JP7003834B2 - 浸漬管分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＲＨ真空脱ガス装置を構成する真空脱ガス槽と浸漬管とを分離する分離装置に関する。

一般に、高炉を用いた製鉄法では、鉄鉱石等の原料から高炉で溶銑を製造し、溶銑予備処理を行った後、転炉での脱炭処理を経て溶鋼とする。得られた溶鋼は、二次精錬もしくは炉外精錬と呼ばれる精錬法を用いて溶鋼段階での最終調整が行われる。

溶鋼の二次精錬では、真空脱ガス槽の底部から下方に突出する２本の浸漬管（上昇管と下降管）を介して取鍋と真空脱ガス槽の間で溶鋼を環流させるＲＨ真空脱ガス装置が広範に用いられている。

浸漬管は、操業中、溶鋼に浸漬されるため、管内耐火物の損耗が大きく、ＲＨ真空脱ガス装置全体の中でも特に高い頻度での取替や補修が必要とされる。そのため、容易に浸漬管の着脱が行える技術が提案されている。

例えば、特許文献１記載の技術では、真空脱ガス槽と浸漬管の間の接続部をテーパー構造を有するフランジとし、フランジ同士の密接により相互の接続を行う。具体的には、フランジのテーパー部にコ字型挟圧金具を押込み、フランジ同士を密接させる。
また、特許文献２記載の技術では、支持ブラケット、レバー、フック、及び油圧シリンダーを含む着脱装置により真空脱ガス槽と浸漬管のフランジ同士を密接させる。この着脱装置では、浸漬管を遠隔操作により短時間で着脱すると共に、締結ムラや操業中の熱影響による浸漬管結合の緩み及び脱落の回避を目的としている。

実開昭５８－５６８６７号公報 特開平９－２０９０２８号公報

特許文献１及び２記載の技術では、真空脱ガス槽と浸漬管の接続は容易にできるものの、真空脱ガス槽と浸漬管を分離する作業において以下のような課題がある。
真空脱ガス槽と浸漬管内部の耐火物表面にスラグや地金等からなる凝着物が付着して真空脱ガス槽と浸漬管の分離が困難となる場合がある。その際には、作業者が、真空脱ガス槽と浸漬管のフランジ間にバール等を差し込み、梃子の作用を利用して真空脱ガス槽と浸漬管の分離を行う。分離作業前に、ガスバーナー加熱により凝着物の再溶融を行って凝着物の掻き出し等の処置を行っているが、分離作業には高温溶融状態の凝着物の漏れ出し等のリスクが伴う。
また、浸漬管は耐火物張替え後に再利用されるが、高温溶融状態の凝着物付着による溶損や熱変形、高温環境下でのクリープ変形により、経年使用による変形が激しい。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ＲＨ真空脱ガス装置を構成する真空脱ガス槽や浸漬管が変形あるいは凝着物が付着した場合であっても、真空脱ガス槽と浸漬管の分離作業を安全に行うことができる浸漬管分離装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ＲＨ真空脱ガス装置を構成する真空脱ガス槽と浸漬管とを分離する分離装置であって、
シリンダーからロッドが伸び出ることにより前記真空脱ガス槽と前記浸漬管とを分離する油圧ジャッキと、
前記浸漬管の下フランジに固着され、前記油圧ジャッキのシリンダー基部を保持する油圧ジャッキ台座と、
前記油圧ジャッキ台座の直上に位置し、前記真空脱ガス槽の下部に固着され、前記油圧ジャッキのシリンダーから伸び出たロッドの先部を受ける油圧ジャッキ受座とを備え、前記油圧ジャッキ受座には前記ロッドの先部を収容する凹陥部が形成され、該凹陥部の内径は前記ロッドの先部との間に遊びを有する寸法とされていることを特徴としている。

本発明では、真空脱ガス槽と浸漬管の分離作業を行う際、油圧ジャッキ台座に油圧ジャッキを設置し、油圧ジャッキを遠隔操作することにより真空脱ガス槽と浸漬管の分離を行う。従って、作業者に危険が及ぶことがなく、真空脱ガス槽と浸漬管の分離作業を安全に行うことができる。
分離作業では、油圧ジャッキのシリンダーから伸び出たロッドの先部が油圧ジャッキ受座に形成した凹陥部内に収容される構造としているので、分離作業中に油圧ジャッキのロッドが油圧ジャッキ受座から外れるおそれがないだけでなく、凹陥部の内周面とロッドの先部との間に遊びを設けているので、真空脱ガス槽や浸漬管が変形した場合であっても、真空脱ガス槽と浸漬管の分離作業を行うことができる。

また、本発明に係る浸漬管分離装置では、前記油圧ジャッキのシリンダー基部に保持部材が嵌装され、前記保持部材から側方に突出する一対のトラニオン軸が前記油圧ジャッキ台座に脱着可能とされていてもよい。

