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技術 出銑口開孔装置、及び出銑口閉塞装置

出願人 住友金属工業株式会社
発明者 門田典央中村義久水越渉佐々木剛
出願日 2007年3月28日 (13年8ヶ月経過) 出願番号 2007-085517
公開日 2008年10月9日 (12年1ヶ月経過) 公開番号 2008-240118
状態 特許登録済
技術分野 溶鉱炉
主要キーワード 旋回ビーム 後退方向側 突出開口 人身災害 送風設備 姿勢調整機構 閉塞作業 上げリンク
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

高炉冷え込みからの復旧作業を効率良く行える出銑口開孔装置を提供する。

解決手段

出銑口開孔装置30は、穿孔機であるドリフター31と、ドリフター31を穿孔方向に沿って進退可能に案内支持するガイドセル34と、ガイドセル34の後部を吊上げ棒38を介して軸支しながら吊り上げる支持フレーム36とを備える。ガイドセル34の後端部には、伸縮の駆動が可能な第1アクチュエータ40の一端部が回動自在に連結され、第1アクチュエータ40の他端部が支持フレーム36の後端部に回動自在に連結される。第1アクチュエータ40の縮む駆動によりガイドセル34が支軸39を支点に回動して通常出銑口用領域5に向き、通常出銑口15を開孔する。第1アクチュエータ40の伸びる駆動によりガイドセル34が支軸39を支点に回動して臨時出銑口用領域7に向き、臨時出銑口16を開孔する。

概要

背景

一般に、高炉操業は次の通り行われる。炉頂から炉内に鉄鉱石コークス装入し、炉下部に配設された羽口から熱風又はこれに加えて補助燃料を吹き込む。これにより、コークス及び補助燃料が高温還元ガス転換されて炉内を上昇する。炉上部より装入され降下する鉄鉱石が昇温還元されて、金属状態となって溶銑となるとともに、その脈石成分溶滓スラグ)となり、炉床部に貯溜する。なお、溶滓はその比重が溶銑の比重よりも小さいため、溶銑の上に積み重なった状態で貯溜する。そして、出銑口開孔してそこから溶銑滓を抽出し、出銑の終了後出銑口を閉塞する。通常はこのような操作が繰り返され操業が継続される。

ところで、高炉操業においては、高炉の炉体炉体レンガを冷却している冷却盤もしくはステーブクーラー又は羽口等が破損して、多量の水が炉内に浸入したり、炉壁部に生成した付着物脱落や鉄鉱石の装入ミスによる多量装入等の結果、急激な炉熱不足となったりする場合がある。この場合、炉内に貯溜されている溶銑滓は次第に固化し、そのままでは通常の出銑ができなくなる事態に陥る。更に、羽口からの送風ができなくなってその送風量が急激に減少するため、溶銑滓が羽口ひいては送風支管にまで逆流して固化し、送風不能に至ることもある。このような事態を一般には高炉の冷え込みと呼び、これが起こると、炉内で固化した溶銑滓を溶解して炉外に流出させる必要がある。この復旧作業には長期間を要する。

図7は、高炉の冷え込みによって炉内で固化した溶銑滓を溶解している状況を模式的に示す高炉の炉下部の縦断面図である。

同図に示すように、高炉の炉体1は、その内側にあたる炉壁2及び炉底3をレンガ等の耐火物で構成され、その炉壁2の外側を鉄皮4で覆われている。炉体1には、鋳床8と概ね同じ高さの位置に、通常の出銑時に出銑口15(以下、「通常出銑口」と記すことがある)が形成される予定の領域5(以下、「通常出銑口用領域」と記すことがある)が予め設けられている。

閉塞材マッド)は、シャモット粘土コークス粉等を主原料とし、これに炭化ケイ素電融アルミナを添加して混練したものである。このような通常出銑口用領域5が炉体1の周方向に所定の間隔をあけて複数配設される。

鋳床8には、各通常出銑口用領域5に対応して、それぞれ9が設けられている。各樋9は、各通常出銑口用領域5の通常出銑口15から流出した溶銑滓を受け、溶銑と溶滓に分離した後、溶滓を専用の処理設備に導くとともに、溶銑をその後の製鋼処理のためにトーピードカー等の溶銑運搬車に導く役割を担う。

また、炉体1には、通常出銑口用領域5の鉛直上方に、羽口部61が設けられている。この羽口部61には、後述する図1等で示す羽口6が設けられる。羽口6は、鉄皮4及び炉壁2を貫通して炉体1内に突出開口する。この羽口6には、後述する図1等で示すが、熱風送風設備につながる送風支管10からのブローパイプ11が連結される。羽口6の周辺には、羽口6及びブローパイプ11を冷却するための羽口冷却箱12やステーブクーラー13が設けられている。このような羽口6が炉体1の周方向に所定の間隔をあけて複数配設される。炉体1の周囲には、羽口6の位置よりも少し低い高さの位置に、羽口交換用デッキ14が設置されている。

また、炉体1には、各通常出銑口用領域5とその直上の羽口6との間に、臨時に出銑口16(以下、「臨時出銑口」と記すことがある)が形成される予定の領域7(以下、「臨時出銑口用領域」と記すことがある)が予め設けられている。

このような高炉において、冷え込みが起こると、一般には、固化した溶銑滓に対し、通常出銑口用領域5に通常の出銑時と同様の通常出銑口15を開孔するとともに、その直上の羽口6が配設された羽口部61を開く。そして、その通常出銑口15、その羽口部61に外部からそれぞれ鉄パイプ18、19を挿入し、各鉄パイプ18、19に酸素送り込む。すると、各鉄パイプ18、19の先端が燃焼し、その燃焼熱により、その付近の固化した溶銑滓が逐次溶解していく。これにより通常出銑口15とその直上の羽口部61とが連絡すると、その羽口部61から炉内に熱風を吹き込み、この熱風による炉内コークスの燃焼熱により、炉内の固化した溶銑滓を少しずつ溶解しながら通常出銑口15から流出させていく。

もっとも、通常出銑口15とその直上の羽口部61とが連絡できないときには、その通常出銑口15と羽口部61との間の臨時出銑口用領域7に、臨時出銑口16を開孔したり、その通常出銑口15と羽口部61との間という意味では同じ通常出銑口用領域5内での通常出銑口15の直上に、臨時出銑口17を開孔したりする。そして、その臨時出銑口16、17にも酸素を送通する鉄パイプ20、21を挿入し、先ずは、臨時出銑口16、17と羽口部61の連絡を行って、臨時出銑口16、17から溶銑滓を流出させる。なお、臨時出銑口16、17から流出する溶銑滓は、常設の樋9とは別に仮設した小型の樋(不図示)を使用して処理される。

炉内で固化した溶銑滓を溶解させる手法としては、鉄パイプ18、19、20、21に代えて、プラズマトーチを挿入する手法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。この手法では、各トーチの先端に陽極陰極とを両方持たせ、両極間に発生させたプラズマアークにより、固化した溶銑滓を溶解させるようにしている。また、臨時出銑口16とその直上の羽口部61に挿入されたトーチのように、両トーチの先端間の距離が近い場合には、一方のトーチの先端に陽極を持たせ、他方のトーチの先端に陰極を持たせるようにしてもよい。

