(57)【要約】【課題】溶銑鍋輸送台車に蓋の開閉手段を設けることなく溶銑鍋の放熱を抑制すること。【解決手段】高炉から出銑された溶銑を受銑した溶銑鍋を転炉に輸送し、溶銑鍋内の溶銑を転炉に移し、空になった溶銑鍋を高炉に戻すにあたり、高炉からの溶銑を受銑した溶銑鍋を、蓋をしない状態で転炉に輸送し、溶銑鍋内の溶銑を転炉に移した後、空になった溶銑鍋に転炉近傍の所定位置で蓋を装着し、その状態で溶銑鍋を高炉に向けて輸送し、高炉近傍の所定位置で溶銑鍋から蓋を取り外し、高炉での受銑に備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉から出銑された溶銑を受銑した溶銑鍋を転炉に輸送し、溶銑鍋内の溶銑を転炉に移し、空になった溶銑鍋を高炉に戻す溶銑鍋の輸送方法であって、
高炉からの溶銑を受銑した溶銑鍋を、蓋をしない状態で転炉に輸送し、溶銑鍋内の溶銑を転炉に移した後、空になった溶銑鍋に転炉近傍の所定位置で蓋を装着し、その状態で溶銑鍋を高炉に向けて輸送し、高炉近傍の所定位置で溶銑鍋から蓋を取り外し、高炉での受銑に備えることを特徴とする溶銑鍋の輸送方法。
【請求項２】
少なくとも蓋の取り外しを、位置検出器の情報に基づいて自動的に移動可能な蓋搬送機構を有する専用の蓋取り外し装置により行うことを特徴とする請求項１に記載の溶銑鍋の輸送方法。
【請求項３】
前記蓋取り外し装置は、溶銑鍋を輸送するための輸送台車の軌道上に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の溶銑鍋の輸送方法。
【請求項４】
溶銑鍋に対して蓋の着脱を行う溶銑鍋の蓋脱着装置であって、
蓋を保持するとともに、昇降および水平移動可能な蓋搬送機構と、
前記蓋搬送機構を駆動させる駆動部と、
前記蓋搬送機構の位置を検出する位置検出器と、
前記位置検出器の情報に基づいて前記蓋搬送機構の移動を制御する制御部と、
前記蓋搬送機構による蓋の取り外し操作、または蓋の装着操作の開始の指令を前記制御部に送る操作部と
を有することを特徴とする溶銑鍋の蓋脱着装置。
【請求項５】
前記蓋搬送機構は、水平方向に沿って設けられたガイドレールを走行する基台と、前記基台に取り付けられた昇降部と、昇降部に取り付けられた蓋支持部とを有し、前記位置検出器は、水平方向の位置検出と高さ検出を行い、前記基台を水平移動させ、かつ前記昇降部により蓋支持部を昇降させることにより、蓋を前記溶銑鍋から取り外した後に前記溶銑鍋の外方にある蓋置場に置くか、または前記蓋置場の蓋を前記溶銑鍋に装着することを特徴とする請求項４に記載の溶銑鍋の蓋脱着装置。
【請求項６】
前記位置検出器は、リミットスイッチおよび前記駆動部に設けられたエンコーダであることを特徴とする請求項５に記載の溶銑鍋の蓋脱着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶銑を貯留する溶銑鍋の輸送方法および溶銑鍋の蓋脱着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉から出銑された溶銑は転炉に輸送されるが、その際の容器として溶銑鍋が用いられている。溶銑鍋に溶銑を受銑した後、溶銑鍋を転炉に輸送する途中には、脱燐や脱珪等の溶銑予備処理が行われるが、ＣＯ２の排出量低減の観点から、溶銑予備処理の熱余裕創出が求められている。
【０００３】
ところが、溶銑鍋は開口面積が大きく放熱量が大きいため、近時行われている、溶銑鍋に溶銑を受銑する前に予めスクラップを投入し、溶銑配合率を低下させて溶鋼を製造する低銑配操業において、溶銑顕熱・潜熱によりスクラップを大量に溶解するには、熱的余裕が十分ではない。
【０００４】
このため、スクラップ溶解のための熱源原単位が増加し、生産コストの上昇およびＣＯ２排出量の増加を招いてしまう。
【０００５】
