JP4284298B2 - 出銑口開孔ビット - Google Patents

Description

本発明は溶鉱炉の出銑口に充填されているマットを削岩機で穿孔し、銑鉄を流し出す開孔ビットに関するものである。

出銑口充填マットを開孔して銑鉄を溶出する作業は危険作業である。

この際、従来から使用されている開孔ビットでは、孔位置が決まらず（開孔ビット径が大きくなると顕著になる）、マット開孔に時間を要していた。また、孔位置が決まらないために、開孔ビットがマット面で揺動するために、ロッドが折れたり、出銑マット面を傷つけたりと、出銑後の後処理の作業量が大きくなることがあった。

即ち出銑口開孔機（削岩機）に装着したロッドの先端錐で一定長さ先行開孔（事前開孔）し、その後上記ロッドを引抜いて開孔ビットを装着して充填マットを開孔する２段方式が行われた。

２段方式であったため危険作業時間を要し、労働環境の改善不良で、資材を要し、生産性を向上し難い。

そこで１段方式である一発開孔を可能とするため、上記ロッド及び開孔ビットの内部に高圧水を通過させて冷却し、ビットの先端から水を噴出して切削屑を除去する方法が考案された（例えば特許文献１）。

この方法ではロッド、開孔ビット及充填マットを冷却した状態で一発開孔を行うものであるため、ビットの中心線の回りの回転振動による振れを防止することは困難であり、開孔中心線に沿う一発開孔を円滑確実に行うことは困難であった。

貫通できない場合、酸素開孔を行い、開孔コスト高になった。

特開平９−１３１１３号

本発明は溶鉱炉出銑口の方向に設置されたリーダに案内されて出銑口の中心線に沿って摺動可能に支持された削岩機（ドリフタ）に着脱自在に上記中心線上に設けた中空回転ロッド及びその先端に設けた中空開孔ビットによって出銑口充填マットを一発開孔することを目的とする。

上記の目的を達成するため本発明は
第１に出銑口の中心線と平行に摺動自在に支持される削岩機の中空ロッドの先端に、該中心線に沿って回転及び打撃力を加えることによって、出銑口充填マット内に上記中心線に沿って推進する穿孔用中空ビットであって、側面対称位置に４個の円弧形穿孔粉粒排出溝を上記中心線と平行に凹設し、上記円弧形穿孔粉粒排出溝間の先端面が外側面に向う傾斜面であって、該傾斜面にそれぞれ複数のチップを設け、かつ上記中空ビットと中心線を共有する超硬合金による鋭円錐形長チップを上記先端面に突設し、該鋭円錐形長チップの開き角を約１５度とし、上記鋭円錐形長チップの先端を球面に形成してなり、該鋭円錐形長チップの側面が出銑口の閉塞マットに支持され、該長チップを中心軸として上記穿孔用中空ビットを回動させ、かつ流体噴出口を上記先端面の偏心位置及び上記円弧形穿孔粉粒排出溝内に開口した出銑口開孔ビット、
によって構成される。

従って溶鉱炉の出銑口に向う削岩機に支持した中空ロッド及び穿孔用中空ビットを中心線に沿って回転及び推進し、削岩機による繰返し衝撃力をロッドの基端に加えることによって上記ビットを鋭円錐形長チップの先端の球面から出銑口の充填マット内に中心線に沿って推進する。

充填マット内に入った鋭円錐形長チップは先端の球面が中心線内にあって円錐側面が上記マットを押圧し、該長チップは中心線から外れることなく衝撃力と回転力とによって中心線の方向に推進する。

上記推進と同時に中空ビットの先端面及び上記傾斜の超硬チップが衝撃・回動して上記長チップの外周面を切削し、切削屑（穿孔粉粒）は流体噴出口から高圧噴出される空気又は水によって上記傾斜面及び穿孔粉粒排出溝から出銑口外に排出され、これを継続して中心線の方向に出銑口が一発で開口される。

本発明は上述のように構成したのでリーダに中心線と平行に摺動自在に支持されるドリフタの着脱自在ロッドの中心線上の基部と先端の開孔ビットの上記鋭円錐形長チップが中心線上を推進し、開孔ビットが該長チップを中心軸として衝撃回動するため開孔ビットが振れるおそれがなく中心線に沿って充填マット内をほぼ直線状に推進し充填マットを一発で開孔することができる。
即ち

