JP7071530B2 - Pneumatic slug stopper - Google Patents
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Description
本出願は、スラグの流出に関して、少なくとも1つのガス出口開口部からタップホール管に導入される少なくとも1つのガスフローを用いて、冶金容器のタップホール管を空気圧によって閉鎖するための空気圧式スラグストッパと、タップホール管を空気圧によって閉鎖するための方法と、に関する。 The present application is a pneumatic slag stopper for pneumatically closing the taphole tube of a metallurgical vessel with at least one gas flow introduced into the taphole tube from at least one gas outlet opening for slag outflow. And a method for pneumatically closing the taphole tube.
溶融金属の冶金プロセスステップでは、液体金属製品の他に、液体金属製品よりも密度の低い液体スラグが生じる。プロセスステップが行われた冶金容器から液体金属製品を取り出す際に、スラグの同伴が生じ得る。これは望ましくないので、可能な限り完全なスラグと金属製品との分離を得るべく努められる。流出する液体フローに占めるスラグの割合が、許容できない程度に高くなり次第、冶金容器のタップホール管を閉鎖することが知られている。このような方法は、例えばガスを吹き込むことによる、タップホール管の空気圧での閉鎖に基づいている。当該方法は、例えば特許文献1に記載されている。 In addition to liquid metal products, the metallurgical process step for molten metal produces less dense liquid slag than liquid metal products. Slag accompaniment can occur when removing liquid metal products from the metallurgical vessel where the process step has taken place. This is not desirable and efforts are made to obtain as complete a separation of slag and metal products as possible. It is known to close the taphole tube of the metallurgical vessel as soon as the proportion of slag in the outflowing liquid flow becomes unacceptably high. Such methods are based on pneumatic closure of taphole tubes, for example by blowing gas. The method is described in, for example, Patent Document 1.
当該方法を実施するための装置は、大抵の場合、冶金容器に取り付けられており、従って、極端な環境条件に晒されている。当該装置の寿命は限られており、保守及び交換を頻繁に実施しなければならない。空気圧による閉鎖を成功裏に実施するために、ガスは、タップホール管に関して可能な限り左右対称に吹き込まれた方がよい。スラグストッパ装置の位置は、対応して調整されるべきである。これによって、保守及び交換は、複雑になる。特許文献2からは、その構造によって、交換及び保守を容易にする装置が知られている。しかしながら、特許文献1の原則に対応する構造によって、冶金容器の回転外側輪郭は拡大する。このことから場合によって生じる、既存の冶金容器周囲における場所の問題は、有用性を制限する可能性がある。
The equipment for carrying out the method is often mounted in a metallurgical vessel and is therefore exposed to extreme environmental conditions. The life of the device is limited and maintenance and replacement must be performed frequently. For successful pneumatic closure, the gas should be blown as symmetrically as possible with respect to the taphole tube. The position of the slag stopper device should be adjusted accordingly. This complicates maintenance and replacement. From
本発明の課題は、先行技術に対して拡大された有用性を可能にする、空気圧式スラグストッパと、タップホール管を空気圧によって閉鎖するための方法とを供給することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic slag stopper and a method for pneumatically closing a taphole tube, which enables expanded utility for the prior art.
本課題は、スラグの流出に関して、少なくとも1つのガス出口開口部からタップホール管に導入される少なくとも1つのガスフローを用いて、冶金容器のタップホール管を空気圧によって閉鎖するための空気圧式スラグストッパによって解決され、ガス出口開口部は、旋回アームに取り付けられており、旋回アームは、旋回駆動部を用いて、旋回軸の周りに旋回可能であり、旋回アームは、少なくとも1つのガス出口開口部に合流するガス供給管を有しており、旋回アームは、少なくとも1つのガス出口開口部の長手軸が、旋回軸に対して略平行であることを特徴としている。 The present object is a pneumatic slug stopper for pneumatically closing the taphole tube of a metallurgical container using at least one gas flow introduced into the taphole tube from at least one gas outlet opening for slag outflow. The gas outlet opening is attached to the swivel arm, the swivel arm can be swiveled around the swivel axis using a swivel drive, and the swivel arm is at least one gas outlet opening. It has a gas supply pipe that merges with the swivel arm, characterized in that the longitudinal axis of at least one gas outlet opening is substantially parallel to the swivel axis.
スラグ又はスラグを同伴する溶融金属フローは、タップホール管を通って、又は、タップホール管の端部において、タップホールから流出する。空気圧式スラグストッパは、スラグの流出に関して、冶金容器のタップホール管を、又は、その端部においてタップホールを閉鎖し、つまり、タップホール管の端部におけるタップホールは、ガスフローが、スラグ又はスラグを同伴する溶融金属フローの流出を止める場合、開かれている。このために、ガスフローは、タップホール管、又は、タップホール管の端部においてタップホールに導入される。ガスは、少なくとも1つのガス出口開口部から、スラグ又はスラグを同伴する溶融金属フローの流れ方向に反して、タップホール管内に流入し、それによって、タップホール管を実際に、スラグの流出に関して閉鎖する。 The slag or the molten metal flow accompanying the slag flows out of the taphole through the taphole tube or at the end of the taphole tube. The pneumatic slag stopper closes the taphole tube of the metallurgical vessel or at the end of the taphole tube with respect to the outflow of slag, that is, the taphole at the end of the taphole tube has gas flow, slag or It is open to stop the outflow of molten metal flow accompanied by slag. For this purpose, the gas flow is introduced into the taphole tube or at the end of the taphole tube. The gas flows into the taphole tube from at least one gas outlet opening against the flow direction of the slag or the molten metal flow accompanying the slag, thereby actually closing the taphole tube with respect to the slag outflow. do.
