JP2016044325A - 出銑口開孔機 - Google Patents

Abstract

【課題】出銑口の開孔後における開孔機ソケットへのスプラッシュの噛み込みを防止できると共に、噛み込んだスプラッシュの除去に起因する作業者の危険や手間を減らすことができ、ひいては高炉操業への悪影響をなくす上で有効な出銑口開孔機を提案する。【解決手段】削孔機のロッド取り付けソケット１０に、開孔ロッド６を着脱自在に装着してなる出銑口開孔機において、開孔ロッド６に対しスプラッシュ付着防止板１１を回動自在に装着する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、鉄鉱石、コークスやその他副原料から銑鉄を製造する高炉において、銑鉄を排出する出銑口を開孔するために使用される出銑口開孔機に関する。

銑鉄を製造する高炉は、溶製した銑鉄（溶鉄）を排出する出銑を行うために、一般的には炉下部に設けた出銑口を開孔しなければならない。それは、出銑中でない出銑口は通常、不定形耐火物で充填して封鎖しているためである。そして、開孔は、不定形耐火物が充填された前記出銑口を、開孔機の開孔ロッドを介して回転と打撃を加えて炉内まで貫通させることによって行われている。そして、出銑口から噴出する溶銑は溶鉄スラグと共に出銑樋を経てトピードカー等に排出される。

ところで、前記開孔機の開孔ロッドは、出銑口を封鎖している不定形耐火物を完全に貫通するまで、打撃と回転とを重畳させる構造となっている。特に、この開孔ロッドは、貫通の瞬間に炉内から排出される高温の溶融物（溶銑、溶融スラグ）と共に溶滴粒子（以下、「スプラッシュ」という）や、同時に噴出するガスに曝される。このとき、開孔ロッドの特に先端部は高温の溶融物やスプラッシュ、ガスなどによりその大部分が徐々に溶けてしまうため、開孔ロッドは使い捨ての交換部品である。即ち、該開孔機は、その駆動部を構成する削孔機に設けられたロッド取り付けソケットに、該開孔ロッドを着脱自在に装着する構成となっている（特許文献１参照）。

また、開孔機の他の例としては、開孔機を構成する削孔機の熱による悪影響を防止するために、削孔機全体を防熱カバーで囲んだ構成のも開示されている（特許文献２参照）。

特開２００８−２１４７２０号公報 特開平４−３７１５０８号公報

上述した特許文献１に開示の技術については、開孔機の本体が炉内から貫通する出銑口を介して噴出して飛散する高温のスプラッシュ噴出位置に近いため、そのスプラッシュが開孔機に付着しやすい傾向がある。その際、開孔ロッドのソケットにスプラッシュが噛み込むことがあった。この場合は、高温のスプラッシュを手作業で除去しなければならないため、作業者がやけどや打撲する恐れの他作業時間がかかるという問題があった。

また、溶銑の排出が悪くガスの噴出が多いときは、高炉の操業に悪影響を与える。しかも、このような溶銑の排出不良時は、スプラッシュが飛散しやすく、また、ソケット部への噛み込みも起こりやすいという問題があった。さらに、スプラッシュは、開孔機各部に付着することで冷え固まり、それを除去する作業も必要であった。

一方、上述した特許文献２に開示された開孔機では、開孔機を構成する削孔機の熱による悪影響をなくすことはできるが、削孔機全体を防護カバーで囲む必要があるため構造が複雑になる上、防護カバーと開孔ロッドの間隙からスプラッシュが浸入することを完全には防止できないという問題があった。

そこで、本発明の目的は、出銑口の開孔後における開孔機ソケットへのスプラッシュの噛み込みを防止することができると共に、噛み込んだスプラッシュの除去に起因する作業者の危険や手間を減らすことができ、ひいては高炉操業への悪影響をなくす上で有効な出銑口開孔機を提案することにある。

従来技術が抱えている前述の課題を解決し、前記の目的を実現するために鋭意研究した結果、発明者らは、以下に述べる新規な出銑口開孔機を開発するに到った。即ち、本発明は、削孔機のロッド取り付けソケットに開孔ロッドを着脱自在に装着してなる出銑口開孔機において、前記開孔ロッドに対しスプラッシュ付着防止板を回動自在に装着したことを特徴とする出銑口開孔機である。

なお、前記のように構成される本発明に係る開孔機においては、
（１）前記スプラッシュ付着防止板が、前記削孔機による前記開孔ロッドの回転に伴って回転すること、
（２）前記開孔ロッドを前記出銑口から引き抜く際、前記スプラッシュ付着防止板が、前記出銑口近傍に残るよう構成したこと、
が、より好ましい解決手段となるものと考えられる。

