(57)【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分割し、複数の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、
前記残銑を揚重装置で持ち上げて前記炉底耐火物から持ち上げる持ち上げ工程と、
前記残銑と前記炉底耐火物との間にスペーサを配置して前記スペーサで前記残銑を支持する支持工程と、
前記残銑をワイヤーソーで切断して前記複数の残銑ブロックに分割する分割工程と、
前記残銑ブロックを順次炉外へ引き出す搬出工程と、
を備えた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、
前記持ち上げ工程では、前記揚重装置として複数のジャッキを用い、前記ジャッキを前記残銑の周囲に設置して前記残銑全体を前記炉底耐火物から持ち上げることを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項３】
請求項２に記載の残銑の撤去方法において、
前記支持工程では、前記残銑を前記スペーサで支持した後、前記ジャッキを取り外す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、
前記分割工程は、前記残銑に互いに交差する一次分割予定面および二次分割予定面を設定する分割予定面設定工程と、前記一次分割予定面に沿って分割して中間残銑ブロックを形成する一次分割工程と、前記中間残銑ブロックを前記二次分割予定面に沿って分割して残銑ブロックを形成する二次分割工程と、を備えた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、
前記分割工程は、前記一次分割工程および前記二次分割工程のそれぞれにワイヤーソーを用いることを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項６】
請求項４に記載の残銑の撤去方法において、
前記分割工程は、前記一次分割工程にワイヤーソーを用い、前記二次分割工程に発破を用いることを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の残銑の撤去方法において、
前記スペーサの前記一次分割予定面または二次分割予定面と交差する部位にワイヤーソー挿通孔を穿孔しておき、この挿通孔にワイヤーソーを挿通して前記残銑とともに前記スペーサも切断することを特徴とする残銑の撤去方法。
【請求項８】
請求項７に記載の残銑の撤去方法において、
前記スペーサは長尺の型鋼材であり、前記一次分割予定面および前記二次分割予定面の何れか一方は前記スペーサの長手方向に沿って設定されており、前記スペーサに穿孔される前記挿通孔は前記一次分割予定面および前記二次分割予定面の何れか他方に用いるワイヤーソーを挿通するものであ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、
前記分割工程では、前記残銑の一部で前記一次分割工程を実施しつつ、既に分割された前記中間残銑ブロックに対して前記二次分割工程を並行して行う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、
前記分割工程を実施しつつ、既に分割された前記残銑ブロックに対して前記搬出工程を並行して行う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】
本発明は残銑の撤去方法に関し、高炉の改修を行う際に、炉底に残留した残銑を撤去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉の内部には、その稼働中、高温溶融状態の内容物が収容されている。このような高炉は定期的に改修を行う必要がある。
高炉の改修にあたっては、炉内へ注水することにより、高温溶融状態であった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、比重の高い残銑は炉底に残留し、炉底の耐火材等と一体化されており、その重量は３００トンから２０００トンに及ぶ。
このように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】
このような残銑の撤去にあたっては、巨大な残銑を小割に分割して搬出する手法が多用されている。このような残銑の分割搬出にあたって、残銑の発破を行う技術が開発されている（特許文献１参照）。
