(57)【要約】  【課題】転炉内壁解体機におけるブーム内温度の上昇を抑え、長時間にわたって連続した稼働を可能にすると共に、転炉の大きさや形状が変わっても容易に対応できるようにする。  【解決手段】先端にブレーカ２３を取り付けたブーム１７であって、該ブーム１７は外筒体１７Ａと内筒体１７Ｂを入れ子式に繋いで伸縮自在なテレスコ構造に形成され、該ブーム１７内にブーム１７の後端側から先端側に向かって冷却用のエアを吹き込み、前記外筒体１７Ａと内筒体１７Ｂ内を通してエアをブーム１７の先端側から外部に排出させることにより、ブーム１７内の温度上昇を抑える構造にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にブレーカを取り付けたブームを転炉内に進入させ、該ブレーカにより該転炉内の耐火壁を破砕して解体する転炉内壁解体機において、
前記ブームは複数の筒体を入れ子式に繋いで伸縮自在なテレスコ構造に形成され、且つ、前記ブーム内にブームの後端側から先端側に向かって冷却用のエアを吹き込み、前記複数の筒体内を通してエアを前記ブームの先端側から排出させるようにしてなるブーム冷却手段を備えたことを特徴とする転炉内壁解体機。
【請求項２】
上記ブームは、該ブームの中心軸を同心として回転可能に支持されてなる請求項１記載の転炉内壁解体機。
【請求項３】
転炉内耐火物を張り替えるために、使用した耐火物を解体する方法において、耐火物の解体を使用完了後８時間以上、４０時間以内の間に解体機を使用して解体することを特徴とする転炉耐内壁の解体方法。
【請求項４】
転炉内耐火物を張り替えるために、使用した耐火物を解体する方法において、耐火物の解体を使用完了後８時間以上、４０時間以内の間に請求項１または請求項２記載の解体機を使用して解体することを特徴とする転炉内壁の解体方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転炉内の耐火壁を解体する転炉内壁解体機および転炉内壁の解体方法に関するものであり、特に、ブーム内温度の上昇を抑えて長時間にわたる連続稼働を可能にする転炉内壁解体機、および、転炉の操業終了後早期に解体を開始して、転炉設備の稼働率を高める転炉内壁の解体方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、製鉄所等で使用される高炉内の耐火壁を解体する作業は、油圧ショベル等の建設機械のブーム先端にブレーカを取り付け、このブレーカで高炉内の耐火壁を破砕し、その後、ブーム先端にバケットを付け替えて解体屑をかき取り、高炉の外へ排出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献１での記載はないが、転炉内の耐火壁を解体する作業では、ブレーカで転炉内の耐火壁を破砕した後に、転炉を傾動させて、転炉炉口より解体屑を炉下へ排出する。
【０００４】
ここで、転炉の耐火壁は全体が均等に損耗するわけではないために、損耗した部位の耐火物のみ部分的に補修することもある。しかし、このような場合にも、先ず、炉修入り後、転炉の炉口・絞り部に付着した地金を除去した後、ブロワー等で炉を完全に冷却し、耐火物補修用の昇降可能な足場を炉内に設置するなどしてから、バール等で付着スラグや耐火物片を除去している（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、真空脱ガス装置を対象としては、ガイドポストの内側に嵌装されたテレスコープ式の昇降ポストや、それに支持されたガイドフレームに沿って進退自在に動くブレーカを具備する内面耐火物解体機が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−２６８４２４号公報
【特許文献２】特開２０００−１７３１７号公報
【特許文献３】特開平７−２３９１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
転炉内の耐火壁を解体する作業は、溶かされた鉄等が排出された後の作業であるため、その余熱が転炉内にこもってなかなか冷却しない。転炉が完全に冷却した後に解体作業を行えばよいが、転炉を長時間休ませることになり、設備の稼動効率が著しく低下する。従って、転炉内が完全に冷めていない高温の状況下での解体作業となる。しかし、特許文献１に記載されている解体装置は、ブームを冷却しながら解体作業を進めるような構造ではないので、転炉内の余熱でブーム全体が加熱され、ブーム内のシリンダ等の油圧機器が直ぐに高温になる。
【０００７】
