(57)【要約】【課題】容易にかつ確実に、小さな作業負荷で配管内部を閉塞する。【解決手段】配管Ｐの内部を閉塞する治具である。それぞれの平面１ａ，２ａが所定の間隔Ｌを存して互いに向き合うように配管Ｐの内径ｄ1よりも小さい外径Ｄ1の２つの円盤１，２を相対配置する。２つの円盤１，２の前記平面１ａ，２ａ間に、可塑性又は弾性の、円盤１，２の外径Ｄ1と同じ又は小さな外径Ｄ2の閉塞部材５を設ける。２つの円盤１，２のうちの一方の円盤１を他方の円盤２に接近させて閉塞部材５を円盤１，２の外径Ｄ1よりも大きくなるように外側に膨張させる膨張機構６を備える。配管Ｐの内部の閉塞位置に、前記閉塞治具の他方の円盤２を位置させた後、膨張機構６を作動して一方の円盤１を他方の円盤２に接近させることで、閉塞部材６を円盤１，２の外径Ｄ1よりも大きくなるように外側に膨張させて配管Ｐの内部を閉塞する。【選択図】図１
2018044620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内部を閉塞する治具であって、
それぞれの平面が所定の間隔を存して互いに向き合うように相対配置した、前記配管の内径よりも小さい外径の２つの円盤と、
これら２つの円盤の前記互いに向き合う平面間に設けられる、可塑性又は弾性の、前記円盤の外径と同じ又は小さな外径の閉塞部材と、
前記２つの円盤のうちの一方の円盤を他方の円盤に接近させて前記閉塞部材を前記円盤の外径よりも大きくなるように外側に膨張させる膨張機構と、を備えたことを特徴とする配管の閉塞用治具。
【請求項２】
前記２つの円盤及び前記閉塞部材は、同一の軸心に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の配管の閉塞用治具。
【請求項３】
前記膨張機構は、前記一方の円盤の平面と反対側の軸心位置に取付けたパイプと、前記他方の円盤の平面の軸芯位置に、前記一方の円盤及び前記パイプを貫通して当該パイプよりも突出するように設けたロッドの間に設けた、前記他方の円盤に向かう方向に前記一方の円盤を移動及び所定位置で固定させる移動及び固定手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の配管の閉塞用治具。
【請求項４】
前記２つの円盤の外周面は、前記配管の内部と一致するテーパに形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の配管の閉塞用治具。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載の閉塞用治具で配管の内部を閉塞する方法であって、
前記配管の内部の閉塞位置に、前記閉塞治具の他方の円盤を位置させた後、前記膨張機構を作動して一方の円盤を他方の円盤に接近させることで、前記閉塞部材を前記円盤の外径よりも大きくなるように外側に膨張させて配管の内部を閉塞することを特徴とする配管内部の閉塞方法。
【請求項６】
請求項４に記載の閉塞用治具で内部がテーパ状の配管の内部を閉塞する方法であって、
前記他方の円盤の外周面が前記配管の内周面に接触して止まるまで閉塞用治具を押し込んだ後、前記膨張機構を作動して一方の円盤の外周面が前記配管の内周面に接触するまで他方の円盤に接近させることで、前記閉塞部材を前記円盤の外径よりも大きくなるように外側に膨張させて配管の内部を閉塞することを特徴とする配管内部の閉塞方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、高炉の休風後に羽口から高炉内への空気の吸い込みを遮断するために、ブローパイプの内部を閉塞する治具、及び、この治具を用いてブローパイプの内部を閉塞する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉の補修作業中は高炉内への空気の吸い込みを遮断して銑滓成分及び高炉内の熱レベルの低下や一酸化炭素の発生を防止する必要がある。このためには、送風を停止（休風）するだけでは十分でなく、休風後に羽口から高炉内への空気の吸い込みを遮断する必要がある。
【０００３】
この羽口から高炉内への空気の吸い込みを遮断するため、羽口若しくはブローパイプの内部に不定形耐火物を詰めて羽口若しくはブローパイプの内部を閉塞することが最も一般的に行われている（例えば特許文献１の段落０００２参照）。
【０００４】
