(57)【要約】【課題】撹拌機やガイドに作用する衝撃負荷の低減を図るとともに撹拌中でも自在にインペラの浸漬深さの調整ができ、さらに、インペラの鉄軸の金属露出部分やこれに連結される駆動シャフトの冷却を効果的に行うことができる撹拌式脱硫装置を提案する。【解決手段】インペラ駆動装置を格納するキャリッジ、該キャリッジ下方に延伸する駆動シャフト及び該駆動シャフトに連結され溶融金属を撹拌するインペラを有する撹拌機と、該撹拌機を浴面に対して上昇下降させる昇降装置と、前記撹拌機の昇降を案内するガイドとからなる撹拌式脱硫装置において、前記キャリッジにガイド上を転動する押し具付きローラを具備してなる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラ駆動装置を格納するキャリッジ、該キャリッジ下方に延伸する駆動シャフト及び該駆動シャフトに連結され溶融金属を撹拌するインペラを有する撹拌機と、該撹拌機を浴面に対して上昇下降させる昇降装置と、前記撹拌機の昇降を案内するガイドとからなる撹拌式脱硫装置において、
前記キャリッジにガイド上を転動する押し具付きローラを具備してなることを特徴とする撹拌式脱硫装置。
【請求項２】
インペラの鉄軸の金属露出部分及びこれに連結された駆動シャフトを噴霧冷却する冷却装置を具備してなることを特徴とする請求項１記載の撹拌式脱硫装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として溶銑の脱硫に用いる撹拌式脱硫装置に係り、特にインペラにより撹拌を行う脱硫装置に振動や熱による損傷の低減を図る手段を設けた撹拌式脱硫装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼中の硫黄（Ｓ）は、製品品質に悪影響を与えることが知られており、溶銑中に石灰やソーダ灰等の脱硫剤を投入して硫黄分を除去する脱硫処理が行われている。その処理装置の一つとして、溶銑をインペラで撹拌させながら石灰等を投入する撹拌式脱硫装置があり、脱硫効率が高いことから活用されている。
【０００３】
しかし、差し渡し１．５ｍの巨大な翼を有するインペラを最高で１５０ｒｐｍに及ぶ回転数で溶銑を撹拌する撹拌式脱硫装置においては、インペラの損耗による振動発生や回転変動等の回転異常で振動が発生する。この振動を許容すると設備寿命及びインペラの耐火物部分の寿命が短命になるため、インペラ駆動装置をガイドに押し付け、固定した状態で通常運転されている。また、インペラの溶銑を撹拌する部分は耐火物からなるものであるが、インペラ芯部を形成する鉄軸の金属露出部分やこれに連結される鉄製の駆動シャフトは４００℃以上に加熱されるために、高温での繰り返し疲労による材質の劣化が著しい。そのため、しばしば装置を停止して点検、補修、部品交換等をしなければならない。
【０００４】
このような問題に対し特許文献１では、インペラおよびその駆動機を備えてなる撹拌機と、その撹拌機の昇降をガイドするガイド枠と、そして撹拌機をガイド枠に固定するための複数の押し具とを備える撹拌式脱硫装置において、前記押し具をガイド枠に設置したことを特徴とする撹拌式脱硫装置が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３６３６２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
脱硫効率を向上させるにはインペラの損耗状況、スラグの性状、渦の状況等を観察しながらインペラの浸漬深さを調整して適切な撹拌を行うことが肝要である。しかしながら、上記提案の装置では、押し具で撹拌機がガイド上に固定され、インペラの浸漬深さを変えることができない。そのため、インペラの浸漬深さ調整の都度インペラの回転を止めまたは回転を著しく落としてその浸漬深さを調整し、しかる後に操業を再開しなければならず、操作性が悪いという問題がある。
【０００７】
また、上記提案ではインペラの鉄軸の金属露出部分やこれに連結される駆動シャフトが高温に加熱されるという問題が解決されておらず、そのためにかなりの頻度で装置を停止して点検・補修をし、またインペラの鉄軸の交換をしなければならない。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑み、撹拌機やガイドに作用する衝撃負荷の低減を図るとともに撹拌中でも自在にインペラの浸漬深さの調整ができ、さらに、インペラの鉄軸の金属露出部分やこれに連結される駆動シャフトの冷却を効果的に行うことができる撹拌式脱硫装置を提案することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る撹拌式脱硫装置は、インペラ駆動装置を格納するキャリッジ、該キャリッジ下方に延伸する駆動シャフト及び該駆動シャフトに連結され溶融金属を撹拌するインペラを有する撹拌機と、該撹拌機を浴面に対して上昇下降させる昇降装置と、前記撹拌機の昇降を案内するガイドとからなる撹拌式脱硫装置において、前記キャリッジにガイド上を転動する押し具付きローラを具備してなる。
