(57)【要約】【課題】作業時間が短く、安価に混銑車を復旧することができる混銑車の復旧方法を提供する。【解決手段】本発明に係る混銑車の復旧方法は、溶銑を収容する容器の外形が変形した混銑車の復旧方法である。この方法は、容器を回転可能に支持する駆動部を、駆動部を支持するボギーから取り外し、駆動部がボギーに装着した状態で接触する、駆動部とボギーとの接触部に、駆動部とボギーとの相対距離を広げるためのスペーサーを設置し、ボギーから取り外された駆動部を、ボギーに装着する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑を収容する容器の外形が変形した混銑車の復旧方法であって、
前記容器を回転可能に支持する駆動部を、前記駆動部を支持するボギーから取り外し、
前記駆動部が前記ボギーに装着した状態で接触する、前記駆動部と前記ボギーとの接触部に、前記駆動部と前記ボギーとの相対距離を広げるためのスペーサーを設置し、
前記ボギーから取り外された前記駆動部を、前記ボギーに装着することを特徴とする混銑車の復旧方法。
【請求項２】
前記混銑車は、前記駆動部及び前記ボギーのいずれか一方に凹部が形成され、他方には前記駆動部が前記ボギーに装着した状態で前記凹部に係合する凸部が形成されており、
前記スペーサーを前記凹部と前記凸部の係合部に設置することを特徴とする請求項１に記載の混銑車の復旧方法。
【請求項３】
前記駆動部を前記ボギーから取り外した状態で、
前記凹部の外周に、脱落防止用スペーサーを設置することを特徴とする請求項２に記載の混銑車の復旧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変形した混銑車の復旧方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉から出銑された溶銑は、混銑車（トピードカー）や溶銑鍋といった搬送容器によって搬送される。溶銑鍋は、一般的な鍋の形状をしている。一方、混銑車は、溶銑を収容する容器を有しており、その容器は、進行方向の中央が円筒状に形成され、この円筒の先方及び後方が先端になるにつれて径が小さくなるように形成されている。言い換えれば、進行方向の容器の垂直断面は、ラグビーボール形状をしている。混銑車は、円筒部に形成された溶銑を注入する口の大きさが、溶銑鍋に比べて小さいため、熱ロスが少ないという利点があり、多くの製鉄所で使用されている。
【０００３】
混銑車には、車輪とフレームで構成されるボギーが設けられている。ディーゼルなどの牽引装置によって、ボギー部分が牽引されることで、混銑車は、次工程へ搬送される。混銑車の容器は、耐火物（レンガ）と耐火物を収容する鉄皮により構成されている。鉄皮の内部は、耐火物によって保護されているが、容器には1300℃近い溶銑が収容されるため、鉄皮温度は400℃近い温度となる。
【０００４】
高温となった容器の底面は、溶銑や耐火物の重みによって下方に撓むように変形し、この変形が進行して、容器部分の底面がボギーの一部と接触するというのが、混銑車の代表的な劣化形態である。
【０００５】
このような劣化がさらに進行した場合には、ボギーの車輪と容器の底面部分が接触する。特に、混銑車が走行するレールのカーブにおいては、カーブの内側の車輪と容器の底面部分の相対距離が近くなるため、車輪と容器の底面部分が接触しやすくなり、車輪と容器の底面部分が接触した場合には、車輪の方向が変えられなくなって運行不能となる。このような状況では、劣化した容器を新たに作り直さなければならないが、新たな容器を製作するには、数ヶ月単位の時間を要し、また製作費用も高額となる。
【０００６】
これに対し、従来より、変形が進んだ混銑車を補修する方法が種々提案されている。
【０００７】
特許文献１には、混銑車の鉄皮が変形し下部が膨らんだ形状になった混銑車の補修方法が開示されている。この方法では、中弛みした混銑車の上部の鉄皮を切断し、応力を解放し、混銑車中央を支持して両側重量による強制変形を起こさせて、鉄皮の軸心を水平に矯正した後、直胴部の切断した部分を修復する。これにより、混銑車の中弛みが解消することで、容器とボギーが離れ、混銑車は、カーブを曲がることができるようになる。
【０００８】
また、特許文献２には上記した混銑車の変形を遅らせ寿命を向上させる目的で混銑車の直胴部とコニカル部に耐候性耐火鋼を使用する方法が開示されている。本方法により中弛みの発生が従来よりも遅れることにより混銑車が運行不能になる時期を遅らせることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−４９００６号公報