特開平5−255717号公報

概要

高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える出銑口開孔装置を提供する。出銑口開孔装置30は、穿孔機であるドリフター31と、ドリフター31を穿孔方向に沿って進退可能に案内支持するガイドセル34と、ガイドセル34の後部を吊上げ棒38を介して軸支しながら吊り上げる支持フレーム36とを備える。ガイドセル34の後端部には、伸縮の駆動が可能な第1アクチュエータ40の一端部が回動自在に連結され、第1アクチュエータ40の他端部が支持フレーム36の後端部に回動自在に連結される。第1アクチュエータ40の縮む駆動によりガイドセル34が支軸39を支点に回動して通常出銑口用領域5に向き、通常出銑口15を開孔する。第1アクチュエータ40の伸びる駆動によりガイドセル34が支軸39を支点に回動して臨時出銑口用領域7に向き、臨時出銑口16を開孔する。

目的

そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業を効率良く行える出銑口開孔装置及び出銑口閉塞装置を提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

高炉炉体に設けられた通常出銑口用領域、又はこの通常出銑口用領域の直上の羽口との間に設けられた臨時出銑口用領域の少なくとも一方に互いに高さ方向で位置の異なる出銑口を複数開孔する出銑口開孔装置であって、穿孔機と、この穿孔機を穿孔する方向に沿って進退可能に案内支持するガイドセルと、このガイドセルを支持する支持フレームと、を備え、前記ガイドセルと前記支持フレームとの支持部に、前記ガイドセルの高さ方向での姿勢を調整する姿勢調整機構を設けたことを特徴とする出銑口開孔装置。

請求項2

前記姿勢調整機構が遠隔操作によって駆動する油圧式電動式又は空圧式アクチュエータを含むことを特徴とする請求項1に記載の出銑口開孔装置。

請求項3

高炉炉体に設けられた通常出銑口用領域、又はこの通常出銑口用領域の直上の羽口との間に設けられた臨時出銑口用領域の少なくとも一方に開孔した互いに高さ方向で位置の異なる複数の出銑口を閉塞する出銑口閉塞装置であって、マッドガンと、このマッドガンを支持する支持フレームと、を備え、前記マッドガンと前記支持フレームとの支持部に、前記マッドガンの高さ方向での姿勢を調整する姿勢調整機構を設けたことを特徴とする出銑口閉塞装置。

請求項4

前記姿勢調整機構が遠隔操作によって駆動する油圧式、電動式又は空圧式のアクチュエータを含むことを特徴とする請求項3に記載の出銑口閉塞装置。

請求項5

前記マッドガンのノズルが先端の高さの異なるノズルに交換可能であることを特徴とする請求項3又は4に記載の出銑口閉塞装置。

技術分野

0001

本発明は、高炉出銑口開孔するための出銑口開孔装置、及び開孔した出銑口を閉塞するための出銑口閉塞装置に関する。

背景技術

0002

一般に、高炉の操業は次の通り行われる。炉頂から炉内に鉄鉱石コークス装入し、炉下部に配設された羽口から熱風又はこれに加えて補助燃料を吹き込む。これにより、コークス及び補助燃料が高温還元ガス転換されて炉内を上昇する。炉上部より装入され降下する鉄鉱石が昇温還元されて、金属状態となって溶銑となるとともに、その脈石成分溶滓スラグ)となり、炉床部に貯溜する。なお、溶滓はその比重が溶銑の比重よりも小さいため、溶銑の上に積み重なった状態で貯溜する。そして、出銑口を開孔してそこから溶銑滓を抽出し、出銑の終了後出銑口を閉塞する。通常はこのような操作が繰り返され操業が継続される。

0003

ところで、高炉操業においては、高炉の炉体炉体レンガを冷却している冷却盤もしくはステーブクーラー又は羽口等が破損して、多量の水が炉内に浸入したり、炉壁部に生成した付着物脱落や鉄鉱石の装入ミスによる多量装入等の結果、急激な炉熱不足となったりする場合がある。この場合、炉内に貯溜されている溶銑滓は次第に固化し、そのままでは通常の出銑ができなくなる事態に陥る。更に、羽口からの送風ができなくなってその送風量が急激に減少するため、溶銑滓が羽口ひいては送風支管にまで逆流して固化し、送風不能に至ることもある。このような事態を一般には高炉の冷え込みと呼び、これが起こると、炉内で固化した溶銑滓を溶解して炉外に流出させる必要がある。この復旧作業には長期間を要する。

0004

図7は、高炉の冷え込みによって炉内で固化した溶銑滓を溶解している状況を模式的に示す高炉の炉下部の縦断面図である。

0005

同図に示すように、高炉の炉体1は、その内側にあたる炉壁2及び炉底3をレンガ等の耐火物で構成され、その炉壁2の外側を鉄皮4で覆われている。炉体1には、鋳床8と概ね同じ高さの位置に、通常の出銑時に出銑口15(以下、「通常出銑口」と記すことがある)が形成される予定の領域5(以下、「通常出銑口用領域」と記すことがある)が予め設けられている。

0006

閉塞材マッド)は、シャモット粘土コークス粉等を主原料とし、これに炭化ケイ素電融アルミナを添加して混練したものである。このような通常出銑口用領域5が炉体1の周方向に所定の間隔をあけて複数配設される。

0007

鋳床8には、各通常出銑口用領域5に対応して、それぞれ9が設けられている。各樋9は、各通常出銑口用領域5の通常出銑口15から流出した溶銑滓を受け、溶銑と溶滓に分離した後、溶滓を専用の処理設備に導くとともに、溶銑をその後の製鋼処理のためにトーピードカー等の溶銑運搬車に導く役割を担う。

0008

また、炉体1には、通常出銑口用領域5の鉛直上方に、羽口部61が設けられている。この羽口部61には、後述する図1等で示す羽口6が設けられる。羽口6は、鉄皮4及び炉壁2を貫通して炉体1内に突出開口する。この羽口6には、後述する図1等で示すが、熱風送風設備につながる送風支管10からのブローパイプ11が連結される。羽口6の周辺には、羽口6及びブローパイプ11を冷却するための羽口冷却箱12やステーブクーラー13が設けられている。このような羽口6が炉体1の周方向に所定の間隔をあけて複数配設される。炉体1の周囲には、羽口6の位置よりも少し低い高さの位置に、羽口交換用デッキ14が設置されている。

0009

また、炉体1には、各通常出銑口用領域5とその直上の羽口6との間に、臨時に出銑口16(以下、「臨時出銑口」と記すことがある)が形成される予定の領域7(以下、「臨時出銑口用領域」と記すことがある)が予め設けられている。

0010

このような高炉において、冷え込みが起こると、一般には、固化した溶銑滓に対し、通常出銑口用領域5に通常の出銑時と同様の通常出銑口15を開孔するとともに、その直上の羽口6が配設された羽口部61を開く。そして、その通常出銑口15、その羽口部61に外部からそれぞれ鉄パイプ18、19を挿入し、各鉄パイプ18、19に酸素送り込む。すると、各鉄パイプ18、19の先端が燃焼し、その燃焼熱により、その付近の固化した溶銑滓が逐次溶解していく。これにより通常出銑口15とその直上の羽口部61とが連絡すると、その羽口部61から炉内に熱風を吹き込み、この熱風による炉内コークスの燃焼熱により、炉内の固化した溶銑滓を少しずつ溶解しながら通常出銑口15から流出させていく。

