KR102410966B1 - ladle for molten metal - Google Patents

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가츠미 곤도
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

레이들 본체와, 이 레이들 본체의 내측에 배치된 내화물층을 갖고, 상기 레이들 본체의 양측에 트러니언축을 구비한 용융 금속용 레이들로서, 상기 레이들 본체의 상기 트러니언축을 포함하는 수평 단면이, 상기 트러니언축을 연결하는 축선 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R1이며, 상기 트러니언축과 직교하는 부위를 포함하는 제1 원호와, 상기 축선에 직교하는 중심축 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R2이며, 상기 중심축과 직교하는 부위를 포함하는 제2 원호와, 상기 제1 원호와 상기 제2 원호를 연결하는, 최소 곡률 반경이 R3MIN인 곡선부를 구비한 비원형 형상으로 되어 있고, 상기 제1 원호의 곡률 반경 R1, 상기 제2 원호의 곡률 반경 R2, 상기 곡선부의 최소 곡률 반경 R3MIN이 하기의 식 (1) 내지 식 (3)을 충족한다.
식 (1): 0.401×R1<R3MIN<R1
식 (2): 0.401×R2<R3MIN<R2
식 (3): R1≤R2A ladle for molten metal having a ladle body, a refractory layer disposed inside the ladle body, and having trunnion shafts on both sides of the ladle body, a horizontal cross-section including the trunnion shaft of the ladle body This, having a center on an axis connecting the trunnion axis, a radius of curvature of R1, a first arc including a portion orthogonal to the trunnion axis, and a center on a central axis orthogonal to the axis, It has a non-circular shape having a radius of curvature of R2, a second arc including a portion orthogonal to the central axis, and a curved portion connecting the first and second arcs with a minimum radius of curvature of R3 MIN . and the radius of curvature R1 of the first arc, the radius of curvature R2 of the second arc, and the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion satisfy Equations (1) to (3) below.
Equation (1): 0.401×R1<R3 MIN <R1
Equation (2): 0.401×R2<R3 MIN <R2
Formula (3): R1≤R2

Description

용융 금속용 레이들ladle for molten metal

본 발명은 예를 들어 제철소 등에 있어서 용선이나 용강 등의 용융 금속을 보유 지지하는 용융 금속용 레이들에 관한 것이다.This invention relates to the ladle for molten metal which hold|maintains molten metal, such as molten iron|metal and molten steel, in an ironworks etc., for example.

본원은, 2018년 8월 14일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2018-152619호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-152619 for which it applied to Japan on August 14, 2018, and uses the content here.

예를 들어, 제철소 등에 있어서는, 전로나 토피드카로부터의 용선이나 용강을, 레이들(용융 금속용 레이들)로 보유 지지하여 반송하고 있다.For example, in a steel mill or the like, molten iron and molten steel from a converter or a top feeder are held and conveyed with a ladle (ladle for molten metal).

이 용융 금속용 레이들에 있어서는, 고온의 용융 금속을 보유 지지하기 위해, 철제의 레이들 본체와, 이 레이들 본체의 내측에 배치된 내화물층을 구비한 구조로 되어 있다. 또한, 레이들 본체의 폭 방향의 양측에 트러니언축이 마련되어 있고, 이 트러니언축을 크레인 등에 의해 끌어 올림과 함께, 트러니언축을 중심으로 틸팅 가능한 구성으로 되어 있다.This ladle for molten metal has a structure including an iron ladle body and a refractory layer disposed inside the ladle body in order to hold hot molten metal. Further, trunnion shafts are provided on both sides of the ladle main body in the width direction, and the trunnion shaft is lifted by a crane or the like, and the trunnion shaft is configured to be tilted centering on the trunnion shaft.

종래, 상술한 용융 금속용 레이들로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 레이들 본체의 수평 단면 형상을 원형 또는 타원 형상으로 한 것이 제안되어 있다.Conventionally, as a ladle for molten metal mentioned above, what made the horizontal cross-sectional shape of the ladle main body circular or elliptical shape, as shown, for example in patent document 1 is proposed.

상술한 용융 금속용 레이들은, 고온의 용융 금속을 보유 지지하기 위해, 레이들 본체의 내측에 배치된 내화물층이 열 열화하여 균열 등이 생긴다. 이 때문에, 일정 사용 횟수에 따라 내화물층을 정기적으로 보수할 필요가 있다.In the ladle for molten metal described above, in order to hold the molten metal at a high temperature, the refractory layer disposed inside the ladle body thermally deteriorates, and cracks or the like occur. For this reason, it is necessary to regularly repair a refractory material layer according to a fixed frequency|count of use.

여기서, 용융 금속용 레이들의 레이들 용적을 크게 함으로써, 내화물층의 보수 작업까지 취급하는 용융 금속량을 증가시킬 수 있고, 제조 비용의 저감을 도모하는 것이 가능하게 된다.Here, by increasing the ladle volume of the ladle for molten metal, it is possible to increase the amount of molten metal handled up to the maintenance work of the refractory layer, and it becomes possible to achieve reduction in manufacturing cost.

용융 금속용 레이들의 레이들 용적을 크게 하기 위해서는, 레이들 본체의 외형을 크게 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 용융 금속용 레이들의 외형을 크게 한 경우에는, 크레인 등의 다른 설비를 용융 금속용 레이들의 외형에 대응시키기 위해 설비 전체의 대폭적인 개조가 필요해지기 때문에, 현실적이지 않다.In order to increase the ladle volume of the ladle for molten metal, it is conceivable to enlarge the outer shape of the ladle body. However, when the outer shape of the ladle for molten metal is enlarged, it is not realistic because a major remodeling of the entire facility is required in order to make other equipment such as a crane correspond to the outer shape of the ladle for molten metal.

