(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吹錬ランスが昇降するランス孔の内側に、上向きに細まり、該吹錬ランスに対向する面が下側が突出していて上方に向かっては減肉する錐状の付着物除去金具を複数個突設し、該吹錬ランスのランス外周面と該付着物除去金具の最内縁部との間隔が、７５ｍｍ以上、１２５ｍｍ以下であることを特徴とする精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置。
【請求項２】
前記付着物除去金具の最内縁部からランス本体外周面までの間隔が１００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置。
【請求項３】
ランス中心から最短距離の位置にある前記付着物除去金具の最内縁部における、周方向の辺の合計長さが、その位置における仮想円の総円周長の６０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置。
【請求項４】
ランス中心から最短距離の位置にある前記付着物除去金具の最内縁部における、周方向の辺の合計長さが、その位置における仮想円の総円周長の２０〜５０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置に関し、特に、上吹き転炉のような精錬炉に用いられる吹錬ランス表面に付着する地金等、とりわけ吹錬中に発生するスロッピング等に起因して付着した地金等を除去するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、上吹き転炉などに用いられている吹錬ランスには、その外周面にスロッピングやスピッティング等に起因して発生する地金等が付着することが知られている。吹錬ランス外周面に地金等が付着すると、しばしば、転炉の操業阻害、とくにランスの昇降不能を招くなどの弊害が生じる。
【０００３】
そこで、従来、吹錬ランスに付着した前記地金等の付着物を除去するための方法（装置）として、例えば、特許文献１、特許文献２に記載されているようなものが提案されている。
【０００４】
上記特許文献１に開示されている技術は、吹錬ランスに地金等が付着するのを防止するために、地金が付着しやすい部分のランス外表面に、剥離性良いスラリー状の塗布剤を吹き付ける方法およびその装置を提案するものである。また、上記特許文献２に開示されている技術は、上部フードのランスの出入口の両側に水平に往復動自在な除去爪を設け、この除去爪を機械的にランスに押し付け、ランス付着物を除去する装置を提案するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５２−１２０９０３号公報
【特許文献２】特開昭６１−２１３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されている上記従来技術は、上述したように、地金等の付着を未然に防止するために、剥離剤を塗布するものであるが、剥離剤による完全な付着阻止は難しく、地金等は次第に肥厚化する傾向がある。また、ランス昇降の度に高価な剥離剤を塗布するのはコスト的にも不利であり、しかもランスまわりに塗布装置を設置することが必要になるだけでなく、それの維持管理に余計なコストがかかるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載されている装置は、除去爪を水平方向に移動させると共に、一定の外力でもって押し付ける必要があり、設備構造が複雑かつ高価となる問題を有している。
【０００８】
本発明の目的は、構造が簡単で付着物除去作用に優れた吹錬ランスの付着物除去装置を提案することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ランスの昇降動作を常に円滑に行なわせる上でも有効に機能する吹錬ランスの付着物除去装置を提案することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、装置の維持管理・保守が容易で全体にコストのかからない吹錬ランスの付着物除去装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従来技術が抱えている前記課題を克服し、上記目的を実現すべく鋭意研究した結果、発明者らは、下記要旨構成に係る本発明に想到した。即ち、本発明は、吹錬ランスが昇降するランス孔の内側に、上向きに細まり、該吹錬ランスに対向する面が下側が突出していて上方に向かっては減肉する錐状の付着物除去金具を複数個突設し、該吹錬ランスのランス外周面と該付着物除去金具の最内縁部との間隔が、７５ｍｍ以上、１２５ｍｍ以下であることを特徴とする精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置である。
【００１２】
本発明においては、
（１）前記付着物除去金具の最内縁部からランス本体外周面までの間隔が１００ｍｍ以下であること、
（２）ランス中心から最短距離の位置にある前記付着物除去金具の最内縁部における、周方向の辺の合計長さが、その位置における仮想円の総円周長の６０％以下であること、
（３）ランス中心から最短距離の位置にある前記付着物除去金具の最内縁部における、周方向の辺の合計長さが、その位置における仮想円の総円周長の２０〜５０％であること、
がより好ましい解決方法である。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような構成を有する本発明に係る精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置によれば、ランス孔内面に簡単な構造の金具を取付けるだけで足り、しかも付着物除去効果にも優れる。また、本発明によれば、装置の保守管理が容易でランニングコストを低く抑えることができる他、金具自体の形状が、ランス孔内を昇降するランスの動きをガイドする機能を有するので、精錬炉の安定した操業ができる。また、本発明によれば、剥離剤が不必要になるだけでなく、定期的に金具の状態を確認するだけでよいので、地金等付着物除去のためのトータルコストの低減を図ることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置によれば、除去金具として、上端が細くなる錐あるいは台錐形状のものを用いるため、該除去金具がランス装入時の障害物とはならず、特段の移動装置を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】吹錬ランスを備える転炉の略線図である。
