JPH03197613A - ランス迅速交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、製鉄所などにおける転炉設備の精錬用ランス
の簡単かつ確実、迅速な取替ができるランスの迅速交換
装置に関する。

（従来の技術） 例えば転炉での鋼の精錬用ランスは操業時ランス先端部
への地金付着や、溶損によりランスの取替えが頻繁に行
われている。転炉の溶鋼に酸素を吹き込むランス本体は
鋼管製であるが、酸素、給水、排水の３重鋼管から成っ
ているため交換に際しての接続は通常困難で時間を要す
るものであった。また、ランス本体はランス昇降台車な
どによって昇降可能に保持固定されているが、ランスが
昇降台車と共に昇降できるためには酸素等の供給導管は
フレキシブルでなければならず、通常、ランスは供給側
がホースと接続されている。

第６図は従来のランス交換装置におけるランスとホごス
の接続状態を示す概略説明図である。

図示のように、ランスｌとホース２とにはそれぞれラン
ス側フランジ３とホース側フランジ６が設けられており
、それらのフランジが１０数本のボルトとナツトで締結
接続され、ランス１とホース２とを接続している。

ところで、ランス先端ノズル部の溶損などによりランス
１を交換する必要のある場合には、ランスとホースとを
分離すべく、先づランス１とホース２のフランジを締結
しているボルトとナツトを取り外し、破損ランスを取除
き、その後新しいランスと交換し、ランスとホースのフ
ランジ部は再びボルトとナツトによって締結されている
。

しかしながら、これらはすべて人手によるものであり、
両フランジの締結接続作業は作業場の環境が悪く作業負
荷が大きく、また長時間を費やしていた。例えば上述の
ボルト数は給水、排水系とも１２本、酸素は１６木であ
り、合計４０本のボルト・ナツトを弛め、締付けを行わ
なければならず、その他の作業も含め、通常ランスの取
替えには４人の作業者で７０〜９０分を要していた。

従来にあっても、これらの問題を解決するため特開昭６
１−２６１４１３号公報に開示されているように、ラン
ス交換装置が提案されているが、この技術は炉外精錬で
混銑車や取鍋なとの溶銑や溶鋼中に精錬剤を添加するラ
ンスの交換装置に関するもので、ランスが比較的小径で
取扱いは容易であるが、取替え頻度が高いために自動化
を図ったものであり、ランスの接続端にはアダプタが取
付けられており、それを介してランス係止具に締付は固
定される構成の汎用のカプラーが使用されており作業員
がランスの着脱を行っていた。

また、特開平１−１００２１３号公報では上記公報と同
様に炉外精錬の溶銑予備処理等に粉体吹込み、酸素吹込
み等のランス交換装置にシリンダーによって駆動される
ロック機構によるカプラー接続、肌着機構を設けたラン
スとホースの着脱装置に関するものであるが、転炉の主
ランスなどに上記に示されたようなカプラーを適用する
のは容易ではあるが、転炉の主ランスは水の給排水と酸
素の３種類の異なる性質の供給用ランスであり、さらに
個々の管径が大径で非常に大重量であり、かつ使用流体
が高圧で特に高圧酸素では漏洩は絶対に許されないもの
であり、これらの条件によりカプラー接続の適用が遅れ
ていた。カプラー接続では特に芯合せが重要であり、芯
ずれのまま接続すると完全な位置での接合ができず流体
漏洩やシール破損の原因となる。したがって、実用化の
ためには漏洩に対する信転性（確実性）を高める必要が
ある。

なお、ランスの芯出しを行うには、例えば特公昭５３−
３２７６４号公報に開示されたランス芯出し装置によれ
ば、ランスに球面勾配を有するリング状金物を設け、該
金物を支承することによりランスを支持し、一方予め所
定位置に設置されたランス支承台に対しランスを抄着せ
しめるようにしてランスを把持する作動アームによって
芯出しを行う。

