JPH09209029A

JPH09209029A - Ｒｈ真空脱ガス装置の浸漬管、環流管の補修装置

Info

Publication number: JPH09209029A
Application number: JP1987696A
Authority: JP
Inventors: Naohiko Murakami; 直彦村上; Shinichi Yamamoto; 慎一山本; Akira Kamemizu; 晶亀水; Masao Nanbu; 正夫南部; Masahiro Ariyoshi; 政弘有吉; Yoshikazu Kubo; 吉一久保; Yasushi Satake; 康至佐武; Nobuyuki Motoma; 信行源間; Toshiyuki Okazaki; 俊幸岡崎
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd; Kawasaki Steel Corp; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Steel Corp; Kobe Steel Ltd; JFE Engineering Corp; Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 1997-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ＲＨ真空脱ガス装置の浸漬管、環流管の内面
の地金、滓、耐火物を安全且つ迅速に切削除去する。【解決手段】基台車１７を作動して装置全体を浸漬管
１の下方に移動し、ビット２および上部サポート８、切
削屑シュート９を上昇する。このとき、ガイドレール１
６を傾動してビット２と浸漬管１との調芯を実施する。
次いで、まず、サポート８を浸漬管接続フランジ１ａに
掴持して固定する。次いで、ビット２の送り速度を耐火
物切削時の送り速度に合わせ、ビット２による浸漬管１
の内面の切削を開始する。切削の途中で回転が停止した
ら送り速度を切換え、再び切削を実施し、所定の位置ま
で切削を行う。切削中排出される切削屑は、シュート９
を介して切削屑バッグ１２に回収される。切削完了後、
ビット２を下降し、次に、サポート８およびシュート９
を下降し作業を終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＲＨ真空脱ガス
装置において、溶融金属の環流を円滑にするために浸漬
管や環流管の内面に付着した地金、滓、耐火物等を除去
する作業を安全且つ迅速に行うことができる補修装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＲＨ真空脱ガス装置では、溶融金属に接
する浸漬管、環流管の内面において、地金および滓等の
付着、あるいは、耐火物の溶損などが発生する。

【０００３】一般に、ＲＨ真空脱ガス装置においては、
金属アルミニウムおよび酸素を使用して溶鋼の昇温が行
なわれる。この際、鋼中に酸化アルミニウムが多量に生
じ、それが浸漬管、環流管の下降管側に付着、成長し、
溶鋼環流を阻害する要因となっている。従って、この付
着物を適宜除去する必要がある。その方法として、従来
から、鋼中にホタル石を投入し化学的に除去する方法
や、作業者が削岩機、治具等を用い手作業により除去す
る機械的方法等が行なわれている。

【０００４】一方、浸漬管、環流管が溶損した場合に
は、耐火物による補修が行なわれており、その代表的な
方法としては、一般に、不定型耐火物の流し込みによる
圧入補修が広く行なわれている。この圧入補修において
は、より効果的に補修を行うために、事前に浸漬管、環
流管の内面に付着した地金、滓および圧入管よりも小径
部分の突起物の除去が必要となる。この除去の方法とし
て、従来より、例えば、図５に示すように、浸漬管１の
切削が、削岩機１４、切削屑バック１２等を用いた作業
者１５による手作業で行なわれている。

【０００５】環流管内面に付着した地金、滓、耐火物の
除去を機械的に行う方法として、特開平１−１９５２４
０号公報に「真空脱ガス炉環流管の補修方法」が提案さ
れている（以下、「先行技術１」という）。先行技術１
によれば、市販のボーリングマシンを使用して切削除去
を実施すると記載されている。

【０００６】このような地金、滓、耐火物を機械的に切
削除去する類似装置として、転炉出鋼口の穿孔装置が広
く知られている。転炉出鋼口の耐火物はＲＨ真空脱ガス
装置に比べ軟らかいうえ、装置自体も刃物の送り方法等
が異なり、刃物が被削物に食い込む等の問題が少ない。
また、切削方向が概ね水平か、斜め下なので、切削屑の
排出についてはあまり考慮されていない。即ち、切削屑
は転炉内へ押し出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記に示す浸漬管、環
流管の内面の付着物をホタル石によって化学的に除去す
る方法には、以下に示す問題がある。