このような溶銑鍋中の溶銑の放熱を防止する技術として、特許文献１には、溶銑鍋輸送台車に、半割りのふたをシリンダー等にて作動させる蓋の開閉手段を設置し、溶銑鍋で溶銑を運搬している際に溶銑鍋に蓋をするようにした設備が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１９２５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、溶銑鍋の大きさは単一ではなく高さが異なるため、特許文献１のように、溶銑鍋輸送台車上に蓋の開閉手段を設ける場合には、大きな溶銑鍋の寸法に合わせざるを得ず、小さな溶銑鍋を用いた場合には保熱効率が悪くなってしまう。また、鍋の縁に地金がついた場合には、開閉手段が稼働しない場合もある。特に、高炉から転炉への運搬途中で行われる溶銑予備処理の際には、処理によって噴出した地金が稼働部に付着して蓋の開閉手段の作動が不能となってしまう場合もある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、溶銑鍋輸送台車に蓋の開閉手段を設けることなく溶銑鍋の放熱を抑制することができる溶銑鍋の輸送方法および溶銑鍋の蓋脱着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、以下のような知見を得た。
（１）特許文献１では、溶銑鍋内の溶銑自体からの放熱を抑制しようとしているが、実際には、溶銑鍋内の溶銑の表面積は小さく、しかもその上にはスラグが存在しているため、溶銑輸送中における放熱量はさほど多くはない。これに対して、溶銑を転炉に注入した後の空の溶銑鍋は、表面積が大きく、溶銑が貯留されているときよりもむしろ放熱量が大きい。
（２）転炉がある製鋼工場から高炉へ空の溶銑鍋を輸送する際には、何らの処理も存在しないため、蓋をしたままにすることができ、蓋の着脱のための時間的ロスが少ない。
（３）また、高炉における蓋の取り外し、または転炉における蓋の装着を専用の自動装置で行うことにより、時間的ロスを極力少なくすることができ、しかも安全である。また、蓋の取り外しまたは蓋の装着の動作を一定ルートで自動的に行うため、クレーンには該当せず、クレーン免許を持たない鉄道オペレータにより操作することができる。
【００１０】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、以下の（１）から（６）を提供する。
（１）高炉から出銑された溶銑を受銑した溶銑鍋を転炉に輸送し、溶銑鍋内の溶銑を転炉に移し、空になった溶銑鍋を高炉に戻す溶銑鍋の輸送方法であって、
高炉からの溶銑を受銑した溶銑鍋を、蓋をしない状態で転炉に輸送し、溶銑鍋内の溶銑を転炉に移した後、空になった溶銑鍋に転炉近傍の所定位置で蓋を装着し、その状態で溶銑鍋を高炉に向けて輸送し、高炉近傍の所定位置で溶銑鍋から蓋を取り外し、高炉での受銑に備えることを特徴とする溶銑鍋の輸送方法。
（２）少なくとも蓋の取り外しを、位置検出器の情報に基づいて自動的に移動可能な蓋搬送機構を有する専用の蓋取り外し装置により行うことを特徴とする上記（１）に記載の溶銑鍋の輸送方法。
（３）前記蓋取り外し装置は、溶銑鍋を輸送するための輸送台車の軌道上に設けられていることを特徴とする上記（２）に記載の溶銑鍋の輸送方法。
（４）溶銑鍋に対して蓋の着脱を行う溶銑鍋の蓋脱着装置であって、
蓋を保持するとともに、昇降および水平移動可能な蓋搬送機構と、
前記蓋搬送機構を駆動させる駆動部と、
前記蓋搬送機構の位置を検出する位置検出器と、
前記位置検出器の情報に基づいて前記蓋搬送機構の移動を制御する制御部と、
前記蓋搬送機構による蓋の取り外し操作、または蓋の装着操作の開始の指令を前記制御部に送る操作部と
を有することを特徴とする溶銑鍋の蓋脱着装置。