本発明の出銑口開孔機によれば、開孔ロッドに対しスプラッシュ付着防止板を回動自在に装着したことで、開孔機のソケットへのスプラッシュの噛み込みを簡単な構成で未然に防ぐことができ、スムーズな開孔作業を実現することができる。

本発明の出銑口開孔機の一例を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の出銑口開孔機におけるスプラッシュ付着防止板の一例を説明するための正面図および側面図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の出銑口開孔機におけるスプラッシュ付着防止板の動作の一例を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の出銑口開孔機におけるスプラッシュ付着防止板のスプラッシュ付着防止効果の一例を説明するための図である。

図１は出銑口開孔機の一例を説明するための図である。図示の出銑口開孔機は、主に、後部に位置する削孔機本体８と、この本体前部に着脱可能に取付けられる開孔ロッド６と、これら削孔機本体８と開孔ロッド６とを支持している長尺状のガイドセル５と、によって構成されている。そのガイドセル５は、出銑口９上方の炉体を囲むデッキ２下に軸支された複数の懸架用ポール、図示例では、メインフレーム３およびハンガーフレーム４を介して、支持されている。そして、削孔機本体８と開孔ロッド６とは、出銑口９を指向する向き、姿勢下に保持されたガイドセル５に沿って、前進または後進する。なお、前記開孔ロッド６は、ガイドセル５下にロッドハンガー７を介して保持されると共に、前述した通り、その後端部が削孔機本体８のジョイント部８ａに設けられたソケット１０に着脱可能に取り付けられるものである。

このような構成を有する出銑口開孔機によって出銑口を開孔するには、まず、開孔ロッド６の先端を出銑口９に対向する位置で、開孔方向に向く姿勢となるように、ガイドセル５を移動させる。そして、削孔機本体８を作動させて、連結した開孔ロッド６を回転させながら、かつ、その後端部に打撃を加えながら、出銑口９に向けて削孔を開始する。即ち、削孔機本体８による回転および打撃により該開孔ロッド６に正回転および正打撃を与えて、開孔ロッド６により出銑口９の不定形耐火物（マッド）を厚み方向に削り、順次に切り崩していく。そして、開孔ロッド６で出銑口９内を掘り進み、炉内に通じるマッドを突き破って出銑口９を開孔させる。出銑口９を開孔させた後の開孔ロッド６は、削孔機本体８に逆打撃、逆回転を加えて、出先口９から抜き取るようにする。

本発明の出銑口開孔機の特徴は、上述した開孔機において、図１に示すように、ロッドハンガー７とソケット１０との間の開孔ロッド６に対し、スプラッシュ付着防止板１１を回動自在に取付けた点である。以下、本発明の特徴となるスプラッシュ付着防止板１１の構成、動作、機能について説明する。

図２（ａ）、（ｂ）は、本発明に特有のスプラッシュ付着防止板１１の一例を示す図である。本発明の好適実施例としては、円板形状のスプラッシュ付着防止板１１を、開孔ロッド６の周方向に対し回動自在に嵌め合わせると共に、開孔ロッド６の軸方向に移動可能に取り付けられたものが好ましい。具体的には、図２（ａ）の両矢印で示すように、円板形状のスプラッシュ付着防止板１１を開孔ロッド６の軸方向に沿って移動可能に構成するとともに、図２（ｂ）の両矢印で示すように、円板形状のスプラッシュ付着防止板１１を開孔ロッド６の周りに回転可能に嵌挿する。

前記スプラッシュ付着防止板１１は、その中心の貫通孔１１ａを有する。この貫通孔１１ａの大きさは、開孔ロッド６の軸径との間のクリアランスＣを、１ｍｍ〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。なお、スプラッシュ付着防止板１１は、開孔ロッド６の回転につれて回転し、開孔ロッド６を傾けることでスプラッシュ付着防止板１１は開孔ロッド６に沿ってその先端部へ移動する。

また、前記スプラッシュ付着防止板１１は、鉄などの耐熱性材料などによって形成することが好ましく、その大きさは、開孔ロッド６等に応じて適宜決定することができる。一例として、円板形状のスプラッシュ付着防止板１１の寸法を、厚さ：２ｍｍ、外径：２４０ｍｍ、貫通孔１１ａの内径：４０ｍｍ、方形部１１ｂの大きさ：２０ｍｍ×２０ｍｍとしている。なお、方形部１１ｂは、例えば、開孔ロッド６をスプラッシュ付着防止板１１に挿入する際に、その突起が邪魔にならないように開けているが、必須の構成ではなく、必要に応じて開ければよい。

図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の出銑口開孔機におけるスプラッシュ付着防止板の動作の一例を説明するための図である。