タップホール管は、ガス出口開口部から流出するガスによって、スラグ又はスラグを同伴する溶融金属フローを止めるのに適している。ガス供給管と少なくとも1つのガス出口開口部と含むガス供給装置は、タップホール管、又は、タップホールを通って流れるスラグ、又は、スラグを同伴する溶融金属フローを止めるのに適している。タップホール管は、冶金容器の壁を通って延在している。タップホール管を通って、溶融金属は、冶金容器から排出される。タップホール管は、冶金容器の外面において、タップホールで終端している。タップホールは、いわゆるタップホールカラー、タップホール管の長手軸に対して垂直なプレートから構成されている。 The taphole tube is suitable for stopping the slag or the molten metal flow accompanying the slag by the gas flowing out from the gas outlet opening. The gas supply device including the gas supply pipe and at least one gas outlet opening is suitable for stopping the tap hole pipe, the slag flowing through the tap hole, or the molten metal flow accompanied by the slag. The taphole tube extends through the wall of the metallurgical vessel. The molten metal is discharged from the metallurgical vessel through the taphole tube. The taphole tube is terminated with a taphole on the outer surface of the metallurgical vessel. The tap hole is composed of a so-called tap hole collar, a plate perpendicular to the longitudinal axis of the tap hole tube.
冶金容器は、例えばBOF法又はLD法のための製鋼所の転炉である。ガス出口開口部は、旋回アームに取り付けられている。なぜなら、ガス出口開口部は、スラグが流出しそうな場合に初めて、タップホールの手前に位置すべきものだからである。それまでは、ガス出口開口部は、別の位置にあるべきである。時が来たら、ガス出口開口部は、迅速に、タップホールの手前に配置され得るべきである。これは、ガス出口開口部が、旋回駆動部を用いて旋回軸の周りに旋回可能である旋回アームに取り付けられていることによって得られる。 The metallurgical vessel is, for example, a steel mill converter for the BOF method or the LD method. The gas outlet opening is attached to the swivel arm. This is because the gas outlet opening should be located in front of the tap hole only when the slag is likely to flow out. Until then, the gas outlet opening should be in a different position. When the time comes, the gas outlet opening should be able to be quickly placed in front of the tap hole. This is obtained by attaching the gas outlet opening to a swivel arm that is swivelable around a swivel shaft using a swivel drive.
ガス出口開口部は、旋回アームに取り付けられており、旋回アームは、旋回駆動部を用いて、旋回軸の周りに旋回可能であり、旋回アームは、少なくとも1つのガス出口開口部に合流するガス供給管を有しており、旋回アームは、少なくとも1つのガス出口開口部の長手軸が、旋回軸に対して略平行であることを特徴としており、旋回アームは、旋回運動で、旋回軸に対して略垂直な平面において、旋回可能である。 The gas outlet opening is attached to the swivel arm, the swivel arm can be swiveled around a swivel axis using a swivel drive, and the swivel arm is a gas that joins at least one gas outlet opening. Having a supply pipe, the swivel arm is characterized in that the longitudinal axis of at least one gas outlet opening is substantially parallel to the swivel axis, and the swivel arm is swiveling to the swivel axis. On the other hand, it can turn on a plane that is almost vertical.
旋回アームは、旋回駆動部を用いて、旋回軸の周りにおいて、密封位置に旋回可能である。旋回アームは、旋回運動で、旋回軸に対して略垂直な平面において、密封位置に旋回可能である。 The swivel arm can swivel to a sealed position around the swivel shaft using a swivel drive. The swivel arm can swivel to a sealed position in a plane substantially perpendicular to the swivel axis in a swivel motion.
好ましくは、密封位置は、場合によっては旋回アームの出発位置を始点として、旋回運動のみによって到達され、すなわち、旋回運動には、さらなる運動は付加されない。 Preferably, the sealing position is reached solely by the swivel motion, optionally starting from the starting position of the swivel arm, i.e., no further motion is added to the swivel motion.
少なくとも1つのガス出口開口部が存在しなければならないが、複数のガス出口開口部が存在していてもよい。 There must be at least one gas outlet opening, but there may be multiple gas outlet openings.
旋回アームは、少なくとも1つのガス出口開口部に合流するガス供給管を有している。当該ガス供給管を通じて、空気圧による閉鎖に必要なガスが、ガス出口開口部に供給される。旋回アーム内での誘導によって、小型かつ単純な構造が得られる。本発明によると、ガス出口開口部の長手軸は、旋回軸に対して略平行である。略平行には、平行だけではなく、+/-5°までの平行からの逸脱も含まれており、このような平行からのわずかな逸脱は、機能性を受容できない程度に制限することなく、動作中に生じ得る。+/-5°の逸脱は、ガス出口開口部の長手軸と旋回軸とが、平行に変位した後交差するように配置される場合、ガス出口開口部の長手軸と旋回軸との間の、両方の軸を含む平面内の角度に関するものである。 The swivel arm has a gas supply pipe that joins at least one gas outlet opening. Through the gas supply pipe, the gas required for pneumatic closure is supplied to the gas outlet opening. Guidance within the swivel arm provides a compact and simple structure. According to the present invention, the longitudinal axis of the gas outlet opening is substantially parallel to the swivel axis. Approximately parallelism includes not only parallelism, but also deviations from parallelism up to +/- 5 °, such slight deviations from parallelism without limiting functionality to an unacceptable extent. Can occur during operation. A +/- 5 ° deviation is between the longitudinal axis of the gas outlet opening and the swivel axis if the longitudinal axis of the gas outlet opening and the swivel axis are arranged so that they intersect after being displaced in parallel. , With respect to the angle in the plane containing both axes.