（５）前記蓋搬送機構は、水平方向に沿って設けられたガイドレールを走行する基台と、前記基台に取り付けられた昇降部と、昇降部に取り付けられた蓋支持部とを有し、前記位置検出器は、水平方向の位置検出と高さ検出を行い、前記基台を水平移動させ、かつ前記昇降部により蓋支持部を昇降させることにより、蓋を前記溶銑鍋から取り外した後に前記溶銑鍋の外方にある蓋置場に置くか、または前記蓋置場の蓋を前記溶銑鍋に装着することを特徴とする上記（４）に記載の溶銑鍋の蓋脱着装置。
（６）前記位置検出器は、リミットスイッチおよび前記駆動部に設けられたエンコーダであることを特徴とする上記（５）に記載の溶銑鍋の蓋脱着装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、溶銑を転炉に移した後の空の溶銑鍋に蓋をして高炉に向けて輸送するため、放熱量の多い空の状態の溶銑鍋からの放熱を抑制することができ、溶銑鍋輸送台車に蓋の開閉手段を設けることなく、溶銑鍋からのトータルの放熱量を少なくすることができる。また、溶銑鍋に溶銑が貯留されている際には蓋をしないので、溶銑予備処理等の際に蓋の着脱が不要であり、また、空の溶銑鍋を輸送する際には何等の処理も存在しないため、蓋をしたままにすることができ、蓋の着脱のための時間的ロスを少なくすることができる。
【００１２】
さらに、本発明の蓋脱着装置により溶銑鍋の蓋の着脱を自動的に行うことができるので、時間的ロスが少なく、しかも安全である。また、本発明の蓋脱着装置は、生産設備の流れ工程に組み込まれており、蓋の取り外しまたは蓋の装着の動作を一定ルートで自動的に行うため、クレーンには該当せず、クレーン免許を持たない鉄道オペレータが溶銑鍋を輸送している途中で操作することができる。さらに、この蓋脱着装置は、蓋の着脱専用のものであるから、既存の操業の妨げになることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶銑鍋の輸送方法を示すフローチャートである。
【図２】溶銑鍋の輸送の際に用いる溶銑鍋の蓋脱着装置を示す模式図である。
【図３】図２の装置の動作を説明するための図である。
【図４】図２の装置の動作を説明するための図である。
【図５】図２の装置の動作を説明するための図である。
【図６】図２の装置の動作を説明するための図である。
【図７】図２の装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る溶銑鍋の輸送方法を示すフローチャートである。
【００１５】
まず、輸送台車に溶銑鍋を載せ、高炉からの溶銑を溶銑鍋に受銑する（工程１）。次いで、輸送台車に載せられた状態の溶銑を貯留した溶銑鍋を、蓋をしない状態で転炉に向けて輸送する（工程２）。このとき、輸送台車は軌道（鉄道）上を走行する。溶銑鍋の輸送途中には脱燐や脱珪等の溶銑予備処理が行われる。このとき、溶銑鍋には蓋がされていないので、処理の都度、蓋を着脱する必要がない。
【００１６】
溶銑鍋が転炉に到着した時点で溶銑鍋に貯留されていた溶銑を転炉に移す（工程３）。
【００１７】
その後、空になった溶銑鍋を再び輸送台車に載せて、転炉近傍の所定位置で溶銑鍋に蓋を装着する（工程４）。このとき、転炉が設けられた製鋼工場では溶銑鍋から転炉に溶銑を挿入するためのレードルクレーンが存在しているので、レードルレーンで蓋を装着することができるが、専用の自動蓋装着を用いてもよい。
【００１８】
このように、蓋を装着した状態の空の溶銑鍋を輸送台車により高炉に向けて輸送する（工程５）。そして、輸送台車が高炉近傍の所定位置に達した時点で溶銑鍋の蓋を取り外す（工程６）。このとき、高炉周辺にはクレーンが存在しないため、専用の自動蓋取り外し装置を設け、その蓋取り外し装置にて蓋を取り外す。この自動蓋取り外し装置は、輸送台車が走行する軌道上の所定位置とすることが好ましい。これにより、溶銑鍋の輸送途中で蓋の取り外しを行うことができる。
【００１９】
