(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉蓋に電極を配置し、炉体内に装入された原料と電極との間にアークを発生させて原料を溶解させ、生じたスラグを除滓口より排出させるようにしてある製鋼用アーク炉における上記炉体外壁の除滓口周縁部に、中空の水冷枠を固定し、該水冷枠の左右両側部にガイドレールを上下方向にそれぞれ設置し、且つ、水冷構造とした除滓口ドアを上記左右のガイドレールに沿って上下動自在に取り付け、該水冷式除滓口ドアの上面にドア開閉用アクチュエータを連結すると共に、該水冷式除滓口ドアの下面に横幅全体に亘るカッターを取り付け、更に、上記水冷式除滓口ドアの前面に接して該水冷式除滓口ドアを水冷枠に押し付けるようにする押付用アクチュエータを複数個所に配置してなることを特徴とする製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置。
【請求項２】
水冷式除滓口ドアの下面に取り付けるカッターを傾斜刃とした請求項１記載の製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置。
【請求項３】
押付用アクチュエータを、水冷式除滓口ドアの前面に接して転動するよう押えローラを先端に備えた構成とした請求項１記載の製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製鋼用アーク炉の除滓口ドアの開閉不良及び全閉不良を防止するための製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鋼用アーク炉は、図３に一例を示す如く原料としてのスクラップを装入する炉体１に炉蓋２を開閉自在に配置し、該炉体１の底部に底部電極３を設置すると共に、炉頂となる炉蓋２の中心部を貫通させて上部電極４を配置し、炉体１内へ所要量のスクラップが装入されると、装入されたスクラップと上記上部電極４との間にアークを発生させて生じたアーク熱によりスクラップを溶解して溶鋼５を作るようにしてあり、更に、該溶鋼５を出鋼させるために、炉体１の側壁部（炉壁部）に外方へ突出するような出鋼口樋６を形成して該出鋼口樋６の先端部下方に出鋼口７を設けると共に、上記出鋼口樋６とは反対側の炉体１の側壁部に、スクラップを溶解させた際に生じたスラグ９を炉外へ排出するための除滓口８を設けた構成としてある。
【０００３】
又、上記した如き製鋼用アーク炉における除滓口８には、炉内にてスクラップを溶解しているときに上記除滓口８を閉塞しておくための除滓口ドア装置が備えてある。従来より用いられている製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置は、図４（イ）（ロ）に示す如く、除滓口８の両側における炉体１の外面にそれぞれガイドレール１０を上下方向に設置し、除滓口８を閉塞するための除滓口ドア１１を該左右のガイドレール１０に沿って上下方向に移動自在に配置し、且つ該除滓口ドア１１を、固定側に支持されたエアシリンダ１２のロッド先端にチェーン１３を介して吊下げ支持させ、該チェーン１３をホイール１４に掛けて除滓口ドア１１を垂直に吊り下げ、更に、上記除滓口ドア１１を下降させて除滓口８を閉じた時に除滓口ドア１１を載せておくための受台１５を、除滓口８の下側位置における炉体１の外壁に固定した構成としてある。
【０００４】
上記において、炉体１内で作られた溶鋼５を出鋼させようとする場合は、その前にスラグを排出させるために、除滓口ドア装置のエアシリンダ１２を収縮作動させてチェーン１３を介し除滓口ドア１１を引き上げて除滓口８を必要量開いた後、炉体１を除滓口８側へ傾動させて溶鋼５の表面にあるスラグ９を除滓口８を通して炉外へ排出させるようにし、しかる後、炉体１を出鋼口樋６側へ傾動させて出鋼口７より溶鋼５を出鋼させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置の場合、炉体１の除滓口８の周縁部と除滓口ドア１１の内側面との間には隙間があり、ドア全閉時でもこの隙間から多