JP2011256430A - 高炉用開口装置における中空ロッド支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高炉の開口部充填マッドを開孔するピット装着中空ロッドの後端部分に掛る応力を軽減し、後端部分における中空ロッドの折損やシヤンクロッド、スリーブの折損等による事故を防止し、さらに、開孔作業後、逆回転することにより中空ロッドをネジ部で簡単に外すことを可能にする中空ロッド支持装置を提供する。
【解決手段】高炉の開口部に向って機枠に支持されてなる開口機４内にシヤンクロッド５が設けられ、該シヤンクロッド５の先端部５’に中空ロッド６を接続し、該中空ロッド６の先端部６’に開孔ビット７を設けてなる高炉用開口装置８において、上記シヤンクロッド５と上記中空ロッド６とを共通中心線ｃ上にスリーブ９を介して接続し、上記スリーブ９の本体を上記開口機４の内部に摺動自在に嵌合させてなる高炉用開口装置における中空ロッド支持装置。
【選択図】図１

Description

本発明は溶鉱炉又は廃棄物溶融炉等の開口部充填マッドを開孔するビット装着中空ロッドと開口機（ハンマードリル）との接続部（緩むネジ）の安全補強及び緩むネジにより中空ロッドの取り付け取り外しの容易化を図ったものである。

従来、高炉の鋳床上部に設けた機枠に高炉の開口部に向うスライダーガイドに油圧による開口機（ハンマードリル）を前後方向摺動自在に駆動し、該開口機の内部に設けたシヤンクロッドに比較的長くかつ比較的径小な中空ロッド（約７ｍ、外径約３８〜４７ｍｍ）の基端部を直接（特許文献１「００２２」「図４」・・・本願の図２）又は上記開口機の外部において、スリーブを介して間接接続した（特許文献２「図５」、特許文献３）。

しかし、上記シヤンクロッドの前端部外径は上記開口機の内径より小であるため、開口機の先端部内周面にシヤンクロッド案内管が設けられ、該シヤンクロッドを上記開口機の前方に突出させた（図２、図３）。

又、図３に示すようにシヤンクロッドの前端部に雄ネジを形成し、中空ロッドの後端部雄ネジとの間に開口機外部において、スリーブ（套管）を介して両者を接続するものであった（図３）。
尚、図３では中空ロッド６とスリーブ９との接続はネジであるが、コッター、ラグ式により接続する方法もある。

従来の上記中空ロッドの後端接続部には比較的長い当該中空ロッドの支持力及びシヤンクロッドによる衝撃推進力及び中心軸線の回りの回転力が集中し、中空ロッドの後端部及びシヤンクロッドの先端部（応力集中部）を折損又は変形し易く、かつ上記中空ロッド内に流入した溶銑により開口機の損傷を招くおそれがあった。
又、シヤンクロッドスリーブの損傷の為取り替え作業などの保全作業の頻度が多かった。

従来のコッター方式の場合は、自動で着脱するには複雑な構造を必要とし、故障も多くなることもあった。

特許第４２８４２９８号公報 特開２００８−１２１０８０号公報 特開平７−３０１０８４号公報

本発明は上記中空ロッドの後端部分に掛る応力を軽減し、後端部分における中空ロッドの折損やシヤンクロッド、スリーブの折損等による事故を防止し、さらに、開孔作業後、逆回転することにより中空ロッドをネジ部で簡単に外すことを可能にすることを目的とするものである。

上記の目的を達成するため本発明は
第１に高炉の開口部に向って機枠に支持されてなる開口機内にシヤンクロッドが設けられ、該シヤンクロッドの先端部に中空ロッドを接続し、該中空ロッドの先端部に開孔ビットを設けてなる高炉用開口装置において、上記シヤンクロッドと上記中空ロッドとを共通中心線上にスリーブを介して接続し、上記スリーブの本体を上記開口機の内部に摺動自在に嵌合させてなる高炉用開口装置における中空ロッド支持装置、
第２に上記シヤンクロッドの先端部を上記スリーブの後端部に螺入して接続し、上記中空ロッドの後端部を上記スリーブの先端部に螺入して接続し、該スリーブの先端部分を上記開口機外に突出させてなる上記第１発明記載の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置、
第３に中空ロッドの後端部螺入径が上記シヤンクロッドの上記螺入径より小で、該シヤンクロッドの先端部螺入端部に溶銑逆止弁を設けた上記第２発明記載の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置、
第４に中空ロッドとシヤンクロッドの上記スリーブへの螺入ネジはいずれも左ネジである上記第２発明記載の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置、
第５に溶銑逆止弁の受金具を上記シヤンクロッドの螺入端に接して設け、該受金具の前面に溶銑逆止弁を設けてなる上記第２又は第３発明のいずれかに記載の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置、
によって構成される。