그래서, 예를 들어 특허문헌 2에 있어서는, 용융 금속용 레이들의 외형을 크게 변경하지 않고, 레이들 용적을 확대한 용융 금속용 레이들이 제안되어 있다. 이 특허문헌 2에 기재된 용융 금속용 레이들에 있어서는, 레이들 본체의 수평 단면 형상을 직사각형 형상으로 근사시킴으로써 레이들 용적의 확대를 도모하고 있다. 또한, 수평 단면을 원호로 구성함으로써, 코너부에 있어서의 응력 집중을 억제하고 있다.Then, in patent document 2, for example, the ladle for molten metal which expanded the ladle volume without changing the external shape of the ladle for molten metal significantly is proposed. In the ladle for molten metal described in Patent Document 2, the ladle volume is expanded by approximating the horizontal cross-sectional shape of the ladle main body to a rectangular shape. Moreover, the stress concentration in a corner part is suppressed by comprising a horizontal cross section in a circular arc.

일본 특허 공개 제2000-256728호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2000-256728 일본 특허 공개 제2016-059940호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2016-059940

그런데, 최근에는, 가일층 제조 비용의 저감을 위해, 용융 금속용 레이들에 있어서는, 가일층의 내화물층의 보수 횟수의 저감이 요구되고 있다.By the way, in recent years, in the ladle for molten metal, reduction of the repair frequency of a further refractory material layer is calculated|required for further reduction of manufacturing cost.

여기서, 특허문헌 2에 기재된 용융 금속용 레이들에 있어서는, 수평 단면을 원호로 구성하여 코너부의 응력 집중을 억제하고 있지만, 내화물층으로의 응력을 충분히 저감할 수 없고, 내화물층의 보수 횟수가 증가해 버릴 우려가 있었다. 또한, 최근에는, 용융 금속용 레이들의 사용 수명의 연장이 요구되고 있어, 레이들 본체로의 열 응력을 저감하여, 레이들 본체의 변형 등을 억제할 필요가 있다.Here, in the ladle for molten metal described in Patent Document 2, the horizontal cross section is constituted by a circular arc to suppress the stress concentration at the corner, but the stress to the refractory layer cannot be sufficiently reduced, and the number of repairs of the refractory layer is increased. There was a fear that it would Moreover, in recent years, extension of the service life of the ladle for molten metal is requested|required, and it is necessary to reduce the thermal stress to a ladle body, and to suppress deformation|transformation of a ladle body, etc.

본 발명은 상술한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 용융 금속용 레이들의 레이들 용적을 확대할 수 있음과 함께, 용융 금속용 레이들에 작용하는 열 응력을 억제하여 보수 횟수를 저감하는 것이 가능한 용융 금속용 레이들을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention has been made in view of the above situation, and while being able to expand the ladle volume of the ladle for molten metal, it is possible to reduce the number of repairs by suppressing the thermal stress acting on the ladle for molten metal. It aims to provide a dragon ladle.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 용융 금속용 레이들은, 레이들 본체와, 이 레이들 본체의 내측에 배치된 내화물층을 갖고, 상기 레이들 본체의 양측에 트러니언축을 구비한 용융 금속용 레이들로서, 상기 레이들 본체의 상기 트러니언축을 포함하는 수평 단면이, 상기 트러니언축을 연결하는 축선 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R1이며, 상기 트러니언축과 직교하는 부위를 포함하는 제1 원호와, 상기 축선에 직교하는 중심축 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R2이며, 상기 중심축과 직교하는 부위를 포함하는 제2 원호와, 상기 제1 원호와 상기 제2 원호를 연결하는, 최소 곡률 반경이 R3MIN인 곡선부를 구비한 비원형 형상으로 되어 있고, 상기 제1 원호의 곡률 반경 R1, 상기 제2 원호의 곡률 반경 R2, 상기 곡선부의 최소 곡률 반경 R3MIN이 하기의 식 (1) 내지 식 (3)을 충족하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the ladle for molten metal according to the present invention has a ladle body and a refractory layer disposed inside the ladle body, and molten metal having trunnion shafts on both sides of the ladle body A ladle for use, wherein the horizontal cross section including the trunnion shaft of the ladle body has a center on an axis connecting the trunnion shaft, the radius of curvature is R1, and includes a portion orthogonal to the trunnion shaft 1 arc, a second arc having a center on a central axis perpendicular to the axis, a radius of curvature of R2, and a second arc including a portion orthogonal to the central axis, and connecting the first arc and the second arc , has a non-circular shape having a curved portion having a minimum radius of curvature R3 MIN , the radius of curvature R1 of the first arc, the radius of curvature R2 of the second arc, and the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion are expressed by the following formula ( 1) to (3) are satisfied.

