JPS6356473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱間補修用炉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炉材を吹き付
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
クラツプを電極から発するアークでもつて溶解す
ることによつて行なわれる。その溶解時には高熱
の溶鋼や溶滓などによつて、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ことに
より補修される。その作業は、吹付ノズルを先端
に取り付けた長尺なランスを作業者が炉側口より
挿入することによつて行なわれるので、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重
労働が強いられる。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、吹付け作
業に熟練が要求される。

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、これに沿つて昇降しかつ支持コラム５
１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つて上下動する。そのノ
ズル保持体５３の下端には取り替え可能な吹付ノ
ズル５４が装され、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
付け状態へと移行させ、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５６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つている。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、炉底への吹付は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、高熱下における
作業が機械的にかつ遠隔的に行なわれるので、作
業の負担を軽減でき、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、その回転によつ
て容易に補修できる利点がある。しかし、その吹
付ノズルは補修個所に応じて取り替えなければな
らず、その取替え作業やそのための時間が必要と
なつ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、炉材搬送管
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、従来から炉材を搬送
する圧縮空気を作業終了後に数分間流して、炉材
搬送管または吹付ノズルの先端から排出してい
る。しかし、スラジ状となつた炉材は吹付ノズル
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
ラジ状炉材の残留を防止して、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〕

本発明の熱間補修用炉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
転可能な炉材搬送管１２が設置され、この炉材搬
送管１２の下端の送出孔２２を介して連通する円
筒状のノズル支持部２１Ａが炉材搬送管１２に一
体的に取り付けられ、このノズル支持体２１Ａに
外嵌された円筒状のノズル基部２Ｂを介して吹付
ノズル２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、吹付ノズル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３
０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材を排
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基づいて詳細に説
明する。第２図は熱間補修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を電気炉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の先端に取り付け
られたノズル保持体５とからなる。

アーム移行体４は、炉材を噴出する吹付ノズル
２を炉外における格納状態から電気炉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からなつている。
駆動源７は例えば油圧シリンダであり、その基部
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からなつている。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を境にして作業アーム１０
の反対側にそのピストンロツド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１０
は、常に支持コラム８の先端屈曲部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、常時鉛直姿勢
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構造で、補修作業中に炉
体から受ける輻射熱を保護するためのウオータジ
ヤケツト１１が周囲全面に形成され、その内部に
不定形耐火材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１
２が設置される。そして、この炉材搬送管１２の
下端には水と混合されてスラジ状となつた炉材を
噴出する吹付ノズル２が、俯仰自在に設けられて
いる。

炉材搬送管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、粉末炉材を圧縮空気
により圧送する炉材供給管１４に接続され、上下
２つの軸受１５Ａ，１５Ｂによつて回転可能にか
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
電動機１８によつて駆動される伝動軸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、炉材搬送管１２を回転させるようになつてい
る。その炉材搬送管１２の下端には関節継手２１
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内へ円滑に導出させるよう
に配慮されている。

詳述すると、炉材搬送管１２の下端には第１図
に示すような送出孔２２が形成され、これを介し
て連通する円筒状のノズル支持部２１Ａが炉材搬
送管１２に一体的に形成され、このノズル支持部
２１Ａに外嵌された円筒状のノズル基部２１Ｂ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２１は、ノズル支持部２１Ａと
これに外嵌された円筒状のノズル基部２１Ｂとか
らなつている。ノズル支持部２１Ａにはスラジ状
炉材を吹付ノズル２に供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
いても炉材搬送管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、ほぼ円
弧状の整流板２４，２５が固設されている。な
お、ノズル基部２１Ｂには炉材搬送管１２と干渉
することなく吹付ノズル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のノズルケーシング２Ａがノズル基部２１Ｂの
近傍で導出孔２３と同程度に開口され、一方の整
流板２４の端部近傍でスラジ状炉材が滞留するこ
とのないようにノズルケーシング２Ａ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つている。

このような関節継手２１の直上の炉材搬送管１
２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、給水ホース２９からの
水は、炉材搬送管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、粉末炉材をスラジ状にするた
めの水は、炉材搬送管１２の下端部に取り付けら
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つている。この口金
３０には、第５図に示すように例えば４つの噴射
孔３０ａ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、
スラジ状炉材を一層均質なものとすることができ
る利点がある。

