JP5827730B1 - ライナー構造およびライナー部材の取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分配シュートに精度良く取り付けることができるライナー部材、ライナー構造およびライナー部材の取付方法を提供する。【解決手段】ライナー部材６は、高炉内において原料Ｘを流れ方向Ｄ１に流下させる分配シュート１のシュート本体４上に取り付けられるライナー部材６であって、シュート本体４に対面する鋼製の底板１１ｂと、底板１１ｂの流れ方向Ｄ１の両端部に設けられた一対の第１側板１１ｃと、底板１１ｂの流れ方向Ｄ１に交差する方向の両端部に設けられた一対の第２側板１１ｄと、を含む枠部１１と、枠部１１内に設けられて枠部１１に一体化された鋳鉄部１２と、を備え、枠部１１の一対の第２側板１１ｄの少なくとも一方は、隣り合う他のライナー部材６の第２側板１１ｄに当接する当接面を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、ライナー部材、ライナー構造およびライナー部材の取付方法に関する。

高炉内には、鉄鉱石またはコークス等の原料を分配するための分配シュートが設けられる。分配シュートには、ライナーが取り付けられる。分配シュート用のライナーには、耐摩耗性等が求められる。たとえば、特許文献１には、超硬粒子を鋳包んだ鋳物ライナーが原料落下部に敷設された分配シュートが記載されている。特許文献２には、ＳＳ材（一般構造用圧延鋼材）等の普通鋼からなる型枠内に普通鋼からなる平板を配置し、その平板上に高クロム鋳鉄の塊状体を載置し、非酸化性雰囲気の炉中で加熱する複合ライナーの製造方法が記載されている。特許文献３には、箱形状の枠部材と、枠部材の内側の収容部の内周面及び開口側端面に形成された硬化層とを備えたライナーが記載されている。この硬化層は、溶接のようにして、鋳鉄を肉盛りすることによって設けられる。

特開平１０−４６２２０号公報 特開平８−１５８０６５号公報 特開２０１３−１０３７８４号公報

ライナーを分配シュートに取り付けるためには、たとえば、ライナーにボルトを設け、分配シュートを構成する鋼板にそのボルトを貫通させてナットで締結する。しかし、分配シュートに設けられた孔部の位置と、ライナーに設けられたボルトの位置を精度良く合わせることは難しい。

たとえば、ライナーが鋳物である場合には、底部にボルトが鋳込まれたタイプのものが考えられる。しかし、鋳込まれたボルトにおいて、ボルトの位置精度を確保することは難しい。ボルトの中心位置と孔部の中心位置がずれている場合には、分配シュートとライナーの熱膨張率の相違により、取付け部の破損を招く可能性がある。このように、分配シュートにライナーを精度良く取り付けることは難しい。

本発明は、分配シュートに精度良く取り付けることができるライナー部材、ライナー構造およびライナー部材の取付方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係るライナー構造は、高炉内において原料を流れ方向に流下させる分配シュートのシュート本体上に取り付けられ、流れ方向に交差する方向に並設された複数のライナー部材を備え、ライナー部材は、シュート本体に対面する鋼製の底板と、底板の流れ方向の両端部に設けられた一対の第１側板と、底板の流れ方向に交差する方向の両端部に設けられた一対の第２側板と、を含む枠部と、枠部内に設けられて枠部に一体化された鋳鉄部と、枠部の底板に対して固定されて、底板から突出するねじ部材と、を備え、ライナー部材はねじ部材によりシュート本体に固定され、流れ方向に交差する方向で隣り合うライナー部材の第２側板の当接面が互いに当接しており、流れ方向に垂直な断面において、複数のライナー部材の上面が連続して多角形状をなす。

このライナー部材によれば、底板と、一対の第１側板および一対の第２側板とによって囲まれた枠部内の領域に鋳鉄部が設けられ、枠部と鋳鉄部とが一体化されている。底板がシュート本体に対面するようにしてライナー部材が設けられることで、原料はライナー部材上を流下する。これにより、衝撃または熱からのシュート本体の保護が図られる。一対の第２側板の少なくとも一方は、隣り合う他のライナー部材の第２側板に当接する当接面を含むため、流れ方向に交差する方向に、複数のライナー部材を並設することができる。よって、流れ方向に交差する方向に延在する１枚のライナー部材を設ける場合に比して、分割されたライナー部材を設けることになるため、組立作業性が向上する。しかも、ライナー部材の底部である枠部の底板は鋼製であるため、孔あけや溶接等の加工性に優れている。よって、ライナー部材をシュート本体に取り付けるための取付部材を底板に設ける場合に、正確な位置に取付部材を設けることができる。よって、ライナー部材を分配シュートに精度良く取り付けることができる。
ねじ部材は、底板に対して固定される。鋼製の底板は加工性に優れるため、ねじ部材の固定位置および向きを正確に設定することができる。
上記のライナー構造によれば、正確な位置および向きにねじ部材を固定することができる。このねじ部材によって、ライナー部材を分配シュートに精度良く取り付けることができる。さらに、隣り合うライナー部材の第２側板の当接面が互いに当接する。そして、複数のライナー部材の上面が連続して、多角形状をなす。このライナー構造により、流れ方向に交差する方向に複数のライナー部材が並設されて、連続するライナー表面が形成される。

上記のライナー部材において、鋳鉄部は、枠部内に鋳鉄材料の溶湯を流し込むことによって形成される。この場合、いわゆる鋳掛けによってライナー部材を製造可能であるため、鋳型が不要である。よって、製造コストの削減を図ることができる。さらには、小ロットでの製造が可能である。

