JP6361622B2 - 転炉排滓用防護部材、転炉設備および転炉精錬方法 - Google Patents

Description

本発明は、製鋼工程における転炉吹錬工程において、転炉排滓時に用いる防護部材、それを用いた転炉設備および転炉精錬方法に関する。

従来、転炉では脱燐吹錬および脱炭吹錬を行うことが主流であり、脱珪処理は事前に転炉予備処理設備で実施していた。

一方で、近年、脱珪処理による溶銑中珪素の燃焼熱を有効に活用する等の理由から、転炉にて脱珪吹錬も実施する操業方法（例えば、特許文献１および２）が提案されている。

この技術では、転炉内で溶銑を脱珪した後、脱珪した溶銑を炉内に残したまま脱珪スラグの中間排滓を実施し、その後溶銑の脱燐を行う。

特開２０１３−２３１２３７号公報 特開２０１４−１５９６３２号公報

ところで、このように溶銑を転炉内に残したままスラグを排滓する場合には、溶銑を出湯した後に排滓するよりも浅い傾動角度で排滓されるため、スラグが炉前側へ飛散するリスクが高くなる。

炉前には、吹錬中の溶鋼・滓飛散防止や発煙防止を目的とした一対のシャッター（チャージングドア、大扉ともいう）が設けられており、排滓の際にはシャッターが閉じられているが、中間排滓の際に炉前側に飛散したスラグは、シャッターに直接接触し、その隙間から炉前へ滓が流出してしまう危険性がある。

このような点に対し、大規模な工事を行うことなく、中間排滓したスラグがシャッターに直接接触すること、およびスラグがシャッターの隙間から炉前へ流出することを確実に防止する技術が求められているが、そのような技術は未だ提案されていない。

本発明者は、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、転炉内に溶銑を残したまま転炉を浅い傾動角度で排滓する際に、スラグが飛散する炉前側部分に、シャッターの隙間を覆うように防護壁を設けることが有効であることに想到し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、以下の（１）〜（７）を提供する。

（１）転炉設備において、転炉内に溶銑を残したまま排滓する際にスラグが飛散する炉前側部分に、転炉の炉前側に設けられたシャッターの隙間を覆うように設けられた、表面部分が鋳物または耐火物で構成された防護壁を有し、
前記防護壁は支持台に支持され、
前記シャッターが閉じられた際にサンプリング窓が形成され、前記支持台の前記防護壁を支持するフレームが、前記サンプリング窓に対応して設けられ、前記シャッターの開閉を妨げないことを特徴とする転炉排滓用防護部材。

（２）前記支持台は、炉前の作業床に設けられることを特徴とする（１）に記載の転炉排滓用防護部材。

（３）天井クレーンのフックを掛けるクレーン架台をさらに有し、クレーンにより着脱可能であることを特徴とする（１）または（２）に記載の転炉排滓用防護部材。

（４）前記防護壁は、前記支持台に支持されたベース部材と、前記ベース部材の表面に着脱可能に取り付けられた鋳物または耐火物からなる複数のプレートとを有することを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の転炉排滓用防護部材。

（５）転炉内で脱珪吹錬を行った後、脱燐吹錬に先立って、脱珪スラグを中間排滓する際に用いられることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の転炉排滓用防護部材。

（６）転炉と、前記転炉からシャッターを隔てて設けられた炉前とを備えた転炉設備であって、
前記転炉設備は、転炉内で脱珪吹錬を行った後、脱燐吹錬に先立って脱珪スラグを中間排滓する際に、スラグが飛散する炉前側部分に、前記シャッターを覆うように設けられた、表面部分が鋳物または耐火物で構成された防護壁を有する転炉排滓用防護部材をさらに備え、
前記防護壁は支持台に支持され、
前記シャッターが閉じられた際にサンプリング窓が形成され、前記支持台の前記防護壁を支持するフレームが、前記サンプリング窓に対応して設けられ、前記シャッターの開閉を妨げないことを特徴とする転炉設備。

（７） 転炉設備において、転炉内で脱珪吹錬を行った後、脱燐吹錬に先立って脱珪スラグを中間排滓する際に、
スラグが飛散する炉前側部分に、転炉の炉前側に設けられたシャッターの隙間を覆うように表面部分が鋳物または耐火物で構成され、支持台に支持された防護壁を設け、
前記シャッターを閉じた際にサンプリング窓が形成されるようにし、前記支持台の前記防護壁を支持するフレームが、前記サンプリング窓に対応して設けられ、前記シャッターの開閉を妨げないようにすることを特徴とする転炉精錬方法。

本発明によれば、転炉内に溶銑を残したまま排滓する際にスラグが飛散する炉前側部分に、転炉の炉前側に設けられたシャッターの隙間を覆うように、表面部分が鋳物または耐火物で構成された防護壁を設けることにより、大規模な工事を行うことなく、スラグがシャッターに接触すること、およびシャッターの隙間を介してスラグが炉前へ流出することを有効に防止することができる。

