JP4183833B2

JP4183833B2 - 高炉出銑樋の解体機

Info

Publication number: JP4183833B2
Application number: JP07472999A
Authority: JP
Inventors: 幸隆穴吹; 直人岸川; 郁夫東野; 岳志中山; 澄雄山田; 紀臣柏村; 賢治松尾
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Engineering Co Ltd; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: JP2000273512A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は出銑樋の補修にあたって、耐火物の劣化部分を除去することに用いられる解体機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高炉から高温の溶融状態で出銑された銑鉄およびスラグが流れる出銑樋の内側に設けられている耐火物は、流れによる摩耗や熱による化学的劣化を生じる。また、出銑口の切替えによって出銑樋が休止すると自然に冷却され、出銑を開始すると再び高熱にさらされる、という加熱・冷却の繰返しを受けるので、耐火物の劣化が進行することを避けられない。
【０００３】
従って、劣化した出銑樋を補修することが必要であり、その際に耐火物の全部を交換することなく劣化部分のみを交換して補修のための作業時間と労力の節減、耐火物使用量の低減に伴う経費削減を計ることが行われている。
【０００４】
出銑樋の補修にあたって、耐火物の劣化部分を除去する解体技術がこれまでにいくつか提供されており、出銑樋をまたいでその長手方向へ移動可能な台車に掘削手段を装備してなる解体機を使用し台車を移動させることにより劣化部分の除去を進めるもの、固定位置に設置した門型構体に掘削手段を装備してなる解体機を使用し出銑樋を移動させることにより劣化部分の除去を進めるもの、とに大別される。また、台車としては出銑樋の両側に敷設した道床の上を移動するクローラ型のものと、軌条の上を移動する車輪型のものとがある。
【０００５】
前記の台車移動式解体機は、出銑樋を移動させることなく自身が移動して劣化部分の破砕掘削を行なうものであるため、作業場所を特別に確保する必要がないばかりか、出銑口数が少ない高炉における出銑樋に対して休止直後から破砕掘削を開始し短期間で補修を完了させることが可能である。
【０００６】
しかしながら、出銑口の切替えによって休止した直後の出銑樋は数百度の高熱状態となっており、早期補修を行なう場合は熱的に劣悪な環境下で作業しなければならない。
【０００７】
その対策として、台車上の車体の正面にブームを回動仰俯可能に装備し、このブームの先端に掘削手段を傾動可能に取付けてなる解体機を出銑樋をまたいで或いはその一側方に配備し、基準点に対する解体機の距離、姿勢を検知して現在位置で掘削手段が破砕掘削を行なうべき軌跡を演算し、この軌跡に従って掘削手段を移動させながら破砕掘削を行ない、この位置での作業を終わったとき次の作業位置に解体機を移動させて前記の手順を繰返すことにより、劣化部分の破砕掘削を行なうことが特開平７−５４０２５号公報、同８−１８８８１０号公報に提案されている。
【０００８】
前記の対策手段によると、車体の運転席に運転者が搭乗して台車の移動と停止および掘削手段の遠隔操作を行なうことによって、作業員が高熱に直接さらされることなく破砕掘削作業を進めることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
高熱状態の劣化部分に掘削手段の掘削工具を遠隔操作により食い込ませて破砕掘削を行なう前記の対策手段によると、掘削工具の切刃が熱的影響によって極度の劣化を生じ、著しく摩耗して一つの出銑樋の破砕掘削を終わるまでに交換しなければならないことがあると、作業時間が長びいて早期補修の目的を果たすことができなくなる。また、耐火物の劣化部分のみを掘削して良質部分を掘削することなく残すことは遠隔操作ではきわめて困難であり、補修施工に使用する耐火物を必要最小限にとどめて経費削減を計ることができない。更に、破砕掘削屑の排出および新規耐火物の施工をかなり高温の余熱残存下で行なわなければならない。
【００１０】
