JP7161221B2 - マッド材供給装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、高炉の出銑口にマッドを充填するマッドガンへブロック状のマッド材を供給するマッド材供給装置およびその制御方法に関する。

従来、高炉の出銑口にマッドを充填するマッドガンへブロック状のマッド材を供給するマッド材装填装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されるマッド材装填装置は、後方から前方に間欠的に移動するパレット上に左右方向にマッド材を整列させて配置し、押出しシリンダと切出しシリンダを設けたものである。特許文献１のマッド材装填装置は、パレットの前端のマッド材を押出しシリンダにより押出し、押出しシリンダで押し出されたマッド材を切出しシリンダで搬送コンベヤの搬送方向に切り出し、マッド材を搬送コンベヤで搬送するものである。

特開平１０－８１１５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるマッド材装填装置は、パレット上に配置したマッド材を押出しシリンダによりパレットから押し出した後に、切出しシリンダによってマッド材を搬送方向に切り出して搬送コンベヤで搬送するものである。そのため、パレットから押し出したマッド材をマッドガンへ導くために、切出しシリンダと搬送コンベヤが必要となり、装置を小型化することが困難である。

また、特許文献１に開示されるマッド材装填装置は、押出しシリンダによるマッド材の押出しと連動して、切出しシリンダによりマッド材を一つずつ搬送方向に切り出すものである。そのため、押出しシリンダによるマッド材の押出し動作と、切出しシリンダによるマッド材の切り出し動作とを正確に連動させるという比較的煩雑な動作が必要である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、装置を小型化するとともに比較的簡易な動作によりマッドガンへマッド材を供給する作業を行うことが可能なマッド材供給装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の一態様にかかるマッド材供給装置は、高炉の出銑口にマッドを充填するマッドガンへブロック状のマッド材を供給するマッド材供給装置であって、水平方向に延びる第１軸線に沿って複数の前記マッド材を一列状に積載する積載部を、水平方向に延びて前記第１軸線に直交する第２軸線に沿って複数列で配置した積載機構と、前記積載機構を支持する本体部と、前記本体部に対して前記積載機構を前記第２軸線に沿って移動させるスライド部と、前記第２軸線に沿った第１所定位置に配置されるとともに前記積載部を通過するように前記第１軸線に沿って先端部を進退させて前記積載部から前記一列状に配置される複数の前記マッド材を押し出す第１押出し部と、前記スライド部および前記第１押出し部を制御する制御部と、を備える。

本発明の一態様にかかるマッド材供給装置によれば、第１軸線に沿って積載部に一列状に配置される複数のマッド材を第１押出し部により積載部から押し出すことにより、積載部の下方に複数のマッド材を投入することができる。マッド材が投入される位置をマッドガンのマッド材供給口とすることで、積載部から押し出されたマッド材を他の機構により搬送することなく積載部からマッドガンへ直接的に供給することができる。よって、マッド材供給装置を小型化することができる。

また、複数のマッド材が一列状に積載された積載部の第２軸線方向の位置が、第１押出し部が配置される位置と同じ第１所定位置となるようにスライド部を制御し、その状態で第１押出し部により一列状に積載された複数のマッド材を押し出すことにより、複数のマッド材を積載部の下方へ連続的に投下することができる。よって、マッド材を押し出すタイミングを複数の装置で連動させるという比較的煩雑な動作を要することなく、比較的簡易な動作によりマッドガンへマッド材を供給する作業を行うことができる。

本発明の一態様にかかるマッド材供給装置においては、前記第２軸線に沿った第２所定位置に配置されるとともに前記積載部を通過するように前記第１軸線に沿って先端部を進退させる第２押出し部を備え、前記第２押出し部は、前記積載部に高さ方向に２段の前記マッド材の列が積載される場合に、前記高さ方向の上方に配置される前記マッド材の列を押し出すように配置されている構成が好ましい。

本構成のマッド材供給装置によれば、積載部に高さ方向に２段のマッド材の列を積載することにより、積載部の１段のマッド材の列のみを積載する場合に比べて、マッド材の積載個数を増加させることができる。また、積載部に高さ方向に２段のマッド材の列が積載される場合に、複数のマッド材が一列状に積載された積載部の第２軸線方向の位置が、第１押出し部が配置される位置と同じ第１所定位置となるようにスライド部を制御し、その状態で第２押出し部により積載部の上方に一列状に積載された複数のマッド材を押し出すことにより、積載部の上方に配置された複数のマッド材を積載部の下方へ連続的に投下することができる。よって、積載部に高さ方向に２段のマッド材の列が積載される場合に、積載部に積載されたすべてのマッド材を連続的に投下することができる。

本発明の一態様にかかるマッド材供給装置においては、複数列の前記積載部の前記第１軸線に沿った先端側のそれぞれに設けられ、前記積載部に積載される前記マッド材が前記先端側から押し出されない閉状態と前記マッド材を前記先端側から押し出すことが可能な開状態とを切り替える複数の開閉部を備え、前記制御部は、前記第１押出し部が前記積載部を通過する場合に前記開状態となり前記第１押出し部が前記積載部を通過しない場合に前記閉状態となるよう前記開閉部を制御する構成が好ましい。

本構成のマッド材供給装置によれば、第１押出し部が積載部を通過しない場合に閉状態となるよう開閉部が制御されるため、第１押出し部によりマッド材を押し出すことを意図していない場合にマッド材が積載部の下方に投下されてしまう不具合を防止することができる。

本発明の一態様にかかるマッド材供給装置においては、前記本体部に取り付けられるとともに前記第２軸線に沿った前記第１所定位置に配置され、前記第１押出し部により前記積載部から押し出された複数の前記マッド材を前記マッドガンへ導くシュート部を備える構成が好ましい。
本構成のマッド材供給装置によれば、第１押出し部により積載部から押し出された複数のマッド材を、シュート部を介してマッドガンへ確実に導くことができる。

