(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の炉団を直列に配置したコークス炉の補修設備であって、
コークサイドにおいてコークス炉の一端から他端まで設置された第１軌道と、
マシンサイドにおいてコークス炉の一端から他端まで設置された第２軌道と、
隣接する炉団の間の中間デッキにおいて、前記第１軌道に対して交差し、かつ第２軌道に対して交差し、両軌道を接続するよう設置された第３軌道と、
前記各軌道を走行する補修機とからなり、
前記補修機は、長手方向の前後に走行車輪を備えた走行台車と、該走行台車に搭載された炉壁の補修を行う溶射装置とからなり、
前記走行台車は、該走行台車を持ち上げるジャッキ装置と、該ジャッキ装置上で走行台車を旋回させる旋回ベアリングを備えており、
前記溶射装置は、起伏自在かつ伸縮自在な溶射ランスを備えている
ことを特徴とするコークス炉補修設備。
【請求項２】
複数の炉団を直列に配置したコークス炉の補修設備であって、
コークサイドにおいてコークス炉の一端から他端まで設置された第１軌道と、
マシンサイドの地上面において、コークス炉の一端から他端まで設置された押出機走行用軌道上を走行する補修機台車と、
隣接する炉団の中間デッキに設置され、前記第１軌道に対して交差して接続された第３軌道と、前記第１軌道および第３軌道を走行し、かつ前記補修機台車上に搭載されて移動する補修機とからなり、
前記補修機は、長手方向の前後に走行車輪を備えた走行台車と、該走行台車に搭載された炉壁の補修を行う溶射装置とからなり、
前記走行台車は、該走行台車を持ち上げるジャッキ装置と、該ジャッキ装置上で走行台車を旋回させる旋回ベアリングを備えており、
前記溶射装置は、起伏自在かつ伸縮自在な溶射ランスを備えている
ことを特徴とするコークス炉補修設備。
【請求項３】
互いに交差する軌道の交差部に、転倒防止受金具が設置されており、
前記補修機の走行台車には、前記転倒防止受金具に着脱自在に係合する転倒防止フックが設けられている
ことを特徴とする請求項１または２記載のコークス炉補修設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉補修設備に関する。製鉄所では、銑鉄を製造する高炉に還元剤としてコークスが投入されるが、このコークスはコークス炉で強粘結炭と弱粘結炭を配合して高温で乾留して製造される。コークス炉はこのような高温にさらされ熱応力が発生すると共に石炭水分の作用等によって、長期間使用しているうちに炉壁に損傷が生ずる。このような損傷は、モルタルを溶射する等の手段で補修が行われるが、本発明はこのようなコークス炉の補修設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コークス炉の通常操業中は、コークサイドではガイド車が走行し、マシンサイドでは押出機が定期的に走行している。溶射装置は、これらの操業の合間に補修作業を実施するため、ガイド車や押出機等の移動機械が走行してくれば退避しなければならない。
ところで、従来の溶射装置は、ガイド車や押出機が走行する軌道上を走行する軌道走行タイプと、タイヤを装備し作業デッキ上を走行するデッキ上走行タイプがある。
前者の軌道走行タイプでは、退避する場合、軌道の端部まで移動しなければならなかったので、退避に時間がかかっていた。
後者のデッキ走行タイプでは、作業デッキの耐荷重の面で装備重量に制限を受けたり、装備重量を増やそうとすれば、作業デッキの補強を要していた。
【０００３】
前記軌道走行タイプの補修機としては、特開平２−９９５８９号公報に記載のものがある。この従来の補修機は、図１０に示すように、台車100 上に旋回塔を置き、旋回塔に長尺ランス105 を起伏自在に取り付けている。このランス105 は炉内中心まで届く長さ（例えば、12.8m ）を有しているという意味で長尺ランスと呼ばれている。
そして、台車100 には、中段作業床走行用車輪101 が長方形の台車100 の長手方向における両端位置に設置され、トラバース用車輪102 が台車100 の中央付近で前後位置に配置されている。通常は後者のトラバース用車輪102 は高い位置に格納されているが、トラバースする軌条の交差点Ｘ，Ｙでは油圧シリンダーで押し下げられてトラバースする軌条104 に接し、一方、中段作業床走行用車輪101 は軌条103 から離れ、補修機の横行が可能になっている。このようにして、コークサイドとマシンサイドの何れからでも、台車100 を軌道上で敏速に移動させるようになっている。
