(57)【要約】【課題】製銑、製鋼工場で使用する溶銑鍋・溶鋼鍋内部の耐熱レンガを張り替えまたは補修後において、溶銑鍋・溶鋼鍋内部を乾燥させるためのバーナ装置を提供する。【解決手段】バーナとバーナアームとリンクアームと前記バーナアームが連結される垂直柱と前記垂直柱を保持し、前記リンクアームが連結される架台を備え、前記バーナアームの一端は前記垂直柱に自在継手を介して連結され、他端には前記バーナを取り付け、前記バーナは吊り下げ用ワイヤによって前記垂直柱から吊り下げられ、前記リンクアームは、前記バーナの使用状態において、前記バーナアームに斜め下方から連結されるように、一端が前記バーナアームのバーナを取り付けた端部側に自在継手を介して連結され、他端が自在継手を介して前記架台と連結している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直柱を備えた架台と前記垂直柱に自在継手を介して連結し、被移動体をその先端に取り付けた一のアームと前記一のアームと前記架台に自在継手を介して連結する他のアームを備えた旋回・昇降装置であって、前記被移動体は前記垂直柱から吊り下げワイヤによって吊り下げられ、前記他のアームは、前記吊り下げワイヤの巻き上げに伴い、前記一のアームが旋回・昇降するように、前記一のアームの斜め下方から前記架台に自在継手を介して連結されていることを特徴とする旋回・昇降装置。
【請求項２】
バーナとバーナアームとリンクアームと前記バーナアームが連結される垂直柱と前記垂直柱を保持し、前記リンクアームが連結される架台を備えた取鍋乾燥用バーナ装置であって、前記バーナアームの一端は前記垂直柱に自在継手を介して連結され、他端には前記バーナを取り付け、前記バーナは吊り下げ用ワイヤによって前記垂直柱から吊り下げられ、前記リンクアームは、前記バーナの使用状態において、前記バーナアームに斜め下方から連結されるように、一端が前記バーナアームのバーナを取り付けた端部側に自在継手を介して連結され、他端が自在継手を介して前記架台と連結していることを特徴とする取鍋乾燥用バーナ装置。
【請求項３】
前記バーナの使用状態において、前記バーナアームと前記リンクアームの架台における取り付け位置が水平面において、前記垂直軸の軸心を挟んで直角を成すことを特徴とする請求項２記載の取鍋乾燥用バーナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製銑、製鋼工場で使用する溶銑鍋・溶鋼鍋内部の耐熱レンガを張り替えまたは補修後において、溶銑鍋・溶鋼鍋内部を乾燥させるためのバーナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製銑、製鋼工場で、溶銑や溶鋼を運搬するための溶銑鍋・溶鋼鍋（以下、取鍋）は、鍋の鉄皮を保護するために、鍋内に耐熱レンガを貼り付けている。耐熱レンガは定期的に張り替えられるが、内部に水分が残った状態で使用すると溶銑、溶鋼に接触した際、水分が急激に膨張して爆裂するため、張り替えた後、取鍋内部をバーナ等で加熱して乾燥させることが必要である。
【０００３】
特許文献１は、ランスバーナを用いた真空脱ガス槽の乾燥予熱方法に関し、乾燥予熱すべき槽内耐火物の状態により、ランスバーナ位置および燃焼量を設定した予熱パターンから最適なものを選択して槽内を均一、高温に保持することが記載されている。
【０００４】
特許文献２は、取鍋に内張りされる耐火物の乾燥方法に関し、取鍋の蓋の外周部側面に容量が大小のオイルバーナを向かい合うように取り付け、その天井部分には攪拌翼を設けることにより鍋内部に旋回流を現出させ、内張りされた耐火物を均等に乾燥させることが記載されている。
【特許文献１】特開平７−２６８４４３号公報
【特許文献２】特開平１０−１３９５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、製銑、製鋼工場において取鍋を補修する場合、補修場所において取鍋内部の耐火物の張替え作業や、張替え後の乾燥作業のため、クレーンによる蓋の脱着作業が必要で、また、補修後は取鍋を工場内の本来の稼動位置に戻すためのクレーン作業も必要とされる。
【０００６】
従って、補修後の耐火物の乾燥のため、取鍋内部を加熱する乾燥装置は、クレーンによる蓋の脱着や本体の移動の際、障害とならないことが必要であるが、特許文献１、２には記載がなく、特に、特許文献２記載の装置は、乾燥作業用の蓋を別途準備することが必要で、保管場所や、脱着作業が大掛かりとなり操業上の負担が大きい。
【０００７】
そこで、本発明は簡便な構造で、且つ、補修作業やその後の取鍋移動の際にクレーン作業の障害とならない取鍋乾燥用バーナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の課題の以下の手段により達成可能である。
【０００９】