本発明の一態様にかかるマッド材供給装置において、前記制御部は、前記第１押出し部の前記先端部を前記第１軸線に沿って押し出して一列状に積載された複数の前記マッド材を前記積載部から押し出すよう前記第１押出し部を制御し、前記第１押出し部の前記先端部を前記第１軸線に沿って後退させて前記先端部が前記積載部に侵入しない位置に配置されるように前記押出し部を制御し、前記第１押出し部の前記先端部の進行方向に一列状に複数の前記マッド材が積載された他の前記積載部が配置されるよう前記スライド部を制御する構成が好ましい。

本構成のマッド材供給装置によれば、第１押出し部の先端部が積載部に一列状に積載された複数のマッド材を押し出し、その後に第１押出し部の先端部が積載部に侵入しない位置に後退し、その後にスライド部が移動して第１押出し部の先端部の進行方向に一列状に複数のマッド材が積載された他の積載部が配置される。第１押出し部による押出し動作および後退動作と、スライド部によるスライド動作とを繰り返すことにより、複数列のマッド材を連続的に積載部の下方へ投下することができる。

本発明の一態様にかかるマッド材供給装置において、前記制御部は、前記第２軸線に沿って配置される複数列の前記積載部の上方に配置される前記マッド材の列が前記第２軸線に沿った一端側から他端側に向けて一列毎に前記積載部から押し出されるよう前記第２押出し部および前記スライド部を制御し、前記第２軸線に沿って配置される複数列の前記積載部の下方に配置される前記マッド材の列が前記第２軸線に沿った前記他端側から前記一端側に向けて一列毎に前記積載部から押し出されるよう前記第１押出し部および前記スライド部を制御する構成が好ましい。

本構成のマッド材供給装置によれば、第２軸線に沿って配置された複数列の積載部の全てに高さ方向に２段のマッド材が積載されている場合に、第２押出し部により積載部の上方に配置されるマッド材の列が第２軸線に沿った一端側から他端側に向けて一列毎に押し出され、その後に、第１押出し部により積載部の下方に配置されるマッド材の列が第２軸線に沿った他端側から一端側に向けて一列毎に押し出される。このようにすることで、スライド部により積載機構を第２軸線に沿って一往復させる間に、複数列の積載部に積載されるマッド材の全てを積載機構の下方へ投下することができる。

本発明の参考例にかかるマッド材供給装置は、高炉の出銑口にマッドを充填するマッドガンへブロック状のマッド材を供給するマッド材供給装置であって、水平方向に延びる第１軸線に沿って複数の前記マッド材を一列状に積載する積載部を、水平方向に延びて前記第１軸線に直交する第２軸線に沿って複数列で配置した積載機構と、前記積載機構を支持する本体部と、前記第２軸線に沿った第１所定位置に配置されるとともに前記積載部を通過するように前記第１軸線に沿って先端部を進退させて前記積載部から前記一列状に配置される複数の前記マッド材を押し出す第１押出し部と、前記本体部に対して前記第１押出し部を前記第２軸線に沿って移動させるスライド部と、前記スライド部および前記第１押出し部を制御する制御部と、を備える。

本発明の参考例にかかるマッド材供給装置によれば、第１軸線に沿って積載部に一列状に配置される複数のマッド材を第１押出し部により積載部から押し出すことにより、積載部の下方に複数のマッド材を投入することができる。マッド材が投入される位置をマッドガンのマッド材供給口とすることで、積載部から押し出されたマッド材を他の機構により搬送することなく積載部からマッドガンへ直接的に供給することができる。よって、マッド材供給装置を小型化することができる。

また、複数のマッド材が一列状に積載された積載部の第２軸線方向の位置が、第１押出し部が配置される位置と同じ第１所定位置となるようにスライド部を制御し、その状態で第１押出し部により一列状に積載された複数のマッド材を押し出すことにより、複数のマッド材を積載部の下方へ連続的に投下することができる。よって、マッド材を押し出すタイミングを複数の装置で連動させるという比較的煩雑な動作を要することなく、比較的簡易な動作によりマッドガンへマッド材を供給する作業を行うことができる。

本発明の参考例にかかるマッド材供給装置の制御方法は、高炉の出銑口にマッドを充填するマッドガンへブロック状のマッド材を供給するマッド材供給装置の制御方法であって、前記マッド材供給装置は、水平方向に延びる第１軸線に沿って複数の前記マッド材を一列状に積載する積載部を、水平方向に延びて前記第１軸線に直交する第２軸線に沿って複数列で配置した積載機構と、前記積載機構を支持する本体部と、前記本体部に対して前記積載機構を前記第２軸線に沿って移動させるスライド部と、前記第２軸線に沿った第１所定位置に配置されるとともに前記積載部を通過するように前記第１軸線に沿って先端部を進退させて前記積載部から前記一列状に配置される複数の前記マッド材を押し出す第１押出し部と、を有し、前記第１押出し部の前記先端部を前記第１軸線に沿って押し出して一列状に積載された複数の前記マッド材を前記積載部から押し出すよう前記第１押出し部を制御する押出し工程と、前記第１押出し部の前記先端部を前記第１軸線に沿って後退させて前記先端部が前記積載部に侵入しない位置に配置されるように前記押出し部を制御する引き戻し工程と、前記第１押出し部の前記先端部の進行方向に一列状に複数の前記マッド材が積載された他の前記積載部が配置されるよう前記スライド部を制御するスライド工程と、を備える。

本発明の参考例にかかるマッド材供給装置の制御方法によれば、第１押出し部の先端部が積載部に一列状に積載された複数のマッド材を押し出し、その後に第１押出し部の先端部が積載部に侵入しない位置に後退し、その後にスライド部が移動して第１押出し部の先端部の進行方向に一列状に複数のマッド材が積載された他の積載部が配置される。第１押出し部による押出し動作および後退動作と、スライド部によるスライド動作とを繰り返すことにより、複数列のマッド材を連続的に積載部の下方へ投下することができる。

