九、發明說明： 【發明所屬之技術領％3 技術領域 本發明係有關-種運送方法，係事先在高爐基礎以外 的地點建築高爐爐體，且在原有爐體解體後，將高爐運送 至前述基礎者’特別是有關一種將事先進行過磚塊施工之 高爐用爐底架台運送至高爐基礎之高爐用爐底架台之運送 方法。 【先前技術】 背景技術 當整修以往之高爐時’所採用之方法係將老舊的高爐 (舊高爐）分割成小片且從高爐基礎上拆除，之後再在該基礎 上一片一片熔接黏合短長方形的鐵皮並安裝新高爐主體， 接著再堆積磚塊於爐内，換言之，係採用重新建築新高爐 之方法。 因此，在習知之方法中，整修需要長時間，並且在安 裝高爐主體後’必須進行安裝板形冷卻 器或冷卻配管等冷 部裝置之高處工作，而有安全上或工程品質上的問題。 j另方面近年為了達到縮短施工期之目的，在進行 舊高爐之操作時，同時在㈣其他之地點(施工場地)將新高 爐分割成鋒㈣物，一時開絲配各塊體，且在從 基礎上完全地拆除舊向壚之後利用台車等大規模重物運 达台車運人該等塊體’再則千斤頂或起重機等升高以進 行設置，祕接黏合連接各境體部分之鐵皮祕;I；，使其 %成一體，即，採用塊體工法。（例如，參照特公招47-1846 藏公報、特開平09-143521號公報、特開平10-102778號公報) 例如，特公昭47-1846號公報中揭示有一種縮短建築施 工期之技術’該技術係將高爐分割成爐底部、爐腹部、爐 腰部、爐胸部、爐口部等，並使用移動用台架依序於橫向 上移動前述業經分割之各部分，並分別堆積重疊於高爐周 邊各部分’之後再結合整體以形成一體者。 如前所述’縮短整修高爐之工期從以前就開始研究 了’但由於咼爐係大型結構物及大型重物，因此難以實際 地使用施工期縮短法，現在，各公司正在進行種種研究， 亦有許多專利申請案。 例如’特開平〇9_143521號公報中揭示有一種高爐之短 期整修、建設方法，該方法係在原有高爐之解體或重建時， 包含以下製程：（a)將爐體從該爐頂部至爐底部分割成多個 %狀塊體，且分別在高爐基礎以外之地點進行建造；（b)在 ⑴述環狀塊體中除去最下層之爐底部塊體的塊體上分別安 裴防止碑塊堆積部分之翹曲或歪斜之裝置及保持真圓度之 裝置；（c)另一方面，爐底部塊體係藉由在爐底板上堆積磚 塊而建築，而前述爐底板係設置於其下端；（d)除了爐底部 塊體以外之環狀塊體係在以橫向進給運送至高爐基礎後， 藉由頂升工法依序從爐頂部開始一面升高一面互相黏合； (e)爐底部塊體係在以橫向進給運送至前述基礎上而設置高 爐基礎高度之後’再與前述塊體黏合等。 又，特開平10-102778號公報中揭示有一種高爐爐體之 建築方法，係將高爐之原讀體從該爐頂部域底部分判 解體成多數環狀塊體’X，在製作相同地環狀塊體且在高 爐基礎上組合環狀塊體之高軸料築方法巾，係在古爐 基礎以外之地點設置可升降爐體之環狀塊體的懸吊交:裝 置，並將環狀塊體移至負載有使裝載高度與高爐基礎高度 -致之裝載高度調整用架構的運送台車，再運送至前述懸 吊交換裝置’且在以懸吊交換裝置切前述環狀塊體之 後’移除前述裝載高度調整用架構，並將運送台車下降至 最小限度之可上架1¾度’再藉由運送台車將環狀塊體運送 至置物台。另一方面，在運送台車位於最小限度之低可上 架尚度之狀態下建造環狀塊體，並藉運送台車運送至前述 懸吊交換裝置，再以懸吊交換裝置支撐前述環狀塊體，以 升尚至可移動至兩爐基礎高度上之高度，接著上架至負載 有裝載高度調整用架構且使裝載高度與高爐基礎高度一致 之運送台車上，再運送至高爐基礎上。 