(57)【要約】【課題】取替作業における作業時間及び作業負荷の低減を可能ならしめる羽口冷却函を提供する。【解決手段】高炉内に熱風を吹き込む羽口の冷却を司る、円錐台状の筒型構造になる羽口冷却函において、該羽口冷却函の内周面の少なくとも２箇所に、少なくとも２本を一対で使用して該羽口冷却函を該羽口とともに炉外に導く引き抜き治具の先端部と掛合可能な凸部を設ける。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉内に熱風を吹き込む羽口の冷却機能を司る、円錐台状の筒型構造になる羽口冷却函であって、
該羽口冷却函の内周面の少なくとも２箇所に、少なくとも２本を一対で使用して該羽口冷却函を該羽口とともに炉外に導く引き抜き治具の先端部と掛合可能な凸部を設けた、ことを特徴とする羽口冷却函。
【請求項２】
前記凸部の設置位置を、前記羽口冷却函の大径側の端部近傍としたことを特徴とする請求項１に記載の羽口冷却函。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉に設置される羽口冷却函に関し、特に羽口冷却函の取替作業を効率化して、作業時間及び作業負荷の大幅な低減を図ろうとするものである。
【背景技術】
【０００２】
羽口冷却函は、図１に示すように、円錐台状の筒型構造になり、高炉内に熱風を吹き込む羽口の冷却機能を司るものである。また、羽口冷却函は、図２に示すように、その大径側端部が高炉鉄皮に固定した羽口フレームに嵌合される一方、小径側端部には羽口が嵌合された状態で、高炉に設置される。図中、符号１が高炉炉体鉄皮、２が羽口フレーム、３が羽口冷却函、４が羽口、５が下部ベンド管、６がブローパイプである。
【０００３】
一般に、羽口冷却函の寸法は、大径部の外径：800mm程度、小径部の外径：600mm程度、長さ：800mm程度であり、銅で鋳造にて製作され、１個当たりの重量は700kg近くあり、また羽口及び羽口フレームとの嵌合部はメタルタッチシールとなっている。
【０００４】
上記したように、羽口冷却函は重量物であり、またメタルタッチシール部を有するため、取替作業時等における取り扱いには十分な注意を要する。この羽口冷却函の取替は、変形や損傷が生じた場合や一定期間以上の使用年数が経過した場合に行っているが、通常、その取替作業は高炉休風時において、図３に示すような手順で実施している。
（１）羽口接続管（下部ベンド管、ブローパイプ）取り外し（図３（ｂ）参照）
（２）羽口取り外し（図３（ｃ）参照）
（３）羽口冷却函取り外し（図３（ｄ）参照）
（４）炉体側羽口冷却函取り外し部の耐火物補修・手入れ
（図３（ｄ）参照。図中７で炉体側羽口冷却函取り外し部の耐火物を示す。）
（５）羽口冷却函挿入・設置（図示省略）
（６）羽口挿入・設置（図示省略）
（７）羽口接続管復旧（図示省略）
【０００５】
ここに、上記した羽口冷却函の取替作業は、専用の治具とフォークリフトや専用の引き抜き機を利用して行うのであるが、人力にて行わざるを得ない作業も多く、重作業である。また、作業環境も良いとは言えず、安全上も好ましくない作業である。さらに、多数の取替手順を踏むため取替時間も長く、取替個数が多ければ、高炉休風時間の律速にもなりかねない作業である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この一連の羽口冷却函の取替作業のうち、（２）羽口取り外し、及び（３）羽口冷却函取り外しでは、図４に示すように、先端部８が鉤形となる棒状の引き抜き治具９を少なくとも２本一対で使用して、羽口及び羽口冷却函をそれぞれ炉外に引き抜いている。
例えば、（２）羽口取り外しでは、図５に示すように、
（ａ）炉外から引き抜き治具９を少なくとも２本、羽口４内に挿入し、炉内まで突き出した上で、
（ｂ）引き抜き治具９をそれぞれ羽口４の半径方向外側に移動させ、位置調整を行って、その先端部８を羽口４の先端に掛合させ、
（ｃ）この状態で上記引き抜き治具９を一対として炉外側に引き抜く
ことにより、羽口を炉外へ導くのである。
【０００７】
（３）羽口冷却函取り外しも、上記の（２）羽口取り外しと同様の方法で行うのであるが、羽口冷却函については、引き抜き治具の先端部を掛合させることが可能な部位は小径側の端部のみであるため、羽口の引き抜き後に、羽口冷却函を取り外すことになる（図５（ｄ）参照）。