蓋が取り外された溶銑鍋は、輸送台車により高炉に輸送され再び溶銑を受銑する（工程１）。このようにして、工程１から工程６を繰り返し行う。
【００２０】
このように空の溶銑鍋に蓋を装着することで、溶銑鍋からの放熱が抑制される。特許文献１では、溶銑を貯留した状態での放熱を抑制することに主眼をおいているが、溶銑鍋内の溶銑の表面積は小さく、しかもその上にはスラグが存在しているため、溶銑輸送中における放熱量はさほど多くはない。これに対して、溶銑を転炉に注入した後の空の溶銑鍋は、表面積が大きく、溶銑が貯留されているときよりもむしろ放熱量が大きい。また、転炉から高炉の間は距離が長く、輸送台車で空の溶銑鍋を転炉から高炉に戻す際には例えば４０分程度の長い期間が必要であるため、非常に大きな熱ロスとなってしまう。
【００２１】
したがって、溶銑鍋から転炉へ溶銑を移した後、溶銑鍋に蓋をして高炉に戻すようにすることにより、トータルの放熱量を抑制することができ、溶銑鍋に溶銑を受銑する前に予めスクラップを投入して低銑配操業を行う場合でも、溶銑予備処理の熱余裕を創出することができる。また、溶銑を貯留した状態では溶銑鍋に蓋をしないので、溶銑予備処理における処理の都度、蓋を着脱する必要がなく、蓋の着脱のための時間的ロスは存在しない。また、特許文献１の技術のような不都合も生じない。
【００２２】
次に、以上のような溶銑鍋の輸送の際に溶銑鍋に対し蓋の着脱を行える蓋脱着装置について説明する。
図２は、このような蓋脱着装置を示す模式図である。この蓋脱着装置は高炉近傍のふた取り外し場所では蓋の取り外し専用となり、転炉近傍の蓋装着場所では蓋装着専用となる。ただし、転炉廻りにはレードルクレーンが備え付けられているため、蓋装着をそのレードルクレーンで行うようにすれば、蓋装着に図２の装置を用いる必要はない。
【００２３】
この蓋脱着装置は、輸送台車１ａ，１ｂ上に載せられた溶銑鍋２ａ，２ｂの上方に架台３に支持された状態で水平に設置されたガイドレール１１と、ガイドレール１１上を走行する蓋搬送機構１２とを有する。
【００２４】
蓋搬送機構１２は、ガイドレール１１上を走行する基台２１と、基台２１に取り付けられたワイヤ機構からなる昇降部２２と、昇降部２２の先端に取り付けられた蓋支持部２３とを有する。昇降部２２はワイヤーロープの巻き取りおよび繰り出しにより蓋支持部２３を昇降させるようになっている。蓋支持部２３には、溶銑鍋の蓋４に設けられたフック４ａに係合する係合部材２４を有する。
【００２５】
基台２１のガイドレール１１に沿った水平移動および昇降部２２の昇降移動は、駆動部１３によって行われる。駆動部１３は駆動モータおよびエンコーダを有している。駆動部１３は制御部１４によって制御される。操作部１５は、運転開始、終了、その他の操作のための操作スイッチおよび操作キーを有しており、オペレータがこれらを操作することによりその指令が制御部１４に送られる。
【００２６】
ガイドレール１１には、蓋搬送機構１２の水平移動を制御するためのリミットスイッチ群が設置されている。具体的には、蓋搬送機構１２の待機位置、溶銑鍋２ａに対応する位置、溶銑鍋２ｂに対応する位置にそれぞれ設けられたリミットスイッチ３１，３２，３３と、これらに達する前に減速指令を出すためのリミットスイッチ３４，３５，３６と、ガイドレール１１の左右の限界を規定するリミットスイッチ３７，３８とを有している。基台２１には、これらリミットスイッチを作動させる２箇所の作動部４１，４２が設けられている。また、基台２１には蓋支持部２３の上限を検知する上限検知部４３が設けられている。さらに、蓋支持部２３には、蓋４の高さ位置を検知するための検知バー４４が設けられている。そして、これらの検知情報は制御部１４に送られ、それに基づいて駆動部１３に指令が出されるようになっている。なお、符号５は蓋置場である。
【００２７】
