JPH06322420A - 出銑口開孔機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確な出銑口の深度測定が可能であり、かつ
安全な作業を実現し得る出銑口深度測定装置を備えた出
銑口開孔機を提供する。 【構成】 削孔機２により削孔具１を保持し、該削孔具
に打撃及び回転を与えると共に、ガイドセル４上に設け
られたフィードモータ１０にて削孔機を進退駆動して高
炉出銑口３を開孔する出銑口開孔機に於て、フィードモ
ータの回転軸に連結されたパルスジェネレータ１１と、
該パルスジェネレータの出力を積算する演算装置１５と
を有するものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉の出銑口を開孔す
る出銑口開孔機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉操業に於ては、溶銑溶滓を連続して
高炉炉内で生成しているが、この生成物は、炉底の近傍
に設けられた出銑口から抽出される。炉内の生成速度に
比して出銑口からの溶銑溶滓の排出速度が小さいと、出
銑口からの溶銑溶滓の抽出不良状態を招くが、このよう
な状態は、排出されるべき溶銑溶滓が炉内に残り、かつ
新たに生成する溶銑溶滓と共に炉内に蓄積し、高炉に熱
風を吹き込むために出銑口の上部に設けられた羽口部
（図３の符号２０）のレベルまで溶銑溶滓が到達し、操
業困難に至る虞れがある。

【０００３】これに対処する一方法として、出銑口の深
度（孔の深さ）を充分に深く取る操業方法がとられる。
通常出銑口は、炉内側に比して炉外側が高くなる勾配を
有しているので、出銑口深度を深くすることにより、高
炉炉底の底部から溶銑溶滓を抽出することができ、浅い
深度よりも抽出力を強化できる。

【０００４】一方、出銑口の深度は、高炉の炉壁の厚さ
を示す。出銑口は耐火物で造壁されているが、出銑口を
使用しないときには炉内の溶銑溶滓によって耐火物が侵
食を受け、壁厚が減少してくる。従って出銑口の深度測
定は、高炉壁厚を確保して設備を維持する観点からも、
高炉炉底部の破損等重大な事故を生じないようにするた
めに必須の管理項目でもある。

【０００５】ところで、出銑口の深度測定は、開孔作業
と共に行なっている。通常、この測定値に基づいて出銑
口の閉塞時のマッドガンによる耐火物の充填量を調整し
て深度の確保を行ない、操業及び設備の管理手段として
おり、高炉の出銑口の深度測定は、高炉の操業管理及び
設備管理にとって重要な作業項目である。

【０００６】さて、従来の出銑口開孔機は、図３に示す
ように、削孔具１が削孔機２に保持され、かつ打撃と回
転とを与えられて高炉炉壁の出銑口３を開孔するように
なっている。削孔機２は、ガイドセル４の下方に吊り下
げられ、ガイドセル４上に設置されたフィードモータ５
の回転力により、該フィードモータ５と削孔機２とを連
結するフィードチェーン６及びスプロケット７を介して
進退駆動される。

【０００７】従来、出銑口３の深度測定は、出銑口開孔
機を運転する操作者自身が行なっており、出銑口３を開
孔する際に、ガイドセル４の側面に設けた目盛り板８に
より、削孔機２の前進距離を削孔機２の直近で直読して
記録していた。即ち、削孔作業開始前に削孔具１の先端
を出銑口３に充填された耐火物（マッド）９の炉壁外面
３ａに接したときの削孔機２の位置８ａを目盛り板８で
操作者が読み取り、削孔具１の先端が耐火物９を突き抜
けて出銑口３の内側面３ｂに到達して削孔作業が終了し
たときの削孔機２の位置８ｂを目盛り板８で読み取り、
両者の位置差（８ａ−８ｂ）から出銑口３の深度を測定
していた。

【０００８】ところが、削孔開始位置８ａの読み取りは
操作者が容易に目視可能であるが、出銑口３からの溶銑
溶滓の吹き出しに対処して開孔後は直ちに削孔機２の退
避運転を行う必要があるため、操作者が深度計測に専念
できないといった事情があり、削孔終了位置８ｂを目盛
り板８から正確に読み取ることが困難であった。そのた
め、必ずしも正確な出銑口深度の計測ができなかった。

【０００９】出銑口の深度測定を目的とする技術とし
て、実開昭５６−３９４５５号公報及び実開昭５６−３
９４５６号公報に記載の技術が知られているが、これら
は、削孔具としての金物に熱電対を設置し、削孔中と削
孔完了時の温度変化を検知するか、或いは、圧縮ガスの
通路を設け、削孔中と削孔完了時のガス圧の変化を検知
する装置であり、削孔完了の判定には有効であるもの
の、削孔具の移動量の検出手段を有しておらず、削孔中
は常に耐火物の抵抗が変化し、削孔具の移動量が変化す
る出銑口開孔作業には不十分である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、出銑
口の正確な深度測定の重要性は周知の事実であったが、
測定対象が耐火物であることから、上述の測定方法しか
なく、測定を操作者に依存せざるを得ず、正確さに欠け
るという問題があった。また、上述の測定方法は、出銑
口の削孔機の直近で、即ち溶銑溶滓の出銑という高熱・
粉塵にさらされる環境条件でないとできない作業であ
り、安全衛生上の問題あった。

