(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素上吹きランスの先端に着脱自在に取り付けて脱ガス槽内に付着した地金を除去する真空脱ガス槽の地金溶解装置であって、
側面に半径方向に設けられた複数の酸素噴射ノズルを有し、底面に軸方向に設けられた複数の冷却ノズルを有するとともに、上面側において酸素上吹きランスの内側面に填り込む底付き円筒状の酸素噴出チップと、
上端部分においてピンを介して回転自在に取り付けられ操作棒により回転自在にされているストッパによりランス内管のスロート部に係止可能でありかつ、下端部分が前記酸素噴出チップの底面を貫通するロッドと、
前記酸素噴出チップを前記ロッドの下端部において切り孔とコッタにより係止する係止部材と、からなる真空脱ガス槽の地金溶解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＨ式、ＤＨ式等の真空脱ガス槽の内部に付着した地金を溶解して除去するための真空脱ガス槽の地金溶解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＲＨ方式よる真空脱ガスに当たっては、図５に示すように酸素ガスを真空槽内の溶鋼表面に噴射するＲＨ−ＯＢと称される脱炭操業が多く行われるが、その操業過程において、酸素噴射により溶鋼Ｍのスプラッシュが槽内に飛散し、槽の中腹のフリーボード部や上蓋２１の下部に地金Ｓが付着して順調な脱炭の進行が妨げられるという問題がある。特に上蓋２１に付着した地金は、ときに１〜３トンに成長し、脱炭操業中の溶鋼Ｍ中に自然落下して溶鋼成分を変動させてしまうという問題がある。そのため、かかる地金の付着を抑制すること、あるいは地金が成長しないうちにこれを溶解して除去することが必要である。
【０００３】
そのための手段として、例えば、実公平７−４０５０９号公報には、ランスの先端に地金溶解装置を着脱自在に取り付け、地金が成長しないうちに溶解して除去することが提案されている。この装置では、図６に示すように、脱ガス槽２下部の昇降装置にノロ鍋３ｂを載せ、先端に地金溶解装置５を取り付けたランス１を昇降させながら酸素ガスを噴出させ、実線で示した位置で上蓋２１の下部に付着した地金Ｓを、想像線で示した位置で中腹フリーボード部に付着した地金Ｓを溶解し、ノロ鍋３ｂ内に落下させて除去する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記実公平７−４０５０９号公報記載の真空脱ガス槽の地金溶解装置は、地金を溶解して除去することに関しては十分その効果を発揮するが、先端金物をナットと雄ねじにより固定しているので、酸素噴射によるスプラッシュ等が雄ねじ部分に付着するとナットをゆるめることができず、取り外しに際してはナットおよび雄ねじ部分を溶断しなければならない場合が多く、着脱に手間が掛かり、真空脱ガス槽の順調な使用スケジュールが妨げられるという問題があった。また、ロッドを含め酸素吹き出しノズルを頻繁に新品に交換しなければならないという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解消するものであって、着脱を迅速かつ確実に行うことができるとともに、同一ノズルおよびロッドを繰り返し使用できるようにした真空脱ガス槽の地金溶解装置を提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、酸素上吹きランスの先端に着脱自在に取り付けて脱ガス槽内に付着した地金を除去する真空脱ガス槽の地金溶解装置であって、側面に半径方向に設けられた複数の酸素噴射ノズルを有し、底面に軸方向に設けられた複数の冷却ノズルを有するとともに上面側において酸素上吹きランスの内側面に填り込む底付き円筒状の酸素噴出チップと、上端部分でランス内管のスロート部に係止し、下端部分が前記酸素噴出チップの底面を貫通するロッドと、前記酸素噴出チップを前記ロッドの下端部において係止する係止部材とからなる。
【０００７】
本発明は、上記発明において、酸素噴出チップの底面を貫通させるロッドは、その上端部分においてピンを介して回転自在に取り付けたストッパによりランス内管のスロート部に係止可能とされており、かつ、、前記ストッパは、一端が該ストッパに係合された操作棒により回転自在にされているものとする。これにより着脱操作性を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面により説明する。図１は本発明の１実施例である地金溶解装置を取り付けたランス先端付近の部分断面図で、図２はその要部であるＡ部分の拡大して示す部分断面図である。ここに示すように酸素噴出チップ５１が、ロッド５２、係止部材（５５等）を介してノズル１の先端部１１に取り付けられている。
【０００９】
酸素噴出チップ５１は比較的長さの短い底付き円筒状で、その側面に半径方向に設けられた複数の酸素噴射ノズル５１１を有し、底面に軸方向に設けられた複数の冷却ノズル５１２を有するとともにその上面側において酸素上吹きランスの内側面に填り込む曲面を有している。また、その上面中央部分は開口しており、底面はロッドの貫通する孔を除いて閉じている。したがってランス１の内管から流れ込んだ酸素ガスは酸素噴出チップ５１内で方向転換して主として半径方向に噴出する。
【００１０】
図３は上記酸素噴出チップ５１を単体で示す斜視図である。酸素噴出チップ５１の大きさはランス１の先端部１１の径に合わせて製作され、たとえば最大径で１１０  ｍｍ、高さ３８ｍｍ程度である。噴射ノズル５１１  は地金を溶解するための酸素を噴出するためのノズルで、噴出口側に向けて末広がりとなっており、円周方向に８ないし１８個程度設けるのがよい。なお、その酸素流入口部分の径は４〜６ｍｍであり、出側（酸素噴出口）の径は６〜１０ｍｍ程度とすればよい。