量の空気が炉内に流入するおそれがあり、又、炉体１を傾動させて除滓口８よりスラグ９を排出させる際、スラグ９が除滓口８の周囲やガイドレール１０、等に付着して、これが原因で除滓口ドア１１の開閉不良が発生するおそれがあると共に、スラグ９が受台１５の上面に溜ることによって除滓口ドア８を閉じた時に除滓口ドア１１の下面と受台１５の上面との間に隙間が生じて全閉不良が起こり、該隙間から多量の空気が炉内へ流入して炉の熱効率の低下、炉内の局部的過冷却等を生じさせる、という問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、除滓口ドアと除滓口との間に隙間を生じさせることをなくすと共に、除滓口からスラグを排出した際にスラグが辺りに付着した場合でも除滓口ドアの開閉不良や全閉不良を防いで炉内の気密性を確保することができるような製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、炉蓋に電極を配置し、炉体内に装入された原料と電極との間にアークを発生させて原料を溶解させ、生じたスラグを除滓口より排出させるようにしてある製鋼用アーク炉における上記炉体外壁の除滓口周縁部に、中空の水冷枠を固定し、該水冷枠の左右両側部にガイドレールを上下方向にそれぞれ設置し、且つ、水冷構造とした除滓口ドアを上記左右のガイドレールに沿って上下動自在に取り付け、該水冷式除滓口ドアの上面にドア開閉用アクチュエータを連結すると共に、該水冷式除滓口ドアの下面に横幅全体に亘るカッターを取り付け、更に、上記水冷式除滓口ドアの前面に接して該水冷式除滓口ドアを水冷枠に押し付けるようにする押付用アクチュエータを複数個所に配置してなる構成とする。
【０００８】
水冷式除滓口ドアを閉じているとき、押付用アクチュエータで押すことにより水冷枠との間に隙間を形成されることがない。ドア開閉用アクチュエータにより水冷式除滓口ドアを引き上げて除滓口を開き、炉体を傾動させて除滓口よりスラグを排出させようとする場合、水冷枠及び水冷式除滓口ドアに高温のスラグが接触しても水冷枠及び水冷式除滓口の温度はほとんど上昇しないので、これらの間の温度差を大きくすることによって水冷枠及び水冷式除滓口ドアにスラグが付着するのを抑制することができ、しかも、水冷式除滓口ドアが高温によって変形してしまうことも防止することができる。又、スラグの排出が終了して除滓口を閉塞しようとする場合、押付用アクチュエータにより水冷式除滓口ドアを水冷枠に押え付けるようにした状態で、ドア開閉用アクチュエータにより水冷式除滓口ドアを押し下げるようにすると、除滓口よりスラグを排出させた時に水冷枠の前面に少量のスラグが付着していたとしても、付着しているスラグを水冷式除滓口ドアが押し下げられるときに下面に取り付けたカッターにより切断したり剥離することができるので、水冷式除滓口ドアを水冷枠に密着させることができる。このとき、押付用アクチュエータの先端に押えローラを取り付けると、水冷式除滓口ドアの前面を転動できるので、動作を円滑に行うことができる。
【０００９】
又、水冷式除滓口ドアの下面に取り付けたカッターを傾斜刃とすると、傾斜刃では切断個所が点となってドア開閉用アクチュエータの押し下げ力を集中させることができるので、小さな力で大きな切断力を発生させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１（イ）（ロ）及び図２は本発明の製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置の実施の一形態を示すもので、図３に示した場合と同様に構成されている製鋼用アーク炉において、上部炉体１の外側壁の除滓口８の周縁部に、該除滓口８を取り囲むように枠体とし且つ内部を中空とし冷却媒体としての冷却水を流すようにして冷却構造とした水冷枠１６を固定し、該水冷枠１６に冷却水配管１７を接続し、且つ上記水冷枠１６の左右両側部に一対のガイドレール１８を上下方向に配設する。一方、内部空間に冷却媒体としての冷却水を流すようにして水冷構造とし且つ冷却水配管２０を接続した中空の水冷式除滓口ドア１９を構成し、該水冷式除滓口ドア１９を上記ガイドレール１８に沿って上下に移動自在に配置し、且つ、該水冷式除滓口ドア１９を、固定の支持フレーム２１に下向きに支持させた左右のドア開閉用アクチュエータとしての油圧シリンダ２２の各ロッド先端に連結すると共に、該水冷式除滓口ドア１９の下面には横幅全体に亘るカッター２３を複数のボルト２４によって取り付けて、油圧シリンダ２２の伸縮作動により水冷式除滓口ドア１９とカッター２３が一体となって昇降させられるようにする。
