JPH06109376A - スラグ除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業者が溶解炉に近付くことなく除砕剤の投
入とスラグの除去を効率良く行う。 【構成】 クレーンで吊り下げるベース１１の下部に複
数の揺動レバー１５を揺動可能に軸着し、各揺動レバー
には棒材５を下向きに取り付け、油圧シリンダ１３を揺
動レバーに連繋して棒材の下端をつぼめた第１状態と棒
材の下端を開いた第２状態とに変換可能とし、下面開口
部を開閉する弁体４１を備えたバケット１８を上記棒材
に囲まれた部分に、ベースに対して着脱可能な状態で取
り付け、バケットの弁体を、棒材が第１状態のときはバ
ケットの下面開口部を閉じ、棒材が第２状態に変換する
とバケットの下面開口部を開くように上記油圧シリンダ
に連繋した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶解炉内のスラグを除
去するスラグ除去装置に関するもので、特に除砕剤を投
下するバケットを備えたものである。

【０００２】

【従来の技術】坩堝等の溶解炉において、溶解炉内のス
ラグを除去するには、先ず除砕剤を溶解炉内に投入して
スラグを固め、その後で作業者が手作業で鉄筋等の棒を
溶解炉内に差入れ、水飴状に固まったスラグを棒の先端
に絡ませて除去する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、除砕剤
を投入したり鉄筋を差入れてスラグを除去する作業は、
高温に晒された中での作業なので、作業環境の改善が必
要である。また、一度に除去できるスラグの量は僅かな
ので、熱い溶解炉の中に鉄筋を何度でも繰り返し差し込
まなければならないし、同じ鉄筋を使用していると鉄筋
自体が融けてしまうので、鉄筋自体を頻繁に交換しなけ
ればならない。更に、鉄筋を一度使用するとスラグが絡
みついているので、このスラグを取り除く作業も面倒で
ある。この様に、溶解炉内に除砕剤を投入したりスラグ
を除去する作業は過酷な仕事であり、また、火傷などの
危険も伴うので、作業者が溶解炉に近付かなくても効率
良く安全に作業を行える装置の開発が切望されていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み提案
されたもので、クレーンで吊り下げるベースの下部に複
数の揺動レバーを同一円周上に揺動可能に軸着し、各揺
動レバーには棒材を下向きに取り付け、上記揺動レバー
と機械的に連繋して揺動レバーを揺動することにより棒
材の下端をつぼめた第１状態と、棒材の下端を開いた第
２状態とに変換する駆動シリンダをベースに取り付け、
下面開口部を開閉する弁体を備えたバケットを上記棒材
に囲まれた部分に、ベースに対して着脱可能な状態で取
り付け、バケットの弁体を、棒材が第１状態のときはバ
ケットの下面開口部を閉じ、棒材が第２状態に変換する
とバケットの下面開口部を開くように上記駆動シリンダ
に機械的に連繋したことを特徴とする。

【０００５】

【作用】バケットをスラグ除去装置に取り付け、この状
態でクレーンで吊り下げて溶解炉上に移動し、駆動シリ
ンダの駆動により揺動レバーを揺動すると、揺動レバー
に固定した棒材がつぼまった第１状態から開いた第２状
態に変換するとともに、駆動シリンダに連繋してある弁
体が開動作してバケットの下面開口部を開く。したがっ
て、バケット内に入れておいた除砕剤を溶解炉の溶湯面
に投下することができる。バケットを取り外し、スラグ
除去装置をクレーンで吊り下げて溶解炉上に移動し、棒
材を開いた状態で下降して棒材の下端を溶湯内に浸漬す
る。この状態で駆動シリンダの駆動により揺動レバーを
揺動すると、棒材が次第につぼまって溶湯面に浮いたス
ラグを寄せ集める。そして、この状態でスラグ除去装置
を上昇すると、大量のスラグを掬い上げることができ、
クレーンを旋回してスラグ除去装置をスラグ捨て場上ま
で移動し、ここで棒材を開くと溶解炉から掬い上げたス
ラグを捨てることができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。スラグ除去装置１は、図１に示すように、溶解
炉２の近くに設置したクレーン３に吊り下げられてお
り、クレーン３のブーム４を旋回、伸縮、或は傾斜角度
を変化させたりすることにより高さや位置を調節し、下
端の棒材５…を開閉動作することにより溶解炉２内に除
砕剤を投入したり、或は溶解炉２内のスラグ６を掴んで
後方のスラグ捨場７に排除できるようにしてある。