식 (1): 0.401×R1<R3MIN<R1Equation (1): 0.401×R1<R3 MIN <R1

식 (2): 0.401×R2<R3MIN<R2Equation (2): 0.401×R2<R3 MIN <R2

식 (3): R1≤R2Formula (3): R1≤R2

이 구성의 용융 금속용 레이들에 의하면, 상기 레이들 본체의 상기 트러니언축을 포함하는 수평 단면이, 상기 트러니언축을 연결하는 축선 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R1이며, 상기 트러니언축과 직교하는 부위를 포함하는 제1 원호와, 상기 축선에 직교하는 중심축 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R2이며, 상기 중심축과 직교하는 부위를 포함하는 제2 원호와, 상기 제1 원호와 상기 제2 원호를 연결하는, 최소 곡률 반경이 R3MIN인 곡선부를 구비한 비원형 형상으로 되어 있고, 상기 곡선부의 최소 곡률 반경 R3MIN이, R3MIN<R1, R3MIN<R2로 되어 있으므로, 큰 곡률 반경의 제1 원호와 제2 원호가, 곡률 반경이 작은 곡선부에 의해 연결된 형상으로 되어 수평 단면이 직사각 형상에 근사하고, 수평 단면이 원형 형상을 이루는 레이들 본체에 대해, 레이들 용적을 확대한 것이 가능하게 된다.According to the ladle for molten metal of this configuration, the horizontal cross section including the trunnion shaft of the ladle body has a center on the axis line connecting the trunnion shaft, the radius of curvature is R1, the trunnion shaft and A first arc including a portion orthogonal to the axis, a second arc having a center on a central axis orthogonal to the axis, a radius of curvature R2, and including a portion orthogonal to the central axis; It has a non-circular shape with a curved portion with a minimum radius of curvature R3 MIN connecting the second arc, and the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion is R3 MIN < R1, R3 MIN < R2. The first arc and the second arc of the radius of curvature are shaped to be connected by a curved portion with a small radius of curvature, so that the horizontal cross section approximates a rectangular shape, and for the ladle body whose horizontal cross section has a circular shape, the ladle volume enlargement is possible.

또한, 상기 곡선부의 최소 곡률 반경 R3MIN이, 0.401×R1<R3MIN, 0.401×R2<R3MIN을 충족하고 있으므로, 상기 곡선부의 최소 곡률 반경 R3MIN이 상기 제1 원호와 상기 제2 원호의 곡률 반경에 대해 너무 작아지지 않고, 제1 원호와 곡선부, 제2 원호와 곡선부의 접속부에 있어서의 응력 집중을 억제할 수 있고, 레이들 본체의 변형이나 내화물층의 열화를 억제할 수 있다. 이에 의해, 용융 금속용 레이들의 내화물 보수 횟수를 저감하는 것이 가능하게 된다.In addition, since the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved part satisfies 0.401×R1<R3 MIN and 0.401×R2<R3 MIN , the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved part is the curvature of the first arc and the second arc. Without becoming too small with respect to a radius, the stress concentration in the connection part of a 1st arc and a curved part, and a 2nd arc and a curved part can be suppressed, and deformation|transformation of a ladle body and deterioration of a refractory material layer can be suppressed. Thereby, it becomes possible to reduce the number of times of repairing the refractory material of the ladle for molten metal.

따라서, 용융 금속용 레이들의 레이들 용적을 확대할 수 있음과 함께, 용융 금속용 레이들에 작용하는 열 응력을 억제하여 보수 횟수를 저감할 수 있다.Therefore, while being able to expand the ladle volume of the ladle for molten metal, it is possible to reduce the number of repairs by suppressing the thermal stress acting on the ladle for molten metal.

여기서, 본 발명의 용융 금속용 레이들에 있어서는, 상기 내화물층은, 상기 레이들 본체측에 배치된 제1 내화물층과, 이 제1 내화물층의 내측에 배치된 제2 내화물층을 구비하고 있고, 상기 제1 내화물층은 내화 벽돌로 구성되고, 상기 제2 내화물층은 부정형 내화물로 구성되어 있어도 된다.Here, in the ladle for molten metal of the present invention, the refractory layer includes a first refractory layer disposed on the side of the ladle body, and a second refractory layer disposed inside the first refractory layer, , The first refractory layer may be composed of a fire brick, and the second refractory layer may be composed of an irregular refractory material.

이 경우, 내화물층에 응력이 작용하여 균열이 생겨도, 내화 벽돌로 구성된 제1 내화물에까지 균열이 전파하는 것을 억제할 수 있고, 제1 내화물층의 더 내측에 배치된 제2 내화물층을 보수하면 된다. 제2 내화물층은 부정형 내화물로 구성되어 있으므로, 비교적 용이하게 보수할 수 있다. 또한, 제2 내화물층에 작용하는 열 응력을 억제함으로써 보수 비용을 더욱 삭감하는 것이 가능하게 된다.In this case, even if a crack occurs due to stress acting on the refractory layer, it is possible to suppress propagation of the crack to the first refractory material composed of fire bricks, and the second refractory material layer disposed further inside the first refractory material layer may be repaired . Since the 2nd refractory material layer is comprised with an irregular refractory material, it can be repaired comparatively easily. Moreover, it becomes possible to further reduce maintenance cost by suppressing the thermal stress which acts on a 2nd refractory material layer.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 용융 금속용 레이들의 레이들 용적을 확대할 수 있음과 함께, 용융 금속용 레이들에 작용하는 열 응력을 억제하여 보수 횟수를 저감하는 것이 가능한 용융 금속용 레이들을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, the ladle for molten metal that can expand the ladle volume of the ladle for molten metal and reduce the number of repairs by suppressing the thermal stress acting on the ladle for molten metal can provide

도 1은 본 발명의 실시 형태인 용융 금속용 레이들의 일례를 나타내는 측면 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태인 용융 금속용 레이들의 일례를 나타내는 상면 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태인 용융 금속용 레이들의 레이들 본체의 수평 단면 형상을 도시하는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태인 용융 금속용 레이들에 있어서의 내화물층의 구조를 도시하는 설명도이다.
도 5는 실시예 1의 결과를 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side explanatory drawing which shows an example of the ladle for molten metal which is embodiment of this invention.
Fig. 2 is an explanatory top view showing an example of a ladle for molten metal according to an embodiment of the present invention.
It is explanatory drawing which shows the horizontal cross-sectional shape of the ladle main body of the ladle for molten metal which is embodiment of this invention.
It is explanatory drawing which shows the structure of the refractory material layer in the ladle for molten metal which is embodiment of this invention.
5 is a graph showing the results of Example 1. FIG.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해, 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described with reference to attached drawing. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

본 실시 형태인 용융 금속용 레이들(1)은, 레이들 본체(10)와, 내화물층(20)을 구비하고 있다.The ladle 1 for molten metal which is this embodiment is equipped with the ladle main body 10 and the refractory material layer 20. As shown in FIG.

