(57)【要約】【課題】より安全に溶銑を船舶で搬送可能とすることで、溶銑の生産バランスの崩れを離れた別の設備で吸収可能とすることを目的とする。【解決手段】溶銑を収容した容器を船舶１０で搬送するために、上記船舶１０に容器設置構造体１１を設ける。その容器設置構造体１１は、船内１０ａに設置されて上記容器を収納可能な格納室と、格納室の床に配置されて上記溶銑の潜熱を吸熱可能な複数の冷材１５と、その複数の冷材１５の上に配置されると共に複数の開口が形成された床材１４と、その床材１４を格納室の床に支持させる床支持構造体１３と、を備える。【選択図】図５
2014201754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属を収容した容器を船舶で搬送するために、上記船舶に設けられた容器設置構造体であって、
船内に設置されて上記容器を収納可能な格納室と、格納室の床に配置されて上記溶融金属の潜熱を吸熱可能な複数の冷材と、その複数の冷材の上に配置されると共に複数の開口が形成された床材と、その床材を格納室の床に支持させる床支持構造体と、を備え、
上記床材上に、上記溶融金属を収容した容器を積載することを特徴とする容器設置構造体。
【請求項２】
上記冷材は、鉄からなることを特徴とする請求項１に記載した容器設置構造体。
【請求項３】
上記複数の冷材は、上記容器内の溶融金属の潜熱を吸収可能な量を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した容器設置構造体。
【請求項４】
上記格納室内に収容した上記容器の少なくとも側面を囲むように配置された断熱材からなる断熱部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した容器設置構造体。
【請求項５】
生成した溶融金属を船舶に積んで他の処理施設に搬送し、搬送先の上記他の処理施設において上記溶融金属を処理する構成とし、
上記溶融金属を船舶で搬送する際、溶融金属を収容した容器を船舶に設けた格納室に収納すると共に、上記容器の下方に上記溶融金属の潜熱を吸熱可能な冷材を配置することを特徴する溶融金属処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銑鉄などの溶融金属を処理する溶融金属の処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶鉱炉を用いた銑鉄の製造方法としては、例えば特許文献１に記載の製造方法がある。この特許文献１には、遠隔産地で産出した鉄鉱石と副原料とを混合・粒状化し、その粒状化した原料を予備処理して粒状製鉄原料を製造し、製造した粒状製鉄原料を、船舶にて溶鉱炉所在の製鉄地に遠距離輸送し、その製鉄地にて輸送してきた粒状製鉄原料を還元剤とともに溶鉱炉に装入することが開示されている。
また、特許文献２には、混銑車を内陸水航行船舶で搬送することが記載されている。このとき、特許文献２には、特許文献２の第５頁第１行目〜第５行目に記載されているように、混合容器内に漏れがあった場合、溶銑を船内で受け止めるように、船舶の内部室に耐火性のライニングを設け、それによって安全対策を講じることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３０７８９６号公報
【特許文献２】特表平７−５０４３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、固形状の粒状製鉄原料を船舶で輸送することは開示されているが、溶融金属である溶銑を船舶で遠隔地に運搬するといった発想は無い。また、固形の粒状製鉄原料に比べて、流動状の溶融金属の後処理の時間的緊急性は高い。すなわち、生成した溶融金属を遠隔地で後処理する際に、一旦溶融金属を冷却して固体状態にしてから船舶などで搬送するようにすると、搬送した遠隔地で再度加熱して溶融金属に戻す作業が要求される。
【０００５】
