JPH0633121A

JPH0633121A - 高炉の湯出し口への刺通ロッドの挿入を容易ならしめる方法、及びこの方法を実施する特殊クランプ

Info

Publication number: JPH0633121A
Application number: JP5148507A
Authority: JP
Inventors: Emile Lonardi; エミール・ロナルディ
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1992-05-27
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1994-02-08
Also published as: DE4313859A1; KR930023472A; LU88120A1; GB9308902D0; GB2267331A; FR2691717A1; UA27103C2; US5393038A; RU2094468C1; BR9301849A; FR2691717B1; CZ100193A3; CA2095469A1; GB2267331B; DE4313859C2; ATA82093A; AT407300B

Abstract

(57)【要約】【目的】湯出し孔粘土により先に閉じられた湯出し孔
へ刺通ロッドを導入するのを容易ならしめる方法を提供
する。【構成】ロッド（１０）はクランプ（１６）に把持さ
れ、このクランプはロッドにその縦軸線の回りの振動運
動と強力な軸方向力とを付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は高炉の湯出し孔へ前もって注入さ
れた湯出し孔粘土が完全に硬化する前に湯出し孔へ刺通
ロッドを挿入するのを容易ならしめる方法に関する。更
に詳細には、本発明は、前記導入が強力な駆動手段によ
りロッドに生ぜしめられる軸方向推力の効果で、ハンマ
を用いずに行われる方法に関する。

【０００２】故に本発明は周知のローストロッド(lost
rod)法、即ち、湯出し孔を湯出し粘土で閉じた後に、
この粘土が完全に硬化する前にこれへ金属ロッドを打ち
込む方法に関するものである。湯出し孔の開口は、硬化
した湯出し孔粘土からロッドを所望の瞬間に引き抜くこ
とにより作られる。

【０００３】多くの場合、この方法を実施するのに用い
られる機械は、ロッドの導入と引き抜きに必要なエネル
ギを発生する強力な双方向空気ハンマから成る。

【０００４】さて、これらの機械に使用される強力なハ
ンマは、欠点が無い訳ではない。第１に、かなりの応力
と振動を装置に発生し、特にロッド結合クランプに発生
し、その結果、急激に摩耗する。また騒音が激しく、産
業環境の騒音レベルの低減を狙う厳しい基準を満たすこ
とができない場合が多い。

【０００５】現在の傾向は双方向ハンマを排除しようと
している。次世代の刺通機械は前記ロッドを強力に、即
ち、ハンマを使用せずに、打ち込みかつ引き抜くために
強力な駆動手段で作業することになろう。

【０００６】ハンマの強力引き抜きはかなり簡単なこと
が判明している。事実、継手、例えばクランプをロッド
の自由端へ確実に固定し、強力な駆動手段、例えばジャ
ッキまたは液圧モータの作用で、ロッドの軸方向延出で
軸方向にこの継手を押し戻す必要がある。次いでロッド
は硬化した湯出し孔粘土から、簡単な軸方向引張力の効
果で、静粛にかつ振動なしに強力に引き抜かれる。

【０００７】しかし、ロッドの強力な導入はそれほど容
易ではない。事実、ロッドの一端に強力な軸方向推力を
加えるだけでは他端を硬化湯出し孔粘土へ打ち込むには
十分でない。ロッドが長大なこと、及び湯出し孔へ先に
導入された湯出し孔粘土が急速に硬化することに鑑み、
特別な考慮を払ってロッドの等価座屈長さを減じなけれ
ば、ロッドは座屈を受け湯出し孔内で拘束される。等価
座屈長さとは、ロッドの取り付け方法及び力の付与態様
が座屈傾向に及ぼす影響を考慮した摩擦長さであること
に想起されよう。

【０００８】この等価座屈長さは例えば中間案内を用い
て付与される力の軸線にロッドを案内することにより減
少できる。軸方向推力をロッドの自由端に付与するので
はなくしてクランプの往復運動の助けで湯出し孔から比
較的に小さい距離で付与することにより、同様の効果が
得られ、これはルクセンブルグ特許明細書LU-87 915に
初めて提案されたものである。

【０００９】ロッドを湯出し孔へ導入するためにロッド
へ付与される軸方向力の減少が達成されたならば、座屈
の恐れも減少し、座屈に対する予防策も減少することに
なり、しかして湯出し孔粘土へのロドの導入が容易にな
るであろう。

【００１０】本発明の目的は急速に硬化する湯出し孔粘
土へロッドを導入する方法に関するもので、この方法は
湯出し孔粘土へのロッドの刺通抵抗を減少できる。

【００１１】この目的を達成するために、本発明による
方法は、湯出し孔へ導入されるロッドがその縦軸線の回
りの振動または回転運動を受けることを主として特徴と
する。