本発明によれば、装置を小型化するとともに比較的簡易な動作によりマッドガンへマッド材を供給する作業を行うことが可能なマッド材供給装置およびその制御方法を提供することができる。

第１実施形態に係るマッド材供給装置を示す側面図である。 図１に示すマッド材供給装置を上方からみた平面図である。 図１に示すマッド材供給装置の下段押出しシリンダを押し出した状態を示す側面図である。 図１に示すマッド材供給装置の上段押出しシリンダを押し出した状態を示す側面図である。 第１実施形態に係るマッド材供給装置が実行する処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るマッド材供給装置が実行する処理を示すフローチャートである。 図１に示すマッド材供給装置のＡ－Ａ矢視断面図であり、マッド材を満載した積載機構を開始位置に移動させた状態を示す図である。 図１に示すマッド材供給装置のＡ－Ａ矢視断面図であり、積載機構の上方に配置される全てのマッド材が投下された状態を示す図である。 図１に示すマッド材供給装置のＡ－Ａ矢視断面図であり、積載機構の下方に配置される全てのマッド材が投下された状態を示す図である。 第２実施形態に係るマッド材供給装置を上方からみた平面図である。

以下、本発明の一実施形態のマッド材供給装置１００について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態のマッド材供給装置１００を示す側面図である。図２は、図１に示すマッド材供給装置１００を上方からみた平面図である。

図１に示す本実施形態のマッド材供給装置１００は、高炉の出銑口にマッドを充填するマッドガン２００へブロック状のマッド材Ｍを供給する装置である。マッド材Ｍは、微粉コークス、アルミナ系耐火物粉および粘度粉を混錬したものであり、例えば、直方形状に形成されている。マッド材Ｍは、変形や他のマッド材との固着を防止するために、薄膜状の樹脂シートで被うのが望ましい。

図１に示すように、マッド材供給装置１００は、マッド材Ｍを積載する積載機構１０と、積載機構１０を支持する本体部２０と、スライド部３０と、押出し機構４０と、開閉機構５０と、シュート部６０と、油圧ポンプ７０と、油タンク８０と、制御部９０と、を備える。

積載機構１０は、水平方向に延びる軸線（第１軸線）Ｘに沿って複数のマッド材Ｍを一列状に積載する機構である。図２に示すように、積載機構１０は、それぞれ軸線Ｘに沿って複数のマッド材Ｍを一列状に積載する積載部１１，１２，１３，１４，１５を備える。積載部１１，１２，１３，１４，１５は、水平方向に延びて軸線Ｘに直交する軸線（第２軸線）Ｙに沿って複数列で配置されている。

図２に示すように、積載機構１０の軸線Ｙ方向の両端部には、側壁１０ａ，１０ｂが配置されている。積載部１１と積載部１２の間には、軸線Ｘに沿って延びる仕切壁１０ｃが配置されている。積載部１２と積載部１３の間には、軸線Ｘに沿って延びる仕切壁１０ｄが配置されている。積載部１３と積載部１４の間には、軸線Ｘに沿って延びる仕切壁１０ｅが配置されている。積載部１４と積載部１５の間には、軸線Ｘに沿って延びる仕切壁１０ｆが配置されている。

図１に示すように、積載機構１０は、側壁１０ａおよび側壁１０ｂを連結して水平方向に延びる底板１０ｇおよび仕切板１０ｈを有する。底板１０ｇは、積載部１１～１５においてマッド材Ｍの重量を支持する底面となる板状部材である。仕切板１０ｈは、積載部１１～１５のそれぞれにおいて高さ方向に２段のマッド材Ｍの列を積載することができるように、積載部１１～１５を高さ方向に２段に仕切る板状部材である。仕切板１０ｈは、積載部１１～１５のそれぞれに高さ方向に２段目に配置されるマッド材Ｍの重量を支持する。

本体部２０は、積載機構１０を支持するものであり、クローラ２１と、前方支持フレーム２２と、後方支持フレーム２３と、を有する。クローラ２１は、前方支持フレーム２２の下方に取り付けられるとともにマッド材供給装置１００を任意の位置に移動させる移動機構である。

前方支持フレーム２２は、クローラ２１の上方に設置されるとともにスライド部３０を介して積載機構１０を支持する部材である。後方支持フレーム２３は、クローラ２１および前方支持フレーム２２に取り付けられるとともに押出し機構４０を支持する部材である。

スライド部３０は、本体部２０に対して積載機構１０を軸線Ｙに沿って水平方向に移動させる機構である。図１および図２に示すうように、スライド部３０は、軸線Ｘ方向に間隔を空けて配置される一対のスライド機構３１，３２と、スライドモータ３３と、ラックギア３４と、ピニオンギア３５と、を有する。

スライド機構３１は、本体部２０に対して積載機構１０を軸線Ｙに沿って水平方向に移動可能に支持する機構である。スライド機構３１は、前方支持フレーム２２に取り付けられるレール３１ａと、積載機構１０の底板１０ｇに取り付けられるスライダ３１ｂとを有する。スライド機構３１は、軸線Ｙに沿って水平方向に延びるレール３１ａにスライダ３１ｂを係合させることで、本体部２０に対して積載機構１０を軸線Ｙに沿って水平方向に移動可能に支持する。

スライド機構３２は、本体部２０に対して積載機構１０を軸線Ｙに沿って水平方向に移動可能に支持する機構である。スライド機構３２は、前方支持フレーム２２に取り付けられるレール３２ａと、積載機構１０の底板１０ｇに取り付けられるスライダ３２ｂとを有する。スライド機構３２は、軸線Ｙに沿って水平方向に延びるレール３２ａにスライダ３２ｂを係合させることで、本体部２０に対して積載機構１０を軸線Ｙに沿って水平方向に移動可能に支持する。

