JP2010117045A

JP2010117045A - 脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置

Info

Publication number: JP2010117045A
Application number: JP2008288823A
Authority: JP
Inventors: Nariaki Tanaka; 成顕田中; Masayuki Sugiura; 正之杉浦; Satomi Makimoto; 学己牧本; Mitsuhiro Ikeda; 光広池田; Noboru Kaji; 昇鍛冶; Kosei Okimoto; 耕成沖本; Taketoshi Fujita; 剛敏藤田
Original assignee: Nisshin Koki Co Ltd; Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd; Nippon Steel Texeng Co Ltd
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2010-05-27

Abstract

【課題】インペラに付着したスラグ等を効率よく除去することでインペラの寿命を向上させるとともに脱硫装置の稼働率を上げることができる、脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置を提供する。
【解決手段】先端部に掻き板１３４を有し、鉛直軸周りに、かつ鉛直面内で揺動可能とされるアーム部材１３０を設けてなる脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置において、レバー状部材が水平方向に突設される回転部材１２２、ピストンロッドが前記レバー状部材に連結されるエアシリンダ装置からなる鉛直軸周りの揺動機構と、バランスウエイト取付部材１５１、該バランスウエイト取付部材の他端に固定されるバランスウエイト１５２、該バランスウエイト取付部材上において回転部材よりもアーム部材側に鉛直面内で揺動可能に取り付けられ、ピストンロッドが前記回転部材に連結されるエアシリンダ装置１５４からなる鉛直面内の揺動機構と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、溶銑の脱硫に用いられる脱硫装置用インペラに付着するスラグ等の掻き取り装置に関するものである。

従来、溶銑が入れられた取鍋に脱硫剤を投入するとともに該取鍋内の溶銑にインペラを浸漬させ、該インペラを回転させることにより溶銑と脱硫剤を攪拌混合し溶銑の脱硫を行う機械攪拌式脱硫装置が知られている（特許文献１参照。）

図１は、上記脱硫に用いられる脱硫装置の攪拌機の一例を示すものである。
攪拌機２０は、当該攪拌機２０を昇降可能に支持するデッキ２４の先端部に連結される筒体２６と、筒体２６の軸心に配置され上下のベアリングにより筒体２６に回転可能に支持される駆動軸２８と、駆動軸２８下端にカップリング２９を介して着脱可能に取り付けられるインペラ１１と、デッキ２４上に固定されるモータ及び該モータと駆動軸２８を連結する歯車伝動機構よりなる駆動軸回転手段３８とを有している。

また、図示しない脱硫装置の本体には、インペラ１１の上方で取鍋３０の上部を覆う位置に耐火物で被覆された防塵カバー２２が取り付けられており、排気ダクトを通して脱硫時に発生した粉塵を捕集するものとなっている。

一般に、溶銑中に浸漬されるインペラ１１の表面は、高温の溶銑によるインペラの溶損を防ぐため耐火物で被覆されるものであるが、使用回数の増加にともない、耐火物が剥離、欠落したり、特許文献１に記載されるようにスラグが付着したりして変形する。
このため、上記攪拌機においては、インペラを定期的に交換する必要がある。
特開２００１−２４８９７５号公報

ところで、インペラにスラグが付着した場合、スラグを除去することでインペラの寿命を向上させることができる。
従来、スラグの除去は、スラグの付着したインペラを攪拌機の駆動軸から取り外した後か、あるいは脱硫装置が待機状態にあるときに、いずれも人が手作業により行うものであった。
しかし、インペラの交換は時間のかかるものである。また、取鍋内の溶銑に浸漬されたインペラは非常に高温になっているが、手作業でスラグ除去ができる温度まで冷却するにも時間のかかるものである。そして、冷却した後は、インペラに付着したスラグが固まってしまい除去作業が困難になるという問題があった。