【００１２】その縦軸線の回りのロッドの振動または回
転運動は、硬化した湯出し孔粘土へのロッドの軸方向前
進に対する抵抗を減少する。故に刺通機械はロッドを粘
土へ打ち込むために小さい抵抗で作業できる。

【００１３】ロッドの導入力が減少することの利点は明
白である。第１に、かかる減少により、同じ座屈安全性
に対し、より大きい等価座屈長さを持つことができる。
このことは例えば、ロッドを軸線で保持するための中間
案内の数の減少により、または特許明細書LU-87 に提案
された往復運動の移行の増加により、実際面で明示され
る。

【００１４】更に、導入力の減少はロッドを挿入する各
操作のために機械により消費されるエネルギの減少を意
味する。しかして、同じ動力で、粘土へのロッドの導入
速度を増すことが可能である。故にロッドの導入操作時
間が節約され、またより強力な機械に頼る必要なしに、
より高速硬化型の湯出し孔粘土を採用できる。

【００１５】ロッドをその軸線の回りの振動運動に曝
し、この運動は所望の効果を得るために１８０^O 以下の
角振幅を有する。故に、高い角振幅を持つ回転運動又は
振動運動にロッドを曝す必要がない。

【００１６】また、本発明は、ロッドを硬化した湯出し
孔粘土へ導入する間にロッドへその縦軸線の回りの前記
振動運動を伝達するために従来の刺通機械の装着部に使
用できる特殊クランプに関する。

【００１７】このクランプは例えばロッドを湯出し孔粘
土へ刺通させる軸方向力をロッドへ伝達するのを可能に
する単方向空気ハンマである。これは、ロッドを導入す
る力の付与時にロッドをその軸線の回りに振動させる手
段を特徴とする。

【００１８】クランプはルクセンブルグ特許明細書LU-8
7 915 及びその追加の特許LU-88 020 に記載された形式
の双方向空気クランプにできることも明かである。この
クランプはロッドを導入するにも、引き抜くにも双方に
使用できる。ロッドの引き抜き中、振動運動は勿論停止
できる。

【００１９】クランプが単方向クランプであってロッド
を湯出し孔粘土へ導入のみできる場合、ロッドの引き抜
きのための第２の継手を機械の装着部に設けることは当
然必要である。この第２継手は例えば装着部上でスライ
ドできる孔あけ装置である。これは多くの場合、ロース
トロッド法が何等かの理由で使用できないときに、従来
のビットで湯出し孔をあけることができるように、第１
クランプの背後で装着部上に装着される。

【００２０】他の特徴は図面に関して例示した以下に述
べる方法の応用例及びクランプの有利な実施例について
の記載から明らかになろう。

【００２１】全図に於て同じ参照数字は同じ部分を示
す。

【００２２】図１は本発明のローストロッド法を実施す
るのに使用できる刺通機械の縦断面図である。より詳細
には、図１は湯出し孔６と一致して壁４を通る断面で示
した高炉の湯出し孔６に前端を向けて配置した装着部の
部分断面図である。

【００２３】この刺通機械は従来の孔あけにより、即ち
装着部８上でスライドしかつビットを収容する継手２０
を備えた孔あけ機械１８により駆動されるドリル（図示
せず）により、あるいはローストロッド法により、即ち
湯出し孔６を湯出し孔粘土で塞いだ直後に湯出し孔６へ
導入されたロッドを引き抜くことにより、湯出し孔６を
開口するように設計されている。

【００２４】ロッド１０を湯出し孔粘土へ導入するこの
操作はクランプ１６を用いてハンマなしに正確に行われ
る。クランプ１６は装着部８上でスライドし、強力な駆
動手段、例えば、一つ以上の液圧モータ１０及び一つ以
上の無端チエン１２により駆動される。ロッドはスライ
ド又は静止軸受１３により前部が支持され、軸受１３は
開口時に湯出し孔から出る飛沫に対するスクリーンとし
て作用するように設計される。

【００２５】硬化した湯出し孔粘土へロッド１０を導入
するため大きい力がこれに付与されるときのロッドの座
屈を防止するために、ロッド１０の座屈傾向を減少する
二つの異なる方法を適用できる。

【００２６】第１の方法は前記導入力をロッド１０の自
由端の近傍で付与し、前方軸受１３とクランプ１６との
間に置かれた中間案内でこれを案内することである。図
１に於て、これらの案内の一つは１５で例示されてい
る。これらの中間案内はロッド１０をその軸線に保持
し、ロッド１０の座屈を生じる偏向を回避する。