スライドモータ３３は、制御部９０により制御されるとともに油タンク８０から供給される作動油の圧力によりラックギア３４を回転させる装置である。スライドモータ３３は、ラックギア３４を回転させることにより、ラックギア３４と係合するピニオンギア３５が底板１０ｇに取り付けられた積載機構１０を軸線Ｙに沿って水平方向に移動させる。

押出し機構４０は、本体部２０に固定されるとともに積載機構１０に積載されるマッド材Ｍをマッド材供給装置１００の前方（シュート部６０が取付けられる側）へ押し出して積載機構１０の下方にマッド材Ｍを投下する機構である。押出し機構４０は、仕切板１０ｈの下方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍを押し出す下段押出しシリンダ（第１押出し部）４１と、仕切板１０ｈの上方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍを押し出す上段押出しシリンダ（第２押出し部）４２と、を有する。

ここで、図面を参照して下段押出しシリンダ４１および上段押出しシリンダ４２について説明する。図３は、図１に示すマッド材供給装置１００の下段押出しシリンダ４１を押し出した状態を示す側面図である。図４は、図１に示すマッド材供給装置１００の上段押出しシリンダ４２を押し出した状態を示す側面図である。

下段押出しシリンダ４１は、図２に示すように、軸線Ｙに沿った第１所定位置Ｐ１に配置されるように本体部２０の後方支持フレーム２３に取り付けられている。下段押出しシリンダ４１は、制御部９０により制御されるとともに、油タンク８０から供給される作動油の圧力により、積載部１１～１５のいずれかを通過するように軸線Ｘに沿って先端部４１ａを進退させる。

図３は、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａを最もシュート部６０に近づけた状態を示している。図３に示すように、下段押出しシリンダ４１は、先端部４１ａをシュート部６０の近傍まで押し出すことにより、積載部１１～１５の下方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍを積載機構１０の下方へ投下する。

上段押出しシリンダ４２は、図２に示すように、軸線Ｙに沿った第２所定位置Ｐ２に配置されるように本体部２０の後方支持フレーム２３に取り付けられている。上段押出しシリンダ４２は、制御部９０により制御されるとともに、油タンク８０から供給される作動油の圧力により、積載部１１～１５のいずれかを通過するように軸線Ｘに沿って先端部４２ａを進退させる。

図４は、上段押出しシリンダ４２の先端部４２ａを最もシュート部６０に近づけた状態を示している。図４に示すように、上段押出しシリンダ４２は、先端部４２ａをシュート部６０の近傍まで押し出すことにより、積載部１１～１５の上方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍを積載機構１０の下方へ投下する。

図２に示すように、下段押出しシリンダ４１は軸線Ｙ上の第１所定位置Ｐ１に配置されており、上段押出しシリンダ４２は軸線Ｙ上の第２所定位置Ｐ２に配置されている。本実施形態では、第１所定位置Ｐ１と第２所定位置Ｐ２は、同一の位置である。ただし、第１所定位置Ｐ１と第２所定位置Ｐ２が異なるように下段押出しシリンダ４１および上段押出しシリンダ４２を配置してもよい。

図２は、下段押出しシリンダ４１および上段押出しシリンダ４２が延びる位置に積載部１３が配置される状態を示す。下段押出しシリンダ４１は、図２に示す状態で先端部４１ａを押し出すことにより、積載部１３の下方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍを積載機構１０の下方へ投下する。また、上段押出しシリンダ４２は、図２に示す状態で先端部４２ａを押し出すことにより、積載部１３の上方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍを積載機構１０の下方へ投下する。

前述したように、スライド部３０により、本体部２０に対して積載機構１０を軸線Ｙに沿って水平方向に移動させることが可能である。そのため、下段押出しシリンダ４１および上段押出しシリンダ４２が延びる位置に、積載部１１～１５のいずれかを配置することができる。積載部１１～１５のいずれかを下段押出しシリンダ４１および上段押出しシリンダ４２が延びる位置に配置することで、所望の積載部に一列状に配置される複数のマッド材Ｍを積載機構１０の下方へ投下することができる。

開閉機構５０は、マッド材Ｍが積載機構１０の先端側（シュート部６０に近接した側）から押し出されない閉状態とマッド材Ｍを積載機構１０の先端側から押し出すことが可能な開状態とを切り替える機構である。図２に示すように、開閉機構５０は、複数列の積載部１１，１２，１３，１４，１５の軸線Ｘに沿った先端側のそれぞれに設けられる複数の開閉部５１，５２，５３，５４，５５を備える。

開閉部５１，５２，５３，５４，５５は、それぞれ板状に形成されるストッパ５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａと、ストッパシリンダ５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂと、を有する。ストッパシリンダ５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ，５５ｂは、それぞれ油圧ポンプ７０から油タンク８０を介して供給される作動油の圧力により伸縮し、ストッパ５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａが積載部１１～１５の先端側を閉塞する閉状態（図１に示す状態）と、積載部１１～１５の先端側が閉塞されない開状態（図３，４に示す状態）とを切り替える。

制御部９０は、下段押出しシリンダ４１が積載部１１～１５を通過する場合に開閉部５１，５２，５３，５４，５５が図３に示す開状態となるように開閉部５１，５２，５３，５４，５５を制御する。また、制御部９０は、下段押出しシリンダ４１が積載部１１～１５を通過しない場合に開閉部５１，５２，５３，５４，５５が図１に示す閉状態となるように開閉部５１，５２，５３，５４，５５を制御する。

制御部９０は、上段押出しシリンダ４２が積載部１１～１５を通過する場合に開閉部５１，５２，５３，５４，５５が図３に示す開状態となるように開閉部５１，５２，５３，５４，５５を制御する。また、制御部９０は、上段押出しシリンダ４２が積載部１１～１５を通過しない場合に開閉部５１，５２，５３，５４，５５が図１に示す閉状態となるように開閉部５１，５２，５３，５４，５５を制御する。