本発明は熱的に劣悪な環境下での早期補修を実現させるために提案された前記手段がもっている、切刃の熱による損耗が大きい、劣化部分のみを的確に掘削することがきわめて困難である、破砕掘削に続く作業も高熱下で行なわなければならない、という課題を解決するためになされたものであって、切刃に対する熱的影響が少ないとともに劣化部分の掘削を適正に行なうことができ、しかも破削掘削に続く作業を改善された環境で行なわせることができるようにする機能をもった解体機とすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は本体の表面に多数の切刃を設けた堀削工具を有する堀削手段を台車上の車体の正面に回動仰俯可能に装備したブームの先端に傾動可能に具えさせ、出銑樋に沿い台車を移動させて掘削工具により耐火物の劣化部分を破砕掘削する高炉出銑樋の解体機に次のような手段を具えさせた。
【００１２】
即ち、第一の手段は掘削工具の本体の内部から切刃に向かって冷却水を噴射する散水ノズルを有する水噴射手段を具えさせたものである。
【００１３】
破砕掘削作業を行なっているとき、切刃は劣化部分に食い込むとともに掘削工具の一部が破砕掘削屑に埋まった状態となり、このとき切刃に向かって本体内部から噴射された水は切刃を冷却すると同時に、劣化部分および破砕掘削屑更には出銑樋全体を冷却し、切刃への熱的影響の軽減、その後の作業環境の改善が実現される。
【００１４】
次に、第二の手段は本体の内部から切刃に向かって冷却水を噴射する散水ノズルおよび堀削手段に設けられて掘削工具の周辺に向かって冷却水を噴射する外部散水ノズルを有する水噴射手段を具えさせたものである。この外部散水ノズルは掘削工具近くの劣化部分や破砕掘削屑に水を噴射し、散水ノズルからの冷却水と協働して冷却を早めるのに役立つ。
【００１５】
更に、第三の手段は前記第一または第二の手段に加えて、堀削手段に設けられて堀削工具の周辺に向かって空気を噴射する空気噴口を有する空気噴射手段を具えさせたものである。
【００１６】
水噴射手段によって噴射された水は高熱によって水蒸気となるが、噴射された空気は堀削工具周辺の水蒸気を吹き払って視界を確保し、堀削工具を目視により操作して劣化部分のみを適確に堀削させることができる。
【００１７】
尚、堀削工具の本体に冷却水の水室を設けることは、切刃の冷却効果を高めるうえで好ましい。
【００１８】
また、空気噴射手段は堀削工具の下方へ向かって空気を噴射させるように配置した株式会社空気噴射口と、堀削工具の両側方へ向かって空気を噴射させるように配置した側部空気噴口とのいずれかまたは両方を具えたものとするのが好適であり、堀削工具を包んだ水蒸気を効果的に吹き払うことができる。
【００１９】
尚、また、外部散水ノズルは側部空気噴口と干渉しないように堀削工具の上下周辺に向かって水を噴射させる位置に設けること、および空気噴口に送る空気を堀削手段の内部に一時貯留して堀削手段の冷却を行なわせること、が好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、鋳床１に出銑樋２を覆って断熱材を積層した鋼板からなる敷台４が敷設されており、この敷台４に解体機５が乗っている。尚、解体機５は敷台４に固結されていて、出銑樋２の耐火物３の劣化部分を或る範囲に亘って破砕掘削したとき敷台４を持ち上げて次の作業位置に移動させるのが一般的な手段であるが、隣接させて別の敷台を敷設し解体機５をその上に走行させることにより次の作業位置に移動させるという手段もある。
【００２１】
解体機５は左右両側にクローラ７を配備した台車６と、運転室９およびエンジン室１０を搭載して台車６に旋回可能に乗せた車体８と、車体８の前端部に回動仰俯可能に結合したブーム１１と、ブーム１１の先端に取付けた掘削手段２１とを具えている。
【００２２】
ブーム１１は基端を車体８にピン１２によって結合しているとともに、これらの間に仰俯用液圧シリンダ１３を架設していることによって鉛直面上で回動可能とされている。また、掘削手段２１は固定部分である基端のハウジング２２をブーム１１の先端にピン１４によって結合しているとともに、これらの間に上下用液圧シリンダ１５を架設していることによってブーム１１と同じ鉛直面上で回動可能とされている。
【００２３】
掘削手段２１は基端のハウジング２２と、その先端部に延長形成した角形の外筒２３と、外筒２３に気密且つ摺動可能に嵌装した角形の内筒２４と、ハウジング２２に内蔵させてその基端と内筒２４の基端との間に架設した伸縮用液圧シリンダ２５と、内筒２４の先端前方に配備した掘削工具２６と、内筒２４に内蔵させた掘削用原動機２７および減速機２８とを具えている。減速機２８から前方へ延びる駆動軸２９は内筒２４の先端に固結した筒状の軸ハウジング３０の内部を貫通し、先端の受軸片３１の前方へ突出している。
