JP4583536B2 - リング状マンテルの芯出し方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉の新設工事又は改修工事において、複数に分割された上下の対応するリング状マンテルを芯合わせして接合するために用いるリング状マンテルの芯出し方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
高炉の新設或いは改修において、マンテルを更新或いは一部を流用して構築するに当たって、主として工期の短縮を目的に、センターホールジャッキ等のマンテル吊り装置により吊下、支持されたリング状のマンテルを上或いは下に位置する接合すべきマンテルと芯出しを行った後、溶接で接合するリング状マンテルの芯出し、組立方法が採用されている。
前記リング状マンテルの芯出し方法の一例として、特開平10−81906号公報に記載のものが知られている。この公報に記載の方法においては、複数のリフトジャッキの引き上げロッドにより吊下、支持されたリング状の上部マンテルの下方に、対応するリング状の下部マンテルを搬入し、上部マンテルを下部マンテルに近接する位置まで下降させた後、ジャッキを作動して上部マンテルの側面を水平方向又は回転方向に押して、下部マンテルとの芯合わせを行なうようにしている。その後、接合部を溶接し、同じ要領により対応する上部、下部マンテルを接合しながら順次引き上げて、高炉炉体を構築することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のリング状マンテルの芯出し方法においては、未だ解決すべき以下のような問題があった。
大型高炉において、例えば、直径18m、鉄皮厚さ60mmのマンテルの円周の全継手溶接部で、上下方向のルートギャップが2mmで、目違いを7mm以下に保つ様な高い精度での芯出しを行うには次のような問題があった。
上部マンテルを吊下、支持しながら、ジャッキにより上部マンテルの側面を水平方向に押す場合には、上部マンテルの下端面は水平方向だけではなく、上方のリフトジャッキを支点として垂直方向にも変位するので、下端面の場所によってルートギャップが増減し、そのため、多数のリフトジャッキで垂直方向を調整するとなれば、極めて困難な調整作業となった。
また、数段のリング状マンテルを順次積み上げるに従って、ジャッキの位置を炉体櫓内で上下方向に移設することが必要な場合もあり、また、炉の高さ方向でマンテルの外径が異なるので、ジャッキの径方向の位置調整が必要なことから、作業性に劣っていた。
【0004】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、マンテルの円周の全継手溶接部において高い精度での芯出しが容易に行え、かつ作業性が向上するリング状マンテルの芯出し方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係るリング状マンテルの芯出し方法は、高炉の新設又は改修の際、上下の対応するリング状のマンテルのいずれかを吊下し、該吊下した第1のマンテルを、接続すべき第2のマンテルに接合する際のリング状マンテルの芯出し方法において、
前記高炉の炉体櫓に水平に支持された受梁上の複数の吊下手段によって前記第1のマンテルを吊下し、前記吊下手段を前記受梁上で、それぞれ横押し手段で前記第2のマンテルの半径方向と円周方向に移動して前記第1、第2のマンテルの芯出しを行い、
しかも、それぞれの前記吊下手段は、前記受梁上に水平移動可能に搭載されたスライド架台上に、ロッド部を上にして載置された油圧シリンダーと、前記第1のマンテルの側面に取付ける吊り金物にピンを介して着脱可能に連結される吊り金物を下端部に有し、上端部は前記油圧シリンダーのロッド部に載置された吊りビームとを有し、
前記横押し手段は、前記スライド架台と、該スライド架台を前記受梁上を前後に移動させる油圧シリンダーと、前記スライド架台を前記受梁上を左右に移動させる油圧シリンダーとを有している。