この技術においては、先ず炉底部分の外壁面に開口を形成し、この開口から壁面に沿った耐火物を除去して残銑を露出させる。そして、露出した部分の残銑に複数の発破孔を半円形に形成し、発破を行うことにより抉るように切り出す。このような発破による切り出しを繰り返すことで、一端側から他端側へと残銑の分割を行い、小割のブロックとして搬出する。
【０００４】
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。
【０００５】
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必要としていた。
【０００６】
このような発破による問題を解消するために、ワイヤーソーを用いて残銑を分割して搬出する技術が、本出願人により提案されている（特許文献２参照）。
この文献２に記載の技術においては、高炉の改修を行う際に、先ず炉体において、残銑を搬出する部分の鉄皮を除去し、この部分から作業機械等を炉体内へ導入する。そして、残銑下の炉底耐火物にワイヤーソーを挿通する残銑下貫通孔を穿孔し、この残銑下貫通孔にワイヤーソーを挿通し、反対側でワイヤーソーを残銑の上面側へ巻きつけ、ループ状にする。この状態でワイヤーソーを走行させて、残銑と炉底耐火物とを一体に垂直方向へ切断する。この切断により残銑を複数の残銑ブロックに分割し、分割された残銑ブロックを順次炉外へ引き出す。
なお、分割された残銑ブロックは直下の炉底耐火物と一体になっているが、炉底耐火物（耐火レンガ等）自体が脆いため、搬出にあたって横方向へ引き出す際に容易に分離ないし崩落し、残銑ブロックだけを取り出すことができる。
このようなワイヤーソーによる残銑分割方式では、効率よい分割ないし搬出が行えるとともに、前述した発破方式に比べて施工期間が短く、安全対策が簡易で済む。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２５６７１７号公報
【特許文献２】特開２００７−０８４８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前述したワイヤーソーによる残銑分割方式では、残銑下の炉底耐火材に貫通孔を形成してワイヤーソーを挿通する。
この貫通孔の存在が、残銑の撤去方法としての更なる効率化を検討するにあたって問題となっていた。
すなわち、貫通孔を施工するために、残銑の分割に先立って、穿孔装置により、複数回の穿孔作業を繰り返す必要があった。各々の穿孔作業は、炉底耐火材を横断するような長尺の加工となり、必ずしも簡易な作業とはいえなかった。
また、ワイヤーソーによる切断にあたって、前述した貫通孔を利用して順次ワイヤーソーを残銑に巻回してゆく作業が必要であるが、貫通孔は長いうえにさほどにワイヤーソーを挿通する作業も容易な作業とはいえなかった。
【０００９】
本発明の主な目的は、高炉の改修を行う際に、炉底に残留する残銑の撤去を、短期間で安全かつ容易に行うことができる残銑の撤去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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分割し、複数の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、前記残銑を揚重装置で持ち上げて前記炉底耐火物から持ち上げる持ち上げ工程と、前記残銑と前記炉底耐火物との間にスペーサを配置して前記スペーサで前記残銑を支持する支持工程と、前記残銑をワイヤーソーで切断して前記複数の残銑ブロックに分割する分割工程と、前記残銑ブロックを順次炉外へ引き出す搬出工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
このような本発明では、残銑を炉底耐火物から持ち上げた状態でスペーサにより支持するため、ワイヤーソーを用いる場合でも残銑と炉底耐火物との間の空間を利用することができる。従って、前述した従来技術における貫通孔の施工作業および貫通孔へのワイヤーソーの挿通作業を回避でき、各々に起因する煩雑さを解消することができる。
【００１２】
本発明の残銑の撤去方法において、前記持ち上げ工程では、前記揚重装置として複数のジャッキを用い、前記ジャッキを前記残銑の周囲に設置して前記残銑全体を前記炉底耐火物から持ち上げることが望ましい。
このような本発明では、複数のジャッキを用いることにより、個々のジャッキが小型のものであってもよく、各々を炉内へ導入する際に、炉壁に形成する開口部が限定された大きさであっても十分に対応が可能である。