【０００８】ホタル石使用によるコストアップによ
り不経済である。ホタル石が健全な耐火物を溶損するので耐火物寿命
が低下する。また、手作業で機械的に除去する方法には、以下に示す
問題がある。

【０００９】地金や滓等が槽内から突然落下し、飛
散することにより、作業者が危険に晒される。高温耐火物周辺での暑熱下の重筋作業である。

【００１０】作業姿勢も十分にとれないため、能率
の悪い長時間作業となる。先行技術１においては、実際には、装置の揺れ、刃物の
被削物への食い込み等、解決困難な問題が多々有り、こ
れらの除去作業に前記のボーリングマシンを適用するこ
とは容易でないといった問題がある。

【００１１】上述した転炉出鋼口の穿孔装置を、ＲＨ真
空脱ガス装置の浸漬管、環流管の内面切削に適用する
と、切削屑の詰まりにより、刃物の摩耗や破損が甚だし
く、十分な切削効果が得られないことが予想されるとい
った問題がある。

【００１２】従って、この発明の目的は、上述の問題に
鑑み、ＲＨ真空脱ガス装置の浸漬管、環流管の内面の地
金、滓、耐火物を安全且つ迅速に切削除去することがで
きる補修装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ＲＨ真空脱ガス装置の浸漬管、環流管の下方に設けられ
るガイドフレームと、前記ガイドフレームに案内されて
昇降自在の昇降機構と、前記昇降機構に搭載されたビッ
ト回転機構と、前記ビット回転機構の駆動源の回転軸の
先端に設けられた、前記ビット回転機構によって回転自
在の、前記浸漬管または環流管の内面を下方から上向き
で切削するためのビットと、前記ビットによる切削屑を
前記浸漬管または環流管の下方で受け且つ回収するため
のシュートと、前記ビットの振れ回りを防止するための
サポート機構とからなり、前記サポート機構は、前記回
転軸の外側に摺動可能な状態で嵌装された保持部と、前
記保持部と連結して設けられた、前記浸漬管または環流
管を掴持可能な掴持部とからなることに特徴を有するも
のである。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記ビットは、前記回転軸の先端に、前記
回転軸の周方向に略等角度の位置に配設された複数の板
体からなる刃物取付けドラムと、前記ドラムの前記回転
軸側を中心として中心側において突出し外周側になるに
つれて後退させて、前記ドラムに略円錐状に配設された
複数の刃物とからなり、前記ガイドフレームは傾動機構
を有し、前記ガイドフレームの傾動により前記ビットが
前記浸漬管または環流管の傾きに追従可能であることに
特徴を有するものである。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、前記昇降機構の移動速度検知機構
と、前記移動速度検知機構の検出結果によって、前記ビ
ットの回転速度および前記昇降機構の昇降速度を制御す
る機構とを備えることに特徴を有するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、この発明の装置を図面を参
照しながら説明する。図１はこの発明の一実施態様を示
す側面図、図２はこの発明に係るビット駆動部を示す正
面図、図３はこの発明に係るビットを示す平面図、図４
はこの発明に係るビットを示す図３の側面図である。

【００１７】図１〜図４に示すように、この発明は、Ｒ
Ｈ真空脱ガス装置の浸漬管１（または環流管）の下方に
配置され、浸漬管１の内面を、回転する上向きのビット
２によって切削する補修装置である。補修装置は、基台
車１７上に鉛直方向に設けられたガイドフレーム１６
と、ガイドフレーム１６に案内されて昇降自在のビット
昇降台車３と、ビット昇降台車３に搭載されたビット回
転モータ４およびビット２と、ビット２による切削屑を
収容するための切削屑シュート９と、ビット２および切
削屑シュート９を浸漬管１に支持するための上部サポー
ト８とを備えている。

