(57)【要約】【課題】補修が極めて簡単で耐用面にも優れた転炉炉口金物の補修方法を提供する。【解決手段】鋳物製の転炉１０の炉口金物１１に生じた溶損部分Ｋを補修する方法であって、溶損部分Ｋを切除し、切除された部位に、酸化溶融し難い金属材質３０で表面全体をコーティングされてなる鋼製ブロック２０をセットした後、鋼製ブロック２０を炉口金物１１に溶接して補修する。切除された部位に対する鋼製ブロック２０のセットは、鋼製ブロック２０に穴２０ａを事前に形成するとともに、切除された部位にボルトＢを突出させた状態で埋め込んだ後、ボルトＢの突出部に鋼製ブロック２０に形成された穴２０ａを差し込むようにして行う【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳物製の転炉の炉口金物に生じた溶損部分を補修する方法であって、
前記溶損部分を切除し、
前記切除された部位に、酸化溶融し難い金属材質で表面全体をコーティングされてなる鋼製ブロックをセットした後、
前記鋼製ブロックを前記炉口金物に溶接して補修することを特徴とする転炉炉口金物の補修方法。
【請求項２】
前記コーティングに用いる金属材質は、クロム（Ｃｒ）族元素及びニッケル（Ｎｉ）を含んでなる耐熱鋼であることを特徴とする請求項１に記載の転炉炉口金物の補修方法。
【請求項３】
前記金属材質は、クロム（Ｃｒ）とニッケル（Ｎｉ）を含みそれらの合計添加量が７〜５０％の範囲である耐熱鋼であることを特徴とする請求項１又は２に記載の転炉炉口金物の補修方法。
【請求項４】
鋳物よりなる転炉の炉口金物に生じた溶損部分を補修する方法であって、
前記溶損部分を切除し、
前記切除された部位に、鋼製ブロックをセットした後、
前記鋼製ブロックを前記炉口金物に溶接して補修することを特徴とする転炉炉口金物の補修方法。
【請求項５】
前記切除された部位に対する前記鋼製ブロックのセットは、
前記鋼製ブロックに穴を事前に形成するとともに、前記切除された部位に棒状部材を突出させた状態で埋め込んだ後、
前記棒状部材の突出部に前記鋼製ブロックに形成された穴を差し込むようにして行うことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の転炉炉口金物の補修方法。
【請求項６】
前記溶損部分を切除する部位の大きさを、前記鋼製ブロックの大きさに対応させたことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の転炉炉口金物の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼業で使用される転炉の炉口金物に生じた溶損部分を復元補修する転炉炉口金物の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、転炉で鉄鋼業の操業を長く行うと転炉の開口部に設けられた炉口金物に地金やスラグが付着凝固し、これらが過度に発達すると転炉に原料を装入することができなくなるといった問題がある。
そこで、付着凝固した地金を酸素溶断した後、衝撃を加えて除去することを行っているが、その際に地金と一緒に炉口金物を溶断したり、衝撃で炉口金物に亀裂等の損傷が生じる場合がある。
【０００３】
このようにして形成された損傷部分を修復する方法が開示されている（例えば、特許公報１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９５５１９号公報
【０００５】
特許文献１に記載の発明は、溶損部分表面に複数の接合用としてのボルトを突出した状態でネジ込み、復元用の鋳型内にて炉口金物と同質の溶湯の流し込みにより鋳掛けを行って補修するものである。
これによれば、炉口金物の溶損補修を鋳掛けによる接合面の溶着だけでなく、ボルトにも溶着することにより、より一層の接合強度が得られるとともに、上下境界面の溶接を行うことにより境界面からの亀裂を防止する効果が得られるというものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来例（特許文献１に記載の発明）では、炉口金物と同質の溶湯の流し込みにより鋳掛けを行い上下境界面を開先加工してから溶接するので、復元用の鋳型が必要になり、開先加工も必要であることからコスト高になるとともに手間もかかるといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、補修が極めて簡単で耐用面にも優れた転炉炉口金物の補修方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の転炉炉口金物の補修方法は、鋳物製の転炉（１０）の炉口金物（１１）に生じた溶損部分（Ｋ）を補修する方法であって、前記溶損部分（Ｋ）を切除し、前記切除された部位に、酸化溶融し難い金属材質（３０）で表面全体をコーティングされてなる鋼製ブロック（２０）をセットした後、前記鋼製ブロック（２０）を前記炉口金物（１１）に溶接して補修することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記コーティングに用いる金属材質（３０）は、クロム（Ｃｒ）族元素及びニッケル（Ｎｉ）を含んでなる耐熱鋼であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記金属材質（３０）は、クロム（Ｃｒ）とニッケル（Ｎｉ）を含みそれらの合計添加量が７〜５０％の範囲である耐熱鋼であることを特徴とする
【００１１】