また、巨大な揚重装置を用いる場合に比べ、搬入および搬出が容易であるとともに、処理する高炉の規模等に応じてジャッキの数を増減することができ、効率的な運用が可能となる。
【００１３】
本発明の残銑の撤去方法において、前記支持工程では、前記残銑を前記スペーサで支持した後、前記ジャッキを取り外すことが望ましい。
このような本発明では、スペーサの配置後はこのスペーサにより残銑を支持することができるため、ジャッキを取り外しても問題はない。
そして、持ち上げ工程において残銑の周囲に配置された複数のジャッキが残っていると、次の分割工程での作業スペースが得にくくなるが、これらのジャッキを除去することで、残銑の周囲に十分な空間を確保することができ、次の分割工程での作業を容易に行うことができる。
【００１４】
本発明の残銑の撤去方法において、前記分割工程は、前記残銑に互いに交差する一次分割予定面および二次分割予定面を設定する分割予定面設定工程と、前記一次分割予定面に沿って分割して中間残銑ブロックを形成する一次分割工程と、前記中間残銑ブロックを前記二次分割予定面に沿って分割して残銑ブロックを形成する二次分割工程と、を備えることが望ましい。
このような本発明では、一次分割予定面と二次分割予定面とにより、残銑をその平面形状において格子状に分割することになり、ワイヤーソーによる切断が直線的であっても、最終的な残銑ブロックを縦横ともに小さなブロックとすることができる。
また、先に一次分割を行って残銑を長尺状の中間残銑ブロックとし、次に中間残銑ブロックを順次切断する二次分割を行うため、後述のように二次分割に発破を用いても小規模にでき、あるいは二次分割を区画毎に別個に行う等、施工手順の多様化に対応することができる。
【００１５】
本発明の残銑の撤去方法において、前記分割工程は、前記一次分割工程および前記二次分割工程のそれぞれにワイヤーソーを用いるとすることができる。
このような本発明では、発破を一切用いないため、前述した従来の発破に伴う問題、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を完全に回避できる。
【００１６】
本発明の残銑の撤去方法において、前記分割工程は、前記一次分割工程にワイヤーソーを用い、前記二次分割工程に発破を用いるようにしてもよい。
このような本発明では、既に長尺状に切断された中間残銑ブロックに対する二次分割にのみ発破を用いるため、発破の規模を十分に小さくすることができ、前述した従来の発破に伴う問題を実質的に支障ない程度まで抑制できる。
詳細に述べると、二次分割工程における発破は、既にワイヤーソーで分割されている中間残銑ブロックに対する発破であり、発破を行う二次分割予定面が直線的であり、かつ中間残銑ブロックを横断する短い部分であることから、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。
【００１７】
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。
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、既にワイヤーソ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、ワイヤーソ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、既にワイヤーソ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。
【００１８】
このように、本発明において、先にワイヤーソ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。
【００１９】
本発明の残銑の撤去方法において、前記分割工程は、前記スペーサの前記一次分割予定面または二次分割予定面と交差する部位にワイヤーソー挿通孔を穿孔しておき、この挿通孔にワイヤーソーを挿通して前記残銑とともに前記スペーサも切断することが望ましい。
このような本発明では、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る。本発明においては、残銑を持ち上げてスペーサで支持するため、炉底耐火物との間の空間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。
