(57)【要約】【課題】使用寿命を従来よりも大幅に改善したスラグ処理用振動グリズリーを提供する。【解決手段】複数本の支持パイプ４の上側に、グリズリーバー５を所定間隔で溶接したスラグ処理用振動グリズリーであり、支持パイプ４の上面に支持パイプ４の材質よりも溶接性に優れた材質からなる溶接欠陥進展防止材１０を溶接し、その上面にグリズリーバー５を溶接したものである。溶接欠陥進展防止材１０は、６〜１２ｍｍの板厚の鋼板であることが好ましい。これにより、疲労亀裂が支持パイプ４に入ることが防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の支持パイプの上側に、グリズリーバーを所定間隔で溶接したスラグ処理用振動グリズリーにおいて、支持パイプの上面に支持パイプの材質よりも溶接性に優れた材質からなる溶接欠陥進展防止材を溶接し、その上面にグリズリーバーを溶接したことを特徴とするスラグ処理用振動グリズリー。
【請求項２】
前記溶接欠陥進展防止材が、６〜１２ｍｍの板厚の鋼板であることを特徴とする請求項１記載のスラグ処理用振動グリズリー。
【請求項３】
各グリズリーバーの下流側の先端に、先端開き防止部材を配置し、各グリズリーバーの間隔変動を防止したことを特徴とする請求項１記載のスラグ処理用振動グリズリー。
【請求項４】
グリズリーバーをスラグの流れ方向に複数に分割するとともに、上流側のグリズリーバーの下流端を、下流側のグリズリーバーの上流端と重ね合せたことを特徴とする請求項１記載のスラグ処理用振動グリズリー。
【請求項５】
溶接欠陥進展防止材の上面へのグリズリーバーの溶接部を、表面が円弧状凹部となるように止端処理したことを特徴とする請求項１記載のスラグ処理用振動グリズリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温のスラグを処理するために用いられるスラグ処理用振動グリズリーの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鋼工程などから排出されるスラグ中に含まれる地金を回収するために、従来からスラグ処理用振動グリズリーが用いられている。この振動グリズリーは特許文献１に示されるように、複数本の支持パイプの上側にグリズリーバーを所定間隔で溶接した構造のものである。グリズリーバー相互の間隔は例えば５０ｍｍ前後に設定されており、小径のスラグはグリズリーバーの隙間から落下するが、大径のスラグや地金はグリズリーバーの表面を移動し、次工程へ送られるようになっている。
【０００３】
この振動グリズリーは８００℃〜１２５０℃程度の高温スラグにより加熱され、振動グリズリー自体も３００〜４００℃程度の加熱下で使用されるうえ、スラグ中には硫黄のような粒界腐食を促進する成分が含まれている。また常に振動が加えられている。このため支持パイプへのグリズリーバーの溶接部に溶接欠陥があると、短時間のうちに支持パイプに疲労亀裂が発生・進展し、運転不能となることがあった。しかもグリズリーバーは相互の間隔が狭いため溶接作業も行いにくく、溶接欠陥をゼロにすることも容易ではなかった。このため振動グリズリーの使用寿命は、長くても３か月程度しかなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５５７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、使用寿命を従来よりも大幅に改善したスラグ処理用振動グリズリーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、複数本の支持パイプの上側に、グリズリーバーを所定間隔で溶接したスラグ処理用振動グリズリーにおいて、支持パイプの上面に支持パイプの材質よりも溶接性に優れた材質からなる溶接欠陥進展防止材を溶接し、その上面にグリズリーバーを溶接したことを特徴とするものである。なお請求項２のように、前記溶接欠陥進展防止材が、６〜１２ｍｍの板厚の普通鋼板であることが好ましい。
【０００７】
