JP4085293B2 - 高炉の組立解体装置及び組立解体方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉の炉体を組み立てる又は解体する高炉の組立解体装置及び組立解体方法に関するものである。尚、以下で使用する「マンテル」は、鉄皮だけのものと、鉄皮にステーブ(又はステーブクーラ)、レンガ等が一体となったものの双方を含むものとする。
【0002】
【従来の技術】
従来、高炉の炉体を組み立て又は解体する高炉の組立解体装置或いは組立解体方法は、据付用に炉頂櫓に取り付けられた揚重機(一般には走行する炉頂アウトリガークレーン)を利用して、炉体を組み立て又は解体するものが知られている。
【0003】
一方、炉体を例えば5つの大ブロック(トップマンテル、上部シャフトマンテル、下部シャフトマンテル、ボッシュマンテル及びハースマンテル)に分割し、各ブロックを炉体櫓に設けた昇降設備によって炉底より取り込むもの(例えば特開平9−143521号公報)や、炉体を複数のブロックに分割し、各ブロックを炉体櫓に設けた中空油圧ジャッキを用い操業床より台車を介して搬出又は搬入するもの(例えば特開昭53−87906号公報、特開昭53−87907号公報等)が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記炉頂櫓に取り付けられた揚重機(炉頂アウトリガークレーン)は、吊り上げ能力が通常60〜200トン程度であり、炉体は全体重量で数千トン、水平方向にリング状に分割したリング状マンテルでもステーブの取り付けられた状態では数百トン規模となることが通常である。このため、炉体を短冊形のピースに分割したもので組立(据付)乃至解体を行なっていたが、工期がかかり効率的、経済的ではなかった。
【0005】
一方、炉体を5つの大ブロックに分割し搬出又は搬入するものは、ブロック自体の重量が非常に大きくなり、吊り上げ、吊り下げ等に極めて大規模な仮設を要すると共に、炉底周りの作業空間を多く必要とし、高炉全体構造や周辺の空間的制約を受けるもので、汎用的装置又は方法ではなかった。
【0006】
又、炉体を複数のブロックに分割し操業床レベルにて搬出又は搬入するものは、鋳床より高いレベルに位置する操業床レベルと2床近傍の環状管との高さ方向の間隙が小さく、各ブロックの高さを大きく取れず制約がある。これを回避するためには、環状管の撤去が必要であり、これを復旧する作業も生ずることから多大の労力を要する。又、搬出又は搬入に対しても制限される等の問題もあった。
【0007】
上記高炉炉体の組立、解体は、高炉新設時のマンテル組立、据付においても全く同様であった。
【0008】
本発明の課題は、高炉の組立解体装置及び組立解体方法において、工期短縮と安全作業が可能で、且つ効率的、経済的なことである。
【0009】
上記課題を解決するため本発明は、高炉炉体を水平方向に複数に分割した部分マンテルを順次組み立てる又は解体する高炉の組立解体装置において、前記高炉の鋳床部から炉体両外側に前記高炉の炉体櫓の支持柱間を通して設けられた受梁と、該受梁上を走行可能に設けられた台車と、前記炉体櫓に設けられ前記部分マンテルを吊り上げ又は吊り下げて前記台車に積み込み又は積み下す第1の吊手段と、前記受梁に沿って走行可能に設けられた安全天井とを備え、該安全天井の上側空間と下側空間で各々安全に組立、解体作業ができるように構成したことである。
【0010】
受梁は、炉体櫓の支持柱間を通して高炉の鋳床部から炉体両外側に設けられたので、空間的制約を受けることが比較的少なく、且つ強度的に無理なく必要十分な強度のある梁を設けることが可能になる。台車は、この受梁上を走行可能に設けられているので、部分マンテルを高炉の鋳床部から炉体中心部に、又は炉体中心部から鋳床部に速やかに搬送することが出来る。更に、高炉の炉体櫓に設けられた第1の吊手段は、取り扱うべき部分マンテルの重量に対応して使用基数を決め、合計容量を決めるので吊り上げ又は吊り下げ能力を必要十分に持たせることが出来、容易に前記台車に積み込み又は積み下すことが出来る。炉体の部分マンテルへの分割数及び取り付けられるステーブの重量は、第1の吊手段の能力とこの吊手段を支持する炉体櫓の強度をもとに最適な選択が行なわれる。また、安全天井を受梁に沿って走行させて、安全天井の上側空間と下側空間で仕切ることで、安全天井の上下で各々安全に組立、解体作業ができる。従って、本高炉の組立解体装置は、工期短縮と安全作業が可能で、効率的、経済的である。
