JPH04247819A - 転炉フードの貫通孔ジャケット - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転炉フードに挿入され
るランスジャケット、副原料ジャケットなどの貫通孔ジ
ャケットの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】転炉上部の吹錬排ガス回収用のフードに
は、精錬用の酸素や各種粉体原料を吹き込むランスを挿
通するための挿通孔や副原料の投入口が設けられている
。そして、これらの挿通孔や投入口には、フード貫通孔
ジャケットが挿入されている。これらのフード貫通孔ジ
ャケットは、高温の炉内ガスをシールする機構が炉外側
の常温部分に設置され、高温ガスに接する水冷構造の部
分が炉内側に挿入されている。

【０００３】上記のように、フード貫通孔ジャケットと
しては各種のものがあるが、その一例としてランスジャ
ケットを例に挙げ、従来技術を説明する。図４及び図５
は従来のランスジャケットを示し、図４は縦断面、図５
は図４におけるＩＶ−ＩＶ矢視図である。又、図６は図
４の部分拡大断面図である。５０はランス、５１は転炉
のフ−ド、５２はシ−ル装置を示す。

【０００４】フード５１は、鋼管をメンブレン状に接続
したガス冷却管５５と、ガスをシールするフードケーシ
ング５６およびそれらの付属品により構成される。ラン
スジャケットは、フードの挿通孔に挿脱可能に取り付け
られ、その下端６０は、フード５１より炉内側に突き出
されている。ランスジャケットは水冷構造で、ジャケッ
ト部１と、その上部に設けられたヘッダー部２で構成さ
れている。

【０００５】ジャケット部１は外筒３と内筒４よりなる
二重筒構造に形成されており、ヘッダー部２はジャケッ
ト部１の二重筒中に冷却水を供給するための冷却水入口
ノズル５及び冷却水出口ノズル６が接続されている。こ
の両者によって、ジャケット部１が全面冷却されるよう
になっている。

【０００６】ジャケット部１とヘッダー部２は管板７で
仕切られ、この管板７を貫通して多数の冷却水分配管８
がジャケット部１の全周に亘ってその二重筒中に挿入さ
れている。

【０００７】ヘッダー部２は、冷却水出口ノズル６の接
続部の両側付近に設けられた仕切壁９，９によって２つ
に分割されている。即ち、図５中、矢印Ａでその範囲を
示し全面用冷却水入口ノズル５が接続された全面用冷却
水供給ヘッダー１０と、図５中、矢印Ｂでその範囲を示
し冷却水出口ノズル６が接続された冷却水排出ヘッダー
１１に分割されている。そして、冷却水排出ヘッダー１
１内の管板７には開口１２が設けられ、冷却水排出ヘッ
ダー１１とジャケット部１内が連通している。

【０００８】ランスジャケツトとシール装置５２及びフ
ードケーシング５６とは、フランジ１３及びフランジ１
４により、それぞれ気密に接続されている。

【０００９】上記の構成によるランスジャケットにおい
ては、冷却水入口ノズル５、冷却水供給ヘッダー１０、
冷却水分配管８、ジャケット部１の二重筒内、冷却水排
出ヘッダー１１、及び冷却水出口ノズル６が連通し、ジ
ャケット部１の全面が冷却される冷却水流路が形成され
ている。

【００１０】この冷却水流路を更に詳しく説明すると、
冷却水入口ノズル５から供給された冷却水は、冷却水供
給ヘッダー１０から各分配管８に分配され、ジャケット
部１内の全周に亘ってその下部から流出する。それぞれ
の分配管８から流出した冷却水はジャケット部１内の上
方に上昇し、開口１２から出て冷却水排出ヘッダー１１
に集水され、冷却水出口ノズル６から排水される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のラ
ンスジャケットにおいては、短期間の使用でそのジャケ
ット部に亀裂が発生し、冷却水が漏洩すると言う問題が
ある。

【００１２】上記の亀裂は、次の理由により、主として
ジャケット部の下端近傍に発生する。

【００１３】■　　ランスジャケットは、熱的影響が大
きい転炉の直上部に挿入されており、特に、その先端部
はフードよりも炉内側に突き出されていので、吹錬の度
毎に非常な高温排ガスにさらされ、損傷の度合いが非常
に激しい。