레이들 본체(10)는, 그 폭 방향의 양측에 트러니언축(18, 18)이 마련되어 있고, 이 트러니언축(18, 18)을 사용하여 크레인 등으로 반송하고, 또한 트러니언축(18, 18)을 중심으로 틸팅 가능하게 구성되어 있다. The ladle main body 10 is provided with trunnion shafts 18 and 18 on both sides of the width direction, and is conveyed by a crane etc. using these trunnion shafts 18 and 18, and also the trunnion shaft 18 , 18) is configured to be tiltable.

그리고, 본 실시 형태에 있어서는, 레이들 본체(10)는, 트러니언축(18)을 포함하는 수평 단면이, 도 3에 도시하는 바와 같이, 비원형 형상으로 되어 있다.And in this embodiment, the ladle main body 10 has a non-circular shape, as shown in FIG. 3 in the horizontal cross section containing the trunnion shaft 18. As shown in FIG.

구체적으로는, 트러니언축(18, 18)을 연결하는 축선 S1 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R1이며, 트러니언축(18)과 직교하는 부위를 포함하는 제1 원호(11)와, 축선 S1에 직교하는 중심축 S2 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R2이며, 중심축 S2와 직교하는 부위를 포함하는 제2 원호(12)와, 제1 원호(11)와 제2 원호(12)를 연결하는, 최소 곡률 반경이 R3MIN인 곡선부(13)를 구비한 형상으로 되어 있다.Specifically, a first arc 11 having a center on the axis S1 connecting the trunnion shafts 18 and 18, having a radius of curvature R1, and including a portion orthogonal to the trunnion shaft 18; A second arc 12 having a center on a central axis S2 orthogonal to the axis S1, a radius of curvature R2, and including a portion orthogonal to the central axis S2, a first arc 11 and a second arc 12 ), the minimum radius of curvature is R3 MIN .

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 레이들 본체(10)의 수평 단면의 곡률 반경 R1, R2, R3MIN은, 레이들 본체(10)의 내벽면에서 측정한 것으로 되어 있다.In addition, in this embodiment, curvature radius R1, R2, R3 MIN of the horizontal cross section of the ladle main body 10 is what was measured from the inner wall surface of the ladle main body 10. As shown in FIG.

제1 원호(11)는, 트러니언축(18, 18)을 연결하는 축선 S1 상에 중심을 갖고 있는 점에서, 트러니언축(18, 18)이 배치된 면이, 상술한 제1 원호(11)가 된다.Since the first arc 11 has a center on the axis S1 connecting the trunnion shafts 18 and 18, the surface on which the trunnion shafts 18 and 18 are arranged is the first arc ( 11) becomes.

또한, 제2 원호(12)는, 트러니언축(18, 18)을 연결하는 축선 S1에 직교하는 중심축 S2 상에 중심을 갖고 있는 점에서, 제1 원호(11)에 대해 직교하는 방향으로 형성되게 된다.In addition, the second arc 12 has a center on the central axis S2 orthogonal to the axis S1 connecting the trunnion shafts 18 and 18 in a direction orthogonal to the first arc 11 . will be formed

그리고, 곡선부(13)는, 이들 제1 원호(11)와 제2 원호(12)가 교차하는 코너부에 배치된다.And the curved part 13 is arrange|positioned at the corner part where these 1st circular arc 11 and the 2nd circular arc 12 intersect.

여기서, 제1 원호(11)의 곡률 반경 R1, 제2 원호(12)의 곡률 반경 R2, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN이, 하기의 식 (1) 내지 식 (3)을 충족하고 있다.Here, the radius of curvature R1 of the first arc 11, the radius of curvature R2 of the second arc 12, and the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion 13 satisfy the following equations (1) to (3) are doing

식 (1): 0.401×R1<R3MIN<R1Equation (1): 0.401×R1<R3 MIN <R1

식 (2): 0.401×R2<R3MIN<R2Equation (2): 0.401×R2<R3 MIN <R2

식 (3): R1≤R2Formula (3): R1≤R2

상술한 바와 같이, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN이, 제1 원호(11)의 곡률 반경 R1, 제2 원호(12)의 곡률 반경 R2에 대해, R3MIN<R1 및 R3MIN<R2로 되어 있는 점에서, 제1 원호(11)와 제2 원호(12)의 교차부(코너부)가 외측으로 돌출되고, 직사각 형상에 근사한 형상으로 되고, 수평 단면이 원형 형상의 레이들 본체에 대해, 외형을 변화시키지 않고, 용적을 확대시키는 것이 가능하게 된다.As described above, the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion 13 is, with respect to the radius of curvature R1 of the first arc 11 and the radius of curvature R2 of the second arc 12, R3 MIN < R1 and R3 MIN < At the point of R2, the intersection (corner portion) of the first arc 11 and the second arc 12 protrudes outward, becomes a shape approximate to a rectangular shape, and the horizontal cross section of the ladle body has a circular shape , it becomes possible to enlarge the volume without changing the external shape.

또한, 용적을 확보하기 위해서는, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN의 상한을, 0.9×R1 및 0.9×R2로 하는 것이 바람직하다.In addition, in order to ensure a volume, it is preferable to make the upper limit of the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved part 13 into 0.9xR1 and 0.9xR2.

