JP2011149065A - 高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット - Google Patents

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Abstract

【課題】高炉等の排出口を穿孔するに当り、穿孔用ビットの外側面に形成した繰粉排出溝から排出される掘削粉(繰粉)の排出量が比較的大であり、そのため掘削速度及び掘削ビットの先端外径が比較的大で迅速に開孔し得る高炉等の排出口開孔用ビットを提供する。
【解決手段】先端部に中心軸線と直交する台金6aを3方又は4方に形成し、台金6a間に繰粉排出溝13を形成し、先端面に複数の超硬チップ12又は硬化肉盛材を装着したビット6及び該ビット6を支持する中空ロッド5よりなる高炉等の開孔装置において、上記ビット6の後端部に中心軸線を共有する中空ロッド5の先端を接続し、上記中空ロッド5の外周が上記各繰粉排出溝13の内面から上記中心軸線側に形成されてなる。
【選択図】図1

Description

本発明は高炉の出銑口、廃棄物溶融炉のスラグ排出口等の開孔用ビットに関するものである。
従来、上記出銑口やスラグ排出口の開孔用ビットにおいては、先端部に中心軸線(推進方向)と直交する台金が3方又は4方(複数)に形成され、ビットの中央先端面や上記台金の先端面に超硬合金による複数のチップを設け(特許文献1、2)、又は硬化肉盛材(特許文献3、4)を装着した。
これらのビットでは上記台金間に形成された繰粉排出溝を通過する繰粉が中空ロッドの先端面や溶接肉盛等で阻止され(特に特許文献2では溶接肉盛(ビード19)がビットの下面と中空ロッドの先端外周面に形成され、該肉盛の外周径が中空ロッドの外周径よりも大となる。(第9図))、穿孔による繰粉の排出が不充分であり、上記ビットによる穿孔作業に支障を生じた。
特許第4167279号 特許第4284298号 特許第4354505号 特開2009−97145号
本発明は高炉等の排出口を穿孔するに当り、穿孔用ビットの外側面に形成した繰粉排出溝から排出される掘削粉(繰粉)の排出量が比較的大であり、そのため掘削速度及び掘削ビットの先端外径が比較的大で迅速に開孔し得る高炉等の排出口開孔用ビットを得ることを目的とする。
上記の目的を達成するため本発明は
第1に先端部に中心軸線と直交する台金を3方又は4方に形成し、台金間に繰粉排出溝を形成し、先端面に複数の超硬チップ又は硬化肉盛材を装着したビット及び該ビットを支持する中空ロッドよりなる高炉等の開孔装置において、上記ビットの後端部に中心軸線を共有する中空ロッドの先端を接続し、上記中空ロッドの外周が上記各繰粉排出溝の内面から上記中心軸線側に形成されてなる高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット、
第2に上記ビットの後端面に中心軸線を共有する小径短管を突設し、該短管を中空ロッドの先端部中空部内に摺動方向に固定して支持してなる上記第1発明記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット、
第3に上記小径短管の外周に雄ネジを形成し、中空ロッドの先端部中空内面に上記雄ネジに螺合する雌ネジを形成し、上記小径短管を中空ロッドの先端部中空内面に螺合してなる上記第1又は第2発明記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット、
第4に上記小径短管を上記中空ロッドの先端部中空内面に嵌合し、該ロッドの先端面と、上記ビットの後端面とを溶接によって固定し、かつ該溶接部の外周を上記各繰粉排出溝の内面から上記中心線側に形成した上記第1又は第2発明記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット、
第5に上記ロッドの先端面と、上記ビットの後端面とによりV字形溶接溝を形成した上記第4発明記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット、
第6に上記ロッド主体の直径が該ロッドの後端部の直径より小であり、上記主体と後端部とを上記共通中心線上において溶接して1体とした上記第1〜第5発明のいずれかに記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット、
によって構成される。
従って、上記ビットの外周に形成される複数の縦溝形繰粉排出溝の面積を比較的大に形成し得るばかりでなく、ビットの先端面積を拡大し、かつビットの後端面に接続する中空ロッドの径を比較的小となし得て、該ロッドの後端に接続する開孔機の叩打シヤンクによる叩打回転衝撃により開孔部充填マッドの切削面積を比較的大に、かつ発生繰粉の排出を繰粉排出溝から円滑迅速に排出し得て、開孔速度及び開孔面積を向上し得る効果がある。
本発明のビット及び中空ロッドの螺合状態縦断説明図である。 ビットと中空ロッドとの溶着状態の縦断説明図である。 ビットに比較的径小中空ロッドを装着した状態の縦断説明図である。 図1に示すビットの先端面輪郭正面図である。 図2に示すビットの先端面輪郭正面図である。 図3に示すビットの先端面輪郭正面図である。 高炉の開孔状態を示す側面図である。 開孔機(ドリル本体)に中空ロッドを装着した状態の側面図である。 従来の中空ロッドとビットとの溶接状態を示す縦断側面図である。
溶鉱炉又は廃棄物の溶融炉(高炉1)の下部外周に設けられた鋳床に機枠2が設けられ、機枠2に上記溶鉱炉又は溶融炉1の開孔部3に向う開孔機(ドリル本体)4を上記開孔部3に向って前後方向摺動自在に支持し、該開孔機4のシヤンク4’に開孔部3に向う中空ロッド5の基端部雄ネジ5cを螺着する。
中空ロッド5の長さは約7mと長く、外径φ42.7mm(図1、図2)又はφ38mm(図3)であって、該ロッド5の先端5’に中心軸線αを共有するビット6の後端面6’を接続する。
接続は図1、2に示すように上記ビット6の後端面6’に小径短管7を突設し、該短管7を中空ロッド5の先端部5’の先端中空部5”内に摺動方向(中心線αの方向)に固定して支持し、又図3に示すようにビット6の後端面6’に凹設した雌ネジ8に小径中空ロッド5a(φ38mm)の先端部5a’に形成した雄ネジ5a”を螺着する。
図1では上記小径短管7の外周に形成した雄ネジ7’に中空ロッド5の先端に形成した雌ネジ8を螺着し、図2では中空ロッド5の先端面9とビット6の後端面6’とをV字溝状に対向させ、該前後端面6’,9を溶接し、溶接ビード10の径をほぼ中空ロッド5の外径(φ42.7mm)に一致させる。
図3では小径中空ロッド5a(φ38mm)の後端に比較的径大な中空ロッド5b(φ42.7mm)を共通中心軸線α上に1体に中空状態に溶接により接続11することによって、既設の開孔機4(ドリル本体)のシヤンク4’に螺入させることができる。勿論、上記小径中空ロッド(φ38mm)5aの後端部に形成した雄ネジ(図示していない)をスリーブ(図示していない)を介して、上記シヤンク4’に接続することができる。
上記ビット6は図4〜6に示すように本体の外周に中心軸線αと直交して3方(図4、5)又は4方(図6)に台金6aを突出形成し、図1〜3に示すように中央先端面や台金6aの先端面に複数の超硬合金チップ12や肉盛(上記特許文献3、4)が装着される。
上記ビット6と中空ロッド5とは何れも中心軸線αの方向即ち摺動方向に固定されているものであって、上記中空ロッド5の外周及び上記溶接ビード10(図2)の外周を上記繰粉排出溝13の内面から上記中心軸線α側に形成することによって上記排出溝13の繰粉排出面積を比較的大となし、それによって繰粉排出抵抗を比較的小さくする。
尚、図中14で示すものは中空ロッド5の先端中空部5”に接続する通気孔、5cは中空ロッド5の後端部雄ネジ、図7中15は開孔部閉塞マッド、図8中16は開孔機4のスライダー、17は圧油送油ホース、図9中仮想線18は繰粉排出溝の中心縦線である。
高炉1等の開孔部閉塞マッド15を超硬チップ12等を付設した開孔用ビット6及びこれを支持する長い中空ロッド5の基部を狭い鋳床に設けた前後方向摺動開孔機4(ドリル)に設けた中空ロッド5の先端ビット6によって開孔する場合においては、開孔部閉塞マッド15を大径迅速に高炉1内に貫通開孔させ、開孔部からの溶銑等の流量及び流速をできるだけ大にすることを要し、流速を大にするため上記繰粉排出溝13の面積を比較的大にし、かつ開削速度を比較的大にすることができる。
本発明は従来の開孔装置と比較し、1回の開孔面積を拡大し、かつ繰粉排出を円滑となし、排出量を拡大し得るものである。
α 中心軸線
1 高炉
4 開孔機
5 中空ロッド
5” 先端中空部
6 ビット
6a 台金
7 小径短管
7’ 雄ネジ
8 雌ネジ
9 先端面
10 V字形溶接ビード
11 中空ロッド溶接接続部
12 超硬チップ
13 繰粉排出溝

