JPS6362807A - 出銑口開孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は出銑口開礼装Ｕに関し、より具体的には、高
炉の出銑口を開孔する作業を行うための装置に関する。

（従来の技術） まず、高炉の出銑口を開孔する場合には、タングステン
カーバイドからなる掘削ドリルを用い、高炉の側壁を一
度に最後まで貫通して開口する手段が考えられる。しか
し、高炉の場合には、間口と同時に高炉中に貯蔵されて
いた高温度の液体が、掘削ドリルによって形成された湯
道を通って外部へ放出される。その結果、側壁を完全に
貫通させる際にも上記ドリルを用いてしまうと、高価な
タングステンカーバイドからなる掘削ドリルが、高炉内
に貯蔵された高温度の液体に接触して溶解されてしまい
、一度で使用不能となってしまう。

従って、従来は、まず高炉の側壁の所定位置まで掘削ド
リルにて第１次掘削し、次いで、掘削ドリルを退避させ
て比較的安価な金棒に交換し、該金棒を掘削ドリルにて
掘削した孔内に進入させ、金棒打込みにより第２次掘削
して側壁を貫通させていた。

そして、従来では、上記したごとく第１次掘削で完全に
貫通することなく所定深さまで掘削したり、第１次掘削
で形成した孔内に第２次掘削するための金棒を正確に位
置決めしつつ挿入配置する等、様々な作業・操作条件が
必要となり、操作に熟練を要するため、例えば実公昭５
７−１８４２０号に示された高炉出銑口開孔装置のごと
くボタン等のスイッチ操作にて上記操作を行うことがで
きるようにし、操作に比較的熟練度を要しないとともに
個人差をなくようにしたものがあった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来の装置によれば、多数のボ
タンスイッチのオン・オフにより出銑口開孔装置を駆動
させていたため、その作業が煩雑であるといった問題が
あった。特に、多数のスイッチの中からほぼ同時に複数
のスイッチを押さなければならない場合があり、上記問
題はなおさらであるとともに、押し間違いによる誤動作
を生じるおそれがある。

また、従来の装置では、実際に開孔する場所から離れて
スイッチのオン・オフ操作を行っていたため、正確に位
置決めを行うことは難しかった。

この発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、より熟練度を要せず、個人差を
なくすとともに、正確かつ容易に高炉の出銑口を開孔す
ることのできる出銑口開孔装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 上記した目的を達成するため、本発明に係る出銑口開孔
装置は、旋回可能なブーム装置と、該ブーム装置の先端
に回転可能に取り付けられた出銑口開孔機とを有する出
銑口開孔装置において、該出銑口開孔機の位置を検出す
る位置検出手段と、該検出手段により検出された出銑口
開孔機の位置信号により、該出銑口開孔機の出銑口に対
する移動、位置決め、退避をおこなわせる第１制御手段
と、該出銑口開孔機に取り付けられた掘削ドリル或いは
金棒の前進移動量に応じた回転数及び打撃力をパラメー
タとして記憶するパラメータ記憶手段と、該前進移動量
を検出する移動量検出手段と、該移動量検出手段で検出
された値と上記パラメータ記憶手段に記憶された値とを
比較する比較手段と、該比較手段によって検出された上
記開孔機の回転数及び打撃力のパラメータに従って出銑
口開孔機を制御する第２制御手段とを設けた。

（作　用） 位置検出手段と、位置検出手段から送られる信号により
作動する第１制御手段とにより、出銑口開孔機が所定の
出銑口の前に正確に位置決めされる。

次いで、出銑口開孔機を作動させ所定の位置に出銑口を
開孔するが、このとき、出銑口開孔機に取り付けた第２
制御手段により掘削ドリル或いは金棒の前進移動量に応
じてその回転、前進速度等を最適な値に制御することが
できるので、正確かつ確実に出銑口を設ける側壁を貫通
甘さ、出銑口を開孔することができる。

（実　施　例） 以下、本発明に係る出銑口開孔装置の好適な実施例につ
いて添付図面を参照にして説明する。

まず、この発明の出銑口開孔装置の概略構成を第１図に
従って説明すると、本発明の装置は、ブーム装置１０と
、ブーム装置１０の先端部に取り付けられた出銑口開孔
機２０と、ブーム装置１０並びに出銑口開孔機２０の各
可動要素に近設配置された位置検出手段たるリミットス
イッチＬＳ１〜ＬＳ９と、これらリミットスイッチＬＳ
Ｉ〜し８９等からの信号を取り入れ、各可動要素の駆動
を制御する第１〜第１９のソレノイドバルブ５０１１〜
１９を有する制御部４０とから構成されている。

ブーム装置１０は、後端部が支持部材１１に揺動可能に
枢着されたブーム１２内に旋回モータＭ１が配設されて
構成されており、この旋回モータＭ１によって旋回駆動
されるようになっている。