0011

もっとも、通常出銑口15とその直上の羽口部61とが連絡できないときには、その通常出銑口15と羽口部61との間の臨時出銑口用領域7に、臨時出銑口16を開孔したり、その通常出銑口15と羽口部61との間という意味では同じ通常出銑口用領域5内での通常出銑口15の直上に、臨時出銑口17を開孔したりする。そして、その臨時出銑口16、17にも酸素を送通する鉄パイプ20、21を挿入し、先ずは、臨時出銑口16、17と羽口部61の連絡を行って、臨時出銑口16、17から溶銑滓を流出させる。なお、臨時出銑口16、17から流出する溶銑滓は、常設の樋9とは別に仮設した小型の樋(不図示)を使用して処理される。

0012

炉内で固化した溶銑滓を溶解させる手法としては、鉄パイプ18、19、20、21に代えて、プラズマトーチを挿入する手法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。この手法では、各トーチの先端に陽極陰極とを両方持たせ、両極間に発生させたプラズマアークにより、固化した溶銑滓を溶解させるようにしている。また、臨時出銑口16とその直上の羽口部61に挿入されたトーチのように、両トーチの先端間の距離が近い場合には、一方のトーチの先端に陽極を持たせ、他方のトーチの先端に陰極を持たせるようにしてもよい。

0013

特開平5−255717号公報

発明が解決しようとする課題

0014

このようにして、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業がなされるわけであるが、その際の出銑口の開孔は、従来、以下のような出銑口開孔装置によってなされる。

0015

図8は、従来の出銑口開孔装置の側面図である。同図に示すように、従来の出銑口開孔装置130は、穿孔機であるドリフター131と、このドリフター131を穿孔する方向に沿って進退可能に案内支持するガイドセル134と、このガイドセル134の後部を一対より成る吊上げリンク138、139を介して吊り上げる概ね水平な支持フレーム136とを備える。

0016

ドリフター131は、ガイドセル134上に固定されたモータ135からの駆動力により、ガイドセル134に案内されながら進退移動をする。ドリフター131の前端からは、回転や打撃の駆動をするロッド132がドリフター131の進退方向に延び出しており、このロッド132の先端にビット133が装着されている。

0017

吊上げリンク138、139は、ドリフター131の進退方向に所定の間隔をあけて配設され、各上下端部をそれぞれ支持フレーム136、ガイドセル134に回動自在に連結されている。ドリフター131の後退方向側の吊上げリンク139は、ドリフター131の前進方向側の吊上げリンク138よりも長さが短く、その後退方向側の吊上げリンク139には、ガイドセル134寄りの位置にワイヤ140が連結されている。そのワイヤ140は、支持フレーム136の後端に設けられたプーリ141を介して、支持フレーム136上に固定された正逆回転が可能な巻上げモータ142のドラムに巻かれている。

0018

ワイヤ140が巻き上げられると、図8中の破線で示すように、後退方向側の吊上げリンク139が上端支点に回動して引き上げられ、鉛直方向下向きより後方下向きに傾いた状態になり、これに連動して、前進方向側の吊上げリンク138が上端を支点に回動し、鉛直方向下向きより後方下向きに傾いた状態になる。これにより、ガイドセル134が水平よりも前部を下向きに傾けた姿勢で、開孔位置よりも後方にずれた待機位置におかれた状態になる。

0019

一方、ワイヤ140が巻き戻されると、図8中の実線で示すように、後退方向側の吊上げリンク139及び前進方向側の吊上げリンク138が、ドリフター131を含むガイドセル134の自重により各上端を支点に回動し、それぞれ鉛直方向下向きの状態になる。これにより、ガイドセル134が水平よりも前部を下向きに傾けた姿勢で待機位置から前方の開孔位置におかれた状態になる。

0020

なお、支持フレーム136は、鋳床8に立設された支柱(不図示)からの旋回ビーム(不図示)に結合されている。その旋回ビームを支柱に対して旋回させることにより、支持フレーム136と一体でドリフター131及びガイドセル134を、通常出銑口用領域5の正面から外れ退避位置(図8では紙面に対し垂直な方向に外れた位置)と、通常出銑口用領域5の正面の待機位置及び開孔位置とにおくことができる。

0021

このような構成の出銑口開孔装置130は、通常出銑口用領域5に通常出銑口15を開孔する際に用いられる。その際、支持フレーム136と一体でドリフター131及びガイドセル134が先ずは通常出銑口用領域5の正面の待機位置におかれる。ここからワイヤ140が巻き戻されることによりドリフター131及びガイドセル134が開孔位置に至る。この状態のとき、ガイドセル134の前端部から突き出すハッカー部143が炉体1に対して固定のハッカー受け144に係合し、ドリフター131からのロッド132の先端のビット133が通常出銑口用領域5のすぐ近くに配置された状態になる。

0022

そして、ドリフター131のロッド132を回転させながら、場合によっては更にロッド132に打撃力を与えながら、モータ135の駆動に従ってガイドセル134に対してドリフター131を前進させていく。これにより、ビット133が通常出銑口用領域5を水平よりも下向きに傾斜した一定の穿孔角度で進入していき、その結果ここに、炉体1の内部の位置の方が外部の位置よりも低い通常出銑口15が開孔される。

0023

ところが、このような従来の出銑口開孔装置130では、通常出銑口用領域5とその直上の羽口6との間の臨時出銑口用領域7に、臨時出銑口16を開孔することはできない。また、通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に、通常出銑口15とは異なる穿孔角度、例えば水平や上向きに傾斜した穿孔角度の臨時出銑口17を開孔することはできない。吊上げリンク138、139の回動角度により、通常出銑口15の開孔に見合うように、通常出銑口用領域5への穿孔の位置決めと、水平よりも下向きに傾斜した穿孔角度が一義的に設定されているからである。

0024

従って従来は、臨時出銑口16、17の開孔を行うために、上記した従来の出銑口開孔装置130とは別に、仮設の出銑口開孔装置が必要となる。

0025

しかし、通常出銑口用領域5及び臨時出銑口用領域7の周囲には、従来の出銑口開孔装置130や羽口交換用デッキ14が設置されていることから、スペース余裕があるとは到底言えない。そのため、仮設の出銑口開孔装置として、従来の出銑口開孔装置130に準じた十分な能力を発揮し得る大型の出銑口開孔装置を設置することは困難である。しかも、臨時出銑口16、17の開孔作業自体が通常の高炉操業で定期的に実施される作業ではないこととあいまって、汎用性のある小型の出銑口開孔装置を持ち込み手動にての開孔作業を余儀なくされていた。

0026

なお、上記した従来の出銑口開孔装置130では、その穿孔の駆動源となるドリフター131に、能力が高くて安定した油圧式のものを一般に採用するが、これは現在希少且つ高価であることから、臨時出銑口16、17を開孔するための仮設の出銑口開孔装置に油圧式のものを採用することは困難である。仮に仮設の出銑口開孔装置として油圧式のものを採用した場合、その出銑口開孔装置自体の自重の保持方法や、出銑時のその出銑口開孔装置の退避方法や、油圧配管が仮設であるが故の油圧配管の防熱方法等を格別に考慮しなければならず、安全面(火災人身災害)の観点からも問題が多い。

0027

このような結果、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業をしていくにあたり、先ずは出銑口の開孔が必要となるが、特に臨時出銑口16、17の開孔において、その作業が煩雑で時間を要するし、開孔した臨時出銑口16、17の形状や寸法といった性状も決して良いものとは言えない。臨時出銑口16、17の性状は、その後の鉄パイプ20、21やプラズマトーチの挿入が円滑に行えるか否かに影響する上、更にその鉄パイプ20、21やプラズマトーチによってなされる固化した溶銑滓の加熱条件にも影響を及ぼす。

