JPS62238992A - 転炉・取鍋等への自動溶射補修方法 - 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、転炉や取鍋等の内面に補修材を自動的に溶射
するための自動溶射補修装置に関する。

〔従来の技術〕

バーナーが先端に設けられたランスを有し、ランスを前
後左右上下に移動させかつ回転させ得るランス駆動装置
を有し、ランスに補修材料を供給する材料供給装置を有
し、ガス流量の調節等を行なう燃焼制御装置を有する転
炉・取鍋等への溶射補修装置が既に知られている。

ところが上記従来の構成では、上記ランス駆動装置を１
人のオペレータが操作し、又、材料供給装置及び燃焼制
御装置を他の１人のオペレータ又はそれぞれ別のオペレ
ータが操作し、互いに連絡を取合って作業を進める構成
となっている。即ち、炉の近くにいるランス駆動装置の
オペレータの指示に基づいて材料供給装置及び燃焼制御
装置のオペレータが担当の各装置を作動させている。（
参考技術　特公昭６Ｏ−１５８７１） 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来の構成では、次のような問題点を有している。

（ａ）溶射補修装置の各要素を別々のオペレータが操作
しなければならないため、多くの作業人員番要する。　
　゛ （ｂ）オペレータが自身の熟練に基づいて溶射作業を行
なうことから、熟練の程度等の個人差によって溶射の出
来がばらつく。又、熟練したオペレータがいなければ、
出来のよい溶射作業が行なえない。

（ｃ）いちいちオペレータが装置を操作する構成である
ため、オペレータの作業に対する拘束時間が長く、作業
効率が悪い。

（ｄ）ランス駆動装置のオペレータはバーナーが希望す
る溶射面を補修するよう常時ランスを動かさなければな
らないが、熱間作業であるため。オペレータの負担が大
きくならざるを得ない。

本発明は、上記問題点を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

バーナーが先端に設けられ九ランスを有し、ランスを前
後左右上下に移動させかつ回転させ得るランス駆動装置
を有し、ランスに材料を供給する材料供給装置を有し、
バーナーの燃焼を制御する燃焼制御装置を有するととも
に、上記ランス駆動装置、材料供給装置及び燃焼制御装
置を溶射作業が自動的にできるように制御する自動制御
装置を有することを特徴とする転炉・取鍋等への自動溶
射補修装置である。

〔実施例〕

第１図において、溶射による補修が必要な転炉１１（そ
の他取鍋等）内に挿入されるバーナー１２は管状ランス
１３の先端部に設けられている。

ランス１３の基部はランス駆動装置１４の俯仰部１５に
保持されており、ランス１３は俯仰部１５に設けられた
駆動機構（図示せず）によってランス１３の中心線回り
（矢印入方向）に回動させられるようになっている。俯
仰部１５の基部はランス駆動装置１４の下部に配置され
た旋回部１６に紙面と直角方向の中心線回り回動自在に
支持されており、油圧装置１７によって俯仰部１５は俯
仰方向（矢印Ｂ方向）に回動させられるようになってい
る。旋回部１６の下端部には台車１８が設けられており
、旋回部１６は台車１８上において、垂直軸回り（矢印
Ｃ方向）に回動し得るようになっている。台車１８はレ
ール１９上に載置されており、これによってランス駆動
装置１４全体がレール１９に沿って前後方向（矢印り方
向）に移動し得るようになっている。

ランス駆動装置１４には燃焼制御装置２０に連通するホ
ース２１が連結されており、燃焼制御装置２０からホー
ス２１を通じて必要時に燃料及び燃焼用酸素が供給され
るようになっている。又。

ランス駆動装置１４には途中に微粒用ホッパー２４及び
粗粒用ホッパー２５がそれぞれ設けられたホース２２及
びホース２３がそれぞれ連結されており、ホース２２及
びホース２３の他端は輸送用酸素ガス供給のため燃焼制
御装置２０に連通している。燃焼制御装置２０には複数
本のホース２６を介してユーテイリイ２７が接続される
ようになっている。

更にこのシステムには、ランス駆動装置１４゜燃焼制御
装置２０及び微粒用ホッパー２４．ｆｆｉ粒用水用ホッ
パー２５ルブの開閉を制御する自動制御袋［３０が設け
られている。自動制御装置３０は、ランス駆動装置１４
のランス１３のＡ方向の回転、俯仰部１５のＢ方向の俯
仰、旋回部１６のＣ方向の旋回及び台車１８のＤ方向の
移動を制御するとともに、燃焼制御装置ｉ２０の燃料及
び酸素の供給制御、各ホッパー２４．２５のバルブの開
閉制御を自動的に行ない得る機能を有している。