シュート部６０は、鉛直方向に延びる軸線Ｚに沿って筒状に形成され、押出し機構４０により積載機構１０から押し出されたマッド材Ｍをマッドガン２００へ導く装置である。シュート部６０は、軸線Ｚ方向において、積載機構１０の底板１０ｇよりも下方に配置されている。

図２に示すように、シュート部６０は、軸線Ｙに沿った第１所定位置Ｐ１および第２所定位置Ｐ２に中心が配置されるように本体部２０に取り付けられている。下段押出しシリンダ４１が配置される第１所定位置Ｐ１にシュート部６０が配置されるため、下段押出しシリンダ４１により押し出されたマッド材Ｍがシュート部６０に投下される。上段押出しシリンダ４２が配置される第２所定位置Ｐ２にシュート部６０が配置されるため、上段押出しシリンダ４２により押し出されたマッド材Ｍがシュート部６０に投下される。

油圧ポンプ７０は、電動モータ（図示略）の駆動力により油タンク８０から吸入した作動油の圧力を高めて油タンク８０へ供給する装置である。油圧ポンプ７０から油タンク８０に供給された高圧の作動油は、スライド部３０のスライドモータ３３、押出し機構４０の下段押出しシリンダ４１，上段押出しシリンダ４２、および開閉機構５０のストッパシリンダ５１ｂ～５５ｂを駆動する動力として用いられる。

制御部９０は、スライド部３０と、押出し機構４０と、開閉機構５０と、油圧ポンプ７０とを含むマッド材供給装置１００の各部を制御する装置である。本実施形態の制御部９０は、操作者から操作装置（図示略）を介して入力されるスライド部３０，押出し機構４０，開閉機構５０に対する制御指令に応じて、スライド部３０，押出し機構４０，開閉機構５０の各部を制御することができる。

また、制御部９０は、積載機構１０に積載されるマッド材Ｍを連続的に積載機構１０の下方へ投下する制御プログラムを実行することにより、スライド部３０，押出し機構４０，開閉機構５０の各部を制御することもできる。以下、制御部９０が制御プログラムを実行することによりスライド部３０，押出し機構４０，開閉機構５０の各部を制御して積載機構１０に積載されるマッド材Ｍを連続的に積載機構１０の下方へ投下する処理について説明する。

図５および図６は、第１実施形態に係るマッド材供給装置１００が実行する処理を示すフローチャートである。マッド材供給装置１００の制御部９０は、記憶部（図示略）に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより、図５および図６のフローチャートに示す処理を実行する。

ステップＳ１０１で、制御部９０は、積載機構１０が開始位置に移動するようにスライド部３０を制御する。図７は、図１に示すマッド材供給装置１００のＡ－Ａ矢視断面図であり、マッド材Ｍを満載した積載機構１０を開始位置に移動させた状態を示す図である。図８は、図１に示すマッド材供給装置１００のＡ－Ａ矢視断面図であり、積載機構１０の上方に配置される全てのマッド材Ｍが投下された状態を示す図である。図９は、図１に示すマッド材供給装置１００のＡ－Ａ矢視断面図であり、積載機構１０の下方に配置される全てのマッド材Ｍが投下された状態を示す図である。

図７に示すように、積載機構１０の開始位置とは、軸線Ｙ上に下段押出しシリンダ４１が配置される第１所定位置Ｐ１および上段押出しシリンダ４２が配置される第２所定位置Ｐ２に積載部１１が配置される位置をいう。積載機構１０が開始位置に配置されると、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａの軸線Ｘ方向の延長線上に積載部１１が配置される。同様に、積載機構１０が開始位置に配置されると、上段押出しシリンダ４２の先端部４２ａの軸線Ｘ方向の延長線上に積載部１１が配置される。

ステップＳ１０２で、制御部９０は、積載部１１の先端側に配置される開閉部５１を開くようにストッパシリンダ５１ｂを制御する。制御部９０は、ストッパ５１ａが図４に示す開位置に配置される開状態となるようにストッパシリンダ５１ｂを制御する。

ステップＳ１０３で、制御部９０は、上段押出しシリンダ４２の先端部４２ａを軸線Ｘに沿って押し出して一列状に積載された複数のマッド材Ｍを積載部１１から押し出す上段押出し動作を実行するよう上段押出しシリンダ４２を制御する。上段押出し動作を実行すると、上段押出しシリンダ４２の先端部４２ａは、図４に示す位置まで押し出される。

ステップＳ１０４で、制御部９０は、上段押出しシリンダ４２の先端部４２ａを軸線Ｘに沿って後退させて先端部４２ａが積載部１１に侵入しない位置に配置する上段引き戻し動作を実行するよう上段押出しシリンダ４２を制御する。上段引き戻し動作を実行すると、上段押出しシリンダ４２の先端部４２ａは、図１に示す位置まで引き戻される。

ステップＳ１０５で、制御部９０は、積載機構１０の上段に配置される全てのマッド材Ｍの押出し動作が完了したかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１０８へ処理を進め、ＮＯであればステップＳ１０６へ処理を進める。

ステップＳ１０６で、制御部９０は、積載部１１の先端側に配置される開閉部５１を閉じるようにストッパシリンダ５１ｂを制御する。制御部９０は、ストッパ５１ａが図１に示す閉位置に配置される閉状態となるようにストッパシリンダ５１ｂを制御する。

ステップＳ１０７で、制御部９０は、上段押出しシリンダ４２の先端部４２ａの進行方向に一列状に複数のマッド材Ｍが積載された積載部１２が配置されるようスライド部３０を制御してスライド動作を実行する。スライド動作を実行すると、上段押出しシリンダ４２の先端部４２ａの軸線Ｘ方向の延長線上に積載部１２が配置される。

制御部９０は、ステップＳ１０７を実行した後に、再びステップＳ１０１からステップＳ１０５の処理を繰り返し実行する。制御部９０は、積載部１１～１５の上方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍをシュート部６０へ押し出す動作を、積載部１１，積載部１２，積載部１３，積載部１４，積載部１５の順に、それぞれに対して実行する。これにより、積載部１１～１５の上方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍがシュート部６０に投下される。