【0011】
更に、上記高炉の組立解体装置において、前記炉体櫓に設けられ、前記受梁にかかる荷重の全て又は一部を支持する第2の吊手段を備えたことである。受梁にかかる荷重の全て又は一部を支持する第2の吊手段は、上記高炉の組立解体装置の作用に加え、受梁に要求される力学的断面性能を小さくする。
【0012】
更に、上記第2の吊手段は、前記受梁及び台車を垂直方向に吊り上げ又は吊り下げて支持すると共に、水平レベルの調整が可能なものである。第2の吊手段は、上記第2の吊手段の作用に加え、部分マンテルの吊り上げ又は吊り下げ作業の自由度を大きくし、且つマンテルに設ける吊りブラケットを不要にする。
【0014】
又、高炉炉体を水平方向に複数に分割した部分マンテルを順次搬入し組み立てる又は順次搬出し解体する高炉の組立解体方法において、前記高炉の鋳床部と炉体との間に設けられた受梁上を該炉体櫓の支持柱間を通って走行する台車に前記部分マンテルを載置して搬入又は搬出する搬入搬出工程と、前記高炉の炉体櫓に設けられた吊手段によって前記部分マンテルを前記台車から吊り上げて炉体を組み立てる又は前記部分マンテルを前記炉体から分離して前記台車に吊り下げて炉体を解体する組立解体工程と、前記受梁に沿って走行可能に設けられた安全天井を必要な時に着脱して前記炉体の底部組立又は解体を行なう炉体底部組立解体工程とを含むことである。
【0015】
上記搬入搬出工程、組立解体工程及び炉体底部組立解体工程とを含む高炉の組立解体方法は、空間的制約を受けることが比較的少なく、部分マンテルを高炉の鋳床部から炉体中心部に、又は炉体中心部から鋳床部に速やかに搬送することが出来る。更に、台車の部分マンテルを容易に吊り上げ又は吊り下げることが出来る。更に、安全天井を容易に着脱出来るので、安全天井の上側の作業と独立して炉体の底部組立又は解体を安全、効率的に行なうことが出来る。従って、工期短縮と安全作業が可能で、効率的、経済的である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る高炉の組立解体装置及び組立解体方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、図1〜5において、同一又は同等部分には同一符号を付けて示す。
【0017】
図1は、本発明に係る高炉の組立解体装置の一実施の形態を示す正面図である。本実施の形態の高炉の組立解体装置25は、高炉炉体2を水平方向に複数、この場合は11ブロックに分割して予め製作しておいた部分マンテル4を順次搬入して組み立てるか又は既設の高炉炉体2を、例えば水平方向に11ブロックの部分マンテル4に分割して順次取り外し解体するものである。
【0018】
更に、高炉の鋳床部9から炉体2両外側に、この炉体櫓の支持柱17間を通して設けられた受梁27と、この受梁27上を走行可能に設けられたマンテル台車(台車)29と、炉頂アウトリガークレーンとは別に高炉の炉体櫓16に設けられ、部分マンテル4を吊り上げ又は吊り下げてマンテル台車29に積み込み又は積み下す第1の吊手段として第1のセンターホールジャッキ32、33とを備える。
【0019】
更に、組立解体装置25は、炉体櫓16に設けられ、受梁27にかかる荷重の全て又は一部を支持する第2の吊手段として第2のセンターホールジャッキを備える。第2のセンターホールジャッキは、図1に図示していないが、適宜必要な個所に設置され、例えば3床22や2床21或いは8床23等に設けられる。この場合、第2のセンターホールジャッキは、受梁27及びマンテル台車29を垂直方向に吊り上げ又は吊り下げて支持すると共に、水平レベルの調整が可能なものである。尚、受梁27を炉体櫓16の内外に分割し、炉体櫓16の内側の受梁27にかかる荷重の全て又は一部を第2の吊手段で支持する場合においては、この第2の吊手段の容量は受梁27全体を支持する場合に比し小さくなり、より経済的であることはいうまでもない。
【0020】