このため、現状の羽口冷却函の取替作業では、（２）羽口取り外しと（３）羽口冷却函取り外しの両方の作業が必要となって、作業時間及び作業負荷の増大を招いていた。
【０００８】
また、仮に羽口は健全であったとしても、上記の（２）羽口取り外しの際に、羽口冷却函と嵌合する羽口のシール部が損傷することが多く、このため、羽口自体も交換せざるを得ず、コストの増加を招いていた。
【０００９】
本発明は、上記の現状に鑑み開発されたもので、羽口冷却函の取替作業を効率化し、作業時間及び作業負荷を低減することができ、しかも羽口の再使用が可能な羽口冷却函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】
【００１０】
発明者らは、上記の目的を達成すべく、羽口冷却函の取り外し要領について鋭意検討を重ねた。
その結果、羽口冷却函の内周面の少なくとも２箇所に凸部を設け、その凸部を上記引き抜き治具の先端部と掛合できるような形状にすることで、羽口冷却函を羽口と一体として引き抜くことが可能となり、作業時間及び作業負荷を大幅に低減できるとの知見を得た。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．高炉内に熱風を吹き込む羽口の冷却機能を司る、円錐台状の筒型構造になる羽口冷却函であって、
該羽口冷却函の内周面の少なくとも２箇所に、少なくとも２本を一対で使用して該羽口冷却函を該羽口とともに炉外に導く引き抜き治具の先端部と掛合可能な凸部を設けた、ことを特徴とする羽口冷却函。
【００１２】
２．前記凸部の設置位置を、前記羽口冷却函の大径側の端部近傍としたことを特徴とする前記１に記載の羽口冷却函。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の羽口冷却函を適用することで、羽口冷却函を羽口と一体として引き抜くことが可能となり、作業時間及び作業負荷が大幅に低減し、さらに作業自体の安全性も高まる。
また、羽口が健全な場合には、羽口を再使用することが可能となり、コスト面でも有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の羽口冷却函を示す図である。
【図２】高炉における羽口冷却函の設置状態を示す図である。
【図３】羽口冷却函の取替作業に関する全体工程を説明する図である。
【図４】羽口冷却函の引き抜き作業に使用する治具の概略図である。
【図５】従来法に従う羽口及び羽口冷却函の引き抜き要領の説明図である。
【図６】本発明の羽口冷却函の一例を示す図である。
【図７】本発明の羽口冷却函を適用した場合における、羽口冷却函の引き抜き要領の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体的に説明する。
図６に、本発明の羽口冷却函の一例を示す。図中、符号10が、羽口冷却函の内周面に設けた凸部である。
【００１６】
また、図７に、本発明の羽口冷却函を適用した場合における羽口冷却函の引き抜き要領を示す。
本発明の羽口冷却函では、図７に示すように、
（ａ）炉外から引き抜き治具９を少なくとも２本、羽口冷却函３内に挿入し、先端部８を羽口冷却函３の凸部10よりも奥側（炉内側）に位置させ、
（ｂ）引き抜き治具９をそれぞれ羽口冷却函３の半径方向外側に移動させ、位置調整を行って、その先端部８を凸部10に掛合させ、
（ｃ）この状態で引き抜き治具９を一対として炉外側へ引き抜く
ことにより、別途に羽口を引き抜くことなく、羽口冷却函を羽口と一体として引き抜くことを可能としている。
【００１７】
本発明では、上記したように、羽口冷却函の内周面に引き抜き治具の先端部が掛合可能な凸部を設けることで、羽口冷却函及び羽口を一体として引き抜くことを可能としているが、このためには、羽口冷却函の内周面に少なくとも２箇所、凸部を設けることが重要である。
また、引き抜き時の安定性をより高めるには、羽口冷却函の内周面の同一円周上に等間隔となるよう凸部を設けることが好ましい。
