JPS61240092A - 溶湯スラグ除去装置 - 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、溶湯スラグ除去用サクションヘッドの吸入口
を、サクションヘッドの下降操作で取鍋やトピードカー
内の溶湯スラグに近づけることにより、溶湯スラグを吸
引除去する装置に関し、詳しくは、溶湯スラグ除去用サ
クションヘッドを昇降操作する流体圧シリンダと、アキ
ュームレータから付与される蓄積流体圧により前記サク
ションヘッドをその重量に打ち勝って上昇側に付勢する
緊急上昇用流体圧シリンダを備え、その緊急上昇付勢に
より、昇降操作用流体圧シリンダや、それに対する流体
圧供給構成等の異常に起因したサクションヘッドの不測
の自重下降を防止するようにした溶湯スラグ除去装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、上記溶湯スラグ除去装置においては、緊急上昇用
流体圧シリンダにアキュムレータにより常時上昇付勢力
を付与し、この上昇付勢力に打ち勝つような下降操作力
を昇降操作用流体圧シリンダに出力させてサクションヘ
ッドを下降操作するようにしていた。（特願昭５８−１
７７５７３号参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述従来構成のものにあっては、サクションヘ
ッドの下降に伴なうアキニームレータ蓄積流体圧の変化
が昇降操作用流体圧シリンダに要求される必要下降操作
力に直接に影響することに起因して、その必要下降操作
力がサクションヘッドの下降に伴ない逐次大きく変化す
ることが、サクションへラドの下降速度制御における制
御精度の低下を招く問題があり、殊に、その下降速度制
御の精度がスラグ吸引量制御の精度に大きく影響するこ
とから、サクションヘッド下降速度制御の精度低下を回
避することが重要な課題であった。

本発明の目的は、サクションヘッドを緊急上昇付勢する
流体圧カシリンダを備えた流体圧式のサクションヘッド
昇降操作構成を合理的に改良することで、サクションへ
、ラドの不測の自重下降に対する安全性を高く確保しな
がら、サクションヘッドの下降速度制御を精度良く行な
えるようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による溶湯スラグ除去装置の特徴構成は、圧力流
体供給装置からの供給流体圧による下降付勢作用で、サ
クションヘッド上昇付勢のために緊急上昇用流体圧シリ
ンダからサクションヘッドに伝達される上昇付勢力を低
減する流体圧シリンダと、この上昇付勢流体圧シリンダ
の下降付勢用シリンダ室を圧力流体供給装置からの圧力
流体供給路に連通ずる第１状態と圧力流体排出路に連通
ずる第２状態とに流路を択一的に切換えて弁機構と、サ
クションヘッド昇降操作用流体シリンダの異常を検出す
るセンサーからの情報に基づいて、前記弁機構を非異常
検出時に前記第１状態に維持し、かつ、異常検出時点で
前記第２状態に切換える制御装置とを備えたことにあり
、その作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、非異常検出時においては、上昇付勢力低減用流
体圧カシリンダによる下降付勢力で、緊急上昇用流体圧
シリンダからサクションヘッドに伝達される上昇付勢力
を低減しておくことにより、サクションヘッド下降に伴
なうアキニームレータ蓄積流体圧の変化（すなわち、緊
急上昇用流体圧シリンダが発生する上昇付勢力の変化）
が昇降操作用流体圧シリンダに要求される必要下降操作
力に対して直接に影響することを、前記下降付勢力の上
昇付勢力に対する相殺作用で回避し、それによって、昇
降操作用流体ｉ　　　　　　シリンダに要求される必要
下降操作力がサクションヘッド下降に伴ない大きく変化
することを効果的に抑−制するのである。

又、異常検出時点で上昇付勢力低減用流体圧シリンダの
下降付勢用シリンダ室を圧力流体排出路に連通して上昇
付勢力低減用流体圧シリンダを自由状態゛とすることに
より、緊急上昇用流体圧シリンダによる上昇付勢力の全
力をサクションヘッドに作用させ、それによって、昇降
操作用流体圧シリンダの異常に起因したサクションヘッ
ドの不測の自重下降を防止するのである。

