を取り付けて回転継
手１５と接続する。

１７′は、蒸気パイプ１９と外筒２０で形成される前記
空所における熱膨張空気の逃げ穴である。

一方連結管１７は、その開口位置に位置保持して設けら
れた回転継手１５と連結し、該回転継手１５は架台１６
に支持される。

これらの支持手段としては第５図に一部を中断して示す
ように回転継手１５の上部に連接される連結管１３およ
びこれに接続されるフレキシブルホース１２の荷重を緩
衝し得るように支持する。

即ち架台１６に設ける回転継手１５は連結管１３の下部
にエルボ管を介して設けられ、該連結管１３の外周には
荷重受装置１４を設けて該荷重受装置１４が架台１６の
頂面で摺動自在に構成される。

荷重受装置１４としては、第６図の一部断面図で示すよ
うに連結管１３に止め具２５を挟着し、架台１６の頂面
に配設するスライド板２９との間に互いに嵌挿するカラ
一部材２７．２６を設け、該カラ一部材の間に弾発コイ
ルばね２８を配設して互いが離間するよう保持する。

従って１〜ラニオン軸５が炉体の熱ひずみで変位したり
、或は前述したようにバンザイ現象を起こしても蒸気供
給パイプラインは、本管１１から前記フレキシブルホー
ス１２、および連結管１３によってこれら変位動が吸収
されると共に蒸気パイプの伸縮もこれらによって吸収す
ることができる。

また第５図は冷却蒸気の循環を模式的に示したもので、
前記案内パイプ９から送り出された蒸気は、ジャケット
供給開口部９′において複数の流通路で形成されたジャ
ケット通路を通って排出開口部１０で合流し、排出案内
パイプ１０を経て供給側と同じように構成した排出側か
ら取り出される。

なおジャケット１２は適当な構成のものを利用すること
ができる。

本考案の主要部は前述したようにトラニオン軸部を通る
蒸気パイプが２重管で構成されて、冷却水を可及的に昇
温しないように構成すると共に該蒸気パイプの伸縮がト
ラニオン軸内で吸収されるように構成した点にあるので
、前記したトラニオン軸に対する水冷装置、トラニオン
軸端に導く蒸気のパイプラインおよびジャケットの構造
は、他の構成により適当な手段を採用することができる
。

以上述べたように本考案転炉の冷却装置は、ジャケット
への蒸気パイプラインを、トラニオン軸を介して案内す
ると共に、トラニオン軸内の蒸気パイプを２重管で構成
して蒸気パイプの外周に断熱層を形成したから、蒸気に
よるトラニオン軸冷却水を昇温させることか少なくなり
、冷却効果が向上する。

またトラニオン軸内を通る蒸気は急冷されることがなく
なってドレンの発生を少なくし、制御を確実に行なうこ
とができること等によって、炉口周辺部を効率よく冷却
し、炉体の使用命数を延長させ且つ炉口周辺に付着する
転炉滓を少なくさせて除去を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は転炉構成説明図で蒸気導入部および取出部は拡
大して示す。 第２図は第１図の一部平面図で要部のみを示す、第３図
は第２図の一部拡大図、第４図は蒸気パイプの一部を示
す構成説明図、第５図は蒸気供給パイプラインおよび循
環を模式的に示した説明図、第６図は第５図の一部を拡
大すると共に中断して示す説明断面図、第７図は第３図
の右側面図でパイプラインは変更したものを示す。 １・・・・・・転炉、２・・・・・・ジャケット、３・
・・・・・出鋼口、５゜６・・・・・・ｌ−ラニオン軸
、７・・・・・・軸受、８・・・・・・駆動装置、９゜
１０・・・・・・案内パイプ、１１・・・・・・本管、
１２・・・・・・フレキシグルホース、１３・・・・・
・連結管、１４・・・・・・荷重受装置、１５・・・・
・・回転継手、１６・・・・・・架台、１７・・・・・
・連結管、１８・・・・・・軸受ボックス、１９・・・
・・・蒸気パイプ、２０・・・・・・外筒、２１・・・
・・・断熱材、２２・・・・・・送水パイプ、２３・・
・・・・排水パイプ、２４・・・・・・架台、２５・・
・・・・止め具、２６．２７・・・・・・カラ一部材、
２９・・・・・・スライド板。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）トラニオン軸で支持された転炉の冷却装置であっ
   て、炉口周辺に形成されたジャケットに導入される蒸気
   は、まずトラニオン軸芯内に設けた蒸気パイプに導入さ
   れ、該軸取付根部の外周から案内パイプを経て前記ジャ
   ケットに供給され、更にジャケットから排出されるもの
   であると共に、該蒸気は前記導入側と殆んど同様に構成
   された他側のトラニオン軸端から排出するように構成し
   たものにおいて、前記トラニオン軸芯内に配設される蒸
   気パイプを２重管で構威し、蒸気パイプの外周に断熱層
   を構成したことを特徴とする転炉の冷却装置。
2. （２）実用新案登録請求の範囲第１項において、トラニ
   オン軸芯内に設ける蒸気パイプは、フレキシブルホース
   で構成したものである冷却装置。
3. （３）実用新案登録請求の範囲第１又は２項において、
   トラニオン軸芯自体が水冷方式のものである冷却装置。
4. （４）実用新案登録請求の範囲第１．２又は３項におい
   て、トラニオン軸芯内に設ける蒸気パイプは、外周側に
   断熱材を充填して構成したものである冷却装置。