本発明の一側面に係るライナー構造は、高炉内において原料を流れ方向に流下させる分配シュートのシュート本体上に取り付けられ、流れ方向に交差する方向に並設された複数のライナー部材と、流れ方向に交差する方向に延在して、複数のライナー部材の底板とシュート本体との間に配置されるベースプレートと、を備え、ライナー部材は、シュート本体に対面する鋼製の底板と、底板の流れ方向の両端部に設けられた一対の第１側板と、底板の流れ方向に交差する方向の両端部に設けられた一対の第２側板と、を含む枠部と、枠部内に設けられて枠部に一体化された鋳鉄部と、を備え、ベースプレートは、底板に対して接合された接合部と、底板から流れ方向の上流側または下流側に突出してシュート本体に固定される突出部とを含み、流れ方向に交差する方向で隣り合うライナー部材の第２側板の当接面が互いに当接しており、流れ方向に垂直な断面において、複数のライナー部材の上面が連続して多角形状をなす。

このライナー構造によれば、ベースプレートの接合部には、複数のライナー部材の底板が接合され、ベースプレートの突出部がシュート本体に固定される。このように、ベースプレートを介してライナー部材が分配シュートに取付けられるため、ライナー部材を分配シュートに精度良く取り付けることができる。さらに、隣り合うライナー部材の第２側板の当接面が互いに当接する。そして、複数のライナー部材の上面が連続して、多角形状をなす。このライナー構造により、流れ方向に交差する方向に複数のライナー部材が並設されて、連続するライナー表面が形成される。

本発明の一側面に係るライナー部材の取付方法は、高炉内において原料を流れ方向に流下させる分配シュートのシュート本体上にライナー部材を取り付けるライナー部材の取付方法であって、ライナー部材は、シュート本体に対面する鋼製の底板と、底板の流れ方向の両端部に設けられた一対の第１側板と、底板の流れ方向に交差する方向の両端部に設けられた一対の第２側板と、を含む枠部と、枠部内に設けられて枠部に一体化された鋳鉄部と、を備え、枠部の一対の第２側板の少なくとも一方は、隣り合う他のライナー部材の第２側板に当接する当接面を含み、流れ方向に交差する方向に複数のライナー部材を並設する並設工程を含み、並設工程では、流れ方向に交差する方向で隣り合うライナー部材の第２側板の当接面を互いに当接させ、流れ方向に垂直な断面において、複数のライナー部材の上面が連続して多角形状をなすように、複数のライナー部材を並設する。

このライナー部材の取付方法によれば、ライナー部材の一対の第２側板の少なくとも一方は、隣り合う他のライナー部材の第２側板に当接する当接面を含むため、流れ方向に交差する方向に、複数のライナー部材を並設することができる。よって、流れ方向に交差する方向に延在する１枚のライナー部材を設ける場合に比して、分割されたライナー部材を設けることになるため、組立作業性が向上する。しかも、ライナー部材の底部である枠部の底板は鋼製であるため、孔あけや溶接等の加工性に優れている。よって、ライナー部材をシュート本体に取り付けるための取付部材を底板に設ける場合に、正確な位置に取付部材を設けることができる。よって、ライナー部材を分配シュートに精度良く取り付けることができる。並設工程では、隣り合うライナー部材の第２側板の当接面を互いに当接させ、複数のライナー部材の上面が連続して多角形状をなすように、複数のライナー部材を並設する。このライナー部材の取付方法により、流れ方向に交差する方向に複数のライナー部材が並設されて、連続するライナー表面が形成される。

上記のライナー部材の取付方法において、流れ方向に交差する方向に延在して、複数のライナー部材の底板とシュート本体との間に配置されるベースプレートを用い、並設工程は、ベースプレートの接合部を底板に対して接合し、底板から流れ方向に突出するベースプレートの突出部をシュート本体に固定する工程を含む。

このライナー部材の取付方法によれば、ベースプレートの接合部には、複数のライナー部材の底板が接合され、ベースプレートの突出部がシュート本体に固定される。このように、ベースプレートを介してライナー部材が分配シュートに取付けられるため、ライナー部材を分配シュートに精度良く取り付けることができる。

本発明によれば、分配シュートにライナー部材を精度良く取り付けることができる。

第１実施形態のライナー構造が設けられた分配シュートの縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 （ａ）はライナー部材の長手方向に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿う断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、ライナー部材の製造手順を示す図である。 （ａ）は分配シュート１を流下する原料を流れ方向から見た断面図、（ｂ）は分配シュート１の落下端部から原料が落下する状態を示す断面図である。 （ａ）は変形例に係るライナー部材の長手方向に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う断面図、（ｃ）は他の変形例に係るライナー部材の長手方向に沿う断面図、（ｄ）は（ｃ）のＶＩＤ−ＶＩＤ線に沿う断面図である。 第２実施形態のライナー構造が設けられた分配シュートの縦断面図である。 図７の一部を拡大して示す断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 図７中のライナー構造を構成するユニットを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１〜図４を参照して、第１実施形態について説明する。図１に示されるように、分配シュート１は、高炉内に設置される樋状の装置である。分配シュート１は、炉頂装入装置の一部として高炉内に設置されて、炉頂に供給された原料を高炉本体内に導入する。分配シュート１は、上端に設けられた一対の吊り部２と、吊り部２に連結されて分配シュート１の長手方向に延びるシュート本体４とを備える。吊り部２は、図示しないギア機構に連結されている。分配シュート１は、傾斜した状態で保持されており、ギア機構によって、旋回自在かつ傾動自在になっている。分配シュート１は、鉄鉱石またはコークス等の原料Ｘ（図５参照）を所定の方向に流下させ、落下端部４ｃから落下させる。吊り部２およびシュート本体４は、たとえばステンレス製である。