一方、特許文献２には、船舶で混銑車を搬送することは開示されているものの、安全対策として、船舶の内部室に耐火性のライニングを設けるというものである。しかし混銑車から所要量の溶銑が流出した場合に、安全対策として内部室に耐火性のライニングを設けるだけでは不十分であると思われる。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、より安全に溶融金属を船舶で搬送可能とすることで、溶融金属の生産バランスの崩れを離れた別の設備で吸収可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、溶融金属を収容した容器を船舶で搬送するために、上記船舶に設けられた容器設置構造体であって、
船内に設置されて上記容器を収納可能な格納室と、格納室の床に配置されて上記溶融金属の潜熱を吸熱可能な複数の冷材と、その複数の冷材の上に配置されると共に複数の開口が形成された床材と、その床材を格納室の床に支持させる床支持構造体と、を備え、
上記床材上に、上記溶融金属を収容した容器を積載することを特徴とする物である。
【０００７】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対して、上記冷材は、鉄からなることを特徴とする。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成は、上記複数の冷材は、上記容器内の溶融金属の潜熱を吸収可能な量を有することを特徴とする。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成は、上記格納室内に収容した上記容器の少なくとも側面を囲むように配置された断熱材からなる断熱部を備えることを特徴とする。
【０００８】
次に、請求項５に記載した発明は、生成した溶融金属を船舶に積んで他の処理施設に搬送し、搬送先の上記他の処理施設において上記溶融金属を処理し、
上記溶融金属を船舶で搬送する際、溶融金属を収容した容器を船舶に設けた格納室に収納すると共に、上記容器の下方に上記溶融金属の潜熱を吸熱可能な冷材を配置することを特徴する溶融金属処理方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、格納室に収納した容器から溶融金属が流出して落下すると、その流出した溶融金属は、床材に形成された開口からその下方に位置する冷材の位置まで落下する。そして、流出した溶融金属の潜熱が上記冷材で吸熱されることで、当該流出した溶融金属は凝固する。
この結果、船舶によって、より安全な状態で溶融金属を遠隔の他の施設に搬送することが可能となる。このことはまた、ある施設での溶融金属の生産バランスの崩れを、離れた別の設備で吸収することで、施設全体での操業弾力性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る溶銑の各施設への搬送を示す概略図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る溶銑を収容した溶銑鍋を示す側面図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る船舶を示す上面図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る船舶を示す側面図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係る容器構造体の構成を示す側面図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係る容器構造体の構成を示す平面図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係る例材の配置構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
以下の説明では、溶融金属として溶銑を例に挙げて説明する。
（構成）
本実施形態では、図１に示すように、複数の製鉄施設Ｘ１，Ｘ２が離れて点在している場合を想定している。なお、通常、製鉄施設Ｘ１，Ｘ２は、海や川に面して設けられる。