0028

続いて、開孔した出銑口の閉塞は、従来、以下のような出銑口閉塞装置によってなされる。

0029

図9は、従来の出銑口閉塞装置の側面図である。同図に示すように、従来の出銑口閉塞装置150は、マッドガン151と、このマッドガン151を待機位置での水平姿勢から前部を下向きに傾けた閉塞位置での姿勢に回動可能に軸支する支持フレーム153と、この支持フレーム153を支持し水平方向に進退させるアクチュエータ154とを備える。アクチュエータ154としては、油圧式のものが採用される。

0030

マッドガン151は、筒体の内部に閉塞材を収容しており、その筒体の内部をピストンが移動することにより、筒体の前端のノズル152から閉塞材を押し出すものである。その駆動は一般に油圧によってなされる。

0031

なお、支持フレーム153を支持するアクチュエータ154は、鋳床8に立設された支柱(不図示)からの旋回ビーム(不図示)に結合されている。この支柱及び旋回ビームは、上記した従来の出銑口開孔装置130のものとは異なる。その旋回ビームを支柱に対して旋回させることにより、アクチュエータ154と一体でマッドガン151及び支持フレーム153を、通常出銑口用領域5の正面から外れた退避位置(図9では紙面に対し垂直な方向に外れた位置)と、通常出銑口用領域5の正面の待機位置及び閉塞位置とにおくことができる。

0032

このような構成の出銑口閉塞装置150は、通常出銑口用領域5に開孔した通常出銑口15を閉塞する際に用いられる。その際、アクチュエータ154と一体でマッドガン151及び支持フレーム153が先ずは通常出銑口用領域5の正面の待機位置におかれる。ここからアクチュエータ154が水平方向前方に進出することによりマッドガン151及び支持フレーム153が前進し、これに連動して、マッドガン151が支持フレーム153に対して支軸155を支点に回動して、水平よりも前部を下向きに傾けた姿勢で閉塞位置に至る。この状態のとき、アクチュエータ154の進出力が作用して、マッドガン151のノズル152が通常出銑口15に密着するように押し付けられた状態になる。

0033

そして、マッドガン151のピストンを駆動する。これにより、ノズル152から閉塞材が押し出されて通常出銑口15に圧入されていき、その結果、通常出銑口15が閉塞材で完全に埋められて閉塞される。

0034

ところが、このような従来の出銑口閉塞装置150では、高炉の冷え込みが起こったときの一連の復旧作業の中で、通常出銑口用領域5とその直上の羽口6との間の臨時出銑口用領域7に開孔した臨時出銑口16を閉塞することはできない。また、通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に開孔した臨時出銑口17を閉塞することはできない。アクチュエータ154の進出に連動してマッドガン151が回動することにより、通常出銑口15の閉塞に見合うように、マッドガン151のノズル152の通常出銑口15への位置決めが一義的に設定されているからである。

0035

従って従来は、臨時出銑口16、17の閉塞を行うために、上記した従来の出銑口閉塞装置150とは別に、仮設の出銑口閉塞装置が必要となる。

0036

しかし、通常出銑口用領域5及び臨時出銑口用領域7の周囲には、従来の出銑口閉塞装置150や羽口交換用デッキ14が設置されていることから、スペースに余裕があるとは到底言えない。そのため、仮設の出銑口閉塞装置として、従来の出銑口閉塞装置150に準じた十分な能力を発揮し得る大型の出銑口閉塞装置を設置することは困難である。しかも、臨時出銑口16、17の閉塞作業自体が通常の高炉操業で定期的に実施される作業ではないこととあいまって、汎用性のある小型の出銑口閉塞装置を持ち込み、手動にての閉塞作業を余儀なくされていた。

0037

なお、上記した従来の出銑口閉塞装置150では、アクチュエータ154の進出力に応じた通常出銑口15へのノズル152の押付け力が294kN〜490kN(30〜50ton−f)程度と大きいため、実際にはその反力を受ける基礎ベース)を備えているが、臨時出銑口16、17を閉塞するための仮設の出銑口閉塞装置用に、反力受け等のためのスペースを更に確保できないので、やはり大型の出銑口閉塞装置を設置することは困難と言える。

0038

このような結果、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業をしていくにあたり、開孔した出銑口の閉塞が必要となるが、特に臨時出銑口16、17の閉塞において、その作業が煩雑で時間を要するし、閉塞した臨時出銑口16、17の状態も決して良いものとは言えない。閉塞した臨時出銑口16、17の状態が悪いと、復旧後の通常操業でトラブル要因になりかねない。

0039

そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業を効率良く行える出銑口開孔装置及び出銑口閉塞装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0040

上記目的を達成するため、本発明による出銑口開孔装置は、高炉炉体に設けられた通常出銑口用領域、又はこの通常出銑口用領域の直上の羽口との間に設けられた臨時出銑口用領域の少なくとも一方に互いに高さ方向で位置の異なる出銑口を複数開孔する出銑口開孔装置であって、穿孔機と、この穿孔機を穿孔する方向に沿って進退可能に案内支持するガイドセルと、このガイドセルを支持する支持フレームと、を備える。そして、前記ガイドセルと前記支持フレームとの支持部に、前記ガイドセルの高さ方向での姿勢を調整する姿勢調整機構を設けた。このような構成にすることより、通常出銑口用領域や臨時出銑口用領域に、高さの異なる出銑口を複数開孔することができる。

0041

ここで、特に安全面での観点から、前記姿勢調整機構が遠隔操作によって駆動する油圧式、電動式又は空圧式のアクチュエータを含むことが好ましい。

0042

また、上記目的を達成するための本発明による出銑口閉塞装置は、高炉炉体に設けられた通常出銑口用領域、又はこの通常出銑口用領域の直上の羽口との間に設けられた臨時出銑口用領域の少なくとも一方に開孔した互いに高さ方向で位置の異なる複数の出銑口を閉塞する出銑口閉塞装置であって、マッドガンと、このマッドガンを支持する支持フレームと、を備える。そして、前記マッドガンと前記支持フレームとの支持部に、前記マッドガンの高さ方向での姿勢を調整する姿勢調整機構を設けた。このような構成にすることより、通常出銑口用領域や臨時出銑口用領域に開孔した高さの異なる複数の出銑口を閉塞することができる。

0043

ここで、特に安全面での観点から、前記姿勢調整機構が遠隔操作によって駆動する油圧式、電動式又は空圧式のアクチュエータを含むことが好ましい。

0044

また、各出銑口を有効に閉塞するには、前記マッドガンのノズルが先端の高さの異なるノズルに交換可能であるとよい。

発明の効果

0045

本発明の出銑口開孔装置によれば、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業をしていくにあたり、一台常設するだけで、高さの異なる出銑口を複数開孔することができるため、格段に、開孔作業が簡単であるし、その所要時間も短くて済む。従って、高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える。

0046

また、本発明の出銑口閉塞装置によれば、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業をしていくにあたり、一台常設するだけで、開孔した高さの異なる複数の出銑口を閉塞することができるため、格段に、閉塞作業が簡単であるし、その所要時間も短くて済む。従って、高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える。