【0006】
【0007】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図1は本発明の一実施の形態に用いるリング状マンテルの芯出し装置を用いたマンテルの芯出し作業の説明図、図2は同リング状マンテルの芯出し装置の配置を示す平面図、図3は同リング状マンテルの芯出し装置を用いたマンテルの芯出し作業の要部説明図、図4は同リング状マンテルの芯出し装置の正断面図、図5は同リング状マンテルの芯出し装置の側断面図、図6は他の例に係るリング状マンテルの芯出し装置を用いたマンテルの芯出し作業の説明図である。
【0008】
図1に示すように、本発明の一実施の形態に用いるリング状マンテルの芯出し装置(以下、単に芯出し装置と呼ぶ)10は、高炉の炉体櫓14の上部に設けられており、高炉の新設又は改修の際、炉体上部にあるリング状の第1のマンテルの一例であるガス捕集マンテル11を吊下し、吊下したガス捕集マンテル11を、マンテル搬送台車12によって高炉の中心位置に配置された、下方にあるリング状の第2のマンテルの一例である炉口マンテル13に接合する際に芯出しする装置である。
【0009】
図1及び図2に示すように、芯出し装置10は、高炉の炉体櫓14の上部に設けられており、図2〜図5に示すように、炉体櫓14に水平に支持された受梁15a〜15d上に、ガス捕集マンテル11を吊下可能な4組の吊下手段16a〜16dと、ガス捕集マンテル11を吊下した状態で吊下手段16a〜16dをそれぞれ受梁15a〜15d上で前後左右方向に移動可能な横押し手段17a〜17dとを有している。以下、これらについて詳しく説明する。なお、吊下手段16aと横押し手段17aについてのみ説明し、吊下手段16b〜16dと横押し手段17b〜17dは、吊下手段16aと横押し手段17aと実質的に同じであるので説明を省略する。
【0010】
図3〜図5に示すように、吊下手段16aは、炉体櫓14(図1参照)を構成する多数の連結梁に支持された2本の受梁15a上に水平方向に移動可能に搭載された、平面視して長方形状のスライド架台18上の長手方向の中心に設けられた昇降機構の一例である油圧シリンダー19と、油圧シリンダー19のロッド部20の上端に載置された吊りビーム21を備えている。油圧シリンダー19のストロークは150mm程度としている。
【0011】
受梁15aは、主としてH形鋼22からなり、H形鋼22の上部フランジの外側に設けられた取付け板23及び垂直補強部材24、25を備えている。
吊りビーム21は、主としてH形鋼からなり、上端部には油圧シリンダー19のロッド部20が当接され、一方、下端部には吊り金具26を備えている。吊り金具26は、ガス捕集マンテル11の側面に取付けられた吊り金物27にピン28を介して着脱可能に連結されている。従って、油圧シリンダー19を駆動することによって、ガス捕集マンテル11を150mm昇降できる。
【0012】
各横押し手段17aは、油圧シリンダー19が設けられたスライド架台18と、スライド架台18を炉口マンテル13に対して半径方向に、即ち受梁15a上を前後方向に移動可能な4台の油圧シリンダー35及び、周方向に、即ち受梁15a上を左右方向に移動可能な2台の油圧シリンダー33とを有している。
スライド架台18は、主としてH形鋼29からなり、H形鋼29には横押し力を受けるための補強板30が所定の間隔を開けて6枚溶接されている。スライド架台18は、受梁15a上に配置された摺動メタル31の上を摺動可能に搭載されている。図5に示すように、受梁15aの取付け板23上には、シリンダー取付けブラケット32を介して、スライド架台18を炉の周方向に移動する1組の油圧シリンダー33が対向して設けられ、油圧シリンダー33のロッド部が補強板30にそれぞれ、当接可能に配置されている。従って、4台の油圧シリンダー35と2台の油圧シリンダー33とによって、スライド架台18を受梁15a上で前後、左右方向に摺動させる1組のスライド機構が構成されている。
