(57)【要約】【課題】高炉内への装入原料を貯留する炉頂バンカーにおける内壁保護用のライナーについて、ライナー自体の大幅な設計変更を行うことなく、寿命を延長することができるライナーの摩耗防止方法を提供する。【解決手段】炉頂バンカーに投入される原料が衝突する領域のライナー表面に、ライナー表面保護用の耐摩耗性角材を設置するに際し、Ｌ字形の固定用アングルで該耐摩耗性角材を固定することとし、その際、該固定用アングルの一辺をライナー表面に溶接して取り付ける一方、炉頂バンカー内で内向きに伸びる該固定用アングルの他辺の上面において、該耐摩耗性角材をボルト締めによって固定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の炉頂部分に配設され、該高炉内に装入する原料を貯留する炉頂バンカーにおいて、該炉頂バンカーの内壁保護のために該内壁を覆って設置されるライナーの摩耗防止方法であって、
炉頂バンカーに投入される原料が衝突する領域のライナー表面に、該ライナー表面保護用の耐摩耗性角材を設置するに際し、Ｌ字形の固定用アングルで該耐摩耗性角材を固定することとし、
該固定用アングルの一辺を該ライナー表面に溶接により取り付け、一方、炉頂バンカー内で内向きに伸びる該固定用アングルの他辺の上面において、該耐摩耗性角材をボルト締めによって固定することを特徴とするライナーの摩耗防止方法。
【請求項２】
前記耐摩耗性角材の固定位置を、前記溶接部の近傍とすることを特徴とする請求項１に記載のライナーの摩耗防止方法。
【請求項３】
前記耐摩耗性角材を、２個以上の前記固定用アングルで固定することを特徴とする請求項１または２に記載のライナーの摩耗防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉内への装入原料を貯留する炉頂バンカーにおける内壁保護用のライナーの摩耗防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉内へ装入される原料は、ベルトコンベアで高炉の炉頂部へと搬送されたのち、炉頂部に設けられた炉頂バンカーに投入され、角度可変の偏析制御板（原料粒度調整板）を経由してから、炉頂バンカー内に一旦貯留される。そして、炉頂バンカー内に貯留された原料は、炉頂バンカーの下部に設けられた調整ゲート、さらに、集合ホッパーを経て、順次、高炉内へ装入される。
【０００３】
かかる炉頂バンカーについては、原料投入時の原料との接触による摩耗を回避するため、原料の衝突が予想される領域に、例えば、高クロム鋳鉄系のライナーを取り付け、これによって、内壁を保護している。
また、このライナーには原料との接触により摩耗が生じるので、摩耗が進行した場合には、休風時の点検などにおいて、ライナー自体の取替、あるいは肉盛補修といった延命処置を施しているのが現状である。
【０００４】
ところで、上記のライナーは、例えば、幅：約900mm、長さ：約900mm、厚さ：約80mと、１枚あたりのサイズが大きく、その重量も500kg程度あることから、炉頂バンカー内の狭隘なスペースで効率的な取替を行うのは困難である。また、上記した肉盛補修といった延命処置は、取替に比べて作業効率はよいものの、その効果は一時的なものに過ぎず、最終的にはライナー自体の取替が必要となる。
【０００５】
このようなライナーの取替に関する技術として、特許文献１には、搬送手段を用いてホッパー内にライナー着脱装置を搬入し、該ライナー着脱装置に設けられたスタッド溶接用ガンによって損傷を受けたライナーにスタッドを電植し、電植されたスタッドを引っ張ることにより、取付けねじが外されたライナーをホッパーの内壁から取り外して外側へと搬出する方法とその装置が提案されている。
【０００６】
また、ライナーの寿命延長を図るための技術として、特許文献２には、バンカー内壁のうち鉛直内壁部からバンカー内側に向けて突出する棚部を設け、該棚部のバンカー内側先端部を装入原料受け部として該棚部をバンカーの本体鉄皮に固定したセルフライニング構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８-３１３１７２号公報
【特許文献２】特開２０１１-１０６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、ライナーの取替時におけるホッパー内での作業量を低減することによって作業環境の改善を図るものであり、ライナーの効率的な取替という点では必ずしも十分な技術とは言えない。
【０００９】
また、特許文献２に開示された技術は、従来のライナーと比較して効果的に寿命を延長できるものの、取替周期のさらなる長期化を図るため、より一層の寿命延長が望まれている。
加えて、特許文献２の技術は、ライナー（設置用鋼板）表面に一様に棚部を取り付けるものであるため、ライナー自体の大幅な設計変更が必要となって、既存の炉頂バンカーへの適用が難しく、またコストも増加する。
【００１０】