このような構造においては、冶金容器にスラグストッパを取り付ける際、回転外側輪郭は、特許文献1に比べて減少する。 In such a structure, when the slag stopper is attached to the metallurgical container, the rotation outer contour is reduced as compared with Patent Document 1.
好ましくは、ガス出口開口部の旋回軸からの距離は、調整可能である。調整は、例えば、所定の長さの旋回アームとして用いられる、旋回駆動部に接続された部材が、回転軸に関して様々な位置に設定可能であることによって実現し得る。それによって、例えばタップホール管の交換の後での、タップホールに関するガス出口開口部の調整が容易になり、冶金容器への取り付け及びスラグストッパの保守の複雑さも減少する。特許文献2に係るスラグストッパの場合、ハウジングを含むスラグストッパ全体が、冶金容器において調整されなければならないので、はるかに複雑である。すなわち、本発明に係るスラグストッパは、比較的減少した取り付け時間及び取り付け費用を提供する。
Preferably, the distance of the gas outlet opening from the swivel axis is adjustable. The adjustment can be realized, for example, by allowing the member connected to the swivel drive unit, which is used as a swivel arm of a predetermined length, to be set at various positions with respect to the rotation axis. This facilitates adjustment of the gas outlet opening with respect to the tap hole, for example after replacement of the tap hole tube, and also reduces the complexity of attachment to the metallurgical vessel and maintenance of the slag stopper. In the case of the slag stopper according to
旋回アームは、出発位置から最大旋回角度まで旋回可能である。好ましくは、最大旋回角度は調整可能である。これは例えば、旋回運動の制限のために、回転駆動部に、調整可能なストッパ要素を取り付けることによって行われ得る。これによって、タップホールに関するガス出口開口部の調整が容易になり、冶金容器への取り付け、スラグストッパの保守及び交換の複雑さが減少する。 The swivel arm can swivel from the starting position to the maximum swivel angle. Preferably, the maximum turning angle is adjustable. This may be done, for example, by attaching an adjustable stopper element to the rotary drive for limiting turning motion. This facilitates the adjustment of the gas outlet opening for the tap hole and reduces the complexity of attachment to the metallurgical vessel, maintenance and replacement of the slag stopper.
好ましくは、旋回アームは、少なくとも1つのアームモジュールと、少なくとも1つのガス出口モジュールとを含んでおり、ガス出口モジュールは、
-少なくとも1つのガス出口開口部を含んでおり、
-アームモジュールに、解除可能に固定されている。このような、モジュール式の構造によって、旋回アームはより容易に製造可能であり、保守の際の複雑さの原因となることがより少ない。なぜなら、例えば必要に応じて、ガス出口モジュールのみを新しくすればよいからである。
Preferably, the swivel arm comprises at least one arm module and at least one gas outlet module, the gas outlet module.
-Contains at least one gas outlet opening and contains
-Fixed to the arm module so that it can be released. With such a modular structure, the swivel arm can be manufactured more easily and is less likely to cause maintenance complexity. This is because, for example, only the gas outlet module needs to be renewed as needed.
有利な態様の変型例によると、複数のガス出口開口部が存在している。これは、スラグストッパから流出した後のガスフローの流れ挙動に関して、利点を有し得る。タップホール管の空気圧による閉鎖の際、スラグの流出の阻止に関する結果は、ガスフローを、タップホール管の長手軸に対して同軸に、タップホール内へ良好に導入するほど、さらに良好になる。複数のガス出口開口部が設けられている場合、これらのガス出口開口部は、個々のより大きなガス出口開口部と全横断面面積が同じ場合に、比較して小さい横断面を有し得る。利用できる場所が非常に狭い場合は、ガス出口開口部に関して実現できる長さは非常に短くてよい。結果として、ガスフローが、流出の際に、例えばガス供給管からガス出口開口部へ移動する場合の流れ方向の変更の際の、片側における大きな圧力損失に起因して、ガス出口開口部の長手軸に関して屈折し、従って、タップホール管の長手軸とガス出口開口部の長手軸とが同軸であるにもかかわらず、タップホール管への同軸の導入は困難になる可能性がある。それによって、スラグの流出の阻止に関する結果は、準最適であり得る。加えて、屈折したガスフローの流出は、望ましくない騒音の放出につながる。ガスフローが、同じ全横断面面積を通るが、より小さい横断面を有する複数のガス出口開口部を通って流出する場合、屈折は比較的小さくてよい。対応して、タップホール管に同軸に導入することがより容易になり、スラグの流出は、より良好に阻止され、騒音の放出はより少なくなるであろう。 According to a variant of the advantageous embodiment, there are multiple gas outlet openings. This may have an advantage with respect to the flow behavior of the gas flow after it has flowed out of the slag stopper. The results regarding the prevention of slag outflow during pneumatic closure of the taphole tube are even better as the gas flow is better introduced into the taphole, coaxial with the longitudinal axis of the taphole tube. If a plurality of gas outlet openings are provided, these gas outlet openings may have a relatively smaller cross section if the total cross-sectional area is the same as the individual larger gas outlet openings. If the available space is very narrow, the length that can be achieved with respect to the gas outlet opening may be very short. As a result, the length of the gas outlet opening due to the large pressure loss on one side during the outflow, eg, when changing the flow direction when moving from the gas supply pipe to the gas outlet opening. It bends with respect to the axis and therefore the introduction of coaxial into the taphole tube can be difficult even though the longitudinal axis of the taphole tube and the longitudinal axis of the gas outlet opening are coaxial. Thereby, the results regarding the prevention of slag spills may be suboptimal. In addition, the outflow of refracted gas flow leads to the emission of unwanted noise. Refraction may be relatively small if the gas flow flows through the same total cross-sectional area but through multiple gas outlet openings with smaller cross-sections. Correspondingly, it will be easier to introduce coaxially into the taphole tube, the slag outflow will be better blocked and the noise emission will be less.