また請求項３のように、各グリズリーバーの下流側の先端に、先端開き防止部材を配置し、各グリズリーバーの間隔変動を防止した構造とすることができる。また請求項４のように、グリズリーバーをスラグの流れ方向に複数に分割するとともに、上流側のグリズリーバーの下流端を、下流側のグリズリーバーの上流端と重ね合せた構造とすることができる。さらに請求項５のように、溶接欠陥進展防止材の上面へのグリズリーバーの溶接部を、表面が円弧状凹部となるように止端処理することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスラグ処理用振動グリズリーは、支持パイプの上面に支持パイプの材質よりも溶接性に優れた材質からなる溶接欠陥進展防止材を溶接し、その上面にグリズリーバーを溶接した構造である。支持パイプの上面への溶接欠陥進展防止材の溶接は、グリズリーバーのない状態において行うことができるので、溶接欠陥が生じにくい。また溶接欠陥進展防止材の上面へのグリズリーバーの溶接は、溶接欠陥進展防止材が支持パイプの材質よりも溶接性に優れた材質であるため行い易く、やはり溶接欠陥が生じにくい。また仮にこの部位に溶接欠陥が生じたとしても、疲労亀裂は溶接欠陥進展防止材に入るだけであって、グリズリーバーを支持している支持パイプが破損することはない。このため本発明のスラグ処理用振動グリズリーは、使用寿命を従来の２倍の６か月とすることができた。
【０００９】
なお請求項３のように、各グリズリーバーの下流側の先端に先端開き防止部材を配置し、各グリズリーバーの間隔変動を防止した構造とすれば、グリズリーバーの下流側の先端が変形することが防止され、使用寿命の延長に寄与すると同時に、分級性能の低下を防止することができる。また請求項４のように上流側のグリズリーバーの下流端を、下流側のグリズリーバーの上流端と重ね合せた構造とすれば、上流側のグリズリーバーと下流側のグリズリーバーとの隙間からスラグが落下することがなくなり、分級性能の低下を防止することができる。さらに請求項５のように溶接欠陥進展防止材の上面へのグリズリーバーの溶接部を表面が円弧状凹部となるように止端処理すれば、溶接止端部への応力集中が緩和され、使用寿命の一層の延長を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】スラグ処理用振動グリズリーの平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】１つのグリズリーの平面図である。
【図４】図３の拡大断面図である。
【図５】図４の右側面図である。
【図６】グリズリーバーの平面図である。
【図７】支持パイプの固定ボルトを示す断面図である。
【図８】溶接部の止端処理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１はスラグ処理用振動グリズリーの平面図、図２はその正面図である。これらの図において、１は外側ケースであり、その全体は複数の支持スプリング２によって弾性的に支持され、バイブレータ３によって振動が与えられるようになっている。この実施形態では、外側ケース１の上部に、上流側、中流側、下流側の３段のグリズリーが傾斜させて配置されている。これら３つのグリズリーは基本的に同一構造であるので、そのうちの１つについて説明する。
【００１２】
図３は１つのグリズリーの平面図、図４はその断面図、図５は図４の側面図である。これらの図において、４は外側ケース１の内部に平行に固定された複数本の支持パイプであり、５はこれらの支持パイプ４の上部に支持されたグリズリーバーである。これらの支持パイプ４は３５０℃以上の耐熱性を有する耐熱鋼管からなるものである。グリズリーバーの垂直板部は、溶接欠陥進展防止材と溶接性が同程度のものが、後述の溶接を行う上では望ましい。グリズリーバーは、必ずしも耐熱鋼には限らず、普通鋼の厚鋼材でもかまわない。図３に示されるように、グリズリーバー５は平面視すると上流側の巾が広く、下流側に向かって巾が狭くなる形状であり、前記したように所定粒径、例えば直径が５０ｍｍ以下のスラグを下方に落下させる構造となっている。
【００１３】
またグリズリーバー５はその下面に垂直板部６を備えており、その下端面の複数個所が支持パイプ４に跨るように円弧状に切欠かれている。前記したように、従来はグリズリーバー５の垂直板部６が支持パイプ４に直接溶接されていたのであるが、本発明では支持パイプ４の上面にまず溶接欠陥進展防止材１０を溶接し、その上面にグリズリーバー５の垂直板部６を溶接してある。
【００１４】
溶接欠陥進展防止材１０は図４に示すように、支持パイプ４の上半面を覆う断面円弧状の部材であり、支持パイプ４の材質よりも溶接性に優れた材質からなるものとする。この実施形態では支持パイプ４の材質は耐熱鋼であるが、溶接欠陥進展防止材１０はSS400のような普通鋼の鋼板であって耐熱鋼よりも溶接性に優れる材質である。この溶接欠陥進展防止材１０は予め支持パイプ４の上面に溶接されるのであるが、グリズリーバー５のない状態で溶接することができるうえ、溶接性に優れる材質であるために溶接欠陥を生じにくい。
