(57)【要約】【課題】高炉の改修を行う際に、炉底に残留する固化した残銑を短期間で且つ安全に撤去することができる残銑の撤去方法を提供する。【解決手段】高炉の改修を行う際に、炉底に残留する固化した残銑１を分割した残銑ブロック９として炉外へ引き出して撤去する残銑１の撤去方法において、ワイヤーソーを使用して残銑１を切断して大きな中間残銑ブロック８にしてから発破により更に分割し、この残銑ブロック９を炉外へ引き出すことにより、発破の効率性を活かしつつ個別の発破の規模を小さくでき、従来の発破だけで小割りして残銑を撤去する方法に比べて、残銑を短期間で確実に撤去することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の改修を行う際に、炉底耐火物上に残留した残銑を縦方向の分割面で複数に分割し、残銑ブロックとして炉外へ撤去する残銑の撤去方法であって、
前記残銑に設定される一次分割予定面に沿ってカッターで残銑を切断して複数の残銑ブロックに分割し、
分割した残銑ブロックの何れかに設定されかつ前記一次分割予定面と交差する二次分割予定面に沿って発破を行って当該残銑ブロックを更に複数の残銑ブロックに分割し、
これらの残銑ブロックを順次炉外へ引き出すことを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項２】
請求項１に記載の残銑の撤去方法において、
前記残銑には複数の前記一次分割予定面が設定され、これらの一次分割予定面は前記残銑ブロックの引き出し方向に平行の複数の分割線、または前記引き出し方向に末広がりの複数の分割線に沿って設定されていることを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の残銑の撤去方法において、
前記残銑には複数の前記一次分割予定面が設定され、
任意の複数の前記一次分割予定面に沿って複数のカッターで並行して切断することを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載の残銑の撤去方法において、
前記カッターとしてワイヤーソーを用い、
前記一次分割予定面に沿って前記炉底耐火物に残銑下貫通孔を穿孔しておき、この残銑下貫通孔にワイヤーソーを挿通し、このワイヤーソーを前記一次分割予定面に沿って走行させ、残銑と炉底耐火物を切断して複数の残銑ブロックに分割する
ことを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項５】
請求項４に記載の残銑の撤去方法において、
前記ワイヤーソーで残銑を切断する際に、前記一次分割予定面に沿って前記残銑の表面から穿孔機を用いて前記残銑下貫通孔に連通する残銑内貫通孔を穿孔し、
この残銑内貫通孔および前記残銑下貫通孔に前記ワイヤーソーを挿通させることにより、前記一次分割予定面に沿った残銑の分割を前記残銑内貫通孔で区切られる複数の区画毎に行うことを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の残銑の撤去方法において、
前記発破による分割は、先に前記二次分割予定面に沿って発破用孔を穿孔しておき、この発破用孔に火薬を装填し、この火薬に点火するものであり、
前記発破用孔は、前記残銑の表面から穿孔機を用いて所定深さまで穿孔することを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項７】
請求項６に記載の残銑の撤去方法において、
前記残銑内貫通孔および前記発破用孔を同じ穿孔機で順次加工することを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項８】
請求項６に記載の残銑の撤去方法において、
前記残銑内貫通孔および前記発破用孔を複数の穿孔機で並行して順次加工することを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項９】
請求項４から請求項８の何れかに記載の残銑の撤去方法において、
前記ワイヤーソーで残銑を切断する際に、ワイヤーソーが走行する経路に冷却流体を連続的に供給してワイヤーソーを冷却しながら切断することを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れかに記載の残銑の撤去方法において、
前記残銑ブロックを炉外へ引き出すに際し、引き出す残銑ブロックの底面と同じレベルに残銑ブロックの搬出用台車又は残銑ブロックの搬出用架台の上面レベルを合わせて残銑ブロックの横に設置し、
残銑ブロックに水平力を与えて残銑ブロックと残留する炉底耐火物間に滑りを生じさせて残銑ブロックを水平方向に横移動させて引き出して残銑ブロックの搬出用台車又は残銑ブロックの搬出用架台上に積載することを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項９の何れかに記載の残銑の撤去方法において、
前記残銑ブロックを炉外へ引き出すに際し、
残銑ブロックをジャッキアップし、
残銑ブロックと残留する炉底耐火物の間に形成された空間に残銑ブロックを積載する移動装置を残銑ブロックの下部に配置し、
残銑ブロックをジャッキダウンして移動装置上に積載し、
残銑ブロックを積載した移動装置を水平移動させて残銑ブロックを炉外へ引き出すことを特徴とする残銑の撤去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
高炉の改修を行う際に、炉底に残留する、冷却により固化した残銑を短期間で且つ安全に撤去することができる残銑の撤去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉の改修を行う場合に、高温溶融状態となっている炉内内容物へ注水することにより内容物を冷却固化させる。この固化された内容物は炉底部に残留する。内容物のうち比重の高い残銑が炉底に残留し一体化されており、その重量は３００トンから２０００トンに及ぶ。この炉底に残留する残銑の撤去は、高炉本体を解体する上で不可欠な工程であり、高炉の改修を行う場合のクリティカルパスとなる。この残銑撤去が予定通り進まずに改修工期の遅延を引き起こした例は過去に多くあり、極めて難度の高い作業である。
【０００３】
残銑は比重が大きく且つ硬度が高いため、短時間で小割する方法として、従来から発破による破砕手段が最も適していると考えられ、現在まで長年に亘り発破による残銑解体が行われている。従って、高炉改修における残銑撤去工法で開発された技術は、主に発破で残銑を効率的に破砕し撤去する手段、それに関わる技術、並びにその機械化である（特許文献１参照）。
【０００４】
図１２は従来の発破による残銑撤去方法のイメージ図、図１３は発破による残銑小割りの一例を示す平面図である。
図１２において、高炉１０の外周を囲む鉄皮１１の内周面に耐火煉瓦１２が内張され、炉底に耐火煉瓦が積層されて炉底耐火物２が形成されている。
【０００５】
高炉改修の際には、冷却により固化した残銑１を撤去するために、炉底部の鉄皮の対面方向に２箇所を開口して高さ４ｍ×幅４ｍ程度の作業用開口部１３を形成して残銑１を露出させる。露出させた残銑１に残銑穿孔機１５のドリルによりで発破用穴を穿孔する。発破用孔の深度は１．５ｍ程度である。この発破用穴に爆薬を装填し、発破させて小割りする。小割りされた残銑１をブルドーザーショベルなどの重機１６を使用して掻き出すことにより搬出する。以上の作業により残銑外周部の鉄皮開口位置から順次炉の中心方向へと進んで図１３に示す数字（１）から順に小割りを繰り返して撤去を行う。