また、ブーム１２の後端部には位置検出手段たるリミッ
トスイッチＬＳ１〜ＬＳ４が近接配置されており、これ
らリミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ４の検出信号は、υＪ
Ｉ２Ｉ１部４０内の第４０内４のソレノイドバルブＳｏ
　ｌ　１〜５ｏ１４に取り込まれるようになっている。

そして、この出銑口開孔機２０がブーム５Ａ置１０の先
端部に回動可能に取り付けられ、ブーム装置１０によっ
て３次元的に移動可能となっている。

出銑口開孔機２０は、メインフレーム２１と、そのメイ
ンフレーム２１の下方に揺動可能に取り付けられたハン
ガーフレーム２２並びにリンクフレーム２３と、それら
両フレームを介して上下動可能に配設されたガイドセル
２４とを有している。

また、メインフレーム２１の後端部にはホイスト駆動モ
ータＭ２が配設されており、このホイスト駆動モータＭ
２により駆動されるホイスト（図示せず）にハンガーフ
レーム２２の下端部が連繋されており、ホイスト駆動モ
ータＭ２の駆動によりハンガーフレーム２２すなわちガ
イドセル２４の後端部が上下動するようになっている。

そして、メインフレーム２１の後方側方部には第１のエ
アシリンダ２６に連繋されたフック２７が揺動可能に配
設されており、ハンガーフレーム２２の側面中央部に突
出形成された突起２２ａと係合可能となっている。すな
わち、ハンガーフレーム２２の上昇位置ではフック２７
と突起２２ａが係合して、その上昇位置を安定的に維持
するようになっている。そして、上記ホイスト駆動モー
タＭ２並びにフック２７の連繋された第１のエアシリン
ダ２６の駆動は、メインフレーム２１の側方部所定位置
に配設されたリミットスイッチＬＳ５〜ＬＳ７並びにそ
れらリミットスイッチＬＳ５〜７から供給される検出信
号を受は取る第５〜第７のソレノイドバルブ５ｏ１５〜
７により制御駆動されるようになっている。

一方、メインフレーム２１の先端部には、第２のエアシ
リンダ２８が配設され、このエアシリンダ２８の駆動ロ
ンド２８ａは上記リンクフレーム２３に連繋されている
。そして、この第２のエアシリンダ２８は、所定位置に
近設配置されたりミツトスイッチＬＳ８．ＬＳ９並びに
第１８．１９のソレノイドバルブ８０１１８．１９によ
り制御駆動されるようになっており、これにより、ガイ
ドセル２４の先端部の位置決めの微調整を行うようにな
っている。つまり、ガイドセル２４の先端部に配設した
バッカー２９を高炉の側面所定位置に配設されたバッカ
ーストッパー３０に係合させるのである。

また、ガイドセル２４の下方後端部には、打撃機３１並
びに逆打撃機３２が配設されており、これら打撃機３１
．逆打撃機３２にタングステンカーバイドからなる掘削
ドリル３３又は打撃用金棒を着脱可能に配設しである。

そして、掘削ドリル３３又は打撃用金棒は、ガイドセル
２４の後端部に配設されるとともに制御部４０内の第８
，９のソレノイドバルブ５Ｏ１８，９に連繋されたフィ
ードモータＭ３により、前後進移動されるようになって
いるすなわち、フィードモータＭ３と掘削ドリル３３等
とはウオームギヤー（図示せず）により接続されており
、フィードモータＭ３が正回転すると前進移動し、逆回
転すると後退移動するようになっている。そして、その
移動速度は第１４のソレノイドバルブ５ｏ１１４によっ
て制御されている。また、掘削ドリル３３のオン・オフ
並びに回転速度は、第１２並びに第１６のソレノイドバ
ルブ５ｏｌ１２．１４によって制御駆動され、打撃用金
棒の打撃、逆打撃のオンオフ並びにその強度は第１０．
１１並びに第１５のソレノイドバルブ５ｏ１１０．１１
．１５によって制御駆動されている。さらに、出銑口開
孔１２０には掘削ドリル３３．打撃用金棒の前進移動量
検出手段を備えており、その検出手段からの信号によっ
て、上記掘削ドリル３３．打撃用金物用のソレノイドバ
ルブ５ｏ１１０〜１２，１５．１６オン・オフ駆動され
るようになっている。そして、その前進移動量検出手段
としては、例えば、フィードモータＭ３の回転数により
掘削ドリル３３の移動岱は決定されるため、回転数を直
接、或いは、回転速度と回転時間を検出することにより
行う手段がある。