なお、ランス駆動袋［１４には、ランス駆動装置１４の
作動状態を検出するためパルスジェネレータ等のセンサ
ー（図示せず）が設けられている。

自動制御装置３０の更に詳細な機能は、本発明の装置例
の作動説明に合わせ以下に説明する。

■準備・溶射パターン指定 まず１作業の準備段階として、必要な総てのホース２６
を燃焼制御装置２０に接続し１本発明の装置の作動スイ
ッチをＯＮにする。

次に、オペレータは自動制御装置３０に対し、転炉１１
の傾きの情況に合せて炉頭転角を指定するとともに、転
炉１１の補修面が炉壁（内周面）か炉底であるかを指定
し、更に補修面の大まかな位置を予め定められた番地名
によって指定する。

例えば、転炉１１の内面は第２〜第４図のように番地が
きめられている。第２図は４つに分割された転炉１１の
深さ方向の番地、第３図は８つに分割された炉壁の円周
方向の番地、第４図は４つに分割された炉底の番地を示
している。補修面が内周面で、例えば第２図及び第３図
に斜線で示した範囲の場合には、１１−２と番地を指定
する。補修面が炉底で、例えば第４図に斜線で示した範
囲の場合には、■と番地を指定する。この作業はオペレ
ータが補修の必要箇所を見て判断し、その場所を自動制
御装置３０に対して指定する。

次に補修作業の回数を指定する。作業は大きく、燃焼作
業、微粒溶射作業及び微・粗粒溶射作業の３つに分けら
れ、これら３作業の所望回数をそれぞれ自動制御装置３
０に対してオペレータの判断により指定する。

■ランス炉内挿入 まず、ランス１３の現在地が自動制御袋［ｉ！３０の内
部において総て“０″であるかをオペレータが確認する
。“０″でない場合には、運転モードを手動に切換えて
ランス駆動装置１４を作動させ、総てを１１０　Ｉ＋に
して後、再び自動モードに戻す。

次にオペレータが自動挿入をスタートさせると、自動制
御袋［ｉ！３０からの指示により、先に指定された炉頭
転角に合せてランス１３がＢ方向に回動する。続いて、
自動制御装置３０からランス駆動装置１４は台車前進指
示を受け、これにより先に指定された番地に応じた停止
位置まで台車１８がレール１９上を移動する。なおこの
間、バーナー１２及びランス１３が転炉１１に接触しな
いことを確認しながら、台車１８は前進する。

自動制御装置３ｏが台車１８の所定位置までの到達を確
認すると、次にランス１３が指定された番地に自動的に
移動し、これによってランス１３を補修必要位置に概ね
設置することができる。指定番地にバーナー１２の位置
及び溶射方向が達すれば、続いて自動制御装置３０はオ
ペレータに再溶射の要求があるか否かを問う、オペレー
タはこの時点で次に再溶射が必要であるか否かを指定す
ることができる。

■補修面読込 ここでは、補修面の範囲をティーチング方式によって、
より詳細に指定する。自動制御装置３０１こ接続された
レバースイッチ（図示せず）によって、オペレータはラ
ンス１３を移動させ、希望する補修面の１角に狙いを定
める。

第５図に示すように溶損部Ｍが炉壁の場合には。

例えば第５図の第１点に狙いを定め、この位置を自動制
御装置３０（第１図）に読込ませ記憶させる。次に、Ａ
方向の回動とＣ方向の移動とによってランス１３を移動
させ、補修面の対角点たる第２点に狙いを定め、この位
置を自動制御装置３０に読込ませ記憶させる６溶損部Ｍ
が炉底の場合にも同様に狙いを定めるが、この場合には
第１図のＢ方向の俯仰とＣ方向の旋回とによってランス
１３を移動させ、この位置を自動制御装置３０に読込ま
せ記憶させる。これによって、長方形の溶射領域が指定
されたことになる。

なお、炉壁の場合と炉底の場合とでは、それぞれに適し
た溶射方向の異なるバーナー１２をオペレータが取替え
る。溶射方向を変えることのできるバーナー１２を用い
、予め指定されている炉底又は炉壁の指定に基づいて、
自動制御装置３ｏが自動的にバーナー１２の溶射方向を
変えるようにしてもよい。

■溶射 オペレータが溶射作業のスタートを自動制御装置３０に
指示すると、自動制御袋＠３０は燃焼制御装置２０を制
御し、まずランス１３には燃料として例えばプロパンガ
スを供給する。従って、バーナー１２ではプロパン炎と
なる。次に酸素が供給され、プロパン炎は正常炎に変る
。

続いて設定された燃焼回数だけランス１３は往復運動を
行なう。往復運動は第６図のように行なわれる。第６図
において、バーナー１２（第５図）はまず第２点を狙っ
ており、第２点から実線で示すようにジグザグに第１点
までバーナー１２の狙いは移動する。移動軌跡のうちＣ
方向の間隔Ｑは、ランス駆動装置１４の溶射特性に応じ
て最も溶射効率が良くなるように予め実験によって得ら
れた値であり、自動制御装置ｉ！３０（第１図）にもと
もと組込まれている。第１点にバーナー１２が到着する
直前のＤ方向の間隔はＱとならなくても、指定領域の縁
を通るようにバーナー１２は駆動される。バーナー１２
の狙いは第１点から更に、破線で示すように実線の軌跡
の間をぬって移動し、再び第２点に戻る。これによって
、充分に均一な加熱が得られるように工夫されている。