有利な態様の変型例によると、1つ又は複数のガス出口開口部は、1つ又は複数のガス管として、ノズルヘッド要素内で具体化されており、ノズルヘッド要素は、旋回アーム又はガス出口モジュールに挿入可能である。これによって、ガス出口開口部の、場合によっては異なる形状を容易な方法で用いること、又は、解決すべき問題の変更された境界条件に反応すること、又は、摩耗に起因する交換を実施することが可能になる。1つのノズルヘッド要素のみが存在していてよいが、複数のノズルヘッド要素が存在していてもよい。 According to a variant of an advantageous embodiment, the one or more gas outlet openings are embodied within the nozzle head element as one or more gas pipes, the nozzle head element being a swivel arm or gas outlet. It can be inserted into the module. This allows the gas outlet opening to use a different shape in an easy way, or to react to the changed boundary conditions of the problem to be solved, or to carry out a wear-induced replacement. Will be possible. Only one nozzle head element may be present, but a plurality of nozzle head elements may be present.
有利な態様の変型例によると、ノズルヘッド要素の位置は、調整要素を用いて調整可能である。例えば、ガス出口開口部の長手軸の、旋回軸に対する角度に関してである。当該調整要素は、例えば調整ネジであってよい。調整可能性によって、上述したように、ガスフローとタップホール管の長手軸との求められる同軸度が、調整不可能なノズルヘッド要素の場合よりも早く実現可能である。 According to a variant of the advantageous embodiment, the position of the nozzle head element can be adjusted using the adjusting element. For example, with respect to the angle of the longitudinal axis of the gas outlet opening with respect to the swivel axis. The adjusting element may be, for example, an adjusting screw. Adjustability allows, as described above, the required coaxiality between the gas flow and the longitudinal axis of the taphole tube to be achieved faster than with non-adjustable nozzle head elements.
スラグの流出に関する、冶金容器のタップホール管の空気圧による閉鎖のために設けられている旋回アームの位置を、密封位置とも呼ぶことができる。旋回軸は、旋回シャフトを通って延在している。スラグストッパには、ガス供給管にガスを供給するためのガス源導管が設けられている。 The position of the swivel arm provided for pneumatic closure of the taphole tube of the metallurgical vessel with respect to the outflow of slag can also be referred to as the sealed position. The swivel shaft extends through the swivel shaft. The slag stopper is provided with a gas source conduit for supplying gas to the gas supply pipe.
有利な態様の変型例によると、密封位置においてのみ、ガス源導管は、弁を有さずに、少なくとも旋回シャフト内に偏心に配置された接続管を通じて、ガス供給管に接続されている。場合によっては、旋回シャフトの外側に、さらなる接続管が存在していてもよく、それによって、ガスが、旋回シャフト内の接続管から、ガス供給管に導入される。 According to a variant of the advantageous embodiment, only in the sealed position, the gas source conduit is connected to the gas supply pipe without a valve, at least through a connecting pipe eccentrically arranged in the swivel shaft. In some cases, an additional connecting pipe may be present outside the swivel shaft, whereby gas is introduced from the connecting pipe in the swivel shaft to the gas supply pipe.
弁を有さない構造は、故障しやすさと、保守の負担とを減少させる。ガス源導管の端部にある開口部と、旋回シャフト内に配置された接続管のガス源導管側の開口部とは、密封位置においてのみ重なり合っており、対応して、ガスのみが流れる。出発位置では、ガスが流れることは不可能である。なぜなら、旋回シャフトが、ガス源導管を閉鎖するからである。 The valveless structure reduces the susceptibility to failure and the burden of maintenance. The opening at the end of the gas source conduit and the opening on the gas source conduit side of the connecting pipe arranged in the swivel shaft overlap only in the sealed position, and correspondingly, only the gas flows. At the starting position, it is impossible for gas to flow. This is because the swivel shaft closes the gas source conduit.
