JPH10502128A - 液体金属をトリベから電気炉へ直接送る方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液体金属を電気炉に直接送る方法及び装置。溶融金属で満たされたトリベを担持したキャリジが電気炉に隣接する始動位置へ前方向に動かされ、次いでトリベの上方リムが電気炉の上方に位置するまで下降され、水平並進される。次いでトリベは傾けられ、徐々に持ち上げられて並進され、液体金属を炉へ注ぐことができる位置にトリベの上方リムを保持する。トリベは後方へ傾動され、下降され、水平並進されてその始動位置へ戻る。

Description

【発明の詳細な説明】 液体金属をトリベから電気炉へ直接 送る方法及び装置 本発明はトリベから液体金属を電気炉に直接装入する方法及び装置を記載する 。 屑鉄のリサイクルの殆どはアーク炉の如き電気炉を使用してなされる。これら の炉は新しい鋼製品を作るためにこのように処理された屑鉄を溶かして再利用す ることが可能である。 屑鉄に含まれる、例えば銅、ニッケル等の如き、残留素子の幾つかは鋼から分 離できず、故にこれらは完成品内に存在する。屑鉄がリサイクル操作を多く受け れば受けるほど、これらの残留素子の濃度も高くなる。残留素子は、例えば薄鋼 板の如きある種の製品の製造に於いては厄介なものとなる。 屑鉄から得られた鋼の残留素子濃度を減じる一つの方法は、ある量の液体銑鉄 を電気炉に直接加えることである。 しかしながら、クレーン又は天井走行体を使用して液体金属がトリベから電気 炉に注がれるとき、トリベからの銑鉄の流量を制御することは非常に困難である 。実際、流量は一定ではなく、トリベの傾斜角の関数として変化する。更に、天 井走行体又はクレーンから懸架されたトリベの傾斜角を制御することは非常に困 難である。液体金属を炉へ非制御注入する間に、この液体金属の一部又は炉に含 まれた部分的に溶けた鋼の一部が炉から放出され、また液体銑 鉄の衝撃は炉の内側に裏張りされた冷却パネルを損傷する恐れがある。 本発明の目的は制御態様で液体金属を電気炉へ注入することを可能にする方法 及び装置を見いだすことである。 この目的はトリベから液体金属を電気炉に直接装入する方法により達成され、 この方法は本質的に以下のステップを含む：即ち、 −溶融金属で満たされたトリベを担持したキャリジを電気炉に近い初期位置へ 前方向に動かす； −トリベの上方リムが電気炉の上方に位置決めされるまでトリベを降下させ、 水平並進させる； −液体金属を炉へ注ぐことができる位置にトリベの上方リムを保持するような 態様でトリベを傾動させ、進行的に上昇させ、徐々に水平並進させる； −液体金属を炉へ注ぐ； −トリベを初期位置へ戻すためにトリベを傾動させ、降下させ、水平並進させ る。 液体金属は炉へ、もはやクレーン又は天井走行体により注がれず、トリベはキ ャリジを使用して操縦され、このキャリジはトリベに複雑且つ制御された運動を 行わせることができる。好ましくは注入唇部を備えたトリベの上方リムは炉の縁 の上方で少し間隔をあけた状態に常時保持される。このように液体金属が落下す る高さは、クレーン又は天井走行体を使用してトリベから液体金属を注ぐときに 比ベてかなり減じられる。結果として、冷却パネル及び／又は 耐火材料を損傷する危険性は低い。 液体金属及び溶鋼の放出は減少するが、なぜなら液体金属の注入速度はかかる 放出を最小化するように選択できるからである。 好ましくはキャリジ及び／又はトリベはトリベが一杯になる前に、また液体金 属がトリベから注がれている全期間を通じて、連続して秤量される。このように 、各操作中に注入された液体金属の流量を測定し、おそらくは記録することが可 能である。これにより、注入中にトリベによる複雑な運動を連続的に適合させる ことができる。このようにして、トリベがなすべき最適運動を計算できる。 本発明に至る研究中に、液体金属の流量が例えば注入唇部の形状及びトリベの 耐火ライニングの摩耗等に依存して、トリベによって有意に変化することが判明 した。各種トリベに印付けすることにより、金属液体が炉へ注がれている間にト リベの連続秤量を利用して流量を測定し各トリベの最適注入運動を確立すること が可能である。 