まず、図３（ａ）に示すように、開孔ロッド６および削孔機本体８をガイドセル５の後部（開孔準備）に位置させた状態で、ガイドセル５を図中左側（出銑口側）に移動させる。そして、図中波線で示したように、開孔ロッド６の先端が出銑口９の近傍の位置でガイドセル５の移動を停止する。

次に、図３（ｂ）は、出銑口開孔作業をすすめ、ガイドセル５に対して削孔機本体８が図中左側に移動した状態（開孔状態）を示している。即ち、この状態は、出銑口９を開孔ロッド６が貫通し、前記出銑口９の外側にスプラッシュが噴出してくる状態である。この状態で、スプラッシュ付着防止板１１は、先端ハンガーフレーム１２と削孔機本体８のソケット１０との間に位置する。

その後、図３（ｃ）に示すように、削孔機本体８をガイドセル５に対して図中右側に退避させて、開孔ロッド６を出銑口９から引き抜く。その際、スプラッシュ付着防止板１１は、開孔機が左下側に向いて配置されていることから、自重でそのままの位置に残ることになる。場合によって、開孔ロッド６の退避に従って若干右側に移動するが、スプラッシュ付着防止板１１は、ほぼ同じ位置に残る。そのため、出銑口９から突出する銑鉄のソケット１０への付着を、スプラッシュ付着防止板６が効果的に防止することができる。

図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の出銑口開孔機におけるスプラッシュ付着防止効果の一例を説明する図である。図３（ａ）〜（ｃ）に示したように、本発明の出銑口開孔機では、前記開孔ロッド６によって出銑口９が開孔した状態で、出銑口９の近傍の開孔ロッド６にスプラッシュ付着防止板１１が残るため、図４（ａ）に斜線で示すように、出銑口９から噴出する溶鉄や溶融スラグはスプラッシュ付着防止板１１に遮られ、この斜線部分には到達しない。開孔ロッド６、ソケット１０および削孔機本体８は、先端位置から退避する間、常にこの斜線部分に存在することとなるため（図中、一例としてソケット１０が（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順に退避する場合を図示している）、出銑口９から噴出する銑鉄の影響を受けることはない。

また、開孔ロッド６は、出銑口９から引き抜くために退避時にも回転しているため、先端に自重で残るスプラッシュ付着防止板１１も開孔ロッド６の回転に伴って若干回転する。このスプラッシュ付着防止板１１の回転は、図４（ｂ）に示すように、スプラッシュ付着防止板１１に噴出してくる溶銑などをその遠心力でさらに遠くに飛び散らすことができ、スプラッシュの防止効果を一層高めることができる。

上述した本発明の開孔機では、出銑口から噴出するスプラッシュ（溶銑など）から前記ソケット１０などを保護する効果に加えて、スプラッシュ付着防止板１１が開孔ロッド６に対し回動自在に設けられているため（スプラッシュ付着防止板１１が開孔ロッド６に固定されていないため）、スプラッシュ付着防止板１１が開孔ロッド６に固定されている場合に比べて、開孔ロッド６からスプラッシュ付着防止板１１を取り外すことができ、開孔ロッド６は交換が容易となり、準備のためのスペースは少なくてすみ、作業性に優れた開孔機を得ることができる。

なお、上述した説明では、本発明の開孔機を、高炉の出銑口９の開孔のために使用する例について説明した。しかし、本発明の開孔機は、その他に、出銑口９から出銑した溶銑を所定の場所まで移動させる出銑樋に分岐路を形成するための削孔機などとしても好適に用いることができる。

本発明に係る出銑口開孔機は、高炉の出銑口の開孔などに用いられることで、簡単な構成で、開孔機へのスプラッシュの付着、特に、ロッド取り付けソケットへのスプラッシュの噛み込みを防止し、噛み込みが発生した場合のスプラッシュ除去の手間をなくすことができ、安定した高炉操業を実現することができる。

１ 高炉
２ デッキ
３ メインフレーム
４ ハンガーフレーム
５ ガイドセル
６ 開孔ロッド
７ ロッドハンガー
８ 削孔機本体
８ａ ジョイント部
９ 出銑口
１０ ソケット
１１ スプラッシュ付着防止板
１１ａ 貫通孔
１１ｂ 方形部
１２ 先端ハンガーフレーム

Claims (3)

1. 削孔機のロッド取り付けソケットに、開孔ロッドを着脱自在に装着してなる出銑口開孔機において、前記開孔ロッドに対しスプラッシュ付着防止板を回動自在に装着したことを特徴とする開孔機。
2. 前記スプラッシュ付着防止板が、前記削孔機による前記開孔ロッドの回転に伴って回転することを特徴とする請求項１に記載の開孔機。
3. 前記開孔ロッドを前記出銑口から引き抜く際、前記スプラッシュ付着防止板が、前記出銑口近傍に残るよう構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の開孔機。

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