JP4651598B2 - 転炉設備の落下物収集方法 - Google Patents
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Description
この種の精錬方法を採用する転炉設備において、溶湯を受ける取鍋は、高炉設備から搬送されてくる溶湯を受ける払出場と脱りん炉や脱炭炉との間を移動するクレーンや脱りん炉下や脱炭炉下を往復する台車によって搬送される。
ところで、転炉内での溶湯の反応により、炉内のスラグ、地金、ダスト等が落下物となって炉口から炉下やその周囲に向けて落下する場合がある。特に脱りん炉内での溶銑の反応は激しく、該反応によって多量のフォーミングスラグが炉口から噴き出す(スピッティング)等するため、脱りん炉の炉下及びその周囲には多量の落下物が堆積する。また、上記地金等は炉口にも付着し、溶湯の装入や出湯のために脱りん炉を傾けることによって該炉口に付着した地金等が自重によって炉下に落下する場合もある。この様な落下物は台車の移動の妨げとなる虞があるため、操業の合間を見計らってショベル等の重機により除去する必要があるが、これによって操業が停滞してしまう場合もあって効率が悪い。
そこで、本発明の目的は、転炉の操業に支障をきたす虞がなく、転炉の操業に合わせてスムーズに落下物の収集を行うことができる転炉設備の落下物収集方法を提供するようにしたものである。
即ち、本発明における課題解決のための技術的手段は、転炉と、取鍋を搭載可能で且つ前記転炉下で出湯側から装入側へ前進すると共に、出湯側から装入側へ後進する台車とを備えた転炉設備で、転炉の操業中に当該転炉下に落下した落下物を収集する転炉設備の落下物収集方法において、前記空の取鍋を搭載した台車を装入側から出湯側に後進させる際に、台車の後部に設けられたスクレーパによって前記落下物を出湯側に寄せ集め、前記出湯側に位置させた空の取鍋に溶湯を出湯した後、当該台車を出湯側から装入側に前進させる際に、台車の前部に設けられたスクレーパによって前記落下物を装入側に寄せ集める点にある。
したがって、転炉の操業に合わせてスムーズに落下物を収集することができ、落下物の収集によって転炉の操業に支障をきたす虞はない。
これによれば、吹錬中に転炉下に落下した落下物を台車の後進に伴って収集することができると共に、吹錬中から出湯後までに転炉下に落下した落下物を台車の前進に伴って収集することができる。
前記装入側に寄せ集められた落下物を装入側に設けた装入側ピットに収容すると共に、出湯側に寄せ集められた落下物を出湯側に設けた出湯側ピットに収容することが好ましい。
図1〜図6は、本発明の転炉設備の落下物収集方法が採用される転炉設備を示している。まず、転炉設備について説明する。
図1〜図6に示すように、転炉設備1は、複数基(本実施形態においては3基)の転炉21、22、23と、高炉設備(図示省略)から転炉設備1に搬送されてくる溶銑に予備処理を施す予備処理設備3と、転炉21、22、23に溶銑と共に挿入するスクラップを貯めておくスクラップヤード4と、各設備間を移動して溶銑やスクラップを搬送するクレーン装置5と、台車装置6とを備えている。
これら3基の転炉21、22、23は、通常は第1の転炉21で脱りん処理を行い、第2の転炉22で脱炭処理を行うこととしている。第1の転炉21を補修等する場合には、第2の転炉22で脱りん処理を行い、第3の転炉23で脱炭処理を行う。また、第2の転炉22を補修等する場合には、第1の転炉21で脱りん処理を行い、第3の転炉23で脱炭処理を行う。
また、脱りん炉Pにおける脱りん処理は、溶銑に対しある程度のフォーミングスラグを形成する必要があり、該フォーミングスラグの一部が炉内の極めて激しい反応により炉口から炉外に噴き出すことが少なくない。また、該スラグと共に地金やダスト等も炉口から噴き出し、これらスラグ、地金、ダスト等が炉下及びその周囲に多量に落下して堆積する。また、地金等は炉口にも付着し、該地金等は脱りん炉Pを傾けることにより該地金等も自重により炉下及びその周囲に落下する。以下、この様に脱りん炉Pでの脱りん処理によって脱りん炉Pから炉下及びその周囲に落下するものを落下物と総称する。
