JPS62166285A - 熱間補修用炉材の吹付ノズル洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明のａ′Ｃ綱な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱間補修用が材の吹付ノズル洗浄方法に係り、
詳しくは、ライニング面を補修中水を供給してスラジ状
炉材を吹付ノズルに供給できる給水機構を備えた炉材吹
付装置における洗浄方法に関する。これは、電気炉のラ
イニング壁が浸蝕された場合、炉体が高温状態を維持し
ている出鋼直後に、損耗ライニング壁に不定形が材を吹
き付け、ライニング面を補修する技術分野で利用される
ものである。

〔従来技術とその問題点〕

電気製鋼炉における精錬は、装入されているスクラップ
を電極から発するアークでもって溶解することによって
行なわれる。その溶解時には高熱の溶鋼や）容滓などに
よって、炉壁や炉底のライニング面がしばしば浸蝕され
る。そのようにして損耗したライニング壁は、出鋼直後
の高温状態下で、粉末炉材をスラジ状にして吹き付ける
ごとにより補修される。その作業は、吹付ノズルを先、
、、Ｈｊ、ｌに取り付けた長尺なランスを作業者が炉側
口より挿入することによって行なわれるので、作業者に
は温度の高い極めて作業環境の悪いところでの型骨１６
Ｊが強いられる。また、広範囲なライニング面における
所望の補修技術は容易でなく、吹付は作業に熟に束が要
求される。

このような作業者による補修作業を回避したものに、第
１０図に示すような熱間補修装置５０がある。これは、
電気炉３の横に支持コラム５１が立設され、これに沿っ
て昇降しかつ支持コラム５１を中心に水平旋回する作業
アーム５２が設けられ、その先端において垂下するノズ
ル保持体５３が、炉体内で炉軸線に沿って上下動する。

そのノズル保持体５３の下αｊ）１には取り替え可能な
吹付ノズル５４が装着され、一点鎖線で示す格納状態か
ら、実線で示す炉上進出状態、二点鎖線で示す吹付は状
態へと移行させ、さらにはノズル保持体５３を矢印５５
のように回転させることにより、炉材供給管５Ｇを介し
て供給された炉材を所望高さのライニング面に吹き付け
、ライニング壁３ａの補修ができるようになっている。

なお、炉底のライニング面を補修する場合には、一点鎖
線の状態に戻され、炉底への吹付けに適した設定角度の
吹付ノズルに取り替えられる。

このような補修装置によれば、高熱下におりる作業が機
械的かつ遠隔的に行なわれるので、作業者の負担を軽減
でき、また、ノズル保持体が垂直かつ炉軸線上に維持さ
れるので、炉周において均等な修復が要求される場合で
も、その回転によって容易に補修できる利点がある。し
かし、その吹付ノズルは？ｉｌｉ修個所定個所て取り替
えなげればならず、その取替え作業やそのための時間が
必要となって熱間補修の遅延を招く。

ところで、吹付ノズル５４からスラジ状炉材を噴出して
ライニング面を補修した後、炉材Ｉ駁送管や吹付ノズル
内に残留した炉材などを除去しておく必要がある。その
ために、従来から炉材を１股送する圧縮空気を作業終了
後に数分間流して、炉材１股送管または吹付ノズルの先
端から排出している。

しかし、スラジ状となった炉材は吹イ」ノズルの曲り部
で滞留し易く、エアパージではその除去が十分に行ない
えない。吹付ノズル内で残留炉材が固化するなどすると
次回の補修作業に支障をきたすことになり、吹付ノズル
の保守点検に手間と時間を要するなどの問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、その目的は
、炉材をライニング面に吹き付けた後に生じている吹付
ノズルや長尺な炉材搬送管内のスラジ状炉相の残留を防
止し°ζ、次回の補修作業に支障をきたすことのないよ
うにすることができる熱間補修用炉材の吹付ノズル洗浄
方法を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明のり：ハ間補修用が材の吹付ノズル洗浄方法の特
徴を、第１図を参照して説明する。