従って、開口機のシヤンクロッドを油圧ハンマー（図示していない）で中心軸線ｃの方向に叩打し、該開口機本体を機枠に設けたスライダーに沿って高炉の開口部に向って摺動推進させると、上記叩打衝撃推進によって中空ロッドの先端に設けた開孔ビットが上記開口部の充填マッド内に進入し、開口作業が行われる。

上述の中空ロッドは比較的長く、かつ比較的小径であるため、その重量により下方に弯曲するため上記開口作業に当り、上記スリーブの後端部及び本体部分が上記開口機内面に嵌合支持され、上記中空ロッドの後端部が上記スリーブの前端露出部に螺入支持されているため、中空ロッドの後端部にかかる支持応力はスリーブに分散し、さらに開口機に分散するから折損のおそれはなく、安全に上記開口作業を遂行することができる。又、中空ロッドの後端部のスリーブ先端部への螺入径がシヤンクロッド先端のスリーブ後端部への螺入径より小さいことにより開孔作業後シヤンクロッド逆回転により、中空ロッドを簡単に外すことができる。

本発明の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置の縦断側面図である。 中空ロッドの後端部をシヤンクロッドに直接螺入した従来の中空ロッド支持装置の縦断側面図である。 中空ロッドとシヤンクロッドとを開口機外でスリーブで接続した従来の中空ロッド支持装置の縦断側面図である。 スリーブの拡大縦断側面図である。 （イ）図は溶銑逆止弁の前端板の正面図である。（ロ）図は前端板支持発条の側面図である。（ハ）図は逆止弁の後端板の正面図である。（ニ）図は逆止弁の受金具の縦断側面図である。（ホ）図は上記受金具の背面図である。（ヘ）図は上記受金具及び逆止弁の組立側面図である。 機枠に設けたスライダーに摺動自在に支持した本発明の開口機、中空ロッド及びビットの側面図である。 高炉の開口部の縦断側面図である。

溶鉱炉や廃棄物溶融炉等の高炉１の開口部（出銑口）２にはマッド２’を充填して閉鎖する（図６）。

上記開口部２の外側に設けられる鋳床には機枠３に上記開口部２の方向に向うスライダーガイド３ａが設けられ、該スライダーガイド３ａには開口機４（油圧ハンマードリル）を前後方向（矢印ｂ方向）に摺動自在に支持し、上記開口部２に向って駆動し、中空ロッド６及び開孔ビット７を開口部マッド２’内に衝撃叩打により推進させ、開口マッド２’を穿孔する。

上記開口機４の内周面４’にはシヤンクロッド５を摺動自在に嵌合し、その先端部５’の雄ネジ５”を上記開口機４の内周面４’に摺動自在に嵌合させたスリーブ（套管）９の後端部９ｂの雌のネジ９’に左ネジにより螺合接続する。左ネジとは左に回せば締り、右に回せば緩むネジである。

上記シヤンクロッド５は後端面を油圧ハンマー（図示していない）によって衝撃叩打し、開口機４は摺動駆動装置４ａによって前方に向って推進駆動するものである。

上記シヤンクロッド５、スリーブ９、中空ロッド６及び開孔ビット７には中心軸線ｃを共有する圧搾空気送風用の中空部ａを有し、上記叩打衝撃推進による開口作業に際し、圧搾空気を開孔ビット７から開口部２に供給する。

上記開口作業終了時、高炉１内の高圧溶銑が圧搾空気圧に勝って上記中空部ａを逆流するが、逆止弁１０に止められてシヤンクロッド５の中空部ａに流入することはない。

上記開口部２の上記穿孔作業においては、中空ロッド６の長さが比較的長く、かつ外径が比較的小であるため、上記開口部２と上記スリーブ９との間の中空ロッド６は自重により下方に若干弯曲し、かつ上記叩打衝撃推進及び中心軸線ｃの回りの回動等により、中空ロッド６の後端部６”に叩打衝撃荷重及び中心軸線ｃを中心とする回転力等の応力が集中する。しかし、該後端部６”は開口機４の先端から突出した比較的外径の大なスリーブ（套管）９に支持され、かつスリーブ９の本体は開口機４の内部に保持されているため、中空ロッド６の後端部６”にかかる上記応力は集中することなく上記スリーブ９に分散し、さらに該スリーブ９から開口機４に分散し、後端部６”の折損は防止される。又、開孔後、中空ロッド６の取り外しが簡単である。