ブーム内の油圧機器が高温になったまま作業を続けると、油圧機器の故障の原因になるので、ある程度の時間解体作業を続けたら、機械をしばらく休ませてブーム等を冷却する必要がある。したがって、転炉の操業が終了後、まだ内壁が熱いうちにその内壁解体を始めるというような発想は無かった。このため、機械の休憩を減らして長時間にわたる連続した稼働を行い、解体作業を短期間でできるようにすることが望まれていた。
【０００８】
また、特許文献１に記載されている解体装置は、転炉の大きさや形状に対応させて、ブームの長さを作業し易い長さに切り換えできる構造ではないので、転炉の大きさや形状に対応させて複数の機械を用意することになり、一つの機械で様々な形状の転炉の解体に対応できる解体機が望まれている。
【０００９】
そこで、転炉内壁解体機におけるブーム内温度の上昇を抑え、長時間にわたって連続した稼働を可能にすると共に、転炉の大きさや形状が変わっても容易に対応できるようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、先端にブレーカを取り付けたブームを転炉内に進入させ、該ブレーカにより該転炉内の耐火壁を破砕して解体する転炉内壁解体機において、前記ブームは複数の筒体を入れ子式に繋いで伸縮自在なテレスコ構造に形成され、且つ、前記ブーム内にブームの後端側から先端側に向かって冷却用のエアを吹き込み、前記複数の筒体内を通してエアを前記ブームの先端側から排出させるようにしてなるブーム冷却手段を設けた転炉内壁解体機を提供する。
【００１１】
この構成によれば、ブーム内に冷却用のエアを吹き込むことにより、該ブーム内の空気が循環して該ブーム内の熱い空気が外部に排出され、ブームおよびブーム内に配置されているシリンダ等の油圧機器の温度上昇が抑止される。また、ブーム内にエアを通すことによってブームを構成している管路内の圧力も高まり、管路と管路との間からブーム内に塵等が進入するのを防ぐことができる。更に、ブームは複数の筒体を入れ子式に繋いで伸縮自在なテレスコ構造に形成しているので、転炉の大きさや形状が異なっても、ブームを伸縮させることによって、その転炉の大きさや形状に対応した長さに切り換えることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、上記ブームは、該ブームの中心軸を同心として回転可能に支持されてなる転炉内壁解体機を提供する。
【００１３】
この構成によれば、ブームの回転と同時にブレーカの向きが変わる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、転炉内耐火物を張り替えるために、使用した耐火物を解体する方法において、耐火物の解体を使用完了後８時間以上、４０時間以内の間に解体機を使用して解体する転炉内壁の解体方法を提供する。
【００１５】
この構成によれば、転炉設備における最終の出鋼後、未だ炉内が熱いうちに耐火物の解体を始めることを特徴とし、従来の解体開始可能時間である「最終出鋼から４０時間」に対し、「最終出鋼から８〜４０時間」に解体を始めるために、転炉設備の休止時間が最長で３２時間短縮される。
【００１６】
請求項４記載の発明は、転炉内耐火物を張り替えるために、使用した耐火物を解体する方法において、耐火物の解体を使用完了後８時間以上、４０時間以内の間に請求項１または請求項２記載の解体機を使用して解体することを特徴とする転炉内壁の解体方法を提供する。
【００１７】
この構成によれば、転炉設備における最終の出鋼後、未だ炉内が熱いうちに耐火物の解体を始めることを特徴とし、請求項１または請求項２記載の解体機を使用して解体することにより、シリンダ等の油圧機器の温度上昇が抑止されて、未だ炉内が熱いうちに耐火物の解体を始めることができ、従来の解体開始可能時間である「最終出鋼から４０時間」に対し、「最終出鋼から８〜４０時間」に解体を始めるために、転炉設備の休止時間が最長で３２時間短縮される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の発明は、ブーム内を通って外部に排出されるエアにより、該ブーム内に配置しているシリンダ等の油圧機器が高温になるのを防止でき、温度上昇による油圧機器の疲労を抑えて寿命を向上させることができる。そして、ブーム内を冷却しながら解体作業を行うので、長時間にわたる連続稼働が可能になり、作業性の向上が図れる。
【００１９】
また、エアにより管路内の圧力を高めているので、管路と管路との間から塵等がブーム内に侵入するのを防ぎ、内部機器の保護と、ブームのスムースな伸縮動作が可能になる。
【００２０】