密封位置への移動の間、及び、タップホール管の空気圧による閉鎖の間に、溶融金属又はスラグの飛沫は、旋回アームで凝固し得る。これは、旋回運動と、ガスフローのタップホール管への導入とに、ネガティブな影響を与え得る。有利な態様の変型例によると、旋回アーム内、好ましくはガス出口モジュールにおける、少なくとも1つのガス出口開口部の周囲には、複数のガス出口が存在している。ガス出口は、1つ又は複数のガス出口開口部が配置されている領域から離れて配置されている。周囲とは、旋回アーム又はガス出口モジュールの、タップホールカラーの手前の密封位置にある領域であると理解されるべきである。ガス出口が、ガス供給管に合流している場合、ガス出口を通って、例えばガス供給管を通って供給されるガスが流出する。ガス出口によって表面が減少することによって、溶融金属又はスラグの凝固が困難になる。動作中に流出するガスによって、溶融金属又はスラグの凝固が困難になる。すなわち、ガス出口は、上述の問題を減少させるために用いられる。 During movement to the sealed position and during pneumatic closure of the taphole tube, droplets of molten metal or slag can solidify on the swivel arm. This can have a negative effect on the swivel motion and the introduction of gas flow into the taphole tube. According to a variant of an advantageous embodiment, there are a plurality of gas outlets in the swivel arm, preferably around at least one gas outlet opening in the gas outlet module. The gas outlets are located away from the area where one or more gas outlet openings are located. Periphery should be understood as the area of the swivel arm or gas outlet module in the sealed position in front of the taphole collar. When the gas outlet joins the gas supply pipe, the gas supplied through the gas outlet, for example, through the gas supply pipe, flows out. The reduction of the surface by the gas outlet makes it difficult to solidify the molten metal or slag. The gas flowing out during operation makes it difficult to solidify the molten metal or slag. That is, gas outlets are used to reduce the problems described above.
有利な態様の変型例によると、旋回駆動部は、ギアを有していない。これによって、製造費用、故障しやすさ、及び、冶金容器に固定されたスラグストッパが耐えなければならない極端な環境条件下で必要とされる保守の負担が減少する。 According to a variant of the advantageous embodiment, the swivel drive unit does not have a gear. This reduces manufacturing costs, susceptibility to failure, and the maintenance burden required under the extreme environmental conditions that a slag stopper secured to a metallurgical container must withstand.
有利な態様の変型例によると、旋回駆動部は、少なくとも1つのクランクシャフトと、クランクシャフトを駆動するための、少なくとも1つの空気圧シリンダと、を含んでいる。これによって、故障しやすさ、及び、冶金容器に固定されたスラグストッパが耐えなければならない極端な環境条件下で必要とされる保守の負担が減少する。 According to a variant of an advantageous embodiment, the swivel drive comprises at least one crankshaft and at least one pneumatic cylinder for driving the crankshaft. This reduces the susceptibility to failure and the maintenance burden required under the extreme environmental conditions that the slag stopper secured to the metallurgical vessel must withstand.
有利な態様の変型例によると、旋回駆動部は、熱的に絶縁されたハウジング内に格納されている。これによって、故障しやすさ、及び、冶金容器に固定されたスラグストッパが耐えなければならない極端な環境条件下で必要とされる保守の負担が減少する。特に、空気圧シリンダの寿命が、これによって延長される。 According to a variant of the advantageous embodiment, the swivel drive is housed in a thermally isolated housing. This reduces the susceptibility to failure and the maintenance burden required under the extreme environmental conditions that the slag stopper secured to the metallurgical vessel must withstand. In particular, this extends the life of the pneumatic cylinder.
本出願のさらなる対象は、タップホール管と、冶金容器に固定された本発明に係るスラグストッパとを有する冶金容器であり、タップホール管の長手軸は、旋回軸に対して略平行である。このように取り付けられた本発明に係るスラグストッパにおいては、上述した利点が生じる。スラグストッパは、直接又は間接に、冶金容器に固定されていてよい。好ましくは、スラグストッパは、解除可能に固定されている。冶金容器への固定は、例えば、冶金容器上に存在するブラケットを通じて間接的に行われ得る。例えば、特許文献2に係るスラグストッパに用いられるブラケットは、本発明に係るスラグストッパにも用いられ得る。これによって、特許文献2に記載のスラグストッパを、本発明に係るスラグストッパに改造することが容易になる。その場合、既存のブラケット上に存在する供給導管のための接続は、スラグストッパの対応する構造によって、変更を加えずに利用可能である。
A further subject of the present application is a metallurgical container having a taphole tube and a slag stopper according to the present invention fixed to the metallurgical container, the longitudinal axis of the taphole tube being substantially parallel to the swivel axis. The slag stopper according to the present invention attached in this way has the above-mentioned advantages. The slag stopper may be directly or indirectly fixed to the metallurgical container. Preferably, the slag stopper is fixed so that it can be released. Fixation to the metallurgical vessel can be done indirectly, for example, through a bracket present on the metallurgical vessel. For example, the bracket used for the slag stopper according to
本発明に係るスラグストッパは、自明のことながら、特許文献2の教示と同様に、スラグストッパの部分を支持するフレームを有していてよく、この、スラグストッパの部分を支持しているフレームの方は、冶金容器に解除可能に固定されている。
Obviously, the slag stopper according to the present invention may have a frame that supports the slag stopper portion, as in the teaching of
本出願のさらなる対象は、スラグの流出に関して、少なくとも1つのガス出口開口部から供給されるガスフローを用いて、冶金容器のタップホール管を空気圧によって閉鎖するための方法であり、旋回アームに取り付けられた少なくとも1つのガス出口開口部は、タップホール管のタップホールの手前において、密封位置に配置され、このために、旋回アームは、旋回運動で、タップホールの手前の密封位置に旋回され、当該旋回運動は、タップホール管の長手軸に対して略垂直な平面において行われることを特徴としている。 A further subject of the present application is a method for pneumatically closing a taphole tube of a metallurgical vessel with a gas flow supplied from at least one gas outlet opening for slag outflow, which is attached to a swivel arm. At least one gas outlet opening is placed in a sealed position in front of the tap hole of the tap hole tube, so that the swivel arm is swiveled in a swiveling motion to the sealed position in front of the tap hole. The turning motion is characterized in that it is performed in a plane substantially perpendicular to the longitudinal axis of the taphole tube.
