製鉄における連続鋳造プロセス用クレーンの概要

連続鋳造プロセスは、鉄鋼生産プロセスの重要な部分として、重要な役割を果たします。この複雑で繊細な生産プロセスでは、クレーンの適用が特に重要です。クレーンは、溶鋼を製鋼炉から連続鋳造機に運ぶだけでなく、連続鋳造ビレットの取り扱い、積み重ね、輸送の作業も担っています。

本稿の目的は、製鋼の連続鋳造工程で使用されるクレーンの種類、用途、特徴、構成要件について包括的な概要を提供することです。連続鋳造工程におけるさまざまなタイプのクレーンの適用性を検討し、それぞれの利点と限界を分析し、実際の生産ニーズと組み合わせて、合理的な選択の推奨事項を提示します。同時に、クレーンの設計の観点から、その構造特性、性能パラメータ、安全性能要件を検討し、クレーンの設計の参考資料を提供します。

本論文の精緻化を通じて、鉄鋼企業が連続鋳造プロセスにおけるクレーンの応用をよりよく理解・把握し、生産効率と生産安全性を高めるための強力なサポートを提供できることを期待しています。

製鋼連続鋳造プロセスの概要

製鋼連続鋳造プロセスは複雑で繊細なプロセスであり、主に鉄の製錬、鋼の精錬、スラブの連続鋳造の 3 つの主要段階から成り、各段階には独自のプロセスと技術要件があります。

鉄の製錬段階：

この段階では、まず原料（溶鉄、スクラップ鋼）が溶鉄タンカーを通じて装入スパンに輸送されます。溶鉄タンカーは溶鉄を輸送するための専用設備であり、溶鉄の安全で効率的な輸送を保証します。溶鉄は転炉に入る前に前処理する必要があり、不純物や有害元素を取り除き、溶鉄の品質を向上させます。その後、鋳造クレーンが前処理された溶鉄を転炉に混ぜ込み、装入スパンの装入クレーンがスクラップを転炉に注ぎます。転炉は溶鉄を製錬するための主な設備です。酸素吹き込み、装入などの操作により、溶鉄とスクラップが溶鋼に製錬されます。

鋼の精錬段階：

精錬された鋼は鋼タンクに注ぎ込まれ、その後、炉外精錬を経る必要があります。炉外精錬は、溶鋼の品質をさらに向上させるための重要なリンクです。精錬剤の添加、アルゴンの吹き込みなどの操作により、溶鋼からガス、介在物、その他の有害成分が除去され、溶鋼の純度と性能が向上します。精錬された鋼は、鋳造クレーンによって鋼受スパンを横切って取鍋回転テーブルに輸送されます。取鍋回転テーブルは、精錬と連続鋳造を接続する重要な設備であり、鋼タンクから中間タンクに鋼をスムーズに注ぎ、その後の連続鋳造プロセスに安定した鋼を供給することができます。

スラブ連続鋳造段階：

取鍋回転テーブルは、溶鋼タンクから中間タンクに鋼流を入れます。中間タンクは連続鋳造プロセスにおける重要なリンクであり、鋼のバッファ、分配、精製の役割を果たして、連続鋳造プロセスの鋼が連続鋳造機に均一かつ安定して流れることを保証します。連続鋳造機は連続鋳造プロセスの中核設備であり、一連の複雑なプロセス操作を経て、鋼を特定の形状とサイズのビレットに鋳造します。鋳造されたビレットは、ビレットローラーコンベアで切断され、所定のサイズのビレットを形成します。切断されたビレットは、スラブクランプクレーン（または電磁吊り梁、材料レーキクレーン）によってビレットスパンに運ばれ、保管されます。鋳造スパンは、鋳造ビレットを保管および転送するエリアであり、鋳造ビレットの安全で整然とした保管とタイムリーな転送を保証します。

製鋼連続鋳造プロセス全体では、溶鋼の品質と連続鋳造プロセスの安定性を確保するために、高度な技術力と細かい操作制御が必要です。

クレーンの構成と使用における鋼連続鋳造プロセス

鋼の連続鋳造プロセスでは、さまざまな段階でのさまざまなプロセス要件を満たすために、さまざまなタイプのクレーンを配置し、各クレーンは不可欠な役割を果たします。具体的な構成と用途については、次のとおりです。

スラグクロスショップ：

スラグタンクブリッジクレーン：傾斜スラグタンクの吊り上げと輸送に特化したクレーンです。強力な吊り上げ能力と安定した操作性能により、スラグタンクのスムーズな傾斜と移動が保証され、スラグ処理の効率が効果的に向上します。
電磁橋形クレーン：このクレーンは主にスラグの吊り上げ・運搬に使用され、電磁吸着技術によりスラグの正確な把持・運搬を実現し、手作業を減らして作業効率を向上させます。
メンテナンス用ホイストクレーン：このクレーンは主にスラグスパン内の各種クレーンの日常的なメンテナンスとオーバーホールに使用され、その柔軟性と可搬性によりメンテナンス作業がより効率的かつ便利になります。

充電スパン:

