JP5848865B2 - 高炉の開孔装置 - Google Patents

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本発明は高炉の出銑口、廃棄物溶融炉のスラグ排出口等の開孔用ビット及び該ビットを支持する中空ロッドよりなる高炉の開孔装置に関するものである。
従来、上記出銑口やスラグ排出口の開孔用ビットにおいては、先端部に中心軸線（推進方向)と直交する台金が３方又は４方（複数）に形成され、ビットの中央先端面や上記台金の先端面に超硬合金による複数のチップを設け（特許文献１、２）、又は硬化肉盛材（特許文献３、４）を装着した。
これらのビットでは上記台金間に形成された繰粉排出溝を通過する繰粉が中空ロッドの先端面や溶接肉盛等で阻止され（特に特許文献２では溶接肉盛（ビード１９）がビットの下面と中空ロッドの先端外周面に形成され、該肉盛の外周径が中空ロッドの外周径よりも大となる。（第９図））、穿孔による繰粉の排出が不充分であり、上記ビットによる穿孔作業に支障を生じた。
特許第４１６７２７９号 特許第４２８４２９８号 特許第４３５４５０５号 特開２００９−９７１４５号
本発明は高炉等の排出口を穿孔するに当り、穿孔用ビットの外側面に形成した繰粉排出溝から排出される掘削粉（繰粉）の排出量が比較的大であり、そのため掘削速度及び掘削ビットの先端外径が比較的大で迅速に開孔し得る高炉等の排出口開孔用ビットを得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、先端部に台金が中心軸線と直交する３方又は４方に形成されており、台金間に繰粉排出溝が形成されており、先端面に複数の超硬チップ又は硬化肉盛材が装着されているビット及び該ビットを支持する中空ロッドよりなる高炉の開孔装置であって、上記ビットの後端部に中心軸線を共有する中空ロッドの先端を接続された高炉の開孔装置において、上記ビットの後端面に中心軸線を共有する小径短管が突設されており、上記小径短管の外周には雄ネジが形成されており、中空ロッドの先端部中空内面には上記雄ネジに螺合する雌ネジが形成されており、上記小径短管は中空ロッドの先端部中空内面に螺合可能に構成されており、上記中空ロッドの外周が上記各繰粉排出溝の最内面から上記中心軸線側に形成されてなる高炉の開孔装置、
第２に、先端部に台金が中心軸線と直交する３方又は４方に形成されており、台金間に繰粉排出溝が形成されており、先端面に複数の超硬チップ又は硬化肉盛材が装着されているビット及び該ビットを支持する中空ロッドよりなる高炉の開孔装置であって、上記ビットの後端部に中心軸線を共有する中空ロッドの先端を接続された高炉の開孔装置において、上記ビットの後端面に中心軸線を共有する小径短管が突設されており、上記小径短管は上記中空ロッドの先端部中空内面に嵌合可能に構成されており、該ロッドの先端面と、上記ビットの後端面とは溶接によって固定されており、上記中空ロッドの外周が上記各繰粉排出溝の最内面から上記中心軸線側に形成され、かつ該溶接部の外周は上記各繰粉排出溝の最内面から上記中心線側に形成されている高炉の開孔装置、
第３に、上記ロッドの先端面と、上記ビットの後端面とによってＶ字形溶接溝が形成されている上記第２記載の高炉の開孔装置、
第４に、上記ロッド主体の直径が該ロッドの後端部の直径より小であり、上記主体と後端部とが上記共通中心線上において溶接により１体となっている上記第１〜３のいずれかに記載の高炉の開孔装置、
によって構成される。
従って、上記ビットの外周に形成される複数の縦溝形繰粉排出溝の面積を比較的大に形成し得るばかりでなく、ビットの先端面積を拡大し、かつビットの後端面に接続する中空ロッドの径を比較的小となし得て、該ロッドの後端に接続する開孔機の叩打シヤンクによる叩打回転衝撃により開孔部充填マッドの切削面積を比較的大に、かつ発生繰粉の排出を繰粉排出溝から円滑迅速に排出し得て、開孔速度及び開孔面積を向上し得る効果がある。
本発明のビット及び中空ロッドの螺合状態縦断説明図である。 ビットと中空ロッドとの溶着状態の縦断説明図である。 ビットに比較的径小中空ロッドを装着した状態の縦断説明図である。 図１に示すビットの先端面輪郭正面図である。 図２に示すビットの先端面輪郭正面図である。 図３に示すビットの先端面輪郭正面図である。 高炉の開孔状態を示す側面図である。 開孔機（ドリル本体）に中空ロッドを装着した状態の側面図である。 従来の中空ロッドとビットとの溶接状態を示す縦断側面図である。
溶鉱炉又は廃棄物の溶融炉（高炉１）の下部外周に設けられた鋳床に機枠２が設けられ、機枠２に上記溶鉱炉又は溶融炉１の開孔部３に向う開孔機（ドリル本体）４を上記開孔部３に向って前後方向摺動自在に支持し、該開孔機４のシヤンク４’に開孔部３に向う中空ロッド５の基端部雄ネジ５ｃを螺着する。
中空ロッド５の長さは約７ｍと長く、外径φ４２．７ｍｍ（図１、図２）又はφ３８ｍｍ（図３）であって、該ロッド５の先端５’に中心軸線αを共有するビット６の後端面６’を接続する。
接続は図１、２に示すように上記ビット６の後端面６’に小径短管７を突設し、該短管７を中空ロッド５の先端部５’の先端中空部５”内に摺動方向（中心線αの方向）に固定して支持し、又図３に示すようにビット６の後端面６’に凹設した雌ネジ８に小径中空ロッド５ａ（φ３８ｍｍ）の先端部５ａ’に形成した雄ネジ５ａ”を螺着する。
図１では上記小径短管７の外周に形成した雄ネジ７’に中空ロッド５の先端に形成した雌ネジ８を螺着し、図２では中空ロッド５の先端面９とビット６の後端面６’とをＶ字溝状に対向させ、該前後端面６’，９を溶接し、溶接ビード１０の径をほぼ中空ロッド５の外径（φ４２．７ｍｍ）に一致させる。
図３では小径中空ロッド５ａ（φ３８ｍｍ）の後端に比較的径大な中空ロッド５ｂ（φ４２．７ｍｍ）を共通中心軸線α上に１体に中空状態に溶接により接続１１することによって、既設の開孔機４（ドリル本体）のシヤンク４’に螺入させることができる。勿論、上記小径中空ロッド（φ３８ｍｍ）５ａの後端部に形成した雄ネジ（図示していない）をスリーブ（図示していない）を介して、上記シヤンク４’に接続することができる。
上記ビット６は図４〜６に示すように本体の外周に中心軸線αと直交して３方（図４、５）又は４方（図６）に台金６ａを突出形成し、図１〜３に示すように中央先端面や台金６ａの先端面に複数の超硬合金チップ１２や肉盛（上記特許文献３、４）が装着される。
上記ビット６と中空ロッド５とは何れも中心軸線αの方向即ち摺動方向に固定されているものであって、上記中空ロッド５の外周及び上記溶接ビード１０（図２）の外周を上記繰粉排出溝１３の内面から上記中心軸線α側に形成することによって上記排出溝１３の繰粉排出面積を比較的大となし、それによって繰粉排出抵抗を比較的小さくする。
尚、図中１４で示すものは中空ロッド５の先端中空部５”に接続する通気孔、５ｃは中空ロッド５の後端部雄ネジ、図７中１５は開孔部閉塞マッド、図８中１６は開孔機４のスライダー、１７は圧油送油ホース、図９中仮想線１８は繰粉排出溝の中心縦線である。
高炉１等の開孔部閉塞マッド１５を超硬チップ１２等を付設した開孔用ビット６及びこれを支持する長い中空ロッド５の基部を狭い鋳床に設けた前後方向摺動開孔機４（ドリル）に設けた中空ロッド５の先端ビット６によって開孔する場合においては、開孔部閉塞マッド１５を大径迅速に高炉１内に貫通開孔させ、開孔部からの溶銑等の流量及び流速をできるだけ大にすることを要し、流速を大にするため上記繰粉排出溝１３の面積を比較的大にし、かつ開削速度を比較的大にすることができる。
本発明は従来の開孔装置と比較し、１回の開孔面積を拡大し、かつ繰粉排出を円滑となし、排出量を拡大し得るものである。
α 中心軸線
１ 高炉
４ 開孔機
５ 中空ロッド
５” 先端中空部
６ ビット
６ａ 台金
７ 小径短管
７’ 雄ネジ
８ 雌ネジ
９ 先端面
１０ Ｖ字形溶接ビード
１１ 中空ロッド溶接接続部
１２ 超硬チップ
１３ 繰粉排出溝