このように、制御部９０は、軸線Ｙに沿って配置される複数列の積載部１１～１５の上方に配置されるマッド材Ｍの列が、軸線Ｙに沿った一端側（側壁１０ａ側）から他端側（側壁１０ｂ側）に向けて、積載部１１，積載部１２，積載部１３，積載部１４，積載部１５の順に一列毎に、シュート部６０へ押し出されるよう上段押出しシリンダ４２およびスライド部３０を制御する。

次に、制御部９０が、積載部１１～１５の下方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍをシュート部６０へ押し出す動作について説明する。なお、ステップＳ１０８を開始する時点では、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａの軸線Ｘ方向の延長線上に積載部１５が配置される。

ステップＳ１０８で、制御部９０は、積載部１５の先端側に配置される開閉部５５を開くようにストッパシリンダ５５ｂを制御する。制御部９０は、ストッパ５５ａが開位置に配置される開状態となるようにストッパシリンダ５５ｂを制御する。

ステップＳ１０９で、制御部９０は、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａを軸線Ｘに沿って押し出して一列状に積載された複数のマッド材Ｍを積載部１５から押し出す下段押出し動作を実行するよう下段押出しシリンダ４１を制御する。下段押出し動作を実行すると、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａは、図３に示す位置まで押し出される。

ステップＳ１１０で、制御部９０は、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａを軸線Ｘに沿って後退させて先端部４１ａが積載部１５に侵入しない位置に配置する下段引き戻し動作を実行するよう下段押出しシリンダ４１を制御する。下段引き戻し動作を実行すると、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａは、図１に示す位置まで引き戻される。

ステップＳ１１１で、制御部９０は、積載機構１０の下段に配置される全てのマッド材Ｍの押出し動作が完了したかどうかを判定し、ＹＥＳであればステップＳ１１４へ処理を進め、ＮＯであればステップＳ１１２へ処理を進める。

ステップＳ１１２で、制御部９０は、積載部１５の先端側に配置される開閉部５５を閉じるようにストッパシリンダ５５ｂを制御する。制御部９０は、ストッパ５５ａが閉位置に配置される閉状態となるようにストッパシリンダ５５ｂを制御する。

ステップＳ１１３で、制御部９０は、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａの進行方向に一列状に複数のマッド材Ｍが積載された積載部１４が配置されるようスライド部３０を制御してスライド動作を実行する。スライド動作を実行すると、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａの軸線Ｘ方向の延長線上に積載部１４が配置される。ステップＳ１１３で実行するスライド動作により積載機構１０が移動する方向は、ステップＳ１０７で実行するスライド動作により積載機構１０が移動する方向の逆方向となる。

制御部９０は、ステップＳ１１３を実行した後に、再びステップＳ１０８からステップＳ１１１の処理を繰り返し実行する。制御部９０は、積載部１１～１５の下方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍをシュート部６０へ押し出す動作を、積載部１５，積載部１４，積載部１３，積載部１２，積載部１１の順に、それぞれに対して実行する。これにより、積載部１１～１５の下方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍがシュート部６０に投下される。

ステップＳ１１４で、制御部９０は、積載部１５の先端側に配置される開閉部５１を閉じるようにストッパシリンダ５１ｂを制御する。制御部９０は、ストッパ５１ａが閉位置に配置される開状態となるようにストッパシリンダ５１ｂを制御する。

ステップＳ１１５で、制御部９０は、積載機構１０が初期位置に移動するようにスライド部３０を制御する。初期位置とは、図２に示すように、軸線Ｘ方向の延長線上に積載部１３が配置される位置である。

このように、制御部９０は、軸線Ｙに沿って配置される複数列の積載部１１～１５の上方に配置されるマッド材Ｍの列が、軸線Ｙに沿った他端側（側壁１０ｂ側）から一端側（側壁１０ａ側）に向けて、積載部１５，１４，１３，１２，１１の順に一列毎に、シュート部６０へ押し出されるよう下段押出しシリンダ４１およびスライド部３０を制御する。

以上説明した本実施形態のマッド材供給装置１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のマッド材供給装置１００によれば、軸線Ｘに沿って積載部１１～１５に一列状に配置される複数のマッド材Ｍを押出し機構４０により積載部１１～１５から押し出すことにより、積載部１１～１５の下方に複数のマッド材Ｍを投入することができる。マッド材Ｍが投入される位置をマッドガン２００のマッド材供給口とすることで、積載部１１～１５から押し出されたマッド材Ｍを他の機構により搬送することなく積載部１１～１５からマッドガン２００へ直接的に供給することができる。よって、マッド材供給装置１００を小型化することができる。

また、複数のマッド材Ｍが一列状に積載された積載部１１～１５の軸線Ｙ方向の位置が、押出し機構４０が配置される位置と同じ第１所定位置Ｐ１となるようにスライド部を制御し、その状態で押出し機構４０により一列状に積載された複数のマッド材Ｍを押し出すことにより、複数のマッド材Ｍを積載部１１～１５の下方へ連続的に投下することができる。よって、マッド材Ｍを押し出すタイミングを複数の装置で連動させるという比較的煩雑な動作を要することなく、比較的簡易な動作によりマッドガン２００へマッド材Ｍを供給する作業を行うことができる。

本実施形態のマッド材供給装置１００によれば、積載部１１～１５に高さ方向に２段のマッド材Ｍの列を積載することにより、積載部１１～１５の１段のマッド材Ｍの列のみを積載する場合に比べて、マッド材Ｍの積載個数を増加させることができる。また、積載部１１～１５に高さ方向に２段のマッド材Ｍの列が積載される場合に、複数のマッド材Ｍが一列状に積載された積載部１１～１５の軸線Ｙ方向の位置が、下段押出しシリンダ４１が配置される位置と同じ第１所定位置Ｐ１となるようにスライド部３０を制御し、その状態で上段押出しシリンダ４２により積載部１１～１５の上方に一列状に積載された複数のマッド材Ｍを押し出すことにより、積載部１１～１５の上方に配置された複数のマッド材Ｍを積載部１１～１５の下方へ連続的に投下することができる。よって、積載部１１～１５に高さ方向に２段のマッド材Ｍの列が積載される場合に、積載部１１～１５に積載されたすべてのマッド材Ｍを連続的に投下することができる。