特公昭47-1846號公報所記載之方法係在與裝配完成 高度相同高度之台架上進行業經分割之各塊體的施工，且 在完成施工後，利用移動台架移動並完成每部分之方法。 在該方法中’當高爐主體之高度為100m左右時，分割前述 爐體’且於每一分割高度組裝台架，並在前述台架上進行 塊體施工。 因此’在前述方法令，即使是業經分割之塊體也重達 數千噸，故必須具有可承受前述重量之剛性的台架。又， 由於每一分割塊體皆需要前述台架，因此增加了製作該台 1325014 架之費用。結果，前述方法無法實現。 特開平09-143521號公報所記載之方法中，係使業經塊 狀化成為環狀之爐體移動至高爐基礎上再升高，以黏合各 環，最後再移動爐底塊體，並安裝黏合於爐底塊體而完成。 5 此時，爐底塊體係於爐底板上堆積安裝碑塊。 然而，高爐爐底之直徑為10〜20m，當堆積磚塊於爐底 板時，爐底板之變形為最重要之問題，而在前述公報中並 無揭示前述重要問題與其解決辦法。因比，雖然有於爐底 塊體堆積磚塊之想法，但該如何具體地解決前述問題在同 10 業者之間仍是懸而未決之事項，實際上無法實現。 又，在特開平10-102778號公報中係揭示一種於高爐基 礎以外之地點設置可昇降爐體之環狀塊體的懸吊交換裴 置，且利用負載有裝載高度調整用架構之運送台車將環狀 塊體移動至高爐基礎，使裝載高度與高爐高度一致之方 15 法，但針對塊體化爐體之事先磚塊施工等無任何揭示。 因此，雖然高爐之塊體化施工係縮短施工期上所需的 技術，但當塊體化越進步每塊體之重量也越重，因此需要 高度的運送技術，而在前述特許文獻中並無關於運送技術 之記載。 20 【發明内容】 發明揭示 本發明係為了解決前述問題，而本發明者專心研討所 完成之結果。又，本發明之要旨如下。 (1)一種高爐用爐底架台之運送方法，係事先在高爐基 8 礎以外的地點建設高爐爐絲台，a於前述爐底架台進行 磚塊施工並運送至高爐基礎上的爐底架台之運送方法且 於爐内使業經施工之磚塊上面的撓曲量為每架台半徑101在 3mm以下而進行運送。 (2) 如（1)之高爐用爐底架台之運送方法，其中係於前述 爐底架台之下面設置厚度A為700mm以上2200mm以下之平 衡梁。 (3) 如⑴之高爐用爐底架台之運送方法，其中係於前述 爐底架台之下面設置厚度Η為48〇mm以上1000mm&下之底 梁，並且於前述底梁之下面設置厚度八為7〇〇111〇1以上 2200mm以下之平衡梁。 (4) 如（2)或（3)之咼爐用爐底架台之運送方法，其中係於 長向上連結台車以形成多數台車列，且將前述台車列並列 地引入形成在前述平衡梁與地表面間的間隙内，並將各台 車列之長度配置成從中央列朝兩端列逐漸減少。 (5) 如(2)或(3)之高爐用爐底架台之運送方法，其中係使 前述平衡梁之形狀與弓丨入之台車列長度的形狀對應。 (6) 如(4)之高爐用爐底架台之運送方法，其中係將前述 台車並列地配置，以使設置於刖述台車之油壓汽缸間的距 離P在2.5m以内。 (7) 如（1)〜(3)中任一項之高爐用爐底架台之運送方法， 其中係在於前述爐底架台業經施工之磚塊上面之任意位置 設置雷射發射器，相同地，並在碑塊上面之任意位置直線 地配置多數雷射接收器，且一面測量檢測接收之雷射之垂 1325014 直方向位移量而得之磚塊上面的撓曲量，一面運送爐底架 台。 (8)如（7)之高爐用爐底架台之運送方法，其中係從以前 述雷射接收器檢出之垂直方向位移量，來進行刪去因磚塊 5 上面之撓曲所引起之雷射發射器傾斜而產生之誤差的校 正，並以校正後之垂直方向位移量為真正之撓曲量者。