【００２４】
掘削工具２６は截頭円錐状の本体３２の外側周面に円錐形ビットからなる切刃３３の多数個を駆動軸２９の回転方向へ向かって前方へ進む螺旋に沿って取外し可能且つ自転可能に植設してなり、平フライスと同様のものである。そして、この掘削工具２６は本体３２を駆動軸２９の先端に嵌合しボルトなどの適宜手段で固結することにより、掘削用原動機２７によって回転駆動させられるようになっている。
【００２５】
前記の解体機５は掘削手段２１を高炉へ向けて出銑樋２をまたいだ状態で敷台４に乗り、耐火物３の劣化部分を掘削工具２６によって破砕掘削するものである。その際に三つの液圧シリンダ１３，１５，２５を操作し、且つ車体８を旋回させることにより、掘削工具２６の耐火物３に対する姿勢と切刃３３の劣化部分への食い込み深さとを調節しながら出銑樋２の長手方向或る範囲に亘って全幅の破砕掘削を行なう。
【００２６】
次に、水噴射手段３５は切刃３３のそれぞれに対応させて本体３２に取付けた多数個の散水ノズル３６と、外筒２３の先端に上下へ張出して設けた散水台３７に前方へ向けて取付けた複数個ずつの外部散水ノズル３８と、車体８に搭載した図示しないポンプおよびそれよりブーム１１に沿って延びハウジング２２の外部で分岐して散水ノズル３６および外部散水ノズル３８に至る送水管路４０とを具えている。
【００２７】
送水管路４０は主に耐圧ホースや鋼管によって形成されるが、ポンプから散水ノズル３６に至る経路の掘削手段２１に沿う部分はハウジング２２の内部に配置した耐圧ホースに接続して軸ハウジング３０、受軸片３１に形成した通孔４０_a、およびこれに順次連通して駆動軸２９に形成した通孔４０_b、本体３２の内部に形成した水室４０_Cによって形成され、水室４０_Cは全ての散水ノズル３６に冷却水を供給するように環状に作られている。
【００２８】
散水ノズル３６は対応する切刃３３の先端部に向けて水を噴射するように位置、角度を設定して本体３２に取付けられている。このため、出銑を休止した直後の、および短時間経過後の数百度に熱せられている耐火物３の劣化部分への食い込みと破砕掘削屑への埋没とを繰返す切刃３３に冷却水を的確に噴射して熱的影響を軽減し、加えて水室４０_Cの冷却水が内部からも冷却することによって、熱による損耗を最小限にとどめることができる。また、噴射した水は掘削工具２６の周囲の劣化部分および破砕掘削屑更には出銑樋２そのものを冷却し、切刃３３への熱的影響の軽減を促進するとともに、以後の破砕掘削屑の排出、新規耐火物の施工における作業環境を改善する。
【００２９】
図示の形態では切刃３３に水を直接噴射することに加えて、外部散水ノズル３８からも水を噴射するようになっている。この外部散水ノズル３８は掘削工具２６の上下両側においてその周辺に向かって水を互いにほぼ平行に噴射するように散水台３７に取付けられており、散水台３７の内部に形成された水室３７_aにハウジング２２の外部で分岐した枝管路４０_dを通って冷却水が導入され、水室３７_aは全ての外部散水ノズル３８に冷却水を供給する。そして、この水は掘削工具２６の近傍の劣化部分や破砕掘削屑に直接噴射されてこれらの冷却を早め、従ってまた切刃３３への熱的影響を更に軽減するのに役立つ。また、これらの水は破砕掘削時の粉塵抑制に有効である。
【００３０】
更に、空気噴射手段４５は外筒２３の先端下方に位置させて下側の散水台３７に前方へ向け上下角度調節可能に取付けた細長いパイプ状の下部空気噴口４６と、外筒２３の先端に左右へ張出して設けた噴気台４７に前方へ向けて取付けた複数個ずつの側部空気噴口４８と、工場内に設置または車体８に搭載した図示しない圧縮機およびこれよりブーム１１に沿って延びハウジング２２の外部で分岐して下部空気噴口４６および側部空気噴口４８に至る送気管路４９とを具えている。
【００３１】
送気管路４９の内で、圧縮機から下部空気噴口４６に至る経路は主に耐圧ホースや鋼管によって形成される。送気管路４９の内で、ハウジング２２の外部で分岐して側部空気噴口４８に至る経路はハウジング２２の内部のほぼ全空間に設けた気密の貯留空間４９_aおよびこれに連通して噴気台４７の内部に形成された空気室４９_bによって形成され、空気室４９_bは全ての側部空気噴口４８に空気を供給する。
【００３２】
