(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
履帯走行台車の上部旋回台の一方に府仰可能に支持したブーム先端部に回転掘削ユニットを折れ曲げ自在に取り付けた樋耐火物解体機と、該解体機履帯の横ずれ防止金物を上面に配置し、かつ該解体機履帯のスパンよりも広いスパンの踏み面を有する敷台とからなることを特徴とする高炉樋耐火物解体装置。
【請求項２】
樋耐火物解体機を敷台上に連結したことを特徴とする請求項１に記載の高炉樋耐火物解体装置。
【請求項３】
樋耐火物解体機を敷台上に一定距離走行可能に連結したことを特徴とする請求項２に記載の高炉樋耐火物解体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融した銑鉄及びスラグな通過することによって劣化した樋の内面の耐火物を補修する際に、耐火物を掘削・解体する高炉樋耐火物解体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高炉から出銑された溶融銑鉄は、長さ約２０ｍの出銑樋を通過して移送用混銑車に注入きれる。通常、高炉には２本以上の出銑樋が設けられている。この出銑樋には高温の溶融銑鉄やスラグが流れるので、出銑樋の内面に施工した耐火物が摩耗したり化学的劣化を起こす。
【０００３】
また、出銑口の切り替えによる冷却、加熱の繰り返しによっても、出銑樋の内面に施工した耐火物が著しく劣化する。従って、各出銑樋には、その内面の劣化した耐火物を掘削・解体し、新たな耐火物を施工して乾燥する補修作業が、月に一回程度の頻度で行われている。
【０００４】
従来のような補修作業を行う際の樋耐火物の解体作業は、一般的には出銑樋を鋳床上に据え付けたまま、鋳床上に移動可能且つ出銑樋の長手方向に移動可能なブレーカを装備したバックフォーによって行ってきたが、近年では、回転掘削ドラムを装備した移動式樋耐火物解体機で行われつつある。
【０００５】
希に、スペースに余裕のある一部の大型高炉では、出銑樋を揚重機で鋳床内に設けられた整備場所に一旦移動して、異なるタイプの樋耐火物解体機を用いた解体作業も行われている。
【０００６】
従来の樋耐火物解体機の一つの例として、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、履帯走行台車１の上部の旋回台２に設けられたブーム３の先端に、掘削ドラム４、回転駆動モーター５、回転伝導軸６からなる回転掘削ユニット７を取り付け、出銑樋８の樋耐火物９を掘削ドラム４により掘削・解体する履帯走行型の樋耐火物解体機がある。
【０００７】
この従来の樋耐火物解体機は、掘削ドラム４をブーム３及び回転掘削ユニット７の傾斜角を変えることにより、出銑樋８の長手方向に沿って送り、樋耐火物９の掘削を行うようにしたものである。
このような樋耐火物解体機においては、樋耐火物８の掘削時に掘削ドラム４の樋耐火物９への押付力１０により生じる水平反力１１によって旋回モーメント（偶力）１２が生じるが、この旋回モーメント１２に対する樋耐火物解体機の保持力は、履帯１３または、アウトリガー１４の保持盤と鋳床１５面との摩擦によって得るように構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の樋耐火物解体機を採用する場合には、下記のような問題がある。  第１に、回転掘削ドラム４で樋耐火物９を掘削する場合、樋耐火物９の強度が高いため大きな押付力１０で押し付けて掘削することになり、掘削の際に掘削ドラム４に水平反力１１が生じ、そのため、樋耐火物解体機に旋回モーメント１２が作用し、横ずれが生じ樋耐火物解体機による掘削・解体姿勢が不安定になるという問題がある。
【０００９】
この従来の樋耐火物解体機では、履帯１３と鋳床１５面との摩擦またはアウトリガー１４の保持盤と鋳床１５面との摩擦により、旋回モーメント１２に対する保持力を得るようにしているが、旋回モーメント１２に対する保持力は履帯１３或いはアウトリガー１４の保持盤の鋳床１５面への接地圧、摩擦係数、及び旋回中心１６から摩擦箇所即ち、履帯１３或いはアウトリガー１４の保持盤の位置までの距離により決定される。
【００１０】
掘削ドラム４の樋耐火物９への押付力（掘削力）１０が大きい程、掘削ドラム４に周設したビットの樋耐火物９への食い込み深さが大きく掘削能率が大きい。従って、押付力（掘削力）１０による水平反力１１により生じる旋回モーメント１２に対する保持能力の大小は掘削能率に影響することになる。
【００１１】