【特許文献２】特開平７−１６６２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、変形（中弛み）した混銑車の上部の鉄皮を切断しなければならならず、混銑車の容器内部に設けられたレンガの解体及び復旧作業が必要となる。そのため、混銑車の上部の鉄皮を切断や、レンガの解体及び復旧作業を含めると、数ヶ月近くの修復期間を要する。
【００１１】
また、特許文献２に開示された方法では、直胴部及びコニカル部に設ける耐候性耐火鋼が高価であるため、設備投資費が高くなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記のような問題点に対してなされたものであり、復旧作業が短く、安価に混銑車を復旧することができる混銑車の復旧方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記のような問題に対してなされたものであり、以下のような特徴を有している。
［１］溶銑を収容する容器の外形が変形した混銑車の復旧方法であって、
前記容器を回転可能に支持する駆動部を、前記駆動部を支持するボギーから取り外し、
前記駆動部が前記ボギーに装着した状態で接触する、前記駆動部と前記ボギーとの接触部に、前記駆動部と前記ボギーとの相対距離を広げるためのスペーサーを設置し、
前記ボギーから取り外された前記駆動部を、前記ボギーに装着することを特徴とする混銑車の復旧方法。
［２］前記混銑車は、前記駆動部及び前記ボギーのいずれか一方に凹部が形成され、他方には前記駆動部が前記ボギーに装着した状態で前記凹部に係合する凸部が形成されており、
前記スペーサーを前記凹部と前記凸部の係合部に設置することを特徴とする［１］に記載の混銑車の復旧方法。
［３］前記駆動部を前記ボギーから取り外した状態で、
前記凹部の外周に、脱落防止用スペーサーを設置することを特徴とする［２］に記載の混銑車の復旧方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る混銑車の復旧方法によれば、作業時間が短く、安価に混銑車を復旧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る混銑車の復旧方法を適用する前の混銑車の構成を示す進行方向の垂直断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る復旧方法を適用した後の混銑車の構成を示す進行方向の垂直断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るスペーサーの詳細な構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施例をモデル化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る混銑車の復旧方法を適用する前の混銑車の構成を示す進行方向の垂直断面図である。本実施の形態に係る復旧方法を適用する混銑車（トピードカー）は、容器１、ボギー２及び駆動部３を有している。
【００１８】
容器１には、溶銑が収容される。容器１は、進行方向の中央部が円筒状に形成され、円筒の先方及び後方が先端になるにつれて径が小さくなるように形成されている。換言すれば、容器１の進行方向の垂直断面は、ラグビーボール形状を有している。容器１の中央部には、開口部が形成されている。この開口部から溶銑が注入される。
【００１９】
容器１は、円筒の中心軸を回転軸として回転可能である。容器１は、開口部から溶銑を取り出す場合には、駆動部３によって容器１が回転駆動され、開口部が下方に向くよう回転する。
【００２０】
容器１の前方及び後方には、ボギー２と駆動部３がそれぞれ設けられている。前後の駆動部３によって、前述のように、容器１を回転可能に支持している。また、駆動部３は、レール上を旋回可能である。駆動部３がボギー２に対して水平方向に旋廻することで、混銑車は、カーブを曲がることができる。駆動部３は、ボギー２に装着されている。具体的には、駆動部３の一部であるキングピン３１が、ボギー２の孔に刺さるような形でボギー２に係合する。
【００２１】
ボギー２は、フレーム２１と車輪２２を有している。フレーム２１は、後述するように、駆動部３との係合部が設けられ、この係合部に駆動部３が係合することで、駆動部３が装着される。また、フレーム２１の底面には、複数の車輪２２が設けられている。車輪２２は、図示しないレール上に乗せられている。フレーム２１は、図示しない牽引装置により牽引される。これにより、駆動部３及び駆動部３に支持される容器１が進行方向に引っ張られ、混銑車がレール上を走行する。
