(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉底部の上に、筒状の直胴部と絞り部とを相互に分割自在に順次連接した転炉であって、
前記直胴部と絞り部との分割位置を、該直動部と絞り部の境界よりも絞り部側にずらしてなることを特徴とする炉体分割式転炉。
【請求項２】
前記絞り部の上下に分割する位置を、それぞれフランジで形成し、該フランジを互いにボルト・ナット又はコッタで締結させてなることを特徴とする請求項１記載の炉体分割式転炉。
【請求項３】
前記絞り部の上下に分割する位置に、それぞれレンガ受け金物を設けてなることを特徴とする請求項１又は２記載の炉体分割式転炉。
【請求項４】
前記炉底部も分割自在にしてなることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の炉体分割式転炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉の構造に係わり、炉体を上下方向の複数個所で切り離し自在にした炉体分割式転炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属、特に鋼や鉄合金を溶製する転炉は、炉内に保持した溶融状態にある金属（以下、溶湯という）に酸素等の酸化性ガスを供給して酸化反応を起こさせるため、極めて高温に曝される。また、近年、精錬中に溶湯から発生するＣＯガスを転炉内で所謂２次燃焼させて、その燃焼熱を該溶湯に回収し、精錬に要するエネルギー・コストを削減することが行われるようになった。
【０００３】
この２次燃焼は、溶湯面に上吹ランスを介して酸素ガスを吹き付けることで起こすので、通常、炉体の傾動軸（上下方向のほぼ中間位置）より上方に相当する炉内空間で生じることになる。従って、この２次燃焼が生じる領域を囲む炉壁耐火物は、他の部分（炉底等）のものよりも損耗が早く、転炉の補修間隔を律速する事項となっている。また、当然、補修（以下、炉修という）中は操業を停止しなければならないが、現在、その期間は５〜７日にもなっており、この期間短縮が望まれている。
【０００４】
ところで、この期間短縮手段の１つに炉修作業の合理化がある。
例えば、転炉から出鋼した溶鋼を受け入れ、アルゴン雰囲気で脱炭させるために使用するＡＯＤ（Argon Oxygen Decabrization) 炉では、炉体の上部と下部を分離可能とし、損耗の激しい上部を迅速に取替え、炉修時間を短縮させている。また、特開平４−２３５２０９号公報及び特開平８−２３３４６６２号公報は、炉体を上下で２ないし３分割して交換自在とし、適宜必要な個所を取り替えて転炉にしたり、電気炉にして使用する製鋼炉を提案している。
【０００５】
しかしながら、前記ＡＯＤ炉は、元来、円筒型の直胴部にフランジを介してコーンと呼ばれる絞り形状のカバー部を載置、連接した簡易転炉で、溶鋼を大量生産する通常の転炉のように、大規模な排ガス回収装置を炉上に持っていない。そのため、前記コーンの交換作業は、操業を行う場所で炉体を直立させたままで行うことができた。
【０００６】
さらに、特開平４−２３５２０９号公報及び特開平８−２３３４６６２号公報記載の製鋼炉は、溶鋼の大量生産用のものである。そのため、炉体の分離取替作業を行おうとすれば、炉上設備が邪魔となり、炉体を９０°（横転）もしくは１８０°（倒立）させた状態で行う必要がある。しかしながら、十分に使用され、レンガの損耗した炉でこのような状態の作業を行うと、炉体の直胴部レンガを支えることができず、該レンガが脱落するという重大な問題があり、前記公報で提案された炉は、実用し難いものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑み、横転または倒立状態で炉体上部を下部と分離しても、直胴部レンガの脱落が生じない分割式転炉を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため、炉体を分割した上で、さらに横転、あるいは倒立させても、レンガが元通りに支持される炉体及びレンガ積みの構造について鋭意研究し、その成果を発明として完成させた。
すなわち、本発明は、炉底部の上に、筒状の直胴部と絞り部とを相互に分割自在に順次連接した転炉であって、前記直胴部と絞り部との分割位置を、該直動部と絞り部の境界よりも絞り部側にずらしてなることを特徴とする炉体分割式転炉である。
【０００９】
また、本発明は、前記絞り部の上下に分割する位置を、それぞれフランジで形成し、該フランジを互いにボルト・ナット又はコッタで締結させてなることを特徴とする炉体分割式転炉である。
さらに、本発明は、前記絞り部の上下に分割する位置に、それぞれレンガ受け金物を設けてなることを特徴とする炉体分割式転炉である。
【００１０】
加えて、本発明は、前記炉底部も分割自在にしてなることを特徴とする炉体分割式転炉でもある。
本発明では、前記直胴部と絞り部との分割位置を、該直胴部と絞り部の境界よりも絞り部側にある距離ずらすようにしたので、炉体の横転あるいは倒立があっても、残された絞り部のレンガが該直胴部のレンガを支持するようになり、その脱落が防止される。その際、前記絞り部の上下に分割する位置に、それぞれレンガ受け金物を設けると、脱落防止効果は一層促進される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明をなすに至った経緯もまじえ、本発明の実施形態を説明する。