【００１２】
各製鉄施設Ｘ１，Ｘ２は、それぞれ、溶鉱炉１と、溶銑を処理する精製工場を少なくとも備える。また各製鉄施設Ｘ１，Ｘ２には、図２に示すように、溶銑を収容した移動用の溶銑鍋３と、その溶銑鍋３を搬送するパレット台車４とを備える。図２は、溶銑鍋３を載せたパレット５を、パレット台車４に積み込んだ状態、つまりパレット台車４の車高を高くした状態を示している。なお、船舶１０への溶銑鍋３の積込み・積み出しを上記パレット台車４での移動で実施しない場合には、岸壁クレーンも使用する。
【００１３】
本実施形態では、溶鉱炉１で製造された溶銑は、上記移動用の溶銑鍋３に流し込み、溶銑鍋３の上部開口を蓋で閉じた状態で、当該溶銑鍋３はパレット５に載置されて当該パレット５に仮止めされる。
また、上記各製鉄施設Ｘ１，Ｘ２間を巡航する溶接輸送用の船舶１０である専用船舶１０を備える。
【００１４】
その専用船舶１０は、図３及び図４に示すように、船内１０ａに複数の容器設置構造体１１が配置されている。図３の例では、容器設置構造体１１を、船舶１０の延在方向における船尾側と船首側とにそれぞれ同じ数づつ配置（図３では３体づつ配置）している。すなわち平面視で、船舶１０の中央部を中心に前後対称となるように複数の容器設定構造体を配置して、船舶１０の質量バランスを取るようにしている。
【００１５】
次に、上記船舶１０に設ける各容器構造体の構成について説明する。
図５は、容器構造体の構成を説明するための側面断面図である。図６は、容器構造体の床材構造を説明するための上面図である。図７は、冷材１５を収容する部分の構造を示す断面図である。
容器構造体は、図５に示すように、格納室を構成するコンテナ１２と、床支持構造体１３と、床材１４と、冷材１５とを備える。
【００１６】
上記コンテナ１２は、船内１０ａ内の床に固定されている。そのコンテナ１２の床の上面に対し、図７に示すように、複数の床支持構造体１３が配置され、その複数の床支持構造体１３によって床材１４が支持される。これによって、コンテナ１２の床は２重床構造となっている。上記床支持構造体１３は、柱部や壁部を構成する構造体であって、例えばＨ形鋼などの形鋼を、単体で複数配置するか、格子状に配置する。床支持構造体１３が格子状の場合には、貫通穴１３ａを設けることで、流れ込んだ溶銑が左右に移動しやすくすることが好ましい。
【００１７】
上記床材１４は、パンチングメタルなどの複数の穴１４ａが形成されている床材１４である。本実施形態では、図６に示すように、短手方向両側の左右側端部１４ｂの床材部分は、開口１４ａが無いか、開口１４ａが相対的に小孔となっている。
また、上記コンテナ１２の床と上記床材１４との間の空間は、図７に示すように、冷材収容空間Ａを形成し、その冷材収容空間Ａには、複数の冷材１５が配置されている。上記冷材１５は、例えば球状やスクラップ状かなるバラ物状態の鉄材である。上記冷材収容空間Ａに収納する複数の冷材１５の量は、コンテナ１２内に収容する溶銑鍋３内の溶銑の量に基づき、その溶銑の潜熱を全て吸熱可能な質量に設定する。例えば、溶銑の質量の２倍の質量の冷材１５を配置する。好ましくは対象とする溶銑量の３倍以上の冷材１５を配置する。冷材１５は、吸熱速度を考慮すると球状が好ましい。
【００１８】
また上記コンテナ１２は、直方体形状となっていて、船舶１０の前後方向に沿って配置されている。そのコンテナ１２の長手方向一辺側の面が開閉可能となっている。その開閉する側を装入口１２ｂと呼ぶ。その装入口１２ｂは、船舶１０体の前後方向中央側を向いていて、その装入口１２ｂの前にスロープ１６が配設されている。スロープ１６は、船内１０ａの床とコンテナ１２内の床材１４の面とを結ぶ傾斜路である。
【００１９】
次に、上記容器設置構造体１１を有する船舶１０への溶銑鍋３の積載方法の例について説明する。
図２中符号３は、溶鉱炉１で製造した溶銑を収納した溶銑鍋３である。溶銑鍋３の形状は特に限定はない。符号３ａは溶銑鍋３の蓋を表す。