このうち、羽口の内部を閉塞する場合は、ブローパイプに設けた炉内観察孔からブローパイプ内に不定形耐火物を装入した後、先端に円盤を取付けた棒状の治具を前記炉内観察孔から挿入して前記不定形耐火物を羽口の先端部まで押し込む。
【０００５】
次に、前記治具を取り出した後、前記炉内観察孔から棒を挿入し、当該棒の先端部で前記不定形耐火物を高炉内側に押し付けることで、羽口の高炉内側開口位置に存在する高炉原料とで、前記不定形耐火物を羽口内で押し広げて羽口の内部を閉塞する。この作業は、不定形耐火物、治具、棒ともにかなりの重量を有し、治具、棒はともに長尺であるため、かなりの重筋作業となる。
【０００６】
一方、ブローパイプの内部を閉塞する場合は、先端に円盤を取付けた治具を、前記円盤の手前に不定形耐火物をセットした状態で炉内観察孔から挿入し、ブローパイプの中間部に位置させた不定形耐火物を炉内観察孔から挿入した棒で押し広げることによって行う。この場合、羽口よりも炉内観察孔に近いブローパイプ内での作業となるため、羽口に不定形耐火物を詰める場合に比べて作業負荷は軽減されるが、重筋作業であることに変わりはない。
【０００７】
しかも、これらの作業は、銑滓成分及び高炉内の熱レベルの低下や一酸化炭素の発生を防止する観点から、何れも休風直後に実施する必要があるため、暑熱の中での作業であり、特に夏場は過酷である。
【０００８】
特殊なケースでは、３枚以上の扇形片を螺旋状に展開してブローパイプの内径より若干小さい外径の金属製円盤を形成する治具をブローパイプ内に挿入し、必要に応じて展開した扇形片の面にモルタルを吹き付けることで、作業負荷を軽減することも行われている（特許文献２）。
【０００９】
但し、この方法の場合、治具とブローパイプの間に隙間が残存するので、吸い込みを完全に遮断することができない。また、吸い込みを完全に遮断することができないことから、高炉内の銑滓生成及び温度低下は小なりとも発生するので、一定時間以内の短い休風時間に限って使用を許可することが一般的である。
【００１０】
つまり、高炉休風時における羽口やブローパイプの内部の閉塞作業は、作業負荷が小さい方法では完全に遮断することができない一方、完全に遮断するためには作業負荷が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１２−１２６９８４号公報
【特許文献２】実公平６−２７６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする問題点は、例えば、高炉休風時における羽口やブローパイプの内部の閉塞作業は、作業負荷が小さい方法では完全に遮断することができない一方、完全に遮断するためには作業負荷が大きくなるという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、例えば、高炉の休風後に羽口から高炉内への空気の吸い込みを遮断するために行うブローパイプ内部の閉塞を、容易にかつ確実に、小さな作業負荷で実施できるようにすることである。
【００１４】
すなわち、本発明は、
配管の内部を閉塞する治具であって、
それぞれの平面が所定の間隔を存して互いに向き合うように相対配置した、前記配管の内径よりも小さい外径の２つの円盤と、
これら２つの円盤の前記互いに向き合う平面間に設けられる、可塑性又は弾性の、前記円盤の外径と同じ又は小さな外径の閉塞部材と、
前記２つの円盤のうちの一方の円盤を他方の円盤に接近させて前記閉塞部材を前記円盤の外径よりも大きくなるように外側に膨張させる膨張機構と、を備えたことを最も主要な特徴としている。
【００１５】
前記本発明の閉塞用治具を使用して配管の内部を閉塞する場合は、
配管の内部の閉塞位置に、閉塞治具の他方の円盤を位置させた後、膨張機構を作動して一方の円盤を他方の円盤に接近させることで、閉塞部材を円盤の外径よりも大きくなるように外側に膨張させて配管の内部を閉塞する。これが本発明の配管内部の閉塞方法である。
【００１６】
前記本発明の閉塞用治具は、それぞれの平面が互いに向き合うように相対配置した２つの円盤の間に閉塞部材を設け、膨張機構で一方の円盤を他方の円盤に接近させて閉塞部材を円盤の外径よりも大きくなるように外側に膨張させるだけの単純な構成である。
【００１７】