さらに、本実施例では、ガイドセル２４に空気噴き出し
用の中空孔を付設し、この中空孔が第１３のソレノイド
バルブ５ｏ１１３に連繋されている。そして、第１３の
ソレノイドバルブＳｏ　ｌ　１３をオンにすることによ
り、その中空孔から空気が噴き出し、掘削した屑を吹き
飛ばすブローを行うことができるようになっている。

また、制御部４０は、出銑口開孔機２０を制御する第１
〜７，１８．１９のソレノイドバルブ８０１１〜７．１
８．１９からなる第１制御部と、出銑口開孔機に取り付
けられた掘削ドリル３３などの作動を制御する第８〜１
３．１４〜１６のソレノイドバルブ８０１８〜１３．１
４〜１６からなる第２制御部と、上記したブロー駆動を
ｔＡ　ｔｅｌする第１３のソレノイドバルブ５ｏ１１３
を有し、さらに、塞栓となる第１７のソレノイドバルブ
５０１１７が配設されており、これ第１７のソレノイド
バルブＳｏ　Ｉ　１７をオフすることにより制御部４０
全体をオフにすることができるようになっている。さら
に、第１７のソレノイドバルブ５０１１７は駆動ボタン
ＰＳに連繋されており、この起動ボタンＰＳは無線操作
により駆動されるようになっている。

また、第２制御部の各ソレノイドバルブは、掘削ドリル
３３等の前進移動量に対応する最適なる回転速度、移動
速度等のデータをパラメータとして記憶するパラメータ
記憶手段と、このパラメータ記憶手段に記憶されたデー
タと移動量検出手段から送られたデータとを比較する比
較手段とを有するコンピュータ（図示せず）に連繋され
ている。

そして、このコンピュータにより第２制御部の各ソレノ
イドバルブが制御駆動され、正確に掘削作業を行えるよ
うになっている。

次に本実施例における作用について説明する。

まず、第２図は、出銑口開孔機２０を高炉前の所定位置
にセットするためのフローチャートを示している。すな
わち、起動ボタンＰＳをオンにすることにより、第１７
のソレノイドバルブ５ｏ１１７をオンにし、制御部４０
を駆動させろくステップ１０１）。その後、一定時間の
タイムアウト（遊び時間）を経て（ステップ１０２）、
ステップ１０３から１０７の操作により、横方向（旋回
方向）の位置決めを完了する。このとき、出銑口開孔機
２０の旋回開始当初は高速旋回させ、その後微速旋回さ
せることにより旋回方向の慣性力を弱め、瞬時に旋回を
停止させ、より正確に位置決めを行うことができるよう
になっている。

次に、所定のタイムアウトを経た後（ステップ１０８）
、ハンガーフレーム２２の後端部を上昇させるとともに
第１のシリンダ２７を伸ばし、フック２６を外してハン
ガーフレーム２２並びにガイドセル２４をフリーの状態
とする（ステップ１０９から１１３）。そして、ホイス
トを下降させ、ハンガーフレーム２２の下端部、ガイド
セル２４の後端部を最下端部まで下降させ（ステップ１
１４から１１７）、さらに、第２のエアシリンダ２８を
収縮させることによりリンクフレーム２３を下方へ旋回
移動させ、ガイドセル２４に設けたバッカー２９をバッ
カーストッパー３０に係合させる（ステップ１１８から
１２０）ことにより、位置決めヒツトが完了する。

そして、上記位置決めセットが完了すると、出銑口開孔
機２０は第３図に示すように配置される。

次に、第３図並びに第４図に示すフローチャートを用い
て、高炉の出銑口を開孔する作用について説明する。

まず、ガイドセル２４に掘削ドリル３３を配設した状態
で第１次掘削を行う（ステップ２０１から２１１）。す
なわち、起動ボタンをオンにしてフィードモータＭ３を
高速前進させ高炉の側壁５０の近傍位＠Ｌ１まで掘削ド
リルを前進移動させる（ステップ２０１から２０３）。

次に、掘削位置がずれないように、ゆっくりと回転、前
進させるとともに、ブローを行い掘削屑を排除しながら
所定深さし２まで掘削してザグリを形成した（ステップ
２０４，２０５）後、回転、前進速度を最高にして、側
壁５０の中間深さＬ３まで一気に掘削する（ステップ２
０６．２０７＞。そして、回転速度などを弱回転にする
とともに、フィードモータＭ３を逆回転させて一気に掘
削ドリル３３を最初の位置まで後退させて、回転、後退
移動等をすべて停止させる（ステップ２０８から２１１
）。

これにより、第１次掘削が終了する。

次に、ロッド交換ステップにより、掘削ドリル３３を取
り外し、ガイドセル２４の下方に金棒を取り付は交換す
る（ステップ２１２）。

そして、その金棒を用いて第２次掘削を行い、高炉の側
壁５０を貫通させる（ステップ２１３から２２７）。゛
すなわち、再度、起動ボタンをオンにすることにより、
上記第１次掘削と同様に高炉の側壁５０の近傍位置Ｌ１
まで一気に高速前進移動させた後、弱打撃、ブロー等を
行いつつ低速前進させて第１次掘削におけるザグリ位置
Ｌ２まで移動させ、正確に第１次掘削で形成した孔内に
金棒を挿入配置する（ステップ２１３から２１７）。