【００１１】本発明は、このような従来技術の不都合に
鑑みなされたものであり、その主な目的は、正確な出銑
口の深度測定が可能であり、かつ安全な作業を実現し得
る出銑口深度測定装置を備えた出銑口開孔機を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このように目的は、本発
明によれば、削孔機により削孔具を保持し、該削孔具に
打撃及び回転を与えると共に、ガイドセル上に設けられ
たフィードモータにて前記削孔機を進退駆動して高炉出
銑口を開孔する出銑口開孔機に於て、前記フィードモー
タの回転軸に連結されたパルスジェネレータと、該パル
スジェネレータの出力を積算する演算装置とを有するこ
とを特徴とする出銑口開孔機を提供することによって達
成される。

【００１３】

【作用】本発明に係る出銑口開孔機によれば、削孔機の
フィードモータの軸端に連結したパルスジェネレータに
より、削孔作業中の操作フィード量を常時測定するの
で、人手によらない正確な深度測定が可能となる。従っ
て、ＩＴＶ等を併用して、削孔機直近ではない場所から
遠隔操作を行うことができ、より安全な作業を実現でき
る。

【００１４】

【実施例】以下、添付の図面に示された具体的な実施例
に基づい本発明の構成について詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明による出銑口開孔機の側面
図である。例えば油圧駆動されるフィードモータ１０
は、ガイドセル４上に設置され、フィードチェーン６及
びスプロケット７を介して削孔機２を進退駆動させるこ
とができる。フィードモータ１０の軸端には、パルスジ
ェネレータ１１が連結されており、フィードモータ１０
の回転角度、即ち削孔機２の移動量がパルス数としてカ
ウントできるようになっている。尚、パルス数は、削孔
機２の前進がプラスとして、後退がマイナスとしてカウ
ントされる。

【００１６】フィードモータ１０には、駆動用油圧ユニ
ット１２から供給油圧配管１３ａと戻り油圧配管１３ｂ
とが接続されており、これらのうち供給油圧配管１３ａ
には演算装置制御用として圧力計１４が設置されてい
る。

【００１７】パルスジェネレータ１１と圧力計１４との
出力は、演算装置１５に接続されている。本実施例で
は、出銑口開孔作業を行う場合、供給油圧配管１３ａの
油圧は、無負荷時約１０ｋｇ／ｃｍ²、開孔作業時約７
０ｋｇ／ｃｍ²となる。従って、演算装置１５の設定圧
Ａを５０ｋｇ／ｃｍ²とすれば、圧力計１４の指示圧力
Ｂと比較して、Ａ＞Ｂの場合は無負荷状態を示し、Ａ＜
Ｂの場合は削孔作業中を示すことになる。

【００１８】図２は、本発明にかかる油圧装置と演算装
置間で行われる出銑口深度測定の結果を表示するまでの
信号授受と演算のフローを示す。まずガイドセル４を出
銑口炉壁１６にセットした後、操作者が運転スイッチを
押すことでフィードモータ１０の前進起動を行う（ステ
ップ１）。この操作によって削孔具１を装着した削孔機
２が前進し、開孔するべき出銑口３の炉外側端面３ａに
削孔具１の先端が押し付けられる。

【００１９】この時の供給油圧配管１３ａの油圧を検出
すると（ステップ２）、削孔具１が空間を前進している
時は抵抗がないため（無負荷）油圧は小さいが、削孔具
１の先端が炉外側端面３ａに押し付けられると抵抗が発
生し（削孔作業開始）油圧が増大する。この油圧の変化
を圧力計１４で検知し、予め設定した圧力Ａより検知し
た圧力Ｂが高く（Ａ＜Ｂ）なったか否かを判別する（ス
テップ３）。

【００２０】ステップ３で「Ａ＜Ｂ」と判別された場合
には、演算装置１５のパルス数積算をゼロに設定して削
孔機２の移動量の演算を開始する（ステップ４）。な
お、この移動量の演算開始信号は、炉外側端面３ａに削
孔具１の先端が押し付けられことを操作者が目視判断し
て押釦を押す簡便な方法に代替することもできる。