【０００４】
しかるに、上記補修機で軌道104 上を横行しようとすると、前後の車輪102 間の間隔が狭いため、不安定であり、溶射姿勢で走行させるのは危険である。また、ランス105 が長尺であるため、交差点Ｙや中間デッキで旋回させようとすると、炉団壁や石炭塔Ｔと干渉し中間デッキへの出入りが不能となるという問題がある。
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑み、装備重量の制約を受けない溶射装置を使用でき、退避が迅速に行えて操業を円滑にでき、台車の走行が安定しており、コークサイドとマシンサイド間の行き来が容易にできるようにしたコークス炉補修設備を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１のコークス炉補修設備は、複数の炉団を直列に配置したコークス炉の補修設備であって、コークサイドにおいてコークス炉の一端から他端まで設置された第１軌道と、マシンサイドにおいてコークス炉の一端から他端まで設置された第２軌道と、隣接する炉団の間の中間デッキにおいて、前記第１軌道に対して交差し、かつ第２軌道に対して交差し、両軌道を接続するよう設置された第３軌道と、前記各軌道を走行する補修機とからなり、前記補修機は、長手方向の前後に走行車輪を備えた走行台車と、該走行台車に搭載された炉壁の補修を行う溶射装置とからなり、前記走行台車は、該走行台車を持ち上げるジャッキ装置と、該ジャッキ装置上で走行台車を旋回させる旋回ベアリングを備えており、前記溶射装置は、起伏自在かつ伸縮自在な溶射ランスを備えていることを特徴とする。
請求項２のコークス炉補修設備は、複数の炉団を直列に配置したコークス炉の補修設備であって、コークサイドにおいてコークス炉の一端から他端まで設置された第１軌道と、マシンサイドの地上面において、コークス炉の一端から他端まで設置された押出機走行用軌道上を走行する補修機台車と、隣接する炉団の中間デッキに設置され、前記第１軌道に対して交差して接続された第３軌道と、前記第１軌道および第３軌道を走行し、かつ前記補修機台車上に搭載されて移動する補修機とからなり、前記補修機は、長手方向の前後に走行車輪を備えた走行台車と、該走行台車に搭載された炉壁の補修を行う溶射装置とからなり、前記走行台車は、該走行台車を持ち上げるジャッキ装置と、該ジャッキ装置上で走行台車を旋回させる旋回ベアリングを備えており、前記溶射装置は、起伏自在かつ伸縮自在な溶射ランスを備えていることを特徴とする。
請求項３のコークス炉補修設備は、請求項１または２記載の発明において、互いに交差する軌道の交差部に、転倒防止受金具が設置されており、前記補修機の走行台車には、前記転倒防止受金具に着脱自在に係合する転倒防止フックが設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、第１軌道や第２軌道をガイド車や押出機が走行してきたときは、補修機は、第１，第２軌道の端部に走行するか、中間デッキの第３軌道に入ればよく、いずれか近い方へ退避すればよい。このため退避に要する時間が短くなって操業が円滑に行える。また、補修機は軌道走行タイプを採用できるので、装備重量に制約を受けず、十分な能力をもつ溶射装置を搭載できる。このため補修能力も向上する。さらに、第１、第２軌道から第３軌道への出入りの際に台車をジャッキ装置で持ち上げて旋回できるので、台車は常時、長手方向の前後に設けた走行車輪で走行するので、補修機の高さが高くても安定しており、溶射ランスは伸縮自在であるので短くすると炉壁と干渉せずに台車を旋回させることができ、中間デッキへの出入りが容易に行える。
請求項２の発明によれば、第１軌道をガイド車が走行してきた時は、補修機は第１軌道の端部に走行するか、中間デッキの第３軌道に入ればよく、いずれか近い方へ退壁すればよい。このため退壁に要する時間が短くなって操業が円滑に行える。さらに、第１軌道から第３軌道への出入りの際に台車をジャッキ装置で持ち上げて旋回できるので、台車は常時、長手方向の前後に設けた走行車輪で走行するので、修修機の高さが高くても安定しており、溶射ランスは伸縮自在であるので短くすると炉壁と干渉せずに台車を旋回させることができ、中間デッキへの出入りが容易に行える。