図４に、クロム鉱石を炭材で溶融還元し、ステンレス鋼製造のための母溶鋼を製造するのに使用される非分割型の転炉１を示す。そこでは、炉上方に設けた上吹酸素ランス２を介して酸素１６が溶湯１７面に吹き付けられ、クロム鉱石の溶融還元を行うと共に、該溶湯１７から発生したＣＯガスが炉内の上部空間で２次燃焼が生じる。そのため、該上部空間３の雰囲気温度は１７００℃にも達し、輻射熱でその周囲の耐火物４は損耗が促進される。
【００１２】
ところで、上記転炉１の炉体は、通常、ボイラー用鋼板等の厚板で外皮１８を形成し、その内側を耐火レンガ４、不定形耐火物等の張りつけで保護するようになっている。また、炉体は、炉底部１５、その上にほぼ円筒状の直胴部１４及びコーン状の絞り部１３が順次連接された形状である。そして、特開平８−２３３４６６号公報や特開平４−２３５２０９号公報に記載された従来の分割式転炉では、例えば、図４に記号Ａ及びＢで矢視するように、絞り部１３と直胴部１４の境界、あるいは直胴部１４で上下を分割するようになっていた。これでは、前記したように炉体を横転、あるいは倒立させた時、直胴部１４のレンガや耐火物の自重を支えることができない。
【００１３】
本発明では、この分割位置を図１に示すように前記境界より絞り部１３側へずらし、直胴部のみの構造を避けるようにした。その結果、直胴部１４に残った絞り部の形状及びレンガ等が、炉体を横転あるいは倒立させても、直胴部レンガの自重を支持するようになり、それらの脱落を防止するようになった。なお、この境界から分割位置までの距離は炉体の大きさによって異なるので、本発明では特に限定しないが、生産能力２００トンの転炉で０．３〜２ｍ程度である。
【００１４】
また、この場合、前記絞り部の上下に分割する位置には、それぞれフランジ８を設け、該フランジ８を互いにボルト・ナット又はコッタ９で締結させるようにした。これによって、分割作業が容易に行えるようになるからである。さらに、本発明は、前記絞り部１３の上下に分割する位置のフランジ８に、それぞれレンガ受け金物１９を設け、内張りレンガ及び不定形耐火物４を支持するようにした。これによってレンガ等の支持が強化され、それらの脱落が完全に防止できるようになるからである。
【００１５】
【実施例】
本発明に係る分割式転炉（図１参照）を用い、前記クロム鉱石の溶融還元操業を６００チャージ行った。炉体上部の内張り耐火物４の損耗が激しいので、炉体上部の交換作業を実施した。
その作業は、炉体を横転（９０°）させた場合と倒立（１８０°）させた場合の２通りで行った。まず、横転させた場合には、炉体上部をクレーン１０で支えながら、作業者が図２に示すコッタ９をフランジ８から外して下部と切り離し、そのまま転炉設置場所から持ち去る。そして、別の場所で予め耐火物を施工済みの炉体上部を、転炉設置場所にクレーン１０で搬入し、取り外しと逆の順序で炉体下部に取り付けた。この間の作業時間は３６時間であり、炉体の冷却に要する時間も含め、炉修期間が２日で済んだ。
【００１６】
次に、倒立させた場合であるが、図３に示すように炉体をリフタ付台車１２で支えながら、前記同様、作業者がフランジ８からコッタ９を抜き、切り離した炉体上部のみを撤去する。そして、別の場所から耐火物施工済みの炉体上部を、転炉設置場所に該リフタ付台車１２で搬入し、取り外しと逆の順序で炉体下部に取り付けた。この間の作業時間は２４時間であり、炉体の冷却に要する時間も含め、炉修期間が２日で済んだ。
【００１７】
なお、従来の非分割式転炉から本発明に係る分割式転炉への改造は、簡単なため、多大な設備費を要せずに安価に実施することができた。また、上記実施例では、炉体が２分割で上部の切り離し作業について説明したが、本発明は、炉底部１５もその上の直胴部１４と分割できる３分割転炉であっても良い。炉底部の分割は、横転や倒立の必要はなく、前記リフタ付台車１２を利用してすでに実施されているからである。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、炉体の上部交換が容易に、且つ短時間で実施できるようになる。その結果、従来は５〜７日を要していた炉修期間が２日と短縮され、溶鋼の生産性向上及び作業者の負荷軽減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る分割式転炉の１例を示す縦断面である。
【図２】図１の転炉を横転させて、炉体上部を交換する作業例を示す図である。
【図３】図１の転炉を倒立させて、炉体上部を交換する作業例を示す図である。
【図４】従来の非分割式転炉の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    転炉（転炉型溶融還元炉）
２    上吹酸素ランス
３    上部空間
４    耐火物（レンガ、不定形耐火物等）
５    炉体
６    傾動軸
７    出湯口
８    フランジ
９    コッタ
１０  クレーン
１１  専用治具
１２  リフタ付台車
１３  炉体上部（絞り部）
１４  直胴部
１５  炉底部
１６  酸素
１７  溶鋼（溶湯）
１８  外皮
１９  レンガ受金物
【図１】
0003724134.tif 000002
【図２】
0003724134.tif 000003
【図３】
0003724134.tif 000004
【図４】
0003724134.tif 000005