しかし、この旋回モーメント１２に対する保持能力の大きさには制約がある。例えば、樋耐火物解体機の自重を大きくすることが考えられるが、経済性や鋳床１５の強度からむやみに大きくできない。また、鋳床１５面との動摩擦係数は約Ｏ．４以下と小さい。従って、履帯１３あるいはアウトリガー１４の保持盤と鋳床１４面との摩擦による旋回モーメント１２の保持能力には限界がある。
【００１２】
第２に、鋳床面の凹凸による履帯走行及び保持の困難性がある。
鋳床１５の出銑樋８近傍には、後述する図４に示すように、溶銑・溶滓分離後の溶滓分岐樋１７、溶銑枝樋１８及びライニング補修前に出銑樋８内に残った溶銑を排出する残銑樋１９があり、これらは、鋳床１５面から若干下がって配設されているため、樋耐火物解体機の走行の支障となるばかりか、樋耐火物９を掘削・解体する際に、旋回モーメント１２に対する保持力を得るために必要な履帯１３あるいはアウトリガー１４の保持盤と鋳床１５面との接地面積の安定確保が困難となる。この接地面積が限られた場合、局部的に接地圧が増加し、煉瓦等で覆われた鋳床１５面を損傷させる恐れがある。
【００１３】
第３に、樋耐火物解体機の寸法及び重量の制約という問題がある。
鋳床の出銑樋８回りには、後述する図４に示すように、出銑口開閉のためのマッドガン２４等の機器が配置されており、その取り合い上、樋耐火物解体機の外形寸法の制約があることが多い。また、これらの機器のハンドリングのために使用する鋳床天井クレーンの容量からも、樋耐火物解体機の自重が制約される場合が多い。
【００１４】
第４に、高温の樋耐火物９を掘削・解体する場合には、防熱の問題がある。
高炉には、２ないし４本の出銃口があるが、一方の出銑樋を補修している期間は他方の出銑口だけからの出銑が継続されるため、高炉炉内の湯流れにより、炉内ライニングの片減りが生じる。従って、補修期間をできるだけ短縮する必要があり、そのため出銑樋８使用後、冷却期間をあまりとらず、樋耐火物９を高温状態で迅速に掘削・解体することが要請されることが多い。
【００１５】
樋耐火物解体機の旋回台２上の機器及び履帯１３の耐熱温度に制限がある。樋耐火物解体機が直接、出銑樋８に跨った状態で走行する場合は、高温の樋耐火物９から直接熱を受けるため、大規模の防熱対策が必要となるが、経済性または重量制約の下で困難性がある。
等の問題がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記に鑑み本発明は、履帯走行型移動式樋耐火物解体機における掘削反力による横滑り、履帯走行或いは旋回摩擦保持の困難性、外形寸法及び重量の制約、高温樋耐火物からの防熱等の各問題を有利に解決できる、樋耐火物解体装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は以下の構成を要旨とする。すなわち、
履帯走行台車の上部旋回台の一方に府仰可能に支持したブーム先端部に回転掘削ユニットを折れ曲げ自在に取り付けた樋耐火物解体機本体と、該解体機履帯の横ずれ防止金物を上面に配置し、かつ該解体機履帯のスパンよりも広いスパンの踏み面を有する敷台とからなることを特徴とする高炉樋耐火物解体装置である。
【００１８】
上記装置において、樋耐火物解体機を敷台上に連結することができる。
また、上記装置において、樋耐火物解体機は敷台上に一定距離走行可能に連結することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、前述の従来の４つの問題を効果的に解決することができる。本発明では、基本的には、樋耐火物解体機の履帯のスパンよりも広いスパンを有する敷台上に、樋耐火物解体機本体及び樋耐火物解体機の履帯の横ずれ防止金物を配置して、この敷台を鋳床上の所定位置に配置し、この敷台上で樋耐火物解体機を所定位置で保持して樋耐火物の掘削・解体を行うものである。
【００２０】
本発明においては、
（１）第一の課題である掘削時に生じる水平反力による樋耐火物解体機の横滑りに対しては、まず、樋耐火物解体機の履帯に沿って鋳床上に配置した敷台上に配設した滑り止め金物により防止する。
そして、敷台と鋳床面との滑りは、樋耐火物解体機と敷台の合計重量による接地重量の増加に加えて、接地部スパン即ち旋回中心から摩擦接地位置までの距離が増加する効果が相まって、敷台と鋳床面との旋回摩擦による保持モーメントを増加させることにより防止する。
このようにして、樋耐火物への掘削ドラムの押付力を大きくし、十分な掘削能力を確保することができる。
【００２１】
（２）第２の課題である鋳床面の凹凸による履帯走行及び保持の問題に対しては、敷台設置部の平面スペース（履帯踏み面）を履帯配置部の平面スペースに比して大きくし、大樋回り溶滓分岐樋、溶銑枝樋や残銑樋等の凹部があっても、敷台を安定的に接地させ単位面積当たりの接地荷重を小さくすることにより、煉瓦等で擾われた鋳床面の破損を防止して、履帯走行及び保持を安定させることができる。