発明を実施するための最良の形態

0047

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第1実施形態である出銑口開孔装置について説明する。

0048

図1図2は、第1実施形態である出銑口開孔装置の側面図であって、図1では、通常出銑口用領域に通常出銑口を開孔する状況を示し、図2では、臨時出銑口用領域に臨時出銑口を開孔する状況を示している。なお、高炉自体の構造は図7図9に示したものと同じであるので、その部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。後述する第2〜第4実施形態においても同様とする。

0049

図1図2に示すように、本第1実施形態の出銑口開孔装置30は、穿孔機であるドリフター31と、このドリフター31を穿孔する方向に沿って進退可能に案内支持する剛性の高いガイドセル34と、このガイドセル34の後部を剛性の高い吊上げ棒38を介して吊り上げる概ね水平な剛性の高い支持フレーム36と、この支持フレーム36を支持し水平方向に進退させるアクチュエータ37とを備える。そのアクチュエータ37としては、好適には油圧式のものが採用される。但し、電動式や空圧式のものであっても構わない。

0050

ドリフター31は、ガイドセル34上に固定されたモータ35からの駆動力により、ガイドセル34に案内されながら進退移動をする。ドリフター31の前端からは、回転や打撃の駆動をするパイプ状のロッド32がドリフター31の進退方向に延び出しており、このロッド32の先端に穿孔工具のビット33が装着されている。

0051

ここで、ガイドセル34は、その後部を支持フレーム36から鉛直下方に突き出す吊上げ棒38の下端部で軸支されていて、その支軸39を支点に回動可能になっている。吊上げ棒38の上端部は、支持フレーム36に固定されている。

0052

更に、ガイドセル34の後端部には、伸縮の駆動が可能な第1アクチュエータ40の一端部が回動自在に連結され、この第1アクチュエータ40の他端部が、支持フレーム36の後端部に回動自在に連結されている。こうして、ドリフター31の進退方向に沿って前進方向側から後退方向側へ順に、吊上げ棒38、第1アクチュエータ40が配置され、ドリフター31を含むガイドセル34は、その吊上げ棒38及び第1アクチュエータ40を通じて、姿勢が定められながら支持された状態になっている。

0053

なお、支持フレーム36を支持するアクチュエータ37は、鋳床8に立設された支柱(不図示)からの旋回ビーム(不図示)に結合されている。その旋回ビームを支柱に対して旋回させることにより、アクチュエータ37と一体でドリフター31、ガイドセル34及び支持フレーム36を、通常出銑口用領域5及び臨時出銑口用領域7の正面から外れた退避位置(図1図2では紙面に対し垂直な方向に外れた位置)と、通常出銑口用領域5及び臨時出銑口用領域7の正面の待機位置及び閉塞位置とにおくことができる。

0054

このような構成の出銑口開孔装置30は、通常出銑口用領域5に通常出銑口15を開孔する際のみならず、臨時出銑口用領域7に臨時出銑口16を開孔する際にも用いられる。

0055

通常出銑口用領域5に通常出銑口15を開孔する際は、図1に示すように、アクチュエータ37と一体でドリフター31、ガイドセル34及び支持フレーム36が先ずは通常出銑口用領域5の正面の待機位置におかれる。

0056

次に、第1アクチュエータ40の縮む駆動がなされ、これに応じて、ガイドセル34及びドリフター31が支軸39を支点に後端部を持ち上げられるように回動する。これにより、ガイドセル34及びドリフター31が水平よりも前部を下向きに傾けた姿勢におかれた状態になる。この姿勢の傾き角度は、水平よりも下向きに傾斜した通常出銑口15の穿孔角度と一致する。

0057

ここからアクチュエータ37が水平方向前方に進出することによりドリフター31、ガイドセル34及び支持フレーム36が開孔位置に至る。この状態のとき、ガイドセル34の前端部から突き出すハッカー部41が炉体1に対して固定の第1ハッカー受け42に係合し、ドリフター31からのロッド32の先端のビット33が通常出銑口用領域5のすぐ近くに配置された状態になる。

0058

そして、ドリフター31のロッド32を回転させながら、場合によっては更にロッド32に打撃力を与えながら、モータ35の駆動に従ってガイドセル34に対してドリフター31を前進させていく。これにより、ビット33が通常出銑口用領域5を水平よりも下向きに傾斜した一定の穿孔角度で進入していき、その結果ここに、炉体1の内部の位置の方が外部の位置よりも低い通常出銑口15が開孔される。

0059

一方、臨時出銑口用領域7に臨時出銑口16を開孔する際は、図2に示すように、上記した通常出銑口15の開孔時と同様にして、アクチュエータ37と一体でドリフター31、ガイドセル34及び支持フレーム36が先ずは臨時出銑口用領域7の正面の待機位置におかれる。

0060

次に、第1アクチュエータ40の伸びる駆動がなされ、これに応じて、ガイドセル34及びドリフター31が支軸39を支点に後端部を押し下げられるように回動する。これにより、ガイドセル34及びドリフター31が水平よりも前部を上向きに傾けた姿勢におかれた状態になる。この姿勢の傾き角度は、水平よりも上向きに傾斜した臨時出銑口16の穿孔角度と一致する。

0061

ここから、上記した通常出銑口15の開孔時と同様にして、アクチュエータ37が水平方向前方に進出することによりドリフター31、ガイドセル34及び支持フレーム36が開孔位置に至る。この状態のとき、ガイドセル34からのハッカー部41が炉体1に対して固定の第2ハッカー受け43に係合し、ドリフター31からのロッド32の先端のビット33が臨時出銑口用領域7のすぐ近くに配置された状態になる。

0062

そして、上記した通常出銑口15の開孔時と同様にして、ドリフター31のロッド32を回転させながら、場合によっては更にロッド32に打撃力を与えながら、モータ35の駆動に従ってガイドセル34に対してドリフター31を前進させていく。これにより、ビット33が臨時出銑口用領域7を水平よりも上向きに傾斜した一定の穿孔角度で進入していき、その結果ここに、炉体1の内部の位置の方が外部の位置よりも高い臨時出銑口16が開孔される。

0063

このように、本第1実施形態の出銑口開孔装置30によれば、通常出銑口用領域5に通常出銑口15を開孔することができるし、通常出銑口用領域5とその直上の羽口6との間の臨時出銑口用領域7に臨時出銑口16を開孔することもできる。つまり、通常出銑口15の開孔と臨時出銑口16の開孔に取り合いが可能である。これは、ドリフター31を案内支持するガイドセル34が、支持フレーム36に対し、吊上げ棒38及び第1アクチュエータ40によって支持され、第1アクチュエータ40の伸縮に応じて支軸39を支点に回動することにより、通常出銑口15、臨時出銑口16それぞれの開孔に見合うように、穿孔の位置決めと、穿孔角度を調整できるからである。

0064

その結果、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業をしていくにあたり、常設した一台の出銑口開孔装置30によって通常出銑口15と臨時出銑口16を開孔することができるため、従来のような更に仮設の出銑口開孔装置を用いる場合と比較して、格段に、開孔作業が簡単であるし、その所要時間も短くて済む。従って、高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える。

0065

通常出銑口15と臨時出銑口16が開孔した後は、図7に示すような手法と同様にして、羽口部61、通常出銑口15及び臨時出銑口16から鉄パイプ18、19、20やプラズマトーチを挿入して、炉内で固化した溶銑滓を溶解していく。