ここで、残銑と炉底耐火物との間にワイヤーソーを挿通する際に、スペーサがない部分ではワイヤーソーは何ら干渉を生じない。一方、スペーサとワイヤーソーが交差する場合でも、スペーサに貫通孔を開けてワイヤーソーを挿通することにより、ワイヤーソーによる切断を行うことができる。この際、スペーサに開ける貫通孔は十分短い距離であり、従来の炉底耐火物を径方向に貫通する貫通孔に比べて加工および挿通の作業が遙かに容易である。
【００２０】
本発明の残銑の撤去方法において、前記スペーサは長尺の型鋼材であり、前記一次分割予定面および前記二次分割予定面の何れか一方は前記スペーサの長手方向に沿って設定されており、前記スペーサに穿孔される前記挿通孔は前記一次分割予定面および前記二次分割予定面の何れか他方に用いるワイヤーソーを挿通するものであることが望ましい。
このような本発明では、スペーサとして型鋼材、例えばＨ型鋼、Ｃ型鋼等を用いることで、残銑の平面形状の広い範囲にわたってまとめて支持を行うことができる。また、長尺材であるため、残銑の外周から残銑の中央部にまで挿入することができ、設置作業を容易にできる。
ここで、例えばスペーサが一次分割予定面に沿って配置されていれば、一次分割の際のワイヤーソーはスペーサと全く干渉しないようにすることができる。この際、二次分割にワイヤーソーを用いるなら、このワイヤーソーの経路つまり二次分割予定面と交差する位置において、スペーサのウェブ部分に挿通孔を加工しておき、ワイヤーソーを通すようにすればよい。二次分割に発破を用いるのであれば、スペーサに対する貫通孔の加工は完全に不要である。
【００２１】
本発明の残銑の撤去方法において、前記分割工程では、前記残銑の一部で前記一次分割工程を実施しつつ、既に分割された前記中間残銑ブロックに対して前記二次分割工程を並行して行うことが望ましい。
このような本発明では、分割工程において、一次分割工程と二次分割工程とを区画別にオーバーラップさせることができるため、各々に用いる設備類の使い回し等も可能であり、分割工程としての工期短縮を図ることができる。
【００２２】
本発明の残銑の撤去方法において、前記分割工程を実施しつつ、既に分割された前記残銑ブロックに対して前記搬出工程を並行して行うことが望ましい。
このような本発明では、分割工程と搬出工程とを区画別にオーバーラップさせることができるため、各々に用いる設備類の使い回し等も可能であり、分割工程開始から搬出工程完了までの工期短縮を図ることができる。
特に、前述した一次分割工程と二次分割工程とをオーバーラップさせつつ搬出工程をもオーバーラップさせることで、残銑の一端から他端にかけて一次分割、二次分割、搬出が順次進行している状況とすることができ、工期短縮に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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、高炉の改修を行うために、高炉内に残留する残銑を撤去するものであり、この残銑の撤去を本発明に基づいて行うものである。
図１および図２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が配置されている。
【００２４】
改修に先だって、高炉の１０の稼働が停止され、高炉１０内の冷却のために注水が行われる。この注水により炉内の溶融鉄分が冷却固化し、カーボン煉瓦等の積構造からなる炉底耐火物２の上に残銑１として残留する。
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。
【００２５】
改修にあたって、鉄皮１１に沿った耐火材１２が除去され、残銑１および炉底耐火物２が扁平な円柱状に残されている。炉体下部の残銑１のレベルには、鉄皮１１を部分的に除去して作業用開口部１３が設けられている。
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（詳細は後述）、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とされ、炉外へ搬出される。
【００２６】
このような残銑の分割ないし搬出を実施するために、本実施形態では（１）配置の設定を行った後、本発明の残銑の撤去方法に基づく各工程、すなわち（２）残銑の持ち上げ、（３）スペーサによる支持、（４）残銑の一次分割、（５）残銑の二次分割、（６）残銑ブロックの引き出し、が行われる。
【００２７】
（１）配置の設定
本実施形態では、残銑１を持ち上げる揚重装置としてジャッキ２１を用いる。また、残銑１を支持するスペーサ２２として長尺の鋼材、例えばＨ型鋼を用いる。