【００１８】まず、浸漬管、環流管の内面を切削するビ
ットについて説明する。ビット２は、昇降台車３に搭載
されたビット回転モータ４の回転軸に連結された連結軸
４ａの先端に取付けられている。ビット２は、図３、図
４に示すように、耐火物、侵入した地金および耐火物中
の冷却金物を切削するための鋭角の刃先を有する刃物２
ａと、刃物２ａを連結軸４ａの先端に固定するためのド
ラム２ｃとからなっている。ドラム２ｃは連結軸４ａの
周囲に略十字型に配設された４枚の板体からなってい
る。このようにドラム２ｃを複数の板体によって構成す
ることにより、板体相互間に空間ができ、切削屑の排出
効率が向上する。板体の配設は略十字型に限られず、回
転軸の周方向に略等角度の位置であれば、配設される板
体の枚数は４枚に限られない。ドラム２ｃの各板体の外
周部は、連結軸４ａ側（中心側）が最も高く、外側にな
るにつれて低くなる（先端から後退する）階段形状に設
けられている（図４参照）。そして、刃物２ａは、この
外周部に、各段毎に、ドラム２ｃの上端から更に上方に
突出するように、ボルト２ｂによって固定されている。
このように、刃物２ａは、ドラム２ｃを介して連結軸４
ａを中心として略円錐状（截頭円錐状）に配置されてい
る。

【００１９】昇降台車３が有するビット昇降モータ５の
作用によって、昇降台車３はガイドフレーム１６に沿っ
て昇降自在である。また、昇降台車３には該台車３の移
動速度（昇降速度）を検知する切削速度検知センサ６が
搭載され、該センサ６によって検知された昇降台車３の
移動速度によりビット２の送り速度が求められる。

【００２０】ガイドフレーム１６の上端は、基台車１７
上の柱体１９の上部の所定位置に、軸支部１８によって
軸支されている。一方、ガイドフレーム１６の下端は基
台車１７上に水平に設けられたビット傾動シリンダ７の
先端の軸支部２０によって軸支されている。そして、こ
のシリンダ７の伸縮作用により、ガイドフレーム１６は
その上端の軸支部１８を支点として傾動自在であり、こ
れによりビット２の角度が変化し、浸漬管１の傾斜に追
従できるようになっている。

【００２１】上部サポート８は浸漬管１の接続フランジ
１ａを掴持可能な形状に構成された掴持部８ａと保持部
８ｂとからなっている。保持部８ｂは、ビット２のすぐ
下方において連結軸４ａの外側に摺動可能に嵌装されて
いる。ガイドフレーム１６の上部には、昇降機構３の上
方に、上部サポート・シュート昇降台車１０が設けられ
ている。該昇降台車１０はガイドフレーム１６に設けら
れた上部サポート・シュート昇降台車シリンダ１１の作
用により該ガイドフレーム１６に沿って昇降自在となっ
ている。そして、保持部８ｂは昇降台車１０と連結され
ている。

【００２２】浸漬管１の下方には、浸漬管１の開口部を
下方から覆う、上方が開放されたシュート９が設けられ
ており、シュート９の下部は基台車１７上に載置された
切削屑バッグ１２に接続されている。ビット２による切
削屑はこのシュート９によって回収され、該バッグ１２
に収容されるようになっている。また、シュート９は、
ビット２および上部サポート８の周囲を覆っており、上
部サポート８およびビット２、連結軸４ａは、シュート
９に設けられた貫通孔を通ってシュート９内に配置され
ている。そして、シュート９は昇降台車１０と連結され
ている。従って、上部サポート８およびシュート９は、
１台の昇降台車１０によって昇降可能となっている。