本実施形態のマッド材供給装置１００によれば、押出し機構４０が積載部１１～１５を通過しない場合に閉状態となるよう開閉部５１～５５が制御されるため、押出し機構４０によりマッド材Ｍを押し出すことを意図していない場合にマッド材Ｍが積載部１１～１５の下方に投下されてしまう不具合を防止することができる。

本実施形態のマッド材供給装置１００によれば、下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａが積載部１１～１５に一列状に積載された複数のマッド材Ｍを押し出し、その後に下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａが積載部１１～１５に侵入しない位置に後退し、その後にスライド部３０が移動して下段押出しシリンダ４１の先端部４１ａの進行方向に一列状に複数のマッド材Ｍが積載された他の積載部が配置される。下段押出しシリンダ４１による押出し動作および後退動作と、スライド部３０によるスライド動作とを繰り返すことにより、複数列のマッド材を連続的に積載部１１～１５の下方へ投下することができる。

本実施形態のマッド材供給装置１００によれば、軸線Ｙに沿って配置された複数列の積載部１１～１５の全てに高さ方向に２段のマッド材Ｍが積載されている場合に、上段押出しシリンダ４２により積載部１１～１５の上方に配置されるマッド材Ｍの列が軸線Ｙに沿った一端側から他端側に向けて一列毎に押し出され、その後に、下段押出しシリンダ４１により積載部１１～１５の下方に配置されるマッド材Ｍの列が軸線Ｙに沿った他端側から一端側に向けて一列毎に押し出される。このようにすることで、スライド部３０により積載機構１０を軸線Ｙに沿って一往復させる間に、複数列の積載部１１～１５に積載されるマッド材Ｍの全てを積載機構１０の下方へ投下することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るマッド材供給装置１００Ａについて説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

第１実施形態のマッド材供給装置１００は、押出し機構４０を本体部２０に固定し、スライド部３０が本体部２０に対して積載機構１０を軸線Ｙに沿って移動させるものであった。それに対して、本実施形態のマッド材供給装置１００Ａは、積載機構１０を本体部２０に固定し、スライド部３０Ａが本体部２０に対して押出し機構４０を軸線Ｙに沿って移動させるものである。

図１０に示すマッド材供給装置１００Ａが備える積載機構１０は、本体部２０に対して軸線Ｙ方向に移動しないように固定されている。また、スライド部３０Ａは、本体部２０に対して押出し機構４０を軸線Ｙに沿って移動させる機構である。本実施形態の押出し機構４０は、スライド部３０Ａのスライド機構（図示略）により、本体部２０に対して軸線Ｙに沿って移動可能に支持されている。

スライドモータ３３は、制御部９０により制御されるとともに油タンク８０から供給される作動油の圧力によりラックギア３４を回転させる装置である。スライドモータ３３は、ラックギア３４を回転させることにより、ラックギア３４と係合するピニオンギア３５が取り付けられた押出し機構４０を軸線Ｙに沿って水平方向に移動させる。

制御部９０は、スライドモータ３３を制御することにより、押出し機構４０の下段押出しシリンダ４１および上段押出しシリンダ４２が配置される軸線Ｙ以上の位置を、図１０に示す位置Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を含む任意の位置に移動させることができる。

制御部９０は、押出し機構４０の上段押出しシリンダ４２を位置Ｐ６に配置した状態で上段押出し動作を実行することにより、積載部１１の上方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍをシュート部６０Ａへ押し出すことができる。同様に、制御部９０は、押出し機構４０の下段押出しシリンダ４１を位置Ｐ６に配置した状態で下段押出し動作を実行することにより、積載部１１の下方に一列状に配置される複数のマッド材Ｍをシュート部６０Ａへ押し出すことができる。位置Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５についても同様である。

本実施形態のマッド材供給装置１００Ａが備えるシュート部６０Ａは、積載機構１０と軸線Ｙ方向の幅が同等となるように形成されている。そのため、本実施形態のシュート部６０Ａは、積載部１１～１５のいずれからマッド材Ｍが投下されても、積載機構１０から投下されるマッド材Ｍをマッドガン２００へ適切に導くことができる。

１０ 積載機構
１０ｇ 底板
１０ｈ 仕切板
１１，１２，１３，１４，１５ 積載部
２０ 本体部
３０，３０Ａ スライド部
４０ 押出し機構
４１ 下段押出しシリンダ（第１押出し部）
４１ａ 先端部
４２ 上段押出しシリンダ（第２押出し部）
４２ａ 先端部
５０ 開閉機構
５１，５２，５３，５４，５５ 開閉部
６０，６０Ａ シュート部
７０ 油圧ポンプ
８０ 油タンク
９０ 制御部
１００，１００Ａ マッド材供給装置
２００ マッドガン
Ｍ マッド材
Ｘ 軸線（第１軸線）
Ｙ 軸線（第２軸線）
Ｚ 軸線

Claims (5)