さらに、羽口冷却函の内周面における同一円周上の最上部位置（高炉内設置時）に凸部を設け、この羽口冷却函の上部に位置する凸部と掛合する引き抜き治具により、引き抜くようにしてもよい。
なお、羽口冷却函の内周面上に一様にリング状の凸部を設けてもよい。
【００１８】
次に、凸部の形状に関しては、引き抜き治具の先端部が掛合すればよく、この引き抜き治具の先端部の形状としては、図４に示したように、鉤形が一般的である。
上記したように、羽口冷却函及び羽口を一体で引き抜く際、凸部側面（炉内側）が引き抜き治具の先端部と掛合するのであるが、この凸部側面の全面が、引き抜き治具の先端部と掛合する必要はなく、羽口冷却函及び羽口が一体で引き抜ければ、一部のみが掛合してもよい。ただし、引き抜き時における安定性等の観点からは、掛合する面積は大きい方が好ましい。
また、本発明では複数の凸部を設けるのであるが、全ての凸部を同じ形状とする必要はない。例えば、上記したように、羽口冷却函引き抜き時における羽口冷却函と羽口の重量を支える観点から、高炉内での設置状態で羽口冷却函の上部位置となる凸部のみ、凸部長さｃ（図６（ｂ）参照）を幅長として、この幅長とした凸部が複数の引き抜き治具と掛合できるような形状としてもよい。
なお、凸部高さａ及び凸部幅ｂ（図６（ａ）参照）は、ブローパイプ等の羽口接続管と干渉せず、また羽口冷却函を引き抜く際に生じる荷重に耐え得るようなものであればよい。
【００１９】
また、凸部の設置位置は、羽口冷却函の引き抜き作業時の作業性（引き抜き治具のハンドリング距離の短縮化）を考慮すると、炉外側となる大径側の端部近傍とすることが好ましい。
【００２０】
なお、羽口冷却函の内面に設ける凸部は、鋳造等により羽口冷却函の製造段階で羽口冷却函本体と一体として製造することが好ましく、材質としては、羽口冷却函本体と同じ材質である銅を使用することが好ましい。また、鋳造等による製造に関しては、公知の方法に従えばよい。
【実施例１】
【００２１】
本発明に従う羽口冷却函を使用して羽口冷却函の取替を行った場合における作業時間を、従来の羽口冷却函を使用した場合の作業時間と比較した。ここで、羽口冷却函としては、以下の寸法、形状になる羽口冷却函を用いた。なお、従来の羽口冷却函は、凸部を設けたことを除き、以下の羽口冷却函と同じ形状、寸法である。
【００２２】
羽口冷却函本体
大径部外径：800mm
小径部外径：600mm
長さ：800mm
羽口冷却函の内周面に設置した凸部（図６参照）
凸部高さａ：30mm
凸部幅ｂ：75mm
凸部長さｃ：80mm
設置数：２個
設置位置：大径側の端面から45mmの同一円周上に等間隔に設置
【００２３】
図５に示した従来の取り外し方法を用いて行った羽口冷却函の取替（取り外し、取り付け）には、１つあたり８時間の作業時間を必要とした。これに対し、本発明に従う羽口冷却函を用いた場合の取り外しでは、羽口と羽口冷却函の一体引き抜きが可能となったことで、作業工程が簡略化され、また引き抜き治具のハンドリング時間も短縮されたことから、作業時間は１つあたり6.5時間となり、作業時間を1.5時間（約20％）短縮することができた。特に、取り外しに要する時間は、従来3時間必要であったものが1.5時間に短縮することができた。
【００２４】
加えて、羽口と羽口冷却函の一体引き抜きにより、羽口冷却函からの羽口の取り外しを炉外で慎重に行うことが可能となるので、羽口冷却函と嵌合する羽口シール部が損傷するおそれを大幅に低減することができる。これにより、羽口を再使用することが可能となり、コスト低減も見込むことができる。
【００２５】
また、羽口を引き抜くために引き抜き治具を炉内までハンドリングする必要がなくなったこと、さらに上記のようにハンドリング時間そのものも短縮されたことから、作業自体の安全性も向上する。
【符号の説明】
【００２６】
１  高炉炉体鉄皮
２  羽口フレーム
３  羽口冷却函
４  羽口
５  下部ベンド管
６  ブローパイプ
７  炉体側羽口冷却函取り外し部の耐火物
８  先端部
９  引き抜き治具
10  凸部
【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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