特許文献1及び特許文献2に示されているような既知のスラグストッパの場合、旋回アームは、ガス出口開口部とタップホールとの間の距離が、タップホール管の長手軸に沿って見て、密封位置に到達するまで減少するように、タップホールの手前で旋回される。
In the case of known slag stoppers as shown in
その際、旋回運動は、タップホール管の長手軸が位置する平面で行われる。ガス出口開口部は、タップホール管の長手軸の方向に見て、実際には、前方からタップホールに接近する。 At that time, the turning motion is performed on the plane on which the longitudinal axis of the taphole tube is located. The gas outlet opening actually approaches the tap hole from the front when viewed in the direction of the longitudinal axis of the tap hole tube.
これとは対照的に、本発明によると、旋回運動が、タップホール管の長手軸に対して略垂直な平面で行われるように、旋回される。ガス出口開口部は、タップホール又はタップホール管の長手軸に、実際には側方から接近する。 In contrast, according to the present invention, the swivel motion is swiveled so that it is performed in a plane approximately perpendicular to the longitudinal axis of the taphole tube. The gas outlet opening actually approaches the longitudinal axis of the taphole or taphole tube from the side.
略垂直には、垂直だけではなく、垂直から+/-5°までの逸脱も含まれており、このような直交性からのわずかな逸脱は、機能性を受容できない程度に制限することなく、動作中に生じ得る。 Approximately vertical includes not only vertical but also deviations from vertical to +/- 5 °, and such slight deviations from orthogonality do not limit functionality to an unacceptable extent. Can occur during operation.
このような方法においては、旋回運動を可能にするために冶金容器に取り付けられたスラグストッパに関して、冶金容器の回転外側輪郭の外側で必要とする場所は、特許文献1及び特許文献2におけるよりも少ない。従って、特許文献1及び特許文献2に記載のスラグストッパの動作が、タップホールと製鋼取鍋との間の場所が狭いために実施不可能である場合にも、使用が可能である。
In such a method, with respect to the slag stopper attached to the metallurgical vessel to allow swiveling motion, the required location outside the rotational outer contour of the metallurgical vessel is greater than in
ガス出口開口部は、タップホールカラー内のタップホールの手前で、すなわち冶金容器の外側で、例えば30mm~100mmの間隔を置いて配置される。その際、ガス出口開口部は、タップホールの方向に方向付けられている。 The gas outlet openings are arranged in front of the tap hole in the tap hole collar, that is, outside the metallurgical container, at intervals of, for example, 30 mm to 100 mm. At that time, the gas outlet opening is oriented in the direction of the tap hole.
密封位置では、タップホール管の長手軸と、ガスフローの長手軸とが、好ましくは略同軸である。タップホール管を空気圧によって最適に閉鎖するためには、このようなガスフローの、中央における、タップホールの縁部に関して左右対称の導入が重要である。 In the sealed position, the longitudinal axis of the taphole tube and the longitudinal axis of the gas flow are preferably substantially coaxial. In order to optimally close the taphole tube by air pressure, it is important to introduce such a gas flow symmetrically with respect to the central edge of the taphole.
1つのガス出口開口部のみが存在している場合、当該ガス出口開口部は、好ましくは中央において、タップホールの手前に位置しており、タップホール管の長手軸とガス出口開口部の長手軸とは、略同軸である。当該ガス出口開口部から流出するガスフローは、その長手軸が、ガス出口開口部の長手軸に対して略同軸であり、従って、タップホール管の長手軸とも略同軸であろう。 When only one gas outlet opening is present, the gas outlet opening is preferably located in the center, in front of the tap hole, the longitudinal axis of the tap hole tube and the longitudinal axis of the gas outlet opening. Is approximately coaxial. The gas flow flowing out of the gas outlet opening will have its longitudinal axis substantially coaxial with the longitudinal axis of the gas outlet opening and therefore also with the longitudinal axis of the taphole tube.
複数のガス出口開口部が存在する場合、当該ガス出口開口部は、好ましくは中央において、タップホールの手前に配置され、それによって、ガスフローは、タップホール管の長手軸に対して略同軸になる。 If there are multiple gas outlet openings, the gas outlet openings are preferably located in the center, in front of the tap hole so that the gas flow is approximately coaxial with the longitudinal axis of the tap hole tube. Become.
