(57)【要約】      （修正有）【課題】溶銑樋の樋鉄皮が温度の変化によって膨張や収縮を起こしたときに、樋鉄皮の変形を防止し、溶銑樋に亀裂や隙間が発生するのを防止できる樋受け梁を提供する。【解決手段】溶鉱炉から排出される溶銑の流路となる溶銑樋を載置して支持する樋受け梁１５であって、前記樋受け梁１５を構成する格子状に組まれた形鋼１６の上面が、前記溶銑樋を樋受け梁１５の上面にて拘束されず摺動するように平坦な面を構成する、さらに前記形鋼１６の上面に、前記溶銑樋の樋鉄皮に比べて硬度が高いライナー１７を装着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鉱炉から排出される溶銑の流路となる溶銑樋を載置して支持する樋受け梁であって、前記樋受け梁を構成する格子状に組まれた形鋼の上面が、前記溶銑樋を摺動可能に載置するように平坦な面を構成することを特徴とする樋受け梁。
【請求項２】
前記形鋼の上面に、前記溶銑樋の樋鉄皮に比べて硬度が高いライナーを装着することを特徴とする請求項１に記載の樋受け梁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鉱炉から排出される溶銑の流路となる溶銑樋を支持する樋受け梁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶鉱炉から排出される溶銑や溶滓の流路となる樋は、図５に示すように、主樋，溶銑樋，ノロ樋が１組となり、１基の溶鉱炉に対して複数組が配置される。そして溶鉱炉１の操業において、溶鉱炉から排出された溶銑および溶滓が主樋２を流下し、スキンマー５によって溶銑と溶滓が分離される。分離された溶滓はノロ樋４に流入する一方、溶銑は溶銑樋３に流入する。
【０００３】
この溶銑樋３のＡ−Ａ矢視の断面図を図６に示す。溶銑樋３は、溶銑の流路を形成する耐火物７（以下、樋材という）の外側に永久張りと呼ばれる耐火物6a，6b，6c（以下、永久張り材という）を配置し、さらにこれらの耐火物を側板８と側部形鋼10および底板９と底部形鋼11で補強する構造になっている。以下では、側板８，側部形鋼10，底板９，底部形鋼11を総称して樋鉄皮と記す。
【０００４】
溶銑樋３は、溶銑が流れるときには、溶銑（約1500℃）の保有熱によって加熱され、側板８や底板９の温度が200〜300℃に達するようになる。溶銑樋３の長さは10〜25ｍ程度であるから、樋鉄皮が約40〜100mm膨張することになる。ただし溶銑樋３を鋳床に設置する際には、このような膨張を考慮して寸法変化を吸収できるように固定するので、通常の操業では特に問題はない。
【０００５】
ところが、溶銑の温度が異常に上昇する、あるいは樋材７や永久張り材８が異常に損耗することによって、樋鉄皮の温度が著しく高温になることが時として発生する。このような場合は、樋鉄皮が大幅に膨張する一方で、溶銑樋３を設置するための固定具によって樋鉄皮が拘束を受けるので、樋鉄皮がクリープ変形を起こす。その結果、樋鉄皮，樋材７，永久張り材８に亀裂や隙間が発生し、漏銑等の問題を引き起こす惧れがある。
【０００６】
また、溶鉱炉から溶銑の流出が停止したときは、樋鉄皮は冷却されて収縮する。特に、樋材７や永久張り材８の補修を行なう場合は、常温まで冷却されるので、樋鉄皮の収縮量が最も大きくなる。樋鉄皮が収縮すれば、樋鉄皮，樋材７，永久張り材８に亀裂や隙間が発生する可能性が高くなる。
このような加熱−冷却の熱サイクルは、１日あたり３〜５回（年間500回程度）繰り返される。そのため、樋鉄皮の膨張，収縮に起因する亀裂や隙間の発生を防止する技術が種々検討されている。
【０００７】
特許文献１には、樋材７や永久張り材８に発生した亀裂や隙間をスタンプ材と呼ばれる耐火物で補修する技術が開示されている。この技術は、亀裂や隙間が発生した後で補修するものであり、亀裂や隙間の発生を防止することはできない。
