(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水用チューブとフィンとからなるメンブレンパネルを有する溶融金属処理設備用集塵フードにおいて、
上記メンブレンパネルの排ガスと接触する側の面に、自溶合金の溶射皮膜を設けると共に、反溶射側の面に補強ブレースを固着したことを特徴とする溶融金属処理設備用集塵フード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉や溶銑予備処理設備などの溶融金属処理設備用の集塵フードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼用転炉や溶銑予備処理設備等の高温ガス雰囲気に曝される設備においては、多数の冷却水用チューブがフィンを介してほぼ平行な状態で溶接されてなるメンブレン型の冷却構造（以下、「メンブレンパネル」という）が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような水冷式メンブレンパネルにおいては、排ガス中に含まれるダストによる摩耗や、高温ガスおよび付着地金などによる酸化腐食によって、チューブが減肉するという問題がある。
上記水冷式メンブレンパネルのチューブの減肉を抑えて、寿命低下を防止するために、高温の排ガスに曝される内側表面に、耐摩耗性に優れたセラミック溶射皮膜や、耐腐食性に優れたステンレス鋼溶射皮膜を形成する技術が知られている。しかしながら、これらの溶射皮膜を単独で形成しただけでは、耐摩耗性と耐腐食性の両方の特性を必要とする設備においては、十分な効果を得ることができない。
【０００４】
そこで、耐摩耗性、耐腐食性および母材との密着性に優れた自溶合金の溶射皮膜を、メンブレンパネルの内側表面に形成する技術が提案されている。
この自溶合金の溶射皮膜を、母材であるメンブレンパネルの内側表面に形成する工程においては、溶射後に、溶射皮膜だけでなく母材をも１０００℃近くまで加熱するフュージング処理が必要である。そのようなフュージング処理においては、熱による歪みが発生し易く、この歪みの発生を極力抑えようとするならば、自溶合金の溶射皮膜を母材の全表面に亘って形成せず、局所的に形成するしか方策はなかった。その結果、自溶合金の溶射皮膜が形成されない個所が残存することになり、その部分は摩耗や腐食を受けて減肉するのでパネル寿命を低下させるという問題があり、この技術によっても十分な効果を得ることができない。
そこで、本発明の目的は、このような従来技術が抱える上記問題点を解消し、耐摩耗性および耐腐食性に優れた溶融金属処理設備用集塵フードを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記目的を実現するために鋭意研究した結果、以下の内容を要旨構成とする本発明に想到した。
すなわち、本発明の溶融金属処理設備用集塵フードは、
冷却水用チューブとフィンとからなるメンブレンパネルを有し、そのメンブレンパネルの排ガスと接触する側の面に、自溶合金の溶射皮膜を設けると共に、反溶射側の面に補強ブレースを固着したことを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、フュージングの熱による歪みを最小限に抑えつつ、必要とする施工面の全面に溶射皮膜を設けることができ、それによってダストによる摩耗や、高温ガスおよび付着地金などによる酸化腐食を効果的に防止することができるので、パネル全体で平均的に寿命低下を防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明にかかる溶融金属処理設備用集塵フードの一例としての、溶銑予備処理用排ガス集塵フードの一実施形態の概略を示している。
この集塵フード１０は、溶銑輸送容器１２（以下、「トピードカー」という）内での溶銑予備処理により発生する排ガスを回収するための集塵装置を構成するもので、トピードカー１２の開口部１４から上方に向かって離間した位置において開口し、溶銑予備処理により発生する排ガスを有効に捕集するための下部フード１６をその下部に有し、その中央部においては上部フード１８に形成されているとともに、図示を省略した排ガス処理設備に誘導される集塵ダクト２０に連続している。
【０００８】
上記トピードカー１２の開口部１４の上部では、処理中の排ガスの温度が約１５００℃の高温雰囲気となっているため、下部フード１６およびその上方にある集塵パネル１０の一部、即ち、上部フード１８の内側表面には、図２および図３に示すように、多数の冷却用チューブ２２とフィン２４とからなるメンブレンパネル２６を備えている。
このような冷却用メンブレンパネル２６は、多数の冷却用チューブ２２を隣接配置し、それらのチューブ２２の間にフィン２４が溶接されてなるチューブ・フィン溶接構造をなし、各チューブ２２には給水ヘッダ２８から冷却水が供給され、排水ヘッダ３０から図示を省略した循環ポンプを経て再循環されて、集塵フード１０の内側の広い面積を効率良く冷却する目的で使用されている。
【０００９】
本発明にかかる溶銑予備処理用排ガス集塵フード１０において、図３に示すように、メンブレンパネル２６の排ガスと接触する側の面上に全体に亘って、自溶合金の溶射皮膜３２が形成されている。
この自溶合金は、JIS H 8303に規定されているようなニッケル基合金やコバルト基合金などに、BやSiなどのフラックス成分を含有させたものであり、このような自溶合金をメンブレンパネル２６の排ガスと接触する側の面上に、半溶融状態の皮膜を形成できる一定の条件で溶射することによって合金皮膜を形成した後、１０００〜１１００℃の温度条件でフュージング処理を行って、メンブレンパネル２６との密着性が高い溶射皮膜３２を形成する。
上記自溶合金の溶射皮膜３２の厚さは、０．５〜２．０ｍｍであることが望ましく、０．５〜１．０ｍｍであることがより好ましい。その理由は、内部残留応力(歪み発生)低減のためである。
【００１０】
一方、メンブレンパネル２６の反溶射側の面には、図４に示すようなフレーム構造を有する補強ブレース３４が固着されている。この補強ブレース３４は、自溶合金の溶射皮膜３２を形成するフュージング処理の工程において、メンブレンパネル２６が熱による歪みを受けないように、予めメンブレンパネル２６の排ガスと接触しない側の面に固着される。
上記補強ブレース３４は、たとえば、Ｈ形鋼のような材料を用いて形成され、メンブレンパネル２６に対しては溶接のような方法で固着される。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の溶融金属処理設備用集塵フードによれば、フュージングの熱による歪みを最小限に抑えることができるとともに、ダストによる摩耗や、高温ガスおよび付着地金などによる酸化腐食を効果的に防止することができるので、メンブレンパネル全体で平均的に寿命低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶融金属処理設備用集塵フードの一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるメンブレンパネルの概略的な平面図および側面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるメンブレンパネルと、その上に形成される自溶合金溶射皮膜とを示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるメンブレンパネルと、その上に固着される補強ブレースとを示す概略的な斜視図である。
【符号の説明】
１０  集塵フード
１２  溶銑輸送容器
１４  開口部
１６  下部フード
１８  上部フード
２０  集塵ダクト
２２  チューブ
２４  フィン
２６  メンブレンパネル
３２  自溶合金溶射皮膜
３４  補強ブレース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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