本発明は、上記の現状を鑑み開発されたものであって、ライナー自体の大幅な設計変更を行うことなく、ライナーの寿命を延長することができる、ライナーの摩耗防止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】
【００１１】
さて、発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。
その結果、炉頂バンカーに投入される原料が衝突する領域のライナー表面に、ライナー表面保護用の耐摩耗性角材を設置するに際し、耐摩耗性角材として比較的厚みの大きいものを用い、さらに該耐摩耗性角材をＬ字形の固定用アングルで固定することによって、ライナー自体の設計変更をほとんど行うことなく、ライナーの寿命を飛躍的に延長できるとの知見を得た。
本発明は、上記の知見に立脚するものである。
【００１２】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．高炉の炉頂部分に配設され、該高炉内に装入する原料を貯留する炉頂バンカーにおいて、該炉頂バンカーの内壁保護のために該内壁を覆って設置されるライナーの摩耗防止方法であって、
炉頂バンカーに投入される原料が衝突する領域のライナー表面に、該ライナー表面保護用の耐摩耗性角材を設置するに際し、Ｌ字形の固定用アングルで該耐摩耗性角材を固定することとし、
該固定用アングルの一辺を該ライナー表面に溶接により取り付け、一方、炉頂バンカー内で内向きに伸びる該固定用アングルの他辺の上面において、該耐摩耗性角材をボルト締めによって固定することを特徴とするライナーの摩耗防止方法。
【００１３】
２．前記耐摩耗性角材の固定位置を、前記溶接部の近傍とすることを特徴とする前記１に記載のライナーの摩耗防止方法。
【００１４】
３．前記耐摩耗性角材を、２個以上の前記固定用アングルで固定することを特徴とする前記１または２に記載のライナーの摩耗防止方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ライナーに対してわずかな設計変更でライナーの摩耗を防止できるようになり、これによって、ライナーの寿命を飛躍的に延長することが可能となる。
そして、本発明のライナー摩耗方法は、既存のライナーにそのまま適用することができるので、コストの低減や補修作業時間の短縮といった点でも非常に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】高炉に装入される原料の経路を模式的に示す図である。
【図２】偏析制御板を経由する原料の経路を模式的に示す図である。
【図３】本発明のライナー摩耗防止方法を適用した場合の炉頂バンカー内壁部を模式的に示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。
【図４】炉頂バンカーのライナー表面に、耐摩耗性角材を複数設置した場合の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき本発明を具体的に説明する。
図１は、高炉に装入される原料の経路を模式的に示す図であり、図中の符号１が高炉、２が炉頂バンカー、３がライナー、４が偏析制御板、５がベルトコンベア、６が受入シュート、７が集合ホッパー、８が原料である。
【００１８】
図１に示すように、高炉１へ装入される原料８は、ベルトコンベア５で高炉１の炉頂部へと搬送され、角度変更を可能とする偏析制御板４を経由して、炉頂バンカー２内に一旦貯留される。
この際、炉頂バンカー２の内壁に設置されたライナー３と原料８が接触するので、通常、この原料８が衝突する領域のライナー３に損耗が生じる。
なお、上述したように、偏析制御板４は角度可変であるので、この偏析制御板４の傾動状態により原料が衝突する領域は変化する。図２は、偏析制御板４を経由する原料８の経路を模式的に示すものである。
【００１９】
次に、図３（ａ）、（ｂ）に、本発明のライナー摩耗防止方法を適用した場合の炉頂バンカー内壁部を模式的に示す。なお、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は斜視図である。図中、符号９が炉頂バンカー内壁（鉄皮）、10がＬ字形の固定用アングル、11が耐摩耗性角材、12がボルト、13が溶接部である。
【００２０】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明のライナー摩耗防止方法では、ライナー３の表面に耐摩耗性角材11を設置する際、Ｌ字形の固定用アングル10で耐摩耗性角材11を固定する。ここに、Ｌ字形の固定用アングル10は、その一辺をライナー３の表面に溶接する一方、炉頂バンカー内で内向きに伸びる他辺の上面において、耐摩耗性角材11をボルト12によって固定する仕組みになっている。なお、Ｌ字形の固定用アングルの溶接方法については、特に限定されるものではなく、常法に従えばよい。
【００２１】
