(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉製錬用ランスの先端に装着し、酸素ガスをランスに対して半径方向に噴出させて転炉炉口に付着した地金を除去する転炉地金除去用ノズルであって、
前記転炉製錬用ランスのランス孔の数により円周方向に分割された中空リングと、該中空リングの上面に設けられ、転炉製錬用ランス先端に設けられた複数のランス孔にそれぞれ挿入される差し込み管と、該中空リングの外周円筒面にほぼ半径方向に取り付けられた複数本の噴出管とからなる酸素ガス噴出ユニットを連結手段により相互に連結してなることを特徴とする転炉地金除去用ノズル。
【請求項２】
中空リングの下面に、これを覆う円板状のふさぎ板を取り付けてなることを特徴とする請求項１に記載の転炉地金除去用ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉の炉口内巻き部に付着した炉口地金（以下、単に「地金」という）を除去するため転炉製鋼用ランスの先端に取り付けて用いられる転炉地金除去用ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
転炉における溶鋼の製錬においては、ランスからの高圧酸素の吹き込みによる溶鋼のはね返り等によっていわゆる地金が転炉の炉口内巻き部に付着し、これが成長すると炉口が狭くってランスの挿入や出鋼等に支障が生じ、転炉の操業が困難になるため、地金が大きく成長しないうちに除去することが必要である。
【０００３】
この地金の除去作業は、これまで転炉炉体を傾動させて炉口を作業床に向け、作業者が酸素パイプを持って炉口に向け酸素ガスを吹きつけて地金を溶断、分割した後、スクラップシュートなどを利用して地金を炉口部から剥離させ、炉内に落とすことによって行っていた。しかし、このような方法による地金除去では、地金の溶断に長時間を要するため、生産に支障をきたしていた。また地金を剥離させる際に炉体煉瓦を損傷することが多く、煉瓦補修作業が増加するという問題点もあった。
【０００４】
このような問題を解決するため、特開平10−324908号公報には、吹錬用のランスの先端にランスの半径方向に酸素を噴出させるノズルを取り付け、炉口を操業時と同じく上向きに保ったままで酸素噴流を地金に吹きつけて地金を溶断することが提案されている。この提案によれば、酸素ガスを上下に一定の角度および範囲をもった360°方向の偏流として均一に噴出することができ、地金の溶断能率が向上するとともに煉瓦を損傷することがなくなるという効果がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記提案のノズルを使用することにより、従来よりも能率的に地金の除去が可能となるが、このノズルは重量が大きいため作業者が手で持ち上げて取り扱うことができず、そのため前記提案では、ノズルの位置決めのため、昇降、水平方向移動、さらには、回転機構等を有する大がかりな装置を用いることが必要であり、そのための膨大な設備投資を必要とする上、装着にも長時間を要するという問題がある。本発明は、前記提案のような大がかりな装着装置を要せず、手作業により簡単に転炉製鋼用ランスの先端に取り付け可能な転炉地金除去ノズルを提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、転炉製錬用ランスの先端に装着し、酸素ガスをランスに対して半径方向に噴出させて転炉炉口に付着した地金を除去する転炉地金除去用ノズルであって、前記転炉製錬用ランスのランス孔の数により円周方向に分割された中空リングと、該中空リングの上面に設けられ、転炉製錬用ランス先端に設けられた複数のランス孔にそれぞれ挿入される差し込み管と、該中空リングの外周円筒面にほぼ半径方向に取り付けられた複数本の噴出管とからなる酸素ガス噴出ユニットを連結手段により相互に連結してなる転炉地金除去用ノズルであり、好ましくは、前記中空リングの下面に、これをおおう円板状のふさぎ板を取り付けた転炉地金除去用ノズルである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施例について図面により説明する。図１は本発明の実施例のノズルをランスの先端に装着した状態で示す部分断面図であり、図２は本発明を構成する酸素ガス噴出ユニット示す斜視図、図３は複数個の酸素ガス噴出ユニットを連結して一体とした状態にある本発明の転炉地金除去装置の平面図である。
【０００８】
本例においては転炉におけるランスには、先端部分に中心軸に対して一定角度、例えば12°の傾斜で開いた４個のランス孔が回転対称等間隔に設けられている。したがって本発明のノズルは、これに対応して全体が４分割されており、主として４つの酸素ガス吹き出しユニットから構成されている。
【０００９】
図２に示すように、酸素ガス吹き出しユニット5を構成する中空リング22は例えば角型断面の中空リングを４分割したセグメントになっており、その上面に、差し込み管21が前記ランス孔の角度に合わせて傾斜させて取り付けられている。各ランス孔11は先端の広がるテーパ状であるので、これに嵌合する差し込み管21はテーパ管とするか、先端と中間との２か所で嵌合させるようスリーブ211 を嵌めるなどにより金属接触とした状態でガス漏れを少なくすることが望ましい。
【００１０】
差し込み管21の脚部には、隣接する酸素吹き出しユニット５に向けてフランジ継手24a 、24b が取り付けられている。一方のフランジ継手24aは１枚、他方のフランジ継手、24b は２枚のフランジで構成され、コッタ25を打ち込むための切り孔241 が設けられている。
【００１１】
中空リング22の外周円筒面には複数本の噴出管23が取り付けられている。酸素ガスを均一に噴出させるには、噴出管23は比較的細径のものを数多く取り付けることが望ましい。またその取り付け角度は中空リング22に対して、ほぼ半径方向すなわち水平方向とすることもできるが、例えば 、5°程度下向きに取り付けることもできる。
