(57)【要約】【課題】パッキンを過不足なく確実に硬化させ、確実に地金差しを防止する。【解決手段】取鍋１に設けられた下プレート６に下ノズル１２を取り付ける取鍋への下ノズル取付方法において、下プレート６と下ノズル１２との間にフェノール樹脂含有のパッキン１６を介在させ、次にの条件を満たすように、パッキン１６を加熱する。加熱後のパッキンの表面温度を３５０℃以上、加熱時間を１０分以内、加熱総熱量をパッキンの重量単位に換算した値を４０ＭＪ／ｋｇ以上。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取鍋に設けられた下プレートに下ノズルを取り付ける取鍋への下ノズル取付方法において、
前記下プレートに下ノズルを取り付ける際に、当該下プレートと下ノズルとの間にフェノール樹脂含有のパッキンを介在させ、下記の条件を満たすように、パッキンを加熱して硬化させることを特徴とする取鍋への下ノズル取付方法。
１）加熱後のパッキンの表面温度を３５０℃以上
２）加熱時間を１０分以内
３）加熱総熱量をパッキンの重量単位に換算した値が４０ＭＪ／ｋｇ以上
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、取鍋に設けられた下プレートに下ノズルを取り付ける取鍋への下ノズル取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、溶鋼を収容する取鍋の下部には、スライドして開閉することにより当該取鍋内の溶鋼を出湯するスライドバルブが設けられている。このスライドバルブは、取鍋に固定された上プレートと、この上プレートの下部に設けられて油圧シリンダ等の駆動により水平方向にスライドする下プレートとから主構成されている。下プレートをスライドしてスライドバルブを開状態にすることにより溶鋼を出湯することができる。
一般的に、取鍋内の溶鋼を安定的に出湯するために、下プレートには溶鋼を出湯する下ノズルが取り付けられており、この下ノズルは数チャージ使用すると取鍋の整備時に交換している。このように、下ノズルは比較的頻繁に交換するものであり、下プレートに下ノズルを取り付ける構造や方法として様々なものが考えられている（例えば、特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１には、下ノズルの上端側に凹状のダボ部を設け、このダボ部にシート状のパッキンを装着して下プレートと下ノズルとの間にパッキンを介在させることによって、当該パッキンを介して下プレートに下ノズルを取り付けることが開示されている。下プレートと下ノズルとの間にパッキンを介在させることで、両者部材の間から湯もれ（地金差し）が発生しないようにしている。
特許文献２には、プレート部材とノズル部材とをフェノール樹脂を含有する接着材により接着することが開示されている。特許文献２では、接着材を２００℃まで加熱することで当該接着材を硬化させ、これにより、プレート部材とノズル部材との接着を行っている。
【０００４】
特許文献１や特許文献２には、下プレートと下ノズルとの間にフェノール樹脂含有のパッキンを介在させ、このパッキンを加熱して硬化させることで、下プレートに下ノズルを取り付ける技術が開示されている。このように、下ノズルの取り付ける際に、パッキンの硬化をさせることは地金差しを防止するためにも重要なものとなっている。
また、特許文献３には、フェノール樹脂を５０℃〜３５０℃で加熱することで硬化させることが開示されている。
さて、上述したように、下プレートに下ノズルを取り付ける際に、パッキンを加熱するがその方法としては以下のものがある。
【０００５】
第１の方法としては、取鍋を整備する取鍋整備場にて下ノズルを取鍋にセットした後、当該取鍋を乾燥させるために取鍋整備場とは異なる別の乾燥場に搬送し、この乾燥場において取鍋をバーナー等により加熱して乾燥させる（乾燥作業）際に、スライドバルブを開状態しておくことによって、乾燥作業の際の熱を用いてパッキンを加熱するものがある。
また、取鍋整備場にて下ノズルを取鍋にセットすると共に、充填作業を予め行っておき、乾燥場にて、乾燥作業とパッキン硬化とを同時に行うという第２の方法もある。
【特許文献１】実用新案登録第３０２５８２８号
【特許文献２】特許第３３９４９０５号
【特許文献３】特開平６−０２５４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２には、パッキンを加熱することは開示されているものの、パッキンの加熱時間などの詳細は開示されていないため、上述した第１の方法や第２の方法に関係なく、確実にパッキンを硬化させることができないのが実情である。