【０００６】
一方、高炉の全面改修にあたっては、高炉の上部構造を除去したのち、残銑および炉底部分を基部から水平に切断し、一体的に取り出す技術が開発されている（特許文献２参照）。
この技術では、一体的な炉底および残銑の取出にあたって、炉底部分の基礎コンクリートあるいはベースグラウト等に貫通孔を穿孔してワイヤーソーを通し、このワイヤーソーを走行させて炉底を水平な分割面に沿って切断し、この切断で生じた切断隙間に球状粒子を充填し、分割面より上の部分に水平力を与えて水平移動させ、炉外への撤去を行う。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２５６７１７号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の発破による残銑の撤去作業は、次に述べるような問題がある。
第一に、発破による小割を繰り返す必要があるため、施工期間が長くなるという問題がる。すなわち、１回の発破による残銑解体による炉心方向への掘進量は、残銑外周から１．５ｍ程度であり、残銑中心に到達するためには、残銑中心までの距離に応じた回数の発破を行わなければならない。また炉心方向へ進むにつれて切り羽の面積が広くなることから、切り羽全面を１．５ｍの距離を掘進させるためには、多くの発破用孔の穿孔と発破回数が必要となる。このため、残銑量に左右されるが、残銑撤去完了まで極めて長い時間を要しており、過去の実績で例えれば、３００トンの残銑を発破で小割りして撤去する場合、約７日間を必要とし、また、１５００トンの残銑の場合、約１４日間を要していた。
【０００９】
第二に、発破による周囲の影響防止の問題がある。すなわち、発破による残銑の撤去方法は、危険を伴うものであるから、万全の安全対策が必要となる。また、残銑を発破で小割り破砕する場合、発破時の爆風や残銑小片の飛散などで周辺設備の損傷が生じるため、損傷設備の補修が必要となっていた。この周辺設備の損傷防止のため、小割りした残銑搬出用の鉄皮開口部は、飛散防止養生用の仮設設備を設置するなど、安全対策設備に多くの費用を投じている。
【００１０】
このような周囲への影響を防止する手段として、改修の際には通常撤去するマンテル（高炉の外装構造となる鉄皮等）を残銑周囲に配置することで、飛散防止用の防護壁として活用することもなされている。しかし、マンテルを流用する場合は発破によるマンテルの損傷防止の防護壁を施す必要があり、膨大な養生費用を投じていた。
【００１１】
ところで、従来のワイヤーソーにより炉底部分を切断する方法では、発破を行わないために前述した発破による問題が解消できる。しかし、ワイヤーソーで切断した炉底部分を残銑とともに一体的に取り出すものであるため、高炉の上部構造を残して炉底の部分改修のみを行う場合などには適用できない。
【００１２】
そこで、本発明は、高炉の改修を行う際に、炉底に残留する固化した残銑を短期間で且つ安全に撤去することができる残銑の撤去方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の残銑の撤去方法は、高炉の改修を行う際に、炉底耐火物上に残留した残銑を縦方向の分割面で複数に分割し、残銑ブロックとして炉外へ撤去する残銑の撤去方法であって、
前記残銑に設定される一次分割予定面に沿ってカッターで残銑を切断して複数の残銑ブロックに分割し、
分割した残銑ブロックの何れかに設定されかつ前記一次分割予定面と交差する二次分割予定面に沿って発破を行って当該残銑ブロックを更に複数の残銑ブロックに分割し、
これらの残銑ブロックを順次炉外へ引き出すことを特徴とする。
【００１４】
このような本発明では、カッターを用いて一次分割予定面に基づく分割（一次分割工程）を行った後、発破による二次分割予定面に基づく分割（二次分割工程）を行う。
先行するカッターによる一次分割工程では、残銑をカッターで切断するため、発破に伴う従来の問題、つまり撤去作業の工程管理の問題や、爆風、残銑小片の飛散に対する安全対策の問題が生じない。
続く発破による二次分割工程では、既にカッターで分割されている残銑ブロックの発破であるため、従来に比べて発破を小規模化しかつ回数も大幅に低減できる。このため、発破による効率的な分割を行いつつ、発破に伴う従来の問題を最小限に抑制することができる。このような二次分割工程における発破の小規模化は主に次のような理由に基づく。
【００１５】
第一に、この工程では発破で分割する部分の自由度が高くなる。つまり、従来の発破では、残銑の塊から例えばＣ字状のブロックを分割するため、分割すべき部分は周囲に連続的に固着しており、分割すべき部分には移動の自由度がない。このため、同部分の分割には大きな力が必要となり、発破の規模が大きくなる。これに対し、既にカッターで分割された残銑ブロックは既に周囲から分離されており、カッターによる分割面に沿った方向（一次分割予定面に沿った方向）に動きの自由度が得られており、同方向に二分する発破は十分小規模にできる。
第二に、既にカッターで分割されている残銑ブロックは、周囲の他の残銑ブロックから分離されているものの、これらの他の残銑ブロックに包囲されているため、発破の影響が周囲に波及しにくく、安全性の確保に寄与することになる。
【００１６】
このように、本発明では、先にカッターによる一次分割を行い、続いて発破による二次分割工程を行うことにより、全体として発破の影響を最小限に抑えつつ、小規模な発破を利用した効率的な分割作業を行うことができる。これらにより、残銑の全てを従来の発破で小割りする場合のような工程進捗の管理に影響を及ぼす残銑の撤去深度等を考慮する必要がなく、撤去作業の管理が簡単である。また、発破を行う場合でも小規模にできるため、爆風、残銑小片の飛散を最小限に抑えることができ、安全であり、防護壁を設置するなどの仮設費用も軽減される。
【００１７】
本発明の残銑の撤去方法において、前記残銑には複数の前記一次分割予定面が設定され、これらの一次分割予定面は前記残銑ブロックの引き出し方向に平行の複数の分割線、または前記引き出し方向に末広がりの複数の分割線に沿って設定されていることが望ましい。
このような本発明では、炉底の残銑は複数の一次分割予定面に沿って複数の残銑ブロックに分割される。ここで、複数の一次分割予定面を互いに平行に設定すれば、分割された各残銑ブロックは互いに平行に伸びるいわゆる短冊形となり、続く二次分割の際にはこの短冊形を更に複数に分割すればよく、作業を単純化にすることができる。
【００１８】
一方、複数の一次分割予定面を互いに平行から僅かに角度をもたせ、平面形状で末広がりに配置することで、残銑ブロックの取出を円滑にできる。つまり、残銑ブロックを前述した末広がりの拡がった側へ移動することで、各残銑ブロックの互いの間隔が拡がることになる。つまり、末広がりにすることで抜き代が形成され、隣接する残銑ブロックとの接触がなくなり円滑な引き出しができる。
【００１９】
なお、カッターとして建築構造物に利用されるワイヤーソーを利用した場合、残銑切断部の隙間は１０ｍｍ程度で、切断後の残銑ブロック間の間隔は狭いが、切断面は平滑である。このため、他の残銑ブロック間にある残銑ブロックを引き出す場合でも、隣り合う残銑ブロックの切断面の凹凸等が干渉することはなく、また多少の凹凸があってこれらが互いに接触しても、残銑の切断面は滑りやすいため、残銑ブロックを容易に引き出すことができる。
【００２０】