（発明が解決しようとする課題） すでに述べたように、従来にあっては、ランスの交換は
まずランスとホースとの接続部を分離すべくランス側フ
ランジとホース側フランジとの締結ボルトとナツト１０
数本を用いた複数のランスのボルト・ナツトの緩め外し
、また新しいランスの取付は時は接続部を構成する両フ
ランジの締結ボルト・ナツトの締付けを人手によって行
っており、長時間を要している。更にランス取替え後の
ランス先端の芯出しは芯出し装置で行うが、転炉上方で
の粉塵、ダスト等悪影響のためにランス芯出し装置を兼
ねる把持装置の駆動部、つまりネジ部での粉塵噛み込み
によって駆動が困難となり、位置調整のため粉塵の除去
などを行っているが、高熱でかつ粉塵などの悪影響での
作業であり衛生面、安全面からも作業員の労働負担の高
い作業となっていた。

本発明は、上記の事情に鑑み、殆ど人手を費さすにラン
スを迅速に交換できる装着を提供することを目的とする
。

さらに本発明は、ランスの把持、芯出しを容易に行うこ
とのできるランス迅速交換装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、
その手段は、次のような構成を有する。

■ランスとホースとの接続端において、ソケット部と該
ソケット部に内挿嵌合するプラグ部とから成る差込み式
カプラーを設ける。その場合、ランス側にフランジを介
してソケット部を設け、一方ホース側には該ソケット部
に内挿嵌合するプラグ部を設けるようにしてこの差込み
式カプラーを構成してもよい。

■前記プラグ部とソケット部との間にシール材番設ける
。

■前記プラグ部に流体洩れ検知孔と、該検知孔に連結し
た流体漏れ検知装置とを備える。

本発明はその好適態様によれば、上記■ないし■に加え
て、さらにリンク機構を有し、ランス芯出し装置を兼ね
るランス把持装置とを固定して有するランス昇降台車を
備え、該ランス昇降台車の上面部に、少なくとも前記ラ
ンス芯出し装置の駆動部を減速機機構内６乙収納するな
どして周囲粉塵からシールして設けるように構成しても
よい。

そのような構成を取ることにより、上記駆動部を構成す
るネジ部などを外部よりの粉塵等から遮断し、ランスの
芯出しおよび把持をスムーズに行うことができ自動化の
信転性が高まる。

ここに上記減速機機構は、特に制限ないが、キー（溝）
を有する雄ネジと噛み合い、その雄ネジを前後進させる
雌ネジを有する歯車とし、それと噛み合い回転駆動させ
る駆動歯車を備えた一般的な構造であればよい。

さらに本発明の好適態様によればカプラー接続補助ガイ
ドをさらに設けた機構としてもよい。

（作用） 本発明においては、ランスとホースを迅速に接続、分離
可能な差込み式カプラーを採用したもので、例えばラン
ス側フランジに雌形ソケットをボルトで締結し、一方ホ
ース側フランジに雌形プラグをボルトで締結し、ソケッ
ト胴部にはシール材を埋設し、一方プラグの中央部より
下方に向かって流体漏れ検知孔を穿設し、その後端部に
漏れ検知器を設ける。ホース側プラグをランス側ソケッ
ト内に挿入することによりワンタッチでランスとホース
は接続される。すなわち、差込み式カプラーによりラン
スとホースを接続するものである。

転炉ランスの交換操作にあって、新ランスはクレーンで
ランス昇降台車に吊り込み、カプラー差し込み直前で一
旦停止し、ランスの芯出し装置によってカプラーの芯出
しを行った後、再びクレーンを降下させカプラーの接続
を行う。なお、この場合、例えば雌ネジと一体化したハ
ンドルとそれに連接した謹ネジから構成される芯出し装
置の駆動部、特に謹ネジ部を減速機構内に収納するなど
、周囲からシールすることにより、粉塵噛み込みによる
作動不良を防止できる。次いで、カプラーの完全な接続
を確認後ランス芯出し装置およびランス把持金具により
転炉のランス孔とランスの芯出しを行いランス昇降台車
を降下させランスの設置を完了させ流体漏れ検知器を動
作させ通水、通酸テストを実施して完全なランス設置を
確認してランス設置を完了する。