또한, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN이, 제1 원호(11)의 곡률 반경 R1, 제2 원호(12)의 곡률 반경 R2에 대해, 0.401×R1<R3MIN 및 0.401×R2<R3MIN으로 되어 있다. 즉, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN의 하한이 규정되어 있다.Further, the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion 13 is, with respect to the radius of curvature R1 of the first arc 11 and the radius of curvature R2 of the second arc 12, 0.401×R1<R3 MIN and 0.401×R2< It is set to R3 MIN . That is, the lower limit of the minimum curvature radius R3 MIN of the curved part 13 is prescribed|regulated.

이와 같이, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN의 하한이 규정되어 있음으로써, 제1 원호(11)와 곡선부(13), 제2 원호(12)와 곡선부(13)의 접속부에 있어서의 응력 집중을 억제하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 레이들 본체(10)의 변형이나, 내화물층(20)의 열화 등을 억제하는 것이 가능하게 된다.As described above, the lower limit of the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion 13 is defined, and thus the first arc 11 and the curved portion 13 and the second arc 12 and the curved portion 13 are connected to each other. It becomes possible to suppress the stress concentration in this. Thereby, it becomes possible to suppress the deformation|transformation of the ladle main body 10, deterioration of the refractory material layer 20, etc.

또한, 제1 원호(11)와 곡선부(13), 제2 원호(12)와 곡선부(13)의 접속부에 있어서의 응력 집중을 더 억제하기 위해서는, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN의 하한을, 0.41×R1 및 0.41×R2로 하는 것이 바람직하고, 0.42×R1 및 0.42×R2로 하는 것이 더욱 바람직하고, 0.45×R1 및 0.45×R2로 하는 것이 보다 바람직하다.Moreover, in order to further suppress the stress concentration in the connection part of the 1st arc 11 and the curved part 13, and the 2nd arc 12 and the curved part 13, the minimum radius of curvature R3 of the curved part 13. The lower limit of MIN is preferably 0.41 x R1 and 0.41 x R2, more preferably 0.42 x R1 and 0.42 x R2, and more preferably 0.45 x R1 and 0.45 x R2.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 내화물층(20)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 레이들 본체(10)측에 배치된 제1 내화물층(21)과, 이 제1 내화물층(21)의 내측에 배치된 제2 내화물층(22)을 구비하고 있다.In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the refractory material layer 20 is the 1st refractory material layer 21 arrange|positioned at the ladle main body 10 side, and this 1st refractory material layer 21 A second refractory layer 22 is provided on the inside of the .

여기서, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 내화물층(21)은, 내화 벽돌을 쌓아 올려서 형성되어 있다. 또한, 제2 내화물층(22)은, 부정형 내화물로 형성되어 있다. 또한, 용융 금속의 탕면이 위치하는 영역에는, 용손을 억제하기 위해 내화 벽돌에 의해 제2 내화물층(22)을 형성해도 된다.Here, in this embodiment, the 1st refractory material layer 21 piles up fire bricks and is formed. In addition, the 2nd refractory material layer 22 is formed with the irregular refractory material. In addition, in the area|region where the molten metal molten metal surface is located, in order to suppress dissolution loss, you may form the 2nd refractory material layer 22 with a fire brick.

제1 내화물층(21)의 두께 t1과 제2 내화물층(22)의 두께 t2의 비 t2/t1은 1 이상인 것이 바람직하고, 2 이상인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is 1 or more, and, as for ratio t2/t1 of the thickness t1 of the 1st refractory material layer 21, and the thickness t2 of the 2nd refractory material layer 22, it is more preferable that it is 2 or more.

그리고, 본 실시 형태인 용융 금속용 레이들(1)에 있어서는, 전로나 토피드카로부터의 용선 또는 용강을 받고, 천정 크레인의 훅이 트러니언축(18, 18)에 걸려서 반송되고, 트러니언축(18, 18)을 중심으로 틸팅시킴으로써, 용선 또는 용강을 다음 공정의 용기로 이송한다.And in the ladle 1 for molten metal which is this embodiment, molten iron|metal or molten steel from a converter or a top feed car is received, the hook of an overhead crane is caught by the trunnion shafts 18, 18, and it is conveyed, and a trunnion By tilting the unaxis (18, 18) as a center, the molten iron or molten steel is transferred to the vessel of the next process.

이와 같이, 용융 금속용 레이들(1)은, 고온의 용선 또는 용강이 주입, 배출됨으로써, 가혹한 열 응력이 반복하여 작용하게 된다.As such, the ladle 1 for molten metal is subjected to severe thermal stress repeatedly by injecting and discharging hot molten iron or molten steel.

그리고, 레이들 본체(10)의 내측에 배치된 내화물층(20)에 균열 등이 생긴 경우에는, 내화물층(20)을 보수하여 다시 사용하게 된다.And, when a crack or the like occurs in the refractory layer 20 disposed inside the ladle body 10, the refractory layer 20 is repaired and used again.