【０００７】なお、図面に示すクレーン３は、モータ８
によって駆動される油圧ポンプ９から作動油をそれぞれ
の油圧シリンダに圧送し、油圧シリンダの駆動によりブ
ーム４を旋回したり、傾斜角度を変化させり、或はブー
ム４を伸縮したりするが、停電した場合は非常用ポート
パーク１０によりスラグ除去装置１の自由降下を防止し
て安全を確保する。

【０００８】このスラグ除去装置１は、図２に示すよう
に、クレーン３で吊り下げるベース１１と、このベース
１１内に上下動可能な状態で設けた昇降体１２と、シリ
ンダチューブの上端をベース１１に固定してシリンダロ
ッドの先端を昇降体１２に接続して昇降体１２を上下動
する油圧シリンダ１３と、ベース１１の下部の同一円周
上に位相を換えてほぼ等間隔に軸支され、下端にホルダ
１４を有する複数の揺動レバー１５…と、各揺動レバー
１５のホルダ１４に下向きに固定した棒材５と、揺動レ
バー１５と昇降体１２とを機械的に接続して昇降体１２
の上下動を揺動レバー１５の揺動運動に変換して棒材５
…の下端をつぼめた第１状態と、棒材５…の下端を開い
た第２状態とに変換する機械的変換部材としての連動腕
１６と、昇降体１２の中心から垂設した接続ロッド１７
の下端に着脱可能な状態で取り付けられ、第１状態の棒
材５…に抱かれるようにして保持されるバケット１８と
を備える。

【０００９】ベース１１は、金属の丸いベース板１９の
上面の中心に吊下部２０を立設し、下面の外周縁部分か
らは４本の脚部２１…を９０度位相を変えて垂設し、こ
れら脚部２１…の下端にリング板２２を固定するととも
に該リング板２２に揺動レバー用軸受２３…を１２０度
位相を変えて３箇所設ける。また、上記脚部２１…の内
側には昇降体１２を案内するガイドポスト２４…をベー
ス板１９の下面から垂設する。なお、脚部２１…の周囲
に金属板２５を巻いて、ベース１１の内部に火粉が入ら
ないようにすることが望ましい。

【００１０】昇降体１２は上面が開放した有底円筒体で
あり、前記したガイドポスト２４を挿通するガイド孔を
有するガイド部２６を上面開口部の内側に設け、底面部
材２７の上面中央には油圧シリンダ１３のシリンダロッ
ドを接続するジョイント２８を設け、下面には中心から
バケット用接続ロッド１７を垂設すると共に、このロッ
ド１７の周りに機械的変換部材の一部を構成する部材と
して、横長孔２９を有するブラケット３０を１２０度位
相を変えた位置に３箇所、放射状に配設してある。した
がって、この昇降体１２は、油圧シリンダ１３に圧送す
る作動油を適宜に制御すると、ガイドポスト２４…に案
内された状態で垂直方向に上下動する。なお、底面部材
２７と周面との接続部分はシールを介在させて水密状態
に接続し、油圧シリンダから洩れたオイルが外に流れ出
るのを防止することが望ましい。

【００１１】ベース１１のリング板２２に軸着する揺動
レバー１５は、本実施例では機械的変換部材の主要部を
構成する連動腕１６と、ホルダ１４を取付けた板部３２
とを一体化したほゞく字形のベルクランク状であり、軸
着基端から斜め上方に連動腕１６を延出し、該連動腕１
６の上端に横向きに突設した連結ピン３１をブラケット
３０の傾斜した横長孔２９内に遊嵌する。一方、軸着基
端から下方に延設した板部３２の下端にホルダ１４を設
ける。このホルダ１４は棒材５を固定することができれ
ばどのような構成でもよいが、図面に示す実施例では、
断面が円形の炭素棒を棒材５として１つの揺動レバー１
５に２本宛取り付けるので、板部３２に円筒状のホルダ
１４を２つ並設してある。また、並設する両ホルダ１４
は、図６に示すように、棒材５…が第１状態になった際
に各棒材５…の下端間隔が小さくなるように、ホルダ１
４の上端間隔を下端間隔よりも少し広く設定して固定す
る。なお、図中３３は棒材５…の上端を固定するねじで
ある。

