特許 5873220 スラグ流出防止装置及びその高圧ガス噴射ランス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5873220

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】スラグ流出防止装置及びその高圧ガス噴射ランス

(51)【国際特許分類】

   C21C 5/46 20060101AFI20160216BHJP

【ＦＩ】

   C21C5/46 103Z

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-531023(P2015-531023)

(86)(22)【出願日】2013年9月17日

(65)【公表番号】特表2015-528067(P2015-528067A)

(43)【公表日】2015年9月24日

(86)【国際出願番号】KR2013008424

(87)【国際公開番号】WO2015020261

(87)【国際公開日】20150212

【審査請求日】2014年11月6日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0093818

(32)【優先日】2013年8月7日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】514283250

【氏名又は名称】ウジン インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】パク，ジン チョル

(72)【発明者】

【氏名】カン，デ ウン

【審査官】 越本 秀幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１７６２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５２０３９０９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２１Ｃ ５／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端が閉鎖されている内壁と外壁の２重の円筒体で形成されて前記内壁で限定された空間が高圧ガス経路を形成し、前記内壁と前記外壁との間の空間には先端が前記内壁と前記外壁の閉鎖先端と離隔されている円筒状の隔壁が形成されて冷却水の循環路を形成するパイプ構造体と、
下方に高圧ガスを噴射するノズル束と、
高圧ガスの噴出方向が変換されるように前記噴射パイプ構造体と前記ノズル束を連結するアダプタと、を含んで形成され、
少なくとも前記内壁の外周面又は前記隔壁の外周面にはらせん状の案内突起が形成されることを特徴とするスラグ流出防止用高圧ガス噴射ランス。

【請求項2】

前記ノズル束は中空のノズル本体と前記ノズル本体の内部に挿入されて前記ノズル本体の先端を介して高圧ガスを高速に噴射するニードルバルブを含んで構成されるが、
前記ノズル本体は前記ニードルバルブと共に拡散ノズルを形成することを特徴とする請求項１に記載のスラグ流出防止用高圧ガス噴射ランス。

【請求項3】

前記ノズル本体に対して前記ニードルバルブを昇降する昇降手段を具備し、
前記ニードルバルブは中央部分が狭い断面を有する鼓状で閉鎖された先端部を有するが、壁体を貫通する貫通孔が形成された中空の円筒体で形成されて前記昇降手段によって前記ニードルバルブを前記ノズル本体から上昇させることで高圧ガスの噴射角度を調整するようになっていることを特徴とする請求項２に記載のスラグ流出防止用高圧ガス噴射ランス。

【請求項4】

前記アダプタは、
一側が前記パイプ構造体と連通される中空のフィッティング部材と、
下面にノズル本体に形成された雄ねじとねじ結合される雌ねじが形成されており、一側面には前記フィッティング部材の他側と連通される連結部が形成されており、上部は開閉可能な蓋で密封されている箱構造体を含んで形成されることを特徴とする請求項１に記載のスラグ流出防止用高圧ガス噴射ランス。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の噴射ランスと、
前記噴射ランスを介して高圧ガスを噴射する高圧ガス噴射部と、
前記噴射ランスの傾斜角を調整するランス傾斜角調整部と、
前記噴射ランスを前後進駆動するランス前後進駆動部と、
前記噴射ランスの内部に冷却水を循環させる冷却水循環部と、
前記高圧ガス噴射部、前記ランス傾斜角調整部、前記ランス前後進駆動部及び前記冷却水循環部を総括的に制御する制御部と、を含んで形成されるスラグ流出防止装置。

【請求項6】

有無線通信網を介して転炉制御設備から出鋼に関する転炉情報を伝達される通信部を更に具備し、
前記制御部は前記通信部を介して伝達された前記転炉情報によって前記高圧ガス噴射部、前記ランス傾斜角調整部、前記ランス前後進駆動部及び前記冷却水循環部を制御することを特徴とする請求項５に記載のスラグ流出防止装置。