ここで、ジャッキ２１の配置はスペーサ２２の配置に基づいて設定される。スペーサ２２の配置は残銑１の分割予定面の設定に基づいて設定される。
【００２８】
分割予定面としては、図２で横方向の一次分割予定面Ｐ１と、これに直交する二次分割予定面Ｐ２とが設定される。
一次分割予定面Ｐ１としては３本（Ｐ１１〜Ｐ１３）が設定され、これらにより残銑１は４列の中間残銑ブロック８に分割される。二次分割予定面Ｐ２としては３本（Ｐ２１〜Ｐ２３）が設定され、これらにより前記中間残銑ブロック８はそれぞれ４つの残銑ブロック９に分割される。
【００２９】
スペーサ２２は、残銑１を一次分割した中間残銑ブロック８あるいは更に二次分割した残銑ブロック９とした際にもこれらが確実に支持されるように、各ブロックに一対が配置される。
具体的には、図４あるいは図７に示すように、各一次分割予定面Ｐ１１〜Ｐ１３で区切られる各中間残銑ブロック８には、その長手方向の両側に沿ってスペーサ２２が配置される。本実施形態では、中間残銑ブロック８が４つ形成されるため、スペーサ２２は８本用いられる。
各スペーサ２２は、各々の設置部位において残銑１を横断する十分な長さに設定され、各スペーサ２２の両端は設置状態において残銑１の側面から突出した状態にある。このため、突出した端部を操作することで、スペーサ２２の設置位置を調整することが可能である。
【００３０】
スペーサ２２はジャッキ２１で残銑１を持ち上げた状態で残銑１と炉底耐火物２との間に挿入される。従って、ジャッキ２１を設置する位置は、スペーサ２２と干渉しないことが必要である。一方で、ジャッキ２１は炉内に残された残銑１および炉底耐火物２の周囲から容易に設置できる位置であることが望ましい。
このために、本実施形態では、各中間残銑ブロック８を支持する一対のスペーサ２２の間であって、残銑１の外周から近い位置、具体的には図２に示すような６カ所に配置するものとする。
【００３１】
（２）残銑の持ち上げ
この工程においては、前述した配置でジャッキ２１を設置したのち、このジャッキ２１で残銑を持ち上げる。
先ず、炉底耐火物２の側面にジャッキ設置用の凹部２３を形成する。具体的には、図１に示すように、作業用開口部１３に面して架台１４を設置し、この架台１４に重機１５を導入する。そして、重機１５により炉底耐火物２の側面から掘削して凹部２３を形成し、この凹部２３にジャッキ２１を設置する。
【００３２】
次にジャッキ２１により残銑１全体を一括して持ち上げる。この際、各ジャッキ２１による揚重のバランスに注意し、残銑１が上昇する時にもその水平を維持する。
図３に示すように、この残銑１の持ち上げに伴って、炉底耐火物２は自重により残銑１の下面から剥離し、炉底耐火物２と残銑１との間には隙間２４が形成される。
【００３３】
（３）スペーサによる支持
この工程においては、炉底耐火物２と残銑１との間の隙間２４にスペーサ２２を挿入し、ジャッキ２１を降下させてスペーサ２２で残銑１を支持する。
先ず、図３のように、炉底耐火物２と残銑１との間の隙間２４にスペーサ２２を導入する。スペーサ２２は架台１４から既存の搬送装置を用いて一本ずつ導入する。
この際、図４に示すように、スペーサ２２はジャッキ２１と干渉しないように導入する。スペーサ２２の平面配置は、前述したように、各中間残銑ブロック８の両側となる位置に、各一次分割予定面Ｐ１１〜Ｐ１３と並行となるように設置する。
【００３４】
全てのスペーサ２２が設置できたら、図５に示すように、ジャッキ２１を降下させる。
これにより、それまでジャッキ２１で支持されていた残銑１は、スペーサ２２の上に載置され、スペーサ２２により支持されることになる。
更にジャッキ２１が降下してジャッキ２１への残銑１の荷重負担がなくなったら、ジャッキ２１を凹部２３から取り出して撤去する。
なお、ジャッキ２１はそのまま凹部２３内に残しておいてもよいが、続く残銑の分割作業の際にじゃまにならないように、この段階で撤去しておくことが望ましい。
【００３５】
（４）残銑の一次分割
この工程では、スペーサ２２で支持された残銑１を一次分割予定面Ｐ１（Ｐ１１〜Ｐ１３）に沿って切断する。
なお、本実施形態の一次分割では残銑１を一回で横断するように切断する手順を採用するが、一次分割を幾つかの区画に分けて切断する手順（後述）を採用することができる。
【００３６】
本実施形態においては、一次分割用としてワイヤーソー２５を用いる。