【００２３】ビット２を構成する刃物２ａの材質は、超
硬の中から常温から高温まで被削物よりも常に硬度の勝
るものを選定すべきである。更に、ビット２の冷却を行
なうことにより、ビット寿命の向上が図れる。ビット形
状は、金属切削で使用するバイト形状のものを使用する
ことができる。その理由は、被削物である地金を切削す
る際、地金が高温であるため鈍角なビット形状である
と、地金が飴状に伸びビットに絡みつき、やがて回転を
停止させてしまうからである。そこで、ビット形状は、
金属切削で使用する鋭角なバイト形状のものとし、切れ
味を良くする必要がある。

【００２４】ビット２を構成するドラム２ｃの形状につ
いては、浸漬管１の下方から上向きで切削するため、切
削屑の排出を考慮する必要がある。ビット２の摩耗は、
材質、形状、切削速度による影響が大きいが、切削屑の
排出がうまく行われないと、ビットはより短時間で摩耗
してしまう。本発明のドラム形状は、回転方向の前後を
大きく逃がし、下方に切削屑を容易に排出できる形状と
なっている（図３、図４参照）。

【００２５】ビットの構造については、切屑排出が容易
で堅牢な構造であれば、上記の構造に限られず、いかな
る構造のものでも良い。昇降台車３に搭載された、ビッ
ト２を回転するための駆動源のビット回転モータ４は、
油圧または電動モータにより回転できる一般的な構造と
なっている。

【００２６】昇降台車３の動力の昇降台車モータ５は、
油圧シリンダ、油圧モータまたは電動モータを使用す
る。また、ビット２（昇降台車３）の送り速度は、地金
混じりの耐火物とそうでない耐火物とでは大きく異な
る。勿論、操業条件、耐火物材質によっても異なる。発
明者らの研究によれば、送り速度には、約５倍程度の違
いがある。このような状況で切削を円滑に行うため、上
述したように切削速度検知センサ６が取付けられ、その
検出結果に対応して、ビット２の回転速度およびビット
２の上昇速度が変更可能であり、目標の送り速度に制御
できる機構となっている。送り速度の切替は、切削動力
の増減を検出して、自動的に切り替わるようにすること
も可能である。

【００２７】上部サポート８は、掴持部８ａにより浸漬
管接続フランジ１ａを支持しまたは近傍の梁等を支持
し、保持部８ｂで連結軸４ａを摺動状態で保持する構造
となっており、回転するビット２の振れ回りを抑え、真
円状に円滑に切削を実施することができる。本構造で
は、切削時の反力をこのサポート８内で処理できるた
め、装置全体としての剛性は必要なく、装置の軽量化、
コンパクト化に有効である。また、ビット昇降ガイドフ
レーム１６の下部に設けられた、ビットを傾動させるた
めのシリンダ７の作用により、浸漬管１や環流管とビッ
ト２の回転軸芯との位置関係を調芯することができ、浸
漬管、環流管の傾きにビットが追従できるようになって
いる。

【００２８】付帯装置として、ビット２の交換作業を容
易且つ迅速に行うためのビット交換治具１３がビット２
の近接位置に設けられている。この治具１３により、径
の違う数種類のビットを使い分けることができ、浸漬
管、環流管内面の付着物除去、または、圧入補修の事前
処理として耐火物除去の２つの作業の切替が容易であ
る。