【００１１】
冷却ノズル５１２  は、酸素噴出チップ５１の底部を冷却するためのガス流通孔であって、このノズルを酸素ガスが通過することによって酸素噴出チップ５１が冷却され、ひいては地金溶解装置の損傷が防止される。この冷却ノズル５１は円周等間隔に例えば８個程度設ければ良く、その径はほぼ直径２ｍｍ程度の小孔で足りる。なお、上記冷却ノズル５１２は下部のワッシャ５４によって閉塞されることのないよう、外側に寄せた位置におく。
【００１２】
上記の構造を有する酸素噴出チップ51は、ランス１内に挿入されたロッド52により固定される。ロッド52は、上端部分をピンを介して回転自在に取り付けたストッパ53によりランス1の内管のスロート部に係止させ、下端部分を前記酸素噴出チップ51の底面に貫通させる。ロッド52の下端の前記酸素噴出チップ51を貫通した下部には直径方向に切り孔521が設けられており、ワッシャ54を適宜挿入した上、この切り孔521にコッタ55を打ち込んで酸素噴出チップ51をノズル先端部11に固定する。
【００１３】
このように本発明ではナットを用いず、コッタ５５で固定を行うので、ロッド５２の下端部やコッタ５５にスプラッシュ等が付着していても、ハンマ等で打撃することによりコッタ５５の抜き取りは容易にできるので、ロッド５２、ひいては酸素噴出チップ５１を損傷することなく繰り返し使用できる。なお、コッタ５５の脱落を防止するため、コッタ先端に適宜小孔を設けておき、これに割りピン５５１  を挿入することが望ましい。
【００１４】
図４はロッド５２を示す斜視図である。このようにロッド５２の先端には前記のとおりピンを介して回転自在にストッパ５３が取り付けられており、さらにこのストッパ５３の一端には操作棒５３１  が取り付けられている。この操作棒５３１は、図３に示すとおりその先端をストッパ５３の端部に係合させ、末端をランス先端付近まで延長させており、その手前の部分を矢印ａのごとく移動させることにより、ストッパ５３が矢印ｂのように回転する。これによりロッド５２をランス１内に挿入する際にはストッパ５３を縦位置とし、挿入後は操作棒５３１  を引いてストッパ５３を横位置とすれば、内管のスロート部に係止させ、また逆の手順で容易に取り外すことができる。
【００１５】
なお、本発明の地金溶解装置を構成する各部材は、酸素ガス雰囲気や高温環境下における耐用性を考慮すれば原則としてすべてＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を使用することが好ましい。
【００１６】
以上本発明をその１実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱せぬ限り種々の形態をとりうる。例えば、酸素噴出チップ５１は上記実施例では「底付き円筒状」の部材で構成されているが、これを円筒部材と底部部材に分割して組み立てることもできる。また、その長さもランス１内に填り込む限り自由に選択することができる。
【００１７】
さらにノズル５１１も吹き出し方向は、地金溶解作業に応じて変更することができ、例えば脱ガス槽２の側面フリーボード部に付着した地金Ｓを除去するためには酸素噴出チップ５１のノズル５１１をほぼ水平方向に酸素ガスが噴出するようにし、一方天井側に付着した地金Ｓを除去するためにはやや上方に酸素ガスが吹き出すようにする。これらは地金溶解作業の性質に応じて交換して使用するものであるが、１個の酸素噴出チップ５１上にこれら水平方向と斜め上方方向に向いたノズルを混在させて、１個の酸素噴出チップにより全地金取り作業を行うようにすることもできる。
【００１８】
本発明の地金溶解装置を用いて地金の溶解を行うには、さきの実公平７−４０５０９号公報記載の真空脱ガス槽の地金溶解装置と同様に、本発明に係る地金溶解装置を上記手順に従って取り付け、ランス１を上下させながら適当な圧力で酸素ガスを噴出させて行う。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、主要部分である酸素噴出チップの着脱を容易、かつ迅速に行宇ことができ、作業時間が短縮され、真空脱ガス槽の使用スケジュールが乱されることがない。また、酸素吹き出しチップとともにロッドを繰り返し使用することができるためメンテナンスコストが低減されるというすぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地金溶解装置を取り付けたランス先端付近の部分断面図である。
【図２】図１に符号Ａで示す要部の部分断面図である。
【図３】本発明の実施例の酸素噴出チップを示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例のロッドを示す斜視図である。
【図５】本発明に係わる真空脱ガス槽を示す断面図である。
【図６】地金溶解装置を取り付けたランスにより槽内の地金を除去している状況を示す真空脱ガス装置の断面図である。
【符号の説明】
１    ランス
２    脱ガス槽
３ａ    取鍋
３ｂ    ノロ鍋
４    昇降装置
５      地金溶解装置
１１    先端部
２１    上蓋
２３    吹き込み管
５１    酸素噴出チップ
５２    ロッド
５３    ストッパ
５４    ワッシャ
５５    コッタ
５１１    噴射ノズル
５１２    冷却ノズル
５２１    切り孔
５３１    操作棒
５５１    割りピン
Ｇ    還流ガス
Ｍ    溶鋼
Ｓ    地金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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