이상과 같은 구성으로 된 본 실시 형태인 용융 금속용 레이들(1)에 의하면, 레이들 본체(10)의 트러니언축(18)을 포함하는 수평 단면이, 트러니언축(18, 18)을 연결하는 축선 S1 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R1이며, 트러니언축(18)과 직교하는 부위를 포함하는 제1 원호(11)와, 축선 S1에 직교하는 중심축 S2 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R2이며, 중심축 S2와 직교하는 부위를 포함하는 제2 원호(12)와, 제1 원호(11)와 제2 원호(12)를 연결하는, 최소 곡률 반경이 R3MIN인 곡선부(13)를 구비한 비원형 형상으로 되어 있고, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN이, R3MIN<R1, R3MIN<R2로 되어 있으므로, 수평 단면이 직사각 형상에 근사한 형상으로 되고, 수평 단면이 원형 형상을 이루는 레이들 본체에 대해, 레이들 용적을 확대하는 것이 가능하게 된다.According to the ladle 1 for molten metal of this embodiment having the structure as described above, the horizontal cross section including the trunnion shaft 18 of the ladle body 10 has the trunnion shafts 18 and 18. It has a center on a connecting axis S1, a radius of curvature R1, a first arc 11 including a portion orthogonal to the trunnion axis 18, and a center on a central axis S2 orthogonal to the axis S1, , the radius of curvature is R2, the second arc 12 including a portion orthogonal to the central axis S2, and the first arc 11 and the second arc 12 are connected, the minimum radius of curvature is R3 MIN curve Since it has a non-circular shape with the portion 13, and the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion 13 is R3 MIN < R1, R3 MIN < R2, the horizontal cross section becomes a shape approximate to a rectangular shape , it becomes possible to enlarge the ladle volume for the ladle body whose horizontal cross section forms a circular shape.

또한, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN이, 0.401×R1<R3MIN, 0.401×R2<R3MIN으로 되어 있으므로, 곡선부(13)의 최소 곡률 반경 R3MIN이 너무 작아지지 않고, 제1 원호(11)와 곡선부(13), 제2 원호(12)와 곡선부(13)의 접속부에 있어서의 응력 집중을 억제할 수 있고, 레이들 본체(10)의 변형이나 내화물층(20)의 열화를 억제할 수 있다. 이에 의해, 용융 금속용 레이들(1)의 보수 횟수를 저감하는 것이 가능하게 된다.In addition, since the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion 13 is 0.401 × R1 < R3 MIN , and 0.401 × R2 < R3 MIN , the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion 13 is not too small, and the second Stress concentration in the connection portion between the first arc 11 and the curved portion 13 and the second arc 12 and the curved portion 13 can be suppressed, and the deformation of the ladle body 10 and the refractory layer 20 ) can be suppressed. Thereby, it becomes possible to reduce the number of times of maintenance of the ladle 1 for molten metal.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 내화물층(20)은, 레이들 본체(10)측에 배치된 제1 내화물층(21)과, 이 제1 내화물층(21)의 내측에 배치된 제2 내화물층(22)을 구비하고 있고, 제1 내화물층(21)은 내화 벽돌로 구성되며, 제2 내화물층(22)은 부정형 내화물로 구성되어 있는 경우에는, 레이들 본체(10)측에 배치된 제1 내화물층(21)으로의 응력 집중을 억제할 수 있고, 제1 내화물층(21)의 가일층 수명 연장을 도모할 수 있다. 또한, 내화물층(20)에 응력이 작용하여 균열이 생겨도 내화 벽돌로 구성된 제1 내화물층(21)에까지 균열이 전파되는 것을 억제할 수 있고, 제1 내화물층(21)의 더 내측에 배치된 제2 내화물층(22)을 보수하면 된다. 제2 내화물층은 부정형 내화물로 구성되어 있으므로, 비교적 용이하게 보수할 수 있고, 보수 비용을 더욱 삭감하는 것이 가능하게 된다.In addition, in this embodiment, the refractory material layer 20 is the 1st refractory material layer 21 arrange|positioned at the ladle main body 10 side, and the 2nd refractory material arrange|positioned inside this 1st refractory material layer 21. When the layer 22 is provided, the first refractory layer 21 is composed of refractory bricks, and the second refractory layer 22 is composed of an irregular refractory material, it is disposed on the ladle body 10 side. Stress concentration to the first refractory layer 21 can be suppressed, and the lifespan of the first refractory layer 21 can be further extended. In addition, even if a crack occurs due to stress acting on the refractory layer 20, it is possible to suppress the propagation of the crack to the first refractory layer 21 composed of refractory bricks, and the first refractory layer 21 is disposed further inside What is necessary is just to repair the 2nd refractory material layer 22. Since the 2nd refractory material layer is comprised by the irregular refractory material, it can repair comparatively easily, and it becomes possible to reduce repair cost further.

이상, 본 발명의 실시 형태인 용융 금속용 레이들에 대해 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하다.As mentioned above, although the ladle for molten metal which is embodiment of this invention was demonstrated concretely, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.

예를 들어, 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 구조의 트러니언축을 갖는 용융 금속용 레이들을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 구조의 트러니언축을 갖는 것이어도 된다.For example, in this embodiment, although the ladle for molten metal which has a trunnion shaft of the structure shown in FIG. 1 was mentioned as an example and demonstrated, it is not limited to this, You may have a trunnion shaft of another structure.

또한, 본 실시 형태에서는, 용선 및 용강을 보유 지지하여 이송하는 것으로 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 용융 금속을 취급하는 것으로 해도 된다.In addition, although this embodiment demonstrated that molten iron|metal and molten steel are hold|maintained and conveyed, it is not limited to this, It is good also as handling other molten metal.

또한, 본 실시 형태에서는, 내화물층을, 제1 내화물층과 제2 내화물층을 갖는 것으로서 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 1층의 내화물층을 갖는 것으로 해도 되고, 3층 이상의 내화물층을 갖는 것이어도 된다.In addition, in this embodiment, although the refractory material layer was demonstrated as having a 1st refractory material layer and a 2nd refractory material layer, it is not limited to this, It is good also as what has one layer of a refractory material layer, It has three or more layers of a refractory material layer it may be

실시예Example

이하에, 본 발명의 효과를 확인하기 위해, 실시한 실험 결과에 대해 설명한다.Hereinafter, in order to confirm the effect of this invention, the experiment result performed is demonstrated.

