JP2012193433A - 転炉の炉修方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】炉体を切断して炉胴部xから炉底部yOを切り離した後、新炉底部yNを炉胴部xに接合することにより、転炉の炉底部のみを更新するに際し、仮決めした切断位置やその周辺の炉体外面の3次元形状を3次元測定装置で測定し、その3次元形状測定結果が反映された新炉底部yNの製作、最終的な切断位置の決定、必要に応じた新炉底部yNの追加工を行う。これにより、旧炉体である炉胴部xと新炉底部yNとの肌合わせ面に大きな目違いを生じることがなく、肌合わせ面の目違いを修正するための現地での追加工作業が不要になる。
【選択図】図3
Description
しかし、旧来使用されてきた一体構造型の転炉において炉底部を更新する場合には、炉体を切断して炉底部を炉胴部から切り離し、新たに製作した炉底部を旧炉体である炉胴部に接合する炉修を行う必要がある。
したがって本発明の目的は、転炉の炉底部のみを部分的に更新する炉修を行う際に、現場での炉修作業時間を最小限に抑え、炉修による転炉の休止期間を極力短くすることができる転炉の炉修方法を提供することにある。
[1]炉体を切断して炉胴部(x)から炉底部(yO)を切り離した後、新炉底部(yN)を前記炉胴部(x)に接合することにより、転炉の炉底部のみを更新する方法であって、
炉胴部(x)から炉底部(yO)を切り離す切断位置(p0)を仮決めし、3次元測定装置により前記切断位置(p0)の炉体外面の3次元形状を測定する工程(A)と、
該工程(A)における炉体外面の3次元形状測定結果に基づいて、新炉底部(yN)を製作する工程(B)と、
炉体を切断して炉胴部(x)から炉底部(yO)を切り離す直前に、3次元測定装置により前記切断位置(p0)及びその周辺の炉体外面の3次元形状を測定し、この炉体外面の3次元形状測定結果と新炉底部(yN)の形状を考慮して切断位置(p)を決定する工程(C)と、
該工程(C)で決定された切断位置(p)で炉体を切断して炉胴部(x)から炉底部(yO)を切り離した後、新炉底部(yN)を炉胴部(x)に接合する工程(D)を有することを特徴とする転炉の炉修方法。
[3]上記[2]の炉修方法において、工程(B)で製作された新炉底部(yN)について、炉胴部(x)と接合される部分の外面の3次元形状を3次元測定装置により測定し、工程(E)では、該3次元形状測定結果と工程(C)で得られた切断位置(p0)及びその周辺の炉体外面の3次元形状測定結果とを対比して、接合される炉胴部(x)と新炉底部(yN)との肌合わせ面の目違いが最小になるように、新炉底部(yN)を追加工することを特徴とする転炉の炉修方法。
[4]上記[1]〜[3]のいずれかの炉修方法において、工程(B)では、炉高方向で複数の構成部材に分割された新炉底部(yN)を製作することを特徴とする転炉の炉修方法。
[5]上記[4]の炉修方法において、新炉底部(yN)は上側構成部材(yN1)と下側構成部材(yN2)とに2分割されたものであることを特徴とする転炉の炉修方法。
[6]上記[4]又は[5]の炉修方法において、工程(E)では、新炉底部(yN)の構成部材のうち、炉高方向で最上部の構成部材のみを追加工することを特徴とする転炉の炉修方法。
ここで、転炉は鉄皮(鋼製の外殻)とこれに内張りされる耐火物とからなるが、本発明が対象とする炉体及び炉胴部・炉底部とは鉄皮のことである。
工程(B): 工程(A)における炉体外面の3次元形状測定結果に基づいて、新炉底部yNを製作する。ここで、「新炉底部yNを製作する」とは、予め作り置いた新炉底部のベース材(設計図面どおりに製作したもの)に対して、部分加工のみ施すような場合を含む。
工程(C): 炉体を切断して炉胴部xから炉底部yOを切り離す直前に、3次元測定装置により前記切断位置p0及びその周辺の炉体外面の3次元形状を測定し、この炉体外面の3次元形状測定結果と新炉底部yNの形状を考慮して最終的な切断位置pを決定する。
工程(D):工程(C)で決定された切断位置pで炉体を切断して炉胴部xから炉底部yOを切り離した後、新炉底部yNを炉胴部xに接合する。