請求項３の発明によれば、補修機をジャッキ装置で持ち上げたとき、転倒防止フックを地面側の転倒防止受金具に係合させておくと、補修機の転倒を防止できるので、軌道の交差部での方向転換が安全に行える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るコークス炉補修設備の平面図、図２は同コークス炉補修設備の側面図、図３は補修機の補修作業を示す説明図、図４は補修機の走行台車部分の側面図、図５は走行状態における走行台車の正面図、図６は方向転換時における走行台車の正面図、図７は走行台車の一部省略平面図、図８は補修機の退避動作の説明図である。
【０００８】
図１〜２において、コークス炉ＦはＡ炉団とＢ炉団の２個の炉団から構成されている。Ａ炉団とＢ炉団は、いずれも、数１０門の炉を並べたもので、５０〜100 ｍ位の長さを有している。Ａ炉団とＢ炉団は長手方向に直列に配置されており、それらの間には石炭塔Ｔが設置されている。このように構成されたコークス炉Ｆの全長は、100 〜200 ｍ位に達する。なお、図示の炉団は２個であるが、３個以上の設備も本発明に含まれる。
【０００９】
前記コークス炉Ｆのコークサイド（図中左側）には、コークス炉Ｆと平行に、かつその一端から他端にかけて第１軌道１が設置されている。また、マシンサイド（図中右側）には、同様の長さの第２軌道２が設置され、前記Ａ炉団とＢ炉団の間の中間デッキ４には、第３軌道３が設置されている。これらの第２軌道２と第３軌道３は、本発明において新設されたもので、従来設備には設置されていないものである。
前記第３軌道３は、第１軌道１および第２軌道２に対し直交するように交差して、両軌道１，２を接続している。
５は補修機で、通常は１台用いられる。この補修機５は、前記第１軌道１、第２軌道２を自由に走行して補修作業を行ない、また第３軌道３に進入して退避動作を行う。
【００１０】
図３はコークス炉１の横断面を示しており、補修機５が第１軌道１上にあって炉壁を補修している状態と、第２軌道２上にあって炉壁を補修している状態を示している。
補修機５は走行台車６とその上面に搭載された溶射装置７とから構成されている。溶射装置７はモルタル等の補修剤を溶射する溶射ランス８を備えており、この溶射ランス８は起伏自在かつ伸縮自在である。溶射ランス８の起伏構造は、架台にピン等で揺動自在に軸した溶射ランスを油圧シリンダで起伏させるようにすればよい。
また、溶射ランス８の伸縮構造は、多段の筒体をテレスコープに差し込み、各筒体を油圧シリンダやワイヤ伸縮機構等で長短に伸縮させるようにすればよい。この溶射ランス８の伸長時のストロークは、第１軌道１または第２軌道２から炉の中央付近を少し越えるところまであって、コークサイドとマシンサイドの両方から補修剤を溶射すると炉壁のほぼ全面を補修できるようになっている。
【００１１】
図４は補修機５の走行台車６部分を示している。走行台車６は平面視で長方形の台車フレーム１１を有しており、その長手方向における両端部の下面４隅に走行輪１２を取付けており、台車フレーム１１上に設置したモータ１３によって駆動される。なお、台車フレーム１１上には、前記溶射装置７の他、タラップ１４や種々の補機類が設置されている。そして、台車フレーム１１の下面中央にはジャッキ装置２０が取付けられている。
【００１２】
つぎに、図５〜６に基づき、ジャッキ装置２０を説明する。
このジャッキ装置２０は、４本の油圧ジャッキ２１を備えている。この４本の油圧ジャッキ２１のシリンダは旋回フレーム22a に結合されており、ピストンロッドは昇降フレーム22b に結合されている。２３は円筒状のガイドポストで、その外筒23a に前記旋回フレーム22a が一体的に結合され、その円筒23b に前記昇降フレーム22b が一体的に結合されている。昇降フレーム22b は旋回フレーム22a に対し伸縮しながら各油圧ジャッキ２１のピストンロッドを保持する。
前記油圧ジャッキ２１は台車フレーム１１に搭載した図示しない油圧源と操作装置によって、伸縮制御される。油圧ジャッキ２１が伸長した場合、図６に示すように走行台車６が持ち上げられ、油圧ジャッキ２１が収縮した場合、図５のように走行台車６が下降して走行輪１２が軌道１、２、３上に接地する状態となる。
【００１３】
前記ガイドポスト２３の底部では、転倒防止フック２４が支持ピン２５によって回動自在に取り付けられている。この転倒防止フック２４の基部には押し引きコントロールケーブル２６の一端が接続され、その他端は台車フレーム１１上の操作レバー２７に接続されている。このため、操作レバー２７を手動操作すると、押し引きコントロールケーブル２５が押し引きされて、転倒防止フック２４を非係合位置と係合位置との間で姿勢変更させることができる。