【請求項7】

先端が閉鎖されている内壁と外壁の２重の円筒体で形成されて前記内壁で限定された空間が高圧経路を形成し、前記内壁と前記外壁との間の空間には先端が前記内壁と前記外壁の閉鎖先端と離隔されている円筒状の隔壁が形成されて冷却水の循環路を形成するパイプ構造体と、
下方に高圧ガスを噴射するノズル束と、
高圧ガスの噴出方向が変換されるように前記噴射パイプ構造体と前記ノズル束を連結するアダプタと、を含んで形成され、
前記アダプタは、一側が前記パイプ構造体と連通される中空のフィッティング部材及び下面にノズル本体に形成された雄ねじとねじ結合される雌ねじが形成されており、一側面には前記フィッティング部材の他側と連通される連結部が形成されており、上部は開閉可能な蓋で密封されている箱構造体を含んで形成されるスラグ流出防止用高圧ガス噴射ランス。

【請求項8】

前記ノズル束は中空のノズル本体と前記ノズル本体の内部に挿入されて前記ノズル本体の先端を介して高圧ガスを高速に噴射するニードルバルブを含んで構成され、
前記ノズル本体は前記ニードルバルブと共に拡散ノズルを形成することを特徴とする請求項７に記載のスラグ流出防止用高圧ガス噴射ランス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はスラグ流出防止装置及びその高圧ガス噴射レンズに関するものであり、特に高圧の不活性ガスを出鋼口上部の渦巻き地点に噴射してスラグを出鋼口から押し出すことで、より簡便でありながらも効率的にスラグ流出を防止するようにしたスラグ流出防止装置及びその高圧ガス噴射ランスに関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、溶鉱炉で製造された溶鉄を転炉に移して酸素吹錬などの精錬作業とその他の合金化処理を行った後、受鋼台車の上に安着された受鋼ラドル（ｌａｄｌｅ）により溶鋼を出鋼する一貫製鉄所でだけでなく、古鉄などの鉄源を電気の転炉によりアーク熱で溶融させて精錬及び合金化処理を行った後、受鋼ラドルに溶鋼を出鋼する電気炉会社では、図１に示したように転炉１００から受鋼ラドル１１０に溶鋼Ｍを出鋼する作業の際、精錬工程で発生して溶鋼Ｍの上部面に比重差のため存在するスラグ（ｓｌａｇ）Ｓを、溶鋼Ｍから分離する作業が必須的である。

【0003】

即ち、転炉１００を下方に傾動した状態で、出鋼口１０２を介して溶鋼Ｍを受鋼ラドル１１０に出鋼させる場合、精錬工程を経た溶鋼Ｍの成分がスラグＳによって変化しないように、溶鋼Ｍの精錬作業の際に発生する溶鋼Ｍより比重が小さいスラグＳが受鋼ラドル１１０に混入されないようにすべきである。結果的に効率的な出鋼作業の成敗は受鋼ラドルに混入されるスラグＳの量をどれだけ最小化するのかにかかっている。

【0004】

そのため、従来は、中が詰まっている漏斗状のヘッドと、このようなヘッドの下部に延長されて出鋼口１０２に挿入されるスリーブとを有するスラグダート１２０を、ダート投入器（図示せず）を使用して出鋼口１０２に投入することでスラグＳが流出されることを防止していた。

【0005】

一方、従来のスラグダート１２０は、比重が大よそ２．３であるスラグと、比重が大よそ７．８である溶鋼との中間範囲である３〜６の比重を有することが要求される。しかし、スラグダート１２０の比重が適切でなければ、それによってスラグダート１２０が速すぎ又は遅すぎる時に出鋼口１０２を塞ぐことで溶鋼Ｍが完全に出鋼されないか又は溶鋼にスラグが混入して流出する問題点があった。

【0006】

他にも、転炉の出鋼口１０２では、溶鋼Ｍが渦巻き（ｖｏｒｔｅｘ）ながら流出されるため、そのような渦巻き地点にスラグダート１２０を正確に投入しなければスラグの流出を効果的に防止することができない。しかし、従来は、スラグダートをこのような渦巻き地点に正確に投入するために他の機械装置を使用しなければならないなどの不便さがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】登録特許第８６２８１９号（２００８．１０．１３．公告）名称：スラグダート