この溶銑鍋３には、その溶銑鍋３の少なくも側面を囲むように耐火材からなる第１の耐火部が設定されていると共に、その第１の耐火部の側周を更に囲む耐火材からなる第２の耐火部が設置されている。
【００２０】
上記構成の溶銑鍋３は、パレット５の上に設置され、ストッパ部品８によってパレット５に仮止めされた状態としておく。
そして、車高を低くした状態のパレット台車４を上記パレット５下に差し込んだ後、図３のように、パレット台車４の車高を高くする。これによって、パレット台車４に対し上記溶銑を収容した溶銑鍋３を載せる。その後、パレット台車４を移動することで、溶鋼鍋は移動可能となる。
【００２１】
その溶鋼鍋を載せたパレット台車４を、岸壁まで運転し、更に、タラップ２０を通過して船内１０ａに移動させる。その後、図３のように、６つのコンテナ１２の一つのコンテナ１２内にパレット台車４を移動させたら、パレット台車４の車高を下げて、当該パレット台車４だけをコンテナ１２の外に移動させる。これによって、パレット５に載った状態で、溶銑鍋３がコンテナ１２の中に収容される。
【００２２】
本実施形態では、６つのコンテナ１２があるので、最大６台の溶鋼鍋を船舶１０に積載することが可能である。船舶１０に積載する複数の溶銑鍋３は、船舶１０の中央部に対して出来るだけ対称となるように積載することが好ましい。
なお、パレット台車４を、コンテナ１２に積載した状態のままとしても良い。各図では、溶銑鍋３をパレット台車４に積載した状態で図示している。しかし、パレット台車４は値段が高いため、本実施形態では、パレット台車４毎コンテナ１２に収容することをしていない。また溶銑鍋３の代わりに、溶鋼を収容した混銑車等をコンテナ１２に積み込んでもよい。
【００２３】
（使用例）
次に、各製鉄施設Ｘ１，Ｘ２間における上記船舶１０を使用した溶銑の移動について説明する。
各製鉄施設Ｘ１，Ｘ２での溶銑の生産を管理する。その管理によって、製鉄施設Ｘ１，Ｘ２間での溶銑の生産バランスが崩れること、若しくは崩れたことを検出すると、過剰生産している製鉄施設Ｘ１で製造された溶銑を上記溶銑鍋３に収容し、その溶銑鍋３を上述のようにパレット台車４で船舶１０のコンテナ１２内に搭載する。
【００２４】
その溶銑鍋３を搭載した船舶１０を、製鉄の生産に余裕がある他の製鉄施設Ｘ２に向けて航行する。
この航行の際に、船舶１０が揺れて、仮に溶銑鍋３から溶銑がこぼれて溶銑鍋３から流出すると、その流出した溶銑は、床材１４に形成されている開口１４ａを通じて、冷材収容空間Ａに落ち込む。その冷材収容空間Ａに入り込んだ溶銑は、冷材１５と接触ことで潜熱が当該冷材１５に吸熱されて固まる。このように、溶銑鍋３から流出した溶銑は、コンテナ１２内の冷材収容空間Ａで固まることで、コンテナ１２外に漏れ出ることが無いか、コンテナ１２外に漏れても僅かな量に抑えることが出来る。
【００２５】
特に、冷材１５の量を、溶銑鍋３内の全溶銑の潜熱を吸収可能な量に設定した場合には、仮に溶銑鍋３内の溶銑が全て流出することがあっても、上述のようにコンテナ１２の外に溶銑が漏れることが抑えることが可能となる。
このように、仮に溶銑鍋３から一部の溶銑がこぼれるようなことがあっても、安全に溶銑を他の製鉄施設Ｘ１，Ｘ２に搬送することが可能となる。
【００２６】
そして、船舶１０が上記その他の製鉄施設Ｘ２に到達したら、上記積込みと逆の方法によって、溶銑鍋３を積み降ろす。すなわち、車高が低い状態の空のパレット台車４を、船内１０ａに移動し、更に、対象とするコンテナ１２内に移動させることで、パレット台車４を、溶銑鍋３を載せたパレット５内に差し込んだ状態とする。その後、パレット台車４の車高を上昇させることで、パレット５毎、溶銑鍋３をパレット台車４に搭載する。搭載が完了したら、パレット台車４をコンテナ１２から出るように移動させ、さらに船舶１０から陸地に向けて移動する。これによって、溶銑を収容した溶銑鍋３の船舶１０からの積み降ろしが完了する。その後、その他の製鉄施設Ｘ２の精錬所などの処理設備まで移動させて、製鋼製造のための後処理を実施する。
【００２７】