従って、配管内部の閉塞を一方の円盤を他方の円盤に接近させるだけの小さい作業負荷で容易に行え、しかも、例えば高炉のブローパイプのように、高い熱負荷でダストのある配管を閉塞する場合でも、十分実用に耐えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、一方の円盤を他方の円盤に接近させるだけで２つの円盤の間に設けた閉塞部材を外側に膨張させて配管の内部を閉塞するので、配管内部の閉塞を小さい作業負荷で容易に行うことができる。しかも、簡単な構成であるため、高い熱負荷でダストのある配管を閉塞する場合でも、十分実用に耐えることができる。
【００１９】
また、一方の円盤を他方の円盤に接近させるだけで、閉塞部材の膨張量を変化することができるので、閉塞するパイプの内径ごとに、専用の閉塞用治具を用意する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】配管の内部に本発明の閉塞用治具を挿入した時の要部を示した図で、（ａ）は側方から見た図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。
【図２】配管の内部を閉塞した時の本発明の閉塞用治具の要部を示した図で、（ａ）は側方から見た図、（ｂ）は（ａ）図のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の閉塞用治具を用いてブローパイプの内部を閉塞する方法を、順を追って説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の目的は、配管内部の閉塞を、容易にかつ確実に、小さな作業負荷で実施できるようにすることである。そして、その目的を、それぞれの平面が互いに向き合うように相対配置した一方の円盤を、膨張機構によって他方の円盤に接近させて閉塞部材を外側に膨張させることで実現した。
【実施例】
【００２２】
以下、図１及び図２を用いて本発明の配管の閉塞用治具の一実施例について説明した後、図３を用いて本発明の閉塞用治具を用いてブローパイプの内部を閉塞する本発明方法を説明する。
【００２３】
図１及び図２において、１，２は対を成す円盤であり、閉塞しようとする配管Ｐの内径ｄ1よりも小さい外径Ｄ1である。そして、これら円盤１，２はそれぞれの平面１ａ，２ａが所定の間隔Ｌを存して互いに向き合うように、同一軸心に配置されている。
【００２４】
前記円盤１，２のうちの一方の円盤１の前記平面１ａと反対側には、例えば、その軸心位置に一方の円盤１に対して回転が自在なようにパイプ３を取付けている。また、他方の円盤２の前記平面２ａ側には、例えば、その軸心位置に前記一方の円盤１及び前記パイプ３を貫通して当該パイプ３よりも突出するようにロッド４を一体に取付けている。これらパイプ３とロッド４の間には軸受７が介在され、ロッド４に対するパイプ３の相対移動や相対回転が自在なようになされている。
【００２５】
５は前記所定の間隔Ｌを存して配置した円盤１，２の間に設けられる、例えば弾性を有するグラスウールや、太さが５０〜１５０mm程度の太めのセラミックロープで円柱状に形成された閉塞部材であり、軸心には、前記他方の円盤２に取付けたロッド４を通す孔５ａを設けている。そして、この閉塞部材５の外径Ｄ2は、前記所定の間隔Ｌの円盤１，２の間に設けた状態で、円盤１，２の外径Ｄ1と同じか小さくなされている。
【００２６】
前記閉塞部材５は、円盤１，２間の間隔Ｌを狭めて閉塞部材５を圧縮した際に、円盤１，２の外径Ｄ1よりも、例えば３０〜５０％程度大きな外径Ｄ2となるように外側に膨張するものであれば、弾性部材に限らず、可塑性部材であってもよい。
【００２７】
６は前記閉塞部材５の膨張機構であり、他方の円盤２に向かって一方の円盤１を移動させ、所定位置で他方の円盤２に向かう一方の円盤１の移動を停止して固定できる構造を有するものであり、例えば、前記パイプ３と前記ロッド４に設ける。
【００２８】
この膨張機構６の移動及び所定位置での固定構造は、パイプ３及びロッド４の先端側（円盤１又は２を取付けた側と反対側）で、一方の円盤１の移動及び所定位置での固定を行うことができるものであれば特に限定しない。
【００２９】
例えば、本実施例では、前記パイプ３の先端に雌ねじ部材６ａを一体的に取付ける一方、前記ロッド４の先端側に前記雌ねじ部材６ａにねじ嵌合する雄ねじ６ｂを形成したものを示している。そして、パイプ３に対するロッド４の固定は、前記雌ねじ部材６ａに嵌入した止めねじ６ｃで行っている。