【図２】本発明に係る精錬炉用吹錬ランスの付着物除去装置に用いられる付着物除去金具の図である。
【図３】付着物除去金具をランス孔のソケット部に取付けた状態を例示する略線図である。
【図４】実施例で用いた付着物除去金具の仕様を説明する図である。
【図５】実施例の比較例２で用いた除去金具の外観形状の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る吹錬ランスの付着物除去装置は、上吹き転炉や上底吹き転炉、溶融還元炉、ＡＯＤなどの上吹き機能を有する精錬炉（以下、主として「転炉」の例で述べる）の排煙フードなどに固定されているランス昇降部のランス孔内に、複数個の付着物除去金具を突設した構成を有することが特徴である。
【００１７】
図１は、転炉１と、その転炉１の炉口部上に配設されている排煙フード２、その排煙フード２を垂直方向に貫通するように、かつ転炉炉口部中心を指向するように設けられているランス昇降部３の関係を図示したものである。
【００１８】
転炉１の操業に当たって、吹錬の開始に際し、前記ランス昇降部３のランスゲートやランスソケット等で構成されているランス孔３ａを介して、吹錬ランス４を炉内に向けて上方より降下させ、酸素などの噴射に伴ってその先端部を湯面近くにまで案内して吹錬を行なう。このとき、該吹錬ランス４の下部外周面には、酸素等の噴射に伴ってスロッピングやスプラッシュ、スピッティングなどが発生して地金やスラグが飛散し、その結果、ランス外表面には地金等からなる付着物が付着するのが普通である。この付着物は、そのまま放置しておくと、次第に肥大化し、やがてランス孔３ａ自体を塞ぐまでに成長し、これが転炉の操業阻害要因となる。
【００１９】
本発明では、上述した吹錬ランス４の外表面に付着した地金等付着物５について、これを該吹錬ランス４を昇降させる際、とくに引き上げるたびに順次に掻き落すようにすることで、常に、一定以上の大きさには成長しないように、かつ小さい負荷（低速モード）の下でも常に一定の大きさ以下となるように掻き落すようにする装置である。
【００２０】
そのための装置構成として、本発明では、図２に示すように、吹錬ランス４が昇降するランス孔３ａ内の適所、即ち、ランス孔３を構成しているランスゲートやランスソケットの内周面に、図示しているような、例えば、半截された角錐状あるいは半円錐状の付着物除去金具６を、周方向に複数個、好ましくは３〜６個程度を、Ｉボルトや溶接にて固定することにした。
【００２１】
前記付着物除去金具６の形状を、上向きに細まり下端部が迫り出した、所謂、上部が尖った錐状にした理由は、該吹錬ランス４を降下させるときには、昇降ガイドとして機能するように構成する一方で、引き上げるときには地金等付着物５を掻き落す上で有利な形となるように、頂部および底部がそれぞれの機能を果す上で好都合となるようにするためである。
【００２２】
この場合において、前記付着物除去金具６をリング状でなく前記錐状のものを複数個、離隔配置する理由は、リング状のものにすると付着物５との接触抵抗が過大になり過ぎ、結局、ランスが抜けない等のランス昇降阻害を引き起こしやすくなるからである。
【００２３】
本発明において、前記付着物除去金具６を複数個取り付ける際、その基準は、当該金具６の大きさにもよるが、ランス中心から最短距離の位置にある前記付着物除去金具６の最内縁部の、周方向における辺の長さの合計が、その位置における仮想円７の総円周長の６０％以下、好ましくは２０〜５０％、さらに好ましくは２０〜４５％となるように、その大きさと個数とを決定する。それは付着物掻き落しの効果と接触抵抗の大きさとのバランスを考慮して決定される。つまり、上記合計長さは、実質的に両者（付着物と金具）の接触長さを特定するものである。
【００２４】
なお、前記付着物除去金具６の最内縁部とランス本体外周面との距離は１００ｍｍ以下とする。即ち、図２に示すように、最も内側に迫り出した該錐状金具６の下端部と吹錬ランス４の外周面との間隔（隙間）を約１００ｍｍ以下とするという意味である。その理由は、これらの間隔が１００ｍｍを超えると、地金付着物５が肥大し強固になり過ぎて、たとえ前記付着物除去金具６を使っても掻き落しが困難になるからである。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の効果を確かめるために行った、実施例について説明する。この実施例では、図１に示す炉容３２０ｔの酸素上底吹き転炉を用い、各々５００〜２０００チャージ吹錬したときの吹錬結果を報告するものである。表１は、その結果を吹錬条件とともに示したものである。なお、表１中のＤはランス孔（ランスゲート）径、ｄはランス径、ｇはランス外周面と付着物除去金具（ＳＳ材）最内縁部との間隔、ｒはランス中心から付着物除去金具の最内縁部までの長さ、Ｌはランス中心から最短距離の位置にある前記付着物除去金具の最内縁部における周方向の辺の長さ、ｎは付着物除去金具の個数、ならびにＲはｎ×Ｌ／２πｒの値である。また、図４は表１に示す各記号の意味を図示したものである。
【００２６】
表１に示すように、付着物除去金具を用いない比較例１では、昇降トラブルが発生したチャージの割合が１．９％もあったのに対し、本発明に適合する発明例１〜６はいずれも発生割合が比較例のものに比べて少なく、特に、ランス中心から最短距離の位置にある前記付着物除去金具の最内縁部における周方向の辺の合計長さが、その位置における仮想円７の総円周長の２０〜４５％である場合にはトラブルは全く発生しなかった。
【００２７】
なお、図５に示すような台柱形状の除去金具を使用した比較例２では、付着物の除去に関する問題は発生しなかったものの、ランス下降時のランス先端（ランスチップ、通常は銅製）と除去金物とが接触することにより、ランス先端が損傷するという問題が発生した。
【００２８】
【表１】
0005943183.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る吹錬ランスの付着物除去装置は、上吹きランスを具える精錬炉、とくに上吹き転炉や上底吹き転炉の他、溶融還元炉やＡＯＤなどにも適用が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  転炉
２  排煙フード
３  ランス昇降部
３ａ  ランス孔
４  吹錬ランス
５  地金等付着物
６  付着物除去金具
７  仮想円
【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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