図６および図７に示すように、ワイヤーソー２５は各一次分割予定面Ｐ１１〜Ｐ１３に順次配置され、残銑１の上面から残銑１の端部を巻いて下面側へ通され、スペーサ２２に沿って戻るループ状の経路とされる。この状態で、ワイヤーソー２５を既存の駆動装置（図示省略）で駆動することで、残銑１が切断され、４本の中間残銑ブロック８が形成される。
【００３７】
本実施例で用いるワイヤーソー２５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、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を金属撚線であるワイヤーロープに間隔をおいて設け、ビーズの中間部分に露出するワイヤーロープを樹脂やゴム等の被覆材で被覆したもの等である。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。
ワイヤーソー２５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２５の切断が多くなるので、２０ｍ／秒〜３０ｍ／秒の範囲が好ましい。
【００３８】
（５）残銑の二次分割
この工程では、一次分割で形成された各中間残銑ブロック８を二次分割して残銑ブロック９を形成する。
本実施形態においては、二次分割を小規模な発破により行う。
図６および図７において、一次分割で形成された各中間残銑ブロック８には、二次分割予定面Ｐ２（Ｐ２１〜Ｐ２３）に沿って発破用孔２６が配列される。各発破用孔２６は、中間残銑ブロック８（残銑１）の表面から所定の深さまで、既存の穿孔機を用いて穿孔される。
これらの発破用孔２６に発破用火薬を充填し、一列を同時に点火することで各二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３に沿った発破が行われる。
【００３９】
なお、炉内での発破はなるべく規模を小さくすることが望ましいため、本実施形態においては一つの中間残銑ブロック８の何れかの二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３毎に行うものとする。
但し、複数の中間残銑ブロック８にわたる何れかの二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３を同時に行ってもよく、一つの中間残銑ブロック８の二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３のうち複数を同時に行ってもよい。
詳細は後述するが、前の工程「残銑の一次分割」を残銑１の一部で行いつつ、本工程「残銑の二次分割」を他の一部で行うといった工程重複を行ってもよい。
【００４０】
以上により、各中間残銑ブロック８は二次分割されてそれぞれ４個の残銑ブロック９となる。従って、残銑１は、一次分割および二次分割の結果、合計１６個の残銑ブロック９に分割される。
【００４１】
（６）残銑ブロックの引き出し
この工程では、前述した発破による二次分割によって形成された残銑ブロック９を順次炉外へ引き出す。
残銑ブロック９を炉外へ引き出す際には、架台１４上にさらに搬出用架台（図示省略）を構築する等してスペーサ２２の上面と同レベルの搬送面を形成し、スペーサ２２上の各残銑ブロック９を順次横滑りさせて炉外に搬出する。残銑ブロック９を横滑りさせる際には、残銑ブロック９にワイヤーを結束し、このワイヤーを炉外の油圧ジャッキ等（図示省略）で牽引すればよい。
【００４２】
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。
更に、ワイヤーと油圧ジャッキによる牽引に限らず、搬出用架台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、搬出用架台を設置するのではなく、ドーザーショベル等の建設機械（図示省略）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。
【００４３】
このような本実施形態によれば、残銑１を持ち上げて炉底耐火物２との間に隙間２４を形成することができ、ワイヤーソー２５による切断を行う場合でも炉底耐火物２に下孔を形成する等の作業を解消できる。
また、二次分割では発破により迅速な作業が行えるとともに、発破の規模を小さくすることができるため、安全性と作業効率とを両立させることができる。
【００４４】
［第二実施形態］