変位自在に支持されたノズル保持体５内に、粉末炉材を
圧送するために鉛直方向に延びる水平回転可能な炉材濃
送管１２が設置され、この炉材搬送管１２の下端の送出
孔２２を介して連通ずる円筒状のノズル支持部２１Ａが
炉情搬送管１２に一体的に取り付けられ、このノズル支
持部２１Ａに外嵌された円ｔ’７ｒ状のノズル基部２１
１３を介して吹付ノズル２が俯（ｒ１１自在に装着され
た熱間補修用炉材の吹付装置において、吹（＝Ｊノズル
２からスラジ状炉材を噴出してライニング面を補修した
後、炉材搬送管１２に外嵌された給水管２７に洗浄水を
供給し、送出孔２２の近傍に取り付けられた口金３０を
介してその洗浄水を吹付ノズル２内に噴射させ、ノズル
基部２１Ｂ内の残留スラジ状炉＋４を１非出するように
したことである。

〔実　施　例〕

以下、本発明をその実施例に話づいて詳細に説明する。

第２図は！１ハ間補（＋に用炉材の吹付ノズル洗浄方法
が適用される熱間補修装置１の全体概略図で、その構成
は大別して吹付ノズル２を電気が３内に進退させるため
のアーム移行体４と、それを構成する後述の作業アーム
１０の先θ１！１に取り付けられたノズル保持体５とか
らなる。

アーム移行体４は、炉月を噴出する吹付ノズル２を炉外
によ昌Ｊる格納状態から電気が３内での補修態勢に移行
させるもので、平行四辺形リンク機構６とそれを駆動す
る駆動源７からなっている。

駆動源７は例えば油圧シリンダであり、その基ｆ１１）
が電気炉３の傍に立設された支持コラム８に揺動自在に
取り付けられる。一方、平行四辺形リンク機構６は、２
つのリンク９Ａ、９Ｂ、支持コラム８および作業アーム
１０からなっている。そして、リンク９Ａは油圧シリン
ダ７の伸縮により揺動するように、支点Ｍを境にして作
業”？−ム１０の反対側にそのピストンロッド７ａが取
り付けられている。このようなリンク９Ａの揺動により
、平行四辺形リンク機構６における作業アームＩＯは、
常に支持コラム８の先＋７Ｉｌｊ屈曲部８ａの傾斜方向
に平行な姿勢を維持しながら上下動することができる。

その作業アーム１０の先端には、當時鉛直姿勢を維持す
る角度でノズル保持体５が取り付けられている。これは
、例えば第１図、第３図および第４図に示す鋼板製の箱
体打１）造で、補修作業中に炉体から受ける輻射熱を保
護するだめのウォータジャケソ１−１１が周囲全面に形
成され、その内部に不定形耐火＋Ａである粉末状の炉材
を圧送するために鉛直方向に延びる水平回転可能な炉材
搬送管１２が設置される。そして、ごの炉材１股送管１
２の下端には水と混合されてスラジ状となった炉月を噴
出する吹付ノズル２が、俯（ＱＩ自在に設けられている
。

炉材ＩＪＩＱ送管１２は、ノズル保持体５の上部におい
て回転継手１３を介して、粉末炉イオを圧縮空気により
圧送するが材供給管１４に）妄続され、上下２つの軸受
１５Δ、１５Ｂによって回転可能にかつ鉛直に支承され
る。この炉材搬送管１２にはスパーギヤー１６が固着さ
れ、減速機１７を介した電動＋ｆｆ１１８によって駆り
Ｊされる伝動軸１９に取り付けられたスパーギヤー２０
との噛み合いにより、炉材１股送管１２を回転さ−Ｕる
ようになっている。

その炉材搬送管１２の下θｊ１１には関節３１ｆ：手２
１が形成され、吹付ノズル２の俯仰角の如何によらず炉
材を吹付ノズル２内へ円？Ｉ’ｆに導出させるように配
慮されている。