仮にもし流量がたまに大きくなりすぎることがあれば、傾動速度又は更に傾斜 角度を流量がもう一度安定するまで一時的に減じることができる。制御の自動化 及び適応により流量の調整がリアルタイムに達成できる。 本発明はまた前記方法を実施する装置も提案する。電気炉にトリベから液体金 属を直接装入するこの装置は本質的に以下のことにより特徴付けられる：即ち、 −支持枠付きキャリジ； −第１軸線の回りで操縦可能であり、また懸架腕により顎付き腕内へ置かれた トリベを昇降させることができる２本の顎付き腕； −第２軸線の回りで操縦可能なダブルアーム、前記第２軸線の回転中心は回転 運動をトリベへ付与できる懸架腕に装着されたジャーナルを通る軸線に一致する 。 このキャリジの利点の一つは、トリベを同時にあるいは独立して昇降及び傾動 させることが可能なことである。故に、トリベはその傾斜角を変える必要なしに 昇降させることがそれぞれ可能である。 トリベを昇降及び傾動させることはそれぞれアクチュエータの如き液圧手段に より、あるいは電気−機械手段により達成できる。運動の一方を液圧手段により 達成し、他方の運動は電気−機械手段により達成できることは注目されるべきで ある。 トリベの重さはトリベの運動を行うために使用される液圧手段及び／又は電気 −機械手段により連続的に測定できる。 有利には、トリベはカバーにより閉じられるが、好ましくは輸送中に熱損失を 削減するために耐火材料から作られたカバーにより閉じられる。このカバーは、 液体金属注入前の初期位置にキャリジが到達するに先立ち除去される。 この方法及び装置は全形式の電気炉に使用できる。 しかしながら、それらを側方装入プラットホームを有する電気炉と組み合わせ て使用することは特に有利である。 実際には、この装入方法及び装置はかかる装入プラットホームの寸法を減じるこ とができ、なぜなら液体金属をトリベから炉に非常に正確に注ぐことができるか らである。流量を所定値で維持することができるので、側方装入プラットホーム の寸法はトリベからの流量に適合させることができる。もしこの方法及び装置が 使用されなければ、側方装入プラットホームは特大寸法にしなければならないで あろう。故に、結果として、炉の全体の構造を適合させなければならないであろ う。このことは、特に関連する炉が傾動シート上で枢動可能なＥＢＴ形式（偏心 湯出口を有する）である場合に云える；炉が液体鋼の鋳造中に傾動された後で自 動的にその水平位置に戻ることができるように、プラットホームに対向する炉の 側に釣合おもりを取り付けることが必要である。もし本発明を利用することによ り側方装入プラットホームの大きさを減じることができるならば、釣合おもりは より小さくすることができ、電気炉の組み立てがより安価になろう。 追加の利点及び特徴は、添付図面により、専ら例示目的で以下に記載された本 発明の有利な実施例の詳述から明らかになろう。図中： 図１は液体金属が入ったトリベの重さに於ける変化を傾斜角の関数としてグラ フで示す。 図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃは液体金属を電気炉に装入するキャリジを示すと共に、 キャリジにトリベを支持する手段を示す側面図である。 図３Ａ，３Ｂ及び３Ｃは液体金属を電気炉に装入する順序を示す。 図３Ａは電気炉に近い初期位置に於けるキャリジを示す。 図３Ｂは注入開始時のキャリジ及びトリベを示す。 図３Ｃは注入作業終了時の位置に於けるキャリジを示す。 図１は傾斜角に対してプロットされたトリベの内容量の変化のグラフを示す。 このグラフは、注入量がトリベの傾斜角の変化に対して一定ではないが、明確な 角度で最大値を通ることを示す。またこの最大値はトリベの傾斜角の変化に依存 していることを見ることができる。下方の曲線（５°の代わりに２°）で示され るように、もし角度の変化が小さければ、最大値はあまり明確にはならない。こ のグラフは特定の形状を有するトリベに対してプロットされたことは明かである 。このグラフはトリベの幾何学的形状により著しく変化し、また同じトリベに対 しては、トリベの内側の耐火ライニングの進行的摩耗の関数として変化する。 図２Ａ，２Ｂ及び２Ｃはトリベからの液体金属を電気炉に直接装入する装置を 示す。