そこで、本発明は、インペラに付着したスラグ等を効率よく除去することでインペラの寿命を向上させるとともに脱硫装置の稼働率を上げることができる、脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、先端部に掻き板１３4を有し、鉛直軸周りに、かつ鉛直面内で揺動可能とされるアーム部材１３０を設けてなる脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置において、アーム部材１３０の一端が水平軸周りに回動可能に枢着されるとともに、架台側部材１２１に対し鉛直軸周りに回転可能とされ、レバー状部材１２５が水平方向に突設される回転部材１２２、他の架台側部材１４１に対し水平面内で揺動可能に取り付けられ、ピストンロッドが前記レバー状部材１２５に連結されるエアシリンダ装置１４２、からなる鉛直軸周りの揺動機構と、一端がアーム部材１３０に固定され前記回転部材１２２を越えてアーム部材１３０と反対方向へ伸びるバランスウエイト取付部材１５１、該バランスウエイト取付部材１５１の他端に固定されるバランスウエイト１５２、該バランスウエイト取付部材１５１上において回転部材１２２よりもアーム部材１３０側に鉛直面内で揺動可能に取り付けられ、ピストンロッドが前記回転部材１２２，１２３に連結されるエアシリンダ装置１５４、からなる鉛直面内の揺動機構と、を有することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記アーム部材１３０が、前記バランスウエイト取付部材１５１が固定される第１アーム部材１３１、第１アーム部材１３１の下方に平行に配置される第２アーム部材１３２から構成されるとともに、アーム部材１３０の他端が前記掻き板１３４の取付部材１３３に水平軸周りに回動可能に枢着され、平行リンク機構を構成することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記掻き板１３４は、インペラの付着物に当接する端部が凹凸状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記掻き板１３４は、インペラの接線方向に対し、回転方向に鈍角となるよう当接することを特徴とするものである。

請求項１に係る発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置は、インペラを交換することなく、脱硫装置の待機中に、インペラに付着したスラグ等を効率よく除去することができ、インペラの寿命を向上させるとともに脱硫装置の稼働率を上げることができる。
また、手作業でスラグ等の除去を行う場合と異なり、インペラが冷却するのを待つこともなく、インペラに付着したスラグ等が固まってしまい除去作業が困難になることもない。

請求項１に係る発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置は、先端部に掻き板１３４を有するアーム部材１３０が鉛直軸周りに、かつ鉛直面内で揺動するものであるので、インペラの回転軸から攪拌翼の広い範囲にわたり、付着物を除去することができる。
しかも、掻き板１３４のインペラへの当接を、エアシリンダ装置１４２，１５４により行うものとしたので、インペラの付着物が銑鉄等の硬いものであった場合、当該掻き板１３４はエアシリンダ装置１４２，１５４の付勢力に抗して退避することができ、損傷を免れることができる。

請求項２に係る発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置は、アーム部材１３０を構成する第１アーム部材１３１及び第２アーム部材１３２が回転部材１２２及び掻き板取付部材１３３と平行リンク機構を構成するものであるので、アーム部材１３０が鉛直面内で揺動しても、掻き板１３４はその姿勢を変えることがなく、インペラに付着したスラグ等を適切に効率よく除去することができる。

請求項３に係る発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置は、掻き板１３４が、インペラの付着物に当接する端部を凹凸状に形成されているものであるので、該掻き板１３４がインペラに付着したスラグ等に引っ掛りやすく、付着物を効率よく除去することができる。

請求項４に係る発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置は、掻き板１３４が、インペラの接線方向に対し、回転方向に鈍角となるよう当接するものであるので、掻き板１３４によりインペラ表面より除去されたスラグ等を排出しやすくなり、付着物を効率よく除去することができる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図２は、本発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置の正面図、図３は、本発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置の平面図を示すものである。
本発明の実施の形態における付着物掻き取り装置は、脱硫装置における攪拌機付近に設けられるものであって、脱硫装置本体における架台等に対し鉛直方向に固定される固定軸１２１、該固定軸１２１の周りにベアリング等を介して回転可能に支持され水平方向に突設するレバー状部材１２５を有する回転筒１２２、該回転筒１２２に対し一端が水平軸回りに回動可能に枢着され鉛直面内で揺動可能とされるアーム部材１３０、該アーム部材１３０の他端に該アーム部材１３０と相対的に水平軸回りに回動可能に枢着される掻き板取付部材１３３、該掻き板取付部材１３３の下方に鉛直方向に向けて取り付けられ、その幅方向をアーム部材１３０の軸線に対し直角な方向から多少角度をずらして配置される掻き板１３４、を有している。
前記アーム部材１３０は、第１アーム部材１３１とその下方に平行に配置される第２アーム部材１３２から構成され、それら一端が枢着される回転筒１２２と他端が枢着される掻き板取付部材１３３とで平行リンク機構を構成し、アーム部材１３０が鉛直面内で揺動しても該掻き板取付部材１３３の下方に鉛直方向に向けて取り付けられた掻き板１３４の姿勢は変わらないようになっている。
また、前記掻き板１３４は、インペラに付着したスラグ等に当接するその側端部や下端部が凹凸状に形成され、付着物に引っ掛りやすいものとなっている。

