JP2002038867A - さく孔装置 - Google Patents

さく孔装置

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JP2002038867A
JP2002038867A JP2000223363A JP2000223363A JP2002038867A JP 2002038867 A JP2002038867 A JP 2002038867A JP 2000223363 A JP2000223363 A JP 2000223363A JP 2000223363 A JP2000223363 A JP 2000223363A JP 2002038867 A JP2002038867 A JP 2002038867A
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bit
rock drill
compressed air
drill
pressure
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JP2000223363A
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Kazutake Mototani
万兵 本谷
Hiromi Kawakami
廣美 川上
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Yamamoto Rock Machine Co Ltd
Original Assignee
Yamamoto Rock Machine Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Blast Furnaces (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製鉄溶高炉やごみ溶融炉等における炉の出銑
口、スラグ出湯口等の開孔に使用するに適したさく孔装
置を提供する。 【解決手段】 前後移動自在に支持されたさく岩機に取
り付けたロッド先端部のビットに打撃と回転と推力を付
与するとともに、前記ビットから前方へ圧縮空気を吐出
しながらさく孔を行うさく孔装置において、前記ビット
から前方へ吐出する圧縮空気の圧力又は吐出量を検出す
るセンサを設け、該センサが圧縮空気の圧力又は吐出量
の急激な変化を検知した時は直ちにさく岩機を後退させ
るさく岩機移動制御手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄溶高炉やごみ
溶融炉等における炉の出銑口、スラグ出湯口等の開孔に
使用するに適したさく孔装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】製鉄所の高炉やごみ焼却場の溶融炉等で
は、一定のサイクルごとに出銑口やスラグ出湯口等の開
孔を行う必要がある。従来この開孔作業は、さく岩機を
用いて行っていたが、さく岩機に取り付けたロッドの先
端部のビットが炉口の耐火レンガ、マッド材等に開口し
終った瞬間に炉内の高温の溶湯に接触するため、溶融し
て再使用できなくなることが多かった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記問題を解決するた
め、さく岩機の回転圧力、回転数の変化や、推力(フィ
ード圧力)、フィード速度の変化、又はエンコーダによ
るさく孔深さの測定等により、ビットが開口し終った瞬
間を把握する試みがなされているが、いずれも検出精度
が低く、開口終了時点を高精度に検出してビット、ロッ
ドを抜き取ることはできていなかった。
【0004】そこで本発明は、開口終了時点をより正確
に検知し、ビット、ロッドの無駄をなくすことができる
ようにすることを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本
発明にかかるさく孔装置は、前後移動自在に支持された
さく岩機に取り付けたロッド先端部のビットに打撃と回
転と推力を付与するとともに、前記ビットから前方へ圧
縮空気を吐出しながらさく孔を行うさく孔装置におい
て、前記ビットから前方へ吐出する圧縮空気の圧力又は
吐出量を検出するセンサを設け、該センサが圧縮空気の
圧力又は吐出量の急激な変化を検知した時は直ちにさく
岩機を後退させるさく岩機移動制御手段を設けたことを
特徴としている。
【0006】このさく孔装置を用いてさく孔を行うとき
は、さく孔中にビットから圧縮空気が前向きに吐出さ
れ、この圧縮空気がビットの冷却と破砕粉(繰粉)の排
出を行う。この場合、ビット頭部が被さく孔物に当接す
るので圧縮空気の逃げ道が狭いが、吐出口が閉塞される
わけではないので、圧縮空気の圧力と吐出量は適当な値
に保たれる。さく孔が進行して、異なる層にビットが遭
遇した時は、上記圧縮空気の吐出状態が変化する。例え
ば、高炉の出銑口の開口作業において、ビットがマッド
材を突き抜けた時点では、当該ビットが溶融鉄に接して
上記吐出口が閉塞されることにより、圧縮空気の圧力が
急上昇し、吐出量が急激に減少する。また、ビットの圧
縮空気吐出口の前に邪魔物がなくなった場合は、圧縮空
気の圧力が急激に低下し、吐出量は急激に増加する。こ
れらの変化がセンサで検知され、ただちにさく岩機移動
制御装置が作動してさく岩機を後退させる。このため、
高炉の開口作業においては、炉内に突き出されるビッ