【００２７】第２の方法は前記導入力をロッド１０の自
由端に付与するのではなくして湯出し孔に近い距離で付
与することである。この変形では、開放クランプ１６を
装着部８の前から距離Ｌまで運ばれ、閉じられ、またロ
ッド１０は、今やこのロッドへ固定されたクランプ１６
を装着部８の前方まで距離Ｌだけ前進させることにより
（位置Ｂ）、湯出し孔６へ導入される。次いでクランプ
１６が開放され、長さＬだけ後退されてロッド１０を再
び把持し、これを第２距離Ｌで湯出し孔６へ挿入する。
この往復運動はロッド１０が湯出し孔６へ所望の長さだ
け刺通するまで十分な回数反復される。

【００２８】本発明は挿入操作中にロッド１０にその縦
軸線の回りの振動又は回転運動を付与することを提案す
る。この方法は、粘土へのロッドの導入抵抗を減少する
ものであるが、前記第１の方法又は第２の方法に関連し
て適用できることに注目されよう。

【００２９】またこの方法はロッドを導入するのに第１
の方法と共に使用されても第２の方法と共に使用されて
もかなりの利点があることは理解されよう。事実、第１
の方法に関連して使用されると、ロッドに生じる軸方向
力が減少するから中間案内の個数を減らして作業するこ
とができる。他方、第２の方法に関連して使用される
と、台車１４の前記運動の移行Ｌを増加し、しかしてク
ランプ１６の往復運動の回数を少なくして、即ちより高
速でロッド１０の導入を行うことができる。

【００３０】本発明の方法は図２、図３に示すクランプ
１６を用いて有利に実施でき、以下これについて詳述す
る。このクランプ１６は、そのフレーム３４を介して台
車１４へ固着され、台車１４は例えば装着部８に対面固
着されたＵ字形区分２２により案内されるランナ２８又
はローラに装着される。事実、装着部８は例えば組み立
てられて一種の箱を形成する２個のビーム８ａ，８ｂか
ら成る。

【００３１】図２に於て、クランプのフレームは上方部
分３４と下方部分３２とから成り、これらの部分は可動
取り付け素子、例えば図２にその軸線３３により表され
たボルトにより組み立てられる。これらの半分体フレー
ム３２、３３は組み立てられると、縦軸線が台車１４の
並進方向と平行な筒状室３７を形成する。筒状室３７は
各ベースに前記縦軸線上で開口３５、３６を有する。

【００３２】筒状室３７の内部にはクランプ体３８が収
容されている。この体３８は筒状形であり、その直径と
長さは筒状室３７の対応寸法よりも僅かに小さい。筒状
室３７に於て、体３８は前方ストッパ及び軸受として作
用する二つのスライドブッシュ４０に入れられている。
故に、クランプ体３８は前記筒状室の軸線と一致したそ
の軸線の回りに回転自在である。更に、これは筒状室３
７内に設定された前方ストッパにより軸方向変位が阻止
され、フレームの二つの前方部分に対接して室３７の縦
方向の境界を決める。

【００３３】クランプ体３８はロッド１０の直径よりも
僅かに大きい直径の軸方向孔４４に縦方向に通される。
これは少なくとも１対の顎４２’、４２”を有し、これ
らの顎は軸方向孔４４の回りに対称に配置され、孔４４
の方向に斜めに移動できる。これらの顎は空気圧により
動かされ、好ましくは、開放のために復帰バネ（図示せ
ず）を備える。このクランプ体は顎４２’、４２”の運
動軸線が収束するように室３７内で指向される。しかし
て、顎４２’、４２”はクランプが前進したときに閉鎖
位置に於てロッドへ食い込む。

【００３４】クランプ体３８が開口３５を通じてスリー
ブ５７により延出せしめられる。このスリーブはその端
にクランク５８が固着されている。腕５６はその一端が
クランクへ、また他端がピストンロッド５４へヒンジ止
めされている。このピストンロッドは台車１４へ固着さ
れたジャッキ・シリンダ５２の延長部に位置するスライ
ド路５３に案内される。腕５８の縦軸線は好ましくは円
弧であり、腕５８はピストンロッド５４がシリンダ５２
から完全に離れたときにロッド１０の回りに配置するこ
とができる。

【００３５】ピストンロッド５４の往復運動により、角
振幅約９０^O の振動回転運動がクランク５８へ、従って
またクランプ体３８へ付与される。前記クランプ体３８
の顎４２’、４２”がロッド上で閉じられると、顎は前
記軸方向導入力をロッド１０へ伝達すると同時にこの振
動運動をロッドへ伝達する。

【００３６】ピストンロッド５４の往復運動はピストン
ロッド５４と一体のピストン５１の各側の圧力を周期的
に変化し、ジャッキのシリンダ５２内でスライドするこ
とにより得られる。この運動の頻度は好ましくは使用さ
れる湯出し孔粘土に応じて決められる。