特許文献２には、樋受け梁にストッパーを設けて樋鉄皮の膨張を抑制する技術が開示されている。この技術は、一般的な樋鉄皮の寸法変化を吸収できる位置にストッパーを設けるので、通常の操業にて樋鉄皮が膨張しても拘束を受けず、クリープ変形の発生を防止できる。ところが樋鉄皮温度の異常上昇を考慮してストッパーの位置を設定することは困難である。そして樋鉄皮温度の異常上昇が発生すると、樋鉄皮が大幅に膨張してストッパーが樋受け梁に接触して樋鉄皮が拘束されるので、クリープ変形が発生するのは避けられない。したがって、溶銑樋に亀裂や隙間が発生するのを防止することはできない。
【０００８】
特許文献３には、溶銑樋を樋受け梁に固定する一方で、樋鉄皮の側部形鋼，底部形鋼にスリットを設けて、樋鉄皮の膨張，収縮をスリットに吸収させる技術が開示されている。つまり、樋鉄皮の膨張に対してはスリットの幅が狭まることによって膨張量を吸収し、樋鉄皮の収縮に対してはスリットの幅が広がることによって収縮量を吸収するものである。そのため、スリットの幅方向の膨張，収縮に起因する溶銑樋の亀裂や隙間の防止には有効であるが、スリットの長手方向には、その効果は得られない。
【特許文献１】特開2005-232552号公報
【特許文献２】特開2003-293017号公報
【特許文献３】特許3709172号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、溶銑樋の樋鉄皮が温度の変化によって膨張や収縮を起こしたときに、樋鉄皮の変形を防止し、溶銑樋に亀裂や隙間が発生するのを防止できる樋受け梁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】
【００１０】
本発明は、溶鉱炉から排出される溶銑の流路となる溶銑樋を載置して支持する樋受け梁であって、樋受け梁を構成する格子状に組まれた形鋼の上面が、溶銑樋を摺動可能に載置するように平坦な面を構成する樋受け梁である。
本発明の樋受け梁においては、形鋼の上面に、溶銑樋の樋鉄皮に比べて硬度が高いライナーを装着することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、溶銑樋を拘束しないので、樋鉄皮が温度の変化によって膨張や収縮を起こしたときの変形を防止し、溶銑樋に亀裂や隙間が発生するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の樋受け梁を溶鉱炉の鋳床に設置した例を模式的に示す断面図である。樋受け梁15は、形鋼16を格子状に溶接して構成したものであり、床面に固定された基礎梁12上にブラケット13を介してボルト14にて固定される。ブラケット13は樋受け梁15の高さを調整するためのものである。
樋受け梁15を構成する形鋼16は、その上面が平坦な面を構成しており、載置する溶銑樋３を拘束する部材は配設されていない。
【００１３】
この樋受け梁15に溶銑樋を載置する方法は特定の手順に限定しないが、その一例を以下に説明する。
図２に示すように、樋受け梁15の上面に側板８，側部形鋼10，底板９，底部形鋼11で構成される樋鉄皮を載置する。なお、図２中のＢ−Ｂ矢視の断面図を図３に示す。樋受け梁15は床面に固定されるが、樋受け梁15の上面には樋鉄皮を拘束する部材は配設されていない。したがって、後述する樋鉄皮の膨張や収縮が生じると、樋鉄皮は樋受け梁15上で摺動する。その際、図２，３中に矢印Ｃで示す面が摺動面となる。
【００１４】
次に、図４に示すように、永久張り材6a，6b，6cおよび樋材７を施工し、さらに脱水，乾燥を行なう。
このようにして溶銑樋３と樋受け梁15が溶鉱炉１の操業に供される。操業中に樋鉄皮の膨張や収縮が生じると、溶銑樋３は樋受け梁15上で拘束を受けず摺動する。長さが25ｍ程度の溶銑樋３の重量は約150tonであるから、樋受け梁15上で十分な摩擦力が生じ、樋受け梁15から溶銑樋３が脱落する惧れはない。発明者らの研究によれば、１回の熱サイクルで生じる移動距離は50mm以内であり、溶銑樋３が膨張によって移動した後、収縮によって元の位置に復帰する。