Claims (6)

  1. 先端部に中心軸線と直交する台金を3方又は4方に形成し、台金間に繰粉排出溝を形成し、先端面に複数の超硬チップ又は硬化肉盛材を装着したビット及び該ビットを支持する中空ロッドよりなる高炉等の開孔装置において、
    上記ビットの後端部に中心軸線を共有する中空ロッドの先端を接続し、
    上記中空ロッドの外周が上記各繰粉排出溝の内面から上記中心軸線側に形成されてなる高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット。
  2. 上記ビットの後端面に中心軸線を共有する小径短管を突設し、該短管を中空ロッドの先端部中空部内に摺動方向に固定して支持してなる請求項1記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット。
  3. 上記小径短管の外周に雄ネジを形成し、中空ロッドの先端部中空内面に上記雄ネジに螺合する雌ネジを形成し、上記小径短管を中空ロッドの先端部中空内面に螺合してなる請求項1又は2記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット。
  4. 上記小径短管を上記中空ロッドの先端部中空内面に嵌合し、該ロッドの先端面と、上記ビットの後端面とを溶接によって固定し、かつ該溶接部の外周を上記各繰粉排出溝の内面から上記中心線側に形成した請求項1又は2記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット。
  5. 上記ロッドの先端面と、上記ビットの後端面とによりV字形溶接溝を形成した請求項4記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット。
  6. 上記ロッド主体の直径が該ロッドの後端部の直径より小であり、上記主体と後端部とを上記共通中心線上において溶接して1体とした請求項1〜5のいずれかに記載の高炉等の開孔装置における排出口開孔用ビット。
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