<실시예 1><Example 1>

본 발명예로서, 상술한 실시 형태에 기재된 용융 금속용 레이들을 준비하였다. 또한, 제1 원호의 곡률 반경 R1을 4170㎜, 제2 원호의 곡률 반경 R2를 4170㎜, 곡선부의 최소 곡률 반경 R3MIN을 1700㎜로 하였다. 즉, 0.401×R1<R3MIN<R1, 0.401×R2<R3MIN<R2, R1≤R2를 충족하는 것으로 하였다.As an example of the present invention, the ladle for molten metal described in the above-described embodiment was prepared. In addition, the radius of curvature R1 of the first arc was 4170 mm, the radius of curvature R2 of the second arc was 4170 mm, and the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion was 1700 mm. That is, it is assumed that 0.401×R1<R3 MIN <R1, 0.401×R2<R3 MIN <R2, R1≤R2 are satisfied.

비교예로서, 제1 원호의 곡률 반경 R1을 4170㎜, 제2 원호의 곡률 반경 R2를 4170㎜, 곡선부의 최소 곡률 반경 R3MIN을 1150㎜로 하였다. 즉, R3MIN<0.401×R1, R3MIN<0.401×R2의 관계를 갖는 것으로 하였다.As a comparative example, the radius of curvature R1 of the first arc was 4170 mm, the radius of curvature R2 of the second arc was 4170 mm, and the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion was 1150 mm. That is, R3 MIN < 0.401 × R1, R3 MIN < 0.401 × R2 It was assumed to have a relationship.

본 발명예와 비교예의 용융 금속용 레이들을 사용하고, 사용 후의 내화물층의 잔 두께의 최솟값을 측정하였다. 도 5에, 본 발명예와 비교예의 당초 두께를 「1」로 하고, 내화물층의 잔 두께의 최솟값의 관계 및 본 발명의 내화물 수명을 맞 는 사용 횟수를 1로 한 경우에, 비교예에 있어서 내화물 수명을 맞는 사용 횟수를 상대값으로 나타낸다.The ladle for molten metal of the example of this invention and the comparative example was used, and the minimum value of the residual thickness of the refractory layer after use was measured. In Fig. 5, when the initial thickness of the example of the present invention and the comparative example is set to "1", the relationship between the minimum value of the residual thickness of the refractory layer and the number of uses that match the life of the refractory material of the present invention is set to 1, in the comparative example The number of uses that meet the life of the refractory is expressed as a relative value.

도 5에 도시하는 바와 같이, 본 발명예의 용융 금속용 레이들은, 비교예의 용융 금속용 레이들에 대해, 사용 후의 내화물층의 잔 두께가 두껍고, 사용 수명을 연장 가능한 것이 확인되었다.As shown in FIG. 5 , it was confirmed that the ladle for molten metal of the example of the present invention had a thicker residual thickness of the refractory layer after use, and the service life could be extended with respect to the ladle for molten metal of the comparative example.

또한, 본 발명예의 용융 금속용 레이들에 있어서는, 수평 단면이 원형상의 용융 금속용 레이들에 비하여 레이들 용적을 확대할 수 있었다.In addition, in the ladle for molten metal of the example of the present invention, the ladle volume could be enlarged compared to the ladle for molten metal having a circular horizontal cross section.

<실시예 2><Example 2>

시험 No.A 내지 H로서, 트러니언축(18)을 포함하는 수평 단면에 있어서, 트러니언축을 연결하는 축선 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R1이며, 상기 트러니언축과 직교하는 부위를 포함하는 제1 원호와, 상기 축선에 직교하는 중심축 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R2이며, 상기 중심축과 직교하는 부위를 포함하는 제2 원호와, 상기 제1 원호와 상기 제2 원호를 연결하는, 최소 곡률 반경이 R3MIN인 곡선부를 구비한 형상의 용융 금속용 레이들을 준비하였다. R1, R2, R3MIN의 관계를 표 1에 나타낸다. 또한, 제1 내화물층(내화 벽돌)의 두께 t1과 제2 내화물층(부정형 내화물)의 두께 t2의 비 t2/t1을 표 1에 나타낸다.Test Nos. A to H, in a horizontal section including the trunnion shaft 18, having a center on an axis connecting the trunnion shaft, a radius of curvature R1, and including a portion orthogonal to the trunnion shaft A first arc having a center on a central axis perpendicular to the axis, a radius of curvature R2, and a second arc including a portion orthogonal to the central axis, and the first arc and the second arc A ladle for molten metal having a shape having a curved portion with a minimum radius of curvature of R3 MIN was prepared. Table 1 shows the relationship between R1, R2, and R3 MIN . Moreover, ratio t2/t1 of the thickness t1 of a 1st refractory material layer (refractory brick) and thickness t2 of a 2nd refractory material layer (an irregular refractory material) is shown in Table 1.

상술한 용융 금속용 레이들을 사용하여 용강의 이송을 실시하였다. 이 때의 레이들의 유효 용적, 사용 횟수, 내화물층의 잔 두께의 최솟값, 곡선부에 있어서의 내화물층의 균열의 유무를 평가하였다. 또한, 각종 평가는, 시험 A를 기준(=1)으로 하여, 상대 평가로 하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.Molten steel was transferred using the ladle for molten metal described above. At this time, the effective volume of the ladle, the number of times of use, the minimum value of the residual thickness of the refractory layer, and the presence or absence of cracks in the refractory layer in the curved portion were evaluated. In addition, various evaluations made the test A into the reference|standard (= 1), and set it as the relative evaluation. An evaluation result is shown in Table 1.