第1及び第2のセンターホールジャッキは、油圧によって上下に移動するテンションバーを中心軸に持つもので、1基当りの吊り上げ又は吊り下げ容量は、例えば200トンで、このセンターホールジャッキの他に油圧ポンプユニット、電気制御装置等を備え、公知のものを使用することが出来る。油圧ポンプユニット、電気制御装置等は、複数基のセンターホールジャッキの上下移動速度や移動量を制御し、センターホールジャッキを複数基設けることによって、数百トンの合計容量となり、例えば鉄皮及びステーブを有する部分マンテルの重量が500トンあれば、3〜4基のセンターホールジャッキを使用することになる。
【0021】
図2は、図1の I−I 線断面図である。高炉の組立解体装置25は、受梁27に沿って走行可能に設けられた羽口可動安全天井(安全天井)36を備えており、この羽口可動安全天井36の上側空間40と下側空間41で各々安全に組立、解体作業が出来るようになっている。部分マンテル4を載置したマンテル台車29は、受梁27の上側フランジ28a上面を走行可能に形成され、複数の転動ローラを有するチルタンク30が設けられて受梁27の上面を走行する。図2では部分マンテル4をマンテル台車29の台車ガーダー42上に載置して搬送する一実施の形態を図示した。これに対し二本の受梁27上に、二つに分けたマンテル台車29のそれぞれを配置し、チルタンク30によって走行可能にして、この二台のマンテル台車29に、部分マンテル4に取り付けたブラケットを介して部分マンテル4を支持載置して搬送する装置も本実施の形態の一つである。この装置では、図2に示したマンテル台車29における載置のための台車ガーダー42を廃することが可能であり、環状管14の下端と受梁27の上面間の空間を、より有効に利用することが可能となる。尚、これらマンテル台車29をチルタンク30を用いず、公知のスライドベアリングを用い、受梁27上を摺動させることも選択可能な走行装置である。受梁27は、鋳床11上に複数の受座13を介して設置され、鋳床11に片持ち或いは必要に応じて受梁27の先端側27a(図1)を図示されていない横梁を介して炉体支柱17に支持される。
【0022】
更に、羽口可動安全天井36は、受梁27の下側フランジ28b内面に設置されたレール上を、上記チルタンク30と同じ構造のチルタンク37(車輪)が転動し走行する。羽口可動安全天井36の下側には分廻し用ビーム38が設けられ、ハースマンテル4d内の作業に供される。そして、受梁27と部分マンテル4を載置したマンテル台車29の全体は、その荷重の全部又は一部を先に記した第2のセンターホールジャッキにより、ワイヤー35を介して吊り上げられる。
【0023】
以上の構造を有する本実施の形態の高炉の組立解体装置25は、次のように作用する。即ち、受梁27は、炉体櫓の支持柱17間を通して高炉の鋳床部9から炉体両外側に設けられ、且つ受梁の受座13も低く出来るので、鋳床上面12のレベルと環状管14との高さ方向の間隙を鋳床11より高いレベル位置にある操業床上にマンテル台車29を設ける場合に比べ大きくとれ、空間的制約を受けることが比較的少ない。更に、炉体2の部分マンテル4への分割個数を少なく出来、且つ強度的に無理なく必要十分な強度のある受梁27を設けることが可能になる。マンテル台車29は、この受梁27上を走行可能に設けられているので、部分マンテル4を高炉の鋳床部9から炉体中心部3に、又は炉体中心部3から鋳床部9に速やかに搬送することが出来る。
【0024】
そして、鋳床部9を利用して受梁27を設けることは、部分マンテル4のマンテル台車29からグランドレベル(GL)への搬出又はグランドレベル(GL)からマンテル台車29への搬入にも利便性がある。その上、受梁27の仮設に鋳床部9の天井クレーン10を利用することも出来る。
【0025】
更に、高炉の炉体櫓16に設けられた第1のセンターホールジャッキ32、33は、取り扱うべき部分マンテル4の重量に対応して使用基数を決め、合計容量を決めるので吊り上げ又は吊り下げ能力を必要十分に持たせることが出来、容易に前記マンテル台車29に積み込み又は積み下すことが出来る。従って、本高炉の組立解体装置25は、工期短縮と安全作業が可能で、効率的、経済的である。
【0026】