更に、ブームを複数の筒体で伸縮自在なテレスコ構造にしているので、転炉の大きさや形状が異なっても、ブームを伸縮させることによって、その転炉の大きさや形状に簡単に対応させることができ、一台の機械で複数形式の転炉の解体に対応できる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、ブームの回転と同時にブレーカの向きを変えることができるので、請求項１記載の発明の効果に加え、転炉の大きさや形状が異なっても、ブレーカを回転させることによって更に対応性が向上できる。
【００２２】
請求項３記載の発明は転炉の処理終了後すぐに解体作業に移れる効率的な作業に関するものであって、転炉設備における最終の出鋼後、８〜４０時間で至用済み転炉内壁の耐火物の解体を始めるため、転炉設備の休止時間を、従来に比べて、最長で３２時間短縮される。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の解体機を使用することにより、請求項３記載の解体方法を実施する手段を具体的に規定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の転炉内壁解体機および転炉内壁の解体方法について、好適な実施例をあげて説明する。
【００２５】
請求項１に記載の解体機は、先端にブレーカを取り付けたブーム内の温度上昇を抑え、長時間にわたって連続した稼働を可能にすると共に、転炉の大きさや形状が変わっても容易に対応できる構造にするという目的を、前記ブームは複数の筒体を入れ子式に繋いで伸縮自在なテレスコ構造に形成され、且つ、前記ブーム内にブームの後端側から先端側に向かって冷却用のエアを吹き込み、前記複数の筒体内を通してエアを前記ブームの先端側から排出させるようにしてなるブーム冷却手段を備えたことにより実現した。
【００２６】
図１乃至図４は、本発明に係る転炉内壁解体機の一実施形態を示したものである。図１乃至図４において、転炉内壁解体機１０は、油圧ショベルを基体としており、左右にクローラ１１，１１を装着した下部走行体１２と、該下部走行体１２上に旋回機構１３を介して搭載されている上部旋回体１４とを有している。
【００２７】
上部旋回体１４には、その前方一側部にオペレータが搭乗するキャブ１５が設けられ、且つ、前方中央部に傾動機構１６を介してブーム１７が俯仰可能に取り付けられている。
【００２８】
前記傾動機構１６はブラケット１９と油圧シリンダ２０とを有しており、該ブラケット１９は上部旋回体１４に支軸１８を支点にして上下方向に回動可能に取り付けられ、油圧シリンダ２０の一端を上部旋回体１４に枢着するとともに、油圧シリンダ２０の他端をブラケット１９の回動先端側に枢着する。そして、該油圧シリンダ２０を伸縮駆動すると、前記ブラケット１９が支軸１８を支点として傾動し、このブラケット１９の傾動と共にブーム１７が上下方向に回動するようになっている。
【００２９】
前記ブーム１７は、傾動機構１６のブラケット１９に回転可能に保持された断面視中空円筒形の外筒体１７Ａと、この外筒体１７Ａの内側に入れ子式に収納された断面視中空矩形の内筒体１７Ｂとで構成されている。外筒体１７Ａの先端側には、前後に離間して一対のガイド機構２１，２１が設けられている。この一対のガイド機構２１，２１は、外筒体１７Ａ内に収納された内筒体１７Ｂを、該外筒体１７Ａに対し前後方向（軸方向）にスライド可能に保持している。外筒体１７Ａに内蔵された油圧シリンダ２５を伸縮駆動させることにより、内筒体１７Ｂを外筒体１７Ａから前方へ繰り出し或いは外筒体１７Ａの中に引き込んで、ブーム１７の全長を変更できるように形成してある。図示は省略するが、外筒体１７Ａとブラケット１９との間には回転機構が設けられており、該回動機構の駆動により、ブーム１７を任意の方向へ回転できるように構成されている。
【００３０】
更に、ブーム１７の後端側には、外筒体１７Ａおよび内筒体１７Ｂ内に冷却用のエアを送り込むためのエア注入口２２が取り付けられている。このエア注入口２２には、上部旋回体１４に搭載されたエアコンプレッサ（図示せず）からエアホースを介してエアが圧送され、該エア注入口２２からブーム１７の先端側に向かって冷却用のエアを吹き込む。エア注入口２２から吹き込まれたエアによって、外筒体１７Ａおよび内筒体１７Ｂの内部の空気が循環し、該外筒体１７Ａおよび内筒体１７Ｂの内部の熱い空気が、内筒体１７Ｂの先端部分に設けられエア吹出口２６から外部へ排出される。即ち、前記エア注入口２２から吹き込まれたエアが外筒体１７Ａから内筒体１７Ｂの内部を通ってエア吹出口２６から排出されることによりブーム冷却手段が構成されている。尚、エア吹出口２６を設ける位置は、冷却用のエアが外筒体１７Ａと内筒体１７Ｂの内部を通って外部に排出される構造であれば、内筒体１７Ｂの上記以外の位置であってもよい。
【００３１】