また、本発明は、鋳物よりなる転炉（１０）の炉口金物（１１）に生じた溶損部分（Ｋ）を補修する方法であって、
前記溶損部分（Ｋ）を切除し、前記切除された部位に、鋼製ブロック（２０）をセットした後、前記鋼製ブロック（２０）を前記炉口金物（１１）に溶接して補修することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記切除された部位に対する前記鋼製ブロック（２０）のセットは、前記鋼製ブロック（２０）に穴（２０ａ）を事前に形成するとともに、前記切除された部位に棒状部材（Ｂ）を突出させた状態で埋め込んだ後、前記棒状部材（Ｂ）の突出部に前記鋼製ブロック（２０）に形成された穴（２０ａ）を差し込むようにして行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記溶損部分（Ｋ）を切除する部位の大きさを、前記鋼製ブロック（２０）の大きさに対応させたことを特徴とする。
【００１４】
なお、括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に記載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の転炉炉口金物の補修方法によれば、溶損部分を切除した部位にセットされる鋼製ブロックの表面全体は酸化溶融し難い金属材質でコーティングされていて、炉口付近の温度が例えば、１０００〜１３００度（℃）位になったとしても鋼製ブロックの劣化を少なくする。また、炉口金物に付着した地金を酸素溶断する際においても酸化溶融し難い金属材質のコーティング効果により鋼製ブロックの損傷が少ない。
また、セットされる鋼製ブロックの大きさは、溶損部分を所定の大きさに切除した部位に嵌まり込む程度の大きさでよく溶損部分を切除した部位と厳密的に同一にする必要はないので、従来例で示したように復元用の鋳型が個々に必要になることもなく特にコスト高になることもない。
【００１６】
また、本発明によれば、コーティングに用いる金属材質を、融点が非常に高く硬い性質を有するクロム（Ｃｒ）族元素と、クロム（Ｃｒ）族元素と安定して結合するニッケル（Ｎｉ）を含む耐熱鋼、例えば、クロム（Ｃｒ）とニッケル（Ｎｉ）を含みそれらの合計添加量を７〜５０％の範囲にする耐熱鋼にしたので、鋼製ブロックを容易にコーティングすることができしかも酸化溶融し難いという性質を十分発揮させることができる。
【００１７】
なお、鋼製ブロックについては、金属材質でコーティングすることなく直接、溶損部分を切除した部位にセットして炉口金物に溶接して補修することもできる。
これによれば、酸化溶融し難い金属材質でコーティングしたものと比較して、鋼製ブロックをそのまま使用すると炉口金物に付着した地金を酸素溶断する際の損傷量が大きくなることから転炉の炉寿命を短く設定する場合には再使用品として稼働させることは可能である。
【００１８】
また、本発明によれば、切除された部位に埋め込まれたボルトなどの棒状部材の突出部に鋼製ブロックに形成された穴を差し込むようにして鋼製ブロックを取付けるようにしたので、鋼製ブロックを十分支持した状態で溶接することができ、溶接後の強度もさらに向上する。
【００１９】
また、本発明によれば、溶損部分を切除する部位の大きさを、後からセットされる鋼製ブロックの大きさに対応させた大きさにしたので炉口金物と鋼製ブロックの隙間を可能な限り少なくして溶接処理後の仕上がりを見栄えよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】転炉を示す外観側面図である。
【図２】図１に示す転炉の平面図である。
【図３】図１に示す転炉の炉口金物に溶損が生じた様子を示す部分拡大斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る転炉炉口金物の補修方法の一工程を示す部分拡大斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る転炉炉口金物の補修方法の一工程で、図４に示した工程の次工程を示す部分拡大斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る転炉炉口金物の補修方法の一工程で、図５に示した工程の次工程を示す部分拡大斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る転炉炉口金物の補修方法で使用される、コーティングされてなる鋼製ブロックの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図面を参照して本発明の実施形態に係る転炉炉口金物の補修方法について説明する。
ここでは、例えば、図１に示すような転炉１０を長期間使用することによって炉口金物１１の一部に生じた溶損部分Ｋを極めて簡単に補修する方法について説明する。ここで示す炉口金物１１は、図２に示すように、転炉の炉口を４枚の炉口金物１１ａ〜１１ｄで覆うものであり、例えば、炉口金物１１ｃの内側端部に溶損部分Ｋが生じた場合を想定する。なお、溶損部分Ｋは、通常、炉口金物１１ｃに付着した地金やスラグを酸素溶断した後、衝撃を加えて除去する際に生じたものである。
【００２２】
この転炉炉口金物の補修方法は、大きく分けて、溶損部分切除工程，鋼製ブロック取付工程，溶接工程，仕上工程からなる。
【００２３】
（１）溶損部分切除工程