【特許文献2】登録特許第１０５８３９４号（２０１１．０８．２４．公告）名称：回収再生されたマグネシアクローム系耐火物を利用したスラグダート及びその製造方法

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は上述した問題点を解決するために案出されたものであって、高圧の不活性ガスを出鋼口上部の渦巻き地点に噴射してスラグを出鋼口から押し出すことでより、簡便でありながらも効率的にスラグ流出を防止するようにしたスラグ流出防止装置及びその高圧ガス噴射ランスを提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した目的を達成するための本発明の第１特徴によるスラグ流出防止用高圧ガス噴射ランスは、先端が閉鎖されている内壁と外壁の２重の円筒体で形成されて前記内壁で限定された空間が高圧ガス経路を形成し、前記内壁と前記外壁との間の空間には、先端が前記内壁と前記外壁の閉鎖先端と離隔されている円筒状の隔壁が形成されて冷却水の循環路を形成するパイプ構造体と、下方に高圧ガスを噴射するノズル束及び高圧ガスの噴出方向が変換されるように前記噴射パイプ構造体と前記ノズル束を連結するアダプタと、を含んで形成される。

【0010】

上述した第１特徴において、少なくとも前記内壁の外周面又は前記隔壁の外周面には、らせん状の案内突起が形成されることを特徴とする。

【0011】

前記ノズル束は、中空のノズル本体と、前記ノズル本体の内部に挿入されて前記ノズル本体の先端を介して高圧ガスを高速に噴射するニードルバルブとを含んで構成され、前記ノズル本体は前記ニードルバルブと共に拡散ノズルを形成することを特徴とする。

【0012】

前記ノズル本体に対して前記ニードルバルブを昇降する昇降手段を具備し、前記ニードルバルブは中央部分が狭い断面を有する鼓状で閉鎖された先端部を有し、壁体を貫通する貫通孔が形成された中空の円筒体で形成されて前記昇降手段によって前記ニードルバルブを前記ノズル本体から上昇させることで高圧ガスの噴射角度を調整するようになっていることを特徴とする。

【0013】

前記アダプタは、一側が前記パイプ構造体と連通される中空のフィッティング部材及び下面に前記ノズル本体に形成された雄ねじとねじ結合される雌ねじが形成されており、一側面には前記フィッティング部材の他側と連通される連結部が形成されており、上部は開閉可能な蓋で密封されている箱構造体を含んで形成されることを特徴とする。

【0014】

一方、本発明の第２特徴によるスラグ流出防止装置は、上述した特徴のうち一つの噴射ランスと、前記噴射ランスを介して高圧ガスを噴射する高圧ガス噴射部と、前記噴射ランスの傾斜角を調整するランス傾斜角調整部と、前記噴射ランスを前後進駆動するランス前後進駆動部と、前記噴射ランスの内部に冷却水を循環させる冷却水循環部と、前記高圧ガス噴射部、前記ランス傾斜角調整部、前記ランス前後進駆動部及び前記冷却水循環部を総括的に制御する制御部と、を含んで形成される。

【0015】

上述した第２特徴において、有無線通信網を介して転炉制御設備から出鋼に関する転炉情報を伝達される通信部を更に具備し、前記制御部は前記通信部を介して伝達された前記転炉情報によって前記高圧ガス噴射部、前記ランス傾斜角調整部、前記ランス前後進駆動部及び前記冷却水循環部を制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明のスラグ流出防止装置及びその高圧ガス噴射ランスによると、高圧の不活性ガスを出鋼口上部の渦巻き地点に噴射してスラグを出鋼口から押し出すことで、より簡便でありながらも効率的にスラグ流出を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】従来のスラグ流出防止装置の問題点を説明するための図である。