【0013】
図4に示すように、スライド架台18のH形鋼29のウエブを挟んで両側には、受梁15aのH形鋼22のフランジ上面に取付けられたシリンダー取付けブラケット34を介して、スライド架台18を炉の半径方向に移動する2組の油圧シリンダー35がそれぞれ対向して設けられ、油圧シリンダー35のロッド部がH形鋼29のウエブの両側面に当接可能に配置されている。
即ち、油圧シリンダー33を駆動することによって、スライド架台18を受梁15a上で左右方向(炉の周方向)に移動すると共に、油圧シリンダー35を駆動することによって、スライド架台18を受梁15a上で前後方向(炉の半径方向)に移動することができる。炉の周方向の移動量は約100mm程度、また、半径方向の移動量は約100mm程度としている。
【0014】
図1及び図3は、別途の方法によって、既に炉底基礎36上に炉底1段マンテル37、炉底2段マンテル38、羽口マンテル39、朝顔マンテル40、炉腹マンテル41、シャフト1段マンテル42、シャフト2段マンテル43及びシャフト3段マンテル44が構築された状態を表している。
図3に示すように、シャフト3段マンテル44の外側には、シャフト3段マンテル44の外周に取付けられた調整マンテル支持ブラケット45上に、調整マンテルを構成する炉の周方向に8分割された分割調整マンテル46が積載されている。
【0015】
図3に示すように、分割調整マンテル46は、シャフト3段マンテル44と一体的に搬送される。分割調整マンテル46の上端部47は炉口マンテル13の下端部48と溶接され、分割調整マンテル46の下端部49はシャフト3段マンテル44の上端部50と溶接されるようになっている。マンテル搬送台車12を退避後、芯出し装置10の吊下手段16a〜16dを用いて、シャフト3段マンテル44及び炉体中心軸に対して芯出され、最終位置に吊下されたガス捕集マンテル11に連結された炉口マンテル13の下端と、シャフト3段マンテル44の上端との垂直方向の距離Gが、ルートギャップを考慮して分割調整マンテル46の垂直方向の高さHと同じになるようにしている。約3トンの分割調整マンテル46は、近傍の架台に取付けられたチェーンブロック等で吊り上げて所定の位置に溶接される。
【0016】
図1及び図3中の符号51は、炉口マンテル13の外周に取付けられた仮設足場を、符号52はマンテル搬送台車12上に設けられた枕材を表している。仮設足場51は、炉口マンテル13と共に搬送されて、据付作業用として使用した後は、炉口マンテル13と切り離して炉体櫓14に取付けられる。
図1に示すように、ガス捕集マンテル11の下部内側面には、その下方のマンテルのステーブクーラーを取付けるためのホイスト装置53を支持する、上部支持フレーム54が設けられている。なお、ホイスト装置53及び上部支持フレーム54は予め、ガス捕集マンテル11に架設されて、ガス捕集マンテル11と共に搬送されるが、図3では省略されている。また、朝顔マンテル40の内側面には、下部マンテル(羽口マンテル39、炉底2段マンテル38、及び炉底1段マンテル37)のレンガやステーブクーラーの取付けに使用する旋回クレーン装置55を支持する、支持フレーム56が設けられている。なお、図1及び図2中の符号57はアップテークを表している。
【0017】
次に、本発明の一実施の形態に係るリング状マンテルの芯出し装置10を用いたリング状マンテルの芯出し方法について、主として図1及び図3を参照しながら説明する。なお、図1に示すように、既に、別途の方法によって、炉底基礎36上に、炉底1段マンテル37、炉底2段マンテル38、羽口マンテル39、朝顔マンテル40、炉腹マンテル41、シャフト1段マンテル42、シャフト2段マンテル43及びシャフト3段マンテル44が構築されているものとする。
(1)図1に示すように、張出デッキ58上に取付けられたレール上を走行するマンテル搬送台車12に、アウトリガークレーン吊支ワイヤ59によってマンテル吊りビーム60を介してガス捕集マンテル11(図では、炉口マンテル13となっている)を搭載する。