本実施形態は、（１）配置の設定を行った後、本発明の残銑の撤去方法に基づく各工程、すなわち（２）残銑の持ち上げ、（３）スペーサによる支持、（４）残銑の一次分割、（５）残銑の二次分割、（６）残銑ブロックの引き出し、を行う点で前述した第一実施形態と同様である。各工程（１）〜（６）の内容も、（５）残銑の二次分割を除いて第一実施形態と同様である。このため、同様な工程については重複する説明を省略し、第一実施形態と異なる（５）残銑の二次分割について説明する。
【００４５】
（５Ａ）残銑の二次分割
前記第一実施形態の二次分割では、中間残銑ブロック８を発破により切断して残銑ブロック９とした。
本実施形態の二次分割では、中間残銑ブロック８を一次分割と同様なワイヤーソー２５で切断して残銑ブロック９を形成する。
図８および図９において、一次分割で形成された各中間残銑ブロック８には、二次分割予定面Ｐ２（Ｐ２１〜Ｐ２３）に沿って順次ワイヤーソー２５が配置され、それぞれ切断される。
【００４６】
ここで、二次分割予定面Ｐ２はそれぞれスペーサ２２と交差する方向である。このため、各スペーサ２２の二次分割予定面Ｐ２との交差部分には、予めワイヤーソー２５を挿通可能な挿通孔２７を形成しておく。
具体的には、計画段階において判明している二次分割予定面Ｐ２の配置に基づいて、スペーサ２２に挿通孔２７を加工しておく。そして、（３）スペーサによる支持工程においてスペーサ２２を設置する際に、挿通孔２７が二次分割予定面Ｐ２の対応位置にくるように調整しておく。
【００４７】
このようなスペーサ２２を用いて二次分割を行う場合、各二次分割予定面Ｐ２１〜Ｐ２３にワイヤーソー２５を設置する際に、それぞれ残銑１の下側に回るワイヤーソー２５は各スペーサ２２の挿通孔２７を挿通するようにする。
そして、ワイヤーソー２５を走行させることにより、中間残銑ブロック８とともにスペーサ２２（挿通孔２７の上側、残銑１に近い側）も切断されるが、反対側は切断されずに残るためスペーサ２２は長尺材の形態を維持する。
従って、このような二次分割によっても、第一実施形態と同様に、中間残銑ブロック８は残銑ブロック９に分割することができる。
【００４８】
このような本実施形態によれば、一次分割および二次分割までもワイヤーソーによる切断とすることができ、発破に起因する問題を全て解消することができる。
さらに、平面配置上、長尺のスペーサ２２がワイヤーソー２５と交差することが避けられないが、スペーサ２２に予め挿通孔２７を形成しておくことにより、交差部分の問題を簡単に解決することができる。
【００４９】
［第三実施形態］
本実施形態は、（１）配置の設定を行った後、本発明の残銑の撤去方法に基づく各工程、すなわち（２）残銑の持ち上げ、（３）スペーサによる支持、（４）残銑の一次分割、（５）残銑の二次分割、（６）残銑ブロックの引き出し、を行う点で前述した第一実施形態と同様である。各工程（１）〜（３）の内容も、第一実施形態と同様である。
一方、本実施形態では、（４）残銑の一次分割を残銑ブロック９の区画毎に行うとともに、残銑１の各部で（４）残銑の一次分割、（５）残銑の二次分割、（６）残銑ブロックの引き出しを同時並行して行うものとする。
【００５０】
（４Ｂ）残銑の一次分割
前記第一実施形態では、一次分割予定面Ｐ１（Ｐ１１〜Ｐ１３）に沿って切断を行うにあたり、残銑１を横断するようにワイヤーソー２５を配置した。
本実施形態では、一次分割予定面Ｐ１に沿って、残銑ブロック９の区画毎つまりとなりあう二次分割予定面Ｐ２（Ｐ２１〜Ｐ２３）との交点を結ぶ線分を切断するようにワイヤーソー２５による切断を行う。
【００５１】
このような区画毎の一次分割を行うために、図１１に示すように、切断すべき一次分割予定面Ｐ１には、その二次分割予定面Ｐ２との交点に、それぞれ残銑１を貫通する貫通孔２８を穿孔しておく。
そして、先ず残銑１の外側から、最寄りの貫通孔２８（二次分割予定面Ｐ２１位置）を通るようにワイヤーソー２５を掛け渡して切断を行うことで、二次分割予定面Ｐ２１から残銑１外周（図中右側）までの区画が切断される。次に、貫通孔２８（二次分割予定面Ｐ２２位置）にワイヤーソー２５を掛け渡して切断を行うことで、二次分割予定面Ｐ２１と二次分割予定面Ｐ２２との間の区画が切断される。
【００５２】
図１２には、二次分割予定面Ｐ２１から残銑１外周（図中右側）までの区画が切断され、次の二次分割予定面Ｐ２１と二次分割予定面Ｐ２２との間の区画を切断している状態が示されている。なお、同図において、二次分割予定面Ｐ２１から残銑１外周（図中右側）までの区画の残銑１に関しては、二次分割により残銑ブロック９として分離され、炉外へ取り出されている。
【００５３】
（５Ｂ）残銑の二次分割〜（６Ｂ）残銑ブロックの引き出し