【図2】本発明のスラグ流出防止装置の概念を説明するための全体システム構成図である。

【図3】本発明のスラグ流出防止装置の電気的なブロック構成図である。

【図4a】図２の高圧ガス噴射ランスの縦断面図である。

【図4b】図４ａのＡ−Ａ線の断面図である。

【図5】本発明のスラグ流出防止装置における高圧ガス噴射ランスの先端部の構造を示す分離断面図である。

【図6】本発明のスラグ流出防止装置における高圧ガス噴射ランスの先端部の構造を示す結合断面図である。

【図7a】図６のノズル束のニードルバルブを上昇させた状態の断面図である。

【図7b】図６のノズル束のニードルバルブを下降させた状態の断面図である。

【図8】本発明のスラグ流出防止装置の動作過程を説明するためのフローチャートである。

【図9a】本発明のスラグ流出防止装置の段階別動作過程による高圧噴射ランスと転炉の状態を示す図である。

【図9b】本発明のスラグ流出防止装置の段階別動作過程による高圧噴射ランスと転炉の状態を示す図である。

【図9c】本発明のスラグ流出防止装置の段階別動作過程による高圧噴射ランスと転炉の状態を示す図である。

【図9d】本発明のスラグ流出防止装置の段階別動作過程による高圧噴射ランスと転炉の状態を示す図である。

【図9e】本発明のスラグ流出防止装置の段階別動作過程による高圧噴射ランスと転炉の状態を示す図である。

【図9f】本発明のスラグ流出防止装置の段階別動作過程による高圧噴射ランスと転炉の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付した図面を参照して本発明のスラグ流出防止装置及びその高圧ガス噴射ランスの好ましい実施例について詳細に説明する。

【0019】

図２は、本発明のスラグ流出防止装置の概念を説明するための全体システム構成図であり、図３は、本発明のスラグ流出防止装置の電気的なブロック構成図である。図２及び図３に示したように、本発明のスラグ流出防止装置は転炉の傾動の際に、入口を介して高圧ガス噴射ランス（以下、簡単に「噴射ランス」と称する）１５０を転炉１００に投入した状態で転炉出鋼口１０２の渦巻き発生地点に高圧ガスを噴射し、スラグＳを転炉出鋼口１０２の外郭に押し出すことでスラグＳが出鋼口１０２を介して流出されることを防止する。

【0020】

そのために、本発明のスラグ流出防止装置は、噴射ランス１５０と噴射ランス１５０の傾斜角度を調整するランス傾斜角調整部２１０と、転炉投入口に対して噴射ランス１５０を前進又は後退させるランス前後進駆動部２２０と、噴射ランス１５０を介して高圧ガスを噴射する高圧ガス噴射部２３０と、噴射ランス１５０を冷却させるための冷却水を噴射ランス１５０の内部で循環させる冷却水循環部２４０と、有無線通信網によって転炉制御設備（図示せず）と通信して転炉制御設備から出鋼による各種情報（以下、「転炉情報」と称する）、例えば転炉の傾動角度や出鋼程度などの情報をリアルタイムに伝達される通信部２５０と、転炉情報によってランス傾斜角調整部２１０、ランス前後進駆動部２２０、高圧ガス噴射部２３０及び冷却水循環部２４０を適切に制御する制御部２２０とを含んで形成される。

【0021】

上述した構成において、噴射ランス１５０は、転炉１００が設置された作業場の転炉１００周辺に設置されるが、参照番号１３０は作業場の天井に設置された固定支持台を示し、１３４は噴射ランス１５０を移動可能に支持する噴射ランス支持台を示す。例えば、噴射ランス支持台１３４の後端（以下、転炉方向を前方と定義する）は、固定支持台１３０から下方に垂直延長されたＨ−ビーム１３６に上下に回動可能にヒンジ結合される。噴射ランス支持台１３４の先端は固定支持台１３０に設置されたホイストモータ１３３によって巻かれるか又は解かれるホイストワイヤ１３２によって昇降される。

【0022】

結果的に、ホイストワイヤ１３２を巻けば噴射ランス１５０の先端が上方を向く。一方、ホイストワイヤ１３２が解かれれば噴射ランス１５０の先端が下方を向くようになる。参照番号１３８は、噴射ランス１５０を支持したまま噴射ランス支持台１３２で前後進する噴射ランスキャリアを示し、参照番号１３９は噴射ランスキャリア１３８を前後進する動力発生手段、例えばモータを示す。

【0023】

一方、ランス傾斜角調整部２１０は、上述したようなホイストモータ１３３とホイストワイヤ１３２又は油圧或いは空圧シリンダのピストンを往復運動させる電気モータとその付属器具などで具現されるが、必要に応じては傾斜角を感知するセンサが追加的に具備されてもよい。

【0024】

ランス前後進駆動部２２０は、噴射ランスキャリア１３８を前後進させるための電気モータ１３９や油圧や空圧を圧縮する圧縮ポンプ（モータ）とソレノイドバルブ又はリニアモータなどで具現されてもよいが、前進又は後進位置や距離を感知するセンサが追加的に具備されてもよい。