【００３７】クランプ体３８の振動運動の角振幅が比較
的に小さいとすれば、顎４２’、４２”には周知の態様
でホースにより圧縮空気が供給される。しかし、ヒンジ
止め管又は回転接続具を設けることも可能である。

【００３８】クランプ体３８は装着部の前部の方向に収
束する二つの運動軸線を持つ第２の対の顎を有すること
もできることに注目されよう。その場合このクランプは
硬化した湯出し孔粘土からロッド１０を引き抜くのに使
用される。第２の対の顎の軸線は例えばクランプの軸線
を通りかつ図３の断面平面に対して垂直な平面に含まれ
る。

【００３９】逆に、クランプ体３８がロッドを導入する
ように設計された１対だけの顎を持つ場合、孔あけ機械
１８の継手２０の代わりにロッド１０を引き抜く単方向
クランプを用いるのが有利である。しかし、このクラン
プ２０は孔あけ機械１８がロッドに引張力を伝達するの
を回避するために、クランプ１６を後退する運動中、ク
ランプに直接対接せねばならない。

【００４０】ロッドの回転を阻止し及び／又は軸方向力
をこれに伝達するために、上述した顎以外の手段を設け
ることができることは理解すべきである。

【００４１】コッタを例えば刺通ロッド１０に機械加工
された偏平部に作用させて、クランプ３８の体内での回
転及び並進中にこれを不動ならしめることができる。

【００４２】本発明は前記ローストロッド法に於けるハ
ンマの除去に確実に貢献する方法を提供することは了解
されよう。しかして、本発明は高炉回りの騒音レベルを
実質的に減少することにより、環境保護に大いに貢献す
る。更に、この発明はこの方法を実施するための確実か
つ頑丈な設計のクランプを提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は刺通ロッドを湯出し孔へ導入する湯出し
孔の前方に置かれた刺通機械の部分縦断面図である。

【図２】図２は図１の断面線ＡＡ’に沿う横断面図であ
り、本発明の特殊クランプが主として見られる。

【図３】図３は図２の断面線ＢＢ’に沿う断面図であ
る。

【符号の説明】

４高炉６湯出し孔８装着部１０ロッド１６クランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】完全に硬化していない湯出し孔粘土によ
り前もって閉じられた高炉（４）の湯出し孔（６）への
刺通ロッドの導入を容易ならしめる方法であって、前記
導入は強力な駆動手段により前記ロッド（１０）へ生ぜ
しめられる軸方向推力の効果のもとに、ハンマを使用す
ることなく行われる方法に於て、湯出し孔へ導入される
ロッド（１０）は、前記軸方向推力がこれに付与される
間に、その縦軸線の回りの振動または回転運動を受ける
ことを特徴とする方法。
【請求項２】前記振動運動の角度振幅は１８０^O 以下
であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】ロッド（１０）はその導入運動中に中間
案内により案内されることを特徴とする請求項１又は２
記載の方法。
【請求項４】前記軸方向推力はロッド（１０）の等価
座屈長さ以下の湯出し孔からの距離でロッド（１０）へ
付与され、ロッド（１０）は長さ（Ｌ）だけ湯出し孔粘
土へ駆動挿入され、これらの操作はロッド（１０）が湯
出し孔（６）へ所望の長さだけ刺通するまで十分な回数
反復されることを特徴とする請求項１又は２記載の方
法。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか一つに記載
の前記方法を行う特殊クランプにおいて、前記軸方向推
力をロッドへ伝達する手段、及びロッドにそのその軸線
の回りの前記振動運動を付与する手段を特徴とする特殊
クランプ。
【請求項６】装着部（８）上で強力な駆動システムに
より縦方向に移動できる台車（１４）にクランプを装着
し、前記軸方向推力を伝達する手段は導入運動中にロッ
ド（１０）を確実に把持する手段であり、これらの手段
はロッド（１０）により規定された縦軸線の回りに振動
できるようにクランプ（１６）内に収納したことを特徴
とする請求項５記載のクランプ。
【請求項７】ロッド（１０）を把持する前記手段はジ
ャッキ（５０）の直線往復運動を前記ロッド把持手段の
振動角運動に変換する接続ロッド／クランク機構へ接続
されたことを特徴とする請求項６記載のクランプ。
【請求項８】クランプはロッド（１０）が軸方向に貫
通するチャンネル（４４）を備えたことを特徴とする請
求項５ないし７のいずれか一つに記載のクランプ。
【請求項９】ロッドの引き抜き操作中にロッドを確実
に把持する第二の手段を特徴とする請求項５ないし７の
いずれか一つに記載のクランプ。