本発明の残銑の撤去方法において、前記残銑には複数の前記一次分割予定面が設定され、任意の複数の前記一次分割予定面に沿って複数のカッターで並行して切断することが望ましい。
このような本発明では、複数の一次分割予定面に沿って複数のカッターで並行して作業することで、複数の一次分割予定面を順次切断する場合に比べて作業効率を向上できる。
【００２１】
本発明の残銑の撤去方法において、前記カッターとしてワイヤーソーを用い、前記一次分割予定面に沿って前記炉底耐火物に残銑下貫通孔を穿孔しておき、この残銑下貫通孔にワイヤーソーを挿通し、このワイヤーソーを前記一次分割予定面に沿って走行させ、残銑と炉底耐火物を切断して複数の残銑ブロックに分割することが望ましい。
このような本発明では、カッターとしてワイヤーソーを用いることで大きな残銑であっても確実に切断することができ、炉底耐火物に形成される残銑下貫通孔を通してワイヤーソーを残銑の下方に通すことができ、ワイヤーソーによる切断を円滑かつ容易に行うことができる。また、この残銑下貫通孔を一次分割予定面に一致させておくことで、ワイヤーソーによる一次分割の方向を正確に案内することができる。
【００２２】
本発明の残銑の撤去方法において、前記ワイヤーソーで残銑を切断する際に、前記一次分割予定面に沿って前記残銑の表面から穿孔機を用いて前記残銑下貫通孔に連通する残銑内貫通孔を穿孔し、この残銑内貫通孔および前記残銑下貫通孔に前記ワイヤーソーを挿通させることにより、前記一次分割予定面に沿った残銑の分割を前記残銑内貫通孔で区切られる複数の区画毎に行うことが望ましい。
このような本発明では、一次分割予定面を残銑内貫通孔で複数の区画に区切り、各区画毎にワイヤーソーによる切断を行うことができる。このため、ワイヤーソーで一度に切断すべき各区画における残銑の切断面積を調整することができる。例えば、切断に用いるワイヤーソーの最大長さに応じて各区画の切断面の周囲の長さを抑制できる。また、各区画の切断面積を均一化する等の調整も可能となる。
各区画の切断面積としては、ワイヤーソーの摩耗に伴う寿命を考慮し、例えばワイヤーソーの寿命に応じた切削負荷に応じて切断面積を調整することができる。
【００２３】
なお、このような一次分割予定面を複数の区画に区切る場合、まず一次分割予定面に沿って各区画を全て切断し、次に分割された残銑ブロックの二次分割を行えばよい。あるいは、一次分割の各区画の一つを切断したら、同区画に面した残銑ブロックを二次分割し、という工程を順次繰り返していってもよい。
また、各区画における切断面積の均一化については、同じ高炉の撤去作業の間に限らず、異なる高炉に対する作業において、各々の残銑の厚みに応じた対応を行うことができる。例えば、ある高炉において残銑が厚ければ、各区画の区切り間隔を短くし、逆に残銑が薄ければ、各区画の間隔は長く設定することで、各々の切断作業におけるワイヤーソーの切削負荷を一定にすることで効率的な作業が可能である。
【００２４】
本発明の残銑の撤去方法において、前記発破による分割は、先に前記二次分割予定面に沿って発破用孔を穿孔しておき、この発破用孔に火薬を装填し、この火薬に点火するものであり、前記発破用孔は、前記残銑の表面から穿孔機を用いて所定深さまで穿孔することが望ましい。
このような本発明では、先に形成した発破用孔に火薬を装填することで発破を行うことができ、この発破用孔は二次分割予定面に沿って形成しておくため、発破による二次分割を正確な位置で行うことができる。この際、発破用孔は残銑の表面から二次分割予定面に沿って穿孔される。このため、残銑の表面において、一次分割予定面およびこれに沿った切断面あるいは切断に先立つ残銑内貫通孔と、二次分割予定面およびこれに沿った発破用孔との位置関係を明瞭に把握することができ、各々が全て表面からの穿孔となることで作業も適宜並行して実施することができる。
【００２５】
本発明の残銑の撤去方法において、前記残銑内貫通孔および前記発破用孔を同じ穿孔機で順次加工することが望ましい。
このような本発明では、各々の穿孔作業を同じ穿孔機で行えるため、個別の穿孔機を用いる場合の機械の入れ替え時間などが省略でき、大幅な作業効率の向上が期待できる。例えば、先に残銑内貫通孔を順次加工し、次に発破用孔を順次加工すると残銑の表面を少なくとも二回の横断することになるが、これらを併せて加工することにすれば一回で処理することも可能であり、この点でも効率化が期待できる。
なお、残銑内貫通孔は残銑を表面から裏面側の残銑下貫通孔まで貫通するが、発破用孔はより浅い位置までに留まるため、穿孔機において各々に応じた穿孔深さを調整することが必要である。
【００２６】
本発明の残銑の撤去方法において、前記残銑内貫通孔および前記発破用孔を複数の穿孔機で並行して順次加工することが望ましい。
このような本発明では、残銑内貫通孔および発破用孔を形成するための残銑の表面からの加工を複数の穿孔機で並行して作業することで、一台の穿孔機で各孔を順次加工する場合に比べて作業効率を向上できる。
【００２７】
本発明の残銑の撤去方法において、前記ワイヤーソーで残銑を切断する際に、ワイヤーソーが走行する経路に冷却流体を連続的に供給してワイヤーソーを冷却しながら切断することが望ましい。
このような本発明では、冷却固化して間もない高熱の残銑であっても、ワイヤーソーが走行する経路に冷却流体を連続的に供給してワイヤーソーを冷却することによって切断することが可能となり、工期を短縮することができる。
【００２８】
本発明の残銑の撤去方法において、残銑ブロックを炉外へ引き出すに際し、引き出す残銑ブロックの底面と同じレベルに残銑ブロックの搬出用台車又は残銑ブロックの搬出用架台の上面レベルを合わせて残銑ブロックの横に設置し、残銑ブロックに水平力を与えて残銑ブロックと残留する炉底耐火物間に滑りを生じさせて残銑ブロックを水平方向に横移動させて引き出して残銑ブロックの搬出用台車又は残銑ブロックの搬出用架台上に積載したり、あるいは残銑ブロックをジャッキアップし、残銑ブロックと残留する炉底耐火物の間に形成された空間に残銑ブロックを積載する移動装置を残銑ブロックの下部に配置し、残銑ブロックをジャッキダウンして移動装置上に積載し、残銑ブロックを積載した移動装置を水平移動させて残銑ブロックを炉外へ引き出してもよい。
【００２９】
このような本発明では、残銑ブロックを炉外へ引き出すに際し、搬出用台車又は残銑ブロックの搬出用架台残銑ブロックの横に設置して残銑ブロックを積載したり、残銑ブロックをジャッキアップし、移動装置に残銑ブロックを積載して炉外へ引き出すことにより、残銑ブロックの搬出が容易になる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の残銑の撤去方法は、ワイヤーソー等のカッターを使用して残銑を切断して大きな残銑ブロックにしてから発破により更に分割し、この残銑ブロックを炉外へ引き出すことにより、従来の発破だけで小割りして残銑を撤去する方法に比べて、残銑を短期間で確実に撤去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［第一実施形態］
本実施形態は、本発明に基づいて高炉の炉底の残銑を撤去するものであり、準備作業として（１）鉄皮の除去、（２）分割面の設定を行うとともに、本作業として（３）穿孔機による穿孔、（４）ワイヤーソーによる一次分割、（５）発破による二次分割、（６）残銑ブロックの引き出しを行う。
本実施形態は、残銑の厚みが比較的大きい場合に対応するべく、平面形状における一次および二次の分割区画を比較的細かく、最終的に切り出される残銑ブロックの平面形状を小さくしたものである。