根據本發明，即使是事先在高爐基礎以外的地點進行 磚塊施工而重量增加的爐底架台，也不會產生磚塊之接縫 缺口等，而可穩定地運送至高爐基礎上。 10 圖式簡單說明 第1圖係說明高爐之概略的圖。 第2圖係顯示本發明之爐底架台之施工的概略圖。 第3圖係說明實驗用迷你模型之概略的圖。 第4(a)圖係顯示底梁之平面結構的模式圖。 15 第4(b)圖係顯示底梁之截面結構的圖。
第5圖係顯示底梁厚度與撓曲量之關係圖。 第6圖係顯示平衡梁之截面結構的模式圖。 第7圖係顯示平衡梁厚度與撓曲量之關係圖。 第8(a)圖係顯示在施工場地進行磚塊施工之爐底架台 20 的圖。 第8(b)圖係顯示台車所運送之爐底架台的圖。 第8(c)圖係顯示以空氣腳輪所運送之爐底架台的圖。 第9(a)圖係顯示本發明之台車之配置型態的圖。 第9(b)圖係顯示習知之配置型態的圖。 10 1325014 第10(a)圖係顯示加強環之設置型態之一例的圖。 第10(b)圖係顯示加強環之放大圖。 第11 (a)圖係顯示拉條材料之設置型態之一例的圖。 第11(b)圖係顯示拉條材料之放大圖。 5 第12圖係顯示空氣腳輪之配置型態之一例的圖。 第13(a)圖係顯示雷射發射器與雷射接收器之配置型態 之一例的圖。 第13(b)圖係顯示磚塊上面之撓曲量的圖。 第14圖係顯示因碑塊上面之撓曲所引起之雷射發射器 10 傾斜而產生之誤差的圖。 第15(a)圖係顯示雷射發射器與雷射接收器之配置型態 之另一例的圖。 第15(b)圖係顯示雷射發射器與雷射接收器之配置型態 之又一例的圖。 15 第16圖係顯示刪去因磚塊上面之撓曲所引起之雷射發 射器傾斜而產生之誤差的校正方法的圖。 第17圖係說明於磚塊上面設置測量機器之技術意義的 圖，而前述磚塊係施工於爐底架台。 t實施方式3 20 實施發明之最佳型態 以下，一面參照第1圖〜第17圖一面針對實施本發明之 最佳型態作說明。 如第1圖所示，高爐之解體整修係於水平方向上切斷高 爐之爐體2，並於垂直方向上分割成數段，再從高爐基礎5 11 上運送至高爐基礎外。另一方面，新設之爐體2係在高爐基 礎以外的地點(施工場地），以事先設定的塊體數所建築者。 第2圖係顯示運送爐底架台1時之狀態圖，而前述爐底 架台係業經塊體化且在施工場地建築者。在事先建築爐體 之施工場地’係將平衡梁16直立地設置於地表，並在前述 平衡梁16上面安裝底梁12。於底梁12與平衡梁16之間，例 如第2圖、第4圖或第12圖所示，可内藏使底梁浮起之空氣 腳輪18。接著在具有前述結構之底梁12上面繼續建築爐底 架台1。 又’第4圖及第12圖係顯示空氣腳輪18之配置型態的一 例’但空氣腳輪18之配置方法並不限定於此。 詳而言之，本發明係直立設置鐵皮7於爐底板6，且在 鐵皮7内側拉長地設置板形冷卻器8，並透過黏結劑丨丨在爐 底板6上面進行爐床磚塊9施工。接著，透過黏結劑在前述 爐床磚塊9上面進行碳質磚塊10施工。在該狀態下，爐底架 台1的重量約為1000噸以上，若是要在設置於施工場地之平 衡梁16上建築前述爐底架台1的話，平衡梁16必須具有剛性 以防止爐底架台變形。 然而’至今卻無任何有關該如何具體地防止爐底架台 變形之技術的明確指示。因此，本發明家利用有限元素法 反覆進行數值解析及實驗，從該結果可得知，若是於爐底 架台1使業經施工之碳質磚塊1〇上面的撓曲量抑制為每架 台半徑lm有3mm後進行運送爐底架台丨的話，則可將爐底架 台安裝在向爐基礎上直接使用。 1325014 如第3圖所示，在實驗中係採用迷你模型，而該迷你模 型係透過衝壓材料25於爐底板6上進行爐床磚塊9施工，且 透過衝壓材料25於前述爐床碑塊9上面進行碳質磚塊1〇施 工者。 