(57)【要約】【課題】掘削箇所からのくり粉の排出を順調に行うことのできる出銑用ザグリビットを提供することこと。【解決手段】回転可能なロッドの先端に取り付けられるビット本体２と、ビット本体２に植設された超硬合金製のチップ３と、ビット本体２の先端中央に立設されたガイド部材４と、ビット本体２の先端面５に設けられたエアーパージ穴６とを有する出銑用ザグリビット１であって、ビット本体２の外周面９に溝部１１が形成されており、溝部１１がビット本体２の先端面５から基端面に向けて回転方向の後方に向かって傾斜していることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004084009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なロッドの先端に取り付けられるビット本体と、該ビット本体に植設された超硬合金製のチップと、該ビット本体の先端中央に立設されたガイド部材と、該ビット本体の先端面に設けられたエアーパージ穴とを有する出銑用ザグリビットであって、
前記ビット本体の外周面に溝部が形成されており、該溝部が該ビット本体の先端面から基端面に向けて回転方向の後方に向かって傾斜していることを特徴とする出銑用ザグリビット。
【請求項２】
請求項１に記載の出銑用ザグリビットにおいて、
前記エアーパージ穴の半径方向の配置について、該エアーパージ穴から前記ガイド部材の側面までの寸法に対する、該エアーパージ穴から前記ビット本体の外周面までの寸法の比が、３．５から４．５となる位置に、該エアーパージ穴が設けられていることを特徴とする出銑用ザグリビット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の出銑用ザグリビットにおいて、
前記エアーパージ穴の回転方向の配置について、該エアーパージ穴から回転方向の前方向への前記溝部の中心までの角度に対する、回転方向の後方向への該溝部の中心までの角度の比が、１から２．８となる位置に、該エアーパージ穴が設けられていることを特徴とする出銑用ザグリビット。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の出銑用ザグリビットにおいて、
前記ビット本体には、前記ガイド部材を固定する固定ピンが挿入されるピン孔が前記回転方向に向けて延びるように形成されており、該ピン孔には、その回転方向後方に、内径が小さくなる段部が設けられていることを特徴とする出銑用ザグリビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高炉などの出銑口の補修に用いられる掘削工具である出銑用ザグリビットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に高炉の出銑は、出銑口を閉塞しているマッドを出銑口削岩機により穿孔し、出銑口より小径の開口部を形成し、開口部から溶銑が流出することで行われ、所定量の溶銑が流出した時点で、開口部をマッドで閉塞して出銑が終了する。このような出銑が繰り返して行われることにより、溶銑あるいはスラグの浸食作用によりマッドが劣化してしまい、高炉内のガスが外部に漏れたり、出銑口を閉塞する時にマッド漏れを起こし、閉塞不能となるおそれがある。
【０００３】
そこで、適当な間隔で劣化したマッドそのものを除去し、新しいマッドに補修する必要がある。古いマッドを除去する作業は、出銑口の内径とほぼ同径の出銑用ザグリビットを出銑口削岩機に取り付け、出銑用ザグリビットによりマッドを掘削して行われていた。出銑用ザグリビットは、先端面に植設された超硬合金製のチップによりマッドを粉砕し、先端面に設けられたエアーパージ穴からのエアーブローにより粉砕されたくり粉を押し流す掘削工具である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記出銑用ザグリビットによる掘削径は、出銑に用いられる開口部の径より大きく、掘削面積が広くなるため、掘削されたマッドのくり粉が大量に生じ、くり粉の排出が順調に行われないという問題があった。つまり、エアーブローによってくり粉を押し流しても効率的に排出が行われずに、くり粉が出銑用ザグリビットの先端面と掘削面との間に溜まってしまうのである。