下部空気噴口４６は切削工具２６の下方へ向かって空気を噴射するものである。散水ノズル３６，外部散水ノズル３８から噴射された水は高熱のため大量の水蒸気となって掘削工具２６を広く包み込む。掘削工具２６の下方へ向けて噴射された空気は掘削工具２６の近傍の水蒸気を吹き払い、運転室９の運転者や切削手段２１の側方の鋳床１に立つ指示者が掘削工具２６を目視できる透明な視界を確保する。このことにより、複雑な自動制御システムを採用することなく目視による掘削工具２６の姿勢位置制御で劣化部分を的確に破砕掘削し、耐火物３の良質部分を破砕掘削するという無駄をなくすことができる。
【００３３】
側部空気噴口４８は掘削工具２６の両側方へ向かって空気を噴射するものであり、掘削工具２６の近傍の水蒸気を吹き払って視界を確保することは下部空気噴口４６からの空気と同じである。即ち、これらの空気は掘削手段２６の下方や両側方を流れることによってその近傍の空気を吹き払い、続いて耐火物３や破砕掘削屑に衝突して方向を変えることにより更に広い範囲に亘って水蒸気を吹き払い、或いは希薄化するものであって、下部空気噴口４６および側部空気噴口４８のいずれか一方を具えたものであっても目的を達成することがでくるが、図示の形態のように両方を具えさせると視界が更に良好となる。
【００３４】
更に加えて、側部空気噴口４８に送る空気に限らず下部空気噴口４６に送る空気も貯留空間４９_aを通過させることができ、このような貯留空間４９_aは掘削手段２１の殊にハウジング２２，外筒２３，内筒２４，伸縮用液圧シリンダ２５，掘削用原動機２７，減速機２８を冷却し、掘削工具２６から伝わってくる熱による影響を軽減する。
【００３５】
尚、外部散水ノズル３８と側部空気噴口４８とは掘削工具２６の互いに異なる外方部分に向けて水、空気を噴射するようにしてあり、送水管路４０，空気管路４９が互いに干渉することなく容易に配置される。尚また、下部空気噴口４６は一個でなく複数個とすること、側部空気噴口４８は複数個ずつでなく一個ずつとし、或いはこれらをスリット状とすること、などの設計変更を加えることは任意である。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると高熱状態の出銑樋に対して掘削工具の切刃を熱から保護するとともに出銑樋の強制冷却を行ないながら劣化部分の破砕掘削作業を進めることができる。その結果、切刃の熱的影響を軽減して損耗を少なくすること、および破砕掘削屑排出と新規耐火物施工の作業環境が改善されることによって早期補修が容易なものとなる。
【００３７】
また、噴射した冷却水が発生する水蒸気を空気で吹き払うことによって掘削工具を目視する視界が確保され、掘削工具の姿勢や位置を容易に適正に抑制して劣化部分のみを的確に破砕掘削し、補修施工に要する耐火物の無駄をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す側面図。
【図２】図１の形態における掘削手段の拡大縦断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【符号の説明】
２出銑樋、３耐火物、５解体機、６台車、８車体、１１ブーム、２１掘削手段、２６掘削工具、３３切刃、３５水噴射手段、３６散水ノズル、３８外部散水ノズル、４５空気噴射手段、４６下部空気噴口、４８側部空気噴口、４９a貯留空間

Claims

本体の表面に多数の切刃を設けた掘削工具を有する掘削手段を台車上の車体の正面に回動仰俯可能に装備したブームの先端に傾動可能に具えさせ、出銑樋に沿い前記台車を移動させて前記掘削工具により耐火物の劣化部分を破砕掘削するとともに、前記切刃に向かって冷却水を噴射する水噴射手段および空気を噴射する空気噴射手段を具えた高炉出銑樋の解体機において、
前記水噴射手段が前記多数の切刃のそれぞれに対応させて前記本体の外周に配置されるとともに本体の内部から冷却管によって供給される冷却水を前記切刃に向かって噴射する散水ノズル、および前記掘削手段に設けられて前記掘削工具の周辺における出銑樋を形成する耐火物に向かって冷却水を噴射する外部散水ノズルを有し、
前記空気噴射手段が掘削手段に設けられて前記掘削工具の周辺の前記耐火物に向かって空気を噴射する噴射口を有することを特徴とする高炉出銑樋の解体機。
前記散水ノズルが、切削工具における本体の外周に配置されている各切刃の基部に設けられているとともに、冷却水が供給される切削工具本体の内部に環状形状の水室が形成されていることを特徴とする請求項１記載の高炉出銑樋の解体機。