図２に示されるように、吊り部２の長手方向に垂直な断面は、Ｕ字状である。シュート本体４の長手方向に垂直な断面は、Ｕ字状である。吊り部２は、シュート本体４よりも厚い。シュート本体４は長手方向において、吊り部２よりも長い。吊り部２およびシュート本体４は、長手方向に延びる流下空間Ｓを形成している。吊り部２およびシュート本体４は、原料Ｘを収容した状態で、原料Ｘを流れ方向Ｄ１に流下させる。流れ方向Ｄ１は、分配シュート１の長手方向（軸線方向）に等しい。なお、図示は省略されているが、吊り部２およびシュート本体４の下方には、Ｕ字状の防熱板が配置されており、防熱板と吊り部２およびシュート本体４との間には、断熱材が配置されている。

図１および図２に示されるように、本実施形態のライナー構造５は、吊り部２およびシュート本体４のそれぞれに設けられている。ライナー構造５は、吊り部２上およびシュート本体４上に取り付けられた複数のライナー部材６を備える。各ライナー部材６は、ライナー本体７と、ライナー本体７の底部に固定された取付ボルト（ねじ部材）８とを備える。耐摩耗性を有する鋼製のライナー本体７は、ブロック状をなしており、吊り部２上およびシュート本体４上に敷き詰められている。

なお、この実施形態の説明において、「ライナー本体７」はライニング機能を有するブロック状の単体を意味する。「ライナー部材６」はライナー本体７と、ライナー本体７に一体化された取付ボルト８とを意味する。「ライナー１０」は、ライナー部材６と、ライナー部材６をシュート本体４に取り付けるための取付部材、たとえばナット９とを意味する。「ライナー構造５」は、複数のライナー部材６と、これらを取り付けるための取付部材とを意味する。

より詳細には、複数のライナー本体７は、流れ方向Ｄ１に並設されると共に、流れ方向Ｄ１に交差する横方向Ｄ２に並設されている。言い換えれば、各々のライナー本体７は、流れ方向Ｄ１に分割されると共に、横方向Ｄ２に分割された分割ライナーである。ここで、横方向Ｄ２とは、流れ方向Ｄ１に直交する方向であり、Ｕ字状の吊り部２またはシュート本体４の内面に沿う方向である。すなわち、横方向Ｄ２は、シュート本体４の下部を構成する湾曲部４ａ（図２参照）に沿って湾曲して延び、さらに、シュート本体４の上部を構成する平板部４ｂに沿って直線状に延びる。吊り部２に設けられたライナー構造５と、シュート本体４に設けられたライナー構造５とは、基本的に同様である。

以下、シュート本体４に設けられたライナー構造５について説明する。ライナー部材６は、シュート本体４に形成された孔部４ｄ（図１参照）に挿入された取付ボルト８と、シュート本体４の外側から設けられるナット９とによって、シュート本体４に締結されている。言い換えれば、本実施形態のライナー１０は、ライナー本体７および取付ボルト８を含むライナー部材６と、ナット９とを備える。

複数のライナー本体７は、一方の平板部４ｂ、湾曲部４ａおよび他方の平板部４ｂにわたって設けられている。ライナー本体７が設けられた横方向Ｄ２の全体領域を基準として、各ライナー本体７は、横方向Ｄ２にたとえば４〜１２分割されている（図２に示す例では９分割）。各ライナー本体７の流れ方向Ｄ１（長手方向）の長さは、たとえば２００〜６００ｍｍである。なお、ライナー本体７の長さはこの範囲に限られない。たとえば、ライナー本体７の長さは、１ｍ〜２ｍ等とすることができる。

図３を参照して、ライナー部材６についてより詳細に説明する。ライナー部材６は、格子状に組まれた枠部１１内に、たとえば高クロム（Ｈｉ−Ｃｒ）鋳鉄からなる溶湯を流し込むことにより製造される、いわゆる鋳掛けライナーである。ケーシングである枠部１１は、矩形の底板１１ｂと、底板１１ｂの流れ方向Ｄ１の両端部（図３（ａ）の左右の端部）に設けられた一対の矩形の第１側板１１ｃ，１１ｃと、底板１１ｂの横方向Ｄ２の両端部（図３（ｂ）の左右の端部）に設けられた一対の矩形の第２側板１１ｄ，１１ｄとを含む。枠部１１は、たとえばＳＳ４００等の溶接可能な普通鋼（マイルド・スチール）からなる。第１側板１１ｃおよび第２側板１１ｄは、たとえば、溶接によって底板１１ｂに接合される。第１側板１１ｃおよび第２側板１１ｄは、底板１１ｂの隅部の位置で、溶接によって接合されている。

このように、枠部１１の底板１１ｂが溶接可能な普通鋼からなるため、孔あけや溶接等の加工を底板１１ｂに施すことが容易になっている。底板１１ｂは、シュート本体４の湾曲部４ａに沿う外形を有している。より詳細には、底板１１ｂは、湾曲部４ａに沿って（すなわち横方向Ｄ２に沿って）湾曲しており、流れ方向Ｄ１に沿って真っ直ぐに延びている。底板１１ｂの底面はライナー本体７の底面７ｂを構成している。よって、底面７ｂは、シュート本体４の湾曲部４ａに沿って湾曲している（図２参照）。