本発明の実施の形態における付着物掻き取り装置は、脱硫装置本体における架台等に固定される第１エアシリンダ装置取付板１４１に対し水平面内で揺動可能に取り付けられる第１エアシリンダ装置１４２を有しており、該第１エアシリンダ装置１４２のピストンロッドを前記回転筒１２２に突設したレバー状部材１２５に連結することで、アーム部材１３０が回転筒１２２の軸心を中心にして図３に示すＣ方向に揺動可能に構成されている。

また、本発明の実施の形態における付着物掻き取り装置は、前記第１アーム部材１３１上に一端が固定され、前記回転筒１２２を両側から挟むように該回転筒１２２を超えて第１アーム部材１３１と反対方向へ伸びる一対のバランスウエイト取付部材１５１、該一対のバランスウエイト取付部材１５１の他端に固定されるバランスウエイト１５２、該一対のバランスウエイト取付部材１５１上において、前記回転筒１２２よりもアーム部材１３０側に固定される第２エアシリンダ装置取付板１５３に対し鉛直面内で揺動可能に取り付けられる第２エアシリンダ装置１５４を有しており、該第２エアシリンダ装置１５４のピストンロッドを前記回転筒１２２上方に固定され該回転筒１２２と一体回転可能とされた回転部材１２３に連結することで、アーム部材１３０が鉛直面内で図２に示すＢ方向に揺動可能に構成されている。

次に、本実施の形態における付着物掻き取り装置を用いてインペラに付着したスラグ等を掻き取る方法について説明する。
脱硫装置の待機状態において、まず、攪拌機とともにスラグ等１１３の付着したインペラ１１１を、掻き取り装置の位置する所定高さに上昇させる。
次に、インペラ１１１を図３に示すＡ方向に回転させるとともに、掻き取り装置の第１エアシリンダ１４２を作動させ、アーム部材１３０を回転筒１２２を中心に旋回させると、インペラ１１１に付着したスラグ等１１３にアーム部材１３０の先端側に取り付けられた掻き板１３４が当接し、該掻き板１３４によりスラグ等１１３の付着物が掻き取られる（図３を参照。）。
その後、前記第１エアシリンダ装置１４２によりアーム部材１３０を一旦インペラ１１１に当接する位置から退避させる。
そして、掻き取り装置の第２エアシリンダ装置１５４を作動させ、回転筒１２２に対し枢着されたアーム部材１３０を枢軸を中心に鉛直面内下方へ所定量旋回させた後（図２を参照。）、再び第１エアシリンダ装置１４２を作動させ、アーム部材１３０を回転筒１２２を中心に旋回させて、インペラ１１１に付着したスラグ等１１３にアーム部材１３０の先端側に取り付けられた掻き板１３４を当接させ、該掻き板１３４によりスラグ等１１３の付着物を掻き取らせる。
以上の操作を繰り返しおこなうことで、インペラ１１１の回転軸や攪拌翼に付着したスラグ１１３等を掻き取ることができる。

本実施の形態における付着物掻き取り装置は、アーム部材３０を鉛直軸周りに、かつ鉛直面内で旋回させる構成とされ、掻き板１３４をインペラ１１１に当接させるための手段としてエアシリンダ装置１４２，１５４を用いるものであるため、アーム部材１３０の先端側に取り付けられた掻き板１３４が銑鉄等の硬いものに当接した場合であっても、当該掻き板１３４はエアシリンダ装置１４２，１５４の付勢力に抗し難なく退避することができ、損傷を免れることができる。

また、アーム部材３０が、第１アーム部材１３１とその下方に平行に配置される第２アーム部材１３２から構成され、それら一端が枢着される回転筒１２２と他端が枢着される掻き板取付部材１３３とで平行リンク機構を構成し、アーム部材１３０が鉛直面内で揺動しても該掻き板取付部材１３３の下方に鉛直方向に向けて取り付けられた掻き板１３４の姿勢が変わらないようになっているので、インペラに付着したスラグ等を適切に効率よく除去することができる。