【００３２】
図１は残銑が残留した高炉の炉底を示す平面図、図２は炉底の残銑および穿孔機を示す立面図、図３は残銑に対する分割予定面の設定を示す平面図、図４は各貫通孔および発破孔を示す残銑および炉底耐火物の縦断面図、図５はワイヤーソーによる一次分割を示す概略図、図６はワイヤーソーの概略図、図７は発破による二次分割および残銑ブロックの引き出しを示す概略図である。
【００３３】
図１および図２において、高炉１０の改修の際、注水により冷却固化した残銑１がカーボン煉瓦等の積構造からなる炉底耐火物２の上に残留する。残銑１は、残銑本体４と表面のスラグ３とからなる。すなわち、残銑１が固化する際には、残銑本体４の表面に残留していたスラグ３も冷却固化され、残銑本体４の表面に付着して一体となっている。
高炉１０は外装として鉄皮１１を備え、その内側には耐火レンガ等の耐火材１２が配置されるが、改修にあたって耐火材１２は除去され、残銑１は炉底に扁平な円柱状に残留している。
この状態から、本発明の残銑の撤去方法に基づいて、先ず準備作業として次に述べる（１）鉄皮の除去、（２）分割面の設定を行う。
【００３４】
（１）鉄皮の除去
まず、炉体下部の残銑１のレベルに、互いに対向する部分の鉄皮１１を取り除いて作業用開口部１３を設ける。これらの作業用開口部１３は、最終的に分割された残銑ブロック９の引き出し方向（図１の矢印Ｄ）に対向する配置とする。
作業用開口部１３は、最終的な残銑ブロックの予定サイズに応じてその取り出しが可能な寸法であり、更に後述する穿孔機等の出入りおよび作業を考慮してこれを引き出すのに必要な大きさで開口される。開口にあたっては、バーナーで焼き切る等の既存の技術を適宜利用すればよい。
【００３５】
（２）分割面の設定
残銑１は、その平面形状において格子状となる分割予定面を設定し、この分割予定面に沿って分割を行うことで最終的に小さな残銑ブロック９とする。
分割予定面のうち、前述した残銑ブロック９の引き出し方向Ｄに沿った方向（図１で横方向）のものが一次分割予定面Ｐ１とされ、これに直交する方向のものが二次分割予定面Ｐ２とされる。
本実施形態においては、残銑１の厚みが比較的厚いことを考慮して平面形状における分割を細かく設定しており、４本の一次分割予定面Ｐ１により残銑１を縦に５列に分割した後、３本の二次分割予定面Ｐ２で分割を行い、合計１６個の残銑ブロック９を形成する。
【００３６】
図３において、残銑１には、前述のように４本の一次分割予定面Ｐ１（Ｐ１１〜Ｐ１４）が設定され、これらにより残銑１は縦に５列に分割されることになる。５列に分割された中間残銑ブロック８のうち、中央の３列については更に３本の二次分割予定面Ｐ２（Ｐ２１〜Ｐ２３）により４分割される。但し、両端の２列は二次分割予定面Ｐ２２により２分割されるだけである。
【００３７】
分割する区画、つまり一次分割予定面Ｐ１および二次分割予定面Ｐ２の配置は、実施にあたって適宜設定すればよい。本実施形態では次のように設定する。
二次分割予定面Ｐ２の間隔（例えば図３に符号Ｌで表示）は、一次分割の際にワイヤーソーを用いて区画毎に切断を行う（詳細は後述）ため、ワイヤーソーの寿命を考慮し、各区画の分割面の切断負荷がワイヤーソーの寿命に対して整数比（1/1、1/2等）とする。切断負荷は、残銑１の厚みと二次分割予定面Ｐ２の間隔Ｌとの積で求められる切断面積を利用することができる。
一次分割予定面Ｐ１の間隔は、中間残銑ブロック８に対する二次分割の際の発破の規模に基づいて設定する。周囲の防護などが比較的容易で発破の規模を比較的大きくすることが可能であれば、一次分割予定面Ｐ１の間隔を大きく設定することができる。一方、二次分割での発破の規模を抑制したい場合は、一次分割予定面Ｐ１の間隔を小さく設定することが望ましい。
【００３８】
なお、引き出し方向Ｄに沿った一次分割予定面Ｐ１は、基本的に互いに並行でよいが、本実施形態では引き出し方向Ｄ側がやや広い末広がりの配置とされている。例えば、一次分割予定線Ｐ１１と同Ｐ１２との間隔は、引き出し方向Ｄの前側（図３右側）の間隔Ｗ１が、反対側の間隔Ｗ２よりも大きく設定されている。
このようにすることで、残銑ブロック９の引き出しに伴って分割面の間隔が拡がり、隣接する残銑ブロック９と干渉することがなく、円滑な引き出しが行える。
【００３９】
前述した（１）鉄皮の除去および（２）分割面の設定の各工程は、その実施順序を任意に設定することができる。すなわち、（１）鉄皮の除去および（２）分割面の設定の各工程は、何れが先であってもよく、あるいは並行して行うことにしてもよい。少なくとも、続く本作業の各工程（３）〜（６）を実施するためには、鉄皮１２の除去による作業用開口部１３および残銑１に対する各分割予定面Ｐ１，Ｐ２の設定が必須である。
【００４０】
以上の（１）鉄皮の除去および（２）分割面の設定により準備作業ができたら、本作業として（３）穿孔機による穿孔、（４）ワイヤーソーによる一次分割、（５）発破による二次分割、（６）残銑ブロックの引き出しを行う。
【００４１】
（３）穿孔機による穿孔
本実施形態では、残銑１の切断に先立って、続く一次分割および二次分割に必要な孔の穿孔を行う。残銑１に形成する孔としては、一次分割に用いるワイヤーソーを挿通するための残銑下貫通孔２１および残銑内貫通孔２２、二次分割に用いる発破用孔２３、および引き出しに用いる引き出し用孔２４がある。
【００４２】
図３および図４に示すように、残銑下貫通孔２１は、残銑１に設定された一次分割予定面Ｐ１に沿って炉底耐火物２に穿孔される。この残銑下貫通孔２１の穿孔は次のように行われる。
図２に示すように、作業用開口部１３に面して炉外にボーリングマシン等の穿孔機２５を設置し、ここから残銑１の下にある炉底耐火物２の任意のレベルで水平に穿孔を行い、残銑下貫通孔２１を形成する。残銑下貫通孔２３は、一次分割に用いるワイヤーソーが無理なく走行できる径にする。例えば、ワイヤーソーの外径が約１１ｍｍの場合、約６５ｍｍと十分大きく設定するこが望ましい。
なお、本実施形態において、一台の穿孔機２５で４本の残銑下貫通孔２１を順次加工してもよいし、二台の穿孔機２５で２本づつ並行して作業するようにしてもよく、このように複数台を同時並行して使うことで作業時間の短縮が図れる。
【００４３】
図３に示すように、残銑内貫通孔２２は一次分割予定面Ｐ１および二次分割予定面Ｐ２の交点に設定され、残銑１の表面から下方に穿孔される。図４に示すように、残銑内貫通孔２２は残銑１を貫通して炉底耐火物２に達しており、その下端は残銑下貫通孔２１に連通されている。
図３および図４に示すように、発破用孔２３は二次分割予定面Ｐ２に沿って配列される。このうち、中間部分の中間残銑ブロック８では４分割するため二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３のそれぞれに発破用孔２３が設定される。一方、両端の中間残銑ブロック８では２分割なので二次分割予定面Ｐ２２のみに沿って発破用孔２３が設定される。
発破用孔２３の間隔は例えば２００〜３００ｍｍピッチとされる。発破用孔２３は発破用の火薬を残銑１の内部に装填するためのものであり、その下端は残銑１の途中までとされている。
【００４４】
図３に示すように、引き出し用孔２４は分割される各残銑ブロック９の引き出し方向Ｄの前側寄りに配置されている。引き出し用孔２４は、引き出し作業の際にワイヤを挿通するために用いるものであり、その下端は残銑１の下面側まで貫通している。なお、残銑１の下面と炉底耐火物２とは残銑ブロック９の引き出しの際に主に炉底耐火物２が崩れるように分離される。このため、引き出し用孔２４の下端は、穿孔にあたって炉底耐火物２部分まで到達していればよい。