枠部１１の第１側板１１ｃは、流れ方向Ｄ１に延びる底板１１ｂに対して垂直に設けられている。第１側板１１ｃの外方の側面は、ライナー本体７の第１側面７ｃを構成している。一対の第１側面７ｃは、流れ方向Ｄ１に隣り合う他のライナー部材６の第１側板１１ｃに当接する当接面である。言い換えれば、一対の第１側板１１ｃは、流れ方向Ｄ１に隣り合う他のライナー部材６の第１側板１１ｃに当接する当接面を含む。

枠部１１の第２側板１１ｄは、横方向Ｄ２に延びる底板１１ｂに対して垂直に設けられている。言い換えれば、第２側板１１ｄは、湾曲部４ａの径方向に沿って延びている。底板１１ｂは横方向Ｄ２に湾曲しているが、第２側板１１ｄは、第２側板１１ｄが設けられた位置における、湾曲する底板１１ｂの接線に対して垂直に延びている。第２側板１１ｄの外方の側面は、ライナー本体７の第２側面７ｄを構成している。一対の第２側面７ｄは、横方向Ｄ２に隣り合う他のライナー部材６の第２側板１１ｄに当接する当接面である。言い換えれば、一対の第２側板１１ｄは、横方向Ｄ２に隣り合う他のライナー部材６の第２側板１１ｄに当接する当接面を含む。ライナー部材６の第２側面７ｄの高さは、そのライナー部材６に隣接する他のライナー部材６の第２側面７ｄの高さに略等しい。

枠部１１内には、鋳鉄部１２が設けられている。鋳鉄部１２は、たとえば高クロム鋳鉄からなる。鋳鉄部１２は、枠部１１に一体化されている。鋳鉄部１２の上面は枠部１１から露出しており、平坦である。鋳鉄部１２の上面は、第１側板１１ｃおよび第２側板１１ｄの上端面と同一平面上に位置する。すなわち、鋳鉄部１２の上面はライナー本体７の上面７ａを構成しており、この上面７ａは、平坦である。なお、ここでいう「上面」とは、ライナー本体７または鋳鉄部１２に原料が載る面である。

取付ボルト８は、スタッドボルトであり、ライナー部材６に埋設されている。取付ボルト８は、底板１１ｂに対して垂直に設けられて、底板１１ｂから下方に突出している。取付ボルト８の先端部８ｂには雄ねじが形成されている。

なお、シュート本体４の湾曲部４ａに設けられるライナー部材６について上述したが、シュート本体４の平板部４ｂに設けられるライナー部材６では、平板状の底板１１ｂを用いることができる。この場合、ライナー本体７は直方体状をなす。また、湾曲部４ａに設けられる複数のライナー部材６は、湾曲部４ａの湾曲形状が同じである場合は同一の形状および大きさとすることができるが、設けられる位置によって湾曲部４ａの湾曲形状が異なる場合、適宜、底板１１ｂの形状および大きさを変更することができる。

ここで、図４を参照して、ライナー部材６の製造方法について説明する。まず、図４（ａ）に示されるように、枠部１１を用意する。なお、図４（ａ）に示されるように、一対の第１側板１１ｃ，１１ｃ間の中央に仕切り板１１ｅを立設してもよい。

次に、図４（ｂ）に示されるように、枠部１１の底板１１ｂに、所定のピッチで２個の孔部１１ｆを形成する。この孔部１１ｆのピッチは、取付ボルト８のピッチに相当する。孔部１１ｆのピッチが、シュート本体４に設けられている孔部４ｄのピッチに同一となるように、機械加工により孔部１１ｆを形成する。孔部１１ｆは、取付ボルト８の直径に対して、隙間嵌めとなる直径に設定される。孔部１１ｆは、底板１１ｂに対して垂直な方向に形成される。これによって、取付ボルト８の垂直性が確保される。続いて、図４（ｃ）に示されるように、取付ボルト８を基端部８ａから孔部１１ｆに差し込む。基端部８ａを底板１１ｂの上面から突出させ、底板１１ｂに対して基端部８ａを溶接固定する。

そして、図４（ｄ）に示されるように、枠部１１内に、高クロム鋳鉄（鋳鉄材料）からなる溶湯を流し込み、鋳掛けライナーであるライナー部材６を得る。このようにして製造されるライナー部材６では、取付ボルト８の基端部８ａは、底板１１ｂを貫通して鋳鉄部１２に達している。取付ボルト８は、鋳掛け時に鋳鉄部１２に一体化され、ライナー部材６に埋設される。取付ボルト８は、シュート本体４の孔部４ｄのピッチに対して略同心である正確な位置に設けられる。

図１および図２を参照して、ライナー構造５の構築方法すなわちライナー部材６の取付方法について説明する。なお、ライナー構造５を交換（更新）する場合も、同様の方法である。まず、防熱板および断熱材を除去して、シュート本体４を露出させる。次に、複数のライナー部材６および複数のナット９を用意する。複数のライナー部材６を流れ方向Ｄ１および横方向Ｄ２に配置する。このとき、ライナー本体７の底板１１ｂ（すなわち底面７ｂ）は、シュート本体４に載置される。次に、シュート本体４の裏面側から順次ナット９を取り付け、シュート本体４に対してライナー部材６を締結していく。