クレーン装置5は、転炉21、22、23に溶湯を装入する装入側に設けられており、3基の転炉21、22、23に沿って直線上に延びるクレーンライン51と、3基のクレーン52、53、54とを備えている。
3基のクレーンの内、予備処理設備3側から第1溶銑搬送クレーン52、第2溶銑搬送クレーン53、スクラップ搬送クレーン54であって、溶銑搬送クレーン52、53は、溶銑や溶鋼等の溶湯を収容する取鍋8を搬送し、スクラップ搬送クレーン54は、スクラップを積込み可能なスクラップシュート9を搬送する。
また、予備処理設備3と高炉設備との間には溶銑搬送レール10が敷設されている。該溶銑搬送レール10上には、混銑車11が高炉設備と転炉設備1との間を往復自在に配備されており、該混銑車11により、高炉設備から転炉設備1に溶銑が搬送される。
第1処理ステーション31は、混銑車11内の溶銑を取鍋8に払い出す払出しピット33と、取鍋8に払い出された溶銑に脱硫処理を施す脱硫設備34と、該溶銑のスラグを除去する除滓設備35とを備えている。
払出しピット33は、溶銑搬送レール10よりも低位となる位置に設けられている。また、該払出しピット33には、取鍋8を載置可能な搬送台車36が溶銑搬送レール10の下方からクレーンライン51の下方までの間を往復移動自在に配備されている。
スクラップヤード4は、スクラップシュート9を載置するためのシュート載置場41をクレーンライン51下に備えると共に、クレーンライン51よりも外方となる位置にスクラップを一時的に収容しておくスクラップピット42を備えている。また、該シュート載置場41とスクラップピット42との間には、スクラップシュート9を載置して搬送する搬送台車43がシュート載置場41とスクラップピット42の間を移動自在に配備されている。
クレーンライン51には、予備処理設備3と複数の転炉2との間にクレーンを待避させる待避スペースが設けられている。第2溶銑搬送クレーン53を待避スペースに待避させることにより、スクラップ搬送クレーン54を脱りん炉Pに対向させることが可能となる。
また、図5及び図6に示す如く、第1台車搬送線61は、一対の走行レール66と、該一対の走行レール66の間に凹設されたパス67と、該パス67に敷設された一対のレール68とを備えている。一対の走行レール66は、装入側に一端を有して脱りん炉Pの下方を通過して出湯側に延び、二次精錬設備(図示省略)等に延びる走行レールに連結されている。
図3〜図5に示す如く、台車64は、取鍋8を載置する載置座71を備えた車体72と、該車体72に支持されて走行レール66上を転動する車輪73とを備えている。
なお、台車64は出湯側と装入側の間を往復するものであるが、ここでは出湯側から装入側に向かうことを「前進する」とすると共に、装入側から出湯側に向かうことを「後進する」とし、前進するときに先頭となる端部を前端部、後進するときに先頭となる端部を後端部と呼ぶこととする。
該スクレーパ装置80は、脱りん炉Pから車線上に落下している落下物を台車64の前進に伴って寄せ集めるスクレーパ81(以降、第1スクレーパということがある)と、脱りん炉Pから車線上に落下している落下物を台車64の後進に伴って寄せ集めるスクレーパ82(以降、第2スクレーパということがある)とを備えている。
第1スクレーパ81は、台車64の車体72の前端部に配備されており、該前端部の一側から中央に亘って配備される一対の本体83と、該本体83の外側部に取り付けられて台車64の外方に突出する一対のウイング84とを備えている。また、図5に示す如く、本体83の下端部は、一対の走行レール66及び一対のレール68と対向する位置に切欠き部83aを備えると共に、複数の排障板85が取り付けられている。該排障板85は、一対のウイング84の下端部にも配備されている。