【００２２】
なお、図１では、説明のために、駆動部３の底面とフレーム２１との間に隙間があるように図示しているが、実際には、駆動部３の底面は、フレーム２１に接触している。
【００２３】
混銑車の容器１の外側は、鉄皮により構成されている。また、鉄皮の内側は、耐火物（レンガ）によって保護されている。容器１には、1300℃近い溶銑が収容されるため、その容器１の鉄皮温度は、400℃近い温度となる。高温となった容器１は、溶銑や耐火物の重みによって、底面が下方に撓むように外形が変形する。この変形が進行すると、図１の円で囲む位置７（容器１とフレーム２１の間）において、容器１の底面とボギー２のフレーム２１が近接又は接触する。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態に係る復旧方法を適用した後の混銑車の構成を示す進行方向の垂直断面図である。
【００２５】
本発明の実施の形態では、変形が進行した混銑車に対し、図２に示すように、ボギー２のフレーム２１の上面に、駆動部３とボギー２との相対距離を広げるためのスペーサー６を設置する。駆動部３がボギー２に装着された状態において、スペーサー６の上面は駆動部３に接触する。
【００２６】
これによって、駆動部３は、スペーサー６の厚み分だけ上方に持ち上げられ、その結果、駆動部３によって支持される容器１は、スペーサー６を設置する前と比べて、上方に保持される。これにより、容器の底面とボギー２との相対距離が、スペーサー６を設置する前と比較して広がる。
【００２７】
なお、図１と同様に、図２では説明のために、駆動部３の底面とスペーサー６との間に隙間があるように図示しているが、実際には、駆動部３の底面はスペーサー６に接触している。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態に係るスペーサーの詳細な構成を示す図である。図３は、混銑車の前方のボギーに設けられたスペーサーを示している。なお、後方のボギーに設けられたスペーサーについても、前方のボギーに設けられたスペーサーと略同一の構成を有しているため、前方のボギーに設けられたスペーサーについてのみ説明する。
【００２９】
駆動部３の底面には、下方に凸となる凸部３２が設けられている。一方、フレーム２１の上面には、駆動部３の凸部３２が嵌め込まれる大きさの凹部２１１が形成されている。また、凹部２１１のほぼ中央には、孔２１２が形成されている。
【００３０】
駆動部３の凸部３２がフレーム２１の凹部２１１に嵌め込まれると共に、キングピン３１がフレーム２１の孔２１２に差し込まれることで、駆動部３がボギー２に装着される。スペーサー６は、このフレーム２１の凹部２１１内に設けられている。
【００３１】
ここで、フレーム２１の凹部２１１内にスペーサー６を設けた場合では、スペーサー６を設ける前と比較して、フレーム２１の凹部２１１に、駆動部３の凸部３２が嵌め込まれる深さが、スペーサー６の高さｈ１分だけ小さくなる。
【００３２】
混銑車が移動する際には、ボギー２と駆動部３との接触部分から、ボギー２から駆動部３に前進する力が伝達される。そのため、凹部２１１内にスペーサー６を設置した場合では、スペーサー６の高さｈ１分だけ、フレーム２１と駆動部３との接触面積が小さくなる。接触面積が小さくなると、この小さな接触面に、移動のための進行方向の駆動力が集中し、スペーサー６の設置前よりも、フレーム２１の凹部２１１から駆動部３の凸部３２が脱落しやすくなる。
【００３３】
そこで、図３では、脱落防止用スペーサー８を、凹部２１１の外周、すなわち上面の高さが高くなっている凹部２１１の縁部に、フレーム２１と一体となるように溶接して接合している。これにより、凸部３２が嵌め込まれる深さが、脱落防止用スペーサー８の高さｈ２分だけ高くなる。換言すれば、凹部２１１の外周に脱落防止用スペーサー８を設けることで、駆動部３がボギー２に装着された状態において、駆動部３とボギー２との接触面積を増やすことができる。これにより、スペーサー６を設けたことによるボギー２と駆動部３との接触面積の減少を低減させ、凹部２１１から駆動部３の凸部３２が脱落することを防止することができる。なお、脱落防止用スペーサー８を、凹部２１１の外周全部に設ける必要はなく、凹部２１１の外周の進行方向と反対側の一部に設けられていれば良い。
【００３４】