複数のライナー部材６を横方向Ｄ２に並設する並設工程では、たとえば、シュート本体４の底部寄りに配置されるライナー部材６、すなわち低い位置に配置されるライナー部材６から取り付けていく。底部寄りのライナー部材６を取り付けたら、そのライナー部材６に隣り合うライナー部材６を配置する。この際、ライナー本体７の第２側板１１ｄ（すなわち第２側面７ｄ）を互いに当接させる。そして、配置したライナー部材６を順次ナット９により固定していく。この取付手順を繰り返すことにより、複数のライナー部材６の上面７ａが連続して多角形状をなすように、複数のライナー部材６を並設する。

上記手順を経て構築されたライナー構造５では、図２に示されるように、ライナー部材６は取付ボルト８によってシュート本体４に固定されている。ライナー部材６の底板１１ｂは、シュート本体４に対面している。複数のライナー本体７が横方向Ｄ２に並設されており、隣り合う第２側板１１ｄの第２側面７ｄ同士が当接している。複数のライナー本体７の上面７ａは連続している。流れ方向Ｄ１に垂直な断面において、複数の上面７ａは多角形状をなしている。言い換えれば、ライナー構造５は、多角形状のライナー表面１５を含む。

上記したライナー部材６およびライナー部材６の取付方法によれば、底板１１ｂと、一対の第１側板１１ｃおよび一対の第２側板１１ｄとによって囲まれた枠部１１内の領域に鋳鉄部１２が設けられ、枠部１１と鋳鉄部１２とが一体化されている。底板１１ｂがシュート本体４に対面するようにしてライナー部材６が設けられることで、原料Ｘはライナー部材６上を流下する。これにより、衝撃または熱からのシュート本体４の保護が図られる。枠部１１から露出する鋳鉄部１２の上面は平坦であるため、ライナー部材６の近傍を流下する原料Ｘの流下速度が低下することを抑制できる。なお、鋳鉄部１２の上面とは、鋳鉄部１２に原料が載る面である。図５（ａ）に示されるように、分配シュート１によって原料Ｘを分配しているとき、分配シュート１は、所定の傾動角度にて軸線Ｌを中心に旋回する。流れ方向Ｄ１に垂直な断面において、通常、原料Ｘは横方向Ｄ２に偏っている。この場合でも、シュート本体４の落下端部４ｃから落下する原料Ｘは、シュート本体４に対する位置の分布に影響を受けにくくなっている。すなわち、原料Ｘは、ライナー部材６に対する遠近またはライナー構造５の底部からの高さに関わらず、略均等な速度で落下する。これによって、原料Ｘの分配精度が高められている。

また、一対の第２側板１１ｄの少なくとも一方は、隣り合う他のライナー部材６の第２側板１１ｄに当接する当接面（すなわち第２側面７ｄ）を含むため、流れ方向Ｄ１に交差する方向に、複数のライナー部材６を並設することができる。よって、流れ方向Ｄ１に交差する方向に延在する１枚のライナー部材を設ける場合に比して、分割されたライナー部材６を設けることになるため、組立作業性が向上する。しかも、ライナー部材６の底部である枠部１１の底板１１ｂは鋼製であるため、孔あけや溶接等の加工性に優れている。よって、ライナー部材６をシュート本体４に取り付けるための取付部材（たとえば取付ボルト８）を底板１１ｂに設ける場合に、正確な位置に取付部材を設けることができる。よって、ライナー部材６を分配シュート１（シュート本体４）に精度良く取り付けることができる。その結果として、たとえばシュート本体４と枠部１１の熱膨張率の相違により、取付ボルト８の位置が孔部４ｄの中心からずれた場合であっても、取付ボルト８が孔部４ｄの周囲に圧接するような事態が回避され、ライナー部材６またはシュート本体４の破損を防止できる。

従来、鋳掛けによって製造されたライナー部材であっても、その底板にスタッドボルトを溶接（またはスタッドボルトが立設されたベースプレートを溶接）する場合があったが、この方法では、ボルトのピッチ精度が低かった。本実施形態のライナー部材６では、取付ボルト８のピッチ精度が向上しており、ライナー部材６の高精度な取り付けが可能になっている。

いわゆる鋳掛けによってライナー部材６を製造可能であるため、鋳型が不要である。よって、製造コストの削減を図ることができる。また、短期間での製造が可能である。さらには、小ロットでの製造が可能である。

ライナー部材６によれば、取付ボルト８を用いて、シュート本体４にライナー部材６を固定することができる。取付ボルト８は、底板１１ｂに対して固定される。鋼製の底板１１ｂは加工性に優れるため、取付ボルト８の固定位置および向き（すなわち垂直性）を正確に設定することができる。

上記したライナー構造５およびライナー部材６の取付方法によれば、取付ボルト８によって、ライナー部材６を分配シュート１（シュート本体４）に精度良く取り付けることができる。また、ライナー部材６をボルト取付することにより、分配シュート１を小型化でき、分配シュート１の構造を簡単化できる。さらに、隣り合うライナー部材６の第２側板１１ｄの当接面（すなわち第２側面７ｄ）が互いに当接する。上記したように、鋳鉄部１２の上面すなわちライナー部材６の上面７ａは平坦であり、複数の上面７ａが連続して、多角形状をなす。このライナー構造５により、流れ方向Ｄ１に交差する方向（すなわち横方向Ｄ２）に複数のライナー部材６が並設されて、連続するライナー表面１５が形成される。