旋回アームは、旋回運動の際に、タップホール管が空気圧によって閉鎖され得る前に、不可避的に、タップホールから流出する溶融金属及び/又はスラグのフローに入らなければならないので、液状の材料は、タップホール管の長手軸から離れる方向に飛散する。設備の飛沫が当たった部分では、飛沫が凝固する可能性があり、スカルという言葉が用いられる。スカルは、スラグストッパ上、及び、タップホールの周囲、例えばタップホールカラー上にも生じる。固体のスカルは、ガス出口開口部の位置決めの際に、問題を引き起こす。なぜなら、例えば、これらのスカルは、所定の密封位置に到達する前に、旋回運動を制限するからである。例えば、タップホールには、スカルから成るいわゆるラッパが形成され、ラッパは、従来の手順では、各タッププロセスにおいて成長する。 Liquid materials are inevitable because the swivel arm must inevitably enter the flow of molten metal and / or slag flowing out of the tap hole during the swivel motion before the tap hole tube can be pneumatically closed. , Scatters away from the longitudinal axis of the taphole tube. The term skull is used because the droplets may solidify where they are exposed to the droplets of the equipment. Skulls also occur on the slag stopper and around the taphole, such as on the taphole collar. Solid skulls cause problems when positioning gas outlet openings. This is because, for example, these skulls limit the turning motion before reaching a predetermined sealing position. For example, a so-called trumpet consisting of skulls is formed in the tap hole, and the trumpet grows in each tap process in the conventional procedure.
特許文献1及び特許文献2と比較すると、本発明に係る手順では、スカルがガス出口開口部の計画通りの位置決めを妨げる危険が減少する。これは、例えば、すぐ前のタッププロセスの際に、部分的に形成されたラッパが、旋回アームが側方から接近する場合に、押しのけられ、切り離されることによるものである。これによって、保守の負担は減少し、スカルに起因する、空気圧による閉鎖の際の問題も減少する。
Compared to Patent Document 1 and
好ましい実施形態によると、タップホール管の空気圧による閉鎖の間に、ガスが、旋回アーム内の少なくとも1つのガス出口開口部の周囲に存在する複数のガス出口から流れる。これによって、ガス出口開口部周囲のスカルが防止される。 According to a preferred embodiment, gas flows from a plurality of gas outlets present around at least one gas outlet opening in the swivel arm during the pneumatic closure of the taphole tube. This prevents skulls around the gas outlet opening.
本出願のさらなる対象は、機械可読プログラムコードを有する信号処理装置であり、当該プログラムコードが、本発明に係る方法を実施するための制御コマンドを有することを特徴としている。 A further object of the present application is a signal processing apparatus having a machine-readable program code, which is characterized by having control commands for carrying out the method according to the present invention.
本出願のさらなる対象は、信号処理装置のための機械可読プログラムコードであり、プログラムコードが、信号処理装置に本発明に係る方法を実施させる制御コマンドを有することを特徴としている。 A further subject of the present application is a machine-readable program code for a signal processing device, characterized in that the program code has a control command that causes the signal processing device to perform the method according to the invention.
本出願のさらなる対象は、本発明に係る機械可読プログラムコードを記憶する記憶媒体である。 A further object of this application is a storage medium for storing the machine-readable program code according to the present invention.
以下において、実施形態の概略的かつ例示的な図面に基づいて、本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to schematic and exemplary drawings of embodiments.
図1及び図2は、特許文献1に記載のタップホール管の空気圧による閉鎖を示している。本図では製鋼所の転炉である冶金容器1からは、タップの際に、溶融金属2が、タップホール管3を通って流出する。タップホール4は、タップホールカラー5内に存在する。図示されているのは出発位置である。なぜなら、スラグ6がまだ流出していないからである。旋回アーム7には、ガス出口開口部8が取り付けられている。旋回アーム7は、旋回駆動部10を用いて、旋回軸9の周りに旋回可能である。紙面のガス出口開口部8の長手軸11は、旋回軸9に対して垂直である。図2には、旋回駆動部10を用いて実現した密封位置が示されている。紙面におけるガス出口開口部8の長手軸11は、タップホール管3の長手軸と同軸である。ガス出口開口部8は、タップホールカラー5のタップホール4内に存在している。ガス出口開口部8からは、空気圧による閉鎖のために、ガスがタップホール管3に流入するが、これは矢印で示されている。このガスフローは、タップホール4内で中央に配置されたガス出口開口部8の周囲の環状間隙12を通じて、空気も同伴するが、これは矢印で示されている。
1 and 2 show pneumatic closure of the taphole tube described in Patent Document 1. In this figure, the
図3は、本発明に係る空気圧式スラグストッパを示している。旋回アーム13は、その端部に、ガス出口開口部を有している。旋回アーム13内に延在するガス供給管は図示されていない。示されたガス出口開口部の長手軸14は、旋回軸15に対して平行である。旋回駆動部は、ハウジング16内部に配置されており、特別に示されてはいない。ハウジング16は、熱的に絶縁されていてよい。
FIG. 3 shows a pneumatic slag stopper according to the present invention. The
図4は、図3に示された状況を、異なる見方で示している。 FIG. 4 shows the situation shown in FIG. 3 from different perspectives.