電磁橋形クレーン：ここでは、電磁橋形クレーンは主にスクラップをスクラップシュートに持ち上げて輸送するほか、地上で散発的な持ち上げ作業を行うために使用されます。その強力な持ち上げ能力と精密な制御技術により、安定した持ち上げとスクラップの効率的な利用が保証されます。
投入クレーン：このクレーンはスクラップシュートを持ち上げ、スクラップを転炉に投入するために特別に使用されます。独自の吊り上げ方法と効率的な操作能力により、製鋼プロセスに安定した原材料を供給します。
鋳造クレーン：鋳造クレーンは、装入スパンにおけるもう一つの重要な設備であり、主に鉄を持ち上げて転炉に鉄を混ぜるために使用されます。その強力な吊り上げ能力と安定した動作性能により、溶融鉄の安全な吊り上げと効率的な利用が保証されます。
メンテナンス用ホイストクレーン：同様に、充電スパンにもメンテナンス用ホイストクレーンが装備されており、各種クレーンの定期的なメンテナンスやオーバーホールに使用され、機器の正常な動作が確保されます。

その他のスパン:

精錬スパン、鋼材受入スパン、鋳込みスパン、切断スパン、吹付スパン、ビレットスパン：これらのエリアに配置されているクレーンは、主に鋼材の吊り上げ、ビレットの切断、輸送に使用されます。そのうち、精錬スパンのクレーンは、主に鋼材の精錬プロセスに使用され、鋼材の品質を確保します。鋼材受入スパンのクレーンは、精錬された鋼材を鋳込みスパンに吊り上げ輸送する役割を担います。鋳込みスパンのクレーンは、鋼材を鋳型に流し込んでビレットを形成するために使用されます。切断スパンのクレーンは、ビレットを必要な長さに切断する役割を担います。印刷スパンのクレーンは、ビレットにマーキング用の印刷を行うために使用されます。ビレット出力スパンのクレーンは、切断スパンクレーンは、ビレットを必要な長さに切断する役割を担います。印刷スパンクレーンは、ビレットにマーキング用の印刷を行うために使用されます。ビレット排出スパンクレーンは、切断・印刷されたビレットを指定された場所まで輸送する役割を担っています。これらのクレーンの構成と使用により、連続鋳造プロセスのスムーズな実行と効率的な出力が保証されます。

クレーンの特性と設計要件

製鋼の連続鋳造プロセスにおける速度制御システムの応用：

製鋼連続鋳造工程のクレーンは一般的に速度制御システムを採用しており、この技術の導入により、クレーンの操作性能が大幅に向上します。速度制御システムにより、クレーンの始動とブレーキの衝撃が軽減され、操作がより安定し、生産プロセスの安全性と効率が確保されます。
周波数変換速度制御システムは、電圧レギュレータシステムと比較して、より優れた性能を備えています。エネルギーフィードバック技術を通じて省エネと消費量の削減を実現し、企業のエネルギー消費コストを大幅に節約できます。ただし、モーター出力が大きい場合、電圧レギュレータ速度制御システムの価格優位性はより明らかであるため、実際のアプリケーションの具体的な状況に応じて選択する必要があります。

クレーンの構造形態：

製鋼の連続鋳造工程におけるさまざまな吊り上げニーズを満たすために、クレーンは主にブリッジクレーン構造を採用しています。この構造には、シングルガーダーとダブルガーダー形式、シングルトロリーとダブルトロリータイプが含まれます。各構造形式には独自の利点と適用範囲があり、さまざまな複雑な吊り上げシナリオに柔軟に対応できます。

スプレッダーの選択:

製鋼の連続鋳造工程では、吊り上げる対象物の種類が多いため、クレーンのスプレッダーの選択も重要です。吊り上げる対象物に応じて、クレーンにはガントリーフックや電磁石などのさまざまなスプレッダーを装備する必要があります。これらのスプレッダーを選択する際には、吊り上げる対象の重量、形状、材質などの要素を十分に考慮して、吊り上げ工程の安全性と効率を確保する必要があります。

クレーンの設計要件:

クレーンの設計では、偏心荷重の影響を十分に考慮して、スクラップ鋼トラフなどの重量物を持ち上げるときに安定を保つ必要があります。同時に、スクラップ鋼トラフの吊り上げでは、主フックと補助フックの特定の位置合わせと同期の要件を満たす必要があり、吊り上げプロセスの精度と安全性を確保します。さらに、製鋼連続鋳造プロセスで使用されるクレーンには、高温と過酷な作業環境に適応するために、高強度、高信頼性、優れた耐高温性も必要です。これらの設計要件はすべて、クレーンが製鋼連続鋳造プロセスで最高のパフォーマンスを発揮し、会社に大きな価値を生み出すことを保証するためのものです。

結論

製鋼の連続鋳造プロセスでは、クレーンの構成と選択が生産プロセスの円滑な実行に不可欠です。製鋼の連続鋳造プロセスでは、さまざまな種類のクレーンがそれぞれの役割を果たし、生産の継続性と効率性を確保します。クレーンの設計は、特定のプロセス要件と作業環境に応じて実行し、生産のニーズを満たす必要があり、省エネ、環境保護、安全性に重点を置きます。

技術の継続的な進歩により、クレーンの性能と機能がさらに向上し、製鋼連続鋳造プロセスの発展をより強力にサポートします。