以上、第１実施形態について説明したが、ライナー部材にねじ部材が設けられる形態は、上記したライナー部材６に限られない。たとえば、図６（ａ）および（ｂ）に記載されるように、底板１１ｂに、所定のピッチで、タップ加工が施された２個の孔部１１Ａｆを形成してもよい。このような孔部１１Ａｆを含む枠部１１Ａに、基端部８Ａａに雄ねじが形成された取付ボルト８Ａをねじ込み固定してもよい。このようなライナー部材６Ａおよびライナー本体７Ａを採用した場合においても、取付ボルト８Ａは、シュート本体４の孔部４ｄのピッチに対して略同心である正確な位置に設けられる。また、取付ボルト８Ａの垂直性が確保される。

図６（ｃ）および（ｄ）に記載されるように、底板１１ｂに、所定のピッチで２個の孔部１１Ｂｆを形成し、孔部１１Ｂｆの周囲にナット１７を溶接してもよい。このような孔部１１Ｂｆを含む枠部１１Ｂに、基端部８Ｂａに雄ねじが形成された取付ボルト８Ｂを挿入し、ナット１７にねじ込み固定してもよい。このようなライナー部材６Ｂおよびライナー本体７Ｂを採用した場合においても、取付ボルト８Ｂは、シュート本体４の孔部４ｄのピッチに対して略同心である正確な位置に設けられる。また、取付ボルト８Ｂの垂直性が確保される。

続いて、図７〜図１０を参照して、第２実施形態について説明する。図７および図８に示されるライナー部材６Ｃおよびライナー構造５Ｃが第１実施形態のライナー部材６およびライナー構造５と違う点は、ライナー部材６Ｃがねじ部材を備えていない点と、ライナー部材６Ｃの底板１１ｂとシュート本体４との間にベースプレート１９が配置された点である。ライナー構造５Ｃでは、１枚のベースプレート１９に、複数枚のライナー部材６Ｃが固定されている。１枚のベースプレート１９に固定されるライナー部材６Ｃの個数は、２個または３個としてもよく、４個以上としてもよい。なお、１枚のベースプレート１９に１個のライナー部材６Ｃを固定してもよい。

ベースプレート１９は、シュート本体４の横方向Ｄ２に延在している。ライナー部材６Ｃが設けられる横方向Ｄ２の全体領域に対して、１枚のベースプレート１９が設けられてもよく、２枚のベースプレート１９が設けられてもよく、３枚以上のベースプレート１９が設けられてもよい。言い換えれば、ライナー部材６Ｃが設けられる横方向Ｄ２の全体領域を基準として、ベースプレート１９は、横方向Ｄ２に分割されていなくてもよいし、横方向Ｄ２に２分割または３以上に分割されていてもよい。ライナー部材６Ｃが設けられる横方向Ｄ２の全体領域を基準として、ベースプレート１９の分割数は、ライナー部材６Ｃの分割数よりも少ないことが好ましい。

図８に示されるように、ベースプレート１９は、ライナー部材６Ｃの底板１１ｂに溶接によって接合された接合部１９ａと、底板１１ｂから流れ方向Ｄ１の上流側に突出する突出部１９ｂとを含む。より詳細には、ベースプレート１９のうち流れ方向Ｄ１の下流側が接合部１９ａになっており、ベースプレート１９のうち流れ方向Ｄ１の上流側が突出部１９ｂになっている。接合部１９ａは、底板１１ｂの流れ方向Ｄ１の上流側の端部に接合されている。接合部１９ａの流れ方向Ｄ１の下流端と底板１１ｂとの間には、溶接部Ｗが形成されている。

突出部１９ｂには、ベースプレート１９を厚み方向に貫通する孔部１９ｃが形成されている。この孔部１９ｃには皿ボルト２０が挿入され、この皿ボルト２０およびナット２１によって、ベースプレート１９の突出部１９ｂがシュート本体４に固定されている。なお、ベースプレート１９とシュート本体４との間には、皿ボルト２０およびナット２１からなる締結部の当たりが出せるように、スペーサ２２が設けられている。

このように、ライナー１０Ｃでは、ライナー部材６Ｃの流れ方向Ｄ１の上流側の端部がベースプレート１９を介してシュート本体４に固定されている。一方、ライナー部材６Ｃの流れ方向Ｄ１の下流側の端部は、流れ方向Ｄ１に隣り合うライナー１０Ｃの突出部１９ｂ上に載置されている。突出部１９ｂに設けられる皿ボルト２０の頭部は、突出部１９ｂの表面よりも内側に収まっている。これにより、平坦な突出部１９ｂ上にライナー部材６Ｃの流れ方向Ｄ１の下流側の端部を支障なく載置できる。皿ボルト２０の頭部は隣接するライナー部材６Ｃによって覆われているため、皿ボルト２０が保護されており、皿ボルト２０の摩耗が防止されている。

流れ方向Ｄ１に隣り合うライナー部材６Ｃ，６Ｃは、互いに当接していてもよいし、僅かな隙間を有してもよい。ライナー部材６Ｃが、少なくとも皿ボルト２０の頭部を覆っていればよい。

１枚のベースプレート１９には、その延在方向に所定の間隔をおいて、複数の孔部１９ｃが形成されている。孔部１９ｃのピッチは、シュート本体４に設けられている孔部４ｅのピッチと同一である。ベースプレート１９に形成された孔部１９ｃの個数は、ライナー部材６Ｃの個数よりも少ない（図９に示す例では５個）。