このように、排出されないくり粉が掘削箇所に溜まることにより、掘削速度が低下するだけでなく、くり粉によってチップの摩耗が促進されてしまう、いわゆる２次摩耗が生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、掘削箇所からのくり粉の排出を順調に行うことのできる出銑用ザグリビットを提供することことを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の出銑用ザグリビットは、回転可能なロッドの先端に取り付けられるビット本体と、該ビット本体に植設された超硬合金製のチップと、該ビット本体の先端中央に立設されたガイド部材と、該ビット本体の先端面に設けられたエアーパージ穴とを有する出銑用ザグリビットであって、前記ビット本体の外周面に溝部が形成されており、該溝部が該ビット本体の先端面から基端面に向けて回転方向の後方に向かって傾斜していることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る出銑用ザグリビットによれば、溝部がビット本体の先端面から基端面に向けて回転方向の後方に向かって傾斜しているので、溝部の傾斜に案内されてくり粉がビット本体の基端面側に排出される。つまり、出銑用ザグリビットが回転することで掘削されたくり粉は、溝部に進入してその傾斜によって、強制的に基端面側に押し出されるのである。これにより、くり粉の排出性が向上され、掘削速度が低下することなく、良好に掘削することができる。また、くり粉によるチップの２次摩耗を防止することができる。
【０００８】
また、本発明の出銑用ザグリビットは、前記出銑用ザグリビットにおいて、前記エアーパージ穴の半径方向の配置について、該エアーパージ穴から前記ガイド部材の側面までの寸法に対する、該エアーパージ穴から前記ビット本体の外周面までの寸法の比が、３．５から４．５となる位置に、該エアーパージ穴が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る出銑用ザグリビットによれば、エアーパージ穴の半径方向の配置について、エアーパージ穴からガイド部材の側面までの寸法に対する、エアーパージ穴からビット本体の外周面までの寸法の比が、３．５から４．５となる位置に、該エアーパージ穴が設けられているので、エアーパージ穴からのエアーブローによって効率良くくり粉が排出される。つまり、エアーパージ穴が上述した位置より半径方向外側に配置されていると、出銑用ザグリビットの先端面中心側にくり粉が溜まってしまい、半径方向内側に配置されていると、先端面の周縁部においてエアーブローの勢いが弱まってしまうのであるが、上述した位置に配置することにより、エアーブローによって効率良くくり粉を排出することができるのである。これにより、くり粉が先端面に溜まることなく、良好に掘削することができる。
【００１０】
また、本発明の出銑用ザグリビットは、前記出銑用ザグリビットにおいて、前記エアーパージ穴の回転方向の配置について、該エアーパージ穴から回転方向の前方向への前記溝部の中心までの角度に対する、回転方向の後方向への該溝部の中心までの角度の比が、１から２．８となる位置に、該エアーパージ穴が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る出銑用ザグリビットによれば、エアーパージ穴の回転方向の配置について、エアーパージ穴から回転方向の前方向への溝部の中心までの角度に対する、回転方向の後方向への溝部の中心までの角度の比が、１から２．８となる位置に、該エアーパージ穴が設けられているので、エアーパージ穴からのエアーブローによって効率良くくり粉が排出される。つまり、エアーパージ穴が上述した位置より回転方向の後方向に配置されていると、エアーパージ穴より回転方向の前方向でくり粉が溜まってしまい、前方向に配置されていると回転方向の後方向の溝部付近においてエアーブローの勢いが弱まってしまうのであるが、上述した位置に配置することにより、エアーブローによって効率良くくり粉を排出することができるのである。これにより、くり粉が先端面に溜まることなく、良好に掘削することができる。
【００１２】
また、本発明の出銑用ザグリビットは、前記出銑用ザグリビットにおいて、前記ビット本体には、前記ガイド部材を固定する固定ピンが挿入されるピン孔が前記回転方向に向けて延びるように形成されており、該ピン孔には、その回転方向後方に、内径が小さくなる段部が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る出銑用ザグリビットによれば、ビット本体には、ガイド部材を固定する固定ピンが挿入されるピン孔が回転方向に向けて延びるように形成されており、ピン孔には、その回転方向後方に、内径が小さくなる段部が設けられているので、掘削作業中の回転によって、固定ピンは段部に押し付けられる方向に力が加えられる。これにより、固定ピンの脱落が防止され、確実にガイド部材をビット本体に固定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１、２に示すように、出銑用ザグリビット１は、略円盤状に形成されたビット本体２と、ビット本体２に植設された超硬合金製のチップ３と、ビット本体２の先端面５の中央に立設されたガイド部材４と、ビット本体２の先端面５に設けられたエアーパージ穴６とを備えて構成されている。ビット本体２の基端部には、回転動力を伝達するロッドを取り付けるロッド取付部７が設けられ、ビット本体２の先端面５の中央には、ガイド部材４を取り付けるガイド部材取付部８が設けられている。図において、掘削時の回転方向は矢印Ｒの方向である。