２８は転倒防止受金具で、第３軌道３と第１、第２軌道１、２との交差部の中央に形成されたピット２９中に固定されている。図６に示すように、前記フック２４はこの転倒防止受金具２８に係合することによって、走行台車６が浮上した状態の補修機５の転倒を防止することができる。
【００１４】
前記旋回フレーム22a の上面と台車フレーム１１の下面との間には旋回ベアリング３０が取付けられている。この旋回ベアリング３０は、内輪部３１と外輪部３２が相対回転する公知のもので、内輪部３１が台車フレーム１１に固定され、外輪部３２が旋回フレーム22a に固定されている。台車フレーム１１は手動で旋回させるか、あるいは、図示していないが、外輪部３２の外周に取付けたリングギヤに台車フレーム１１側に軸支したピニオンを噛み合わせ、このピニオンをモータ等で回転させることにより旋回させてもよい。
【００１５】
本実施形態における補修機５は、第１、第２軌道１、２を走行してから停止し溶射ランス８を炉内に向けるとき溶射装置７を９０°旋回させればよく、また第１、第２軌道１，２から第３軌道に出入りするとき、台車フレーム１１を９０°旋回させればよいので、台車フレーム１１と旋回フレーム22a との間には、旋回角規制用のストッパを設けている。このストッパは図６〜７に示すように、旋回フレーム22a の上面であって、旋回ベアリング３０の外側において、点対照的に配置した２本のストップバー４１と、前記旋回ベアリング３０の内側において、点対照的に配置した２個のストップブロック４２とを備えている。そして、前記ストップバー４１の両端にはクッションゴム４３が取付けられ、前記ストップブロック４２にもクッションゴム４３が取付けられている。そして、各ストップバー４１のクッションゴム４３，４３の間には、９０°の旋回角があいている。また、２個のストップブロック４２のクッションゴム４３同士の間には、180 °の旋回角があいている。
【００１６】
一方、台車フレーム１１には、中心を支点にして揺動するリンク４４の両端にストッパプレート４５，４６が連結されており、前記リンクに連結されたレバー４７を手動操作することにより、台車フレーム１１の中心より外側のストッパプレート４５と内側のストッパプレート４６を交互に上昇下降させるようになっている。
そして、外側のストッパプレート４５は、前記ストップバー４１，４１の４個のクッションゴム４３に当り、内側のストッパプレート４３に当るようになっている。よって、台車フレーム１１の旋回方向に応じて、いずれかのストッパプレート４５，４６を選択して下降させておくと、必ず台車フレーム１１の旋回角を９０°に規制することができる。
【００１７】
さらに本実施形態では、図６〜７に示すロック機構が設けられている。このロック機構は台車フレーム１１側のロックピン５１と旋回フレーム22a の上面に９０°間隔で設けられたピン受金具５２から構成されている。前記ロックピン５１は台車フレーム１１に形成された摺動孔５３に挿入され、ハンドル５４を操作することにより引き上げたり、下方に押し下げたりすることができる。したがって、ロックピン５１をピン受金具５２に挿入しておくと、旋回フレーム22a に対し台車フレーム１１は旋回不能に拘束され、ロックピン５１を抜いておくと、台車フレーム１１は自由に旋回することができる。
【００１８】
図５はジャッキ装置２０のジャッキ２１を収縮させた状態であり、ジャッキ２１の下端はフロアーから浮上している。このため、走行車輪１２によって、走行台車６が軌道１、２、３上を走行することができる。
図６は第３軌道３と第１、第２軌道１、２の交差部において、ジャッキ２１を伸長させた状態である。この場合、走行車輪には軌道１、２、３から浮上しているので、台車フレーム１１を旋回させることができる。
そして、転倒防止フック２４を転倒防止受金具２８に係合させておけば、旋回時に走行台車６の転倒を防止することができる。
また、台車フレーム１１の旋回位置は前記ストッパで正確に規制され、かつ旋回後の位置はロック機構で拘束されているので、旋回位置が不測に変動することはない。
【００１９】