前述した残銑内貫通孔２２、発破用孔２３および引き出し用孔２４は、全て同じく直径６５ｍｍに設定されており、同じ穿孔機を用いて穿孔が可能である。
【００４５】
前述した残銑内貫通孔２２、発破用孔２３および引き出し用孔２４の穿孔は次のように行う。
図２に示すように、作業用開口部１３から残銑１上にボーリングマシン等の穿孔機２６を導入し、残銑１の表面に対して垂直に穿孔を行う。
このうち、残銑内貫通孔２２と発破用孔２３は二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３に沿って並ぶため、穿孔機２６を二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３に沿って移動させては穿孔を行うという作業を繰り返すことができる。この際、二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３に対して順次穿孔機２６による穿孔を行ってもよいが、二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３にそれぞれ穿孔機２６を配置して並列に作業を進めてもよく、このように複数台を同時並行して使うことで作業時間の短縮が図れる。
【００４６】
引き出し用孔２４については、二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３から外れるため、二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３に沿った全ての残銑内貫通孔２２、発破用孔２３の加工ができてから順次穿孔機２６を該当位置へ移動させて穿孔を行えばよい。あるいは二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３に沿った残銑内貫通孔２２、発破用孔２３の加工の前に行ってもよく、二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３に沿った残銑内貫通孔２２、発破用孔２３の加工の途中で近傍に到達した際に穿孔機２６を移動させて引き出し用孔２４の穿孔を行ってもよい。
【００４７】
なお、本実施形態において、前述した穿孔工程で残銑下貫通孔２１、残銑内貫通孔２２、発破用孔２３および引き出し用孔２４をまとめて加工するが、各孔を別の手順で加工してもよい。各孔はそれぞれ必要な工程の前に加工できていればよく、必要となる各工程の直前にそれぞれ加工するとしてもよい。
例えば、残銑下貫通孔２１および残銑内貫通孔２２は、後述する一次分割工程においてワイヤーソー２７（図５参照）の挿通に利用できればよいから、一次分割工程の冒頭ないしは一次分割工程の途中に加工するようにしてもよい。発破用孔２３は、後述する二次分割工程において発破用の火薬２９（図７参照）の装填に利用できればよいから、二次分割工程の冒頭ないしは二次分割工程の途中で加工するようにしてもよい。更に、引き出し用孔２４は、後述する引き出し工程においてワイヤー３２（図７参照）を挿通できればよいから、引き出し工程の冒頭ないしは引き出し工程の途中で加工するようにしてもよい。
【００４８】
（４）ワイヤーソーによる一次分割
前述のように残銑下貫通孔２１、残銑内貫通孔２２、発破用孔２３および引き出し用孔２４の穿孔ができたら、ワイヤーソーによる一次分割を行う。
図５に示すように、残銑１の何れかの残銑下貫通孔２１およびそれに連通する残銑内貫通孔２２へとワイヤーソー２７を挿通し、このワイヤーソー２７をワイヤーマシン２８で走行させて残銑１と炉底耐火物２を一次分割予定面Ｐ１に沿って切断し、複数の中間残銑ブロック８に分割する。
ワイヤーソー２７の走行速度は、２０ｍ／秒未満では効率的な切断が困難となり、３０ｍ／秒を超えるとワイヤーソー２７の切断が多くなるので、２０ｍ／秒〜３０ｍ／秒の範囲が好ましい。
【００４９】
本実施形態においては、ひとつの一次分割予定面Ｐ１に対してワイヤーソー２７による切断作業を複数回繰り返す。すなわち、先ずワイヤーソー２７を残銑内貫通孔２２のうち引き出し方向Ｄ側のもの（二次分割予定面Ｐ２１との交差部分に）に挿通し、この状態でワイヤーソー２７を走行させて一区画分を切断する。次に、ワイヤーソー２７を次の残銑内貫通孔２２（二次分割予定面Ｐ２２に対応）へと挿通し、これを走行させて切断を行う（図５に示す状態）。同様にワイヤーソー２７の掛け替えを繰り返し、一次分割予定面Ｐ１の全長にわたる切断を完了する。
【００５０】
このようなワイヤーソー２７による切断を、複数の一次分割予定面Ｐ１１〜Ｐ１４の全てに対して行うことで、一次分割が完了する。ここで、一台のワイヤーソー２７により各一次分割予定面Ｐ１１〜Ｐ１４を順次加工してもよいが、各一次分割予定面Ｐ１１〜Ｐ１４にそれぞれワイヤーソー２７を設置して並列に作業を進めてもよく、このように複数台を同時並行して使うことで作業時間の短縮が図れる。
【００５１】
本実施例で用いるワイヤーソー２７としては既存のものを適宜利用することができる。
例えば、図６に示すように、台金とダイヤモンドビーズなどの砥粒層からなるビーズ２７Ａを金属撚線であるワイヤーロープ２７Ｂに間隔をおいて設け、ビーズ２７Ａの中間部分に露出するワイヤーロープ２７Ｂを樹脂やゴム等の被覆材２７Ｃで被覆したものである。本実施形態では、ワイヤーソーとして、例えば、地下鉄、ビル、道路、橋梁などの解体、改修に使用される「株式会社アライドマテリアル製品番ＥＷＬＳ−２５５」を使用することができる。
【００５２】
残銑下貫通孔２１は、ワイヤーソー２７のダイヤモンドビーズの目詰まり防止の観点から、残銑１と同時に極力多くの炉底耐火物２を切断することが好ましい。このため、炉底耐火物２のなるべく下方で炉底の底板に近いレベルで穿孔するのがよい。ワイヤーソー２７で残銑１の金属のみを切断する場合は、ワイヤーソー２７のビーズ２７Ａに金属が付着し、ワイヤーに連珠されたビーズ間に目詰まりを生じ、切断が困難となる。しかしながら、炉底耐火物２を同時に切断することにより目詰まりを生じることなく、良好な切断が可能となる。これは、炉底耐火物２の切粉には、ビーズ２７Ａへの付着性、または粘着性がなく、この付着性のない切粉が介在することにより、残銑１の切粉がダイヤモンドビーズに付着せずに常時ビーズ２７Ａが刃の機能を維持しているものと考えられる。
【００５３】
ワイヤーソー２７で残銑１を切断する際に、ワイヤーソー２７を冷却することにより、温度の高い残銑の切断が可能となる。炉内で注水冷却により冷却・固化された残銑１の熱容量は大きく、数日経過してもなお残銑１の温度は高い。例えば、注水冷却完了後７日経過しても、残銑自体の温度は通常６００℃以上の温度となっている。一方、ワイヤーソー２７の被覆材２７Ｃはゴム又は樹脂部分であるため一般的に２００℃以下の耐熱温度であり、温度の高い残銑１を切断するために必要な耐熱性がないため、そのまま残銑１を切断することは困難である。
【００５４】
そこで、この高熱の残銑１を、ワイヤー強度を確保しつつ切断するために、ワイヤーソー２７が高温の残銑１と接触する切断面、並びにワイヤーソー２７が高温部を通過する範囲を、冷却水や冷却窒素などの冷却流体を連続的に供給することで抜熱を行ないながら残銑１を切断することで、ワイヤーソー２７による残銑１の切断が可能となる。
【００５５】