本発明の一実施形態に係る転炉排滓用防護部材を用いた転炉設備を示す概略図である。 転炉設備の転炉配置部から炉前を見た状態を示す図である。 転炉排滓用防護部材を示す側面図である。 転炉排滓用防護部材を示す平面図である。 転炉排滓用防護部材の防護壁を転炉側からみた図である。 転炉排滓用防護部材のクレーン架台の構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係る転炉排滓用防護部材を用いた転炉設備において、脱珪吹錬後に中間排滓を行っている状態を示す概略図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る転炉排滓用防護部材を用いた転炉設備を示す概略図、図２は転炉設備の転炉配置部から炉前を見た状態を示す図、図３は転炉排滓用防護部材を示す側面図、図４は転炉排滓用防護部材を示す平面図である。

転炉設備１は、転炉１１が存在する転炉配置部１０を有し、転炉配置部１０に隣接した部分が溶銑の装入等が行われる炉前２０となっている。炉前２０には作業床２１が設けられている。図１では、転炉１１は脱珪吹錬した直後の状態を示しており、Ｌは溶銑であり、Ｓは脱珪スラグである。本実施形態では、後述するように、転炉１１内に溶銑Ｌを残したまま、転炉１１を炉前側の矢印Ａ方向に傾動させ、脱珪スラグＳを排滓する。

炉前２０の転炉側端部には、操業中に作業床２１を転炉１１から遮断する一対のシャッター２２が設けられている。シャッター２２は図２の矢印Ｂ方向に移動することにより開閉される。炉前２０の作業床２１には、転炉排滓用防護部材３０が設置されている。

転炉排滓用防護部材３０は、転炉１１内に溶銑Ｌを残したまま排滓する際にスラグが飛散する炉前側部分に、シャッター２２の隙間を覆うように配置される防護壁３１を有している。

防護壁３１は、フレーム状をなす支持台３２に取り付けられている。支持台３２は作業床２１上に置かれ、支持台３２の防護壁３１と反対側には、バランスをとるためのウエイト３４を取り付けるウエイト取り付け部３３が設けられている。そして、支持台３２を作業床２１の所定位置に位置決めされることにより、防護壁３１が所定の位置に設置されるようになっている。また、支持台３２の中央には、天井クレーンのフック３６を掛けるためのクレーン架台３５が設けられている。したがって、転炉排滓用防護部材３０は、天井クレーンによって着脱可能となっている。

防護壁３１は、支持台３２に取り付けられたフレーム状のベース部材３７と、ベース部材３７の転炉側表面の全面に取り付けられた鋳物または耐火物からなる複数のプレート３８とを有している。プレート３８が鋳物または耐火物からなることにより、必要な耐熱性を確保することができる。これらの中では、スラグが付着しにくい鋳物が好ましいが、耐火物のほうが安価である。

図５に示すように、複数のプレート３８は、ボルト３８ａにより転炉側表面の全面に隙間なく取り付けられている。また、複数のプレート３８の一つには、覗き穴３９が設けられている。覗き穴３９はサンプリング窓としても機能する。

各シャッター２２の下部の内側には、互いに対応する位置に切り欠きが形成されており、シャッター２２が閉じられた際に、これら切り欠きが合体してサンプリング窓２３が形成されるようになっている（図２参照）。サンプリング窓２３は従来から設けられており、サンプリングを行っていない場合には通常閉塞されるが、本実施形態では、サンプリング窓２３は開放されており、支持台３２の防護壁３１を支持するフレームが、サンプリング窓２３に位置するようになっている。このため、転炉排滓用防護部材３０を配置しても、シャッター２２の開閉には影響をおよぼすことがない。

図６に示すように、クレーン架台３５は、支持台３２の両側に取り付けられ、上方に延びる一対の支持柱４１と、一対の支持柱４１の上部に架け渡され、天井クレーンのフック３６を係合させる係合棒４２とを有している。また、各支持柱４１には、フック３６を係合棒４２の中央部分に案内するためのガイドプレート４３が設けられている。

以上のように構成される転炉設備においては、所定位置に転炉排滓用防護部材３０を配置し、転炉１１内に溶銑を装入し、シャッター２１を閉じて脱珪吹錬を行う。脱珪吹錬を行った後には、図１に示すように、溶銑Ｌの上に脱珪スラグＳが存在しているため、次の脱燐吹錬に備えて、転炉１１内に溶銑Ｌを残したまま脱珪スラグＳを排滓する中間排滓を行う。

中間排滓に際しては、図７に示すように、転炉１１を炉前側に傾動させ、脱珪スラグＳを鍋５０に受滓する。

このとき、溶銑Ｌを転炉１１内に残したまま排滓すると、溶銑を出湯した後に排滓する場合よりも浅い傾動角度で排滓されるため、スラグが炉前側へ飛散するリスクが高くなり、このように炉前側にスラグが飛散すると、従来は、スラグがシャッターに直接接触するとともに、シャッターの隙間から炉前へ流出する危険性があった。