一発開孔（１個のビットによる開孔貫通）の成功率を向上する。

資材コストを低減する。

労働環境を良好に保つ。

生産性を大きく向上する。

溶鉱炉の出銑口１の中心線ｃと平行なリーダ９ａが出銑口１の外側に設置される。

上記リーダ９ａには上記中心線ｃを共有する削岩機２（ドリフタ）を出銑口１に近接離反自在に摺動させることができる。

上記削岩機２の先端部には中心線ｃを共有する中空ロッド３の基端部を着脱自在に嵌装し、該基端部をドリフタ２内の往復ハンマで叩打衝撃し、かつ該基端部をドリフタ２内の間欠回動装置によって中心線ｃの回りに間欠回動させることができる。

中空ロッド３の先端には短円筒形穿孔用中空ビット４の中空脚４’を上記ロッド３に１体に嵌合溶着する。

上記穿孔用中空ビット４の側面には４個の穿孔粉粒（切削屑）排出溝５，５，５，５を中心線ｃと平行に対称位置に凹設し、該排出溝５，５，５，５は円弧形溝である。

上記排出溝５，５間の先端面６を上記ビット４の本体側に傾斜させ、４個の傾斜面６’にそれぞれ超硬チップ７，７，７，７を植設し銀ろう付けして固定し、同一の手法で図２に示すように先端面６に２個の超硬チップ７’，７’を植設する。

さらに上記中空ビット４と中心線ｃを共有する超硬合金による開き角αが約１５度の鋭円錐形長チップ８を上記先端面６の中心部に突設し銀ろう付けで１体に固定する。

上記円錐形長チップ８の長さは２５ｍｍ、基端部径は１０ｍｍとし、中空ビット４の径は６６．５ｍｍであって該ビット４の中心線ｃ方向の高さは３５ｍｍとすると良いが上記寸法に限定されることはない。

又上記鋭円錐形長チップ８の先端面を球面８’とし、中心線ｃに向って該球面８’を推進し偏心推進に対応することができる。

上記中空ビット４の先端面６には偏心位置及び上記各溝５内に圧力空気又は圧力水の噴出口９，９’（流体噴出口）を開口し、
上記長チップ８，超硬合金チップ７等による切削屑を傾斜面６’から上記排出溝５，５を経て充填マット１’の切削孔から出銑口１外に排出し、該出銑口１の充填マット１’を開孔し出銑することができる。

出銑口１の充填マット１’を開孔する場合、開孔ビットは上述の出銑口１の開孔機により、充填マット１’に押し付けられ打撃と回転を与えられて、マット１’を砕いて剥離させ、削孔する。マット１’を砕いて剥離させる働きをするのは、開孔ビット４に先端刃先部分を突出した状態で設置した硬質合金体で、削孔時チップ７がマットから反力を受け、回転により揺動しないように突起が必要となる。開孔ビット４の中央部に鋭円錐形長チップ８をつけることで、上記遙動を改善することができた。このことは、現場作業性の改善に大きく寄与できる。改善項目は、開孔時間の短縮（約５０％）、出銑口マット面の後作業の軽減（３０％）炉前作業者への危険リスク低減（５０％）を達成することができた。

突起の長さは、開孔ビットの直径６６．５ｍｍに対し２０〜２５ｍｍが最適である。短いと開孔位置の固定ができないし、長いと折れる。

本発明の出銑口開孔ビットを示す正面図である。 図１の平面図である。 図２Ａ−Ａ線による縦断面図である。 出銑口開孔状態平面図である。 従来の出銑口開孔ビットである。

符号の説明

１ 出銑口
１’ 充填マット
ｃ 中心線
２ 削岩機
３ 中空ロッド
４ 穿孔用中空ビット
５ 穿孔粉粒排出溝
６ 先端面
７ 超硬チップ
８ 鋭円錐形長チップ
８’ 球面

Claims (1)

1. 出銑口の中心線と平行に摺動自在に支持される削岩機の中空ロッドの先端に、該中心線に沿って回転及び打撃力を加えることによって、出銑口充填マット内に上記中心線に沿って推進する穿孔用中空ビットであって、
   側面対称位置に４個の円弧形穿孔粉粒排出溝を上記中心線と平行に凹設し、
   上記円弧形穿孔粉粒排出溝間の先端面が外側面に向う傾斜面であって、該傾斜面にそれぞれ複数のチップを設け、
   かつ上記中空ビットと中心線を共有する超硬合金による鋭円錐形長チップを上記先端面に突設し、該鋭円錐形長チップの開き角を約１５度とし、
   上記鋭円錐形長チップの先端を球面に形成してなり、該鋭円錐形長チップの側面が出銑口の閉塞マットに支持され、該長チップを中心軸として上記穿孔用中空ビットを回動させ、かつ流体噴出口を上記先端面の偏心位置及び上記円弧形穿孔粉粒排出溝内に開口した出銑口開孔ビット。

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