【００１４】■　　冷却水の供給に際し、分配管内の流
速をある程度速くしても、ジャケット部内に流出した後
の二重筒内の流速は非常に遅くなってしまう。分配管内
の流速に対するジャケット部の二重筒内の流速の低下は
、分配管の本数やその径によっても異なるが、一般には
、略次のような程度になる。例えば、図６に示した分配
管内の流速ｖ１　を１．６ｍ／ｓｅｃ程度にしても、ジ
ャケットの二重筒内の流速ｖ２　は０．１ｍ／ｓｅｃ程
度になり、その流速は極端に低下する。

【００１５】■　　特に、分配管はジャケット部の下端
近傍まで挿入されておらず、且つ冷却水が反転する部分
でもあるので、この部分の流速は一層遅くなる。

【００１６】■　　上記のように、ジャケット部の下端
近傍の流速が遅くなると、ジャケット部内の下端部には
冷却水中の浮遊物が堆積したり、或いはスケールが生成
したりする。このため、流速が遅いこと自体が熱伝導（
冷却）を悪くしているのに、更に、堆積物やスケールに
よって熱伝導が著しく阻害され、冷却効率は極端に低下
する。

【００１７】■　　このような冷却効率の低下が起こる
と、ジャケット部の内筒（高温熱風に接触する側）の温
度が異常上昇し、この温度上昇による内筒と外筒（熱風
と接触しない側）との伸びの差によって熱応力が発生す
る。この応力はジャケット部の下端部に集中し、吹錬の
都度繰り返される。そして、遂には亀裂が発生する。

【００１８】本発明は、ジャケット部の下端部に亀裂が
発生しにくく、長期間の使用に耐えるランス転炉フ−ド
の貫通孔ジャケットを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、転炉上部のフードに挿入される水冷構
造の貫通孔ジャケットにおいて、ジャケット部全面を冷
却するするための冷却水流路と、ジャケット部下端部専
用の冷却水流路よりなる２系統の冷却水流路を有し、前
記下端部専用の冷却水流路は、ジャケット部の下端部が
管材で構成されて環状の管路が形成され、この管路に該
管路専用の冷却水入口ノズルと通じた冷却水供給管が接
続されている。

【００２０】

【作用】ジャケット部の下端に、下端部専用の冷却水流
路となる環状の管路が形成されており、又、この冷却水
流路専用の冷却水供給管を備えている。このような構成
によると、ジャケット部下端部の冷却水流路の冷却水流
速だけを所望の値に調節することができる。従って、下
端部の冷却水流路における冷却水の流速を適正に維持で
き、ジャケット部の下端部の冷却効率は極めてよくなる
。

【００２１】なお、上記下端部専用の環状の管路の設計
においては、その管路の冷却水の流速が１．０ｍ／ｓｅ
ｃ以上、好ましくは、２ｍ／ｓｅｃ程度になるように、
管路の管径や冷却水の供給量などを決めるのがよい。

【００２２】

【実施例】図１及び図２は本発明の一実施例を示し、図
１は縦断面図、図２は図１におけるＩ−Ｉ矢視図である
。図１、図２において、図４、図５及び図６で説明済の
構成部分については、同一の符号を付し説明を省略する
。

【００２３】本実施例においては、ヘッダー部２は、全
面用の冷却水供給ヘッダー１０、及び冷却水排出ヘッダ
ー１１の他に、図中矢印Ｃでその範囲を示す下端部用冷
却水供給ヘッダー２２が設けられ、３分割されている。 上記下端部用冷却水供給ヘッダー２２は、下端部用冷却
水入口ノズル２３の接続部の両側付近に設けられた仕切
板２４，２４と、仕切板２４，２４によって区画された
ヘッダー部２を上下に区画する斜めの仕切板２５によっ
て形成されている。この仕切板２５を設けることによっ
て、仕切板２５の上に空間２６できるので、冷却水供給
ヘッダー１０が分断されないようになっている。

【００２４】又、本実施例の下端部は管材で構成され、
この管材によって環状の管路２０が形成されている。環
状の管路２０には専用の冷却水供給管２１が接続されて
おり、冷却水供給管２１は冷却水入口ノズル２３が接続
された冷却水供給ヘッダー２２に接続している。