前記内筒体１７Ｂの先端にはブレーカ２３が取り付けられており、転炉１００（図１中に二点鎖線で示す）の内壁１０１に貼り付けられているレンガ１０２は、このブレーカ２３の振動動作によって破砕される。また、該ブレーカ２３は、内筒体１７Ｂに内蔵された油圧シリンダ２４を伸縮駆動することにより回動し、その先端部の向きを変えることができる。
【００３２】
次に、上記構成を有する転炉内壁解体機１０の動作について説明する。この転炉内壁解体機１０は、上部旋回体１４を旋回させることによりブーム１７の向きを水平方向に変えることができる。また、傾動機構１６の油圧シリンダ２０を伸縮させることによりブラケット１９を傾動させ、ブーム１７とブレーカ２３とを一体に上下方向に回動させることができる。更に、ブラケット１９とブーム１７との間に設けられた回動機構の駆動により、ブーム１７と共にブレーカ２３をブーム１７の中心軸を同心として回転させることができ、更に、油圧シリンダ２４を伸縮させることによりブーム１７に対してブレーカ２３の向きを変えることができる。
【００３３】
このようにして、ブレーカ２３の向きを好ましい位置および向きに変え、その後、油圧シリンダ２５を伸張させて内筒体１７Ｂを外筒体１７Ａから前方へ繰り出せば、ブーム１７が延びてブレーカ２３を転炉１００内に進入させることができる。また、ブレーカ２３の進入後は、再び各シリンダを伸縮動作させれば、ブレーカ２３を所定の位置並びに向きに変えて粉砕作業を行うことができる。
【００３４】
また、本実施の形態の構造では、前述したように、転炉内壁解体機１０の動作中に、エア注入口２２からブーム１７内に送り込まれた冷却用のエアによってブーム１７の内部の空気が循環し、内部の熱い空気がブーム１７の先端部分に設けられエア吹出口２６から外部へ排出される。従って、ブーム１７および該ブーム１７内に配置されている油圧シリンダ２４，２５等の油圧機器が高温になるのを防ぐことができる。
【００３５】
更に、エアによりブーム１７内の圧力を高めているので、外筒体１７Ａと内筒体１７Ｂとの間から塵等がブーム１７内に侵入するのを防ぐことができ、内部機器の保護と、ブーム１７のスムースな伸縮動作が可能になる。
【００３６】
また、更にブーム１７を複数の筒体、すなわち外筒体１７Ａと内筒体１７Ｂとで伸縮自在なテレスコ構造にしているので、転炉１００の大きさや形状が異なっても、ブーム１７を伸縮させることによって、その転炉１００の大きさや形状に簡単に対応させることができ、一台の機器で複数形式の転炉の解体に対応できる。
【００３７】
図５は、最終出鋼時間と解体機による連続解体作業が可能な時間との関係を示したグラフである。従来は、解体機の保護上、連続解体が可能になるまで炉内が冷えるまで待っていた。その時間は、公称能力２３０ｔ/ｃｈの転炉設備では４０時間であった。この時間は、大型炉になるほど長いと考えられるが、２３０ｔ/ｃｈクラス以上では殆ど変わらない。従来の解体機により最終出鋼後３０時間での試験も行ったが、機体が高温化してしまうため、図中「○」で示すように、１時間以上は無理であった。しかも、その後の機体冷却や機材補修に手間と時間が掛かるため、その１時間の解体作業も実際的では無かった。
【００３８】
一方、本発明の転炉内壁解体機１０を使用した解体方法では、「◎」で示すように、最終出鋼後８時間でも連続解体が約１時間可能であり、しかもその後の機体冷却が早いために、３０分間程度の休憩後に解体作業を再開することができた。最終出鋼後３０時間では、約８時間の連続解体が可能であり、この解体作業中にも転炉の炉内物が冷めるために、解体完了まで実質的に休憩無しで作業を終えることができた。
【００３９】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る転炉内壁解体機の側面図。
【図２】ブレーカを取り外した状態で示す同上転炉内壁解体機の側面図。
【図３】ブレーカを取り付けた状態で示す同上転炉内壁解体機の要部側面図。
【図４】同上転炉内壁解体機の要部拡大背面図。
【図５】転炉の最終出鋼後時間と連続解体可能時間との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４１】
１０      転炉内壁解体機
１３      旋回機構
１４      上部旋回体
１６      傾動機構
１７      ブーム
１７Ａ    外筒体
１７Ｂ    内筒体
１９      ブラケット
２０      油圧シリンダ
２１      ガイド機構
２２      エア注入口
２３      ブレーカ
２４      油圧シリンダ
２５      油圧シリンダ
２６      エア吹出口
【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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