これに対して、本実施形態では、転炉排滓用防護部材３０を設置し、転炉１１内に溶銑Ｌを残したまま排滓する際にスラグが飛散する炉前側部分に、シャッター２２の隙間を覆うように鋳物または耐火物を表面に有する防護壁３１が配置されるようにしたので、大規模な工事を行うことなく、排滓されたスラグがシャッター２２に接触すること、およびシャッター２２の隙間を介してスラグが炉前２０へ流出することを有効に防止することができる。

このように、シャッター２２へのスラグの接触を防止することができるため、安定的にシャッター２２を使用することができる。また、転炉排滓用防護部材３０を用いない場合は、炉前２０へ流出したスラグを除去するために炉前清掃を頻繁に行う必要があるが、転炉排滓用防護部材３０を用いることにより炉前２０の清掃がほとんど必要なくなる。

さらに、転炉排滓用防護部材３０は天井クレーンで着脱可能となっているので、転炉排滓用防護部材３０を取り外した状態でスラグ接触部を補修することができ、スラグ接触部の補修が容易である。さらにまた、防護壁３１はベース部材３７の表面に鋳物または耐火物からなる複数のプレート３８がボルト３８ａにより取り付けられて構成されているため、スラグが接触したプレート３８のみを取り外して交換すればよい。

さらにまた、支持台３２の防護壁３１を支持するフレームが、シャッター２２が閉じられた際に形成されるサンプリング窓２３に位置するようになっているため、転炉排滓用防護部材３０はシャッター２２の開閉に影響をおよぼすことがない。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、防護壁３１を支持台３２に支持させて転炉排滓用防護部材３０を構成したが、これに限らず、転炉内に溶銑を残したまま排滓する際に滓が飛散する炉前側部分に、転炉の炉前側に設けられたシャッターの隙間を覆うように防護壁が設けられれば他の構成は限定されない。

また、上記実施形態では、転炉で脱珪吹錬した後の中間排滓を行う例を示したが、これに限らず、転炉内に溶銑を残したまま排滓する場合であれば適用可能である。

１ 転炉設備
１０ 転炉配置部
１１ 転炉
２０ 炉前
２１ 作業床
２２ シャッター
２３ サンプリング窓
３０ 転炉排滓用防護部材
３１ 防護壁
３２ 支持台
３３ ウエイト取り付け部
３４ ウエイト
３５ クレーン架台
３７ ベース部材
３８ プレート
３８ａ ボルト
４１ 支持柱
４２ 係合棒
４３ ガイドプレート
５０ 鍋
Ｌ 溶銑
Ｓ 脱珪スラグ

Claims (7)

1. 転炉設備において、転炉内に溶銑を残したまま排滓する際にスラグが飛散する炉前側部分に、転炉の炉前側に設けられたシャッターの隙間を覆うように設けられた、表面部分が鋳物または耐火物で構成された防護壁を有し、
   前記防護壁は支持台に支持され、
   前記シャッターが閉じられた際にサンプリング窓が形成され、前記支持台の前記防護壁を支持するフレームが、前記サンプリング窓に対応して設けられ、前記シャッターの開閉を妨げないことを特徴とする転炉排滓用防護部材。
2. 前記支持台は、炉前の作業床に設けられることを特徴とする請求項１に記載の転炉排滓用防護部材。
3. 天井クレーンのフックを掛けるクレーン架台をさらに有し、クレーンにより着脱可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転炉排滓用防護部材。
4. 前記防護壁は、前記支持台に支持されたベース部材と、前記ベース部材の表面に着脱可能に取り付けられた鋳物または耐火物からなる複数のプレートとを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転炉排滓用防護部材。
5. 転炉内で脱珪吹錬を行った後、脱燐吹錬に先立って、脱珪スラグを中間排滓する際に用いられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の転炉排滓用防護部材。
6. 転炉と、前記転炉からシャッターを隔てて設けられた炉前とを備えた転炉設備であって、
   前記転炉設備は、転炉内で脱珪吹錬を行った後、脱燐吹錬に先立って脱珪スラグを中間排滓する際に、スラグが飛散する炉前側部分に、前記シャッターを覆うように設けられた、表面部分が鋳物または耐火物で構成された防護壁を有する転炉排滓用防護部材をさらに備え、
   前記防護壁は支持台に支持され、
   前記シャッターが閉じられた際にサンプリング窓が形成され、前記支持台の前記防護壁を支持するフレームが、前記サンプリング窓に対応して設けられ、前記シャッターの開閉を妨げないことを特徴とする転炉設備。
7. 転炉設備において、転炉内で脱珪吹錬を行った後、脱燐吹錬に先立って脱珪スラグを中間排滓する際に、
   スラグが飛散する炉前側部分に、転炉の炉前側に設けられたシャッターの隙間を覆うように表面部分が鋳物または耐火物で構成され、支持台に支持された防護壁を設け、
   前記シャッターを閉じた際にサンプリング窓が形成されるようにし、前記支持台の前記防護壁を支持するフレームが、前記サンプリング窓に対応して設けられ、前記シャッターの開閉を妨げないようにすることを特徴とする転炉精錬方法。

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