詳述すると、炉材搬送管Ｉ２の下θ１１・）には第１図
に示ずような送出孔２２が形成され、これを介して連通
ずる円筒状のノズル支持部２１Δが炉材１股送管Ｉ２に
一体的に形成され、このノズル支ｔ・テ部２１Ａに外嵌
された円筒状のノズル基部２１１３を介して吹付ノズル
２が俯仰可能に装着される。すなわち、関節継手２工は
、ノズル支持部２１Δとこれに外嵌された円筒状のノズ
ル基部２１１３とからなっている。ノズル支持部２１八
にはスラジ状炉イオを吹付ノズル２に１ハ給する広角な
導出孔２３が開口され、吹付ノズル２の如何なる俯仰角
においても炉＋、（搬送管１２と連通が可能となる。こ
の導出孔２３と送出孔２２との連通路には、はぼ円ツｊ
バ状の整流板２４，２５が固設されている。なお、ノズ
ル基部２１１３には炉材搬送管１２と干渉するごとなく
吹付ノズル２が俯仰するように切欠き孔２６が設けられ
ている。そして、吹付ノズル２のノズルゲージング２Δ
がノズル基部２１［３の近傍で導出孔２３と同程度に開
ｌコされ、一方の整流板２４の端部近傍でスラジ状炉＋
Ａカ”／”ニア留することのないようにノズルケーシン
グ２への基部が膨出され、炉材搬送管１２からの炉材を
吹付ノズル２へ円滑に導出できるようになっている。

このような関節継手２１の直上の炉材搬送管１２には、
粉末炉材に水を供給する給水管２７が外嵌され、その給
水管２７はノズル保持体５に取り付けられている回転継
手２８　〔第３図参照〕に接続されている。その結果、
給水ボース２９からの水は、炉材１般送管１２と共に給
水管２７が回転していても、回転継手２８を介して給水
管２７内に供給される。なお、わ）末炉材をスラジ状に
するための水は、炉材１般送管１２の下端部に取り（＝
１けられた口金３０の噴射孔３０ａを介して炉材搬送管
１２内に供給されるようになっている。この口金；）０
には、第５図に示すように例えば４つの噴射孔３０；】
が穿設され、各々が中心に向けられていたり、第６図の
ように接線方向とされたりしている。後者の場合には炉
材と水が渦状に混合され、スラジ状が材を一層均質なも
のとすることができる利点がある。

スラジ状となった炉材を噴出する吹付ノズル２のノズル
基部２１１３にはブラう一ツｌ−３１（第１図参照〕が
一体化され、それにピン連結されたロッド３２が炉材１
般送管１２に外嵌された円筒状のスライダ３３に取り付
けられている。したがって、第４図中の油圧シリンダ３
４の伸縮により揺動するアーム３５によってロッド３６
が上下動すると、スライダ３７が変位して第７図に示す
ロッド３８が上下動し、スライダ３３の変位により第１
図のロッド３２を介して、吹付ノズル２がノズル支持部
２１Ａの周りで回動すなわち俯仰する。

上述の関節継手２１の周部にあっては、防熱用のｚ２カ
バー３９が設けられ、ノズル基部２１［３の動きと干渉
することなく、常時ノズル支持部２１八を保護している
。したがって、水が供給されることによりスラジ状とな
った炉材が、高熱状態を維持しているうイニング壁から
の輻射熱を受けて固化するのを防止する。また、吹付ノ
ズル２の揺動を円滑にするためと揺動した姿勢を維持す
るために、ノズル支持部２１Δにおける上述したブラう
゛ツＩ・３１の反対側にバランスウェイト４０が取り付
けられ°ζいる。

このような構成の実施例によれば、以下の要領で電気炉
３のライニングＰｉ３ａを補修するごとができ、また、
ノズル基部２１１３内の残留スラジ状炉材を排出するこ
とができる。

電気炉３が稼（つＪ状態にあり熱間補修装置１を休止す
るときは、第８図に示すような垂直姿勢で退避される。

すなわち、油圧シリンダ７が縮小され、リンク９Δが支
持コラム８の先６Ｗｉ屈曲部８ａの下側の支点Ｍを中心
にして矢印４１方向に回動される。平行四辺形リンク機
構６が支持コラム８の直上に位置され、長尺な作業アー
ム１０は炉横の上方空間に退避される。