図８〜図１０を参照して、ライナー構造５Ｃの構築方法すなわちライナー部材６Ｃの取付方法について説明する。なお、ライナー構造５Ｃを交換（更新）する場合も、同様の方法である。まず、防熱板および断熱材を除去して、シュート本体４を露出させる。次に、複数のライナー部材６Ｃ、それぞれ複数の皿ボルト２０、ナット２１およびスペーサ２２を用意する。また、１枚または複数枚のベースプレート１９を用意する。図９および図１０に示される例では、９枚のライナー部材６Ｃと、１枚のベースプレート１９を用意している。皿ボルト２０、ナット２１およびスペーサ２２は、孔部１９ｃの個数に対応させて、たとえば５個ずつ用意する。

複数のライナー部材６Ｃを流れ方向Ｄ１および横方向Ｄ２に配置する。このとき、流れ方向Ｄ１の下流端に位置するライナー部材６Ｃから配置していく。ライナー部材６Ｃの流れ方向Ｄ１の下流端とシュート本体４との間には、角柱状のスペーサ２４が設けられる。

複数のライナー部材６Ｃを横方向Ｄ２に並設する並設工程では、複数のライナー部材６Ｃを取り付ける際、図１０に示されるように、１枚のベースプレート１９の接合部１９ａを複数のライナー部材６Ｃに接合したユニット３０をまず組み立てて、シュート本体４上にユニット３０を載置してもよい。あるいは、シュート本体４上にベースプレート１９を載置および固定して、その後、ベースプレート１９の接合部１９ａを複数のライナー部材６Ｃに接合してもよい。

たとえば、シュート本体４の底部寄りに配置されるライナー部材６Ｃ、すなわち低い位置に配置されるライナー部材６からベースプレート１９に接合していく。底部寄りのライナー部材６Ｃを接合したら、そのライナー部材６Ｃに隣り合うライナー部材６Ｃを配置する。この際、ライナー部材６Ｃの第２側板１１ｄ（すなわち第２側面７ｄ）を互いに当接させる。この取付手順を繰り返すことにより、複数のライナー部材６Ｃの上面７ａが連続して多角形状をなすように、複数のライナー部材６Ｃを並設する。

シュート本体４上にユニット３０が並設された状態で、ライナー部材６Ｃの底面７ｂとシュート本体４との間には、横方向Ｄ２に延びる円筒状の間隙２３が形成されている。次に、孔部１９ｃおよび孔部４ｅに皿ボルト２０を挿入し、シュート本体４の裏面側から順次ナット９を取り付け、シュート本体４に対してベースプレート１９を締結していく。このようにして、ベースプレート１９の突出部１９ｂをシュート本体４に固定していく。

上記手順を経て構築されたライナー構造５Ｃでは、図８および図９に示されるように、ライナー部材６Ｃの底板１１ｂは、シュート本体４に対面している。複数のライナー部材６Ｃが横方向Ｄ２に並設されており、隣り合う第２側板１１ｄの第２側面７ｄ同士が当接している。複数のライナー部材６の上面７ａは連続している。流れ方向Ｄ１に垂直な断面において、複数の上面７ａは多角形状をなしている。言い換えれば、ライナー構造５は、多角形状のライナー表面１５Ｃを含む。

また、ライナー部材６Ｃを備えるライナー構造５Ｃでは、ライナー部材６Ｃの底面７ｂとシュート本体４との間に、横方向Ｄ２に延びる円筒状の間隙２３が形成されている。流れ方向Ｄ１の下流側に位置するライナー構造５Ｃの突出部１９ｂ上に、流れ方向Ｄ１に隣り合うライナー部材６Ｃの端部が載置されている。このライナー部材６Ｃによって、皿ボルト２０の頭部が覆われている。

上記したライナー部材６Ｃおよびライナー部材６Ｃの取付方法によれば、上述の第１実施形態と同様の作用・効果が奏される。また、ライナー構造５Ｃによれば、ベースプレート１９の接合部１９ａには、複数のライナー部材６Ｃの底板１１ｂが接合され、ベースプレート１９の突出部１９ｂがシュート本体４に固定される。このように、ベースプレート１９を介してライナー部材６Ｃが分配シュート１に取付けられるため、ライナー部材６Ｃを分配シュート１に精度良く取り付けることができる。一枚のベースプレート１９に複数のライナー部材６Ｃが固定され、このベースプレート１９がシュート本体４に固定されるため、皿ボルト２０が貫通する孔部４ｅの個数を低減することができる。よって、シュート本体４の強度低下が防止される。また、ベースプレート１９をボルト取付することにより、分配シュート１を小型化でき、分配シュート１の構造を簡単化できる。さらに、隣り合うライナー部材６Ｃの第２側板１１ｄの当接面（すなわち第２側面７ｄ）が互いに当接する。鋳鉄部１２の上面すなわちライナー部材６Ｃの上面７ａは平坦であり、複数の上面７ａが連続して、多角形状をなす。このライナー構造５Ｃにより、流れ方向Ｄ１に交差する方向（すなわち横方向Ｄ２）に複数のライナー部材６Ｃが並設されて、連続するライナー表面１５Ｃが形成される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、上記第１実施形態において、ライナー１０が取付ボルト８とナット９とを含む場合について説明したが、たとえば、内部に雌ねじが形成された筒状体（ねじ部材）がライナー本体７に固定されており、シュート本体４の外側からボルトが設けられてもよい。取付ボルト８がライナー部材６の鋳掛け時に埋設される場合に限られず、ライナー本体７を製造した後に、ライナー本体７の底板１１ｂに対して取付ボルト８を固定してもよい。また、第２実施形態において、ベースプレート１９は、接合部と、底板１１ｂの流れ方向Ｄ１の下流側に突出する突出部とを含んでもよい。