〔発明の効果〕

その結果、昇降操作用流体圧シリンダに異常が生じた時
の安全性を従前と同等に確保できる。

しかも、サクションヘッドの下降操作を、昇降操作用流
体圧シリンダに要求される必要下降操作力の変動の少な
い状態で可及的に一定に近い下降操作力をもって行なう
ことができるから、サクションヘッドの下降速度制御を
従前に比して精度良（行なえるようになり、ひいては、
スラグの過大吸引に起因した事故を未然に回避するため
や、スラグ吸引除去の能率を極力高く維持するために重
要なスラグ吸引量制御の制御精度を向上でき、全体とし
て、安全性、並びに、スラグ除去作業性のいずれにも優
れた溶湯スラグ除去装置にできた。

ちなみに、サクションヘッド下降に伴なうアキュームレ
ータ蓄積流体圧の変化に起因した必要下降操作力の変化
を回避して、サクションヘッド下降速度制御の制御精度
を向上するに、非異常検出時においては緊急上昇用流体
圧シリンダの上昇付勢用シリンダ室を圧力流体排出路に
連通して緊急上昇用流体圧シリンダの自由状態を維持し
、かつ、異常検出時点で緊急上昇用流体圧シリンダの上
昇付勢用シリンダ室をアキュームレータに連通させて緊
急上昇用流体圧シリンダを上昇付勢作用させるように流
体圧回路を切換える自動操作構成を採用することも考え
られる。しかしながら、そのような構成のものにあって
は、異常検出時点で緊急上昇用流体圧シリンダの上昇付
勢用シリンダ室にアキュームレータの蓄積流体圧を付与
するに際して、シリンダ室の内圧がＯ圧から所定付勢圧
力に達するまでにある程度の時間を要するために、若干
ながら緊急上昇用流体圧シリンダによるサクションヘッ
ド下降阻止に作動遅れを招き、やや安全性が低下する。

その点、′本発明によれば、緊急上昇用流体圧シリンダ
室の上昇付勢用シリンダ室に対してアキュームレータの
蓄積流体圧が付与されており、又、異常検出時点で上昇
付勢力低減用流体圧シリンダの下降付勢用シリンダ室を
圧力流体排出路に連通してそのシリンダ室の内圧をＯ圧
まで低下させるのには、流体圧操作の本来特性上はとん
ど時間を要さないから、緊急上昇用流体圧シリンダによ
るサクションヘッド下降阻止にほとんど作動遅れが無く
、昇降操作用流体圧シリンダの異常に起因したサクショ
ンヘッドの不測の自重下降に対する安全性をより一層高
く確保できる利点もある。

〔実施例〕

次に本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、吸引輸送管（１）、スラグ分離用
セパレータ（２）、及び、蒸気復水用コンデンサー（３
）を介して吸気装置（４）に接続した溶湯スラグ吸引除
去用サクションヘッド（５）を可動アーム（６）を介し
て昇降操作自在に支持し、そのサクションヘッド（５）
の内部に吸入スラグ冷却固化用の冷却水噴出ノズルを装
備し、もって、サクションヘッド（５）の自動下降操作
によりサクションヘッド吸入口（５ａ）を取鍋やトピー
ドカー（７）内の溶湯上に浮かぶスラグ（Ｓ）に接近さ
せてスラグ（Ｓ）を空気と共に吸引除去に冷却水噴出性
により細粒状に固化したスラグを余剰冷却水と共にセパ
レータ（２）で分離して水槽（８）に回収する溶湯スラ
グ除去装置を構成しである。

図中（９）は、サクションヘッド（５）の自動下降操作
において、サクションヘッド吸入口（５ａ）とスラグ（
Ｓ）上面との間隔を適正間隔に維持するための情報とし
てスラグ（Ｓ）上面位置を検出するセンサーである。

第２図に示すように、前記可動アーム（６）を介してサ
クションヘッド（５）を昇降操作する複動型油圧シリン
ダ（１０）、及び、同じく可動アーム（６）を介して緊
急時にサクションヘッド（５）を上昇操作する一対の緊
急上昇用複動型油圧シリンダ（１１）を並設し、昇降操
作用シリンダ（１０）に対する操作バルブ（１２）、及
び、サクションヘッド下降時に排油側となる油路に介装
したパイロットチェック弁（１３）に対するパイロット
圧操作バルブ（１４）を制御装置（１５）で自動操作す
ることにより、下降操作時においては、スラグ上面検出
センサー（９）からの情報に基づいてサクションヘッド
吸入口（５ａ）とスラグ（Ｓ）上面との間隔を適正範囲
内に維持しながら、スラグ上面の下降に追従させる状態
でサクションヘッド（５）を設定速度で自動下降させる
ように、かつ、別装備した溶湯面検出センサーからの情
報に基づいてサクションヘッド吸入口（５ａ）と溶湯面
との間隔が設定間隔にまで減少した時点（すなわち、ス
ラグ吸引除去が完了した時点）で、あるいは、吸引系路
の各所に配置した吸引圧検出センサー、噴出冷却水量検
出センサー、セパレータ（２）の作動検出センサー等の
各種センサーにより種々の異常が検出された時点で、サ
クションヘッド（５）に自動的に退避上昇させるように
構成しである。