特許文献３には、フェノール樹脂を５０℃〜３５０℃で加熱することが開示されているものの、この方法を用いても、下プレートに下ノズルを取り付ける当該分野においては、確実にパッキンを硬化させて地金差しを防止するまでには至っていないのが実情である。
したがって、特許文献１〜３の技術を用いても、確実に地金差しを防止することができる取鍋への下ノズル取付方法は未だ改善の余地が多大にある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、パッキンを過不足なく確実に硬化させることで、確実に地金差しを防止することができる取鍋への下ノズル取付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、取鍋に設けられた下プレートに下ノズルを取り付ける取鍋への下ノズル取付方法において、前記下プレートに下ノズルを取り付ける際に、当該下プレートと下ノズルとの間にフェノール樹脂含有のパッキンを介在させ、下記の条件を満たすように、パッキンを加熱して硬化させる点にある。
１）加熱後のパッキンの表面温度を３５０℃以上
２）加熱時間を１０分以内
３）加熱総熱量をパッキンの重量単位に換算した値が４０ＭＪ／ｋｇ以上
発明者は、パッキンを過不足なく確実に硬化させる方法について様々な角度から検証を行った。その結果、加熱後のパッキンの表面温度を３５０℃以上、加熱時間を１０分以内、加熱総熱量をパッキンの重量単位に換算した値が４０ＭＪ／ｋｇ以上となるように、パッキンを加熱することによって、パッキンを確実に硬化させることを見出した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パッキンを過不足なく確実に硬化させることで、確実に地金差しを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の取鍋への下ノズル取付方法について説明する。ただし、本発明の取鍋への下ノズル取付方法は、下記に説明する装置のみに適用されるものではない。
図１に示すように、転炉等から出鋼した溶鋼を収容する取鍋１の下部には、スライドバルブ２が設けられている。なお、図１は取鍋１を垂直に立てた状態でスライドバルブ２を全開にした状態であり、図１を見て上下を上下方向とする。
このスライドバルブ２は、上プレート５と、下プレート６と、スライド部材７と、上プレート５、下プレート６及びスライド部材７を収容して支持するハウジング４とを有している。
【００１１】
ハウジング４は、取鍋１の下部に固定された上枠体４ａと、この上枠体４ａの下側に設けられ枢支軸３を開閉自在な下枠体４ｂとを有している。上枠体４ａの内壁側には下に凹状の嵌合部８が形成され、下枠体４には当該ハウジング４を閉鎖したときにスライド部材７を支持する支持部４ｃが形成されている。
上プレート５は、ハウジング４の上枠体４ａに形成された嵌合部８に嵌合されることで移動不能に固定されている。下プレート６は、上プレート５の下側に配置されてスライド部材７に取り付けられ、上プレート５の下面を水平方向に摺動するようになっている。スライド部材７は上枠体４ａと支持部４ｃとの間に設けられ、支持部４ｃの上面を水平方向にスライドするようになっている。
【００１２】
即ち、スライド部材７の一端に設けられた油圧シリンダ９を伸縮させることで、スライド部材７は支持部４ｃの上面を摺動しながら水平方向にスライドすると共に、スライド部材７のスライドに伴って下プレート６は上プレート５に摺動しながら水平方向にスライドする。
上プレート５の上側には、ハウジング４及び取鍋２の鉄皮１０を貫通して取鍋１に取り付けられた筒状の上ノズル１１が設けられ、下プレート６の下側には、筒状の下ノズル１２が筒状のホルダ１３を介してスライド部材７に取り付けられている。
【００１３】
ホルダ１３の上部には水平方向に凸状の係止部１４が形成され、スライド部材７の下部にはホルダ１３の係止部１４が係止する筒状の被係止部１５が形成されている。下ノズル１２の上面にはパッキン１６が装着され、当該パッキン１６を装着した下ノズル１２をホルダ１３に挿入し、当該ホルダ１３の上部をスライド部材７の下部に挿入して、ホルダ１３の回動によりホルダ１３の係止部１４をスライド部材７の被係止部１５に係止することで、下ノズル１２はスライド部材７に着脱自在に取り付けられている。
下ノズル１２をスライド部材７に取り付け、スライドバルブ２を開状態にすることで、上プレート５、下プレート６、上ノズル１１及び下ノズル１２に設けられた出湯孔１８が連通することとなる。この出湯孔１８から取鍋２内の溶鋼を出湯することができる。