ランスの取外しはこの逆の操作によればよい。

本発明によれば２人の作業者で段取り作業も含めて約５
０分程度でランスの交換が行われる。

このようにランスとホースの分離、接続は、人手による
ボルト・ナツトの締付け、取外しを行うことなく、カプ
ラーの接続、分離により自動的に行うことができる。

（実施例） 次に、添付図面を参照しながら本発明の実施°例につい
て説明する。

第１図ないし第５図は本発明に係るランス迅速交換装置
の一実施例を示すもので、第１図はランス１とホース２
のカプラー１０による保合接続状況を示す断面図で、第
２図は同じく本発明のランスの芯出し装置の設置状況を
示す概略説明図で、第３図は同じく本発明にかかる装置
ｄよるランスとホースの接続状態を示す全体概略図、そ
して第４図および第５図は同じく本発明の装置を使った
場合のランスとホースの接続時のカプラー接続補助ガイ
ドを示す概略説明図である。

第１−図に示すようにランス１およびホース２との接続
端にランス側フランジ３およびホース側うランシロを設
け、このランス側フランジ３に接合締結され接続する雌
形ソケット４をボルト・ナツト９により締結して設け、
雌形プラグ５をこれに嵌合する。ホース２のホース側フ
ランジ６にはボルト・ナツト９で前記雌形プラグ５が締
結して設けられる。

ソケット４の胴中央部には雌形プラグ５との間での流体
の漏洩を防止する例えば、０リングあるいはバッキング
であるシール材２０を設ける。プラグ５にはソケット４
とプラグ５との間からの流体洩れを検知するための流体
洩れ検知孔７を設ける。

この流体洩れ検知孔７の後端部に流体漏洩検知装Ｗ８が
接続されており、漏洩流体圧力が異常上昇した場合の警
報、ガスが噴出した場合の警報がでるようにしである。

このようにランス側フランジ３にはソケット４を、また
ホース側フランジ６には、雌形プラグ５がそれぞれボル
ト・ナツト９で締結されている。

またこれらは逆であってもよい。ランス１とホース２の
接続はソケット４とプラグ５より構成されたカプラー１
０で行われるものである。

すなわち、第２図および第３図に示すように、新しいラ
ンス１を上部クレーン（図示省略）にて吊り上げ、ラン
ス昇降台車１１に設けた挿入孔差し込み式のカプラー１
０（図示例では３ケ所）の差込み直前でクレーンの下降
を一旦停止させ、ランスの芯出し装置１５を駆動させラ
ンス把持金具１４にてカプラー１０との芯出しを行った
後更にクレーンを下降させて、カプラー１０の接続を行
い、完全なカプラー１０の接続をＴＩＩ認した後、ラン
ス１をランス昇降台車１１のランス把持金具１４にて把
持し、ランス昇降台車１１へ固定保持する。この際、ラ
ンス１はランス把持金具１４、ランス芯出し装置１５に
より転炉ＯＧフードのランス孔（図示省略）に挿入可能
に芯出しを行う。ランス１の芯出し完了後にランス昇降
台車１１を下降させランス１の先端部を転炉ＯＧフード
のランス孔へ挿入する。

挿入確認後、流体漏れ検知器８を動作させ通水、通酸の
テストを行う。

また、カプラー１０の接続には第４図、第５図に示した
ようにカプラー接続補助ガイドを用いることが好ましく
、ランス１の接続端を構成するランス側フランジ３の近
傍にガイド板１６を設け、このガイド板１６にはガイド
孔１９を複数個、図示例では３個設けている。

一方、ランス昇降台車１１のホース受は架台１２に設置
したガイド基台１７上にガイド棒１８を突設し、ランス
１をランス昇降台車１１に吊り込む際にガイド棒１８を
ガイド板１６のガイド孔１９に合わせ遊嵌することによ
ってカプラー１０の接続時の芯出しを自動的に行うこと
ができる。