また、該第1スクレーパ81は、姿勢変更手段86を介して台車64に取り付けられている。
図3に示す如く、姿勢変更手段86は、本体83を枢支するヒンジ機構87と、本体83をヒンジ機構87の枢軸を回転軸として揺動させる揺動機構88とを備えている。該揺動機構88は、油圧シリンダや該油圧シリンダと本体83とを連結するリンク機構等を備え、該油圧シリンダを制御することにより本体83が揺動する。これにより、第1スクレーパ81は、排障板85の下端部を走行レール66の上面よりも下方に位置させて落下物を寄せ集める寄集め姿勢と、該排障板85の下端部を走行レール66の上面よりも上方に位置させた上昇姿勢との間で姿勢を第1スクレーパ81の姿勢を変更させることが可能である。
スクレーパ81、82を寄集め姿勢に設定することにより、排障板85により落下物を押動して落下物を寄せ集めることができる。また、台車64を通常よりも高速で移動させる必要が生じた場合等、スクレーパ装置80による落下物処理作業を伴うことなく台車64を移動させたい場合は、スクレーパ81、82を上昇姿勢に設定することにより、排障板85を落下物に接触させることなく台車64を移動させることができる。
また、図2又は図6に示す如く、第1台車搬送線61は、スクレーパ装置80によって寄せ集められた落下物を収容するピット90とを備えている。
ピット90は、出湯側に設けられた出湯側ピット91と、装入側に設けられた装入側ピット92とを備えている。
出湯側ピット91は、脱りん炉Pから払い出される出湯を受ける位置に台車64を移動させた状態で該台車64の後方となる位置にて一対の走行レール66の間に凹設されている。また、出湯側ピット91は、平面状のピット底部91aと、該ピット底部91aから転炉2から離間するにつれて上方に移行する斜路91bとを備えている。これによって、ピット底部91aに収容された落下物を取り出すショベル等の重機Mを脱りん炉Pの下方を通過させることなく搬入することができる。また、出湯側ピット91は、不測の事態により取鍋8から溶湯が漏れだした場合にも、該溶湯を全て収容可能な容量を有している。かかる点に鑑みれば、脱りん炉Pから出湯側ピット91に向けてパス67が僅かに下り勾配となっていることが好ましい。
以下、説明の便宜上、クレーンライン51を8つの区間(0区〜7区)とスクラップヤード4のシュート載置場41を備えた区間(S区)に区分けし、図1を用いて各設備の配置を説明する。
第1溶銑搬送クレーン52は、クレーンライン51上を0区から6区まで移動可能であり、第2溶銑搬送クレーン53は、クレーンライン51上を1区から7区まで移動可能である。また、スクラップ搬送クレーン54は、クレーンライン51上を4区からS区まで移動可能である。
また、4区、5区、6区に対応する位置には、転炉21〜23がそれぞれ横並びに配置されている。また、3区は第2処理ステーション32と脱りん炉Pの間に設けられた待避スペースである。
図7(a)に示す如く、スラグが除去された溶銑を収容している取鍋8は、第1溶銑搬送クレーン52又は第2溶銑搬送クレーン53によって脱りん炉Pの前、即ち、装入側まで搬送される。その後、脱りん炉Pが装入側に傾動され、その脱りん炉Pに取鍋8内の溶銑が装入されて、溶銑が脱りん処理される。脱りん炉Pを装入側に傾動した際、炉口に付着している地金等が脱りん炉P周辺に落下する。
図7(c)に示す如く、空の取鍋8を搭載した台車64は出湯位置で停止し、このとき、出湯側に寄せ集められた落下物Lは、第2スクレーパ82により出湯側に設けられた出湯側ピット91に落とされる。なお、台車64が出湯位置で停止した際は、第2スクレーパ82の先端は出湯側ピット91に達している。
図7(d)に示す如く、出湯側に位置させた空の取鍋8に溶湯を出湯した後、当該台車64を出湯側から装入側に前進させる際に、台車64の前部に設けられた第1スクレーパ81によって脱りん炉Pの下方にある落下物Lを装入側に寄せ集める。
したがって、転炉設備1の落下物収集方法によれば、転炉の操業に合わせて落下物Lをスムーズに収集することができる。