また、シュート本体４に取り付けられたライナー部材６のうち、すべてのライナー部材６において上面７ａが連続している必要はない。たとえば、一部分の上面７ａが連続しており、他の部分の上面７ａは非連続であってもよい。

上記各実施形態では、鋳掛けによってライナー部材６が製造される場合について説明したが、鋳掛けに限られず、枠部１１に鋳鉄部１２を溶接する等によってライナー部材を製造してもよい。１つの分配シュート１において、上記したようなフラットライニングタイプのライナー構造５，５Ｃと、ライナー部材の上面に凹凸が設けられたセルフライニングタイプのライナー構造とを組み合わせてもよい。

１ 分配シュート
４ シュート本体
５、５Ｃ ライナー構造
６ ライナー部材
６Ａ〜６Ｃ ライナー部材
７ａ 上面
８ 取付ボルト（ねじ部材）
８Ａ、８Ｂ 取付ボルト（ねじ部材）
１１ 枠部
１１Ａ、１１Ｂ 枠部
１１ｂ 底板
１１ｃ 第１側板
１１ｄ 第２側板
１２ 鋳鉄部
１９ ベースプレート
１９ａ 接合部
１９ｂ 突出部
１９ｃ 孔部
Ｄ１ 流れ方向
Ｄ２ 横方向
Ｘ 原料

Claims (5)

1. 高炉内において原料を流れ方向に流下させる分配シュートのシュート本体上に取り付けられ、前記流れ方向に交差する方向に並設された複数のライナー部材を備え、
   前記ライナー部材は、
   前記シュート本体に対面する鋼製の底板と、前記底板の前記流れ方向の両端部に設けられた一対の第１側板と、前記底板の前記流れ方向に交差する方向の両端部に設けられた一対の第２側板と、を含む枠部と、
   前記枠部内に設けられて前記枠部に一体化された鋳鉄部と、
   前記枠部の前記底板に対して固定されて、前記底板から突出するねじ部材と、を備え、
   前記ライナー部材は前記ねじ部材により前記シュート本体に固定され、
   前記流れ方向に交差する方向で隣り合う前記ライナー部材の前記第２側板の当接面が互いに当接しており、
   前記流れ方向に垂直な断面において、複数の前記ライナー部材の上面が連続して多角形状をなす、ライナー構造。
2. 高炉内において原料を流れ方向に流下させる分配シュートのシュート本体上に取り付けられ、前記流れ方向に交差する方向に並設された複数のライナー部材と、
   前記流れ方向に交差する方向に延在して、複数の前記ライナー部材の底板と前記シュート本体との間に配置されるベースプレートと、を備え、
   前記ライナー部材は、
   前記シュート本体に対面する鋼製の前記底板と、前記底板の前記流れ方向の両端部に設けられた一対の第１側板と、前記底板の前記流れ方向に交差する方向の両端部に設けられた一対の第２側板と、を含む枠部と、
   前記枠部内に設けられて前記枠部に一体化された鋳鉄部と、を備え、
   前記ベースプレートは、前記底板に対して接合された接合部と、前記底板から前記流れ方向の上流側または下流側に突出して前記シュート本体に固定される突出部とを含み、
   前記流れ方向に交差する方向で隣り合う前記ライナー部材の前記第２側板の当接面が互いに当接しており、
   前記流れ方向に垂直な断面において、複数の前記ライナー部材の上面が連続して多角形状をなす、ライナー構造。
3. 前記鋳鉄部は、前記枠部内に鋳鉄材料の溶湯を流し込むことによって形成される、請求項１または２に記載のライナー構造。
4. 高炉内において原料を流れ方向に流下させる分配シュートのシュート本体上にライナー部材を取り付けるライナー部材の取付方法であって、
   前記ライナー部材は、前記シュート本体に対面する鋼製の底板と、前記底板の前記流れ方向の両端部に設けられた一対の第１側板と、前記底板の前記流れ方向に交差する方向の両端部に設けられた一対の第２側板と、を含む枠部と、前記枠部内に設けられて前記枠部に一体化された鋳鉄部と、を備え、前記枠部の前記一対の第２側板の少なくとも一方は、隣り合う他のライナー部材の第２側板に当接する当接面を含み、
   前記流れ方向に交差する方向に複数の前記ライナー部材を並設する並設工程を含み、
   前記並設工程では、前記流れ方向に交差する方向で隣り合う前記ライナー部材の前記第２側板の前記当接面を互いに当接させ、前記流れ方向に垂直な断面において、複数の前記ライナー部材の上面が連続して多角形状をなすように、複数の前記ライナー部材を並設する、ライナー部材の取付方法。
5. 前記流れ方向に交差する方向に延在して、複数の前記ライナー部材の前記底板と前記シュート本体との間に配置されるベースプレートを用い、
   前記並設工程は、前記ベースプレートの接合部を前記底板に対して接合し、前記底板から前記流れ方向に突出する前記ベースプレートの突出部を前記シュート本体に固定する工程を含む、請求項４に記載のライナー部材の取付方法。

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