JP2015021151A - 微粉炭吹き込み回転式ランス - Google Patents

Abstract

【課題】ランス管の先端が変形した場合、高炉が操業中でも手動にて回転できる微粉炭吹き込み回転式ランスを提供する。
【解決手段】粉粒体吹込み口Ｒ内に予め挿入固定されるガイド筒１０を設ける。該ガイド筒１０の開口端部に着脱自在に連結される連結筒体２０を設ける。連結筒体２０の内部に回転自在に嵌合収納される回転継手３０を設ける。回転継手３０の先端部にステンレス製のランス管４０を固定する。後端部に供給管５０を固定する。連結筒体２０の外側面にネジ止めし、連結筒体２０に回転継手３０を固定する固定ナット６０を設ける。ランス管４０回転時に固定ナット６０を緩めて回転継手３０ごとランス管４０を回転せしめるように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高炉の羽口から炉内へ微粉炭を吹き込むために使用する微粉炭吹き込み回転式ランスに関するものである。

製鉄用高炉の操業では、コークスの使用量を低減し、羽口先での燃焼温度を維持するため、微粉炭を羽口から炉内へ吹き込んで燃焼させる操業方法が行われている。

このとき、微粉炭の吹き込み方向を変化させることができないランス管を使用すると、高炉の熱でランス管の先端が次第に変形し、適切な位置へ微粉炭等を送り込むことができなくなる。その結果、微粉炭が羽口に直接当たり、羽口が傷付いたり摩耗したりするおそれがあった。

そこで、従来では特許文献１、２のごとく、この微粉炭吹き込み用のランス管を回転自在に装着し、微粉炭の吐出方向を調整できるようにしたものが提案されている。

特許文献１は、当出願人が先に提案したもので、ランス管にシリンダーや駆動装置を装着することで、このランス管の挿入深度や吹き込み方向の回転調整を行うように設けたものである。

特許文献２もランス管に駆動機構を設けたもので、駆動機構に備えたハンドルを回すことで、ランス管を回転自在に調整するものである。

実公平６‐８９８５号公報 特開平１０-２３７５１５号公報

ところが、特許文献１に記載の回転機構では、ランス管にシリンダーや駆動装置を装着するために、送風支管に受け台を固定し、この受け台にこれらの回転機構を装着する必要があるので、回転機構の構成が複雑になっていた。この結果、ランス管の装着作業やメンテナンス等に多くの手間がかかる上、製造コストも高くなるという課題があった。

また、特許文献２に記載の駆動機構においても、ランス管の後端部に直接連結するものであるから、駆動機構に対するランス管の位置が正確に連結されていないとランス管を回転させることが困難になる。しかも、この駆動機構に高炉の熱が伝わると熱膨張により駆動機構に狂いが生じるおそれもある。

そこで本発明は、上述の課題を解消すべく案出されたもので、ランス管の先端が高熱で変形した場合、高炉が操業中でも手動にて回転できるように構成し、しかも、使用時において炉内のガス漏れを確実に防止することができる微粉炭吹き込み回転式ランスの提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、高炉の羽口Ｐから炉内に微粉炭を吹き込む高炉用のランス管において、送風口Ｑに対して斜めに配設された粉粒体吹込み口Ｒ内に予め挿入固定されるガイド筒１０と、該ガイド筒１０の開口端部に着脱自在に連結される連結筒体２０と、連結筒体２０の内部に回転自在に嵌合収納され、高炉がわの先端部にステンレス製のランス管４０を固定すると共に、後端部に供給管５０を固定した回転継手３０と、連結筒体２０の外側面にネジ止めされ、回転継手３０の後端部に係止して連結筒体２０に回転継手３０を固定する固定ナット６０と、を備え、微粉炭吹込み時に固定ナット６０を連結筒体２０に締め付けて回転継手３０ごとランス管４０をガイド筒１０に固定し、ランス管４０回転時に固定ナット６０を緩めて回転継手３０ごとランス管４０を回転せしめるように構成したことにある。

第２の手段において、前記連結筒体２０は、前記ガイド筒１０の開口部内側に圧着せしめる金属シール部２１と、該連結筒体２０の先端側の外側面から突出して前記ガイド筒１０の内側面に係合する係合突起２２と、該連結筒体２０の後端側の外側面から突出する操作用ハンドル２３とを備えたものである。

第３の手段において、前記回転継手３０は、先端側に前記ランス管４０が溶接されると共に、後端側に前記供給管５０が溶接され、該回転継手３０の外周囲にＯリング３１が装着され、回転継手３０の回転時におけるガス漏れを防止するように構成している。

第４の手段は、前記回転継手３０において、前記供給管５０から前記ランス管４０に連通する貫通孔３２に次第に狭くなるテーパー３３を形成し、微粉炭の流速を増加させるように構成したものである。