【0025】

高圧ガス噴射部２３０は、例えばアルゴン（Ａｒ）や窒素などの不活性ガスを圧縮する圧縮ポンプ（モータ）とソレノイドバルブなどで具現される。

【0026】

冷却水循環部２４０は循環ポンプ（モータ）で具現される。通信部２５０はＲＳ−２３２やＲＳ−４８５のような直列通信インタフェース又はイーサネット（登録商標）のような近距離通信網で具現される。最後に、制御部２００はハードウェア又はソフトウェア方式で具現される。

【0027】

図４ａと図４ｂは、それぞれ図２の高圧ガス噴射ランスの縦断面図と図４ａのＡ−Ａ線の断面図である。図４に示したように、本発明のスラグ流出防止装置に適用される噴射ランス１５０は、中央に高圧ガス経路１５５ａが形成されて、先端が閉鎖されている内外２重、即ち、内壁１５４と外壁１５１を有するパイプ構造体と、下方に高圧ガスを噴射するノズル束１５８と、高圧ガスの噴出方向が変換されるように前記噴射パイプ構造体とノズル束１５８を連結するアダプタ１５６，１５７を含んで形成される。

【0028】

上述した構成において、パイプ構造体の内部にはパイプ構造体の内部を半分にするようにその内壁１５４と外壁１５１との間の空間に、内壁１５４及び外壁１５１と並行するように延長された円筒状の隔壁１５３が更に具備されているが、このような隔壁１５３の先端はパイプ構造体の先端から離隔されている。よって、このような離隔の隙間にパイプ構造体の内部を冷却させるための冷却水が循環、即ち、例えば内壁１５４と隔壁１５３との間の空間で形成された冷却水流入路１５５ｂに流入された冷却水が、離隔の隙間を介して隔壁１５３と外壁１５１との間の空間で形成された冷却水流出路１５５ｃに流出されることで冷却水の循環が行われる。もちろん、隔壁１５３の外側空間が冷却水流入路になり、内側空間が冷却水流出路になってもよい。

【0029】

一方、冷却水流入路１５５ｂを介して十分な冷却水が供給されないか噴射ランスを傾ける場合などでは冷却水が自重によって下部に偏るため、噴射ランスの内部を均一に冷却させることができない。それを防止するために、冷却水流入路１５５ｂと冷却水流出路１５５ｃにそれぞれらせん状の案内突起１５４ａ、１５３ａ、例えば断面が三角形であるらせん状の案内突起が追加的に具備されてもよい。即ち、パイプ構造体の内壁１５４の外周面には、内壁１５４と隔壁１５３との間の最短距離の大よそ１／２以上の高さを有するらせん状の案内突起１５４ａが形成されており、隔壁１５３の外周面にも同じく隔壁１５３と外壁１５１との間の最短距離の大よそ１／２以上の高さを有するらせん状の案内突起１５３ａが形成されている。このようならせん状の案内突起１５４ａ、１５３ａによって、流入される冷却水が不足であるか、又は噴射ランスが偏っても冷却水が下部に偏る現象を改善することができる。

【0030】

図５は、本発明のスラグ流出防止装置における高圧ガス噴射ランスの先端部の構造を示す分離断面図であり、図６は、本発明のスラグ流出防止装置における高圧ガス噴射ランスの先端部の構造を示す結合断面図である。図７ａ及び図７ｂは、それぞれ図６のノズル束のニードルバルブを上昇又は下降させた状態の断面図である。

【0031】

図５乃至図７に示したように、本発明のスラグ流出防止装置では、噴射ランスの高圧ガス経路１５５ａが水平に形成されているため高圧ガスの噴射方向を下方に転換させるための方向転換手段が要求される。図面における参照番号１５６はアダプタの一部であって、箱構造体１５７とパイプ構造体を連結するフィッティング部材を示す。このようなフィッティング部材１５６には横に高圧ガス移動路１５６ａが形成されている。