【００１２】
更に、上記除滓口８の前方位置には、除滓口８よりスラグを排水させる際に邪魔にならないようにして支持フレーム２５を設けて、該支持フレーム２５に、上下左右合計４本の押付用アクチュエータとしての油圧シリンダ２６を、水冷式除滓口ドア１９の四隅を押圧できるような間隔として除滓口８の方向へ向け水平に固定すると共に、各油圧シリンダ２６のロッド先端に押えローラ２７を上下方向に回転するようにして取り付けてなる構成とする。
【００１３】
今、炉体１内へ装入された原料としてのスクラップをアークを用いて溶解させようとする場合は、予め、上記左右のドア開閉用アクチュエータとしての油圧シリンダ２２を伸長させることにより水冷式除滓口ドア１９をガイドレール１８に沿い下降させて除滓口８を閉塞させ、更に、上記４本の押付用アクチュエータとしての油圧シリンダ２６を伸長作動させて押えローラ２７を介し水冷式除滓口ドア１９を水冷枠１６に押し付けて密着させておくようにする。これにより炉内の気密性を確保して炉の燃焼効率を向上させることができる。
【００１４】
又、炉体１内でスクラップを溶解させた際に生じたスラグを除滓口８より排出させようとする場合は、上記冷却水配管１７及び２０を通して水冷枠１６の内部及び水冷式除滓口ドア１９の内部に冷却水を循環させるようにし、又、上記４本の押付用の油圧シリンダ２６を収縮作動させて押えローラ２７を水冷式除滓口ドア１９より離した状態にしてから上記左右の開閉用の油圧シリンダ２２を同時に収縮作動させて水冷式除滓口ドア１９を引き上げて除滓口８を開け、しかる後、炉体１を除滓口８側へ傾動させてスラグを自重により排出させるようにするが、この際、水冷枠１６及び水冷式除滓口ドア１９に冷却水を循環させるようにしたことによって１５００〜１６００℃の高温になっているスラグが接触しても水冷枠１６及び水冷式除滓口ドア１９の温度はほとんど上昇しないので、これらの間の温度差を大きくすることによって水冷枠１６及び水冷式除滓口ドア１９にスラグが付着するのを抑制することができ、しかも、水冷式除滓口ドア１９が高温のスラグに接したことによって変形してしまうことも防止できる。
【００１５】
次いで、スラグの排出が終了して除滓口８を閉塞しようとする場合、まず、上記４本の押付用の油圧シリンダ２６のうちの上側の２本を伸長作動させて水冷式除滓口ドア１９の下端部を水冷枠１６の前面上部に押し付けるようにした後、上記左右のドア開閉用の油圧シリンダ２２を同時に伸長作動させて水冷式除滓口ドア１９をガイドレール１８に沿って押し下げるようにし、該水冷式除滓口ドア１９の下端部が下側の押付用油圧シリンダ２６の高さまで下降したならば下側の２本の押付用の油圧シリンダ２６も伸長作動させ、水冷式除滓口ドア１９を４本の押付用油圧シリンダ２６により水冷枠１６に押え付けた状態として油圧シリンダ２２により引き続き押し下げるようにする。この際、４本の押付用の油圧シリンダ２６のロッド先端の押えローラ２７を介して水冷式除滓口ドア１９を水冷枠１６に押し付けるようにしてあることから、水冷式除滓口ドア１９が下降するのに伴って各押えローラ２７が回転して水冷式除滓口ドア１９をスムーズに押し下げることができ、しかも、水冷式除滓口ドア１９の下面にカッター２３が取り付けてあるので、仮に、除滓口８よりスラグを排出させた時に水冷枠１６の前面に少量のスラグが付着していたとしても、付着しているスラグは水冷式除滓口ドア１９が油圧シリンダ２２により押し下げられるときカッター２３により切断されたり剥離されることになるので、水冷式除滓口ドア１９を水冷枠１６に密着させた状態で下降させることができて炉内の気密性を確保することができる。