一方、電気炉３内にスクラップなどが装入され、頂線が
行なわれる間にライニング１：ｉ３ａが浸蝕される。そ
ごで、出鋼直後の未だ熔解時の熱が残っている状態で、
炉壁の損耗個所に炉材を吹き付ける。それがライニング
壁３ａに付着すると直ちに水分は蒸発して炉材が固まり
、ライニング面が補修される。そのために、油圧シリン
ダ７が第２図のように伸長され、リンク９Ａの矢印４２
方向への回動により、平行四辺形リンク機構６の作業ア
ーム１０の先θｊ；１が電気炉３内に突入するように１
頃斜される。そのような作動において作業アーム１０の
姿勢は常に一定の傾斜、ずなわら、支持コラム８の先端
屈曲部８ａに平行な傾斜を維持しながら、炉上に移行す
る。作業アーム１０に固着一体化されているノズル保持
体５は、常に鉛直に維持されるごとになり、それが炉軸
線上に至るまで油圧シリンダ７は伸長される。なお、ノ
ズル保持体５を炉軸線に沿って上下させながら補修でき
るごとが望ましいので、ノズル保持体５がほぼ炉軸線上
に位置するように、平行四辺形リンク機構６の寸法や電
気炉３からの設置距離が選定される。したがって、後述
するように吹付ノズル２を炉材搬送管１２と共に水平回
転さ・Ｕても、炉壁への噴出距雛は全周はぼ等しくなり
、均等な補修も可能となる。

このようにして炉軸線にノズル保持体５が配置されると
、第３図に示す炉材供給管１４から粉末炉材が圧送され
、給水ホース２９から水が供給される。炉材は炉材搬送
管１２の下端に導かれ、水は給水管２７から口金３０を
介して炉材に混ぜられる。口金３０の噴出孔３０ａは複
数個設けられており、水が周囲からか月にほぼ均等に供
給され、均質なスラジ状炉材とされる。炉材供給管１４
には例えば５　Ｋｇ／　ｃ＋Ａ　Ｇの圧力が作用してい
るので、その力によってスラジ状となっているが材が、
ノズル支持部２１Ａの広角な導出孔２３を通して吹付ノ
ズル２に供給され、その噴出口より勢いよくうイニング
２３　ａに向け°ζ噴出される。このとき、関節雛手２
１内における炉材は、２つの整流板２４．２５に案内さ
れて吹（＝Ｊノズル２に導出される。

油圧シリンダ３４が縮小してアーム３５によりロッド３
６が下方へ移動している場合には、第９図のようにブラ
ケット３１を介して吹付ノズル２が下向きの姿勢とされ
、整流板２４により案内されるスラジ状のが材はそのま
ま流れ落ちるように、導出孔２３から吹付ノズル２のゲ
ージング２Ａ内に送出される。

一方、油圧シリンダ３４が伸長してロッド３Ｇが上方へ
移動すると、第１ｒＸＪのように吹付ノズル２がほぼ水
平な姿勢となるが、吹付ノズル２のノズルゲージング２
Ａが、ノズル基部２１Ｂの近傍で導出孔２３と同程度に
開口され、かつ、整流板２４の０１１１部に連続して湾
曲する形状となっているので、その基部が膨出していな
ければ起こるような、スラジ状炉材の関ｗ継手２１内で
の滞留は回避される。その結果、整流板が無ければ生じ
る関節剥圭手２１内における流れの乱れやそこでの圧力
上昇が抑制され、炉材がノズル支持部２１Ａとノズル基
部２１Ｂとの摺動間隙を介して切欠き孔２６から噴出す
るのが防止される。

ノズル保持体５の位置を保持して炉壁を補修するときは
、電動機１８が駆動され、２つのスパーギヤー２０．１
６を介して炉材１股送管１２が回転される。その際、炉
材供給管１４からの炉材および給水管−ス２９からの水
は、それぞれ回転継手１３．２８を介して供給され、炉
材ＩＭ送管１２の回転がＩｍ害されたり炉材なとの供給
が途絶えることはない。ごの炉材１駁送管１２の回転に
よって、吹付ノズル２はその噴出角度を維持したまま関
節１↑１．ｒ手２Ｉと共に回転される。

ノズル保持体５を上下動させて吹付ノズル２を炉底方向
に変位させる場合には、第２図の油圧シリンダ７がさら
に伸長される。また、第４図の油圧シリンダ３４により
アーム３５を揺動させ、炉材１般送管１２に外嵌された
スライダ３７を」二下させれば、吹付ノズル２はロッド
３８などを介してノズル支持部２１Ａを中心に俯仰する
。その噴出口は所望の方向に向けられるので、炉底を補
修する場合などには、噴出口を第２図の破線で示すよう
なほぼ下方に向けることもできる。なお、関節継手２１
における導出孔２３が広角に開口しているので、第１図
および第９図のように炉材搬送管１２と吹付ノズル２と
の連通は常にｆｆ：持され、そのときの炉材の流過ち整
流板２４．．２５によって円滑なものとされる。