【００２５】環状の管路２０と冷却水供給管２１は図２
に示すように環状の管路２０の上方で接続されている。 図３は図１のランスジャケットを模式的に示し、一部破
断面を示す斜視図である。環状の管路２０には仕切板２
７が設けられており、この仕切板２７を挟んでその一方
の側に冷却水供給管２１が接続され、他方の側には開口
２８が設けられている。この開口２８によって環状の管
路２０とジャケット部１の二重筒内とが連通し、環状の
管路２０から出た冷却水は、分配管８から流れ出た冷却
水（全面冷却用の冷却水）の流路と合流するようになっ
ている。

【００２６】下端部専用の冷却水流路について、更に詳
しく説明すると、冷却水入口ノズル２３から供給された
冷却水は、冷却水供給ヘッダー（図示せず）、冷却水供
給管２１を経由して環状の管路２０に入る。環状の管路
２０に入った冷却水は、図中矢印の方向へ向かって１周
し、開口２８からジャケット部１の二重筒内に出る。ジ
ャケット部１の二重筒内に出た冷却水は、分配管８から
排出した全面冷却用の冷却水と合流し、冷却水排出ヘッ
ダー１１（図示せず）を経由して冷却水出口ノズル６か
ら排水される。

【００２７】なお、ジャケット部１内に冷却水を供給す
るための分配管８は、ステンレス鋼などの腐食やスケ−
ルが発生し難い材質にするのがよい。これによって、供
給する冷却水の圧損を大きくしないようにすることがで
きる。

【００２８】次に、上記実施例のランスジャケットと従
来のランスジャケットをそれぞれ使用した場合について
説明する。各ランスジャケット取替えまでの吹錬回数は
下記のごとくであった。

【００２９】実施例　　　　１２０００チャージ比較例
　　　　　　６８００チャージ なお、実施例の場合においては、ランスジャケット先端
部を専用に冷却する環状管路２０の冷却水の流速は、約
１．６ｍ／ｓｅｃであった。又、比較例の場合において
は、ジャケット部１の二重筒内（先端部も含む）の冷却
水の流速は、約０．１ｍ／ｓｅｃであった。

【００３０】このように、実施例のランスジャケットは
従来のランスジャケットに比べ、その耐用期間が約２倍
になった。

【００３１】上記の実施例においては、ランスジャケッ
トについての説明のみを行ったが、本発明は、ランスジ
ャケットや副原料ジャケットなど、各種の貫通孔ジャケ
ットに適用できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明においては、ジャケットの下端部
が管材で構成されて環状の管路が形成され、この管路が
ジャケット下端部専用の冷却水流路となっているので、
ジャケット下端部の冷却水流速を所望の値に調節するこ
とができる。

【００３３】従って、本発明の貫通孔ジャケットを使用
すれば、亀裂の発生等による損傷頻度が激しいジャケッ
ト下端部の冷却水流路における冷却水の流速を適正に維
持でき、下端部の冷却効率が極めてよくなる。この結果
、ジャケットの下端部に亀裂が発生しにくくなり、その
耐用期間が大幅に長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１におけるＩ−Ｉ矢視図である。

【図３】図１のランス挿通孔を模式的に示した図で、一
部破断面を示す斜視図である。

【図４】従来のランス挿通孔を示す縦断面図である。

【図５】図４におけるＩＶ−ＩＶ矢視図である。

【図６】図４の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１　　ジャケット部 ２　　ヘッダー部 ３　　外筒 ４　　内筒 ５　　全面冷却用の冷却水入口ノズル ６　　冷却水出口ノズル ７　　管板 ８　　冷却水分配管 ９，２４，２５，２７　　仕切板 １０　　全面冷却用の冷却水供給ヘッダー部１１　　冷
却水排出ヘッダー １２，２８　　開口 ２０　　環状の管路 ２１　　冷却水供給管 ２２　　下端部冷却用の冷却水供給ヘッダー２３　　下
端部冷却用の冷却水入口ノズル５０　　ランス ５１　　フード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　転炉上部のフードに挿入される水冷構
   造の貫通孔ジャケットにおいて、ジャケット部全面を冷
   却するするための冷却水流路と、前記ジャケット部下端
   部専用の冷却水流路よりなる２系統の冷却水流路を有し
   、前記下端部専用の冷却水流路は、前記ジャケット部の
   下端部が管材で構成されて環状の管路が形成され、この
   管路に該管路専用の冷却水入口ノズルと通じた冷却水供
   給管が接続されたことを特徴とする転炉フードの貫通孔
   ジャケット。