本実施形態の転炉設備1の操業方法について、図8(a)に示すガントチャートに沿って説明する。
また、折線L1が第1溶銑搬送クレーン52の動きを示し、折線L2が第2溶銑搬送クレーン53の動きを示し、折線L3がスクラップ搬送クレーン54の動きを示し、折線L4が脱りん炉P下を通過する台車64の動きを示している。
また、転炉設備1に溶銑が搬送され、該溶銑とスクラップの混合物に脱りん処理及び脱炭処理を施して溶鋼を形成し、該溶銑を転炉設備1から搬送するまでの工程を1工程とし、本実施の形態のN回目の工程を現工程、該現工程の前の工程を前工程とする。
そして、時点Bに移行するまでにスクラップ搬送クレーン54をS区に戻すと共に、第2溶銑搬送クレーン53を脱炭炉C前となる5区に移動させ、空きとなった4区に予備処理を終えた溶銑を収容した取鍋8を第1溶銑搬送クレーン52によって脱りん炉Pに搬送し、該脱りん炉Pに溶銑を装入する。
このとき、4区には、上述の如く前工程の溶銑を収容した取鍋8を載せた台車64を待機させており、該取鍋8を第2溶銑搬送クレーン53によって吊り上げる。そして、第2溶銑搬送クレーン53を4区から5区に移動させ、該取鍋8内の溶銑を脱炭炉Cに装入する。
そして、脱りん炉Pにて脱りん処理を行っている間に第2溶銑搬送クレーン53を移動させ、脱炭炉Cに溶銑を装入して空となった取鍋8を再び4区に待機している台車64の載置座71に載置する(時点C)。
台車64を装入側に待機させている間に第1台車搬送線61上には多量の落下物Lが堆積しているが、これら落下物Lは台車64の後進に伴って第2スクレーパ82によって寄せ集められ、出湯側に押動される。そして、台車64を脱りん炉Pからの溶銑を受ける位置まで移動させると、これら落下物Lは出湯側ピット91に収容されることとなる。
また、台車64を装入側から出湯側に後進している最中又はその直後まで脱りん処理及び調質処理を行うため、脱りん炉Pからは継続して落下物Lが落下しており、台車64の通過した後には再び炉下及びその周囲に落下物Lが堆積していく。
そして、台車64上の取鍋8に向けて溶銑の払出しを完了させた後、該溶銑を収容した取鍋8を装入側に移動させるべく台車64を前進させる(時点E)。かかる台車64の前進に伴って、脱りん処理、調質処理、出銑工程によって第1台車搬送線上に落下した落下物Lは第1スクレーパ81によって寄せ集められ、出湯側に押動される。そして、台車64を4区の下方まで移動させると、これら落下物Lは装入側ピット92に収容されることとなるのである。
本実施の形態によれば、スクレーパ装置80により台車64の往復動に伴って第1台車搬送線61上の落下物Lは効率良く処理される。このため、台車64が装入側と出湯側の何れか一方で待機している場合にも、該一方から他方に移動するに際し、第1台車搬送線61上に台車64の移動が困難となる程に落下物Lが堆積する虞はない。これにより、台車64を定刻通りに稼働させることができ、該台車64の遅れに起因した操業の遅れが防止されるばかりでなく、台車を待つことにより操業時間が延長されてしまうことも防止される。
該転炉設備1においては、脱りん炉Pにて脱りん処理を終えた頃を見計らって台車64を移動させることにより、落下物Lを処理させることとしている。
上述の如き操業方法によれば、落下物Lを処理するためだけに台車64を移動させる工程が通常の工程に組み込まれる。かかる工程は図から明らかなように3分程度を要し、脱りん炉Pは出銑可能な状態となっているにも拘わらず台車64が装入側に到達するまで3分程度待たされることとなり、これによって操業全体が3分程度延長されてしまう。
また、図8(c)は、第2スクレーパ82を台車64の後端部に配備すると共に出湯側ピット91を第1台車搬送線61に設けた転炉設備1であって、第1スクレーパ81及び装入側ピット92を備えていない。また、該第2スクレーパ82は姿勢変更手段86を介して台車64に支持されている。