0066

なお、第1アクチュエータ40としては、油圧式、電動式又は空圧式のもので、遠隔操作によって駆動するものを採用することが好ましい。遠隔操作ができれば、装置の近くでの作業が無くなるため、特に安全面で有利となるからである。もっとも、高炉の冷え込みが起こる頻度、すなわち臨時出銑口16の開孔が必要となる頻度は、予測できないことから、手動操作用のものと遠隔操作用のもの採用の選択は、作業性とコストの兼ね合いから適宜判断する。特に制御性の観点から、油圧式又は電動式のものを採用することが望ましい。

0067

また、穿孔の駆動源となるドリフター31については、能力が高くて安定した油圧式のものを採用することが好ましい。その理由を以下に説明する。

0068

表1に、評価試験結果の一例を示す。ここでは、出銑口開孔装置30におけるドリフター31に油圧式のものと空圧式のものを用いて出銑口を開孔する試験をした。

0069

0070

ここで、出銑時の開孔では、パイプの先にビットがついたロッドを用いるが、高熱の耐火物(マッド)を掘り進む作業であるので、耐火物を掘り進む途中で孔内にビットが固着する場合がある。その場合、正打により進めるだけでなく逆打による戻しを行うと、開孔作業が円滑に進むため正打・逆打どちらも使用される。但し、逆打には、穿孔動作が不要なので回転はない。評価としての孔壁の性状を決めるのは、打撃では「打撃力×打撃数」、回転では「回転力×回転数」の指標とするが、これら指標の比較から油圧式は空圧式と比較して1.5〜2倍程度の開孔能力を有していることがわかる。

0071

孔壁の性状の評価は、開孔した孔が全長にわたって一律の径で真直ぐな場合を「優」とし、不均一な径で途中から曲がっていたり細くなっていたりする場合を「劣」とした。油圧式では「優」であり、空圧式では「劣」であった。

0072

孔壁の性状が「劣」の場合、例えば、その後の酸素送通の鉄パイプによる溶銑滓の溶解時に直径100mmの孔が必要であると予定して開孔作業を行った場合であっても、結局直径60mm相当の孔しか有効に使えないような事態となる。この場合、予定していた径の鉄パイプでは円滑に挿入できないし、急遽径の小さい鉄パイプを挿入すると、今度は送通する酸素が少なくなって溶銑滓の溶解能力が低下する。その結果として、高炉の冷え込みからの復旧が遅れる。

0073

これに対して孔壁の性状が「優」の場合は、予定していた径の鉄パイプをそのまま円滑に挿入でき、送通する酸素が十分となって溶銑滓の溶解能力が十分に発揮される。その結果として、高炉の冷え込みからの復旧が早まる。

0074

従って、出銑口開孔装置30におけるドリフター31には、油圧式のものを採用する方が、高炉の冷え込みからの復旧作業をより一層効率良く行える観点で好ましいことになる。

0075

次に、本発明の第2実施形態である出銑口開孔装置について、図3を参照しながら説明する。本第2実施形態の特徴は、第1実施形態における支持フレーム36に対するガイドセル34の支持構造を変形して、通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に臨時出銑口17を有効に開孔できるように図った点にある。

0076

図3は、第2実施形態である出銑口開孔装置の側面図であって、特に、通常出銑口用領域内で通常出銑口の直上に臨時出銑口を開孔する状況を示している。

0077

同図に示すように、本第2実施形態の出銑口開孔装置30では、第1実施形態における吊上げ棒38を、伸縮の駆動が可能な第2アクチュエータ44に置き換えた。つまり、ガイドセル34は、その後端部を支持フレーム36から鉛直下方に突き出す第2アクチュエータ44の下端部で軸支されていて、その支軸39を支点に回動可能になっている。第2アクチュエータ44の上端部は、支持フレーム36に固定されている。

0078

こうして、ドリフター31の進退方向に沿って前進方向側から後退方向側へ順に、第2アクチュエータ44、第1アクチュエータ40が配置され、ドリフター31を含むガイドセル34は、その第2アクチュエータ44及び第1アクチュエータ40を通じて、姿勢が定められながら支持された状態になっている。

0079

このような構成の出銑口開孔装置30は、通常出銑口用領域5に通常出銑口15を開孔する際、臨時出銑口用領域7に臨時出銑口16を開孔する際の他に、通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に臨時出銑口17を開孔する際にも用いられる。

0080

通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に臨時出銑口17を開孔する際は、図3に示すように、上記した第1実施形態での通常出銑口15及び臨時出銑口16の開孔時と同様にして、アクチュエータ37と一体でドリフター31、ガイドセル34及び支持フレーム36が先ずは通常出銑口用領域5の正面の待機位置におかれる。

0081

次に、第2アクチュエータ44の縮む駆動がなされ、これに応じて、ガイドセル34及びドリフター31が鉛直上方に持ち上げられて支軸39も鉛直上方に移動する。合わせて、第1アクチュエータ40の伸びる駆動がなされ、これに応じて、ガイドセル34及びドリフター31が、鉛直上方に移動した支軸39を支点に後端部を押し下げられるように回動する。これにより、ガイドセル34及びドリフター31が概ね水平な姿勢におかれた状態になる。この姿勢の傾き角度は、水平な臨時出銑口17の穿孔角度と一致する。

0082

ここから、上記した第1実施形態での通常出銑口15及び臨時出銑口16の開孔時と同様にして、アクチュエータ37が水平方向前方に進出することによりドリフター31、ガイドセル34及び支持フレーム36が開孔位置に至る。この状態のとき、ガイドセル34からのハッカー部41が炉体1に対して固定の第3ハッカー受け45に係合し、ドリフター31からのロッド32の先端のビット33が通常出銑口用領域5のすぐ近くに配置された状態になる。

0083

そして、上記した第1実施形態での通常出銑口15及び臨時出銑口16の開孔時と同様にして、ドリフター31のロッド32を回転させながら、場合によっては更にロッド32に打撃力を与えながら、モータ35の駆動に従ってガイドセル34に対してドリフター31を前進させていく(時折一時的に後退させる)。これにより、ビット33が通常出銑口用領域5を水平な一定の穿孔角度で進入していき、その結果ここに、炉体1の内部の位置と外部の位置とが概ね同じ高さの臨時出銑口17が開孔される。

0084

一方、通常出銑口15や臨時出銑口用領域7への臨時出銑口16の開孔時には、支軸39の高さが通常出銑口用領域5への臨時出銑口17の開孔時よりも低くなるように、第2アクチュエータ44の駆動がなされ、それ以外は上記の第1実施形態と同様にして、通常出銑口15及び臨時出銑口16が開孔される。

0085

このように、本第2実施形態の出銑口開孔装置30によれば、通常出銑口用領域5に通常出銑口15を開孔することができるし、通常出銑口用領域5とその直上の羽口6との間の臨時出銑口用領域7に臨時出銑口16を開孔することができ、しかも、その通常出銑口15と羽口6との間という意味では同じ通常出銑口用領域5内での通常出銑口15の直上に、臨時出銑口17を支障なく有効に開孔することもできる。つまり、通常出銑口15の開孔と臨時出銑口16、17の開孔に取り合いが可能である。これは、ドリフター31を案内支持するガイドセル34が、支持フレーム36に対し、第2アクチュエータ44及び第1アクチュエータ40によって支持され、第2アクチュエータ44の伸縮に応じて支軸39の高さが調整されるとともに、第1アクチュエータ40の伸縮に応じてその支軸39を支点に回動することにより、通常出銑口15、臨時出銑口16、17それぞれの開孔に見合うように、穿孔の位置決めと、穿孔角度を調整できるからである。