更に、受梁27にかかる荷重の全て又は一部を支持する第2のセンターホールジャッキは、受梁27にかかる荷重を軽減し、受梁27に要求される力学的断面性能を小さくし、且つ、部分マンテル4の吊り上げ又は吊り下げ作業の自由度を大きくし、吊り上げ又は吊り下げのブラケットを不要にする。又、受梁27に沿って走行可能に設けられた羽口可動安全天井36は、安全天井の着脱作業を迅速、容易にし、高炉の組立、解体作業を効率化する。そして、安全天井の上側空間40と下側空間41とで各々安全に組立、解体作業が出来る。
【0027】
次に、本実施の形態の高炉の組立解体方法について、図1〜5に基づいて説明する。
【0028】
先ず、図1、2において、本実施の形態の高炉の組立解体方法は、高炉炉体2を水平方向に複数に分割したリング状の部分マンテル4を順次搬入し組み立てる又は順次搬出し解体する方法である。即ち、高炉の鋳床部9と炉体2との間に設けられた受梁27上を炉体の支持柱17間を通って走行するマンテル台車29に部分マンテル4を載置して搬入又は搬出する搬入搬出工程と、高炉の炉体櫓16に設けられた吊手段としての第1のセンターホールジャッキ32、33によって部分マンテル4をマンテル台車29から吊り上げて炉体2を組み立てる又は部分マンテル4を炉体から分離してマンテル台車29に吊り下げて炉体2を解体する組立解体工程と、受梁27に沿って走行可能に設けられた羽口可動安全天井36を必要な時に着脱して炉体の底部組立又は解体を行なう炉体底部組立解体工程とを含むものである。
【0029】
図3は、本発明に係る高炉の組立解体装置による組立解体を示し、(A)は羽口マンテル撤去の正面図、(B)は炉体解体の正面図である。図3(A)に示すように、先ず、炉体2を炉体櫓にダブルリングガーダー18を介して支持しておく。この状態で羽口マンテル4eをピースに切断し、鋳床部9の天井クレーン10によって鋳床部9に移動し搬出する。尚、羽口マンテル4eの切断下端レベルは、受梁27上端と環状管14の下端との間に、その後の部分マンテル4の解体及び据付けを容易に行なえる空間が取られるように決められている。羽口マンテル4eを撤去した後、図3(B)に示すように、鋳床11に受梁27を敷設し、マンテル台車29を走行可能に設置する。この際、受梁27に羽口可動安全天井36を可動可能に設置する。
【0030】
羽口可動安全天井36の上側空間40においては、炉体2の下端側から所定の高さ寸法のリング状部分マンテル4を略水平に切断して切り出す。この時、切り出された部分マンテル4を支持するように、炉体櫓の下部デッキフレーム(通称3床レベル)に設けられた複数の第1のセンターホールジャッキ32によってバランスがとれるように吊っておく。この切り出された部分マンテル4をマンテル台車29上に載置し、受梁27に沿って鋳床部9に移送する。鋳床部9に移送された部分マンテル4は、図示していないクレーンによって搬出される。
【0031】
同時に、炉体上部のガス捕集マンテル等のトップマンテル4aをアウトリガークレーン20によって解体する。羽口可動安全天井36の下側空間41においては、残銑を処理する作業が同時に行われる。以上の作業によって、炉体の解体が行われる。
【0032】
図4は、図3と同様の組立解体を示し、(C)はトップマンテル〜シャフトマンテル槽内引込、吊上、組立の正面図、(D)はハースマンテル据付の正面図である。図4(C)に示すように、外部で予め製作された部分マンテル、即ちガス捕集マンテル等のトップマンテル4aや図示していないシャフトマンテル等は、図示していない公知の重量物搬送台車で鋳床部9まで搬送され、図示していないクレーンによってマンテル台車29に載置される。部分マンテル4を載置したマンテル台車29は、炉体中心部3側に移送される。移送された部分マンテル4は、例えば炉体櫓の8床23に設置された第1のセンターホールジャッキ33によって吊り上げられ組み立てられる。
【0033】
図4(D)に示すように、ハースマンテル4dは、上記トップマンテル、シャフトマンテルと同様に鋳床部9に引き込まれ、マンテル台車29に載置される。更に、ハースマンテル4dは、マンテル台車29によって炉体中心部3側に移送される。移送されたハースマンテル4dは、、例えば炉体櫓の3床に設置された第1のセンターホールジャッキ32によって吊り上げられ、マンテル台車29が鋳床部9側に戻された後、炉底24に据え付けられる。
【0034】