【００１２】また、連動腕１６とホルダ１４の位置およ
び相対角度は、図２，３，４に示すように、各連動腕１
６の上端が上昇した状態で棒材５…の下端が中心に向か
ってつぼまって閉じる第１状態になり、図５に示すよう
に、連動腕１６の上端が下降した状態では棒材５…の下
端が外側に向かって開く第２状態になるように設定す
る。したがって、油圧シリンダ１３の駆動により昇降体
１２を上昇させた状態においては、図２に示すように、
連動腕１６の上端が持ち上げられて、棒材５…は下端を
つぼめて閉じる第１状態となる。そして、油圧シリンダ
１３の駆動により昇降体１２を下降すると、連結ピン３
１が横長孔２９内を内側に移動しながら押し下げられ、
これにより連動腕１６が軸２３′を中心にして揺動レバ
ー１５と一体的に回動する。このようにして揺動レバー
１５が回動すると、棒材５…が図２の状態から図５に示
す様に揺動して下端を大きく開いた第２状態に変換す
る。

【００１３】次に、バケット１８について説明する。バ
ケット１８は、図４に示すように、上面と下面が開放し
て直径が下方に向かって次第に減少するテーパー周面３
４を有し、このテーパー周面３４から斜め下方に脚３５
を取り付けたバケット本体３６と、該バケット本体３６
の上面開口部内に中心から放射状に架設した横材３７
と、横材３７の中心に設けた筒状軸受３８により支えた
軸３９などからなる。そして、軸３９の上端には昇降体
１２から垂設したロッド１７に接続する接続部４０を設
け、軸３９の下端には円錐台形でバケット本体３６の下
面開口部よりも小径の弁体４１を取り付け、弁体４１よ
りも上方の軸３９に筒体４２をストッパとして挿通す
る。

【００１４】したがって、上記した構成からなるバケッ
ト１８においては、軸３９がバケット本体３６の中心で
バケット本体３６に対して相対的に上下動することがで
き、軸３９が最も下降した状態で弁体４１がバケット本
体３６の下面開口部を閉じ（図２，４）、軸３９がバケ
ット本体３６に対して相対的に上昇すると弁体４１の外
周縁とバケット本体３６の内周面との間に隙間が生じ
（図５）、これによりバケット本体３６の下面開口部が
開放されて内容物、即ち除砕材が落下可能な状態にな
る。また、軸３９はバケット本体３６に対して所定スト
ロークだけ上昇すると、筒体４２の上端が筒状軸受３８
の下端に当接する。即ち、筒体４２は、バケット本体３
６が軸３９に対して相対的に下降したときの下降位置を
規制するストッパとして機能する。

【００１５】次に、上記した構成からなるスラグ除去装
置１を使用して除砕剤を投入する場合について説明す
る。スラグ除去装置１から取り外したバケット１８を床
上に載置し、軸３９を充分に下降し、弁体４１の外周縁
がバケット本体３６の内周面に当接して下面開口部が閉
じていることを確認し、図４に示すように、軸３９の貫
通孔４３と筒状軸受３８の貫通孔４４とを連通させ、両
貫通孔４３，４４にピン４５を挿通する。そして、バケ
ット本体３６内に軽石などの除砕剤を所定量入れた後、
棒材５…を開いた状態でスラグ除去装置１をバケット１
８の上方から下降し、昇降体１２から垂下した接続ロッ
ド１７の下端を軸３９の上端に合わせて接続ピン４６を
差し込むことにより接続ロッド１７と軸３９とを接続す
る。なお、スラグ除去装置１をバケット１８上から下降
する際には棒材５…を開いた状態で下降し、棒材５…に
囲まれた部分にバケット１８が確実に入ってから棒材５
…を閉じ、これら棒材５…によりバケット１８を抱き込
んで保持し、その後ピン４５を抜き取って弁体４１のロ
ックを解除する。

【００１６】この状態でスラグ除去装置１を吊り上げる
と、弁体４１により下面開口部を閉じた状態でバケット
１８が棒材５…に保持されてスラグ除去装置１と共に上
昇する。そして、この状態で溶解炉２の上方まで移動
し、油圧シリンダ１３の駆動により昇降体１２を下降す
る。

【００１７】昇降体１２が下降すると各揺動レバー１５
が回動するので、棒材５…が揺動して下端を開く。この
様にして棒材５…の下端が開いて第２状態に変換する
と、図５に示すように、バケット本体３６は棒材５…か
ら放されるので自重により下降する。このとき、軸３９
も昇降体１２の下降に伴って下降するが、バケット本体
３６が下降する長さの方が軸３９の下降長さよりも大き
いのバケット本体３６が軸３９に対して下降する。した
がって、弁体４１がバケット本体３６に対して相対的に
上昇することとなり、弁体４１の外周縁とバケット本体
３６の内周面との間に隙間が生じ、バケット本体３６の
下面開口部が開放される。このため、バケット本体３６
内の除砕剤が上記隙間から落下し、溶解炉２内に投下さ
れる。なお、バケット本体３６が充分に下降すると、筒
状軸受３８の下端が軸３９の筒体４２の上端に当接す
る。したがって、バケット本体３６は軸３９の筒体４２
に支持されて停止し、溶解炉２まで落下することはな
い。