【００３０】
本発明の閉塞用治具は上記した構成であり、以下、この閉塞用治具を用いてブローパイプ１１の内部を閉塞する方法を、図３を用いて説明する。
【００３１】
本発明の閉塞用治具を用いて、ブローパイプ１１の内部を閉塞する場合、対を成す前記円盤１，２の外径Ｄ1は、ブローパイプ１１の炉内観察孔１１ａの内径ｄ2よりも小さくしておく。
【００３２】
本発明の閉塞用治具を用いて、ブローパイプ１１の内部を閉塞する場合、ブローパイプ１１の覗き蓋１１ｂを取外した後、炉内観察孔１１ａから閉塞用治具を挿入して、ブローパイプ１１の内部の閉塞位置に、他方の円盤２を位置させる（図３（ａ）参照）。
【００３３】
その後、ロッド４を持ってパイプ３を回転させ、他方の円盤２に対して一方の円盤１を接近させる。この接近を続けることにより、一方の円盤の平面が閉塞部材５に接した後は（図３（ｂ）参照）、閉塞部材５が両円盤１，２によって挟み込まれて外方に膨張する。
【００３４】
前記膨張した閉塞部材５の外周面がブローパイプ１１の内面に達し、ブローパイプ１１の内面を押し付けてブローパイプ１１の内部を閉塞した後は、止めねじ６ｃでロッド４に対するパイプ３の移動を固定する。
【００３５】
ところで、ブローパイプ１１は、先端ほど内外径が小さくなっている。従って、対を成す円盤１，２の外周面をブローパイプ１１の内周面のテーパに合わせたテーパに形成し、円盤１，２の外径Ｄ1を閉塞位置におけるブローパイプ１１の内径としておけば、所定位置での閉塞を容易に継続できることになる。
【００３６】
すなわち、閉塞用治具の他方の円盤２の外周面がブローパイプ１１の内周面に接触して止まるまで本発明の閉塞用治具を押し込んだ後、一方の円盤１の外周面がブローパイプ１１の内周面に接触するまで他方の円盤２に接近させて閉塞部材５を膨張させる。
【００３７】
これにより、両円盤１，２の外周面とブローパイプ１１の内周面の接触部が閉塞部材５の弾性で押され、羽口１２方向及び炉内観察孔１１ａ方向の動きに摩擦が作用することになる。従って、一度、閉塞用治具を押し込んだ後は、力を加え続けなくても押込み位置で固定されて、確実に閉塞を継続することができる。
【００３８】
一方、閉塞用治具は閉塞部材５の弾性による摩擦で固定されている程度であるため、特別大きな力で炉内観察孔１１ａ方向に引っ張らなくても、通常の力で炉内観察孔１１ａ方向に引っ張れば、閉塞用治具を取り外すことができる。
【００３９】
仮に、閉塞部材５が膨張しすぎて弾性による摩擦が大きくなりすぎ、炉内観察孔１１ａ方向に引っ張っても外れない場合は、一方の円盤１を他方の円盤２から離反させれば、前記弾性による摩擦が小さくなるので、閉塞用治具を取り外すことができる。
【００４０】
本発明は上記した例に限らないことは勿論であり、請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００４１】
例えば上記実施例では、膨張機構６の移動構造は雌ねじ部材６ａと雄ねじ６ｂのねじ嵌合により、所定位置での固定構造は止めねじ６ｃによるものを示したが、スプリングによって一方の円盤１を移動しかつ固定するものであってもよい。
【００４２】
また、上記実施例では、一方の円盤１に対してパイプ３を軸心周りの回転が自在なように取付けているが、一方の円盤１を他方の円盤２に接近して両円盤１，２で閉塞部材５を挟み込むときに、摩擦力により閉塞部材５が捻られることがなければ、一方の円盤１に対してパイプ３を固定したものでも良い。
【００４３】
また、上記実施例では、パイプ３を取付けた一方の円盤１を移動させるものを示したが、ロッド４を取付けた他方の円盤２を移動させてもよい。
【００４４】
また、明細書では高炉のブローパイプ内部の閉塞について説明したが、本発明の閉塞用治具及び閉塞方法は高炉のブローパイプ内部の閉塞に限らず、一般的な配管の内部を閉塞する場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１    一方の円盤
１ａ    平面
２    他方の円盤
２ａ    平面
３    パイプ
４    ロッド
５    閉塞部材
５ａ    孔
６    膨張機構
１１    ブローパイプ
Ｐ    配管
【図１】
2018044620.tif 000003
【図２】
2018044620.tif 000004
【図３】
2018044620.tif 000005