【0018】
(2)マンテル搬送台車12を高炉の中心位置に移動し、アウトリガークレーン吊支ワイヤ59によってガス捕集マンテル11を吊り上げ、図3〜図5に示すように、吊りビーム21でガス捕集マンテル11を吊り、その後アウトリガークレーン吊支ワイヤ59を退避させる。
(3)油圧シリンダー19を駆動して、ガス捕集マンテル11を上昇させる。マンテル搬送台車12は張出デッキ58上に後退させる。
(4)図1に示すように、マンテル搬送台車12上に、アウトリガークレーン吊支ワイヤ59によってマンテル吊りビーム60を介して炉口マンテル13を搭載し、図1及び図3に示すように、マンテル搬送台車12を高炉の中心位置に移動する。
(5)炉口マンテル13の上端とガス捕集マンテル11の下端とのルートギャップが2mm以下になるように、油圧シリンダー19を駆動して、ガス捕集マンテル11を下降する。
【0019】
(6)ガス捕集マンテル11を下降した状態で、全継手溶接部での目違いをチェックし、継手強度上の許容値以下の目違いになるように、油圧シリンダー33及び油圧シリンダー35を駆動してガス捕集マンテル11を水平方向に微調整する。
(7)全継手溶接部での目違いが許容値以下であることを確認した後、炉口マンテル13の上端部とガス捕集マンテル11の下端部とを溶接する。
(8)炉口マンテル13をガス捕集マンテル11に溶接した後、油圧シリンダー19を駆動して、炉口マンテル13とガス捕集マンテル11を上昇し、マンテル搬送台車12を張出デッキ58上に後退する。
(9)炉口マンテル13とガス捕集マンテル11を下降させ、その後油圧シリンダー33及び油圧シリンダー35を駆動して、炉口マンテル13とシャフト3段マンテル44との芯合わせを行う(炉体部の芯と炉頂部の芯との芯合わせ)。
(10)分割調整マンテル46を介して炉口マンテル13とシャフト3段マンテル44とを接続する。
【0020】
前記実施の形態においては、ガス捕集マンテル11を炉口マンテル13に対して芯出しするために芯出し装置10を使用したが、図6に示すように、ガス捕集マンテル11及び炉口マンテル13の下方のマンテル、例えば、シャフト1段マンテル42、炉腹マンテル41、朝顔マンテル40、羽口マンテル39、炉底2段マンテル38又は炉底1段マンテル37を各下部マンテル又は炉底基礎36に対して芯出しする作業においては、従来のセンターホールジャッキ式のマンテル吊り装置において、マンテル吊り装置自体を、芯出し装置10と同様に、水平方向に炉の半径方向及び炉の周方向に移動可能な構造とした芯出し装置61を使用することもできる。
【0021】
芯出し装置61は、図2に示すように、アップテーク57の近傍に配置された8組の芯出し機構62から構成されており、芯出し機構62は、図6の拡大図に示すように、センターホールジャッキ63と、センターホールジャッキ63を移動する横押し手段の一例であるスライドジャッキ64を有している。なお、センターホールジャッキ63は、「従来の技術」で述べたセンターホールジャッキ等のマンテル吊り装置に相当するものである。
図6では、芯出し装置61を使用して、シャフト1段マンテル42、炉腹マンテル41、朝顔マンテル40及び羽口マンテル39が一体になった上部マンテルを、マンテル搬送台車65上に搭載されて高炉の中心位置に配置された炉底2段マンテル38に芯出している状態を示している。なお、この後、炉底2段マンテル38を溶接した後、マンテル搬送台車65を退避させ、センターホールジャッキ63により炉底2段マンテル38を下降した後、炉底2段マンテル38と炉底1段マンテル37との芯出しを行う。
【0022】
横押し手段17aのスライド架台18を、摺動メタル31を介して受梁15a上を摺動させたが、スライド架台を、車輪等の転動機構を介して受梁15a上を移動させることもできる。なお、横押し手段17a〜17dは、文字通りに横に押す他に、横に引くこともできるものも含んでいる。