Claims (4)

  1. 先端部に台金が中心軸線と直交する３方又は４方に形成されており、台金間に繰粉排出溝が形成されており、先端面に複数の超硬チップ又は硬化肉盛材が装着されているビット及び該ビットを支持する中空ロッドよりなる高炉の開孔装置であって、上記ビットの後端部に中心軸線を共有する中空ロッドの先端を接続された高炉の開孔装置において、
    上記ビットの後端面に中心軸線を共有する小径短管が突設されており、上記小径短管の外周には雄ネジが形成されており、中空ロッドの先端部中空内面には上記雄ネジに螺合する雌ネジが形成されており、上記小径短管は中空ロッドの先端部中空内面に螺合可能に構成されており、
    上記中空ロッドの外周が上記各繰粉排出溝の最内面から上記中心軸線側に形成されてなる高炉の開孔装置。
  2. 先端部に台金が中心軸線と直交する３方又は４方に形成されており、台金間に繰粉排出溝が形成されており、先端面に複数の超硬チップ又は硬化肉盛材が装着されているビット及び該ビットを支持する中空ロッドよりなる高炉の開孔装置であって、上記ビットの後端部に中心軸線を共有する中空ロッドの先端を接続された高炉の開孔装置において、
    上記ビットの後端面に中心軸線を共有する小径短管が突設されており、上記小径短管は上記中空ロッドの先端部中空内面に嵌合可能に構成されており、該ロッドの先端面と、上記ビットの後端面とは溶接によって固定されており、
    上記中空ロッドの外周が上記各繰粉排出溝の最内面から上記中心軸線側に形成され、かつ該溶接部の外周は上記各繰粉排出溝の最内面から上記中心線側に形成されている高炉の開孔装置。
  3. 上記ロッドの先端面と、上記ビットの後端面とによってＶ字形溶接溝が形成されている請求項２記載の高炉の開孔装置。
  4. 上記ロッド主体の直径が該ロッドの後端部の直径より小であり、上記主体と後端部とが上記共通中心線上において溶接により１体となっている請求項１〜３のいずれかに記載の高炉の開孔装置。
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