このようにして行なわれろう・「ニング面の補修作業の
後、ノズル保持体５は第８図に示すように炉側に退避さ
せられ、支持コラム８を図示しない駆動源によって回動
させるなとして作業アーム１０を旋回させ、吹付ノズル
２を炉体から遠ざける。

その状態で、まず、炉材擾送管１２内に付着している炉
材を除去するために、粉末炉材をＩＩＱ送する圧縮空気
を炉材搬送管１２内に数分間流し、吹付ノズル２の先端
から排出する。このエアパージの後に、炉（旧殻送管１
２に外嵌された給水管２７に洗浄水を前述した回転♀「
千２８を介して供給し、送出孔２２の近傍に取り付けら
れた口金３００頃射孔３０ａから、その洗浄水を吹付ノ
ズル２内に１偵射させる。ノズル基部２１Ｂ内にはスシ
ジ状の炉材が付着滞留し易いが、洗浄水を数分間噴射す
ることで残留炉祠が洗い流される。したがって、炉材Ｉ
Ｍ送前管１２セ吹付ノズル２内炉材が残ることはなく、
次回の使用まで放置しても炉材通路が閉塞するなどのト
ラブルの発生することはない。

〔発明の効果〕

本発明は以−ヒの実施例の説明から判るように、吹付ノ
ズルからスラジ状炉材を噴出してライニング面を補ｆ１
８シた後、給水管に洗浄水を供給して口金から吹付ノズ
ル内に洗浄水を噴射させるようにしたので、ノズル基部
内の残留炉材を円滑かつ完全に排出することができる。

したがって、吹付ノズルや長尺な炉材１般送管内にスラ
ジ状炉材の残るのが防止され、次回の補修作業に支Ｆを
きたしたり、装置の保守点検のために多大の労力や時間
を必要とすることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱間補修用炉材の吹付ノズル洗浄方法
が適用される炉祠吹付装置におけるノズル保持体の下☆
１１，１部断面図、第２図は本発明が適用された熱間補
修装置の一例を示す全体構成１１ス略図、第３図は吹付
ノズルを保持するノズル保持体の上半部構成断面図、第
４図はノズル（釆持体の下半部構成断面図、第５図は口
金のＩＩＪｉ面で第９図中のＶ−Ｖ線矢視展開図、第６
図は導出孔の異なる展開断面図、第７し１は吹はノズル
の俯（ｒｌ＋機構を含む第４図中の■−■１線矢視図、
第８図は退避状態にある熱間補修装置の概略図、第９図
は関節継手部の断面で吹付ノズルが下向き状態にある場
合の作動図、第１０図は従来の電気炉内ライニング壁の
熱間ネ１１１修装置の全体および作動説明図である。 ２・−吹付ノズル、５・−・ノズル保持体、１２−・−
炉材搬送管、２ＬＡ−ノズル支持部、２１Ｂ−ノズル基
部、２２−・−送出孔、２７−給水管、３０−・−口金
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変位自在に支持されたノズル保持体内に、粉末炉
   材を圧送するために鉛直方向に延びる水平回転可能な炉
   材搬送管が設置され、この炉材搬送管の下端の送出孔を
   介して連通する円筒状のノズル支持部が炉材搬送管に一
   体的に取り付けられ、このノズル支持部に外嵌された円
   筒状のノズル基部を介して吹付ノズルが俯仰自在に装着
   された熱間補修用炉材の吹付装置において、 前記吹付ノズルからスラジ状炉材を噴出してライニング
   面を補修した後、炉材搬送管に外嵌された給水管に洗浄
   水を供給し、前記送出孔の近傍に取り付けられた口金を
   介してその洗浄水を吹付ノズル内に噴射させ、ノズル基
   部内の残留スラジ状炉材を排出するようにしたことを特
   徴とする熱間補修用炉材の吹付ノズル洗浄方法。