【００１８】この様にして溶解炉２内に除砕剤を投入す
ると、この除砕剤の作用により溶湯に浮いたスラグが次
第に固まる。そこで、今度はこのスラグを除去する。

【００１９】スラグを除去する場合は、スラグ除去装置
１を一旦戻してバケット１８を取り外す。バケット１８
を取り外すには、バケット本体３６の脚部３５…が床面
に着いた状態で接続ピン４６を抜くだけでよい。

【００２０】バケット１８を取り外したならば、再度ス
ラグ除去装置１を吊り上げて溶解炉２上に移動する。そ
して、油圧シリンダ１３の駆動により棒材５…を開き、
この第２状態で次第に下降して棒材５…の下端を溶湯内
に浸漬する。

【００２１】棒材５…の下端が溶湯面に没した状態で油
圧シリンダ１３の駆動により昇降体１２を次第に上昇さ
せて棒材５…の下端を次第につぼめると、溶湯面に浮か
んでいる水飴状のスラグが棒材５…に挟まれるようにし
て集められ、この状態でスラグ除去装置１を上昇する
と、溶湯は流れ落ちてスラグだけが溶湯から掬い上げら
れる。そこで、クレーン３のブーム４を旋回してスラグ
除去装置１をスラグ捨場７まで移動し、ここで棒材５…
を開くとスラグが落下する。そして、引き続きスラグを
除去する場合には再度スラグ除去装置１を溶解炉２上に
移動し、上記した操作を繰り返す。

【００２２】この様にして溶解炉２の溶湯面に浮いたス
ラグをスラグ除去装置１により除去すると、作業者が溶
解炉２に近付くことなくスラグ除去作業を行うことがで
きるので、作業者への負担が大幅に減少し、しかも安全
である。なお、上記した実施例においては、クレーン３
の架台近傍にクレーン３と油圧シリンダ１３の操作部４
７を配置したが、更に遠くはなれた場所にこれらの操作
部を配置してリモートコントロールしたり、或は無線で
操作するようにすると、溶解炉２から一層離れて操作で
きるので、作業者は溶解炉２の熱から解放され、火傷等
の虞れもなく一層安全である。

【００２３】本実施例では、揺動レバー１５に固定した
二股フォーク状の棒材５，５が３組、合計６本の棒材５
…でスラグを掬い上げるので、一回の作業で大量のスラ
グを除去することができ、作業能率を著しく高めること
ができる。また、本実施例では炭素棒を棒材５として使
用しているので、水飴状のスラグを容易に掬い上げるこ
とができし、炭素棒は溶湯に接触しても容易に融けるこ
とがないので耐久性に優れ、交換時期を大幅に延ばすこ
とができる。また、スラグは炭素棒に絡み着き難いし、
たとえ絡み着いてスラグがそのまま冷えて固まっても、
衝撃を与えるだけでスラグが容易に割れ落ちるので、付
着したスラグを簡単に取り除くことができる。

【００２４】なお、スラグ除去装置１を溶解炉２の溶湯
面に近付けても、昇降体１２の下面を遮熱板４８で保護
しているので、油圧シリンダ１３や油圧回路が溶湯の輻
射熱に直接晒されることはない。このため、作動油中に
気泡が生じたり、シールが損傷するなどのトラブルを未
然に防止できる。また、油圧回路の作動油が万一漏れて
も昇降体１２の底面部材２７上に溜るだけで漏れ落ちる
ことはない。

【００２５】また、上記した実施例においては油圧シリ
ンダ１３の駆動により上下動する昇降体１２の下部に傾
斜した横長孔２９…を開設し、揺動レバー１５から延設
した連動腕１６の上端の連結ピン３１を上記横長孔２９
内に遊嵌し、昇降体１２を上下動することにより揺動レ
バー１５を揺動せしめ、これにより揺動レバー１５から
下向きに延びた棒材５…を開閉するように構成したが、
本発明における棒材５…の開閉機構はこれに限定される
ものではなく、揺動レバー１５と機械的に連繋して揺動
レバー１５を揺動することにより棒材５…の下端をつぼ
めた第１状態と，棒材５…の下端を開いた第２状態とに
変換することができればどのように構成してもよい。例
えば、公知のリンク機構により接続してもよい。