【００１４】
以下、取鍋への下ノズルの取付方法について詳しく説明する。なお、以下の説明において、ハウジング４の上側から上プレート５、下プレート６、スライド部材７が順に配置されているものとする。
下ノズル１２をスライド部材７に取り付ける際、下ノズル１２の上端面にフェノール樹脂含有のパッキン１６を装着し、当該下ノズル１２をホルダ１３に挿入する。下ノズル１２が挿入されたホルダ１３の係止部１４をスライド部材７の被係止部１５に係止することで、下ノズル１２と下プレート１６との間にパッキン１６を介在させる。
【００１５】
図２に示すように、取鍋１を横に倒してスライドバルブ２を全開にした状態とし、この状態で出湯孔１８に燃焼対象物１７を敷き詰める。このとき、パッキン１６の近傍に燃焼対象物１７がくるように、当該燃焼対象物１７を敷き詰めるのが好ましい。
次に、燃焼対象物１７とは別に紙等の可燃物を出湯孔１８に入れて火を付けることにより種火とし、燃焼対象物１７を燃焼させる。燃焼対象物１７を燃焼させる際は、下ノズル１２側から出湯孔１８にパイプ１９を挿入して、パイプ１９からを介して酸素を吹き込む。このようにすることで、燃焼対象物１７の燃焼により、熱がパッキン１６側へ伝わり、当該パッキン１６が加熱されることになる。
【００１６】
本発明では、下記の条件を満たすように、燃焼対象物１７を燃焼（パッキン１６を加熱する）させている。
１）加熱後のパッキン１６の表面温度を３５０℃以上
２）加熱時間を１０分以内
３）加熱総熱量をパッキン１６の重量単位に換算した値が４０ＭＪ／ｋｇ以上
具体的には、燃焼対象物１７は火付きの良い木炭又はチャコールブリケットにしている。パッキン１６の表面温度は熱電対等の接触温度計により、パッキン１６の表面温度が３５０以上となるまで木炭又はチャコールブリケットを燃焼させる。木炭又はチャコールブリケットの燃焼時間、即ち、前記加熱時間を１０分以内としている。なお、加熱時間は５分以上１０分以内が好ましい。
【００１７】
パッキン１６の重量単位（ＭＪ／ｋｇ）に換算した加熱総熱量が４０ＭＪ／ｋｇ以上となるように、木炭又はチャコールブリケットの量を設定して、設定した量の木炭又はチャコールブリケットを出湯孔１８内で燃焼させた。加熱総熱量の算出にあたっては、木炭又はチャコールブリケットの単位発熱量を３０．５ＭＪ／ｋｇとした。
燃焼対象物１７を木炭又はチャコールブリケットにすることで、加熱時間が１０分以内で加熱後のパッキン１６の表面温度を３５０℃以上することができ、簡単に加熱総熱量を４０ＭＪ／ｋｇ以上にすることができた。特に木炭では、短時間で高い発熱量が得られると共に、ガスバーナー等を用いたものと比べて、遠赤外線を多く含む（放射する）ことからパッキン１６の内部まで熱を滲透させやすい。
【００１８】
以上のように、パッキン１６を加熱することによって、パッキン１６は確実に硬化し、パッキン１６とスライド部材７との接触面（目地部）が広範囲に亘って面接触すると共に、パッキン１６と下ノズル１２との接触面（目地部）とが広範囲に亘って面接触した。これにより、目地部から湯漏れが生じることはなく地金差しを確実に防止することができる。
【実施例】
【００１９】
表１は本発明の方法によってパッキン１６を加熱した実施例であり、表２は本発明の方法によらずにパッキン１６を加熱した比較例である。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【００２２】
実施例及び比較例において、取鍋１の規模は溶鋼量が２５０ｔ収容することができるものとした。下ノズル１２及び下プレート６の出湯孔１８の内径は８５ｍｍとした。下ノズル１２、下プレート(表中、プレート）６及びパッキン１６の成分は表３のようにした。なお、表３に示すパッキン１６の成分についてはバインダーの成分は含まれていない。バインダーについては、表３に示したパッキンの成分に加えて外掛けで２０ｗｔ％添加した。つまり、バインダーの添加量＝バインダー以外の重量×（２０／８０）である。パッキン１６のバインダーはノボラックタイプのフェノール樹脂とした。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
図３（ａ）に示すように、比較例においては下ノズル１２にＣＯＧ（Coke  Oven  Gas）を吹き込むガスバーナー２０を設け、このガスバーナー（ＣＯＧガスバーナー）２０でパッキン１６を加熱した。