具体的には、図５に示すように、切断開始後に残銑１の切断部分の表面をモルタル２７Ｄで塞ぎつつ、冷却流体２７Ｅを供給することにより、冷却流体２７Ｅの漏れ出しを抑え、冷却流体２７Ｅを効率よく利用することができる。
ここで、冷却流体２７Ｅとしては、通常の冷却水などの液体であってもよく、あるいは窒素ガス等の気体であってもよい。摩擦切断であることを考慮すると、不活性であることが好ましく、冷却効率を考慮すると熱容量が大きい流体であることが望ましい。液体でなく気体を用いれば、後処理がより容易といえる。
【００５６】
（５）発破による二次分割
前述したワイヤーソーによる一次分割ができたら、次に発破による二次分割を行う。
図７に示すように、二次分割は、中間残銑ブロック８に対し、先に形成しておいた発破用孔２３に発破用の火薬２９を装填し、これを爆発させて中間残銑ブロック８を二次分割予定面Ｐ２に沿って分割し、これにより残銑ブロック９を形成する。
この二次分割の際、発破による周囲の影響を最小限に抑えるため、発破作業は一区画分づつ行う。
【００５７】
先ず、発破作業を実施する中間残銑ブロック８を選択する。
本実施形態では、複数の中間残銑ブロック８のうち、残銑１の中心に近いものを順次選択する。残銑１の中心に近い中間残銑ブロック８の分割が済んだら順次外側の何れかを選択してゆく。
選択した各中間残銑ブロック８においては、発破作業を行う区画を順次選択する。
本実施形態では、中間残銑ブロック８に設定された二次分割予定面Ｐ２のうち、引き出し方向Ｄの前側（図７右側）のものから順次発破を行う。
【００５８】
具体的には、先ず二次分割予定面Ｐ２１を選択し、そこに形成された発破用孔２３に火薬を装填し、発破を行う。これにより中間残銑ブロック８の端部が残銑ブロック９として分割され、引き出しが可能な状態となる（図７の状態）。この状態で、次の二次分割予定面Ｐ２２を選択し、そこに形成された発破用孔２３に火薬を装填して発破を行い、更に次の二次分割予定面Ｐ２３も同様に処理する。これらにより、一列分の中間残銑ブロック８が各二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３で分割され、４つの残銑ブロック９とされる。
同様にして中央近傍の中間残銑ブロック８（４つに分割すべきもの）の分割が済んだら、両端の中間残銑ブロック８（２つに分割すべきもの）を順次選択し、各々の中央の発破用孔２３に火薬を装填して発破を行うことにより２つの残銑ブロック９とする。
【００５９】
これらにより、一次分割で形成された５列の中間残銑ブロック８は、合計１６個の残銑ブロック９へと二次分割される。
前述した発破による二次分割によって残銑ブロック９が分割できたら、これらを後述する引き出し工程により順次炉外へ引き出す。
【００６０】
（６）残銑ブロックの引き出し
残銑ブロック９を炉外へ引き出す際には、炉外に作業用開口部１３へ続く搬出用架台３１を設置し、この搬出用架台３１の上面の載置面を残銑ブロック９の底面と同じレベルとする。
次に、引き出し方向Ｄの最も前側（図中右側）の残銑ブロック９に形成された引き出し用孔２４にワイヤー３２を通し、このワイヤー３２を油圧ジャッキ３３で牽引する。
これにより、残銑ブロック９に水平力を与えて、残銑ブロック９と残留する炉底耐火物２との間に滑りを生じさせ、残銑ブロック９を水平方向に横移動させる。そして、残銑ブロック９を搬出用架台３１上に引き出し、作業用開口部１３から炉外に搬出する。
この際、炉底耐火物２は特に切断等していないが、引き出しの際の油圧ジャッキ３３の牽引力により残鉄ブロック９の底面から剥離され、あるいは崩れて自動的に分離される。
【００６１】
なお、残銑ブロック９の引き出しを円滑にするために、搬出用架台３１の上面には適宜ローラー等を設置してもよく、あるいは台車を設置して個別に搬送するようにしてもよい。
搬出用架台３１の上面に台車を用いる場合、残銑ブロック９をジャッキアップし、残銑ブロック９と炉底耐火物２との間に隙間を形成し、この空間に台車を配置し、残銑ブロックをジャッキダウンして台車上に積載し、残銑ブロック９を台車ごと水平移動させて炉外へ引き出してもよい。
【００６２】
更に、ワイヤー３２と油圧ジャッキ３３による牽引に限らず、搬出用架台３１として動力付きのコンベアを用いて残銑ブロック９を駆動してもよい。
また、搬出用架台３１を設置するのではなく、図示しないドーザーショベル等の建設機械を作業用開口部１３から炉内へ導入し、残銑ブロック９を持ち上げて炉外へ出ることにより搬出し、図示しないクレーンにより前記炉外へ搬出された残銑ブロック９を吊り上げ、所定の場所へ移動するようにしてもよい。このようなドーザーショベルやクレーン等の建設機械を用いることにより、前述した搬出用架台３１等の設置を省略することができる。また、建設機械であるため高炉１０の周囲が少々足場の悪い状況でも問題なく搬出することができる。
【００６３】
なお、本作業である（３）穿孔機による穿孔、（４）ワイヤーソーによる一次分割、（５）発破による二次分割、（６）残銑ブロックの引き出しの各工程は、それぞれを順次完了してから次の工程に移ってもよいが、各々の工程を適宜オーバーラップさせつつ進めてもよい。
例えば、残銑１の一部で「（３）穿孔機による穿孔」を継続しつつ、既に穿孔が済んだ部分では「（４）ワイヤーソーによる一次分割」を開始するようにしてもよい。
また、「（４）ワイヤーソーによる一次分割」と「（５）発破による二次分割」とを同時並行的に進めてもよい。すなわち、中間残銑ブロック８としての切断が完了する前に、既にワイヤーソーで両側が切り出された区画について発破による二次分割を行ってもよい。
【００６４】
さらに、「（５）発破による二次分割」と「（６）残銑ブロックの引き出し」とを同時並行的に進めてもよい。すなわち、残銑ブロック９の引き出しは、前述した二次分割の発破が全て完了し、１６個の残銑ブロックに切り分けられてから開始してもよいが、一部を二次分割の作業と並行してもよい。すなわち、一つの列で中間残銑ブロック８の分割作業が行われている状態で、これと並行して他の列で既に分割された残銑ブロック９を順次引き出してもよく、あるいは同じ中間残銑ブロック８において、例えば二次分割予定面Ｐ２２の発破の準備を進めながら二次分割予定面Ｐ２１で分割済の残銑ブロック９を引き出す（図７の状態）等としてもよく、二次分割工程および引き出し工程の実施手順は適宜組み合わせてもよい。
【００６５】
あるいは、「（４）ワイヤーソーによる一次分割」から「（６）残銑ブロックの引き出し」までを同時並行的に進めてもよい。例えば、残銑１の任意の区画において、この区画の一次分割予定面Ｐ１に沿って（４）ワイヤーソーによる一次分割を行い、直ちに（５）発破による二次分割を行って同区画を一つだけ分離して残銑ブロック９とし、これを（６）残銑ブロックの引き出しにより撤去してもよい。例えば、このような手順を引き出し方向Ｄに最寄りの区画から繰り返すことで、残銑１を完全に撤去することができる。
なお、（３）穿孔機による穿孔を含めて区画毎の処理を行ってもよく、この場合本作業を全て区画毎に行うようになる。このような各工程のオーバーラップ等は、実施にあたって最適な効率が得られるように適宜組み合わせることが望ましい。
【００６６】
以上に述べた本実施形態によれば、ワイヤーソー２７を使用して残銑１を切断して大きな中間残銑ブロック８にしてから、発破により更に分割し、この残銑ブロック９を炉外へ引き出すことにより、従来の発破だけで小割りして残銑を撤去する方法に比べて、残銑を短期間で確実に撤去することができる。