【００２６】また、バケット１８は、バケット本体３６
の下面開口部を開閉する弁体４１を備え、バケット１８
を上記棒材５…に囲まれた部分に、ベース１１に対して
着脱可能な状態で取り付けることができ、弁体４１を、
棒材５…が第１状態のときはバケット本体３６の下面開
口部を閉じ、棒材５…が第２状態に変換するとバケット
本体３６の下面開口部を開くように駆動シリンダに機械
的に連繋したものであればどのような構成でもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、作
業者が溶解炉に近付くことなく除砕材を投入したり、或
はスラグを除去することができるので、劣悪な作業環境
を著しく改善することができるとともに安全性も大幅に
向上する。また、複数本の棒材によりスラグを掬い上げ
るので、一度の作業で大量のスラグを除去することがで
き、作業効率を飛躍的に向上することができる。さら
に、棒材に炭素棒を使用すると、溶湯に浸漬しても棒材
自体が融けにくいので、棒材の交換の手間を省くことが
できるし、スラグの剥離性もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーンにより吊り下げた状態におけるスラグ
除去装置の正面図である。

【図２】バケットを取り付けた状態における棒材が第１
状態のときのスラグ除去装置の正面図である。

【図３】バケットを取り外した状態におけるスラグ除去
装置の正面図である。

【図４】バケットの断面図である。

【図５】バケットを取り付けた状態における棒材が第２
状態のときのスラグ除去装置の正面図である。

【図６】棒材の下端をつぼめた第１状態におけるスラグ
除去装置の底面図である。

【図７】バケットの平面図である。

【符号の説明】

１ スラグ除去装置 ２ 溶解炉 ３ クレーン ４ ブーム ５ 棒材 １１ ベース １２ 昇降体 １３ 油圧シリンダ １４ ホルダ １５ 揺動レバー １６ 連動腕 １７ 接続ロッド １８ バケット ２４ ガイドポスト ２９ 横長孔 ３１ 連結ピン ３６ バケット本体 ３８ 筒状軸受 ３９ 軸 ４１ 弁体 ４２ 筒体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クレーンで吊り下げるベースの下部に複
   数の揺動レバーを同一円周上に揺動可能に軸着し、各揺
   動レバーには棒材を下向きに取り付け、上記揺動レバー
   と機械的に連繋して揺動レバーを揺動することにより棒
   材の下端をつぼめた第１状態と、棒材の下端を開いた第
   ２状態とに変換する駆動シリンダをベースに取り付け、
   下面開口部を開閉する弁体を備えたバケットを上記棒材
   に囲まれた部分に、ベースに対して着脱可能な状態で取
   り付け、バケットの弁体を、棒材が第１状態のときはバ
   ケットの下面開口部を閉じ、棒材が第２状態に変換する
   とバケットの下面開口部を開くように上記駆動シリンダ
   に機械的に連繋したことを特徴とするスラグ除去装置。
2. 【請求項２】 クレーンで吊り下げたベースに上下動可
   能な状態で設けた昇降体と、一端をベースに固定し他端
   を昇降体に接続して昇降体を上下動する駆動シリンダ
   と、ベースの下部の同一円周上に位相を換えてほぼ等間
   隔に軸支され、下端にホルダを有する複数の揺動レバー
   と、揺動レバーのホルダに下向きに固定された棒材と、
   揺動レバーと昇降体とを機械的に接続して昇降体の上下
   動を揺動レバーの揺動運動に変換して棒材の下端をつぼ
   めた第１状態と、棒材の下端を開いた第２状態とに変換
   する機械的変換部材と、上端を昇降体側に着脱可能な状
   態で取り付け、第１状態の棒材に囲まれて保持されるバ
   ケットとを備え、 バケットは、上面と下面が開放して直径が下方に向かっ
   て次第に減少するテーパー周面を有するバケット本体
   と、該バケット本体の内部のほぼ中心にバケット本体に
   対して上下動可能な状態で縦方向に設けられ、上端には
   昇降体側に接続する接続部を有し、下端にはバケット本
   体の下面開口部よりも小径の弁体を有する軸と、弁体の
   外周縁がバケット本体の内面に当接してバケット本体の
   下面を閉じた状態からバケット本体が軸に対して相対的
   に下降したときの下降位置を規制するストッパとからな
   ることを特徴とするスラグ除去装置。
3. 【請求項３】 棒体が炭素棒である請求項１または請求
   項２に記載のスラグ除去装置。