この工程では、図３に示すように、炉口金物１１ｃの内側端部に生じた溶損部分Ｋの全体を含めた状態で切除する。溶損部分Ｋを切除する部位の大きさ（図３では切除するラインを点線で示した）については、後から取付けられる鋼製ブロック２０の大きさに対応させたもの、ここでは鋼製ブロック２０の大きさと略同一の大きさとしている。図４には、溶損部分Ｋを切除した後の炉口金物１１ｃの状態を示した。
【００２４】
（２）鋼製ブロック取付工程
この工程では、図５に示すように、溶損部分Ｋが切除された部位に２本のボルトＢを突出させた状態で埋め込む。２本のボルトＢは埋め込まれる面に対して垂直で互いに離間した状態で埋め込まれ、それらの長さは溶損部分Ｋが切除される前の状態の炉口金物１１ｃの内面（内壁）よりさらに内方に突出している。
次に、ボルトＢの突出部に鋼製ブロック２０に形成された穴２０ａを差し込むようにして鋼製ブロック２０を溶損部分Ｋが切除された部位にセットする。
【００２５】
鋼製ブロック２０は、図７に示すように、酸化溶融し難い金属材質３０で表面全体がコーティングされていて、貫通する２つの穴２０ａが事前に形成されている。金属材質３０としては、炉口付近に付着した地金を酸素溶断する際にも鋼製ブロック２０自体が溶け難いように保護するものであればよい。例えば、クロム（Ｃｒ）族元素及びニッケル（Ｎｉ）を含んでなる耐熱鋼で、クロム（Ｃｒ）とニッケル（Ｎｉ）を含みそれらの合計添加量が７〜５０％の範囲である耐熱鋼が好ましい。
本実施形態では、金属材質３０として、耐熱性に優れる、「１３Ｃｒ−４Ｎｉ−０．５Ｍｏ鋼」を使用した。
【００２６】
そして、ボルトＢに差し込まれた鋼製ブロック２０の穴２０ａから内方に飛び出したボルトＢの部分を切り落とす。
【００２７】
（３）溶接工程
この工程では、図６に示すように、溶損部分Ｋが切除された部位にセットされた鋼製ブロック２０を炉口金物１１ｃに溶接する。ここでは、鋼製ブロック２０と炉口金物１１ｃの間だけを溶接したが、上述した鋼製ブロック取付工程の最後で切り落とされた後に残ったボルトＢの先端と鋼製ブロック２０の穴２０ａ周りを溶接してもよい。
【００２８】
（４）仕上工程
この工程では、溶接した部分を平らに磨いて修復の跡を目立たなくする。
このようにして補修が完了する。
【００２９】
次に、炉口金物１１ｃに生じた溶損部分Ｋを、金属材質３０でコーティングされた鋼製ブロック２０によって補修が完了した転炉１０について炉の寿命を測定した結果を示す。
新規の炉口金物１１を取付けた転炉１０では吹練の回数は３１８８回であったのに対して、補修完了後の転炉１０における吹練の回数は３１０８回であり両者に差はあまりないことが確認された。
【００３０】
以上のとおり説明した本発明の実施形態に係る転炉炉口金物の補修方法によれば、溶損部分Ｋを切除した部位にセットされる鋼製ブロック２０の表面全体は、例えば、「１３Ｃｒ−４Ｎｉ−０．５Ｍｏ鋼」といったような、酸化溶融し難い金属材質３０でコーティングされていて、この金属材質の部分が炉口金物１１ｃに対して直接溶接されるようにして補修されるので、地金等を除去する際に衝撃が加わったとしても容易に破損することはない。
そして、炉口付近の温度が例えば、１０００〜１３００度（℃）位になったとしても鋼製ブロック２０の劣化を少なくする。また、炉口金物１１ｃに付着した地金を酸素溶断する際においても酸化溶融し難い金属材質３０のコーティング効果により鋼製ブロック２０の損傷が少ない。
また、セットされる鋼製ブロック２０の大きさは、溶損部分Ｋを所定の大きさに切除した部位に嵌まり込む程度の大きさでよく溶損部分Ｋを切除した部位と厳密的に同一にする必要はないので、従来例で示したように復元用の鋳型が個々に必要になることもなく特にコスト高になることもない。
【００３１】
なお、本発明の実施形態では、鋼製ブロック２０について金属材質３０でコーティングするようにしたが、金属材質３０で特にコーティングすることなく、溶損部分Ｋを切除した部位に鋼製ブロック２０を直接セットした後、炉口金物１１に溶接して補修することもできる。
これによれば、炉口金物に付着した地金を酸素溶断する際の損傷量が大きくなることから、転炉１０の炉寿命を短く設定する場合には稼働させることは可能である。
【００３２】
また、本発明の実施形態では、２本のボルトＢを炉口金物１１ｃ側に埋め込むようにしたが、埋め込むものは棒状部材であればよいので、特にボルトに限定されるものではない。また、その形状についても丸棒であっても角棒であってもよい。なお、角棒を使用する場合にはそれに差し込まれる鋼製ブロック２０に形成される穴２０ａの形状についても対応させる必要がある。
また、本発明の実施形態では、炉口金物１１が転炉の炉口部を４枚で覆う構成に基づいて説明したが板の枚数に限定されるものではなく１枚ものであってもよい。また、ここでは炉口金物１１ｃに溶損が発生したものを例に説明したが、他の炉口金物１１ａ、１１ｂ、１１ｄに溶損が発生したものであってもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０      転炉
１１      炉口金物
１１ａ〜１１ｄ    炉口金物
１２      トラニオン軸
２０      鋼製ブロック
２０ａ    穴
３０      金属材質
Ｂ      ボルト
Ｋ      溶損部分
【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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【図７】
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