図８は補修機５の退避動作を示しており、第１軌道１と第３軌道との交差部Ｘで、走行台車６を９０°旋回させる状態、および第２軌道２と第３軌道との交差部Ｙで、走行台車６を９０°旋回させる状態が示されている。このように、各交差部Ｘ、Ｙでの走行台車６の旋回が可能であり、しかも溶射ランス８を収縮させておけば炉壁と干渉することもないので、補修機５は迅速に第３軌道３中に退避したり、第３軌道３から第１、第２軌道１、２に復帰することができる。Ｚは補修機５が第３軌道３に退避した位置を示している。
このため、本実施形態では、第１軌道１や第２軌道２にガイド車や押出車が走行してきたときは、補修機５は速やかに第３軌道３に退避するか、あるいは第１、第２軌道１、２の端部に退避すればよいので、退避のための無駄な時間が少なくなり、コークス炉の生産性が向上する。
さらに、走行台車台６は第３軌道３上を横行する場合も、走行フレーム１１の長手方向を第３軌道３に沿った方向に旋回させた上で走行するので前後の車輪１２，１２間の距離が長く、走行姿勢が安定している。このため高さの高い溶射装置７を搭載していても、走行台車６が転倒するような危険はない。
【００２０】
つぎに、請求項２の発明の実施形態を説明する。図９は請求項２の発明の一実施形態に係る補修設備の断面図である。
図９に示すように、コークス炉Ｆのコークサイド（図中左側）には、第１軌道１が設置されているが、従来のコークス炉と同様にマシンサイド（図中右側）には、第２軌道は設置されていない。中間デッキ４には第３軌道３が設置されている。
マシンサイドの地上面には、押出機走行用軌道６１が設置されており、補修機台車６２が走行するようになっている。
この補修機台車６２は、補修機５を搭載して、コークス炉Ｆの一端から他端まで走行できる。また、補修機５は第３軌道３を走行して補修機台車６２に乗り移るようになっている。
この実施形態においては、第１軌道１をガイド車が走行してきた時は、補修機５は第１軌道１の端部に走行するか、中間デッキ４の第３軌道３に入ればよく、いずれか近い方へ退壁すればよい。このため退壁に要する時間が短くなって操業が円滑に行える。また、コークス炉の補修に際しては、第１軌道１を利用したり、補修機台車６２を利用して、そのほぼ全面を補修することができる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、第１軌道や第２軌道をガイド車や押出機が走行してきたときは、補修機は、第１，第２軌道の端部に走行するか、中間デッキの第３軌道に入ればよいので退避に要する時間が短くなって操業が円滑に行える。また、補修機は軌道走行タイプを採用できるので、装備重量に制約を受けず、十分な能力をもつ溶射装置を搭載できる。このため補修能力も向上する。さらに、走行台車の走行は安定しており、旋回時に溶射装置が炉壁と干渉することもないので、中間デッキへの出入りが円滑に行える。
請求項２の発明によれば、第１軌道をガイド車が走行してきた時は、補修機は第１軌道の端部に走行するか、中間デッキの第３軌道に入ればよく、いずれか近い方へ退壁すればよい。このため退壁に要する時間が短くなって操業が円滑に行える。さらに、走行台車の走行は安定しており、旋回時に溶射装置が炉壁と干渉することもないので、中間デッキへの出入りが円滑に行える。
請求項３の発明によれば、補修機をジャッキ装置で持ち上げたとき、転倒防止フックを地面側の転倒防止受金具に係合させておくと、補修機の転倒を防止できるので、軌道の交差部での方向転換が安全に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の一実施形態に係るコークス炉補修設備の平面図である。
【図２】同コークス炉補修設備の側面図である。
【図３】補修機の補修作業を示す説明図である。
【図４】補修機の走行台車部分の側面図である。
【図５】走行状態における走行台車の正面図である。
【図６】方向転換時における走行台車の正面図である。
【図７】走行台車の一部省略平面図である。
【図８】補修機の退避動作の説明図である。
【図９】請求項２の発明の一実施形態にかかるコークス炉補修設備の断面図である。
【図１０】従来例に係る補修機の説明図である。
【符号の説明】
１  第１軌道
２  第２軌道
３  第３軌道
４  中央デッキ
５  補修機
６  走行台車
７  溶射装置
１１  台車フレーム
２０  ジャッキ装置
２１  油圧ジャッキ
２４  転倒防止フック
２８  転倒防止受金具
３０  旋回ベアリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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