0086

その結果、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業をしていくにあたり、常設した一台の出銑口開孔装置30によって通常出銑口15と臨時出銑口16、17を開孔することができるため、従来のような更に仮設の出銑口開孔装置を用いる場合と比較して、格段に、開孔作業が簡単であるし、その所要時間も短くて済む。従って、高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える。

0087

通常出銑口15と臨時出銑口16、17が開孔した後は、図7に示すような手法と同様にして、羽口部61、通常出銑口15及び臨時出銑口16、17から鉄パイプ18、19、20、21やプラズマトーチを挿入して、炉内で固化した溶銑滓を溶解していく。

0088

なお、第2アクチュエータ44としては、第1実施形態で述べた通り第1アクチュエータ40と同じ観点から、油圧式、電動式又は空圧式のもので、遠隔操作によって駆動するものを採用することが好ましく、より望ましくは油圧式又は電動式のものを採用するとよい。

0089

引き続いて、本発明の第3実施形態である出銑口閉塞装置について説明する。

0090

図4図5は、第3実施形態である出銑口閉塞装置の側面図であって、図4では、通常出銑口用領域に開孔した通常出銑口を閉塞する状況を示し、図5では、通常出銑口用領域内で通常出銑口の直上に開孔した臨時出銑口を閉塞する状況を示している。

0091

図4図5に示すように、本第3実施形態の出銑口閉塞装置50は、マッドガン51と、このマッドガン51を水平姿勢から前部を下向きに傾けた姿勢に回動可能に吊り上げた状態で軸支する支持フレーム53と、この支持フレーム53を支持し水平方向に進退させるアクチュエータ54とを備える。そのアクチュエータ54としては、好適には油圧式のものが採用される。但し、電動式や空圧式のものであっても構わない。

0092

マッドガン51は、筒体の内部に閉塞材を収容しており、その筒体の内部をピストンが移動することにより、筒体の前端のノズル52から閉塞材を押し出すものである。その駆動は一般に油圧によってなされる。

0093

ここで、マッドガン51は、その長手方向のほぼ中央部を支持フレーム53の下部で軸支されていて、その支軸55を支点に回動可能になっている。

0094

更に、マッドガン51の後端部には、伸縮の駆動が可能な第3アクチュエータ56の一端部が回動自在に連結され、この第3アクチュエータ56の他端部が、支持フレーム53の後端部に回動自在に連結されている。こうして、マッドガン51の進退方向に沿って前進方向側から後退方向側へ順に、支軸55、第3アクチュエータ56が配置され、マッドガン51は、その支軸55及び第3アクチュエータ56を通じて、姿勢が定められながら支持された状態になっている。

0095

なお、支持フレーム53を支持するアクチュエータ54は、鋳床8に立設された支柱(不図示)からの旋回ビーム(不図示)に結合されている。この支柱及び旋回ビームは、上記した第1、第2実施形態の出銑口開孔装置30のものとは異なる。その旋回ビームを支柱に対して旋回させることにより、アクチュエータ54と一体でマッドガン51及び支持フレーム53を、通常出銑口用領域5の正面から外れた退避位置(図4図5では紙面に対し垂直な方向に外れた位置)と、通常出銑口用領域5の正面の待機位置及び閉塞位置とにおくことができる。

0096

このような構成の出銑口閉塞装置50は、通常出銑口用領域5に開孔した通常出銑口15を閉塞する際のみならず、通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に開孔した臨時出銑口17を閉塞する際にも用いられる。

0097

通常出銑口用領域5に開孔した通常出銑口15を閉塞する際は、図4に示すように、アクチュエータ54と一体でマッドガン51及び支持フレーム53が先ずは通常出銑口用領域5の正面の待機位置におかれる。

0098

次に、第3アクチュエータ56の縮む駆動がなされ、これに応じて、マッドガン51が支軸55を支点に後端部を引き上げられるように回動する。これにより、マッドガン51が水平よりも前部を下向きに傾けた姿勢の状態になる。この姿勢の傾き角度は、水平よりも下向きに傾斜した通常出銑口15の穿孔角度と概ね一致する。

0099

ここからアクチュエータ54が水平方向前方に進出することによりマッドガン51及び支持フレーム53が前進し、マッドガン51が水平よりも前部を下向きに傾けた姿勢で閉塞位置に至る。この状態のとき、アクチュエータ54の進出力が作用して、マッドガン51のノズル52が通常出銑口15に密着するように押し付けられた状態になる。

0100

そして、マッドガン51のピストンを駆動する。これにより、ノズル52から閉塞材が押し出されて通常出銑口15に圧入されていき、その結果、通常出銑口15が閉塞材で完全に埋められて閉塞される。

0101

一方、通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に開孔した臨時出銑口17を閉塞する際は、図5に示すように、上記した通常出銑口15の閉塞時と同様にして、アクチュエータ54と一体でマッドガン51及び支持フレーム53が先ずは通常出銑口用領域5の正面の待機位置におかれる。

0102

次に、第3アクチュエータ56の伸びる駆動がなされ、これに応じて、マッドガン51が支軸55を支点に後端部を押し下げられるように回動する。これにより、マッドガン51が概ね水平な姿勢の状態になる。この姿勢の傾き角度は、水平な臨時出銑口17の穿孔角度と概ね一致する。

0103

ここから、上記した通常出銑口15の閉塞時と同様にして、アクチュエータ54が水平方向前方に進出することによりマッドガン51及び支持フレーム53が前進し、マッドガン51が水平な姿勢で閉塞位置に至る。この状態のとき、アクチュエータ54の進出力が作用して、マッドガン51のノズル52が臨時出銑口17に密着するように押し付けられた状態になる。

0104

そして、上記した通常出銑口15の閉塞時と同様にして、マッドガン51のピストンを駆動する。これにより、ノズル52から閉塞材が押し出されて臨時出銑口17に圧入されていき、その結果、臨時出銑口17が閉塞材で完全に埋められて閉塞される。

0105

このように、本第3実施形態の出銑口閉塞装置50によれば、通常出銑口用領域5に開孔した通常出銑口15を閉塞することができるし、通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に開孔した臨時出銑口17を閉塞することもできる。つまり、通常出銑口15の閉塞と臨時出銑口17の閉塞に取り合いが可能である。これは、マッドガン51が、支持フレーム53に対し、支軸55及び第3アクチュエータ56によって支持され、第3アクチュエータ56の伸縮に応じて支軸55を支点に回動することにより、通常出銑口15、臨時出銑口17それぞれの閉塞に見合うように、マッドガン51のノズル先端の通常出銑口15、臨時出銑口17への位置決めを調整できるからである。

0106

その結果、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業をしていくにあたり、常設した一台の出銑口閉塞装置50によって通常出銑口15と臨時出銑口17を閉塞することができるため、従来のような更に仮設の出銑口閉塞装置を用いる場合と比較して、格段に、閉塞作業が簡単であるし、その所要時間も短くて済む。従って、高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える。