工程(E):工程(C)で決定された切断位置pでの炉胴部x側の形状に合わせて新炉底部yNを追加工する。
・工程(A)
この最初の工程では、炉体を切断して炉胴部xから炉底部yOを切り離す切断位置p0を仮決めし、3次元測定装置(3次元形状測定装置)を用いてその切断位置p0の炉体外面の3次元形状を測定する。ここでは、少なくとも切断位置p0の炉体外面の3次元形状が測定すればよいが、必要であれば、その周辺の炉体外面についても3次元形状を測定してもよい。
3次元測定装置としては、炉体外面の3次元形状を測定できるものであれば、その種類を問わないが、一般にはレーザースキャナーが用いられるので、ここではレーザースキャナーを用いる場合を例に説明する。
(1)基準点が必ず計測視野に入ること
(2)レーザー光が被測定対象物から反射して戻ってくる範囲が、測定後に重ね合わせたデータで十分に重複していること
これらの点を測定に反映させないと、データにノイズが混入したり、360°正確な測定値が得られない場合がある。
この工程では、上記工程(A)での炉体外面の3次元形状測定結果に基づいて、製作工場にて新炉底部yNを製作する。ここでは、更新される炉底部yOが仮決めされた切断位置p0で切り離されることを前提として、新炉底部yNを製作する。
図6は、製作された新炉底部yNの一実施形態を示しており、sが炉胴部(旧炉体)側との接合される部分(以下、説明の便宜上「接合部分s」という)である。通常、新炉底部yNを製作する場合、図7(ア)に示すように、まず設計図通りの炉底部(例えば、円形の炉底部)を作り、次いで、図7(イ)に示すように、この炉底部の接合部分s側だけを炉胴部(旧炉体)側と周長を合わせながら、炉胴部x(旧炉体)側との肌合わせ面の目違いが最小になるように、プレス加工などにより加工(例えば、円形を異円形に加工)する。これにより、旧炉体側の膨らみ(周長変化)を伴った炉胴部xと新炉底部yNとの肌合わせが可能となる。
なお、さきに述べたように、「新炉底部yNを製作する」とは、予め作り置いた新炉底部のベース材に対して部分加工のみを施すような場合を含む。
以上のように炉高方向で複数の構成部材に分割された新炉底部yNを製作し、炉高方向で最上部の構成部材(構成部材の接合部分s)のみを炉胴部x(旧炉体)側の形状に合わせて加工するのは、下側構成部材yN2のような有底の部材よりも上側構成部材yN1のようなリング状の部材の方が、接合部分sの加工(例えば、円形から異円形への加工)が容易であるからである。後に下側構成部材yN2と接合される上側構成部材yN1の下端側は加工されないため、基本的には下側構成部材yN2との目違いは生じない。仮に上側構成部材yN1の加工により多少の目違いが生じたとしても、その程度の目違いは上側構成部材yN1と下側構成部材yN2との接合の支障にはならない。
図9は、新炉底部yNの接合部分sについて、レーザースキャナーで測定した周方向の3次元形状の一例を示している。この新炉底部yNの3次元形状も、前記工程(A)で用いた3次元測定装置と手法を用いて測定する。このような新炉底部yNの接合部分sの3次元形状を測定しておくことにより、その3次元形状測定結果を次の工程(C)での切断位置に決定と新炉底部yNの追加工に反映させることができ、追加工を高精度且つ短時間で行うことができる。
この工程(C)では、炉体を切断して炉胴部xから炉底部yOを切り離す直前に、3次元測定装置により前記切断位置p0周辺の炉体外面の3次元形状を測定し、この炉体外面の3次元形状測定結果と新炉底部yNの形状(例えば、図9に示す3次元形状)を考慮して、最終的に切断位置pを決定する。