これによって、ある製鉄施設Ｘ１で溶銑の過剰生産があっても、他の製鉄施設Ｘ２に溶銑を移動して後処理を行う。この結果、製鋼製造の生産バランスの崩れが解消する。すなわち、複数の製鉄施設Ｘ１，Ｘ２全体での生産能力が向上する。
なお、製造した溶銑を一旦冷やして固形化して、必要なときに加熱して溶銑に戻して使用したり、固形した銑鉄を船舶１０で他の製鉄施設Ｘ２に移送して使用することも考えられる。しかしながら、この場合には、固形となった銑鉄（スラブ）を再溶融することが必要となる分、本実施形態に比べて生産能力が劣る。
【００２８】
ここで、上記床材１４に設ける開口の少なくとも一部の開口は、その下方に位置する各冷材１５が通り抜け可能な大きさが好ましい。
この場合、船舶１０の揺れによってコンテナ１２が傾いて、一方の側面が相対的に下方となった場合、その相対的に下方となった側面の下方に向けて流出した溶銑が流れやすくなるが、このとき、一部の冷材１５が、床材１４の開口を通ってその溶銑が流れる方向に移動し易くなる。個に結果、コンテナ１２が大きく傾くことで、流出した溶銑が一部に偏って偏在する場合であっても、その方向に向かって冷材１５が移動し易くなることで、流出した溶銑の潜熱吸収がより効果的に実施可能となる。
【００２９】
ここで、コンテナ１２が格納室を構成する。溶銑が溶融金属を構成する。溶融金属は溶銑に限定されず、溶融状態の金属であれば適用可能である。本実施形態では、冷材１５が鉄製である場合を例示したが、冷材１５はこれに限定されない。冷材１５は、タングステンなどの金属であっても良い。
【００３０】
（本実施形態の効果）
（１）船内１０ａに設置されたコンテナ１２の床に配置されて上記溶銑の潜熱を吸熱可能な複数の冷材１５と、その複数の冷材１５の上に配置されると共に複数の開口が形成された床材１４と、その床材１４を格納室の床に支持させる床支持構造体１３と、を備え、上記床材１４上に、上記溶銑を収容した容器を積載する。
この構成によれば、船舶１０の揺れで溶銑が溶銑鍋３から流出しても、流出した溶銑は冷材１５によって潜熱が吸熱されてコンテナ１２外に流出することが防止される。
【００３１】
（２）上記冷材１５は、鉄からなる。
この構成によれば、安価に、溶銑などの溶銑の潜熱を吸収可能となる。
（３）上記複数の冷材１５は、上記容器内の溶銑の潜熱を吸収可能な量を有する。
これによって、仮にコンテナ１２内に収容した溶銑が全て流出しても、より確実に流出した溶銑がコンテナ１２外に流出することが防止される。
【００３２】
（４）上記溶銑鍋３の少なくとも側面を囲むように配置された断熱材からなる断熱部を備える。
この構成によれば、溶銑鍋３内の溶銑の温度降下を抑えるとともに、流出した溶銑が断熱部によって下方に落下し易くなる。つまり流出した溶銑を冷材１５の位置に導き易くなる。
【００３３】
（５）生成した溶銑を船舶１０に積んで他の処理施設に搬送し、搬送先の上記他の処理施設において上記溶銑を処理する構成とする。そして、上記溶銑を船舶１０で搬送する際、溶銑を収容した容器を船舶１０に設けた格納室に収納すると共に、上記容器の下方に上記溶銑の潜熱を吸熱可能な冷材１５を配置する。
これによって、ある製鉄施設Ｘ１で溶銑の過剰生産があっても、他の製鉄施設Ｘ２に溶銑を移動して後処理を行う。この結果、製鋼製造の生産バランスの崩れが解消する。すなわち、複数の製鉄施設Ｘ１，Ｘ２全体での生産能力が向上する。
【符号の説明】
【００３４】
１     溶鉱炉
３     溶銑鍋
４     パレット台車
５     パレット
１０   船舶
１０ａ 船内
１１   容器設置構造体
１２   コンテナ
１３   床支持構造体
１３ａ 貫通穴
１４   床材
１４ａ 開口
１５   冷材
Ａ     冷材収容空間
Ｘ１，Ｘ２    製鉄施設
【図１】
2014201754.tif 000003
【図２】
2014201754.tif 000004
【図３】
2014201754.tif 000005
【図４】
2014201754.tif 000006
【図５】
2014201754.tif 000007
【図６】
2014201754.tif 000008
【図７】
2014201754.tif 000009