さらに、掻き板１３４が、インペラの付着物に当接する端部を凹凸状に形成するものであるので、該掻き板１３４がインペラに付着したスラグ等に引っ掛りやすく、付着物を効率よく除去することができる。

そして、掻き板１３４が、インペラの接線方向に対し、回転方向に鈍角となるよう当接するものであるので、掻き板１３４によりインペラ表面より除去されたスラグ等を排出しやすくなり、付着物を効率よく除去することができる。

なお、上記掻き取り方法は、本実施の形態における付着物掻き取り装置の使用方法の一例を記載したものであり、例えば、インペラの周面に掻き板１３４が螺旋を描くよう移動させる等、インペラに付着したスラグ等の掻き取りに際し、アーム部材３０を鉛直軸周りに、かつ鉛直面内でどのように旋回、揺動させるかは、当業者が適宜決定できるものである。

本発明は、インペラに付着したスラグ等を効率よく除去することでインペラの寿命を向上させるとともに脱硫装置の稼働率を上げることができるものである。

攪拌式脱硫装置の攪拌機を示す概略図。本発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置の正面図。本発明の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置の平面図。

符号の説明

１１・・・インペラ
１２・・・回転軸
２０・・・攪拌機
２２・・・防塵カバー
２４・・・デッキ
２６・・・筒体
２８・・・駆動軸
２９・・・カップリング
３０・・・取鍋
３８・・・駆動軸回転手段
１１１・・・インペラ
１１３・・・スラグ等の付着物
１２１・・・固定軸
１２２・・・回転筒
１２３・・・回転部材
１２５・・・レバー部材
１３０・・・アーム部材
１３１・・・第１アーム部材
１３２・・・第２アーム部材
１３３・・・掻き板取付部材
１３４・・・掻き板
１４１・・・第１エアシリンダ取付板
１４２・・・第１エアシリンダ装置
１５１・・・バランスウエイト取付部材
１５２・・・バランスウエイト
１５３・・・第２エアシリンダ取付板
１５４・・・第２エアシリンダ装置
Ａ・・・スラグ掻き取り時におけるインペラの回転方向
Ｂ・・・アーム部材の鉛直面揺動方向
Ｃ・・・アーム部材の水平面揺動方向

Claims

先端部に掻き板（１３４）を有し、鉛直軸周りに、かつ鉛直面内で揺動可能とされるアーム部材（１３０）を設けてなる脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置において、
アーム部材（１３０）の一端が水平軸周りに回動可能に枢着されるとともに、架台側部材（１２１）に対し鉛直軸周りに回転可能とされ、レバー状部材（１２５）が水平方向に突設される回転部材（１２２）、他の架台側部材（１４１）に対し水平面内で揺動可能に取り付けられ、ピストンロッドが前記レバー状部材（１２５）に連結されるエアシリンダ装置（１４２）、からなる鉛直軸周りの揺動機構と、
一端がアーム部材（１３０）に固定され、前記回転部材（１２２）を越えてアーム部材（１３０）と反対方向へ伸びるバランスウエイト取付部材（１５１）、該バランスウエイト取付部材（１５１）の他端に固定されるバランスウエイト（１５２）、該バランスウエイト取付部材（１５１）上において回転部材（１２２）よりもアーム部材（１３０）側に鉛直面内で揺動可能に取り付けられ、ピストンロッドが前記回転部材（１２２），（１２３）に連結されるエアシリンダ装置（１５４）、からなる鉛直面内の揺動機構と、を有することを特徴とする脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置。
前記アーム部材（１３０）は、前記バランスウエイト取付部材（１５１）が固定される第１アーム部材（１３１）、第１アーム部材（１３１）の下方に平行に配置される第２アーム部材（１３２）から構成されるとともに、アーム部材（１３０）の他端が前記掻き板（１３４）の取付部材（１３３）に水平軸周りに回動可能に枢着され、平行リンク機構を構成することを特徴とする請求項１記載の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置。
前記掻き板（１３４）は、インペラの付着物に当接する端部が凹凸状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置。
前記掻き板（１３４）は、インペラの接線方向に対し、回転方向に鈍角となるよう当接することを特徴とする請求項１乃至３記載のいずれか一項記載の脱硫装置用インペラの付着物掻き取り装置。