【0032】

フィッティング部材１５６の後側にはパイプ構造体の高圧ガス経路１５５ａに挿入される水平延長部１５６ｂが形成されており、このような水平延長部１５６ｂの先端の外周面には、パイプ構造体の高圧ガス経路１５５ａの内周面に形成された雌ねじ（図示せず）とねじ結合される雄ねじ１５６ｃが形成されており、前側には箱構造体１５７の一側面に形成された結合用貫通孔１５７ａを介して箱構造体１５７に挿入された状態でナット１５７ｆとねじ結合される雄ねじ１５６ｅが具備されている。図面における参照番号１５６ｄはフィッティング部材１５６の結合の際にパイプ構造体の先端と接触するフランジを示すが、このようなフランジ１５６ｄの前面には高圧ガスの漏洩を防止するＯ−リング用途に作用する一つ以上の環状突起１５６ｆが形成されている。

【0033】

次に、箱構造体１５７は、一側面に上述した結合用貫通孔１５７ａが形成されて、下側面にはノズル束１５８と連通される連通孔１５７ｂが形成されている中空の箱状に形成されるが、連通孔１５７ｂの周辺には雌ねじ１５７ｃが形成されている。箱構造体１５７の上部には開放の際に箱構造体１５７の内部への接近を許容する蓋１５７ｄが形成されているが、このような蓋１５７ｄは普段はボルトによって箱構造体の上部を密閉する。参照番号１５７ｅは密封用パッキング部材を示し、参照番号１５７ｇは箱構造体１５７の後側の壁面に形成されてフィッティング部材１５６の環状突起１５６ｆと凹凸結合される環状凹溝を示す。

【0034】

次に、ノズル束１５８は中空のノズル本体１５８ａとノズル本体１５８ａの内部に挿入され、ノズル本体１５８ａの先端を介して高圧ガスを高速に噴射するニードルバルブ１５８ｂを含んで形成される。ノズル本体１５８ａはニードルバルブ１５８ｂと対を成して作用する拡散ノズル形態、即ち、ノズルの中間部位が狭くなってから更に広くなる形態に具現される。そのため、ノズル本体１５８ａの自由端（先端）部位はその内部が扇形に広くなる断面を有するが、１５８ａ１はノズル本体１５８ａのボトルネック部を示す。図面において、参照番号１５８ａ２はノズル本体１５８ａの上端の外周面に形成されて箱構造体１５７の下面に形成された雌ねじ１５７ｃにねじ結合する雄ねじを示す。

【0035】

一方、ニードルバルブ１５８ｂは先端が閉鎖された中空の円筒体で形成されるが、閉鎖先端部１５８ｂ３に隣接した部分には円筒体の壁を内外に貫通する一つ以上の貫通孔１５８ｂ２が形成されている。ニードルバルブ１５８ｂの閉鎖先端部１５８ｂ３はその中央部位が最も狭い断面を有する鼓状に形成されて、ニードルバルブ１５８ｂがノズル本体１５８ａから昇降することで高圧ガスの噴射角度が広くなるか又は狭くなる。

【0036】

ノズル本体１５８ａの内周面の適所には雌ねじ１５８ａ３が形成されており、ニードルバルブ１５８ｂの外周面に対応する部位にはこのような雌ねじ１５８ａ３とねじ結合される雄ねじ１５８ｂ５が形成されている。なお、ニードルバルブ１５８ｂの後端には、例えば手やレンチなどの工具によって締められるか、又は解かれる操作ヘッド部１５８ｂ４が形成されているため、操作ヘッド部１５８ｂ４を左右に回すことによってニードルバルブ１５８ｂをノズル本体１５８ａの内部で昇降させることができ、結果的に高圧ガスの噴射角度を適切に調整することができる。この場合、操作ヘッド部１５８ｂ４への接近のためには箱構造体１５７の蓋１５７ｄを開放すべきである。また、このような構造によって噴射ランスからノズル束１５８を容易に交換することができる。

【0037】

即ち、図７ａに示したようにニードルバルブ１５８ｂをノズル本体１５８ａの内部に後退させる場合には、ノズル本体１５８ａの出口とニードルバルブ１５８ｂとの間の隙間が広くなって高圧ガスの噴射角度が広くなる。一方、図７ｂに示したようにニードルバルブ１５８ｂをノズル本体１５８ａの外部に向かって前進させる場合には、ノズル本体１５８ａの出口とニードルバルブ１５８ｂとの間の隙間が狭くなって高圧ガスの噴射角度が狭くなる。