【００１５】
また、ビット本体２の先端面５には、外周に向かって等間隔に４本の溝部１０が形成され、ビット本体２の外周面９には、溝部１０に連通するように４本の溝部１１が形成されている。溝部１１は、ビット本体２の先端面５から基端面１２に向けて回転方向の後方に向かって傾斜して形成されている。つまり、図２に示すように、出銑用ザグリビット１の回転軸Ｏに対して、溝部１１の中心軸Ｃが傾斜するように形成されているのである。このとき、回転軸Ｏに対する中心軸Ｃの傾斜角度は約２５°である。このように溝部１１は傾斜して形成されており、溝部１１の回転方向後方側の側面１１ａは、ビット本体２の基端面１２の方向に向いて形成されている。
【００１６】
エアーパージ穴６は、くり粉を押し流すためのエアーブローを噴出する噴出口で、ビット本体２の先端面５の４箇所に周方向に等間隔に、かつ回転軸Ｏからの距離も互いに等しくなるように環状配置されている。図１に示すように、エアーパージ穴６の配置されている半径方向の位置は、エアーパージ穴６から半径方向の内方向へのガイド部材４の側面４ａまでの寸法ａに対して、エアーパージ穴６から半径方向の外方向へのビット本体２の外周面までの寸法ｂが、３．５から４．５倍の比率とされている。また、エアーパージ穴６の配置されている回転方向の位置は、エアーパージ穴６から回転方向の前方向への溝部１１の中心軸Ｃまでの角度αに対して、エアーパージ穴６から回転方向の後方向への溝部１１の中心軸Ｃまでの角度βが、１から２．８倍の比率とされている。
【００１７】
ガイド部材取付部８は、ビット本体２の先端面５の中央に設けられた突出部１３と、回転軸Ｏに沿って突出部１３の内側に設けられた取付穴１３ａと、取付穴１３ａの基端側に設けられた雌ネジ部１４と、突出部１３の側面に開口するように設けられたピン孔１５とを有して形成されている。図３に、固定ピン１８の中心軸を通る平面における断面図（図２のＡ−Ａ断面図）を示す。掘削時において、図の矢印Ｒの向きに出銑用ザグリビット１が回転する。ピン孔１５は、取付穴１３ａの内周面が形成する円の接線方向に延びて、回転軸Ｏを間にして互いに平行となるように２箇所に設けられており、取付穴１３ａがなす円との接点を超えた部分までが大径部とされ、これよりも先は一段縮径する段部１９を介して小径部とされている。図に示すように段部１９は、回転方向後方に設けられており、大径部が突出部１３の側面の回転方向前方に開口し、小径部が回転方向後方に開口している。また、取付穴１３ａがなす円との接点部分においては、取付穴１３ａとオーバーラップしてピン孔１５の断面がなす円の回転軸Ｏ側の略半円部分が取付穴１３ａの内周面に開口するようにされている。
【００１８】
ガイド部材４は、マッドに形成される開口部とほぼ同径の略棒状の部材で、基端部に雌ネジ部１４に螺合する雄ネジ部１６が設けられ、ピン孔１５に対応する軸部１７の外周部には、ピン孔１５と略同径の断面半円状をなす溝状の一対の係合部１７ａが回転軸Ｏに直交する断面において軸部１７外周がなす円の接線方向に延びるように回転軸Ｏを挟んで互いに反対側に平行に形成されている。ガイド部材４は、ガイド部材取付部８の雌ネジ部１４に雄ネジ部１６を螺合し、ピン孔１５の取付穴１３ａに開口した部分に係合部１７ａを合わせた状態で、固定ピン１８が挿入されて固定されている。固定ピン１８はピン孔１５の回転方向前方から挿入され、固定ピン１８の先端面１８ａが段部１９に当接した状態で、固定ピン１８の全体がピン孔１５に入り込む構成とされている。また、こうしてガイド部材４が固定された状態で雌ネジ部１４の底には空間１４ａが形成され、空間１４ａに前記エアーパージ穴６が連通させられると共に、空間１４ａはロッド取付部７の内周部底面にも連通させられている。
【００１９】
上述したような出銑用ザグリビット１が出銑口の補修に用いられる場合には、図４に示すように、出銑口削岩機である開孔機２０に取り付けられて用いられる。開孔機２０は、高炉の耐火レンガ２１に形成されている出銑口２２の延長方向上に設けられ、開孔機２０の駆動軸と出銑口２２の中心軸とが同軸となるように固定されている。開孔機２０に、タッピングソケット２６およびアダプタ２７を介してロッド２５が取り付けられ、ロッド２５の先端に出銑用ザグリビット１が取り付けられる。タッピングソケット２６、アダプタ２７、およびロッド２５は中空状に形成されており、開孔機２０から供給された圧縮空気を出銑用ザグリビット１に供給することができ、圧縮空気はロッド取付部７の内周部底面からガイド部材取付部８の雌ネジ部１４の底の空間１４ａを介してエアーパージ穴６からエアーブローとして噴出する。