図8(c)中のβで示すように、脱りん炉Pにて排滓処理が終わる頃、台車64は出湯側に位置し、払い出された溶銑を収容した取鍋8を載置座71に載せた状態で待機している。このとき、前工程の脱りん処理により第1台車搬送線61上には落下物Lが堆積しているが、第2スクレーパ82を上昇姿勢に設定した状態で台車64を出湯側から装入側に後進させることにより、台車64は落下物Lを処理することなく装入側に移動する。そして、台車64を装入側に移動させた状態で第2スクレーパ82を寄集め姿勢に設定した後、台車64を装入側から出湯側に向けて後進させるのである。これにより、落下物Lは第2スクレーパ82に寄せ集められ、出湯側ピット91に収容される。
上述の如き操業方法によっても、落下物Lを落下させるために台車64を移動させる工程が通常の工程に組み込まれる。かかる工程は図から明らかなように3分程度を要する。 これに加え、落下物Lが大きい場合には、台車64の底面に落下物Lが接触して、台車64の移動に支障をきたす場合がある。これを回避するために、台車64を走行させる前に重機Mで落下物Lを取り除く必要がある。
以上により、本実施の形態が台車64の移動回数を必要最小限に抑えても落下物Lを十分に処理することができる点、台車64の移動回数を最小限に抑えることにより操業時間の延長を防止することができる点において比較例1及び比較例2よりも優れていることが実証された。
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、第2の転炉22にて脱りん処理を行うと共に、第3の転炉2を脱炭炉Cにて脱炭処理を行うこととする場合にも、第1の転炉21にて脱りん処理を行うと共に、第3の転炉2を脱炭炉Cにて脱炭処理を行うこととする場合にも、本実施の形態と同様の効果を奏する。
また、例えば処理ステーション31、32は、払出しピット33のみを備えたものであっても良く、払出しピット33と脱硫設備34とを備えたものであっても、払出しピット33と除滓設備35とを備えたものであっても、除滓設備35と脱硫設備34とを備えたものであっても構わない。処理ステーション31、32での処理を省略された溶銑予備処理は、混銑車11にて搬送中に行う等、処理ステーション31、32に溶銑が搬送される以前に施されている。
3 予備処理設備
4 スクラップヤード
5 クレーン装置
6 台車装置
8 取鍋
9 スクラップシュート
21,22,23 転炉
51 クレーンライン
52 第1溶銑搬送クレーン
53 第2溶銑搬送クレーン
54 スクラップ搬送クレーン
61 第1台車搬送線
62 第2台車搬送線
63 第3台車搬送線
64 台車
66 走行レール
80 スクレーパ装置
81 第1スクレーパ
82 第2スクレーパ
86 姿勢変更手段
90 ピット
91 出湯側ピット
92 装入側ピット
Claims (3)
- 転炉と、取鍋を搭載可能で且つ前記転炉下で出湯側から装入側へ前進すると共に、出湯側から装入側へ後進する台車とを備えた転炉設備で、転炉の操業中に当該転炉下に落下した落下物を収集する転炉設備の落下物収集方法において、
前記空の取鍋を搭載した台車を装入側から出湯側に後進させる際に、台車の後部に設けられたスクレーパによって前記落下物を出湯側に寄せ集め、
前記出湯側に位置させた空の取鍋に溶湯を出湯した後、当該台車を出湯側から装入側に前進させる際に、台車の前部に設けられたスクレーパによって前記落下物を装入側に寄せ集めることを特徴とする転炉設備の落下物収集方法。 - 前記台車の後進は吹錬中から出湯前までの期間に行い、前記台車の前進は出湯後に行うことを特徴とする請求項1に記載の転炉設備の操業方法。
- 前記装入側に寄せ集められた落下物を装入側に設けた装入側ピットに収容すると共に、出湯側に寄せ集められた落下物を出湯側に設けた出湯側ピットに収容することを特徴とする請求項1又は2に記載の転炉設備の落下物収集方法。
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