当該構成では、油圧ジャッキ台座に油圧ジャッキを設置する際に、一対のトラニオン軸を油圧ジャッキ台座にセットすればよいので、油圧ジャッキの位置決めが容易である。

また、本発明に係る浸漬管分離装置では、前記油圧ジャッキのシリンダーを抱持し、前記油圧ジャッキが跳ねないようにする油圧ジャッキ跳ね防止ブラケットが前記油圧ジャッキ受座もしくは前記油圧ジャッキ台座に装着されていてもよい。

当該構成では、油圧ジャッキのシリンダーを抱持する油圧ジャッキ跳ね防止ブラケットにより油圧ジャッキの跳ねを防止するので、作業者の安全を確保することができる。

本発明に係る浸漬管分離装置では、遠隔操作される油圧ジャッキのロッド先部が遊びを有する状態で凹陥部内に収容される構造としているので、真空脱ガス槽や浸漬管が変形あるいは凝着物が付着した場合であっても、真空脱ガス槽と浸漬管の分離作業を安全に行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る浸漬管分離装置の側面図である。 同浸漬管分離装置の正面図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。

ＲＨ真空脱ガス装置の真空脱ガス槽１１と浸漬管１３は、図１に示すように、真空脱ガス槽１１下端の上フランジ１２と浸漬管１３上端の下フランジ１４を貫通するボルト１５をナット締めすることにより接続されており、フランジ面を境にして浸漬管１３の取替が可能な構造となっている。しかし、真空脱ガス槽１１内及び浸漬管１３内部の耐火物表面に生成するスラグや地金等からなる凝着物Ｓが真空脱ガス槽１１と浸漬管１３の分離を妨げている。
なお、真空脱ガス槽１１下端の上フランジ１２と浸漬管１３上端の下フランジ１４の接続は、ボルトのナット締めに限定されるものではなく、特許文献１に記載されている方法などでもよい。

凝着物Ｓの量、分布、強度は操業条件等により異なると考えられるが、それらの状態を予め把握することは非常に困難である。本発明では、固く脆い性質を有すると考えられる凝着物Ｓに局所的な破壊（亀裂）を発生させることにより比較的容易に凝着物Ｓを破壊して真空脱ガス槽１１と浸漬管１３を分離する。

ＲＨ真空脱ガス装置の真空脱ガス槽と浸漬管とを分離する浸漬管分離装置は浸漬管１本につき１台、計２台設置される。本発明の一実施の形態に係る浸漬管分離装置１０を図１及び図２に示す。
浸漬管分離装置１０は、シリンダー２１からロッド２２が伸び出ることにより真空脱ガス槽１１と浸漬管１３とを分離する油圧ジャッキ２０と、浸漬管１３の下フランジ１４に固着され、油圧ジャッキ２０のシリンダー２１の基部を保持する油圧ジャッキ台座２３と、油圧ジャッキ台座２３の直上に位置し、真空脱ガス槽１１の下部に固着され、油圧ジャッキ２０のシリンダー２１から伸び出たロッド２２の先部を収容する凹陥部２７が形成された油圧ジャッキ受座２６とを備えている。
なお、分離作業中における油圧ジャッキ２０の跳ねを防止するため、油圧ジャッキ受座２６には、油圧ジャッキ２０のシリンダー２１の外方を覆う油圧ジャッキ跳ね防止ブラケット２８が装着されている。

２台の浸漬管分離装置１０の設置位置は適宜決定すればよく、本実施の形態では、平面視して、真空脱ガス槽１１の中心軸に関して対称かつ真空脱ガス槽１１の外周面に近接する位置とする。

油圧ジャッキ２０は、高圧ゴムホース（図示省略）によって手動油圧ポンプ（図示省略）と接続され、手動油圧ポンプを操作することにより油圧ジャッキ２０のロッド２２を進退させる。

油圧ジャッキ台座２３に油圧ジャッキ２０を装着するため、油圧ジャッキ２０のシリンダー２１基部には、側方に突出する一対のトラニオン軸２５を備える保持部材２４が嵌装されている。
油圧ジャッキ台座２３は、浸漬管１３の下フランジ１４に一端が固着される矩形状の基板２３ａと、基板２３ａ上に並設された一対の側板２３ｂとから構成されている。保持部材２４のトラニオン軸２５を油圧ジャッキ台座２３に脱着可能とするため、各側板２３ｂの上部には、上方に開口し、トラニオン軸２５が挿入されるＵ字溝２３ｃが形成されている。

二次精錬中に飛び跳ねたスラグや地金が油圧ジャッキ台座２３に付着することがあるので、油圧ジャッキ２０を油圧ジャッキ台座２３に装着する際には、油圧ジャッキ台座２３に付着したスラグや地金を事前に除去する必要がある。そのため、油圧ジャッキ台座２３の構造は複雑でないほうがよく、油圧ジャッキ２０を油圧ジャッキ台座２３に装着する構造を上述の構成とすることにより、付着したスラグや地金の除去が容易となる。