1. 高炉の出銑口にマッドを充填するマッドガンへブロック状のマッド材を供給するマッド材供給装置であって、
   水平方向に延びる第１軸線に沿って複数の前記マッド材を一列状に積載するとともに高さ方向に配置される１段目の前記マッド材の列と２段目の前記マッド材の列とを仕切る仕切板を有する積載部を、水平方向に延びて前記第１軸線に直交する第２軸線に沿って複数列で配置した積載機構と、
   前記積載機構を支持する本体部と、
   前記本体部に対して前記積載機構を前記第２軸線に沿って移動させるスライド部と、
   前記第２軸線に沿った第１所定位置に配置されるとともに前記積載部の前記仕切板の下方を通過するように前記第１軸線に沿って第１先端部を進退させて前記積載部の前記仕切板の下方から一列状に配置される前記１段目の複数の前記マッド材を押し出す第１押出し動作を実行する第１押出し部と、
   前記第２軸線に沿った第２所定位置に配置されるとともに前記積載部の前記仕切板の上方を通過するように前記第１軸線に沿って第２先端部を進退させて前記積載部の前記仕切板の上方から一列状に配置される前記２段目の複数の前記マッド材を押し出す第２押出し動作を実行する第２押出し部と、
   複数列の前記積載部のそれぞれの前記第２軸線に沿った方向の位置が前記第１押出し部が配置される前記第１所定位置となるように前記スライド部を制御するとともに複数列の前記積載部のそれぞれに対して前記第１押出し動作を実行するよう前記第１押出し部を制御し、複数列の前記積載部のそれぞれの前記第２軸線に沿った方向の位置が前記第２押出し部が配置される前記第２所定位置となるように前記スライド部を制御するとともに複数列の前記積載部のそれぞれに対して前記第２押出し動作を実行するよう前記第２押出し部を制御する制御部と、を備え、
   前記積載機構は、
   前記１段目の複数の前記マッド材の重量を支持する底部と、
   前記第１軸線に沿って延びるとともに前記第２軸線に沿って隣接して配置される一対の前記積載部の間に配置される仕切壁と、を有し、
   前記制御部は、複数列の前記積載部のそれぞれに対して連続的に前記第１押出し動作を実行して前記１段目の複数の前記マッド材を押し出す動作と複数列の前記積載部のそれぞれに対して連続的に前記第２押出し動作を実行して前記２段目の複数の前記マッド材を押し出す動作とが異なるタイミングで実行されるように前記第１押出し部および前記第２押出し部を制御するマッド材供給装置。
2. 複数列の前記積載部の前記第１軸線に沿った先端側のそれぞれに設けられ、前記積載部に積載される前記マッド材が前記先端側から押し出されない閉状態と前記マッド材を前記先端側から押し出すことが可能な開状態とを切り替える複数の開閉部を備え、
   前記制御部は、前記第１押出し部が前記積載部を通過する場合に前記開状態となり前記第１押出し部が前記積載部を通過しない場合に前記閉状態となるよう前記開閉部を制御する請求項１に記載のマッド材供給装置。
3. 前記本体部に取り付けられるとともに前記第２軸線に沿った前記第１所定位置に配置され、前記第１押出し部により前記積載部から押し出された複数の前記マッド材を前記マッドガンへ導くシュート部を備える請求項１または請求項２に記載のマッド材供給装置。
4. 前記制御部は、
   前記第１押出し部の前記第１先端部を前記第１軸線に沿って押し出して一列状に積載された複数の前記マッド材を前記積載部から押し出すよう前記第１押出し部を制御し、
   前記第１押出し部の前記第１先端部を前記第１軸線に沿って後退させて前記第１先端部が前記積載部に侵入しない位置に配置されるように前記第１押出し部を制御し、
   前記第１押出し部の前記第１先端部の進行方向に一列状に複数の前記マッド材が積載された他の前記積載部が配置されるよう前記スライド部を制御する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のマッド材供給装置。
5. 高炉の出銑口にマッドを充填するマッドガンへブロック状のマッド材を供給するマッド材供給装置の制御方法であって、
   前記マッド材供給装置は、
   水平方向に延びる第１軸線に沿って複数の前記マッド材を一列状に積載するとともに高さ方向に配置される１段目の前記マッド材の列と２段目の前記マッド材の列とを仕切る仕切板を有する積載部を、水平方向に延びて前記第１軸線に直交する第２軸線に沿って複数列で配置した積載機構と、
   前記積載機構を支持する本体部と、
   前記本体部に対して前記積載機構を前記第２軸線に沿って移動させるスライド部と、
   前記第２軸線に沿った第１所定位置に配置されるとともに前記積載部の前記仕切板の下方を通過するように前記第１軸線に沿って第１先端部を進退させて前記積載部前記仕切板の下方から一列状に配置される前記１段目の複数の前記マッド材を押し出す第１押出し動作を実行する第１押出し部と、
   前記第２軸線に沿った第２所定位置に配置されるとともに前記積載部の前記仕切板の上方を通過するように前記第１軸線に沿って第２先端部を進退させて前記積載部の前記仕切板の上方から一列状に配置される前記２段目の複数の前記マッド材を押し出す第２押出し動作を実行する第２押出し部と、を有し、
   前記積載機構は、
   前記１段目の複数の前記マッド材の重量を支持する底部と、
   前記第１軸線に沿って延びるとともに前記第２軸線に沿って隣接して配置される一対の前記積載部の間に配置される仕切壁と、を有し、
   複数列の前記積載部のそれぞれの前記第２軸線に沿った方向の位置が前記第１押出し部が配置される前記第１所定位置となるように前記スライド部を制御するとともに複数列の前記積載部のそれぞれに対して前記第１押出し動作を実行するよう前記第１押出し部を制御する第１制御工程と、
   複数列の前記積載部のそれぞれの前記第２軸線に沿った方向の位置が前記第２押出し部が配置される前記第２所定位置となるように前記スライド部を制御するとともに複数列の前記積載部のそれぞれに対して前記第２押出し動作を実行するよう前記第２押出し部を制御する第２制御工程と、を備え、
   前記第１制御工程により実行され、複数列の前記積載部のそれぞれに対して連続的に前記第１押出し動作を実行して前記１段目の複数の前記マッド材を押し出す動作と、前記第２制御工程により実行される、複数列の前記積載部のそれぞれに対して連続的に前記第２押出し動作とが異なるタイミングで実行されるマッド材供給装置の制御方法。

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