そして、金棒の前進移動速度のみ高速にして、第１次掘
削で形成した孔の奥部近傍位置し４まで移動させる（ス
テップ２１８．２１９）。次に、再び移動速度を低速に
して掘削を行い、第２次掘削におけるザグリ（Ｌ５まで
）を形成した後、すべてを高速運転に切り替え、側壁５
０の内側部Ｌ６まで一気に打ら扱き、貫通させる（ステ
ップ２２０から２２３）。そして、貫通後は一度すべて
の動作を停止させ、次いでフィードモータＭ３を逆回転
にするとともに、高速逆打撃を行うことにより、−気に
金棒を最初の位置まで後退させ、逆打撃、後退移動等す
べてを停止する（ステップ２２４から２２７）。これに
より第２次掘削が終了し、高炉の側壁５０の所定位置に
出銑口を開孔することができる。

そして、開孔作業終了後は、第５図に示す出銑口開孔機
退避フローチャートに基づいて、初期状態、すなわち、
メインフレーム２１に設けられたフック２７とカバーフ
レーム２２に設けられた突起２２ａとが係合し、ガイド
セル２４がメインフレーム２１に固定されるとともに、
ブーム１２が旋回して元の位置に復帰されるのである。

具体的手順は、上記した出銑口開孔機セットフローチャ
ート（第２図）の逆の手順により行うことができるため
、詳細な説明は省略する。

なお、上記実施例では、位置検出手段としてリミットス
イッチを用いたが、本発明ではこれに限ることはなく、
位置センサーその他種々のものを用いることができると
ともに、掘削ドリルなどの前進移動口を検出する手段と
しても例えば長音波等を用いたンーナー、その他種々の
ものを用いることができる。

また、上記実施例では、無線により駆動ボタンをオンに
するようにしたが、有線によって直接操作するようにし
ても良いことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上のように、本発明に係る出銑口開孔装置は、位置検
出手段と、その位置検出手段から供給される検出信号に
基づき出銑口開孔機の駆動を制御する第１制御手段を設
けたことにより、−爪装置を作動させると、所望の出銑
口の位置に出銑口開孔機を自動的に正確に位置決めする
ことができる。

また、掘削作業においても、掘削ドリルなどの前進移！
１Ｉｆｎを検知する手段を設けるとともに、掘削ドリル
等の前進移動量に合わせて、その回転数。

前進移動速度等を制御する第２制御手段を設けたので、
掘削当初は低速運転して正確に位置決めしつつ掘削して
ザグリを形成することができるとともに、その後高速運
転により短時間で掘削作業を行うことができる。さらに
、従来専ら作業者の助に頼っていた第１次掘削での所定
深さの孔を形成することが正確にできるとともに、第１
次掘削で形成した孔をさらに第２次掘削において完全に
貫通する場合にも、該孔の奥部の位置を正確に検索する
ことができるので、第２次掘削も上記同様正確に位置決
めをしつつ掘削作業を行うことができる。

その結果、高炉の出銑口を開孔するのに際し、熟練度を
要せず、個人差をなくすとともに、たとえ掘削現場から
離れていても正確かつ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の出銑口開孔装置の一実施例の概略を示
す構成図、第２図は出銑口開孔機の位置決めセットフロ
ーチャート、第３図は出銑口開孔機が位置決めされた状
態を示す側面図、第４図は出銑口開孔機の掘削フローチ
ャート、第５図は出銑口開孔機の退避フローチャートを
示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 旋回可能なブーム装置と、該ブーム装置の先端に回転可
   能に取り付けられた出銑口開孔機とを有する出銑口開孔
   装置において、該出銑口開孔機の位置を検出する位置検
   出手段と、該検出手段により検出された出銑口開孔機の
   位置信号により該出銑口開孔機の出銑口に対する移動、
   位置決め、退避をおこなわせる第１制御手段と、該出銑
   口開孔機に取り付けられた掘削ドリル或いは金棒の前進
   移動量に応じた回転数及び打撃力をパラメータとして記
   憶するパラメータ記憶手段と、該前進移動量を検出する
   移動量検出手段と、該移動量検出手段で検出された値と
   上記パラメータ記憶手段に記憶された値とを比較する比
   較手段と、該比較手段によって検出された上記開孔機の
   回転数及び打撃力のパラメータに従って出銑口開孔機を
   制御する第２制御手段とを備えてなることを特徴とする
   出銑口開孔装置。