キャリジ１０は３本のアキシル１４，１６，１８を備えた支持枠１２を含 む。 図２Ｂはトリベ２２の外側の支持枠２０に配置された軸２１の回りでヒンジ止 めされた２本の顎付き腕２０の内の一本を明瞭に示す。腕２０は第１端で枠２０ に及び第２端 で腕２０に枢動可能な態様で取り付けられたピストン２３により操縦でき、この ように懸架腕２６により顎付き腕２０内に置かれたトリベ２２を昇降させること ができる。トリベ２２は錨止装置１９により枠１２へ取り付けられる。この装置 はトリベ２２が輸送中に顎付き腕２０内で枢動することを防ぐ。 図２Ｃは操縦可能な第２ダブルアーム３０を示し、前記アーム３０の回転中心 はトリベ２２の回転運動を可能にするジャーナル２４の軸線に一致する。ダブル アーム３０の一端はトリベ２２のジャーナル２４へ取り付けられる。その基部で 、トリベ２２はラグ２５を備え、前記ラグはダブルアーム３０の他端の溝２７内 に嵌合する。一端が顎付き腕２０で枢動でき他端がダブルアーム３０で枢動でき るように取り付けられたピストン２９は、ジャーナル２４を通る軸線の回りでト リベ２２が傾動できるようにする。 図３Ａ，３Ｂ及び３Ｃは電気炉に液体銑鉄を注ぐ順序を示す。図３Ａは電気炉 ３０に近い初期位置に於けるキャリジ１０に装着された、液体金属を直接注入す る装置１２を示す。この例に於て、炉３０は液体金属を炉３０へ導く側方装入プ ラットホーム３２を有する。プラットホーム３２の内側は耐火材料３４の厚肉層 により覆われる。特別な耐火材料から作られた衝撃プレート３６は液体銑鉄の衝 撃に起因するショックから耐火材料３４を保護するように前記プラットホーム３ ２の底部に作られる。注入唇部３８を有し且つ液体銑鉄で満たされたトリベ２２ はキャリジ１０に 載置される。 図３Ｂは液体銑鉄を装入プラットホームへ注入開始する直前の注入の第２段階 を示す。トリベ２２はピストン２３の運動により下降され、注入唇部３８がプラ ットホーム３２の上方に位置するように傾動されている。トリベ２２がその下方 端で錨止装置１９により枠１２へ取り付けられるので、トリベはダブルアーム３ ０が直接関与することなしに傾動される。注入唇部３８とプラットホーム３２と の間の小さな間隔を指摘しておくが，これにより耐火材料３４，３６でプラット ホーム３２の液体銑鉄の衝撃エネルギーが減じられる。落下高さが小さいことに より、液体銑鉄の投出が制限され、しかして電気炉の近くで作業する人員の案全 性が向上する。 図３Ｃは電気炉３０への液体銑鉄注入終了時の位置にあるトリベを示す。トリ ベ３２はこのとき水平位置にあり、銑鉄は全てトリベ２２から流れることができ る。トリベ２２を必ずしも完全に空にする必要がないと強調することは重要であ る。この状況では、もし炉３０へ明確な量だけ銑鉄を注入することが要求される ならば、例えばトリベ２２を半分空にするだけでよい。明らかに、かかる場合に 於て、トリベ２２はその水平位置まで傾動されないだろう。 トリベ２２を所定位置まで傾動するために、錨止装置１９は枠１３から取り外 され、ピストン２９を作動することにより、ジャーナル２４を通る軸線の回りに トリベ２２を傾動させる。ピストン２３を作動することにより、銑鉄の 落下高さを最小化するように、トリベ２２の傾斜角から独立してトリベ２２を昇 降させることが可能となる。 トリベ２２が空になったとき、あるいは要求量の銑鉄が炉３０へ注入されたと き、トリベ２２は同じ運動を逆の順序で行うことにより初期位置へ戻される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年７月２２日 【補正内容】 書類ＤＥ−Ｂ−１２８４５７６は液体金属が入ったトリベを輪送する枠を含む キャリジを記載している。前記トリベは、第１アクチュエータにより昇降させる ことができ、また前記第１アクチュエータから独立した第２アクチュエータによ りトリベから液体金属を電気炉へ注ぐために側方に傾動させることができる。 本発明の目的は制御態様で液体金属を電気炉へ注入することを可能にする方法 及び装置を見いだすことである。 