すなわち、工程(A)は転炉が稼働していない時に実施する必要があるが、転炉の稼働を一時的に休止できるタイミングは常にある訳ではないので、工程(A)は実施できる時に実施しておく必要がある。また、工程(A)の測定結果に基づいて行われる新炉底部yNの製作にも相当な期間を要する。このため工程(A)で炉体外面の3次元形状を測定してから、実際に炉体の切断(炉底部yOの切り離し)を行うまでに長期間(例えば、数ヶ月〜半年程度)を要することが多く、その場合、工程(A)で測定したときから炉体の膨らみが変化していることがある。このため、再度切断位置p0及びその周辺の炉体外面の3次元形状を測定する。そして、測定された炉体外面の3次元形状測定結果と新炉底部yNの形状を考慮し、新炉底部yNを接合するのに最も適した切断位置pを決める。当然に、切断位置p0=切断位置pの場合もある。この工程での炉体外面の3次元形状の測定は、前記工程(A)で用いた3次元測定装置と手法を用いて行われる。
また、新炉底部yNが炉高方向で複数の構成部材に分割されたものである場合には、最上部の構成部材だけを追加工すればよく、図8のように新炉底部yNが上側構成部材N1と下側構成部材yN2とに2分割されたものである場合には、上側構成部材yN1だけを追加工すればよい。
図10(ア)〜(ウ)に示すように、工程(C)で決定された切断位置pで炉体を切断して炉胴部xから炉底部yOを切り離した後、新炉底部yNを炉胴部xに接合する。通常、炉体の切断はガス溶断により行われ、また、新炉底部yNは炉胴部xに溶接により接合される。新炉底部yNを炉胴部xに接合する際、炉胴部x(旧炉体)と新炉底部yNの肌合わせが行われるが、炉体外面の3次元形状測定結果が反映された新炉底部yNの製作、切断位置pの決定、さらに新炉底部yNの追加工がなされているので、炉胴部x(旧炉体)と新作の炉底部yNの目違いを最小限に抑えることができ、肌合わせ面の目違いを修正するための現場での追加工作業は不要である。
2 レーザースキャナー
p0,p 切断位置
x 炉胴部
yO 炉底部
yN 新炉底部
Claims (6)
- 炉体を切断して炉胴部(x)から炉底部(yO)を切り離した後、新炉底部(yN)を前記炉胴部(x)に接合することにより、転炉の炉底部のみを更新する方法であって、
炉胴部(x)から炉底部(yO)を切り離す切断位置(p0)を仮決めし、3次元測定装置により前記切断位置(p0)の炉体外面の3次元形状を測定する工程(A)と、
該工程(A)における炉体外面の3次元形状測定結果に基づいて、新炉底部(yN)を製作する工程(B)と、
炉体を切断して炉胴部(x)から炉底部(yO)を切り離す直前に、3次元測定装置により前記切断位置(p0)及びその周辺の炉体外面の3次元形状を測定し、この炉体外面の3次元形状測定結果と新炉底部(yN)の形状を考慮して切断位置(p)を決定する工程(C)と、
該工程(C)で決定された切断位置(p)で炉体を切断して炉胴部(x)から炉底部(yO)を切り離した後、新炉底部(yN)を炉胴部(x)に接合する工程(D)を有することを特徴とする転炉の炉修方法。 - さらに、工程(C)と工程(D)との間に、工程(C)で決定された切断位置(p)での炉胴部(x)側の形状に合わせて新炉底部(yN)を追加工する工程(E)を有することを特徴とする請求項1に記載の転炉の炉修方法。
- 工程(B)で製作された新炉底部(yN)について、炉胴部(x)と接合される部分の外面の3次元形状を3次元測定装置により測定し、工程(E)では、該3次元形状測定結果と工程(C)で得られた切断位置(p0)及びその周辺の炉体外面の3次元形状測定結果とを対比して、接合される炉胴部(x)と新炉底部(yN)との肌合わせ面の目違いが最小になるように、新炉底部(yN)を追加工することを特徴とする請求項2に記載の転炉の炉修方法。
- 工程(B)では、炉高方向で複数の構成部材に分割された新炉底部(yN)を製作することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の転炉の炉修方法。
- 新炉底部(yN)は上側構成部材(yN1)と下側構成部材(yN2)とに2分割されたものであることを特徴とする請求項4に記載の転炉の炉修方法。
- 工程(E)では、新炉底部(yN)の構成部材のうち、炉高方向で最上部の構成部材のみを追加工することを特徴とする請求項4又は5に記載の転炉の炉修方法。
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