また、図３（ｂ）に示すように、比較例においては下ノズル１２に出湯孔１８に嵌め込んだ筒体２１を介してエジェクター２２を設け、このエジェクター２２から筒体２１の外側に向けてエアーを吹き込むことで取鍋１内の耐火物等に滞留している熱を出湯孔１８に引き込むことによってパッキン１６を加熱した。
【００２５】
ＣＯＧガスバーナー２０においてＣＯＧの単位発熱量は１７．９ＭＪ／Ｎｍ3で、表２に示すＣＯＧガスバーナー１では４１．８ＭＪ／ｈのものを、ＣＯＧガスバーナー２では１６７．２ＭＪ／ｈのものを使用した。図３（ａ）に示すように、比較例６、８では、出湯孔１８に断熱ウール（詰め物）２５を詰めてから、ＣＯＧガスバーナー２０で加熱した。実施例及び比較例は、取鍋１に耐火物を張り付けた（内張施工）後に取鍋１内を乾燥させ、その後、下ノズル１２を下プレート６に装着した状態で実施した。図４に示すように、表１及び表２に示した硬化状況（硬化範囲）についてはパッキン１６の幅Ｗに対して硬化している部分がどれくらいであるかを百分率で示した。例えば、パッキン１６の径方向の幅Ｗに対してその８０％の部分（０．８Ｗ）が硬化していれば、硬化範囲は８０％となる。パッキン１６が硬化しているか否かはパッキン１６の色で判断した。パッキン１６において硬化している部分は灰色となり、硬化していない未硬化部分は加熱前と同様に黒色となる。パッキン１６に熱を加えると、内側から外側に向けて当該パッキン１６が硬化する。
【００２６】
表１に示すように、実施例１〜４では、パッキン１６の硬化範囲が６０％以上であって、パッキン１６を確実に硬化させることができた。パッキン１６の硬化範囲が６０％以上であれば、下プレート６と下ノズル１２との間から地金差し（湯漏れ）が発生することがないことが、過去の操業実績から分かっている。
表２に示すように、比較例１では、木炭の燃焼によりパッキン１６を加熱しているが、加熱総熱量が３６．６ＭＪ／ｋｇで４０ＭＪ／ｋｇ未満であると共に、パッキン１６の表面温度が３３０℃で３５０℃未満であるため、熱不足であり、パッキン１６を十分に硬化させることができなかった（表２の硬化範囲３０％）。
【００２７】
比較例２では、４０ＭＪ／ｋｇ以上であると共に、パッキン１６の表面温度が３５０℃以上であり、パッキン１６を十分に硬化させることができている（表２の硬化範囲８０％）ものの、加熱時間が１２分で１０分よりも長くなっている。比較例２のように、加熱時間が１０分を超えると、取鍋１を整備する時間が掛かり過ぎていることとなり、溶鋼の出鋼に間に合うように取鍋１を転炉等に供給することができなくなり、生産性を低下させてしまう要因となる。したがって、比較例２では、効率よく下プレート６に下ノズル１２を取り付けるという事にはならず問題である。
【００２８】
比較例３では、加熱時間が３分と短いが、パッキン１６の表面温度が３１０℃で３５０℃未満であるため、熱不足であり、パッキン１６を十分に硬化させることができなかった（表２の硬化範囲１０％）。
比較例４では、燃焼対象物１７としてコークスを用いたが、火付きが非常に悪く、硬化範囲は６０％以上であり良好であったが、加熱時間が２０分となった。
比較例５及び比較例７では、ＣＯＧガスバーナー２０によって加熱しているため、熱（炎）が取鍋１内に逃げ、パッキン１６に熱が伝わりにくく未硬化であった。比較例６では、取鍋１内に熱又は炎が逃げないように断熱ウール２５を詰めたが、加熱時間が２０分である。比較例８では、ＣＯＧガスバーナー２０による炎の放射が強すぎ、断熱ウール２５からの炎の跳ね返りが強いためにＣＯＧガスバーナー２０の故障の原因となるため試験を４分で中止した。
【００２９】
比較例９では、エジェクター２２で取鍋１内の熱を引き込もうとしたが、取鍋１内の熱が十分に引き込まれることはなく、パッキン１６の表面温度が十分に上がることがなかった。
本発明は上記の実施の形態に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】スライドバルブの概略構成図である。
【図２】木炭でパッキンを加熱する説明図である。
【図３】（ａ）ＣＯＧガスバーナーでパッキンを加熱する説明図である。（ｂ）エジェクターでパッキンを加熱する説明図である。
【図４】パッキンの硬化範囲を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    取鍋
２    スライドバルブ
６    下プレート
１２  下ノズル
１６  パッキン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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