この目的はトリベから液体金属を電気炉に直接装入する方法により達成され、 この方法は本質的に以下のステップを含む：即ち、 −溶融金属で満たされたトリベを担持したキャリジを電気炉に近い初期位置へ 前方向に動かす； −トリベの上方リムが電気炉の上方に位置決めされるまでトリベの降下及び水 平並進を調和させて行う； −液体金属を炉へ注ぐことができる位置にトリベの上方リムを保持するような 態様でトリベの傾動、進行的上昇、及び漸進的水平並進を調和させて行う； −液体金属を炉へ注ぐ； −トリベを初期位置へ戻すためにトリベの傾動、降下、及び水平並進を調和さ せて行う。 液体金属は炉へ、もはやクレーン又は天井走行体により注がれず、トリベはキ ャリジを使用して操縦され、このキャリジはトリベに複雑且つ制御された運動を 行わせること ができる。好ましくは注入唇部を備えたトリベの上方リムは炉の縁の上方で少し 間隔をあけた状態に常時保持される。このように液体金属が落下する高さは、ク レーン又は天井走行体を使用してトリベから液体金属を注ぐときに比べてかなり 減じられる。結果として、冷却パネル及び／又は耐火材料を損傷する危険性は低 い。 液体金属及び溶鋼の放出は減少するが、なぜなら液体金属の注入速度はかかる 放出を最小化するように選択できるからである。 好ましくはキャリジ及び／又はトリベはトリベが一杯になる前に、また液体金 属がトリベから注がれている全期間を通じて、連続して秤量される。このように 、各操作中に注入された液体金属の流量を測定し、おそらくは記録することが可 能である。これにより、注入中にトリベによる複雑な運動を連続的に適合させる ことができる。このようにして、トリベがなすべき最適運動を計算できる。 本発明に至る研究中に、液体金属の流量が例えば注入唇部の形状及びトリベの 耐火ライニングの摩耗等に依存して、トリベによって有意に変化することが判明 した。各種トリベに印付けすることにより、液体金属が炉へ注がれている間にト リベの連続秤量を利用して流量を測定し各トリベの最適注入運動を確立すること が可能である。 仮にもし流量がたまに大きくなりすぎることがあれば、傾動速度又は更に傾斜 角度を流量がもう一度安定するまで一時的に減じることができる。制御の自動化 及び適応によ り流量の調整がリアルタイムに達成できる。 本発明はまた前記方法を実施する装置も提案する。電気炉にトリベから液体金 属を直接装入するこの装置は本質的に以下のことにより特徴付けられる：即ち、 −支持枠付きキャリジ； −第１軸線の回りで操縦可能であり、また懸架腕により顎付き腕内へ置かれた トリベを昇降させることができる２本の顎付き腕； −第２軸線の回りで操縦可能なダブルアーム、前記第２軸線の回転中心は回転 運動をトリベへ付与できる懸架腕に装着されたジャーナルを通る軸線に一致する ； −顎付き腕及びダブルアームを作動させる手段。 このキャリジの利点の一つは、トリベを同時にあるいは独立して昇降及び傾動 させることが可能なことである。故に、トリベはその傾斜角を変える必要なしに 昇降させることがそれぞれ可能である。 請求の範囲 １．トリベから液体金属を電気炉に直接装入する方法であって、この方法は本 質的に以下のステップを含む：即ち、 −上方リムと下方リムとを有し溶融金属で満たされたトリベを担持したキャリ ジを電気炉に近い初期位置へ動かす； −トリベの上方リムが電気炉の上方に位置決めされるまでトリベの降下及び水 平並進を調和させて行う； −液体金属を炉へ注ぐことができる位置にトリベの上方リムを保持するような 態様でトリベの傾動、進行的上昇、及び漸進的水平並進を調和させて行う； −液体金属を炉へ注ぐ； −トリベを初期位置へ戻すためにトリベの傾動、降下及び水平並進を調和させ て行う。 ２．液体金属の流量は全注入操作中にキャリジを連続的に秤量することにより 測定され、またトリベの傾斜角の変化は液体金属の流量の関数として調整される ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ３．以下のことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項の何れかに記載の方 法、即ち、 −トリベは２本の顎付き腕により降下され、前記顎付き腕に於てトリベが懸架 され、また前記顎付き腕は第１軸線の回りで関節接続される、 −トリベは第２軸線の回りで操縦可能な第２ダブルアー ムにより傾動され、前記第２軸線の回転中心は懸架腕に装着された回転運動をト リベへ付与できるジャーナルを通る軸線に一致し、またトリベは前記２本の顎付 き腕により進行的に上昇させる。 ４．第１回転軸線は支持枠でトリベの外側に配置されることを特徴とする請求 の範囲第３項記載の液体金属を直接装入する装置。 ５．電気炉にトリベから液体金属を直接装入する装置であって、前記装置は以 下のことにより特徴付けられる：即ち、 −支持枠付きキャリジ； −第１軸線の回りで操縦可能であり、また懸架腕により顎付き腕内へ置かれた トリベを昇降させることができる２本の顎付き腕； −第２軸線の回りで操縦可能な第２腕、前記第２軸線の回転中心は懸架腕に装 着された回転運動をトリベへ付与できるジャーナルを通る軸線に一致する； −顎付き腕及びダブルアームを作動させる手段。 ６．第１回転軸線は支持枠にトリベ２２の外側で配置されることを特徴とする 請求の範囲第５項記載の装置。 ７．少なくとも一つの第１液圧アクチュエータにより２本の顎付き腕を操作す ることを特徴とする請求の範囲第５項記載の装置。 ８．少なくとも一つの液圧アクチュエータによりダブルアームを操作すること を特徴とする請求の範囲第５項記載 の装置。 ９．２本の顎付き腕は電気−機械手段により駆動されることを特徴とする請求 の範囲第５項記載の装置。 10．ダブルアームは電気−機械手段により駆動されることを特徴とする請求の 範囲第５項記載の装置。 11．全注入操作中に連続的にトリベを秤量する手段を特徴とする請求の範囲第 ５項ないし第１０項の何れか一項記載の装置。 12．トリベをその初期位置に輪送している間にトリベを覆う耐火材料から作ら れたカバーを特徴とする請求の範囲第５項ないし第１１項の何れか一項記載の装 置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．トリベから液体金属を電気炉に直接装入する方法であって、この方法は本 質的に以下のステップを含む：即ち、 −上方リムと下方リムとを有し溶融金属で満たされたトリベを担持したキャリ ジを電気炉に近い初期位置へ動かす； −トリベの上方リムが電気炉の上方に位置決めされるまでトリベを降下させ、 水平並進させる； 液体金属を炉へ注ぐことができる位置にトリベの上方リムを保持するような 態様でトリベを傾動させ、進行的に上昇させ、徐々に水平並進させる； −液体金属を炉へ注ぐ； −トリベを初期位置へ戻すためにトリベを傾動させ、降下させ、水平並進させ る。 ２．液体金属の流量は全注入操作中にキャリジを連続的に秤量することにより 測定されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ３．トリベの傾斜角の変化は液体金属の流量の関数として調整されることを特 徴とする請求の範囲第１項又は第２項の何れかに記載の方法。 ４．電気炉にトリベから液体金属を直接装入する装置であって、前記装置は以 下のことにより特徴付けられる：即ち、 −支持枠付きキャリジ； −第１軸線の回りで操縦可能であり、また懸架腕により顎付き腕内へ置かれた トリベを昇降させることができる２本の顎付き腕； −第２軸線の回りで操縦可能な第２腕、前記第２軸線の回転中心は懸架腕に装 着された回転運動をトリベへ付与できるジャーナルを通る軸線に一致する。 ５．第１回転軸線は支持枠にトリベ２２の外側で配置されることを特徴とする 請求の範囲第４項記載の装置。 ６．少なくとも一つの第１液圧アクチュエータにより２本の顎付き腕を操作す ることを特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。 ７．少なくとも一つの液圧アクチュエータによりダブルアームを操作すること を特徴とする請求の範囲第４項記載の装置。 ８．２本の顎付き腕は電気−機械手段により駆動されることを特徴とする請求 の範囲第４項記載の装置。 ９．ダブルアームは電気−機械手段により駆動されることを特徴とする請求の 範囲第４項記載の装置。 10．全注入操作中に連続的にトリベを秤量する手段を特徴とする請求の範囲第 ４項ないし第９項の何れか一項記載の装置。 11．トリベをその初期位置に輪送している間にトリベを覆う耐火材料から作ら れたカバーを特徴とする請求の範囲第４項ないし第１０項の何れか一項記載の装 置。