前述した（４Ｂ）残銑の一次分割においては、各区画（Ｐ２１から外周、Ｐ２２からＰ２１、Ｐ２３からＰ２２、外周からＰ２３）を順次切断してゆくことにより、一連の一次分割（一次分割予定面Ｐ１に沿った切断）を行うことができる。
このような区画毎の一次分割を行う場合には、図１２あるいは図１１に示すように、一次分割予定面Ｐ１１〜Ｐ１３の切断を行いつつ、両側の一次切断が済んだ部分については二次分割を行うことで残銑ブロック９として取り出しまでを進めることができる。この場合、一次分割予定面Ｐ１に沿った中間残銑ブロック８は独立した形で形成されないことになるが、例えば図１１において、両側が一次分割されて半島状に突出する部分９Ｂは、二次分割により残銑ブロック９とすることができるため、中間残銑ブロック８として取り扱うことができる。
【００５４】
このように、本実施形態においては、残銑１の各部において、一次分割、二次分割、搬出までを同時並行で行うことができる。
ここで、一次分割と二次分割とを同時並行で順次進め、分割された残銑ブロック９は元の場所に残しておき、最終段階で一括して搬出してもよい。
あるいは、一次分割を順次進めて複数の中間残銑ブロック８が並ぶ状態にまで進め、この状態から二次分割と搬出とを同時並行して行うようにしてもよい。
【００５５】
このような本実施形態によれば、（４）残銑の一次分割を残銑ブロック９の区画毎に行うため、一次分割予定面Ｐ１の全幅が大きくなる場合でも、区画毎の切断とすることができ、ワイヤーソー２５の長さが有限な場合でも対応できるとともに、切断のための運転負荷を軽減することができる。
また、残銑１の各部で（４）残銑の一次分割、（５）残銑の二次分割、（６）残銑ブロックの引き出しを同時並行して行うことで、分割された残銑ブロック９を直ちに搬出でき、炉内の混雑を解消でき、順次行われる一次分割および二次分割の作業性を向上することできる。
【００５６】
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。
例えば、前記各実施形態では、残銑１を３本の一次分割予定面Ｐ１および３本の二次分割予定面Ｐ２で分割するとしたが、これらの本数あるいは分割形態は実施にあたって適宜選択すればよい。
さらに、前記実施形態におけるジャッキ２１の配置および数などは適宜変更してよい。ジャッキ２１を残銑１の下方に設置するべく炉底耐火物２に凹部２３を形成したが、残銑１の側面から残銑１を支持することができるジャッキを用いるのであれば、このような凹部２３等の炉底耐火物２に対する加工は省略できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
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撤去するための残銑の撤去方法として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第一実施形態における残銑の持ち上げを示す縦断面図。
【図２】前記第一実施形態における残銑の持ち上げを示す平面図。
【図３】前記第一実施形態におけるスペーサの挿入を示す縦断面図。
【図４】前記第一実施形態におけるスペーサの挿入を示す平面図。
【図５】前記第一実施形態における残銑のスペーサによる支持を示す縦断面図。
【図６】前記第一実施形態における一次分割および発破による二次分割を示す縦断面図。
【図７】前記第一実施形態における一次分割および発破による二次分割を示す平面図。
【図８】本発明の第二実施形態における二次分割を示す縦断面図。
【図９】前記第二実施形態における二次分割を示す平面図。
【図１０】本発明の第三実施形態におけるワイヤーソーによる一次分割ないし残銑ブロックの搬出を示す縦断面図。
【図１１】前記第三実施形態における一次分割ないし残銑ブロックの搬出を示す平面図。
【符号の説明】
【００５９】
１…残銑、２…炉底耐火物、３…スラグ、４…残銑本体、８…中間残銑ブロック、９…残銑ブロック、１０…高炉、１１…鉄皮、１２…耐火材、１３…作業用開口部、１４…架台、１５…重機、２１…ジャッキ、２２…スペーサ、２３…凹部、２４…隙間、２５…ワイヤーソー、２６…発破用孔、２７…挿通孔、２８…貫通孔、Ｐ１，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３…一次分割予定面、Ｐ２，Ｐ２１，Ｐ２２，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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