【００２１】次に、削孔機２によって打撃及び回転を削
孔具１に与え、かつフィードモータ１０にて削孔機２を
前進させながら削孔作業を行う。削孔作業中、削孔機２
の移動量の変化をパルスジェネレータ１１によって測定
し、演算装置１５にパルス信号を入力する。演算装置１
５では、パルス数の積算を行い、かつ削孔作業中のパル
ス数積算値の最大値を演算装置内に常に記憶する（ステ
ップ５）。

【００２２】削孔具１が出銑口３の炉内面３ｂに到達す
ると、削孔機２の前進速度が急激に変化するので、操作
者は直ちに削孔機２を後退駆動する。この後退時はパル
ス数がマイナスカウントされるが、出銑口３の開孔時の
パルス数積算値の最大値が演算装置１５内にホールドさ
れているので、この値から出銑口深度を知ることができ
る。

【００２３】出銑口深度測定の結果の出力は、操作者ま
たは別の作業監視者が発する出銑開始信号１７の出力を
判別し（ステップ６）、この出銑開始信号１７が入力し
たならば出銑口深度を演算し（ステップ７）、その結果
を出力表示する（ステップ８）。

【００２４】尚、高炉操業に於ては、従来、出銑時刻及
び出銑時間長さの把握や出銑口まわりの集塵機運転のた
めに、押釦操作による出銑開始信号を発信しており、こ
れを上記の出銑開始信号１７として兼用できる。また出
銑開始信号１７は、演算装置１５にパルス数積算値の最
大値が記憶されているため、出銑口開孔後直ちに発信す
る必要はない。

【００２５】出銑口深度の出力表示は、削孔機２の制御
装置やプロセスコンピュータに通信して作業管理に使用
される。そして出力表示が行われた後、システムをリセ
ットする。

【００２６】ところで、出銑口３の削孔作業では、使用
する削孔具１の種類によって削孔具１の長さが変化する
ことがあるが、本発明に於ては、作業開始時にフィード
モータ１０を前進させ、出銑口３の炉壁外面３ａに当た
った時を圧力計１４にて検知し、その点を出銑口深度ゼ
ロとしているので、削孔具１の長さによらずに出銑口深
度の計測が可能である。また、使用する削孔具１が削孔
作業中に摩耗した際には、一旦削孔機２を後退させて削
孔具１を交換した後、再び削孔作業を継続することとな
るが、このように削孔具１の使用本数が複数になったと
しても、本発明によれば、削孔作業開始信号から出銑開
始信号までの間の削孔具移動量はパルスジェネレータ１
１による測定であり、前進、後退はパルス数の正負にて
積算されるので、削孔具１の使用本数の影響を受けずに
測定することが可能である。

【００２７】尚、パルスジェネレータ１１は、フィード
モータ１０の軸端に設置するが、パルスジェネレータ１
１は防熱箱の中に設置し、その電気配線は耐熱ホースの
中に設置してトラブルを防止すると良い。その他の機器
は、出銑口開孔機の本体に取り付ける必要はなく、設置
環境の良い所に設置できる。

【００２８】またフィードモータ１０は、上記した油圧
のみならず、エアコンプレッサからの圧縮空気で駆動さ
れる形式のものでも良く、この場合は、無負荷時約５ｋ
ｇ／ｃｍ²、削孔作業時約７ｋｇ／ｃｍ²となり、上記油
圧式と同様にして供給空気圧の変化から出銑口深度測定
を行い得る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出銑口開孔機の操作者に依存することなく正確な出銑口
の深度測定が可能であり、かつ遠隔操作が可能なため、
より安全な作業ができる。更に、出銑口削孔作業に伴う
削孔具の種類、削孔作業中の削孔具の交換にも追従して
出銑口の深度測定が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による油圧式出銑口開孔機の側面図。

【図２】本発明による信号の授受と演算のフロー図。

【図３】従来の出銑口開孔機の側面図。

【符号の説明】

１ 削孔具 ２ 削孔機 ３ 出銑口 ３ａ 炉壁外面 ３ｂ 内側面 ４ ガイドセル ５ フィードモータ ６ フィードチェーン ７ スプロケット ８ 目盛り板 ８ａ 削孔開始位置 ８ｂ 削孔終了位置 ９ 耐火物（マッド） １０ フィードモータ １１ パルスジェネレータ １２ 駆動用油圧ユニット １３ａ 供給油圧配管 １３ｂ 戻り油圧配管 １４ 圧力計 １５ 演算装置 １６ 出銑口炉壁 １７ 出銑開始信号 ２０ 羽口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 削孔機によって削孔具を保持し、該削孔
   具に打撃及び回転を与えると共に、ガイドセル上に設け
   られたフィードモータにて前記削孔機を進退駆動して高
   炉出銑口を開孔する出銑口開孔機に於て、 前記フィードモータの回転軸に連結されたパルスジェネ
   レータと、該パルスジェネレータの出力を積算する演算
   装置とを有することを特徴とする出銑口開孔機。