また、脱落防止用スペーサー８は、スペーサー６の高さｈ１分だけ、小さくなったフレーム２１と駆動部３との接触面積を補うために設けられているため、スペーサー６の高さｈ１は、脱落防止用スペーサー８の高さｈ２と同じ、若しくは同程度であればよい。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態に係る復旧方法は、例えば以下のような手順で行うことができる。まず、変形が進行した混銑車に対し、一体となっている容器１と駆動部３を、重機やジャッキ等を用いて持ち上げる。そして、ボギー２のフレーム２１の上面に、スペーサー６や脱落防止用スペーサー８を設置する。そして、容器１と駆動部３を再び元の位置に戻し、駆動部３のキングピン３１を、フレーム２１の孔に刺さるような形で、ボギー２に係合させる。これにより、スペーサー６や脱落防止用スペーサー８をフレーム２１に設置することができる。
【００３６】
なお、容器１と駆動部３を持ち上げる方法については、上記のような重機やジャッキ等に制限されず、設備の保有状況やトラブル発生のシチュエーションによって、移動式クレーン、備え付けの天井クレーンといった複数の方法を採用することができる。また、駆動部３をボギー２から取り外すことができれば、容器１と駆動部３を別々に取り外すようにしてもよい。
【００３７】
次に、このように構成された本実施の形態に係る復旧方法の効果について説明する。本実施の形態に係る復旧方法では、容器１自体への工事を必要としないため、容器１を改修する従来技術と比べ、短時間で工事を完了することができるというメリットがある。また、本実施の形態にかかる復旧方法では、容器１の内部に耐火物があったとしても、容器１と駆動部３の全重量を持ち上げる（ボギー２から取り外す）ことができれば、スペーサー６を設置することができるため、耐火物の更新を行う必要がなく、７日間程度で復旧工事を完了することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態に係る復旧方法は、必要に応じて、混銑車の容器１がボギー２に接触する前に実施して、容器１とボギー２との接触を事前に防止するようにしてもよい。
【００３９】
また、上記の説明では、スペーサー６をフレーム２１側に設置するとして説明を行ったが、スペーサー６の設置前と比べて、スペーサー６設置後におけるフレーム２１と駆動部３との高さ方向の相対距離が大きくなれば、スペーサー６は、駆動部３の底面に設けられていてもよい。同様に、脱落防止用スペーサー８は、フレーム２１側に設置するとして説明を行ったが、駆動部３の底面側に設けられていてもよい。
【００４０】
さらに、図３では、ボギー２のフレーム２１に凹部２１１を形成し、駆動部３に凸部３２を形成したが、ボギー２のフレーム２１に凸部を形成し、駆動部３に凹部を形成し、駆動部３をボギーに装着する際に、両者を係合させるように構成してもよい。
【実施例】
【００４１】
図４は、本発明の一実施例をモデル化した図である。使用していた混銑車のうちの１台が、位置７において、駆動部３とフレーム２１が接触してしまい、運行不能になってしまった。この混銑車はまだ耐火物（レンガ）の余寿命が十分ある状態であった。また、稼働可能な混銑車が少ない時期であったことから、従来のような大がかりな補修を行っている時間がなかった。
【００４２】
そこで、容器１および駆動部３と耐火物の合計重量を約150トンと推定し、定格180トンの天井クレーンが使用できる場所にて本実施の形態に係る復旧方法を実施した。また一時的にボギー２から取り外した容器１及び駆動部３は、新たに製作した専用の置き台９に仮置きした。
【００４３】
その結果、従来のように、容器内の耐火物（レンガ）を解体してから容器を復旧する方法により１ヶ月以上かかっていた復旧工事が、僅か５日間で実施することができた。また、本実施例では、従来のように容器１自体については修復する必要がないため、従来のように容器１内の耐火物（レンガ）を解体及び復旧する必要がなく、工事費を大幅に軽減することができた。
【００４４】
以上のことから、本発明を適用することで、変形が進んで運行不能になった混銑車を、迅速かつ安価に復旧することができることが分かった。
【符号の説明】
【００４５】
１  容器
２  ボギー
２１  フレーム
２１１  凹部
２１２  孔
２２  車輪
３  駆動部
３１  キングピン
３２  凸部
６  スペーサー
７  位置
８  脱落防止用スペーサー
９  置き台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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