第５の手段は、前記ランス管４０の先端側の周側面に、該先端側の強度を高めるように複数本の丸棒４１を長手方向に沿って溶接した請求項１記載の微粉炭吹き込み回転式ランス。

請求項１のごとく、微粉炭吹込み時に固定ナット６０を連結筒体２０に締め付けて回転継手３０ごとランス管４０をガイド筒１０に固定し、ランス管４０回転時に固定ナット６０を緩めて回転継手３０ごとランス管４０を回転せしめるように構成したことにより、ランス管の先端が変形した場合、高炉が操業中でも手動にてランス管４０を回転させて、微粉炭の吹き出し位置を調整することができる。この結果、従来の回転機構や駆動機構を装着する必要がなくなり、極めて安価で正確な調整が可能になった。

請求項２により、前記連結筒体２０は、前記ガイド筒１０の開口部内側に圧着せしめる金属シール部２１を備えているので、連結筒体２０をガイド筒１０に圧着固定している場合は、ガス漏れを確実に防止することができる。また、連結筒体２０の先端側の外側面から突出して前記ガイド筒１０の内側面に係合する係合突起２２を設け、該連結筒体２０の後端側の外側面から突出する操作用ハンドル２３を備えているので、この操作用ハンドル２３を操作することで、係合突起２２をガイド筒１０の開口端部に着脱自在に装着する操作が容易になる。

請求項３のごとく、回転継手３０は、先端側にランス管４０が溶接されると共に、後端側に供給管５０が溶接されているので、この回転継手３０ごとランス管４０や供給管５０を回転操作することが可能になる。しかも、回転継手３０の外周囲にＯリング３１が装着されているので、回転継手３０の回転時におけるガス漏れを防止し、手作業による回転操作であっても、安全な作業を可能にしている。

請求項４のように、回転継手３０の貫通孔３２に次第に狭くなるテーパー３２を形成したことでベンチュリー効果が生じ、微粉炭の流速を増加させることができるものである。

請求項５のように、ランス管４０の先端側の周側面に、該先端側の強度を高めるように複数本の丸棒４１を長手方向に沿って溶接したことで、微粉炭を吹き込む際に、風圧でランス管４０の先端が震えるのを防止することができる。

本発明の使用状態を示す断面図である。 本発明の一実施例を示す要部断面図である。 本発明のガイド筒の一実施例を示す断面図である。 本発明の連結筒体の一実施例を示す断面図である。 本発明の回転継手の一実施例を示す断面図である。

このように本発明によると、ランス管の先端が変形した場合、高炉が操業中でも手動にて回転できるように構成し、しかも、使用時において炉内のガス漏れを確実に防止することができるなどといった当初の目的を実現した。

以下、本発明の実施例を説明する。図１において示される符号Ｐは、高炉の羽口でありこの羽口Ｐに向けて酸素を供給する送風口Ｑと微粉炭を供給する粉粒体吹込み口Ｒとが備えられている。本発明の主要構成は、ガイド筒１０、連結筒体２０、回転継手３０、ランス管４０にて構成されている（図２参照）。

ガイド筒１０は、粉粒体吹込み口Ｒに予め挿入固定する部材であり、粉粒体吹込み口Ｒの形状に対応して各種の固定手段で固定される。図示例では、後述する連結筒体２０を連結せしめる連結口１１と、粉粒体吹込み口Ｒの内部に挿入する筒体１２とを備えたものである。そして、粉粒体吹込み口Ｒの内部に強制嵌合することで固定するガイド筒１０を示している（図３参照）。

連結筒体２０は、ガイド筒１０内に挿入し、このガイド筒１０に着脱自在に連結する筒体である（図２参照）。図示の連結筒体２０は、ガイド筒１０の開口部内側に圧着せしめる金属シール部２１を先端側に設けてあり、圧着時にガス漏れを防止するように構成している（図４参照）。また、連結筒体２０の先端側の外側面から複数本の係合突起２２を放射状に突設してあり、この係合突起２２をガイド筒１０の内側面に設けた係合凹部１３に係合するものである。

更に、連結筒体２０の後端側の外側面に板状の操作用ハンドル２３を複数枚突設してある（図２参照）。作業者は、この操作用ハンドル２３を持って連結筒体２０の係合突起２２をガイド筒１０の係合凹部１３内に係合させるものである。

回転継手３０は、連結筒体２０の内部に回転自在に嵌合収納される部材である（図２参照）。この連結筒体２０の先端にはランス管４０を固定すると共に、後端部に供給管５０を固定している。そして、この連結筒体２０の外側面にネジ止めする固定ナット６０を備え、この固定ナット６０を回転継手３０の後部に設けたフランジ３４に係止しながら締め付ける。そうすると、連結筒体２０内に回転継手３０が圧着固定され、ガイド筒１０と連結筒体２０と回転継手３０とが一体化し、微粉炭吹込み時のランス管４０の吹込み位置を固定するものである。