このように構成された蓋脱着装置においては、輸送台車１ａまたは１ｂに載せられた溶銑鍋２ａまたは２ｂがガイドレール１１の直下に達した時点で、蓋４の装着または取り外し操作を行う。
【００２８】
例えば、溶銑鍋２ｂに装着されている蓋４を取り外す際には、操作部１５の蓋取り外し動作開始スイッチを操作することにより、以下の一連の動作が自動的に行われる。
【００２９】
まず、蓋支持部２３が上限位置にある状態で、ガイドレール１１上で蓋搬送機構１２を図２に示す待機位置から走行させ、作動部４２がリミットスイッチ３６を作動させた時点で減速させ、作動部４１がリミットスイッチ３３を作動させた時点で停止させる。そして、エンコーダ制御により図３に示す昇降位置まで移動させる。
【００３０】
この状態で蓋支持部２３を下降させ、検知バー４４が蓋４を検知した時点で減速させ、エンコーダ制御によりフック掛け位置まで下降させ、この状態で蓋搬送機構１２をエンコーダ制御により水平移動させて、図４に示すように、係合部材２４を蓋４のフック４ａに係合させる。
【００３１】
この状態で、検知バー４４の検知およびエンコーダ制御に基づいて、蓋支持部２３を蓋取り位置に移動させた後、減速位置を経て、図５に示す上限位置まで、蓋４を吊り下げた状態で蓋支持部２３を上昇させる。
【００３２】
蓋支持部２３が図５の位置に達した時点で、ガイドレール１１上で蓋搬送機構１２を待機位置に向けて走行させ、作動部４１がリミットスイッチ３４を作動させた時点で減速させ、リミットスイッチ３１を作動させた時点で停止させる（図６参照）。このとき、図６に示すように、蓋支持部２３に吊り下げられた蓋４は蓋置場５の直上に位置している。
【００３３】
この状態で、蓋支持部２３を下降させ、減速位置で減速させ、図７に示すように、蓋４を蓋置場５の蓋置位置に置く。その後、エンコーダ制御により、蓋支持部２３および蓋搬送機構１２をフック外し位置まで移動させて、係合部材２４とフック４ａとの係合を解除し、次いで、蓋支持部２３を上限まで上昇させ、さらに蓋搬送機構１２を待機位置まで走行させ、図２の状態に戻る。
【００３４】
なお、溶銑鍋２ａの蓋４を取り外す際、および溶銑鍋２ａ，２ｂに蓋を装着する動作は、以上の動作に準じて行うことができる。
【００３５】
このような蓋脱着装置によれば、オペレータが操作部１５の操作開始スイッチを操作するだけで、蓋の取り外し動作、または蓋の装着動作を自動的に行うことができるので、時間的ロスが少なく、しかも安全である。また、この蓋脱着装置は、輸送台車の軌道上に設けられており、生産設備の流れ工程に組み込まれており、蓋の取り外しまたは蓋の装着の動作を一定ルートで自動的に行うため、クレーンには該当せず、クレーン免許を持たない鉄道オペレータが溶銑鍋を輸送している途中で操作することができる。さらに、この蓋脱着装置は、蓋の着脱専用のものであるから、既存の操業の妨げになることはない。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、蓋脱着装置は、蓋着脱動作を主にリミットスイッチおよびエンコーダによる制御により行ったが、リミットスイッチの代わりに他の位置検出器を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ａ，１ｂ  輸送台車
２ａ，２ｂ  溶銑鍋
３  架台
４  蓋
４ａ  フック
５  蓋置場
１１  ガイドレール
１２  蓋搬送機構
１３  駆動部
１４  制御部
１５  操作部
２１  基台
２２  昇降部
２３  蓋支持部
２４  係合部材
３１〜３８  リミットスイッチ
４１，４２  作動部
４３  上部検知部
４４  検知バー
【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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