【００２９】

【実施例】次に、この発明の補修装置によりＲＨ真空脱
ガス装置の浸漬管を補修する実施例を説明する。

【００３０】基台車１７を作動して装置全体をＲＨ真空
脱ガス装置の浸漬管１の下部に移動し、台車１０により
上部サポート８、ビット２およびシュート９を上昇する
とともに、ガイドフレーム１６を傾動して調芯を実施す
る。次いで、まず、上部サポート８を浸漬管接続フラン
ジ１ａに掴持して固定する。次いで、ビット２の送り速
度を耐火物切削時の送り速度に合わせ、ビット２による
切削を開始する。切削の途中で回転が停止したら送り速
度を切換え、再び切削を開始し所定の位置まで切削を行
う。切削中排出される切削屑は、シュート９を介して切
削屑バッグ１２に回収される。切削完了後、ビット２を
下降し、次に、上部サポート８および切削屑シュート９
を下降し作業を終了する。これらの操作は、遠隔のボタ
ン操作で操作可能である。本発明補修装置を、図示しな
い圧入装置と組み合わせれば、圧入補修作業をより効率
的に行う装置とすることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、浸漬管、環流管の内面の付着物除去作業の機械化、
遠隔操作が可能となり、少人数で短時間に安全に作業が
可能となり、そして、更に、以下に示す工業上有用な効
果がもたらされる。高熱、粉塵、高熱物飛来、重筋環境下での重労働、
非衛生および危険な作業を回避することができる。補修作業人員の削減、および、補修時間の短縮が可
能である。例えば、従来、高熱のため交代要因が必要な
ため、３〜５人×６時間の作業であったのが、２人×１
時間の作業に短縮することができる。補修時間の短縮により、操業稼働率の上昇が可能と
なる。補修時間の短縮により、ＲＨ真空脱ガス装置のＲＨ
槽の温度低下防止が図れ、槽内耐火物の寿命延長が図れ
る。ホタル石の使用量が減少することによりコストダウ
ンが図れ、経済的に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施態様を示す側面図である。

【図２】この発明に係るビット駆動部を示す正面図であ
る。

【図３】この発明に係るビットを示す平面図である。

【図４】この発明に係るビットを示す側面図である。

【図５】従来の補修作業を示す側面図である。

【符号の説明】

１浸漬管１ａ浸漬管接続フランジ２ビット２ａ刃物２ｂボルト２ｃドラム３ビット昇降台車４ビット回転モータ４ａ連結軸５ビット昇降台車モータ６切削速度検知センサ７ビット傾動シリンダ８上部サポート８ａ掴持部８ｂ保持部９切削屑シュート１０上部サポート・シュート昇降台車１１上部サポート・シュート昇降台車シリンダ１２切削屑バッグ１３ビット交換治具１４削岩機１５作業者１６ガイドフレーム１７基台車１８軸支部１９柱体２０軸支部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000001199 株式会社神戸製鋼所兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番18号 (72)発明者村上直彦東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者山本慎一東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者亀水晶東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者南部正夫岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地無し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者有吉政弘岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地無し）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者久保吉一和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者佐武康至和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者源間信行兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者岡崎俊幸兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸製鋼所加古川製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＲＨ真空脱ガス装置の浸漬管、環流管の
下方に設けられるガイドフレームと、前記ガイドフレー
ムに案内されて昇降自在の昇降機構と、前記昇降機構に
搭載されたビット回転機構と、前記ビット回転機構の駆
動源の回転軸の先端に設けられた、前記ビット回転機構
によって回転自在の、前記浸漬管または環流管の内面を
下方から上向きで切削するためのビットと、前記ビット
による切削屑を前記浸漬管または環流管の下方で受け且
つ回収するためのシュートと、前記ビットの振れ回りを
防止するためのサポート機構とからなり、前記サポート
機構は、前記回転軸の外側に摺動可能な状態で嵌装され
た保持部と、前記保持部と連結して設けられた、前記浸
漬管または環流管を掴持可能な掴持部とからなることを
特徴とするＲＨ真空脱ガス装置の浸漬管、環流管の補修
装置。
【請求項２】前記ビットは、前記回転軸の先端に、前
記回転軸の周方向に略等角度の位置に配設された複数の
板体からなる刃物取付けドラムと、前記ドラムの前記回
転軸側を中心として中心側において突出し外周側になる
につれて後退させて、前記ドラムに略円錐状に配設され
た複数の刃物とからなり、前記ガイドフレームは傾動機
構を有し、前記ガイドフレームの傾動により前記ビット
が前記浸漬管または環流管の傾きに追従可能であること
を特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】前記昇降機構の移動速度検知機構と、前
記移動速度検知機構の検出結果によって、前記ビットの
回転速度および前記昇降機構の昇降速度を制御する機構
とを備えることを特徴とする請求項１または２記載の装
置。