図示の回転継手３０は、ランス管４０と供給管５０とを溶接したもので、回転継手３０の外周囲にＯリング３１を装着している（図２参照）。このＯリング３１は、回転継手３０の回転時におけるガス漏れを防止する部材である。すなわち、ランス管４０を回転操作する際に、固定ナット６０を緩めて回転継手３０ごとランス管４０を回転させる。このときに、Ｏリング３１が連結筒体２０と回転継手３０との隙間からガスが漏れないようにするものである。

更に、この回転継手３０には、供給管５０からランス管４０に連通する貫通孔３２が形成されている（図５参照）。そして、この貫通孔３２に、次第に狭くなるテーパー３３を形成している。そうすると微粉炭が供給管５０からランス管４０に送られる際に、回転継手３０の貫通孔３２内でベンチュリー効果が生じ、微粉炭の流速が増加するものである。

ランス管４０は、高炉の羽口Ｐを向いたステンレス製のパイプであり、回転継手３０の先端部に溶着されている（図２参照）。このランス管４０の先端から炉内に微粉炭を吹き込む際に、微粉炭が羽口Ｐに接触しないようにする。そのため、高温でランス管４０の先端が変形してランス管４０の排出口が下向きになった場合、ランス管４０を回転させて排出口が炉内に直接向くように調整するものである。図示例のランス管４０には、先端側の周側面に、長手方向に沿った複数本の丸棒４１を、間隔を開けて溶接している（図２参照）。この丸棒４１により、ランス管４０の先端側の強度を高め、微粉炭を排出する風圧でステンレス製のランス管４０が震えるのを防止している。

供給管５０は、微粉炭送風用のホースからランス管４０に微粉炭を供給するパイプである（図２参照）。この供給管５０の後端部には、微粉炭送風用のホースをネジ止めする連結ネジ部５１を設けてあり、ランス管４０を交換する際に、供給管５０から微粉炭送風用のホースを簡単に外せるようにしている。

尚、本発明の構成は図示例に限定されるものではなく、粉粒体吹込み口Ｒへのガイド筒１０の固定手段やガイド筒１０と連結筒体２０との固定手段などは任意に変更することができるものである。

Ｐ 羽口
Ｑ 送風口
Ｒ 粉粒体吹込み口
１０ ガイド筒
１１ 連結口
１２ 筒体
１３ 係合凹部
２０ 連結筒体
２１ 金属シール部
２２ 係合突起
２３ 操作用ハンドル
３０ 回転継手
３１ Ｏリング
３２ 貫通孔
３３ テーパー
３４ フランジ
４０ ランス管
４１ 丸棒
５０ 供給管
５１ 連結ネジ部

Claims (5)

1. 高炉の羽口から炉内に微粉炭を吹き込む高炉用のランス管において、
   送風口に対して斜めに配設された粉粒体吹込み口内に予め挿入固定されるガイド筒と、該ガイド筒の開口端部に着脱自在に連結される連結筒体と、
   連結筒体の内部に回転自在に嵌合収納され、高炉がわの先端部にステンレス製のランス管を固定すると共に、後端部に供給管を固定した回転継手と、
   連結筒体の外側面にネジ止めされ、回転継手の後端部に係止して連結筒体に回転継手を固定する固定ナットと、を備え、
   微粉炭吹込み時に固定ナットを連結筒体に締め付けて回転継手ごとランス管をガイド筒に固定し、ランス管回転時に固定ナットを緩めて回転継手ごとランス管を回転せしめるように構成したことを特徴とする微粉炭吹き込み回転式ランス。
2. 前記連結筒体は、前記ガイド筒の開口部内側に圧着せしめる金属シール部と、該連結筒体の先端側の外側面から突出して前記ガイド筒の内側面に係合する係合突起と、該連結筒体の後端側の外側面から突出する操作用ハンドルとを備えた請求項１記載の微粉炭吹き込み回転式ランス。
3. 前記回転継手は、先端側に前記ランス管が溶接されると共に、後端側に前記供給管が溶接され、該回転継手の外周囲にＯリングが装着され、回転継手の回転時におけるガス漏れを防止するように構成した請求項１記載の微粉炭吹き込み回転式ランス。
4. 前記回転継手において、前記供給管から前記ランス管に連通する貫通孔に次第に狭くなるテーパーを形成し、微粉炭の流速を増加させるように構成した請求項１又は請求項３記載の微粉炭吹き込み回転式ランス。
5. 前記ランス管の先端側の周側面に、該先端側の強度を高めるように複数本の丸棒を長手方向に沿って溶接した請求項１記載の微粉炭吹き込み回転式ランス。

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