スラジ状となつた炉材を噴出する吹付ノズル２
のノズル基部２１Ｂにはブラケツト３１〔第１図
参照〕が一体化され、それにピン連結されたロツ
ド３２が炉材搬送管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。したがつて、
第４図中の油圧シリンダ３４の伸縮により揺動す
るアーム３５によつてロツド３６が上下動する
と、スライダ３７が変位して第７図に示すロツド
３８が上下動し、スライダ３３の変位により第１
図のロツド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の周部にあつては、防熱用
の遮熱カバー３９が設けられ、ノズル基部２１Ｂ
の動きと干渉することなく、常時ノズル支持部２
１Ａを保護している。したがつて、水が供給され
ることによりスラジ状となつた炉材が、高熱状態
を維持しているラ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２１Ａにおける上述したブ
ラケツト３１の反対側にバランスウエイト４０が
取り付けられている。

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のライニング壁３ａを補修することが
でき、また、ノズル基部２１Ｂ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が稼働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９Ａが支持コラム８の先端屈曲部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内にスクラツプなどが装入さ
れ、精錬が行なわれる間にライニング壁３ａが浸
蝕される。そこで、出鋼直後の未だ溶解時の熱が
残つている状態で、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の先端が電気炉３内に突入するよう
に傾斜される。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、すなわち、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
維持されることになり、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を炉軸線に沿つて上下させながら補修でき
ることが望ましいので、ノズル保持体５がほぼ炉
軸線上に位置するように、平行四辺形ノズル機構
６の寸法や電気炉３からの設置距離が選定され
る。したがつて、後述するように吹付ノズル２を
炉材搬送管１２と共に水平回転させても、炉壁へ
の噴出距離は全周ほぼ等しくなり、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、水が周囲から炉材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１
４には例えば５Kg／cm²Ｇの圧力が作用しているの
で、その力によつてスラジ状となつている炉材
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
いよくライニング壁３ａに向けて噴出される。こ
のとき、関節継手２１内における炉材は、２つの
整流板２４，２５に案内されて吹付ノズルに導出
される。油圧シリンダ３４が縮小してアーム３５
によりロツド３６が下方へ移動している場合に
は、第９図のようにブラケツト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炉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のケーシ
ング２Ａ内に送出される。

一方、油圧シリンダ３４が伸長してロツド３６
が上方へ移動すると、第１図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
ズルケーシング２Ａ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の端部に連続して湾曲する形状となつている
ので、その基部が膨出していなければ起こるよう
な、スラジ状炉材の関節継手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
節継手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２
６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２０，１６を介して炉材搬送管１２が回転
される。その際、炉材供給管１４からの炉材およ
び給水管ース２９からの水は、それぞれ回転継手
１３，２８を介して供給され、炉材搬送管１２の
回転が阻害されたり炉材などの供給が途絶えるこ
とはない。この炉材搬送管１２の回転によつて、
吹付ノズル２はその噴出角度を維持したまま関節
継手２１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
材搬送管１２に外嵌されたスライダ３７を上下さ
せれば、吹付ノズル２はロツド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との連通は常に維持され、そ
のときの炉材の流過も整流板２４，２５によつて
円滑なものとされる。

このようにして行なわれるライニング面の補修
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
駆動源によつて回動させるなどして作業アーム１
０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、炉材搬送管１２内に付着
している炉材を除去するために、粉末炉材を搬送
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、炉材搬送管１２に外嵌された給水管２
７に洗浄水を前述した回転継手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３０
の噴射孔３０ａから、その洗浄水を吹付ノズル２
内に噴射させる。ノズル基部２１Ｂ内にはスラジ
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材が洗い流される。したがつ
て、炉材搬送管１２や吹付ノズル２内に炉材が残
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〕

本発明は以上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
グ面を補修した後、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。したがつて、吹付ノ
ズルや長尺な炉材搬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障をきたした
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材吹付装置におけるノズ
ル保持体の下端部断面図、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概略
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図はノズル保持体の下
半部構成断面図、第５図は口金の断面で第９図中
の−線矢視展開図、第６図は噴出孔の異なる
展開断面図、第７図は吹付ノズルの俯仰機構を含
む第４図中の−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
の熱間補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、２１Ａ……ノズル支持部、２１
Ｂ……ノズル基部、２２……送出孔、２７……給
水管、３０……口金。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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。