上記のようにして、ライナー３に耐摩耗性角材11を設置することで、炉頂バンカーに投入した原料８の一部が耐摩耗性角材11の上に堆積する。そして、この堆積した原料と耐摩耗性角材11によって、ライナー３と原料８が直接衝突することを防止でき、結果として、ライナーの摩耗が大幅に軽減されるのである。
【００２２】
加えて、上記のようにして耐摩耗性角材11を固定することで、Ｌ字形の固定用アングル10には耐摩耗性角材11を支持するための十分な強度が得られるので、耐摩耗性角材11の厚さを増すことができる。これによって、損耗による耐摩耗性角材11自体の取替周期を大幅に延長でき、結果として、ライナーの寿命延長を図ることができる。
なお、強度確保および落下防止の観点から、ライナー３の表面に溶接したＬ字形の固定用アングル10の一辺については、図３（ａ）、（ｂ）に示すようにその端部を下方とすべきである。
【００２３】
ここに、耐摩耗性角材および固定用アングルの代表寸法は以下のとおりである。
耐摩耗性角材（図３（ａ）、（ｂ）参照）
幅ａ：80mm
長さｂ：300mm
厚さｃ：50mm
Ｌ字形の固定用アングル（図３（ａ）、（ｂ）参照）
一辺ｄ：65mm
他辺ｅ：65mm
長さｆ：50mm
厚さｇ：6mm
なお、固定用アングルの断面形状は、必ずしも折れ曲がり角度θが90°の完全なＬ字形とする必要はなく、ライナーの形状に適合するような角度とすればよい。
【００２４】
本発明では、耐摩耗性角材を上記のような寸法とすることにより、１個当たりの耐摩耗性角材の重量を、二人での手持ち作業が可能となる程度の重量（約10kg）にしている。これによって、狭隘な炉頂バンカー内であっても、耐摩耗性角材の取替時の作業性を十分に確保でき、作業時間を大幅に短縮できる。
なお、二人での手持ち作業を10〜20kg程度にするならば、
耐摩耗性角材（図３（ａ）、（ｂ）参照）
幅ａ：80〜150mm
長さｂ：250〜300mm
厚さｃ：50〜70mm
Ｌ字形の固定用アングル（図３（ａ）、（ｂ）参照）
一辺ｄ：65〜100mm
他辺ｅ：65〜100mm
長さｆ：50〜80mm
厚さｇ：6〜9mm
程度の範囲で使用することが好ましい。ハンドリングが容易で、耐久性に優れるためである。
【００２５】
また、耐摩耗性角材の材料としては、高Cr鋳鉄やCr-Mn鋼などが挙げられるが、その中でも、Cr-Mn鋼とすることが特に好ましい。なお、固定用アングルやボルトの材料は特に限定されないが、腐食を防止する観点からはステンレス鋼を使用することが好ましい。
【００２６】
さらに、耐摩耗性角材の固定位置は、固定用アングルとライナーの溶接部近傍とすることが好ましい。というのは、これによって、原料が溶接部に直接衝突することを防止でき、溶接部を保護できるからである。具体的には、耐摩耗性角材のライナー側の端部における固定位置と、固定用アングルにおける溶接部端部との距離ｈ（図３（ａ）参照）を５mm以内とすることが好ましい。
【００２７】
次に、耐摩耗性角材の取り付け方法については、１本の耐摩耗性角材を１個の固定用アングルで固定することもできるが、強度や安定性の観点からは、２個以上の固定用アングルで固定することが好ましい。
【００２８】
また、原料が衝突する領域のライナーを網羅して保護するため、図４に示すように、耐摩耗性角材を縦方向（鉛直方向）および横方向（水平方向）にわたり、複数設置することが好ましい。
この場合、耐摩耗性角材の縦方向間隔ｉ（図４参照）は、ライナーの摩耗を効率的に防止する観点から、50〜200mmの範囲とすることが好ましい。一方、耐摩耗性角材の横方向の間隔は、極力小さくすることが好ましい。
【００２９】
なお、耐摩耗性角材を溶接により直接ライナーに取り付けることも考えられるが、その場合、原料との衝突により溶接部が損傷して、耐摩耗性角材が落下する危険性がある。また、耐摩耗性角材が原料との衝突により摩耗して取替が必要になった場合、取替に要する時間が長くなり、さらには取替の際にライナーが損傷するおそれもあるので好ましくない。本発明のライナー摩耗防止方法では、Ｌ字形の固定用アングルにボルト締めで耐摩耗性角材を固定することにより、上記の問題を解決している。
【００３０】
以上述べた本発明のライナー摩耗防止方法を適用することにより、通常のライナーの寿命（約10ヶ月）と比較して2.5倍と、飛躍的に寿命を延長することができた。また、メンテナンス費用も約3/50と、大幅に低減することができた。
【符号の説明】
【００３１】
１  高炉
２  炉頂バンカー
３  ライナー
４  偏析制御板
５  ベルトコンベア
６  受入シュート
７  集合ホッパー
８  原料
９  炉頂バンカー内壁（鉄皮）
10  Ｌ字形の固定用アングル
11  耐摩耗性角材
12  ボルト
13  溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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