１．垂直柱を備えた架台と前記垂直柱に自在継手を介して連結し、被移動体をその先端に取り付けた一のアームと前記一のアームと前記架台に自在継手を介して連結する他のアームを備えた旋回・昇降装置であって、前記被移動体は前記垂直柱から吊り下げワイヤによって吊り下げられ、前記他のアームは、前記吊り下げワイヤの巻き上げに伴い、前記一のアームが旋回・昇降するように、前記一のアームの斜め下方から前記架台に自在継手を介して連結されていることを特徴とする旋回・昇降装置。
２．バーナとバーナアームとリンクアームと前記バーナアームが連結される垂直柱と前記垂直柱を保持し、前記リンクアームが連結される架台を備えた取鍋乾燥用バーナ装置であって、前記バーナアームの一端は前記垂直柱に自在継手を介して連結され、他端には前記バーナを取り付け、前記バーナは吊り下げ用ワイヤによって前記垂直柱から吊り下げられ、前記リンクアームは、前記バーナの使用状態において、前記バーナアームに斜め下方から連結されるように、一端が前記バーナアームのバーナを取り付けた端部側に自在継手を介して連結され、他端が自在継手を介して前記架台と連結していることを特徴とする取鍋乾燥用バーナ装置。
３．前記バーナの使用状態において、前記バーナアームと前記リンクアームの架台における取り付け位置が水平面において、前記垂直軸の軸心を挟んで直角を成すことを特徴とする２記載の取鍋乾燥用バーナ装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、バーナの鍋蓋への移動、及び乾燥作業後の鍋蓋からの昇降と退避を、バーナアームとリンクアームが連結するリンク機構で行うので、サイクロ減速機とその制御装置が不要で、設備費と運転費を安価とすることが可能である。
【００１１】
また、作業開始前のバーナを鍋蓋に取り付ける設置作業が短時間で済み、作業効率が向上し、産業上極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例に係るバーナ乾燥装置の構成を示す模式的外観図で、（ａ）は側面図で、（ｂ）は要部の上面図、（ｃ）は要部の正面図を示す。図において１はバーナ乾燥装置、２は垂直柱、３、３ａはバーナアーム、４，４ａはバーナ、５，５ａは吊り下げワイヤ、６はリンクアーム、７は滑車、８はバーナアーム３と垂直柱２を連結する自在継手を構成する継手部材、９は垂直柱２を保持し、リンクアーム６が自在継手（図では省略）を介して連結される架台、１０は取鍋を示す。
また、２１はバーナアーム３と垂直柱２を連結する自在継手を支持するブラケット、２２は滑車７を吊り下げる滑車支持部、９１は架台９において垂直柱２を保持する保持部材、９２は架台９でのリンクアーム３の支持部、９３は架台９で、垂直柱２を保持する基礎部を示す。
【００１３】
記号Ａは垂直柱２とバーナアーム３の取り付け部、記号Ｂはバーナアーム３とリンクアーム６の取り付け部、記号Ｃはリンクアーム６と架台９の取り付け部を示す。尚、垂直柱２の構造、断面形状は特に規定しないが、中空角柱とするとブラケットなどの取り付けが容易で好ましい。
【００１４】
図示したバーナ乾燥装置１は、垂直柱２と垂直柱２を保持部材９１で保持する架台９とバーナ４を昇降、旋回させるリンク機構を備える。
【００１５】
前記リンク機構はバーナ４を一方の端部に取り付け、他方の端部が垂直柱２に取り付けられるバーナアーム３と、バーナアーム３と架台９を連結するリンクアーム６と、垂直柱２の一部であって、バーナアーム３の取り付け部Ａから架台９への基礎部９３までの部分と、架台９の一部であって、基礎部９３からリンクアーム６の支持部９２までの部分で構成される。尚、バーナアーム３とリンクアーム６は固定長とする。
【００１６】
上述したリンク機構において、リンクアーム６は、バーナ４を取鍋１０の内部を乾燥させるため、取鍋１０に装着した状態において、バーナアーム３に対して斜め下方の位置となるように架台９に設けられた支持部９２で支持される（図１（ｂ），（ｃ））。
【００１７】
バーナ４は、吊り下げワイヤ５によって、垂直柱２から吊り下げられる。取鍋内の乾燥作業後、バーナ４を上昇させる場合は、吊り下げワイヤ５を垂直柱２の滑車支持部２２で支持される滑車７を通して巻き上げ機（図では省略）で巻き上げる。
【００１８】
バーナアーム３は取り付け部Ａを支点として鉛直面内を上方に向かって傾動しようとし、同時に、リンクアーム６もバーナ４に対して斜め下方となる架台９の支持部９２を支点にバーナアーム３の動きに伴って上方に向かって傾動しようとする。
【００１９】
しかし、リンクアーム６は、その長さが一定のため、バーナアーム３を矢印ａの方向に旋回させ、バーナアーム３の先端に取り付けたバーナ４を取鍋内の乾燥作業のための設定位置である、巻き上げ開始位置から上昇（上昇角度θ１）、旋回（旋回角度θ２）させることが可能となる。
【００２０】