Figure 112020089703182-pct00001
Figure 112020089703182-pct00001

R3MIN=0.3×R1, R3MIN=0.3×R2로 한 시험 No.G 및 R3MIN=0.25×R1, R3MIN=0.25×R2로 한 시험 No.H에 있어서는, 곡선부에 있어서 내화물층에 균열이 발생하였다.In test No.G with R3 MIN = 0.3 x R1, R3 MIN = 0.3 x R2, and test No. H with R3 MIN = 0.25 x R1, R3 MIN = 0.25 x R2, cracks in the refractory layer in the curved part This occurred.

0.401×R1<R3MIN<R1, 0.401×R2<R3MIN<R2를 충족시키는 시험 No.B 내지 F에 있어서는, 수평 단면이 원형 형상을 이루는 시험 No.A에 비하여 유효 용적이 커졌다. 또한, 곡선부에 있어서의 내화물층으로의 균열의 발생을 억제할 수 있었다.In Test Nos. B to F satisfying 0.401 × R1 < R3 MIN < R1, 0.401 × R2 < R3 MIN < R2, the effective volume was larger than in Test No. A in which the horizontal cross section had a circular shape. Moreover, generation|occurrence|production of the crack to the refractory material layer in a curved part was suppressed.

또한, R3MIN=0.401×R1 및 R3MIN=0.401×R2로 한 NoE와 No.F를 비교하면, 제1 내화물층(내화 벽돌)의 두께 t1과 제2 내화물층(부정형 내화물)의 두께 t2의 비 t2/t1을 1로 한 No.E는, t2/t1을 0.5로 한 No.F보다, 내화물층의 잔 두께가 40㎜에 도달할 때까지의 내화물 사용 횟수가 많아지고, 내화물층의 수명 연장을 도모할 수 있었다.Moreover, when NoE and No.F made into R3 MIN =0.401 x R1 and R3 MIN = 0.401 x R2 are compared, the thickness t1 of the 1st refractory material layer (refractory brick), and the thickness t2 of the 2nd refractory material layer (irregular refractory material) The number of times of use of the refractory material until the residual thickness of the refractory material layer reaches 40 mm is higher in No. E with the ratio t2/t1 being 1 than No. F with t2/t1 being 0.5, and the life of the refractory material layer extension could be sought.

본 발명에 의하면, 용융 금속용 레이들의 레이들 용적을 확대할 수 있음과 함께, 용융 금속용 레이들에 작용하는 열 응력을 억제하여 보수 횟수를 저감하는 것이 가능한 용융 금속용 레이들을 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to expand the ladle volume of the ladle for molten metal, it is possible to provide a ladle for molten metal which can suppress the thermal stress acting on the ladle for molten metal and reduce the number of repairs. .

1: 용융 금속용 레이들
10: 레이들 본체
11: 제1 원호
12: 제2 원호
13: 곡선부
18: 트러니언축
20: 내화물층
21: 제1 내화물층
22: 제2 내화물층1: Ladle for molten metal
10: ladle body
11: First arc
12: second arc
13: curved part
18: trunnion shaft
20: refractory layer
21: first refractory layer
22: second refractory layer

Claims (2)

레이들 본체와, 이 레이들 본체의 내측에 배치된 내화물층을 갖고, 상기 레이들 본체의 양측에 트러니언축을 구비한 용융 금속용 레이들이며,
상기 레이들 본체의 상기 트러니언축을 포함하는 수평 단면이,
상기 트러니언축을 연결하는 축선 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R1이며, 상기 트러니언축과 직교하는 부위를 포함하는 제1 원호와,
상기 축선에 직교하는 중심축 상에 중심을 갖고, 곡률 반경이 R2이며, 상기 중심축과 직교하는 부위를 포함하는 제2 원호와,
상기 제1 원호와 상기 제2 원호를 연결하는, 최소 곡률 반경이 R3MIN인 곡선부
를 구비한 비원형 형상으로 되어 있고,
상기 제1 원호의 곡률 반경 R1, 상기 제2 원호의 곡률 반경 R2, 상기 곡선부의 최소 곡률 반경 R3MIN이 하기의 식 (1) 내지 식 (3)을 충족하는 것을 특징으로 하는 용융 금속용 레이들.
식 (1): 0.401×R1<R3MIN<R1
식 (2): 0.401×R2<R3MIN<R2
식 (3): R1≤R2A ladle for molten metal having a ladle body, a refractory layer disposed inside the ladle body, and having trunnion shafts on both sides of the ladle body,
A horizontal cross section including the trunnion shaft of the ladle body,
a first arc having a center on an axis connecting the trunnion shaft, a radius of curvature R1, and including a portion orthogonal to the trunnion shaft;
a second arc having a center on a central axis orthogonal to the axis, a radius of curvature of R2, and including a portion orthogonal to the central axis;
A curved portion connecting the first arc and the second arc, the minimum radius of curvature is R3 MIN
It has a non-circular shape with
Ladle for molten metal, characterized in that the radius of curvature R1 of the first arc, the radius of curvature R2 of the second arc, and the minimum radius of curvature R3 MIN of the curved portion satisfy the following equations (1) to (3) .
Equation (1): 0.401×R1<R3 MIN <R1
Equation (2): 0.401×R2<R3 MIN <R2
Formula (3): R1≤R2 제1항에 있어서, 상기 내화물층은, 상기 레이들 본체측에 배치된 제1 내화물층과, 이 제1 내화물층의 내측에 배치된 제2 내화물층을 구비하고 있고,
상기 제1 내화물층은 내화 벽돌로 구성되고, 상기 제2 내화물층은 부정형 내화물로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 용융 금속용 레이들.According to claim 1, wherein the refractory layer is provided with a first refractory layer disposed on the ladle main body side, and a second refractory layer disposed inside the first refractory layer,
The first refractory layer is composed of a fire brick, and the second refractory layer is a ladle for molten metal, characterized in that composed of an irregular refractory material.
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