すなわち、先行するワイヤーソー２７による一次分割工程では、残銑１をワイヤーソー２７で切断するため、発破に伴う従来の問題、つまり撤去作業の工程管理の問題や、爆風、残銑小片の飛散に対する安全対策の問題が生じない。
【００６７】
続く発破による二次分割工程では、既にワイヤーソー２７で分割されている中間残銑ブロック８の発破であるため、従来に比べて発破を小規模化しかつ回数も大幅に低減できる。このため、発破による効率的な分割を行いつつ、発破に伴う従来の問題を最小限に抑制することができる。
特に、本実施形態においては、発破により二次分割すべき中間残銑ブロック８は既に他の中間残銑ブロック８から分離されており、ワイヤーソー２７による分割面に沿った方向（一次分割予定面Ｐ１に沿った方向）に動きの自由度が得られており、同方向に二分する発破は十分小規模にできる。
また、発破により二次分割すべき中間残銑ブロック８は、周囲の他の中間残銑ブロック８に包囲されているため、二次分割における発破の影響が周囲に波及しにくく、安全性の確保に寄与することになる。
【００６８】
このように、本実施形態では、先にワイヤーソー２７による一次分割を行い、続いて発破による二次分割工程を行うことにより、全体として発破の影響を最小限に抑えつつ、小規模な発破を利用した効率的な分割作業を行うことができる。これらにより、残銑１の全てを従来の発破で小割りする場合のような工程進捗の管理に影響を及ぼす残銑の撤去深度等を考慮する必要がなく、撤去作業の管理が簡単である。また、発破を行う場合でも小規模にできるため、爆風、残銑小片の飛散を最小限に抑えることができ、安全であり、防護壁を設置するなどの仮設費用も軽減される。
【００６９】
本実施形態では、複数の一次分割予定面Ｐ１を互いに平行から僅かに角度をもたせ、平面形状で末広がりに配置することで、残銑ブロック９の取出を円滑にできる。つまり、残銑ブロック９を前述した末広がりの拡がった側へ移動することで、各残銑ブロック９の互いの間隔が拡がることになる。つまり、末広がりにすることで抜き代が形成され、隣接する残銑ブロック９との接触がなくなり円滑な引き出しができる。
【００７０】
本実施形態では、複数の一次分割予定面Ｐ１に沿って複数のワイヤーソー２７で並行して作業することで、複数の一次分割予定面Ｐ１を順次切断する場合に比べて作業効率を向上できる。
本実施形態では、一次分割予定面Ｐ１を残銑内貫通孔２２で複数の区画に区切り、各区画毎にワイヤーソー２７による切断を行うことができる。このため、ワイヤーソー２７で一度に切断すべき各区画における残銑の切断面積を調整することができる。
特に、本実施形態では、各区画の切断面積を均一化する等の調整を行うことで、作業を標準化して効率的にできるとともに、各区画の切断面積としてワイヤーソー２７の寿命に応じた切削負荷に応じて切断面積に調整するとしたため、ワイヤーソー２７を無駄なく効率的に利用できる。
【００７１】
本実施形態では、一次分割に用いる残銑内貫通孔２２と二次分割に用いる発破用孔２３とを、互いに同径かつ同じく残銑１の表面から穿孔機２６を用いて加工するとしたため、それぞれの加工に同じ穿孔機２６を共用することができる。これにより、各々に個別の穿孔機を用いる場合の機械の入れ替え時間などが省略でき、大幅な作業効率の向上が期待できる。
また、各孔の穿孔工程を一次分割工程の前に一括化（前述した（３）穿孔機による穿孔）することで、作業効率を向上できるとともに、一次分割予定面Ｐ１、二次分割予定面Ｐ２、残銑内貫通孔２２、発破用孔２３の各々の位置関係を明瞭に把握することができ、正確かつ確実な加工を行うことができる。
更に、残銑内貫通孔２２および発破用孔２３を形成するための残銑１の表面からの加工を複数の穿孔機２６で並行して作業することで、一台の穿孔機で各孔を順次加工する場合に比べて作業効率を向上できる。
【００７２】
本実施形態では、一次分割としてワイヤーソー２７で残銑１を切断する際に、ワイヤーソー２７が走行する経路に冷却流体を連続的に供給してワイヤーソー２７を冷却するようにしたため、冷却固化して間もない高熱の残銑１であっても確実に切断することができ、工期を短縮することができる。
また、本実施形態では、切断開始後に残銑１の切断部分の表面をモルタル２７Ｄで塞ぎつつ、冷却流体２７Ｅを供給するようにしたため、冷却流体２７Ｅの漏れ出しを抑え、冷却流体２７Ｅを効率よく利用することができる。
【００７３】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
本実施形態は、基本的に前述した第一実施形態と同様の手順を行うものである。このため、共通する構成については同じ符号を付してその説明を省略する。以下、第一実施形態と異なる部分について説明する。
【００７４】
図８は残銑が残留した高炉の炉底を示す前記図１相当の平面図、図９は炉底の残銑および穿孔機を示す前記図２相当の立面図、図１０はワイヤーソーによる一次分割を示す前記図５相当の概略図、図１１は発破による二次分割および残銑ブロックの引き出しを示す前記図７相当の概略図である。
【００７５】
本実施形態においても、先ず（１）鉄皮の除去および（２）分割面の設定による準備作業を行い、次に本作業として（３）穿孔機による穿孔、（４）ワイヤーソーによる一次分割、（５）発破による二次分割、（６）残銑ブロックの引き出しを行う。
ここで、前述した第一実施形態が、残銑１の厚みが比較的大きい場合への適用であったのに対し、本実施形態は、残銑１の厚みが比較的小さい場合の適用となる。
特に、本実施形態においては、残銑１の厚みが小さいために、一次分割の長さを大きくしても一次分割における断面積は小さい値に留まり、ワイヤーソーを用いる一次分割予定面Ｐ１における断面積は、前述した第一実施形態の一区画分の断面積に相当する大きさとなっている。
【００７６】
図８および図９において、高炉１０は外装として鉄皮１１を備え、その内側には耐火レンガ等の耐火材１２が配置されるが、改修にあたって耐火材１２は除去され、残銑１は炉底に扁平な円柱状に残留している。
この状態から、本発明の残銑の撤去方法に基づいて、先ず準備作業として次に述べる（１）鉄皮の除去、（２）分割面の設定を行う。
【００７７】
（１）鉄皮の除去
前述した第一実施形態と同様に行う。
【００７８】
（２）分割面の設定
前述した第一実施形態では、４本の一次分割予定面Ｐ１により残銑１を縦に５列に分割した後、３本の二次分割予定面Ｐ２で分割を行い、合計１６個の残銑ブロック９を形成していた。
本実施形態では、残銑１の厚みが比較的薄いことを考慮して平面形状における分割を大きく設定しており、２本の一次分割予定面Ｐ１（Ｐ１１，Ｐ１２）により残銑１を縦に３列に分割した後、得られた中間残銑ブロック８を１本の二次分割予定面Ｐ２で二分割し、合計６個の残銑ブロック９を形成する。
【００７９】
ここで、本実施形態では、一次分割予定面Ｐ１に沿った分割は残銑１を横断するワイヤーソーにより一回で行うものとし、このために本実施形態の中間残銑ブロック８の一次分割予定面Ｐ１に沿った断面積と前記第一実施形態の残銑ブロック９の同断面積とが相当する広さとなる。
一方、本実施形態では、中間残銑ブロック８を更に二次分割予定面Ｐ２に沿って二次分割する。このため、残銑ブロック９は搬出にあたって問題となる重量において余裕ができ、中間残銑ブロック８（前述した第一実施形態の残銑ブロック９）の半分の重量にすることができる。この分、本実施形態の残銑ブロック９の幅（一次分割予定面Ｐ２の間隔）は二倍程度に大きく設定することができる。
【００８０】