如第3圖所示，本發明係設置千斤頂24於迷你模型之爐 底架台下方，並操作千斤頂，以觀察在碳質碑塊間業經施 工之接合與刻印材料25的間隙狀態。該結果如第1表所示。 表1撓曲量與有無產生間隙之關係 撓曲量[mm/m] 1.0 2.0 2.5 3.0 3.5 有無產生間隙 撓曲時 健全 健全 健全 有間隙 有間隙 撓曲後 健全 健全 健全 健全 有間隙 攸表丨之結果可付知，當换曲量超過3mm/m時，接合t 10部產生了間隙，當撓曲量在3mm/m以下時，藉由接合的收 縮而不會產生接合裂縫。因此，為了將碳質磚塊上面之撓 曲量抑制為3mm/m以下，進行更具體地研究。 间爐爐底部包括：具有底梁12類型之高爐、及爐底板 直接设置於基礎類型等兩種。第2圖係顯示運送爐體的狀態 15圖，而該爐體係在前述底梁上安裝有爐底架台者。又，高 爐基礎上設置有爐底架台與底梁。因此，底梁12必須具有 剛性。 底梁12之結構如第4(a)圖及第4(b)圖所示。如第4(幻圖 及第4(b)圖所示，底梁12係將H形鋼組合成井字狀或格子 20狀，且藉由流入耐火混凝土 15而構成，並具有高度的剛性 者。具有前述結構之底梁的撓曲量如第5圖所示。 13 1325014 右疋底梁之厚度Η未達480mm以上的話，實驗所求得之 挽曲量則會超a3mm/m ’故可得知底梁之厚度Η必須在 480mm X上又，當底梁之厚度Η超過在l〇〇〇mm時，只會 增加重里且不符合經濟效益。 5 在第2圖中，底梁安裝於平衡梁上。因此，平衡梁16 必須具有用以將爐底架台内碳質碑塊上面之撓曲度抑制在 下之曝’以支龍絲μ與底梁12。 如第6圖及第7圖所示’為了將撓曲度抑制在3_/m以 下平衡木之厚度八必須在7〇〇mm以上。若是平衡梁之厚度 1〇 A在7〇〇_以上的話，則可將碳質碑塊上面之撓曲度抑制在 3mm/nmf ’由於用以運送含有平衡梁之爐底架台及底梁 之台車的強度有限，因此平衡梁之厚度A必須在測_以 下。 15
()_所7從施卫場地^高爐基翻運送係使
向連台車之台車17。即，於運送方向（長 二並二 形成多數台車列，且將所形成之多數 二!拉進入形成在平衡梁16與地表面間的間隙内 邊。 之'由壓以升高平衡梁16，而運送至高爐基礎 20 二的圖係顯不在施工場地進行磚塊施工之爐底架= *係顯示台車所運送之爐底架台關，第8(〇 圖係顯不以錢腳輪所運送之爐底架台的央列圖所示，並列地配置之各台車列的長度係從中 央_兩&列滅少。由於爐底架台❻ 圖 圓筒狀，藉由從中央 14 部朝兩端部減少台車列的長度，而可平衡地吸收台車之負 載。 又，台車列之排列係使台車間之距離在2.5m以内，藉 此可使配置於台車之汽缸間的距離P在2.5m以下，並使支持 平衡梁16之距離在2.5m以下。藉由使前述平衡梁之支稽點 在2.5m以下，而可將平衡梁之撓曲量抑制在最小值，並可 極力抑止從爐底架台外徑漏出之部分。 又’如第9(b)圖所示，習知中’一般而言係使各台車列 之長度一致’在該情況下，距離爐底板中心越遠的部分， 比其他部分越難負荷從設置於爐底架台1及其下面之底梁 12及平衡梁16而來的負載，因此，爐底架台會透過平衡梁 產生極大的變形。 、 再者，平衡梁16之形狀最好為與引入之台車列長度對 應的形狀°若是形成前述形狀，則可平均地分散台車之負 載，亦即可降低運送時的撓曲量。 第10(a)圖及第10(b)圖係顯示加強環19之概略圖。加強 環⑽配置於爐底架台1之上方外周。若是爐底架台内事先 進行磚塊施工的部分係爐柄塊9及前磚塊職話，由於 爐底架台具有鐵皮部分，因此可防止爐底架台鐵皮因該部 分之撓曲而變形（倒向内側）。 