【００１０】
上記装置には、インペラの鉄軸の金属露出部分及びこれに連結された駆動シャフトを噴霧冷却する冷却装置を具備するのがよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の１実施例に係る撹拌式脱硫装置の概要を示す正面図である。撹拌式脱硫装置１は、従来装置と同様に、溶銑４１を満たした溶銑鍋４０を挟んで立設されたガイド２と、溶銑鍋４０にのぞんで溶銑の撹拌を行う撹拌機３と、撹拌機３をガイド２に沿って昇降させる昇降装置３５とによって構成されている。
【００１２】
撹拌機３は、モータ３１と減速機３２からなるインペラ駆動装置３０を格納するキャリッジ４、キャリッジ４の下方に延伸する駆動シャフト５及び駆動シャフト５に連結され溶融金属を撹拌するインペラ６を有する。撹拌機３の昇降は、キャリッジ４を吊り下げたワイヤ３６をモータＭｗで巻取り又は引き出して行う。
【００１３】
本発明は、キャリッジ４とガイド２との間に押し具付きローラ１０を介在せしめる。押し具付きローラ１０は、図２に示すように、キャリッジ４にその端部を支持され、ガイド２に向けてガイド２を押圧する油圧シリンダ１１と、そのロッド１２の端に設けたブラケット１３に軸支されるローラ１４からなる。
【００１４】
ガイドは、凸状のレール１８を有し、ローラにはＶ状溝１５を設けている。また、ローラ１４は、油圧シリンダ１１により常に所定の圧力でレール１８に押圧され、ローラ１４とレール１８の間に隙間を生じないようになっている。これにより、撹拌機はガイドに沿ってガタつきなく昇降し、撹拌機やガイドに作用する衝撃負荷を低減することができるとともに、必要に応じてインペラの浸漬深さを調整することができる。
【００１５】
なお、本実施例の押し具付きローラ１０は、キャリッジ４の上下面４隅に合計８個設けているが、必要に応じてその取付位置及び個数を決めればよい。また、ローラ１４は、ガイド２の凸状のレール１８にはまり込むようなＶ状溝１５を有しているが、ローラ１４がガイド２に沿ってガイド上を転動する構造であればよく、その構造は問わない。
【００１６】
本発明においては、さらに、インペラの鉄軸８の金属露出部分及びこれに連結された駆動シャフト５を冷却する噴霧装置を設けるのがよい。インペラ６は、耐火物製の翼７とその芯部を形成する鉄軸８からなり、フランジ９（９Ａ、９Ｂ）を介して駆動シャフト５に連結されている。フランジ９近辺の鉄軸８の金属露出部分や鉄製の駆動シャフト５は、装置稼働中にそれらの温度が４００℃以上に達する。そのため本発明では、インペラの鉄軸８の金属露出部分及びこれに連結される駆動シャフト５を効率的に冷却できる冷却装置を設ける。
【００１７】
冷却装置２０は、インペラの鉄軸８の金属露出部分、フランジ９及び駆動シャフト５の各部分に霧状の水を吹きつけるスプレーノズル２１と、スプレーノズル２１に適宜水を供給するポンプＭｐを有している。本冷却装置２０は水の気化熱を利用しており、鉄軸内部の空冷（安全性は高いが、冷却能力は低い）や、水冷（冷却能力は高いが、水蒸気爆発の危険など安全性に劣る）に比べて安全に、かつ、効率的に冷却できる。例えば、操業中（約１５分間）、水量２０ｌ／ｍｉｎの噴霧冷却をすることにより鉄軸の温度を３００℃以下にすることができる。なお、スプレーの設置個数や取り付け位置等は、脱硫装置の構造や脱硫処理条件等により適宜決められる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明による撹拌式脱硫装置は、撹拌機に作用する衝撃負荷を低減するとともに、必要に応じてインペラの浸漬深さを調整することができる。これにより、１チャージ当たりの脱硫処理時間を、従来２０分かかったものを１５分以下にすることができ、また、脱硫剤原単位を１５％以上低減することができる。さらに、噴霧冷却により、インペラの鉄軸温度を３００℃以下にすることができ、鉄軸の寿命を２０００チャージから５０００チャージ以上に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撹拌式脱硫装置の一実施例の装置の概要を示す正面図である。
【図２】図１の装置の押し具部分の平面図である。
【符号の説明】
１：撹拌式脱硫装置
２：ガイド
３：撹拌機
４：キャリッジ
５：駆動シャフト
６：インペラ
７：翼
８：鉄軸
９：フランジ
１０：押し具付きローラ
１１：シリンダ
１２：ロッド
１３：ブラケット
１４：ローラ
１５：Ｖ状溝
１８：レール
２０：冷却装置
２１：スプレーノズル
３０：インペラ駆動装置
３１：モータ
３２：減速機
３５：昇降装置
３６：ワイヤ
４０：溶銑鍋
４１：溶銑
【図１】
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【図２】
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