図5は、図3と同様の組立解体を示し、(E)は3床大梁上仮置の正面図、(F)はボッシュマンテル据付の正面図である。図5(E)に示すように、トップマンテル4a、シャフトマンテル4b等は、ブラケット6を介して、3床大梁部に置かれた図示されていない4〜8基の油圧ジャッキに支持されて3床大梁部上に仮置される。次に、図5(F)に示すように、ボッシュマンテル4cが引き込まれ、炉体中心部3に移送され、上記シャフトマンテル4b下端に接続される。更に、前記3床大梁部の油圧ジャッキで仮置された上方のマンテルのレベルを調整しつつ羽口マンテルを取り込み、上端、下端をそれぞれ、ボッシュマンテル4cと炉底マンテル4dと接続することで炉体の組立が完了する。
【0035】
本実施の形態の高炉の組立解体方法は、搬入搬出工程、組立解体工程及び炉体底部組立解体工程とを含み、空間的制約を受けることが比較的少なく、部分マンテル4を高炉の鋳床部9から炉体中心部3に、又は炉体中心部3から鋳床部9に速やかに搬送することが出来る。更に、台車の部分マンテル4を容易に吊り上げ又は吊り下げることが出来る。更に、安全天井36を容易に着脱出来るので、安全天井36の上側の作業と独立して炉体の底部組立又は解体を安全、効率的に行なうことが出来る。尚、マンテルを一部残置して流用する場合も、一部の手順を調整することで容易に実施することが出来る。従って、工期短縮と安全作業が可能で、効率的、経済的である。
【0036】
【発明の効果】
本発明の高炉の組立解体装置及び組立解体方法によれば、工期短縮と安全作業が可能で、且つ効率的、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高炉の組立解体装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図2】図1の I−I 線断面図である。
【図3】本発明に係る高炉の組立解体装置による組立解体を示し、(A)は羽口マンテル撤去の正面図、(B)は炉体解体の正面図である。
【図4】図3と同様の組立解体を示し、(C)はトップマンテル〜シャフトマンテル槽内引込、吊上、組立の正面図、(D)はハースマンテル据付の正面図である。
【図5】図3と同様の組立解体を示し、(E)は3床大梁上仮置の正面図、(F)はボッシュマンテル据付の正面図である。
【符号の説明】
2 炉体
4 部分マンテル
9 鋳床部
16 炉体櫓
17 支持柱
25 高炉の組立解体装置
27 受梁
29 マンテル台車(台車)
32、33 第1のセンターホールジャッキ(第1の吊手段)
36 羽口可動安全天井(安全天井)
40 上側空間
41 下側空間
Claims (4)
- 高炉炉体を水平方向に複数に分割した部分マンテルを順次組み立てる又は解体する高炉の組立解体装置において、前記高炉の鋳床部から炉体両外側に前記高炉の炉体櫓の支持柱間を通して設けられた受梁と、該受梁上を走行可能に設けられた台車と、前記炉体櫓に設けられ前記部分マンテルを吊り上げ又は吊り下げて前記台車に積み込み又は積み下す第1の吊手段と、前記受梁に沿って走行可能に設けられた安全天井とを備え、該安全天井の上側空間と下側空間で各々安全に組立、解体作業ができるように構成されたことを特徴とする高炉の組立解体装置。
- 請求項1において、前記炉体櫓に設けられ、前記受梁にかかる荷重の全て又は一部を支持する第2の吊手段を備えたことを特徴とする高炉の組立解体装置。
- 請求項2において、前記第2の吊手段は、前記受梁及び台車を垂直方向に吊り上げ又は吊り下げて支持すると共に、水平レベルの調整が可能なものであることを特徴とする高炉の組立解体装置。
- 高炉炉体を水平方向に複数に分割した部分マンテルを順次搬入し組み立てる又は順次搬出し解体する高炉の組立解体方法において、前記高炉の鋳床部と炉体との間に設けられた受梁上を該炉体の支持柱間を通って走行する台車に前記部分マンテルを載置して搬入又は搬出する搬入搬出工程と、前記高炉の炉体櫓に設けられた吊手段によって前記部分マンテルを前記台車から吊り上げて炉体を組み立てる又は前記部分マンテルを前記炉体から分離して前記台車に吊り下げて炉体を解体する組立解体工程と、前記受梁に沿って走行可能に設けられた安全天井を必要な時に着脱して前記炉体の底部組立又は解体を行なう炉体底部組立解体工程とを含むことを特徴とする高炉の組立解体方法。
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