第U⑻圖及第u(b)圖係顯示設置於爐底架台内面之 条材料21的概略圖。拉條材料加配置成放射狀。又， 條材料21係配置於爐騎台㈣經駐之碳料塊上方 近k麼做的原因是為了要極力防止碳質磚㈣上面之 1325014 撓曲，最好儘可能地靠近碳質磚塊上面。 如上所述，本發明係根據習知技術令所沒有、新穎且 有用的技術見識而完成的發明。又，即使本發明是事先在 高爐基礎以外的地點進行磚塊施工且重量增加之爐底架台 5 1，只要於爐内使業經施工之碑塊上面的撓曲量為每架台半 徑lm有3mm以下後進行運送的話，則不會產生磚塊之接合 裂縫等，並可穩定地運送至高爐基礎上。 因此，為了更確實地進行穩定運送，當使用台車17或 空氣腳輪18運送爐底架台1時，最好是使用預定的測量機器 10 一面測量磚塊上面的撓曲量一面進行運送。 又，空氣腳輪18之配置型態如第12圖所示。 雷射發射器26與多數可接受雷射發射器26所發射之雷 射28的雷射接收器27最好是設置在爐底架台上1業經施工 之磚塊上面，以測量碍塊上面的撓曲量。 15 本來，當想要測量變形目標之撓曲量時，一般而言係
如第17圖所示，設置雷射等發射器於固定點，且設置不動 的基準點於固定點之一處，並藉由相對比較基準點以求得 測量點之垂直方向位移量。 然而，當想要測量於爐底架台1上業經施工之磚塊上面 20 的撓曲量時，由於測量目標位於鐵皮7所圍住之内部，因此 難以從外部固定點觀察測量點。 又，由於測量目標移動了數十〜數百m，因此從接受器 之接收能力來看，無法將發射器放置在固定點。又，雖然 人可進入爐内測量撓曲量，但在運送時進入爐内是非常危 16 1325014 險的。再者，由於磚塊上面之撓曲時時刻刻在變化，因此 無法藉由人力進行瞬間地測量。 因此，如第13(a)圖所示，最好是在於爐底架台1上業經 施工之磚塊上面任意位置處設置雷射發射器26，並在磚塊 5 上面任意位置處設置多數雷射接收器27。 藉此，各雷射接受器27可檢出接收雷射之垂直方向移 位量，即，各雷射接收器27之雷射接收位置比運送架台前 朝垂直方向移位了多少，並可測量磚塊上面之撓曲量。 在該情況下，最好是將多數雷射接收器27配置在直線 10 上。如第13(b)圖所示，藉由配置在直線上，而可正確地測 量直線上之垂直方向移位量，即，磚塊上面的撓曲量。 雷射發射器26並未特別限定，亦可使用第13(a)圖所示 之旋轉雷射。藉由使用旋轉雷射，可瞬間地檢出時時刻刻 在變化的垂直方向移位量。相同地，雷射接受器27也並未 15 特別限定，亦可使用旋轉雷射用移位測量器。 又，雖然圖未示’但最好是藉由無線或有線之通訊裝 置將各雷射接受器27之雷射接收位置資料傳送至爐外的作 業員。例如，藉由無線或有線之通訊裝置連接各雷射接受 器27與设置在爐外之計算機（電腦），藉此可隨時確認因運送 2〇 f台而時時刻刻在變化之各雷射接收器的垂直方向位移 量，即，撓曲量。 又，當使用可記憶運送架台前之雷射接收位置並可運 算與時時刻刻在變化之雷射接受位置之差分的雷射接受器 時田射接文器可自行進行垂直方向位移量之檢測，亦 17 可藉由以無線或有線之通訊裝置連接的計算機（電腦）演算 前述差分。 ' 如前所述，在本發明中，如第14圖所示，由於雷射發 射器26與雷射接受器27設置在於爐底架台上#: 塊上面’因此當碑塊上面產生撓曲時，雷射發射器％會產 生傾斜，隨著該傾斜，各雷射接收器27之雷射接收位置甚 至檢出之垂直方向皆會含有誤差。 如第14圖所不，前述誤差係與雷射發射H26與各雷射 接收器27之距離成比例加大。 