ト、ロッドが引き抜かれ、その溶融が回避される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について具体的に説明する。図1は本発明のさく孔装置
の外観図である。このさく孔装置1は、高炉Fの出銑口
Oの開口に使用されるもので、ガイドセル3に前後移動
に搭載されたさく岩機5を備え、該さく岩機にさく孔ロ
ッド6が接続され、該さく孔ロッドの先端部にビット7
が取り付けられている。さく孔ロッド6自体の先端部を
ビットに加工したものもある。
【0008】図示例のさく岩機5は、油圧で作動する油
圧さく岩機であり、ガイドセル3に前後移動自在に取り
付けられたベースプレート10に取り付けられている。
ベースプレート10はガイドセル3の長手方向に沿って
移動するチェーン(図示を省略)によって前後移動させ
られる。11,11はベースプレート10に接して転動
するローラ(図示を省略)を支持する軸であり、12は
上記チェーンを移動させるフィードモータ(油圧モー
タ)である。
【0009】ガイドセル3の前端部にはブラケット13
が固着されており、これにセントラライザ14が取り付
けられている。前記さく孔ロッド6はこのセントラライ
ザによってガイドセル3と平行に支持される。また、ガ
イドセルの前部にはハッカー装置15が取り付けられて
おり、このハッカー装置に上下回動自在に設けたフック
部材16を高炉Fに設けた係合部材17の軸に引っ掛け
ることにより、さく孔時にガイドセルが受ける反力を支
持するようになっている。なお、ガイドセル3には支持
部材20,20が設けられており、この支持部材に建屋
の天井から垂下した支持フレーム21,21を固着する
ことにより、ガイドセル3が宙吊り状態で支持される。
【0010】ガイドセル3の側部には各種電磁弁を収納
した操作弁ユニット25が設けられている。図の26は
潤滑油を供給するためのラインオイラーである。上記操
作弁ユニット25とさく岩機は油圧ホースを内蔵する複
数のケーブルリール27,…で接続されていて、操作弁
ユニット25から供給される圧油でさく岩機が作動す
る。また、ガイドセル3の前後方向に沿って複数(図で
は4個)のリミットスイッチユニット29,…が取り付
けられている。これらリミットスイッチユニットは、さ
く岩機5の位置を検出するためのものであり、これらリ
ミットスイッチの検出結果に基づいてさく岩機の移動が
制御される。なお、最前部のリミットスイッチユニット
29(A)には破砕粉等の付着を防止するカバーがかぶ
せられている。
【0011】図3、4はさく岩機5の平面図及び断面図
であり、このさく岩機5は、バックヘッド30とフロン
トヘッド31をスルーボルト32で結合してなり、シリ
ンダ33内に正打撃用のピストン35が前後動自在に設
けられるとともに、リバースシリンダ37内に逆向き打
撃用の中空リバースピストン40が前後動自在に設けら
れている。正打撃用のピストン35の前にはシャンクア
ダプター42が設けられ、該シャンクアダプターの後端
面をピストン35が打撃する。また、リバースピストン
40は、シャンクアダプター42の前部に外嵌されてい
て、該シャンクアダプターの大径部42a前端面を後ろ
向きに打撃するようになっている。これら正打撃と逆向
き打撃は制御装置50による油圧バルブの切り替えによ
って適宜切り替えられる。図中のAはアキュムレータで
ある。
【0012】前記シャンクアダプター42の後部外周部
にはスプライン42bが切られていて、このスプライン
にチャックドライバ52が嵌合している。チャックドラ
イバ52は回転用油圧モータ53によりギヤ列を介して
回転駆動され、シャンクアダプター42を回転させる。
シャンクアダプター42の前端部に設けられているネジ
ソケット42cには前記さく孔ロッド6が螺着される。
なお、図示例では、先端部にねじソケットを有するシャ
ンクアダプター42が設けられ、基部にオネジを有する
さく孔ロッド6が螺着されるようになっているが、この
シャンクアダプターの代わりに、図6に示すような、先
端部にオネジ部43aを有するシャンクロッド43を設
けておいてもよい。他の部分は上記シャンクアダプター
と同じである。このシャンクロッド43の場合は、基部
にねじソケットを有するさく孔ロッドが接続されるか、
基部にオネジを有するさく孔ロッドが公知のカップリン
グスリーブを用いて接続される。
【0013】シャンクアダプター42の中間部にはエア
(圧縮空気)導入孔57が設けられており、フロントヘ
ッド31に設けられた環状の圧気室59に開口してい
る。エア導入孔57の先端部はシャンクアダプター42
の中心に設けられた軸方向の通気孔42dに連通してお
り、該通気孔42dの先端部は前記ネジソケット42c
の底部に開口している。また、フロントヘッド31の外
周部にはエア供給口60が設けられていて、このエア供
給口60が外部の圧縮空気源であるコンプレッサー61
とエアタンク62にホース63で接続されている。
【0014】上記エアホースによるエア通路の途中には
エア圧力を検出する圧力センサ70とエア流量を検出す
る流量計71が設けられている。これら圧力センサ70
と流量計71は制御装置50に電気的に接続されてい
て、その検出信号が制御装置に入力されるようになって
いる。そして、圧力センサ70で検出されるエア圧力が
予め設定した値Poに達するか、流量計71で検出され
るエア流量が設定値Voに達すると直ちに上記フィード
モータ12用の油圧バルブを停止して逆方向に切り換