なお、第６図では、理解を容易ならしめるため、軌跡が
重なる箇所については、僅かに軌跡をずらせて表現しで
ある。燃焼の指定回数が０の場合には、この作業は行な
われない。

最後の燃焼往復の開始と同時に、燃焼制御装置２０（第
１図）によって溶射材料輸送用酸素ガスの供給が始まる
。燃焼往復が指定回数終了すると同時に、溶射材料の供
給が始まる。溶射作業にあっては、まず微粒溶射を指定
回数行なう。溶射の場合のバーナー１２の動きも燃焼作
業の場合と同じ（第６図）である。従って、溶射材料は
、第７図に示すように最初の溶射位置ａ、ｂの間に次の
溶射位置Ｃが位置することとなるため、溶射材料は重な
り合う状態で溶射されることとなり、概ね均一な溶射が
行える。最後の微粒溶射往復の開始と同時に、粗粒材料
輸送用酸素ガスの供給が始まる。微粒溶射が指定回数終
了すれば、続いて微・粗粒溶射を指定回数行なう。なお
、指定回数が０の場合にはその溶射作業は行なわない。

上記作業の後、微粒又は微・粗粒材料によって縁取作業
が自動的に開始する。縁取は第６図の第２点から第２ａ
点、第１点、第１ａ点を経て第２点に戻る長方形に沿っ
て行なわれる。

縁取作業が終了すれば自動的に、溶射材料の供給を停止
し、その後輸送用酸素の供給を停止する。

続いて、ランス駆動装置１４が挿入角まで俯仰し、又中
央まで旋回する。ここで上記再溶射の指定がオペレータ
によってなされていなければ、バーナー１２は消火する
。再溶射の指定が有れば、プロセスは上記［溶射パター
ン］に戻り、以後１度目の溶射と同様に作業が進められ
る。

■脱出 上記作業が総て済んだ後、オペレータが自動脱出を自動
制御装置３０に指令すると、バーナー１２を下向きにし
後退端までランス駆動装置１４は後退する（炉口付近で
止る）。次に、オペレータがプロパンガス抜きを指令す
ると、プロパンラインのバルブ（図示せず）が開となり
、地上側より窒素ガスでパージされる。これにより、バ
ーナー１２側の管路内に残ったプロパンガスは炉の熱で
燃焼しつつ、パ・−ジされるに従ってその火は小さくな
り、ついに消火する。消火後、酸素ガス抜きを指令する
と、プロパンと同様にパージされる。

更に、ランス駆動装置１４が制御されて、作業開始時の
姿勢まで自動的に戻る。

〔発明の効果〕

バーナー１２が先端に設けられたランス１３を有し、ラ
ンス１３を前後左右上下に移動させかつ回転させ得るラ
ンス駆動装置１４を有し、ランス１３に材料を供給する
材料供給装置（ホッパー２４．２５）を有し、バーナー
１２の燃焼を制御する燃焼制御装置２０を有するととも
に、上記ランス駆動装置１４．材料供給装置及び燃焼制
御装置２０を溶射作業が自動的にできるように制御する
自動制御装置３０を有するので、次の効果が期待できる
。

（ａ）溶射補修システム全体を１人のオペレータで操作
できるようになることから、作業人員の削減を図ること
ができるようになる。

（ｂ）溶射作業が一定となることから、補修成形体の品
質が安定する。

（ｃ）いちいちオペレータが装置を操作する必要は無く
なることから、オペレータの作業に対する拘束時間が短
縮され、作業効率が向上する。又、熱間作業であっても
、オペレータの負担は極めて小さいものとなる。

（ｄ）予め溶射の最適条件を求めておけば、安定した補
修成形体を作ることができ、炉命延長塵が増す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による転炉・取鍋等への自動溶射補修シ
ステムのレイアウト図、第２図、第３図、第４図は番地
の一例を示す略図、第５図は炉壁の溶損部補修の一例を
示す斜視略図、第６図は溶射補修の際の軌跡を示す図、
第７図は溶射後の状態を示す第６図の■−■断面図であ
る。 １２・・・バーナー １３・・・ランス １４・・・ランス駆動装置 ２０・・・燃焼制御装置 ２４．２５・・・ホッパー（材料供給装置の一例）３０
・・・自動制御装置 第２図　　　　第３区 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バーナーが先端に設けられたランスを有し、ランスを前
   後左右上下に移動させかつ回転させ得るランス駆動装置
   を有し、ランスに材料を供給する材料供給装置を有し、
   バーナーの燃焼を制御する燃焼制御装置を有するととも
   に、上記ランス駆動装置、材料供給装置及び燃焼制御装
   置を溶射作業が自動的にできるように制御する自動制御
   装置を有することを特徴とする転炉・取鍋等への自動溶
   射補修装置。