他方、サクションヘッド（５）をその自重に抗して上昇
させるに足りる蓄積油圧を前記緊急上昇用シリンダ（１
１）の上昇付勢用シリンダ室（１１ａ）に対して常時付
与するアキニームレータ（１６）を設けると共に、緊急
上昇用シリンダ（１１）の下降付勢用シリンダ室（１１
ｂ）を、ポンプ（１７）からの圧油供給路（１８）に連
通ずる状態と排油路（１９）に連通ずる状態とに択一的
に流路を切換える緊急上昇操作用バルブ（２０）を介し
て圧油供給路（１８）及び排油路（１９）に接続し、更
に、サクションヘッド（５）の昇降位置を検出すると共
にその検出昇降位置の変化状態からサクションヘッド（
５）の下降速度を検出するオプトコーダ（２１）を設け
、イ　　　　　　もって、緊急上昇操作用バルブ（２０
）を前記制御装置（１５）で自動操作することにより、
昇降操作用シリンダ（１０）によるサクションヘッド下
降操作時、及び、停止時においては、緊急上昇用シリン
ダ（１１）の上昇付勢用シリンダ室（１１ａ）に付与さ
れた蓄積油圧によるサクションヘッド上昇付勢力を、ポ
ンプ（１７）から下降付勢用シリンダ室（１１ｂ）に付
与された油圧による下降付勢力で相殺的に低減しておく
ように、かつ、前述の如き各種センサーからの情報に基
づいた昇降操作用シリンダ（ｌＯ）によるサクションヘ
ッド上昇操作時においては、緊急上昇用シリンダ（１１
）の下降付勢用シリンダ室（１１ｂ）を排油路（１９）
に連通させてアキュームレータ（１６）の蓄積油圧によ
り緊急上昇用シリンダ（１１）を昇降操作用シリンダ（
１０）と共に上昇操作作動させるように構成しである。

又、オプトコーダ（２１）の検出結果に基づいた制御装
置（１５）による緊急上昇操作用バルブ（２０）の自動
操作により、サクションヘッド停止操作状態であるにも
かかわらず何らかの原因でサクションヘッド（５）が下
降し始じめた時、並びに、サクションヘッド下降操作時
において下降速度が何らかの原因で設定制御速度よりも
大となった時に、緊急上昇用シリンダ（１１）の下降付
勢用シリンダ室（１１ｂ）を排油路（１９）に連通させ
てアキュームレータ（１６）の蓄積油圧によりサクショ
ンヘッド（５）を緊急上昇させるように構成しである。

尚、図中（２２）はアキュームレータ（１６）に対して
ポンプ（１７）から油圧を補充するための油路である。

又、（２３）はチェック弁である。

以上要するに、スラグ吸引量制御の関係から精度の良い
下降速度制御が要求されるサクションヘッド自動下降操
作時においては、アキュームレータ蓄積油圧によるサク
ションヘッド上昇付勢力をポンプ（１７）からの供給油
圧による下降付勢で相殺的に低減しておくことにより、
上昇付勢力の干渉作用の少ない状態で昇降操作用シリン
ダ（１０）のみによりサクションヘッド下降速度制御を
精度良く行なえるように、そして、昇降操作用シリンダ
（１０）やそれに対して圧油を供給するポンプ（１７）
等の圧油供給構成に故障が生じてサクシランヘッド（５
）が不測に自重下降するような事態が生じた時には前述
の下降付勢を解除してアキュームレータ（１６）の蓄積
油圧による緊急上昇用シリンダ（１１）の上昇操作作動
でサクションヘッド（５）を即時退避上昇させるように
しである。