【００１５】
その後に溶接欠陥進展防止材１０の上面に所定間隔でグリズリーバー５の溶接が行われるが、溶接欠陥進展防止材１０は溶接性に優れるためやはり溶接欠陥を生じにくい。また仮にこの部位に溶接欠陥が生じたとしても、使用中の振動や粒界腐食による疲労亀裂の進展は溶接欠陥進展防止材１０の内部に留まり、支持パイプ４に及ぶことがない。支持パイプ４が破損すると振動グリズリーを停止して修理する必要があるが、本発明によれば支持パイプ４が破損するおそれがなくなるため、運転停止に至ることがない。
【００１６】
このような機能を発揮させるためには、溶接欠陥進展防止材１０の厚みを少なくとも６ｍｍとすることが好ましい。しかしあまりに厚くすると振動部の質量が増加して振動性能が低下するので、１２ｍｍ程度を上限とする。また溶接欠陥進展防止材１０の中心角はこの実施形態では１８０度であるが、これより大きくしても小さくしても差し支えない。
【００１７】
このように構成されたスラグ処理用振動グリズリーは、高温のスラグをその上に落下させて振動させ、小径のスラグと地金との分離を行わせるものであるが、グリズリーバー５は下流側に向かって巾が狭くなっているため、下流側の先端が巾方向に変形してしまうことがある。このような変形が生ずると隣接するグリズリーバー５との間隔が広がってしまい、分級性能が低下する。そこでこの実施形態では、図３に示すように、各グリズリーバー５の下流側の先端に、先端開き防止部材７を配置し、各グリズリーバー７の間隔変動を防止した。この先端開き防止部材７は平板であり、グリズリーバー５の下流側の先端が溶接されている。尚、平板に代えて丸棒や管材や形材を使用してもかまわない。
【００１８】
また従来のスラグ処理用振動グリズリーでは、上流側のグリズリーバー５の下流端と下流側のグリズリーバー５の上流端とがオーバーラップすることはないが、この実施形態では図６に示すように上流側のグリズリーバー５の下流端を３０ｍｍ程度延長し、オーバーラップさせた。これによって上流側のグリズリーバー５と下流側のグリズリーバー５との隙間からスラグが落下することがなくなり、分級性能の低下を防止することができる。
【００１９】
支持パイプ４の両端部は、図３に示すようにボルト８によって外側ケース１に固定されている。しかし通常のボルトナットによる固定構造では、振動による荷重がボルト８のねじ山に作用し、ボルトが疲労破壊することがある。そこでこの実施形態では、図７に示すようにボルト８の軸部の外周にスリーブ９を嵌め、ねじ山の振動がスリーブ９の内側で行われるようにした。このような構造とすることによって、ボルトの疲労破壊を防止する効果が得られた。
【００２０】
以上に説明したように、本発明では溶接欠陥進展防止材１０を介在させることによって、溶接欠陥に起因する疲労亀裂の発生を抑制しているが、この効果を更に高めるためには、図８に示すように、溶接欠陥進展防止材１０の上面へのグリズリーバー５の溶接部を、表面が円弧状凹部となるように止端処理することが好ましい。
【００２１】
その凹部の曲率半径は０.５ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好ましい。曲率半径がこれよりも小さいと応力集中を緩和する能力が不足し、逆に曲率半径がこれよりも大きいと溶接強度の低下を招くためである。なおこの処理はグラインダーを用いて行うことが好ましい。
【００２２】
上記したように、本発明のスラグ処理用振動グリズリーは、溶接欠陥進展防止材１０を介在させることにより、支持パイプ４への疲労亀裂の進展を防止し、その使用寿命を従来の２倍の６か月にまで大幅に延長させることができた。
【符号の説明】
【００２３】
１  外側ケース
２  スプリング
３  バイブレータ
４  支持パイプ
５  グリズリーバー
６  垂直板部
７  先端開き防止部材
８  ボルト
９  スリーブ
１０  溶接欠陥進展防止材
【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７】
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【図１】
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【図６】
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【図８】
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