0107

通常出銑口15と臨時出銑口17が閉塞した後は、通常の高炉操業に移行する。

0108

なお、第3アクチュエータ56としては、油圧式、電動式又は空圧式のもので、遠隔操作によって駆動するものを採用することが好ましい。遠隔操作ができれば、装置の近くでの作業が無くなるため、特に安全面で有利となるからである。もっとも、高炉の冷え込みが起こる頻度、すなわち臨時出銑口17の閉塞が必要となる頻度は、予測できないことから、手動操作用のものと遠隔操作用のもの採用の選択は、作業性とコストの兼ね合いから適宜判断する。特に制御性の観点から、油圧式又は電動式のものを採用することが望ましい。

0109

次に、本発明の第4実施形態である出銑口閉塞装置について、図6を参照しながら説明する。本第4実施形態の特徴は、第3実施形態におけるマッドガン51のノズル52を着脱可能にして、臨時出銑口用領域7に開孔した臨時出銑口16を有効に閉塞できるように図った点にある。

0110

図6は、第4実施形態である出銑口閉塞装置の側面図であって、特に、臨時出銑口用領域7に開孔した臨時出銑口16を閉塞する状況を示している。

0111

同図に示すように、本第4実施形態の出銑口閉塞装置50では、第3実施形態におけるマッドガン51のノズル52を着脱可能にし、そのノズル52を、別途準備した治具である異形ノズル57に付け替えた。この異形ノズル57は、斜め上向きに伸び上がり、その先端が曲がって前方に向く形状となっている。つまり、異形ノズル57の先端の高さは、第3実施形態でのノズル52の先端よりも高くなっている。

0112

このような構成の出銑口閉塞装置50は、臨時出銑口用領域7に開孔した臨時出銑口16を閉塞する際に用いられる。

0113

臨時出銑口用領域7に開孔した臨時出銑口16を閉塞する際は、図6に示すように、上記した第3実施形態での通常出銑口15及び臨時出銑口17の閉塞時と同様にして、アクチュエータ54と一体でマッドガン51及び支持フレーム53が先ずは臨時出銑口用領域7の正面の待機位置におかれる。

0114

次に、第3アクチュエータ56の縮む駆動がなされ、これに応じて、マッドガン51が支軸55を支点に後端部を引き上げられるように回動する。これにより、マッドガン51が水平よりも前部を下向きに傾けた姿勢の状態になる。この姿勢でマッドガン51の異形ノズル57の先端の高さは、臨時出銑口16の外部側の高さと一致する。

0115

ここから、上記した第3実施形態での通常出銑口15及び臨時出銑口17の閉塞時と同様にして、アクチュエータ54が水平方向前方に進出することによりマッドガン51及び支持フレーム53が前進し、マッドガン51が閉塞位置に至る。この状態のとき、アクチュエータ54の進出力が作用して、マッドガン51の異形ノズル57が臨時出銑口16に密着するように押し付けられた状態になる。

0116

そして、上記した第3実施形態での通常出銑口15及び臨時出銑口17の閉塞時と同様にして、マッドガン51のピストンを駆動する。これにより、異形ノズル57から閉塞材が押し出されて臨時出銑口16に圧入されていき、その結果、臨時出銑口16が閉塞材で完全に埋められて閉塞される。

0117

一方、通常出銑口15や臨時出銑口用領域7への臨時出銑口16の閉塞時には、異形ノズル57を元のノズル52に付け替えて、上記の第3実施形態と同様にして、通常出銑口15及び臨時出銑口17が閉塞される。

0118

このように、本第4実施形態の出銑口閉塞装置50によれば、通常出銑口用領域5に開孔した通常出銑口15を閉塞することができるし、通常出銑口用領域5内で通常出銑口15の直上に開孔した臨時出銑口17を閉塞することもでき、しかも、その通常出銑口15と羽口6との間という意味では同じ臨時出銑口用領域7に開孔した臨時出銑口16を支障なく有効に閉塞することもできる。つまり、通常出銑口15の閉塞と臨時出銑口16、17の閉塞に取り合いが可能である。これは、マッドガン51が、支持フレーム53に対し、支軸55及び第3アクチュエータ56によって支持され、第3アクチュエータ56の伸縮に応じて支軸55を支点に回動することに加え、ノズル52と異形ノズル57を適宜選択してマッドガン51に装着することにより、通常出銑口15、臨時出銑口16、17それぞれの閉塞に見合うように、マッドガン51のノズル先端の通常出銑口15、臨時出銑口16、17への位置決めを調整できるからである。

0119

その結果、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業をしていくにあたり、常設した一台の出銑口閉塞装置50によって通常出銑口15と臨時出銑口16、17を閉塞することができるため、従来のような更に仮設の出銑口閉塞装置を用いる場合と比較して、格段に、閉塞作業が簡単であるし、その所要時間も短くて済む。従って、高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える。

0120

通常出銑口15と臨時出銑口16、17が閉塞した後は、通常の高炉操業に移行する。

0121

その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

0122

本発明の出銑口開孔装置によれば、一台常設するだけで、高さの異なる出銑口を複数開孔することができるため、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業にあたっての開孔作業が格段に簡単であるし、その開孔作業の所要時間も短くて済む。従って、高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える。

0123

また、本発明の出銑口閉塞装置によれば、一台常設するだけで、開孔した高さの異なる複数の出銑口を閉塞することができるため、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業にあたっての閉塞作業が格段に簡単であるし、その閉塞作業の所要時間も短くて済む。従って、高炉の冷え込みからの復旧作業を効率良く行える。

0124

よって、本発明は、高炉の冷え込みが起こったときの復旧作業に特に有用である。もちろん、通常の出銑時の開孔・閉塞にも適用することができ、高炉操業にきわめて有用な技術である。

図面の簡単な説明

0125

本発明の第1実施形態である出銑口開孔装置について、通常出銑口用領域に通常出銑口を開孔する状況を示す側面図である。
第1実施形態である出銑口開孔装置について、臨時出銑口用領域に臨時出銑口を開孔する状況を示す側面図である。
本発明の第2実施形態である出銑口開孔装置について、通常出銑口用領域内で通常出銑口の直上に臨時出銑口を開孔する状況を示す側面図である。
本発明の第3実施形態である出銑口閉塞装置について、通常出銑口用領域に開孔した通常出銑口を閉塞する状況を示す側面図である。
第3実施形態である出銑口閉塞装置について、通常出銑口用領域内で通常出銑口の直上に開孔した臨時出銑口を閉塞する状況を示す側面図である。
本発明の第4実施形態である出銑口閉塞装置について、臨時出銑口用領域に開孔した臨時出銑口を閉塞する状況を示す側面図である。
高炉の冷え込みによって炉内で固化した溶銑滓を溶解している状況を模式的に示す高炉の炉下部の縦断面図である。
従来の出銑口開孔装置の側面図である。
従来の出銑口閉塞装置の側面図である。

符号の説明

0126

1炉体
5通常出銑口用領域
6羽口
7臨時出銑口用領域
15通常出銑口
16、17臨時出銑口
18〜21鉄パイプ
30出銑口開孔装置
31ドリフター
32ロッド
33ビット
34ガイドセル
35モータ
36支持フレーム
37アクチュエータ
38 吊上げ棒
39支軸
40 第1アクチュエータ
41ハッカー部
42 第1ハッカー受け
43 第2ハッカー受け
44 第2アクチュエータ
45 第3ハッカー受け
50出銑口閉塞装置
51マッドガン
52ノズル
53 支持フレーム
54 アクチュエータ
55 支軸
56 第3アクチュエータ
57異形ノズル
61 羽口部

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