【００１６】
上記において、図２に示すように、水冷式除滓口ドア１９の下面に取り付けるカッター２３として傾斜角θをθ＝５°〜３０°とした傾斜刃を用いるようにすると、傾斜刃の場合には切断個所と点で接するようになって油圧シリンダ２２の押し下げ力を切断点に集中させることができるので、平行刃と比較して小さな押し下げ力で大きな剪断力を発生させることができ、更に、該カッター２３を水冷式除滓口ドア１９の下面にボルト２４によって取り付けられるようにしたことにより、多数回の使用により刃先が摩耗したり破損した時には容易に交換することができる。
【００１７】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、たとえば、水冷式除滓口ドア１９の油圧シリンダ２２及び押付用の油圧シリンダ２６は、油圧式のものに代えてエアシリンダや電動ジャッキとすることもでき、要は、水冷式除滓口ドア１９を押し下げてカッター２３に剪断力を付与したり水冷式除滓口ドア１９を水冷枠１６に押し付けることができれば如何なるアクチュエータを用いるようにしてもよく、又、ＡＣ炉に対しても全く同様にして適用することができ、その他、要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置によれば、製鋼用アーク炉の炉体外壁の除滓口の周縁部に水冷枠を固定し、該水冷枠の左右両側部に上下方向に設置したガイドレールに沿い水冷式除滓口ドアを移動自在に配置し、該水冷式除滓口ドアにドア開閉用アクチュエータの先端を連結すると共に下面にカッターを取り付け、且つ該水冷式除滓口ドアの前面に押付用アクチュエータの先端を当接させて水冷枠に押し付けるようにしてなる構成としてあるので、除滓口を除滓口ドアで閉塞したときに両者間に隙間を生じさせることがなく、操業中に外気が流入するおそれをなくすことができ、又、除滓口よりスラグを排出した際に水冷枠及び水冷式除滓口ドアとスラグとの温度差を大きくすることができて、水冷枠及び水冷式除滓口ドアにスラグが付着するのを抑制すると共に水冷式除滓口ドアの変形を防止することができ、更に、仮に水冷枠の前面にスラグが付着したとしても、水冷式除滓口ドアを押付用アクチュエータにより水冷枠に押し付けた状態でドア開閉用アクチュエータによりガイドレールに沿って押し下げるようにして下面に取り付けたカッターにて付着したスラグを切断したり剥離することができるようにしてあることから、水冷式除滓口ドアを水冷枠に密着させて炉内の気密性を確保することができて、炉内に空気が流入して炉の熱効率が低下してしまうことを防止することができ、又、水冷式除滓口ドアの下面に取り付けるカッターを傾斜刃とすると、切断個所が点となってドア開閉用アクチュエータの押し下げ力を切断点に集中させることができて小さな力で大きな剪断力を発生させることができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置の実施の一形態を示すもので、（イ）は側面図、（ロ）は（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図２】カッターとして傾斜刃を用いた場合を示す拡大図である。
【図３】製鋼用アーク炉の一例を示す断面図である。
【図４】従来より用いられている製鋼用アーク炉の除滓口ドア装置を示すもので、（イ）は側面図、（ロ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。
【符号の説明】
１  炉体
２  炉蓋
３  底部電極
４  上部電極
８  除滓口
９  スラグ
１６  水冷枠
１８  ガイドレール
１９  水冷式除滓口ドア
２２  油圧シリンダ（ドア開閉用アクチュエータ）
２３  カッター（傾斜刃）
２６  油圧シリンダ（押付用アクチュエータ）
２７  押えローラ
【図１】
0003867310.tif 000002
【図２】
0003867310.tif 000003
【図３】
0003867310.tif 000004
【図４】
0003867310.tif 000005