【0023】
【発明の効果】
請求項1、2記載のリング状マンテルの芯出し方法においては、複数の吊下手段により吊り下げられた第1のマンテルを、受梁に沿って水平方向に移動することができるので、従来のように吊り下げられた第1のマンテルの上下方向の変位が発生しないため、ルートギャップが変化せず、従って、目違いを低減でき、この結果、高い精度で第1のマンテルを第2のマンテルに芯出しできると共に、芯出しの作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に用いるリング状マンテルの芯出し装置を用いたマンテルの芯出し作業の説明図である。
【図2】同リング状マンテルの芯出し装置の配置を示す平面図である。
【図3】同リング状マンテルの芯出し装置を用いたマンテルの芯出し作業の要部説明図である。
【図4】同リング状マンテルの芯出し装置の正断面図である。
【図5】同リング状マンテルの芯出し装置の側断面図である。
【図6】他の例に係るリング状マンテルの芯出し装置を用いたマンテルの芯出し作業の説明図である。
【符号の説明】
10:リング状マンテルの芯出し装置(芯出し装置)、11:ガス捕集マンテル(第1のマンテル)、12:マンテル搬送台車、13:炉口マンテル(第2のマンテル)、14:炉体櫓、15a〜15d:受梁、16a〜16d:吊下手段:17a〜17d:横押し手段、18:スライド架台、19:油圧シリンダー(昇降機構)、20:ロッド部、21:吊りビーム、22:H形鋼、23:取付け板、24、25:垂直補強部材、26:吊り金具、27:吊り金物、28:ピン、29:H形鋼、30:補強板、31:摺動メタル、32:シリンダー取付けブラケット、33:油圧シリンダー、34:シリンダー取付けブラケット、35:油圧シリンダー、36:炉底基礎、37:炉底1段マンテル、38:炉底2段マンテル、39:羽口マンテル、40:朝顔マンテル、41:炉腹マンテル、42:シャフト1段マンテル、43:シャフト2段マンテル、44:シャフト3段マンテル、45:調整マンテル支持ブラケット、46:分割調整マンテル、47:上端部、48:下端部、49:下端部、50:上端部、51:仮設足場、52:枕材、53:ホイスト装置、54:上部支持フレーム、55:旋回クレーン装置、56:支持フレーム、57:アップテーク、58:張出デッキ、59:アウトリガークレーン吊支ワイヤ、60:マンテル吊りビーム、61:芯出し装置、62:芯出し機構、63:センターホールジャッキ、64:スライドジャッキ(横押し手段)、65:マンテル搬送台車
Claims (2)
- 高炉の新設又は改修の際、上下の対応するリング状のマンテルのいずれかを吊下し、該吊下した第1のマンテルを、接続すべき第2のマンテルに接合する際のリング状マンテルの芯出し方法において、
前記高炉の炉体櫓に水平に支持された受梁上の複数の吊下手段によって前記第1のマンテルを吊下し、前記吊下手段を前記受梁上で、それぞれ横押し手段で前記第2のマンテルの半径方向と円周方向に移動して前記第1、第2のマンテルの芯出しを行い、
しかも、それぞれの前記吊下手段は、前記受梁上に水平移動可能に搭載されたスライド架台上に、ロッド部を上にして載置された油圧シリンダーと、前記第1のマンテルの側面に取付ける吊り金物にピンを介して着脱可能に連結される吊り金物を下端部に有し、上端部は前記油圧シリンダーのロッド部に載置された吊りビームとを有し、
前記横押し手段は、前記スライド架台と、該スライド架台を前記受梁上を前後に移動させる油圧シリンダーと、前記スライド架台を前記受梁上を左右に移動させる油圧シリンダーとを有していることを特徴とするリング状マンテルの芯出し方法。 - 請求項1記載のリング状マンテルの芯出し方法において、前記スライド架台は、摺動メタルを介して前記受梁上に搭載されていることを特徴とするリング状マンテルの芯出し方法。
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