【００１２】
上記のように構成した酸素吹き出しユニット５をランス１へ装着して転炉地金除去用ノズル２に組み上げる。このユニット５のランス１への装着は、上記ランス１のノズル孔11に対して上記ユニット５を１個ずつ装着し、４個のユニット５の装着完了後、フランジ継手24にコッタ25を打ち込んで４個のユニットを一体とする。これにより転炉地金除去用ノズル２が完成する。図３は、４個の酸素吹き出しユニット５をランスに取り付けずに一体に組んだ状態の平面図である。
【００１３】
このようにしてランス１へ酸素吹き出しユニット５を装着し、固定することによって本発明の転炉地金除去用ノズルを形成することができ、その状態で使用することも可能であるが、使用中に発生する高温ガス、酸化鉄ヒューム等から転炉地金除去用ノズルを保護するためには、以下に説明するふさぎ板３をその下面に取り付けるのがよい。
【００１４】
図４は、組み立てられた中空リング22の下面に取り付けてこれをおおう円板状のふさぎ板３を下面から見た底面図、図５はこれを上方から見た斜視図である。このふさぎ板３は、円板状の板材32に金属管の両端部分を前記噴出管23の角度に合わせて折り曲げた支持部材31を取り付け、さらに、板材32の表面にエキスパンドメタル等の補強材33を張りつけてなるものであり、支持部材31の両端部分には取り付けた止め具34が取り付けられている。
【００１５】
止め具34は金属短管を上下に重ねて８の字状に接合したもので、その下側の短管を支持部材31に貫通させて接合してあり、ノズル装着時に上側の短管を対称位置にある２本の噴出管23に挿入して取り付けると、ふさぎ板３はノズル下面に支持され、ノズル２を炉体の熱から保護するとともにノズル２から漏れた酸素ガスを水平方向に向ける役割をする。なお、板材32の板厚が大きい場合は、補強材33は不要である。また、補強材33に代えて板材32に補強リブ等を設けることもできる。
【００１６】
酸素ガス吹きつけによる地金のはね返り等によるノズルの損傷を防止するためには、さらに図１に示すようにノズルの周囲を、図６に示すカバー部材４で囲うのがよい。このカバー部材４は、ヒンジ等によって開閉自在の円形のバンドで、ランス１に装着されたノズル２の周囲を囲うように取り付け、開口端をボルト締めして固定することにより、ユニット5をコッタで連結して一体化してなるノズルを安定させるとともに、酸素ガス吹きつけによる地金のはね返り等によるノズル2の損傷を防止する。
【００１７】
図１は、このようにして、転炉製錬用ランス１の先端に装着された状態を示す部分断面図で、転炉地金除去用ノズル２とともにふさぎ板３およびカバー部材４の装着状態が示されている。このように、本発明では、ノズルがランス孔の数に応じて酸素吹き出しユニットに分割されているので、その差し込み管をそれぞれ角度の異なる複数のランス孔に個々に挿入し、挿入後に連結手段により一体とすれば外れることがなく、フック等の係止手段を用いることなしにランスに確実に装着することができる。またユニットに分割されていることによって単位重量が小さくなり、ノズルの装着、取り外しが手作業でできるから、大がかりな装入装置が不要であり、かつ短時間で着脱でき、転炉操業能率が向上する。
【００１８】
なお、本発明に係る転炉地金除去用ノズルを使用して転炉炉口に付着した地金を除去するに当たっては、従来技術と同様、転炉の操業終了後であって炉口付着地金が未だ赤熱状態にある間に、本発明に係る転炉地金除去用ノズルを酸素吹き込み用ランスに取り付け、適当な噴出圧力で酸素ガスを地金に向かって吹きつければよい。
【００１９】
なお、本発明のノズルに使用する各部材は、酸素ガスや高温環境下における耐用性を考慮すれば原則として耐熱性のある素材、例えばSUS304等のステンレス鋼を使用することが望ましい。
【００２０】
以上、本発明を１実施例に基づき説明したが、本発明は上記実施例に留まらず種々の形態で実施いうる。例えば中空リングは本例では角形中空管が用いられているが、これを断面円形の中空管とすることは自由である。また、本例では４つの酸素吹き出しユニット５をフランジ継ぎ手とコッタで固定しているが、これを他の分解可能な固定手段、例えば、リング止めに変えることもできる。さらに、中空リングの下面にふさぎ板を取り付ける手段についても特に制限しない。
【発明の効果】
本発明によれば、多大な設備投資を行うことなしに転炉炉口付近の地金の除去作業をランスに取り付けたノズルによって効率よく行うとともに、そのノズルの着脱を手作業により簡単に行うことができ、その結果、転炉操業の能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のノズルをランスの先端に装着した状態で示す部分断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る酸素吹き出しユニットの１例を示す斜視図である。
【図３】複数個の酸素吹き出しユニットノズルを連結して一体とした状態を示す平面図である。
【図４】本発明に係る円板状のふさぎ板３を下面から見た底面図である。
【図５】本発明に係る円板状のふさぎ板３を上方から見た斜視図である。
【図６】本発明の実施例のカバー部材４を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：ランス
２：ノズル（転炉地金除去用ノズル）
３：ふさぎ板
４：カバー部材
５：酸素吹き出しユニット
11：ランス孔
21：差し込み管
22：中空リング
23：噴出管
24：フランジ継手
25：コッタ
31：支持部材
32：板材
33：補強材
34：止め具
211：スリーブ
241：切り孔
【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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