図3及び図4の両方には、冶金容器のタップホールと共に、タップホールカラー17も示されており、当該タップホールカラーには、本発明に係るスラグストッパが取り付けられている。タップホール後方のタップホール管の長手軸18は、旋回軸15に対して略平行である。
In both FIGS. 3 and 4, the
図5は、旋回アーム21内のガス出口開口部19の長手軸20の旋回軸22に対する関係を、断面で概略的に示している。旋回アーム21内には、ガス出口開口部19に合流するガス供給管23が延在している。
FIG. 5 schematically shows the relationship of the gas outlet opening 19 in the
図3及び図4では、スラグストッパが出発位置にある。図6は、タップホール24の長手軸18に対して略垂直な平面で旋回した後の、密封位置にあるスラグストッパを、同じように示している。密封位置では、ガス出口開口部が、タップホール24の手前に配置されている。
In FIGS. 3 and 4, the slag stopper is in the starting position. FIG. 6 similarly shows the slug stopper in the sealed position after turning in a plane substantially perpendicular to the
図7は、旋回アーム25の、アームモジュール26と、アームモジュール26に解除可能に固定されたガス出口モジュール27とを含む部分を、断面で概略的に示している。
FIG. 7 schematically shows a portion of the
図8は、ガス出口モジュール28に挿入された、ガス出口開口部として複数のガス管30a、30b、30cを有するノズルヘッド要素29を、断面で概略的に示している。ノズルヘッド要素29内のさらなるガス出口開口部が示されているが、参照符号は付されていない。ガス出口開口部の周囲には、任意で存在するガス出口31a、31b、31cが示されており、ノズルヘッド要素29内のさらなるガス出口が示されているが、参照符号は付されていない。
FIG. 8 schematically shows a
図9aは、どのように、密封位置において、ガス源導管32が弁を有さずに、旋回シャフト35内の旋回軸33に対して偏心に配置された接続管34を通じて、旋回アーム37内のガス供給管36に接続されているかを概略的に示している。
FIG. 9a shows how in a
図9bは、図9aに比べて約135°回転した位置において、接続管34が、ガス源導管32ともはや接続していない様子を概略的に示している。
FIG. 9b schematically shows how the connecting
1 冶金容器
2 溶融金属
3 タップホール管
4 タップホール
5 タップホールカラー
6 スラグ
7 旋回アーム
8 ガス出口開口部
9 旋回軸
10 旋回駆動部
11 ガス出口開口部の長手軸
12 環状間隙
13 旋回アーム
14 ガス出口開口部の長手軸
15 旋回軸
16 ハウジング
17 タップホールカラー
18 タップホール管
19 ガス出口開口部
20 ガス出口開口部の長手軸
21 旋回アーム
22 旋回軸
23 ガス供給管
24 タップホール
25 旋回アーム
26 アームモジュール
27 ガス出口モジュール
28 ガス出口モジュール
29 ノズルヘッド要素
30a、30b、30c ガス管
31a、31b、31c ガス出口
32 ガス源導管
33 旋回軸
34 接続管
35 旋回シャフト
36 ガス供給管
37 旋回アーム
1
Claims (16)
少なくとも1つの前記ガス出口開口部(19)の長手軸(14)が、前記旋回軸(15)に対して略平行であることを特徴とし、前記略平行とは、平行と、平行から+/- 5 °までの逸脱が含まれている、空気圧式スラグストッパ。 For slag outflow, the taphole tube (18) of the metallurgical vessel is pneumatically closed with at least one gas flow introduced into the taphole tube (18) from at least one gas outlet opening (19). The gas outlet opening (19) is attached to the swivel arm (13), and the swivel arm is around the swivel shaft (15) by using the swivel drive unit. The swivel arm (13) is a pneumatic slug stopper having a gas supply pipe (23) that joins at least one gas outlet opening (19).
The longitudinal axis (14) of at least one gas outlet opening (19) is substantially parallel to the swivel axis (15) , wherein the substantially parallel is parallel and from parallel to +. / Pneumatic slug stopper containing deviations up to 5 ° .
-少なくとも1つの前記ガス出口開口部を含んでおり、
-前記アームモジュール(26)に、解除可能に固定されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の空気圧式スラグストッパ。 The swivel arm (25) includes at least one arm module (26) and at least one gas outlet module.
-Contains at least one said gas outlet opening and contains
-The pneumatic slag stopper according to any one of claims 1 to 3, wherein the arm module (26) is detachably fixed to the arm module (26).
前記タップホール管(3)の長手軸が、旋回軸に対して略平行であることを特徴とし、前記略平行とは、平行と、平行から+/- 5 °までの逸脱が含まれている、冶金容器(1)。 In a metallurgical container (1) having a tap hole tube (3) and a slag stopper according to any one of claims 1 to 13 fixed to the metallurgical container (1).
The longitudinal axis of the taphole tube (3) is substantially parallel to the swivel axis, and the substantially parallel includes parallelism and deviation from parallel to +/- 5 °. There is a metallurgical container (1).
このために、前記旋回アームは、旋回運動で、前記タップホール(24)の手前の密封位置に旋回され、前記旋回運動は、前記タップホール管(18)の長手軸に対して略垂直な平面において行われることを特徴とし、前記略垂直とは、垂直と、垂直から+/- 5 °までの逸脱が含まれている、方法。 With respect to the outflow of slag, a method for pneumatically closing the taphole tube of a metallurgical vessel using a gas flow supplied from at least one gas outlet opening, at least one of the above, attached to a swivel arm. In a method in which the gas outlet opening is arranged in a sealed position in front of the tap hole (24) of the tap hole pipe.
For this purpose, the swivel arm is swiveled to a sealed position in front of the tap hole (24) by swiveling motion, and the swivel motion is a plane substantially perpendicular to the longitudinal axis of the tap hole tube (18). The above-mentioned substantially vertical is a method comprising a vertical and a deviation of +/- 5 ° from the vertical .
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