【0038】

図８は本発明のスラグ流出防止装置の動作過程を説明するためのフローチャートであって、制御部２００によって行われる。図９ａ乃至図９ｆは、それぞれ本発明のスラグ流出防止装置の段階別動作過程による高圧噴射ランスと転炉の状態を示す図である。図９ａに示したように、出鋼が始まる前には、転炉１００が立てられた状態を維持し、噴射ランス１５０の水平及び後退状態を維持する。

【0039】

この状態で出鋼準備が完了すると、転炉制御設備では図９ｂに示したように転炉１００を傾動させて出鋼を始める。このような傾動と同時にステップＳ１０では通信部２５０を介して転炉制御設備から転炉情報の一種である出鋼開始信号を伝達され、ステップＳ２０では図９ｂ及び図９ｃに示したように噴射ランス１５０を転炉１００の入口に向かって傾けながら前進させることで噴射ランス１５０の先端、即ち、ノズル束１５８を出鋼口１０２上部の渦巻き部位に位置させる。

【0040】

次に、ステップＳ４０では図９ｃに示したように渦巻き部位に高圧ガスを噴射して溶鋼Ｍの上部に浮遊しているスラグＳを渦巻き部位から押し出すことでスラグＳが出鋼口を介して流出されないようにする。

【0041】

ステップＳ４０では転炉制御設備から傾動角度や出鋼程度を含む転炉情報を通信部２５０を介してリアルタイムに伝達され、図９ｄ及び図９ｅに示したように噴射ランス１５０の傾斜角を適切に調節しながら高圧ガスを噴射する。次に、転炉制御設備では出鋼が完了されると直ちに転炉を元の位置に復帰、即ち、その入口が上を向くように復帰させるが、ステップＳ５０では転炉制御設備から伝達された転炉情報によって出鋼が完了されたのかを判断する。ステップＳ５０での判断の結果、出鋼が完了されていない場合にはステップＳ３０に復帰する一方、完了された場合にはＳ６０に進行して図９ｆに示したように噴射ランス１５０を後退させると共に噴射ランス１５０の傾斜角を調整して水平状態を維持させる。

【0042】

最後にステップＳ７０では高圧ガスの噴射を中止させるが、このステップＳ７０は上述したステップＳ６０の前に行われてもよい。

【0043】

これまで添付した図面を参照して本発明のスラグ流出防止装置及びその高圧ガス噴射ランスの好ましい実施例について詳細に説明したが、これは例示に過ぎないものであり、本発明の技術的思想の範疇内で多様な変形と変更が可能である。よって、本発明の権利範囲は以下の特許請求の範囲の記載によって決められるべきである。例えば、図２のシステム構成図は単に本発明を分かりやすく説明した概略図であって、その具体的な構成はいくらでも変更可能である。例えば、噴射ランスの場合には左右の傾斜角度を調整するランス左右傾斜角調整部を追加に具備してもよく、これも同じく電気モータなどを使用して具現されてもよい。

【符号の説明】

【0044】

１００：転炉 １０２：出鋼口
１１０：受鋼ラドル １２０：スラグダート
１３０：固定支持台 １３２：ホイストワイヤ
１３３：ホイストモータ １３４：噴射ランス支持台
１３６：Ｈ−ビーム １３８：噴射ランスキャリア
１３９：噴射ランス前後進モータ １５０：噴射ランス
１５１：外壁 １５３：隔壁
１５３ａ：らせん状の案内突起 １５４：内壁
１５４ａ：らせん状の案内突起 １５５ａ：高圧ガス経路
１５５ｂ：冷却水流入路 １５５ｃ：冷却水流出路
１５６：フィッティング部材 １５７：箱構造体
１５８：ノズル束 １５８ａ：ノズル本体
１５８ｂ：ニードルバルブ ２００：制御部
２１０：ランス傾斜角調整部 ２２０：ランス前後進駆動部
２３０：高圧ガス噴射部 ２４０：冷却水循環部
２５０：通信部
Ｍ：溶鋼 Ｓ：スラグ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【図9c】

【図9d】

【図9e】

【図9f】