カプラー１０のソケット４とプラグ５の構造は、好まし
くはプラグ５の先端の外径はプラグ中央胴部の外径より
小さくし、逆にソケット４の先端の内径をソケット４の
中央胴部の内径より大きくなるよう構成されており、か
つ、プラグ５の先端外径はソケット４の中央胴部内径よ
り小さく、また、プラグ５の中央胴部外径はソケット４
の先端内径より小さい構造としている。これによってカ
プラー１０の接続、分離がスムーズに行える。

このカプラー１０は外部に酸素および水が漏洩すること
が絶対に許されない装置であるためシール方法としては
ソケット４の中央胴部内側に０リングまたはバッキング
等のシール材２０で相対するプラグ５とソケット４とを
シールする構造が好ましい。

取外し側のランス１にボルト・ナツト９で常に締結され
ているソケット４の内側にシール材２０が配設されるこ
とによりランス１の整備時にシール材２０の取替えがで
き、このため常にシール性が確保できるからである。

また、更にソケット４の先端部内径とプラグ５の中央胴
部の外径との隙間をシール材２０のつぶし代またははみ
出し代より極力小さくすることによりシール性をより確
実にすることができるとともに、カプラー１０の接続、
分離時の案内ガイドとしての働きもありシール材２０を
損傷させない。

なお、ホース２の側の重量支えには、第３図に示すラン
ス昇降台車１１に受は架台１２を設け、ホース２の側に
は受はリング１３を設は受は架台１２で受けるようにす
ればよい。この受は架台１２と受はリング１３との間に
ホース２の回転止め機構（図示省略）、例えば両者間に
ボルト等の挿入孔を設けてホース２の回転を防止するよ
うにしてもよい。このことによってホースのねじれ、回
転を防止するとともにカプラー１０のシール材２０のね
じれ等による損傷をも防止することができる。

また、ランス１の芯出し駆動部を減速機内に収納するこ
とにより粉塵などの噛み込みによる作動不良を防止する
ことができ芯出し作業は効率よく短時間内に行うことが
でき、上記したカプラー機構との併用によってランスの
取替えが迅速に行うことができるとともに悪環境下にお
ける作業員の安全、健康面ともに作業負荷軽減に大きな
効果を得ることができる。

なお、本発明を転炉主ランスを例にとって説明したが、
転炉のサブランス、インゼクションランス等についても
同様に適用できるのは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明は、以上説明した通り、転炉ランスの取替えにお
ける時間の短縮、すなわちランスとホースの迅速な接続
、分離が可能となり、作業員の安全、健康面とともに作
業負荷軽減に大きな効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる装置によるランスと＼ ホースの接続状態を示す正面断面図： 第２図は、本発明にかかる装置を構成するランスの芯出
し装置およびランス把持装置を示す概略説明図； 第３図は、ホース支持架台を示す説明図；第４図および
第５図は、本発明を実施するためのカプラー接続補助ガ
イドを示す概略説明図；および 第６図は、従来の装置によるランスとホースの接続状況
を示す概略説明図である。 １：ランス　　　　　　　２：ホース ３：ランス側フランジ　　４：ソケット５ニブラグ　　
　　　　　６：ホース側フランジ７　： １１　； １４　： １５　： 漏れ検知孔 ランス昇降台車 ランス把持金具 ランス芯出し装置 ８：検知器 １２；ホース受は架台 帛 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ランスとホースとの接続端において、ソケット部
   と該ソケット部に内挿嵌合するプラグ部とから成る接続
   カプラーを設けるとともに、前記プラグ部とソケット部
   との間にシール材を設け、さらに前記プラグ部に流体洩
   れ検知孔と、該検知孔に連結した流体漏れ検知装置とを
   備えたことを特徴とするランスの迅速交換装置。
2. （２）リンク機構を有しランス芯出し装置とを兼ねるラ
   ンス把持装置を固定して有するランス昇降台車を備え、
   該ランス昇降台車の上面部に、前記ランス芯出し装置の
   駆動部を周囲雰囲気からシールして設けたことを特徴と
   する、請求項１記載のランス迅速交換装置。（３）カプ
   ラー接続補助ガイドをさらに備えたことを特徴とする請
   求項１または２記載のランス迅速交換装置。