油圧ジャッキ受座２６は、真空脱ガス槽１１の下部に一端が固着される矩形状の基板２６ａと、基板２６ａ上に並設された一対の側板２６ｂと、基板２６ａの下面から下方に突出する突起部２６ｃから構成されている。突起部２６ｃには、下方に開口し、ロッド２２の先部が収容される凹陥部２７が形成されている。凹陥部２７の内径は、ロッド２２の先部の周囲に１０ｍｍ以上の遊びができる寸法とされている。

真空脱ガス槽１１や浸漬管１３は、二次製錬中に１５００℃を超える高温の溶鋼と接するため、熱変形する場合がある。そのため、真空脱ガス槽１１や浸漬管１３が変形した場合であっても、油圧ジャッキ２０のシリンダー２１から伸び出たロッド２２の先部が、油圧ジャッキ受座２６に形成した凹陥部２７内に収容されるように上述の遊びを設ける。その際、ロッド２２先部の周囲の遊びが１０ｍｍ未満であると、ロッド２２の先部が凹陥部２７内に収容されない場合がある。一方、遊びがロッド２２先部の直径よりも大きくなると、油圧ジャッキ２２の跳ねを防止できない恐れがある。従って、ロッド２２先部の周囲の遊びはロッド２２先部の直径以下であることが好ましい。

油圧ジャッキ跳ね防止ブラケット２８は、油圧ジャッキ２０のシリンダー２１を抱持するＵ字状の棒材からなる覆い部２８ａと、基端部が油圧ジャッキ受座２６の基板２６ａに装着され、先端部と中間部に複数の覆い部２８ａが固着された棒状部２８ｂとから構成されている。

次に、上記構成を有する浸漬管分離装置１０により、真空脱ガス槽１１と浸漬管１３とを分離する手順について説明する。
（１）油圧ジャッキ台座２３に付着した地金を除去する。
（２）油圧ジャッキ２０のシリンダー２１基部に嵌装された保持部材２４から側方に突出する一対のトラニオン軸２５を、油圧ジャッキ台座２３の側板２３ｂに形成されたＵ字溝２３ｃに挿入する。これにより、油圧ジャッキ２０は、トラニオン軸２５を中心として鉛直面内で回動することができる。

（３）油圧ジャッキ受座２６の基板２６ａに油圧ジャッキ跳ね防止ブラケット２８を装着し、複数の覆い部２８ａで油圧ジャッキ２０のシリンダー２１を抱持する。
（４）油圧ジャッキ２０を遠隔操作して、シリンダー２１から伸び出たロッド２２の先部を油圧ジャッキ受座２６の凹陥部２７に収容する。ロッド２２をさらに伸張させ、フランジ面に局所的な亀裂を発生させる。これにより、亀裂が進展して凝着物Ｓが破壊され、真空脱ガス槽１１と浸漬管１３が分離する。

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、油圧ジャッキ跳ね防止ブラケットは油圧ジャッキ受座に装着されているが、油圧ジャッキ台座に装着されていてもよい。

１０：浸漬管分離装置、１１：真空脱ガス槽、１２：上フランジ、１３：浸漬管、１４：下フランジ、１５：ボルト、２０：油圧ジャッキ、２１：シリンダー、２２：ロッド、２３：油圧ジャッキ台座、２３ａ：基板、２３ｂ：側板、２３ｃ：Ｕ字溝、２４：保持部材 、２５：トラニオン軸、２６：油圧ジャッキ受座、２６ａ：基板、２６ｂ：側板、２６ｃ：突起部、２７：凹陥部、２８：油圧ジャッキ跳ね防止ブラケット、２８ａ：覆い部、２８ｂ：棒状部、Ｓ：凝着物

Claims (3)

1. ＲＨ真空脱ガス装置を構成する真空脱ガス槽と浸漬管とを分離する分離装置であって、
   シリンダーからロッドが伸び出ることにより前記真空脱ガス槽と前記浸漬管とを分離する油圧ジャッキと、
   前記浸漬管の下フランジに固着され、前記油圧ジャッキのシリンダー基部を保持する油圧ジャッキ台座と、
   前記油圧ジャッキ台座の直上に位置し、前記真空脱ガス槽の下部に固着され、前記油圧ジャッキのシリンダーから伸び出たロッドの先部を受ける油圧ジャッキ受座とを備え、前記油圧ジャッキ受座には前記ロッドの先部を収容する凹陥部が形成され、該凹陥部の内径は前記ロッドの先部との間に遊びを有する寸法とされていることを特徴とする浸漬管分離装置。
2. 請求項１記載の浸漬管分離装置において、前記油圧ジャッキのシリンダー基部に保持部材が嵌装され、前記保持部材から側方に突出する一対のトラニオン軸が前記油圧ジャッキ台座に脱着可能とされていることを特徴とする浸漬管分離装置。
3. 請求項１又は２記載の浸漬管分離装置において、前記油圧ジャッキのシリンダーを抱持し、前記油圧ジャッキが跳ねないようにする油圧ジャッキ跳ね防止ブラケットが前記油圧ジャッキ受座もしくは前記油圧ジャッキ台座に装着されていることを特徴とする浸漬管分離装置。

Images