即，當爐底架台1之半徑越來越大，並且，撓曲量越來 越大時，則有可能無法忽視測量誤差。第15(a)圖及第i5(b) 圖係顯示雷射發射器26與雷射接收器27之配置例之另一型 態的圖。藉由配置成該型態，可進行校正以刪除因磚塊上 面之撓曲所引起之雷射發射器26傾斜而產生之誤差。 該方法係將多數雷射接收器27配置在同一直線上，並 從檢出之垂直方向位移量進行校正，以刪去因磚塊上面之 撓曲所引起之雷射發射器26傾斜而產生之誤差，並以校正 後之垂直方向位移量為真的撓曲量者。 具體而言，如表2所示，使配置在直線上最末端之雷射 接受器A(測量點A)為〇基準。接著，讀取配置在相反侧最末 端之雷射接受器B的值，並藉由設置距離L校正設置在該等 之間受信器的值。 如第16圖所示，藉由前述方法，可刪去因磚塊上面之 撓曲所引起之雷射發射器26傾斜而產生之誤差。藉此，可 1325014 更穩定地運送爐底架台1。 表2 測量點 A ΤΙ Τ2 Τ3 Τ4 距離L[m] 0 4 8 12 16 測量值X[mm] 0 -8.3 -11.8 -10.7 -5.2 校正值Y[mm] 0 -1.3 -2.6 -3.9 -5.2 校正後X-Y[mm] 0 -7.0 -9.2 -6.8 0 產業上利用之可能性 如前所述，根據本發明可穩定地運送爐底架台至高爐
5 基礎上。因此，本發明在鋼鐵產業中具有高度可利用性。 【圖式簡單說明3 第1圖係說明高爐之概略的圖。 第2圖係顯示本發明之爐底架台之施工的概略圖。 第3圖係說明實驗用迷你模型之概略的圖。 10 第4(a)圖係顯示底梁之平面結構的模式圖。 第4(b)圖係顯示底梁之截面結構的圖。 第5圖係顯示底梁厚度與撓曲量之關係圖。 第6圖係顯示平衡梁之截面結構的模式圖。 第7圖係顯示平衡梁厚度與撓曲量之關係圖。 15 第8(a)圖係顯示在施工場地進行磚塊施工之爐底架台 的圖。 第8(b)圖係顯示台車所運送之爐底架台的圖。 第8(c)圖係顯示以空氣腳輪所運送之爐底架台的圖。 第9(a)圖係顯示本發明之台車之配置型態的圖。 20 第9(b)圖係顯示習知之配置型態的圖。 第10(a)圖係顯示加強環之設置型態之一例的圖。 19 1325014 第10(b)圖係顯示加強環之放大圖。 第11(a)圖係顯示拉條材料之設置型態之一例的圖。 第11(b)圖係顯示拉條材料之放大圖。 第12圖係顯示空氣腳輪之配置型態之一例的圖。 5 第13(a)圖係顯示雷射發射器與雷射接收器之配置型態 之一例的圖。 第13(b)圖係顯示磚塊上面之撓曲量的圖。 第14圖係顯示因磚塊上面之撓曲所引起之雷射發射器 傾斜而產生之誤差的圖。 10 第15(a)圖係顯示雷射發射器與雷射接收器之配置型態 之另一例的圖。 第15(b)圖係顯示雷射發射器與雷射接收器之配置型態 之又一例的圖。 第16圖係顯示刪去因磚塊上面之撓曲所引起之雷射發 15 射器傾斜而產生之誤差的校正方法的圖。 第17圖係說明於磚塊上面設置測量機器之技術意義的 圖，而前述磚塊係施工於爐底架台。 【主要元件符號說明】 l···爐底架台 9…爐床磚塊 2…爐體 10…碳質磚塊 5…尚爐基礎 12…底梁 6…爐底板 16…平衡梁 7…鐵皮 15…对火混凝土 8…板形冷卻器 17.·.台車 20 1325014 18…空氣腳輪 19…加強環 2l·.啦條材料 24…千斤頂 25…衝壓材料 26…雷射發射器 27···雷射接收器 28…雷射
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