バーナアーム３とリンクアーム６のこのような動きを可能とするため、取り付け部Ａ，Ｂ，Ｃは自在継手とする。本発明では自在継手の構造は特に規定しない。図２は取り付け部Ａの構造の一例を示す模式図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は上面図を示す。
【００２１】
図において図１と同符号は同じものを指す。バーナアーム３の先端部３１は継手部材８と連結ピン１４で連結され、上下方向に回転可能とする。
【００２２】
継手部材８の上下は垂直柱２のブラケット２１で水平方向に回転可能なように支持し、垂直柱２に対してバーナアーム３が上下左右方向に回転可能な自在継手を構成する。
【００２３】
図３は、取り付け部Ｂの構造の一例を示す図で、図において図１と同符号は同じものを指す。バーナアーム３の先端部近傍に取り付けたフック１２と、リンクアーム６の先端部６１は鎖１３によって連結されている。
【００２４】
図４は取り付け部Ｃの構造の一例を示す図で、図において図１と同符号は同じものを指す。リンクアーム６の架台９側の先端部６２と、架台９の支持部９２は孔加工が施され、鎖１３によって連結されている。
本発明では、上述したリンク機構を構成する各部材の寸法は、バーナの脱着作業の際、バーナアームが架台側に退避し、クレーン作業を邪魔しないよう適宜選定すれば良く特に規定しない。
【００２５】
上述したリンク機構は、バーナアーム３が取り付け部Ａを支点に上方に引き上げられれば作動するので、吊り下げワイヤ５をバーナアーム３に取り付けても良い。但し、巻き上げる力は吊り下げワイヤ５の取り付け位置をバーナアーム３の先端にするほど少なくなり、バーナ４に取り付けることが好ましい。
【００２６】
尚、本発明に係るバーナ乾燥装置において、吊り下げワイヤの巻き上げに伴うバーナの動きは、バーナアームにおけるリンクアームの取り付け位置が一定の場合、垂直柱におけるバーナアームの取り付け高さ（水平面から取り付け位置までの距離）と、架台９上の支持部９２と垂直柱２の基礎部９３の距離とによって決定される。
【００２７】
また、通常の操業においては、バーナ４が取鍋内の乾燥作業時の位置（取鍋取り付け状態）から、旋回角度（角度θ２）が９０度、上昇角度（角度θ１）が８０度となるようにリンク機構を選定することが好ましい。
【００２８】
例えば、旋回角度（角度θ２）を９０度とした場合、リンク機構は図６で模式的に表され、バーナを吊り下げる吊り下げワイヤを巻き上げた場合のバーナの位置を求めることが可能である。
【００２９】
図５は図１に示すリンク機構の展開図で、図５においてＡ，Ｂ，Ｃは図１における取り付け部Ａ，取り付け部B，取り付け部Cを示し、Ｄは図１におけるリンクアーム６の支持部９２からの垂線と取り付け部Ａからの水平線との交点でｙがその距離、Ｅは図１においてバーナ先端部の旋回停止位置を近似する、取り付け部Ｂの旋回停止位置を示し、ｘは図１における垂直柱２の基盤部９３から取り付け部Ｂまでの距離の水平方向分を示し、ｚは支持部９２から前記Ｄまでの距離（上昇時における垂直方向の距離）を示す。
【００３０】
また、ａは図１におけるバーナアーム３の長さで取り付け部Ａから取り付け部Ｂまでの距離、ｂは図１における取り付け部Ａから取り付け部Ｂまでの直線距離、ｃは図１におけるリンクアーム６の長さを示し、角度θはバーナアーム３を上昇旋回させた時の水平からの傾き角度８０度、βはバーナアーム３を上昇旋回させた時の鉛直方向からの角度を示す（垂直柱２だからθ＋βは９０°）。
【００３１】
図５において、バーナアーム３の取り付け部Ｂとして表されるバーナ４の上昇旋回後の位置（ｘ、θ）は、ｘ＝ｚ×ａ／√（ｙ２＋ｚ２）、ｓｉｎβ＝ｚ／ｂでθ＝９０°ーβとして求められる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明例で（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は上面図。
【図２】図１の本発明例における自在継手の構造を説明する図で（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は上面図を示す図。
【図３】図１の本発明例における自在継手の構造を説明する図。
【図４】図１の本発明例における自在継手の構造を説明する図。
【図５】本発明に係るリンク機構の構成を説明する図。
【符号の説明】
【００３３】
１  バーナ乾燥装置
２  垂直柱
３、３ａ  バーナアーム
４，４ａ  バーナ
５，５ａ  吊り下げワイヤ
６  リンクアーム
７  滑車
８  継手部材
９  架台
１０  取鍋
１２  フック
１３  鎖
１４  連結ピン
２１  ブラケット
２２  滑車支持部
９１  保持部材
９２  支持部
９３  基礎部
【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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