【００１５】
なお、溶銑樋３が樋受け梁15上を円滑に摺動しない場合は、図１に示すように、樋受け梁15の上面にライナー17を装着しても良い。そのライナー17は、溶銑樋３の樋鉄皮に比べて硬度が高いものを使用することが好ましい。
以上に説明した通り、本発明の樋受け梁に溶銑樋を載置すれば、溶銑樋が膨張や収縮を起こしても、溶銑樋が拘束を受けず摺動するので樋鉄皮の変形を防止できる。その結果、溶銑樋に亀裂や隙間が発生するのを防止できる。
【実施例】
【００１６】
溶銑樋の更新を行なう際に、図１に示す本発明の樋受け梁を作製し、溶鉱炉の鋳床に設置した。樋受け梁15を構成する形鋼16やブラケット13等は一般構造用圧延鋼材（ＪＩＳ規格G3101）のSS400を使用した。樋受け梁15の上面には、ライナー17として熱間圧延ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格G4304）のSUS304N2（すなわちオーステナイト系ステンレス鋼）を装着した。SUS304N2の硬度はHB248であり、SS400の２〜2.5倍である。これらの鋼材の使用量は合計45tonであった。
【００１７】
次いで、図４に示すように、幅２ｍ，高さ２ｍ，長さ22ｍの溶銑樋３を載置した。溶銑樋３に使用した耐火物（すなわち樋材７，永久張り材6a，6b，6c）は合計135tonであった。
この溶銑樋３に、１日あたり３〜４回ずつ溶銑を流入させ、加熱−冷却の熱サイクルを25日間にわたって繰り返した。その後、溶銑樋３を常温まで冷却して、樋材７や永久張り材6a，6b，6cの補修を行ない、通常の操業に供した。これを発明例とする。
【００１８】
その溶鉱炉に配置される他の溶銑樋は、従来通り、ストッパーで固定したものを操業に供した。これを従来例とする。
このようにして溶鉱炉の操業を１年間継続した後、常温まで冷却して樋鉄皮の変形を調査した。その結果、発明例の樋受け梁に載置した溶銑樋では、樋鉄皮のクリープ変形は認められず、かつ溶銑樋の更新時に載置した位置からのズレが最大10mmであった。一方、従来例では樋鉄皮のクリープ変形が認められた。
【００１９】
また、発明例では、ライナーの上面には粗大なカジリ疵は認められなかった。このことは、溶銑樋がライナー上を円滑に摺動したことを示している。
以上の通り、本発明の樋受け梁と、その上面に載置した溶銑樋とは、溶鉱炉の操業に安定して供されることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の樋受け梁を基礎上に設置した例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の樋受け梁に樋鉄皮を載置した例を模式的に示す断面図である。
【図３】図２中のＢ−Ｂ矢視の断面図である。
【図４】図２の樋鉄皮に永久張り材と樋材７を施工した例を模式的に示す断面図である。
【図５】溶鉱炉と樋の配置の例を模式的に示す鋳床の平面図である。
【図６】図５に示す溶銑樋のＡ−Ａ矢視の断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  溶鉱炉
２  主樋
３  溶銑樋
４  ノロ樋
５  スキンマー
6a  永久張り材
6b  永久張り材
6c  永久張り材
７  樋材
８  側板
９  底板
10  側部形鋼
11  底部形鋼
12  基礎梁
13  ブラケット
14  ボルト
15  樋受け梁
16  形鋼
17  ライナー
【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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