以上の（１）鉄皮の除去および（２）分割面の設定により準備作業ができたら、本作業として（３）穿孔機による穿孔、（４）ワイヤーソーによる一次分割、（５）発破による二次分割、（６）残銑ブロックの引き出しを行う。
【００８１】
（３）穿孔機による穿孔
本実施形態においては、一次分割および二次分割に必要な残銑下貫通孔２１、発破用孔２３および引き出し用孔２４を用いる
これらの穿孔は前述した第一実施形態と同様に行われ、残銑１の側方から穿孔機２５（図２参照）を適用するとともに、残銑１の表面に穿孔機２６（図５参照）を適用する。
なお、本実施形態では、一次分割を区画毎ではなく残銑１を横断して一気に行うため、残銑内貫通孔２２は設けない。
【００８２】
（４）ワイヤーソーによる一次分割
図１０に示すように、残銑１の何れかの残銑下貫通孔２１へワイヤーソー２７を挿通し、残銑１の反対側から残銑１の表面へ巻き付ける。そして、ワイヤーソー２７をワイヤーマシン２８で走行させて残銑１と炉底耐火物２を一次分割予定面Ｐ１に沿って切断し、複数の中間残銑ブロック８に分割する。
【００８３】
（５）発破による二次分割
先に形成しておいた発破用孔２３を用いて中間残銑ブロック８を二次分割予定面Ｐ２に沿って分割し、これにより残銑ブロック９を形成する。
これにより、一次分割で形成された３列の中間残銑ブロック８は、合計６個の残銑ブロック９へと二次分割される。
【００８４】
（６）残銑ブロックの引き出し
図１１に示すように、残銑ブロック９の炉外への引き出しは、前記第一実施形態と同様に搬出用架台３１、ワイヤー３２および油圧ジャッキ３３を設置して行う。
本実施形態では、残銑１に対する分割区画の割付が前記第一実施形態よりも大きいが、各残銑ブロック９としての重量は略同じに設定されており、前記第一実施形態と同様の駆動負荷で引き出しを行うことができる。
以上により残銑１の分割および炉外への搬出が行われる。
【００８５】
以上に述べた本実施形態によっても、ワイヤーソー２７を使用して残銑１を切断して大きな中間残銑ブロック８にしてから、発破により更に分割し、この残銑ブロック９を炉外へ引き出すことにより、従来の発破だけで小割りして残銑を撤去する方法に比べて、残銑を短期間で確実に撤去することができる。
更に、本実施形態では、残銑１の厚みが小さい分、平面形状における分割の区画割りを大きくして無駄な分割作業などを減らし、効率よく作業を行うことができる。
【００８６】
特に、一次分割においては、一次分割予定面Ｐ１の全幅をワイヤーソー２７により一気に切断するため、前記第一実施形態で用いた予備的な残銑内貫通孔２２を省略できる。この場合でも、ワイヤーソー２７で一度に切断する断面積を前記第一実施形態の各区画での切断の断面積に相当するように設定したため、ワイヤーソー２７の負荷を適切に設定でき、効率的な運用が可能である。
更に、一次分割で得られた中間残銑ブロック８を更に二次分割して残銑ブロック９とするため、中間残銑ブロック８は最終的な残銑ブロック９の二倍の重量にすることができ、一次分割の間隔を大きくとることができ、残銑１に必要な一次分割の数およびワイヤーソー２７による切断作業の時間を低減することができる。
【００８７】
以上のような本発明に基づくワイヤーソーによる一次分割と発破による二次分割とを組み合わせた撤去方法においては、従来の発破のみにより小割りして撤去する方法に対して、撤去期間を短縮することができる。
具体例として、３００トンの残銑１の撤去では、従来方法では７日間かかったが、本発明では５日間で完了できた。また、１５００トンの残銑１の撤去では、従来方法では１４日間かかったが、本発明では１０日間で完了できた。
【００８８】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、高炉１０の対向位置に二つの作業用開口１３を形成したが、これは３つ以上設けてもよく、あるいは一つでもよく、各々の配置、形状あるいは開口寸法も実施の際の必要に応じて適宜設定することができる。
前記実施形態では、引き出し方向Ｄを各図の右方向としたが、他の方向を選択してもよい。この場合、選択した引き出し方向には少なくとも一つの作業用開口を形成するものとする。複数の作業用開口がある場合、引き出し方向Ｄの先にある作業用開口以外の他の作業用開口からも残銑ブロックの搬出を行ってもよい。
【００８９】
前記実施形態において、穿孔の工程および一次分割の工程では、引き出し方向Ｄの先にある作業用開口から穿孔機の導入やワイヤーソーの導入を行ったが、これらの何れかを反対側等他の作業用開口から導入してもよい。
前記実施形態において、残銑ブロックの引き出し工程では、引き出し方向Ｄの先にある作業用開口に搬出用架台を設置し、あるいはドーザーショベルを導入して搬出を行うとしたが、ドーザーショベル等を用いる場合、複数の作業用開口から並行して搬出を行うようにしてもよい。また、引き出し方向Ｄの先に搬出用架台を設けて引き出す作業を行いつつ別の作業用開口からドーザーショベルで撤去する等の組み合わせによる撤去作業を採用することもできる。
【００９０】
前記実施形態においては、ワイヤーソーによる一次分割に先だってワイヤーソーを挿通する孔を形成したが、これらの孔は適宜省略可能である。例えば、区画毎の切断を行わない場合には残銑内貫通孔２２は省略してもよい。また、例えばワイヤーソーを残銑１に巻き付けないで用いる場合など、残銑下貫通孔２１も省略可能である。
さらに、一次分割のための切断はワイヤーソーに限らず、他のカッターを用いてもよい。このようなカッターとしては、残銑１を切断しうる切断能力があり、かつ高炉１０の内部に導入して運転可能なものであればよく、既存の機械式カッターや流体ジェット等を用いるカッターなどを利用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第一実施形態における残銑が残留した高炉の炉底を示す平面図。
【図２】前記第一実施形態における炉底の残銑および穿孔機を示す立面図。
【図３】前記第一実施形態における残銑に対する分割予定面の設定を示す平面図。
【図４】前記第一実施形態における各貫通孔および発破孔を示す残銑および炉底耐火物の縦断面図。
【図５】前記第一実施形態におけるワイヤーソーによる一次分割を示す概略図。
【図６】前記第一実施形態におけるワイヤーソーの概略図。
【図７】前記第一実施形態における発破による二次分割および残銑ブロックの引き出しを示す概略図である。
【図８】本発明の第二実施形態における残銑が残留した高炉の炉底を示す前記図１相当の平面図。
【図９】前記第二実施形態における炉底の残銑および穿孔機を示す前記図２相当の立面図。
【図１０】前記第二実施形態におけるワイヤーソーによる一次分割を示す前記図５相当の概略図。
【図１１】前記第二実施形態における発破による二次分割および残銑ブロックの引き出しを示す前記図７相当の概略。図である。
【図１２】従来の発破による残銑撤去作業のイメージ図。
【図１３】発破による残銑小割りの一例を示す平面図。
【符号の説明】
【００９２】
１：残銑
２：炉底耐火物
３：スラグ
４：残銑本体
９：残銑ブロック
１１：鉄皮
１３：作業用開口部
２１：残銑下貫通孔
２２：残銑内貫通孔
２３：発破用孔
２４：引き出し用孔
２７：ワイヤーソー
Ｐ１，Ｐ１１〜Ｐ１４：一次分割予定面
Ｐ２，Ｐ２１〜Ｐ２３：二次分割予定面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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