【００２０】
出銑口２２を閉塞しているマッド２３には、出銑用に開口部２４が形成されており、開口部２４に出銑用ザグリビット１のガイド部材４を差し込んだ状態で掘削が行われ、ガイド部材４によって安定して出銑用ザグリビット１は直進する。たとえば、出銑口２２の直径は２８０ｍｍで、掘削されるマッド２３の深さは約３ｍである。開孔機２０を駆動させ出銑用ザグリビット１の先端をマッド２３に当接させると、チップ３によってマッド２３が掘削されてくり粉が生じ、くり粉はエアーパージ穴６からのエアーブローによって押し流され、傾斜した溝部１１を通過してビット本体２の先端面５から基端面１２に排出される。
【００２１】
上述したように出銑用ザグリビット１は、溝部１１の側面１１ａによって、くり粉に基端面１２へ向かう力が加えられ、くり粉は強制的に排出される。このようにくり粉の排出に適して溝部１１が形成されているのでくり粉の排出性を向上させることができる。これにより、良好に掘削を行うことができると共に、チップ３の２次摩耗を防止することができる。
【００２２】
また、エアーブローによるくり粉の押し流しを最適に行える位置にエアーパージ穴６が設けられているので、効率良くくり粉を排出させることができる。また、掘削時の回転によって、固定ピン１８にはピン孔１５の段部１９に押し付けられる向きに力が加えられるので、固定ピン１８のピン孔１５からの脱落が防止され、ガイド部材４をビット本体２に確実に固定することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、出銑用ザグリビット１の４箇所に溝部１１およびエアーパージ穴６が設けられているが、溝部１１およびエアーパージ穴６は５箇所以上でも３箇所以下でもよい。また、回転軸Ｏに対する溝部１１の中心軸Ｃの傾斜角度は約２５°とされているが、出銑用ザグリビット１の回転速度などによって傾斜角度を適宜選定してもよい。このとき、傾斜角度は５°から４５°の範囲とすることが好ましい。また、固定された開孔機２０を用いて掘削作業を行っているが、手持ちの開孔機を用いて掘削作業を行ってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の出銑用ザグリビットによれば、ビット本体の溝部が先端面から基端面に向けて回転方向の後方に向かって傾斜して形成されているので、掘削時のくり粉の排出性を向上させることができる。これにより、掘削速度が低下することなく良好に掘削することができ、くり粉によるチップの２次摩耗を防止することができる。
【００２５】
また、エアーパージ穴からガイド部材の側面までの寸法に対する、エアーパージ穴からビット本体の外周面までの寸法の比が、３．５から４．５となる位置にエアーパージ穴が設けられ、エアーパージ穴から回転方向の前方向への溝部の中心までの角度に対する、回転方向の後方向への溝部の中心までの角度の比が、１から２．８となる位置にエアーパージ穴が設けられているので、エアーブローによって効率良くくり粉を排出することができる。これにより、くり粉が先端面に溜まることなく、良好に掘削することができる。
【００２６】
また、ビット本体に形成されたガイド部材を固定する固定ピンを挿入するピン孔の回転方向後方に段部が設けられているので、固定ピンの脱落が防止され、確実にガイド部材をビット本体に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における出銑用ザグリビットの正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面視した、出銑用ザグリビットの部分断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ断面視した、出銑用ザグリビットの固定ピンによる固定箇所の断面図である。
【図４】出銑用ザグリビットによる掘削作業状況を示す説明図である。
【符号の説明】
１　出銑用ザグリビット
２　ビット本体
３　チップ
４　ガイド部材
５　先端面
６　エアーパージ穴
９　外周面
１０　溝部
１２　基端面
１５　ピン孔
１８　固定ピン
１９　段部
【図１】
2004084009.tif 000003
【図２】
2004084009.tif 000004
【図３】
2004084009.tif 000005
【図４】
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