〔別実施例〕

次に別実施例を列記する。

サクションヘッド昇降用流体圧としては油圧の他に空気
圧や水圧等、種々の流体圧を適用できる。

昇降操作用流体圧シリンダ（１０）、及び、それに対す
る、流体圧供給ポンプ等の流体圧供給系における故障に
起因した昇降操作用流体圧シリンダ（１０）の異常を検
出するセンサー（２１）としては、前述実施例中におけ
るオプトコーダーの如くサクションヘッド（５）の下降
位置ないし下降速度検出から昇降操作用流体圧シリンダ
（１０）の異常を検出する型式のセンサーの他に、流体
圧供給系における各所の供給流体圧を検出することによ
り昇降操作用流体圧シリンダ（１０）の異常を検出する
型式のセンサーを適用することもできる。

緊急上昇用流体圧シリンダ（１１）からサクションヘッ
ド（５）に伝達される上昇付勢力を低減するように下降
付勢作用する流体圧シリンダを構成するに、緊急上昇用
流体圧シリンダ（１１）を複動型に構成して、その複動
型シリンダ（１１）の下降付勢用シリンダ室（１１ｂ）
を上述下降付勢用のシリンダに利用するに代えて、緊急
上昇用シリンダと下降付勢用シリンダとを夫々別個の単
動型シリンダで構成しても良く、それら各種構成の下降
付勢用シリンダを総称して上昇付勢力低減用流体圧シリ
ンダと称する。

上昇付勢力低減用流体シリンダに圧力流体を供給する装
置として、昇降操作用流体圧シリンダ（１０）に対する
圧力流体供給ポンプを兼用利用するに代えて、専用の圧
力流体供給用ポンプや、専用の蓄積圧力供給用アキュー
ムレータを設けても良く、上昇付勢力低減用流体圧シリ
ンダに対する圧力流体供給装置（１７）は各種の構成変
更が可能である。

上昇付勢力低減用流体圧シリンダの下降付勢用シリンダ
室（１１ｂ＞を上記圧力流体供給装置（１７）　　　。

の圧力流体供給路（１８）に連通してそのシリンダを下
降付勢作用させる状態（第１状態）と、圧力流体排出路
（１９）に連通して下降付勢作用を解除する状態（第２
状態）とに流路を切換えるための具体的流路切換構造は
種々の構造改良が可能であり、それら切換構造を総称し
て弁機構（２０）と称する。

昇降操作用流体圧シリンダ（１０）の異常を検出するセ
ンサー（２１）からの情報に基づいて上記弁機構（２０
）を自動的に切換える制御装置（１５）の具体的構成は
種々の構成変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体構造図、第
２図は油圧回路図である。 （５）・・・・・・サクションヘッド、（１０）・・・
・・・昇降操作用流体圧シリンダ、（１１）・・・・・
・バックアップ用流体圧シリンダ、（１１ｂ）・・・・
・・下降付勢用シリンダ室、（１５）・・・・・・制御
装置、（１６）・・・・・・アキュームレータ、（１７
）・・・・・・圧力流体供給装置、（１８）・旧・・圧
力流体供給路、（１９）・・・・・・圧力流体排出路、
（２０）・・・・・・弁機構、（２１）・・・・・・異
常検出センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶湯スラグ除去用サクションヘッド（５）を昇降操作す
   る流体圧シリンダ（１０）と、アキュームレータ（１６
   ）から付与される蓄積流体圧により前記サクションヘッ
   ド（５）をその重量に打ち勝って上昇側に付勢する緊急
   上昇用流体圧シリンダ（１１）を備えた溶湯スラグ除去
   装置であって、圧力流体供給装置（１７）からの供給流
   体圧による下降付勢作用で、前記緊急上昇用流体圧シリ
   ンダ（１１）から前記サクションヘッド（５）に伝達さ
   れる上昇付勢力を低減する流体圧シリンダと、この上昇
   付勢力低減用流体圧シリンダの下降付勢用シリンダ室（
   １１ｂ）を前記圧力流体供給装置（１７）からの圧力流
   体供給路（１８）に連通する第１状態と圧力流体排出路
   （１９）に連通する第２状態とに流路を択一的に切換え
   る弁機構（２０）と、前記昇降操作用流体シリンダ（１
   ０）の異常を検出するセンサー（２１）からの情報に基
   づいて、前記弁機構（２０）を非異常検出時に前記第１
   状態に維持し、かつ、異常検出時点で前記第２状態に切
   換える制御装置（１５）とを備えた溶湯スラグ除去装置
   。