上記シヤンクロッド５、スリーブ９、中空ロッド６及び開孔ビット７内には中心軸線ｃを共有するほぼ同一径中空部ａを有し、逆止弁１０の前後端板１０ａ，１０ｂにはそれぞれ外周に４個の弧形溝１１，１１，１１，１１を形成し、上記同径中空部ａは該弧形溝１１，１１，１１，１１を経て連通し、上記逆流溶銑を上記前後端板１０ａ，１０ｂ及びその中間の発条１２部分で阻止することができる。

上記中空ロッド６の長さ（Ｌ）は約６〜７ｍであり、外径（φ）ほぼ３４〜４７ｍｍ程度で比較的長く、かつ比較的小径中空管である。

高炉１の基部外周には複数の開口部２（出銑口）が設けられ、該開口部２の外側に設けられる鋳床（図示していない）上に上記機枠３が設けられ、該機枠３にスライダーガイド３ａが各開口部２に向って設けられる。

上記スライダーガイド３ａには開口部２に向って摺動自在に駆動される開口機（ハンマードリル）４が設けられ、該開口機４内には油圧ハンマー（図示していない）によって叩打衝撃されるシヤンクロッド５を嵌合し、該シヤンクロッド５の先端雄ネジ５”に螺合するスリーブ９を上記開口機４内に摺動自在に嵌合し、該スリーブ（套管）９の先端部９”を上記開口機４の先端から機外に露出させる（図１にその状態を示す）。

上記スリーブ９の先端部９”には雌ネジ９ａを形成し、上記中空ロッド６の後端部６”に形成した雄ネジ６ａを該雌ネジ９ａに左ネジに螺合してシヤンクロッド５の中空部ａと中空ロッド６の中空部ａとスリーブ９の中空部ａとを共通中心軸線ｃ上に連通させ、シヤンクロッド５の先端面５ａに受金具１０’を介して逆流溶銑の上記逆止弁１０を介在させる（図４）。

このように形成し、かつシヤンクロッド５に叩打衝撃及び中心軸線ｃの回りの回転を与え、さらに開口機４の駆動推進によって上記ビット７は上記開口部２のマッド２’内に推進し、該マッド２’を穿孔することができる。

尚、図６中２”で示すものは超硬刃、図７中１１は駆動用油圧ホース、図２、図３中１２は従来のシヤンクロッド案内管、図１、図４中９ｂはスリーブの後端部である。

１ 高炉
２ 開口部
３ 機枠
４ 開口機
５ シヤンクロッド
５’ 先端部
５” シヤンクロッド（雌左ネジ）
６ 中空ロッド
６’ 先端部
６” 後端部
７ 開孔ビット
８ 高炉用開口装置
ｃ 共通中心軸線
９ スリーブ
９’ 後端部雌ネジ
９” 先端部
９ａ スリーブ（雌左ネジ）
１０ 溶銑逆止弁
１０’ 受金具

Claims (5)

1. 高炉の開口部に向って機枠に支持されてなる開口機内にシヤンクロッドが設けられ、該シヤンクロッドの先端部に中空ロッドを接続し、該中空ロッドの先端部に開孔ビットを設けてなる高炉用開口装置において、
   上記シヤンクロッドと上記中空ロッドとを共通中心線上にスリーブを介して接続し、上記スリーブの本体を上記開口機の内部に摺動自在に嵌合させてなる高炉用開口装置における中空ロッド支持装置。
2. 上記シヤンクロッドの先端部を上記スリーブの後端部に螺入して接続し、上記中空ロッドの後端部を上記スリーブの先端部に螺入して接続し、該スリーブの先端部分を上記開口機外に突出させてなる請求項１記載の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置。
3. 中空ロッドの後端部螺入径が上記シヤンクロッドの上記螺入径より小で、該シヤンクロッドの先端部螺入端部に溶銑逆止弁を設けた請求項２記載の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置。
4. 中空ロッドとシヤンクロッドの上記スリーブへの螺入ネジは何れも左ネジである請求項２記載の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置。
5. 溶銑逆止弁の受金具を上記シヤンクロッドの螺入端に接して設け、該受金具の前面に溶銑逆止弁を設けてなる請求項２又は３に記載の高炉用開口装置における中空ロッド支持装置。

Images