え、さく岩機5を後退させるようになっている。この種
のさく岩機における通常のエア圧力は5kg/cm2
度であり、エア流量は通常は1m3 /minである。こ
のエア圧力が例えば7kg/cm2 となるか、エア流量
が0.5m3/minとなった時はさく岩機を後退させ
るようにすればよい。なお、これらの設定値は、使用条
件、装置の容量等により適当な値を選べばよい。
【0015】このさく孔装置の使用に際しては、さく岩
機を搭載したガイドセルを所定の位置に支持し、反力受
けであるハッカー装置15のフックを高炉の係合部材1
7に係合させる。さく岩機5のシャンクアダプター42
(又はシャンクロッド)にさく孔ロッド6を接続し、該
ロッドの先端部にはビット7を取り付ける。図5はビッ
トを例示するもので、このビット7の前面部には3個の
エア吐出口7a,…が設けられている。ネジソケット7
bに螺着されたさく孔ロッド6の通気孔から供給される
圧縮空気は、通気孔7c,…を通ってこれら吐出口に送
られる。図の7d,…は超硬チップ、7e,…は硬化肉
盛層である。
【0016】さく孔中は、さく岩機のエア供給口60か
ら圧縮空気を供給しつつ、さく岩機5に回転と打撃と推
力を与えてさく孔を行う。エア供給口から供給された圧
縮空気は、シャンクアダプター42(又はシャンクロッ
ド)の通気孔、さく孔ロッド6の芯部に設けられている
通気孔を通ってビット7の内部に供給され、該ビットの
先端部に設けられている吐出口7a,…から吐出され
る。このエアは、ビットを冷却するとともに、さく孔に
よって発生した破砕粉を外部へ排出する。
【0017】さく孔が進行してビットが高炉Fの出銑口
Oに充填されているマッド材を貫通すると、ビットの前
面が鉄溶融液に直面する。マッド材と溶融鉄とは材質的
に全く相違しているため、ビットの吐出口は瞬時に塞が
れ、エア圧力は急上昇し、吐出量は急速に低減すると考
えられる。いずれにしても、エア圧力も吐出量も急激に
変化し、これがセンサ70、流量計71によって検出さ
れ、さく岩機5が後退させられるのである。
【0018】以上は、高炉の出銑口の開口に使用する場
合について述べたが、例えば岩盤と粘土層のように、材
質的に異なる層が存在する被さく孔物の場合も同様であ
り、ビットから吐出されるエアの圧力と吐出量の急激な
変化に基づいてさく岩機を後退させることができるので
ある。なお、被さく孔物の種類によっては、通常のさく
孔状態よりも圧力が低下し、流量が増大する場合もあり
得るが、この場合も圧力、流量等の急激な変化は生ずる
ので、この変化に基づいてさく岩機の移動を制御すれば
よい。さく岩機の移動の制御としては、さく岩機を後退
させるだけではなく、その前進速度を低下させたり、前
進を停止させたりする制御を行うことも可能である。
【0019】また、以上の説明では、エアの圧力と流量
を共に検出するようになっており、被さく孔物の変化を
確実に検出できるようになっているが、圧力と流量のう
ちのいずれか一方を検出してさく岩機の移動を制御する
ようにしてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかるさく孔装置は、ビットから吐出されるエアの圧
力及び/または流量によって被さく孔物の材質的変化を
検知し、該検知結果に基づいてさく岩機の移動を制御す
るものであるから、被さく孔物の材質的変化を迅速に検
知し、さく岩機の移動を迅速に制御することが可能とな
り、ビット等の損傷を効果的に防止することが可能とな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のさく孔装置の一例を表す側面図であ
る。
【図2】その下面図である。
【図3】さく岩機の平面図である。
【図4】さく岩機の断面図である。
【図5】ビットの平面図(a)、側面図(b)、及び断
面図(c)である。
【図6】シャンクロッドの一部断面図である。
【符号の説明】
1 さく孔装置 3 ガイドセル 5 さく岩機 6 さく孔ロッド 7 ビット 7a 吐出口 12 フィードモータ(さく岩機移動装置) 35 正打撃用ピストン 40 逆打撃用ピストン 42 シャンクアダプター 50 制御装置 70 圧力センサ 71 流量計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2D065 AA04 AA12 AA17 BA12 BA17 BA24 BA31 BA32 BA39 4K015 DA07 DA09 4K055 AA00 AA01 KA02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前後移動自在に支持されたさく岩機に取
    り付けたロッド先端部のビットに打撃と回転と推力を付
    与するとともに、前記ビットから前方へ圧縮空気を吐出
    しながらさく孔を行うさく孔装置において、前記ビット
    から前方へ吐出する圧縮空気の圧力又は吐出量を検出す
    るセンサを設け、該センサが圧縮空気の圧力又は吐出量
    の急激な変化を検知した時は直ちにさく岩機を後退させ
    るさく岩機移動制御手段を設けたことを特徴とするさく
    孔装置。
JP2000223363A 2000-07-25 2000-07-25 さく孔装置 Pending JP2002038867A (ja)

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