【００２２】
（３）第３の課題である樋耐火物解体機の寸法及び重量の制約問題に対しては、敷台をマッドガン等の既設機器配置に合致するような形状とし、その上に設けた横ずれ防止金物により樋耐火物解体機の既設機器との干渉を防止し、その上で小型の樋耐火物解体機を走行可能にすることによって、寸法制約の問題を解決し、重量制約の問題に対しては、小型の解体機本体と敷台に分割することにより解決し、これらの搬送上の制約も緩和することができる。
【００２３】
（４）第４の課題である防熱問題に対しては、敷台で樋内からの高熱を遮断できるので、防熱を容易にかつ経済的に行うことができる。
一方、樋耐火物解体機と敷台を分割した場合には、樋耐火物解体機の樋長手方の位置替え作業が煩雑となるが、樋耐火物解体機と敷台を簡易脱着金具で一時固定的に連結して、天井クレーンにて同時に吊り上げ移動させることで作業負担が軽減できる。
また、樋耐火物解体機と敷台の連結をチェーン等の柔構造連結とし、樋耐火物解体機が敷台上を一定距離履帯走行可能にすることにより、天井クレーンによる移動作業を、更に減らすこともできる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明に係る樋耐火物解体装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る樋耐火物解体装置の一実施例を示す側面図、図２は平面図、図３は正面図を示す。
【００２５】
樋耐火物解体装置は、上面に樋耐火物解体機２３の履帯１３の横ずれを防止する横ずれ防止金物２０を配設し下面に鋳床１５との接地面板２１を配した敷台２２と、樋耐火物解体機２３からなり、基本的には、樋耐火物の掘削・解体位置の位置替えに伴う敷台２２の位置替えは、天井クレーン（図示省略）によって吊り上げて行うものであり、樋耐火物解体機２３は敷台２２上において出銑樋の長手方向に一定距離移動させることもできる。
【００２６】
この実施例では、樋耐火物解体機２３は、鋳床１５上において出銑樋を遮蔽するように配置した敷台２２上に配置され、横ずれ防止金物２０で横ずれを防止した状態で、掘削ドラム４を樋耐火物９に押し付け、出銑樋８の樋耐火物９を掘削・解体することができる。
【００２７】
このように構成した本発明の樋耐火物解体装置により、前記した従来の４つの課題が効果的に解決することができる。
すなわち、第１の課題である掘削時に生じる水平反力１１による樋耐火物解体機２３の横滑りの問題については、敷台２２上に配設した横滑り防止金物２０により敷台２２上で防止し、樋耐火物解体機２３と敷台２２の合計自重の増加による接地重量の増加と、敷台２２の鋳床１５面との接地板２１のスパンＢを履帯スパンＡよりも大きくしたことにより旋回中心１６から接地面２１までの距離の増加効果が相まって、敷台２２と鋳床１５面との旋回摩擦保持モーメントを大幅に増加させることによって、敷台２２と鋳床１５面との横滑りを防止することによって解決することができる。従って、樋耐火物に９対して掘削ドラム４の押付力１０を十分に付与することができ、大きな掘削能力を安定確保することができる。
【００２８】
第２の課題である鋳床１５面の凹凸による履帯１３の走行及び保持の問題は、下記のようにして改善される。
図４は、敷台なしの従来の樋耐火物解体機の出銑樋８上への配置例を示す平面説明図、図５は本発明による敷台設置の樋耐火物解体装置の出銑樋８上への配置例を示す平面説明図である。
【００２９】
図４、図５の場合で、樋耐火物解体機または樋耐火物解体装置を高炉に近い上流部に設置した場合及び高炉から遠い下流部に設置した場合を、それぞれＣ及びＤに示す。
【００３０】
図４の場合では、出銑樋８回りには溶滓分岐樋１７、溶銑枝樋１８や残銑樋１９等の凹部があり、樋耐火物解体機２３の履帯１３がそれにかかる場合、樋耐火物解体機２３は鋳床１５に安定的に走行させることができず、樋耐火物解体機２３による掘削・解体姿勢を安定確保することができない。
【００３１】
しかし、図５の本発明による場合では、敷台２２の平面スペースが履帯１３の平面スペースに比して大きいため、敷台２２を鋳床１５上に安定的に接地保持でき、樋耐火物解体機２３による掘削・解体姿勢を安定確保することができる。また、敷台２２の接地面積が大きく単位面積当たりの接地荷重が小さいため、煉瓦等で覆われた鋳床１５の破損を防止することができる。
【００３２】
第３の課題である樋耐火物解体機の寸法及び重量の制約問題は、以下のようにして解決することができる。
図５に示すように、寸法制約の問題については、敷台２２をマッドガン２４等既設機器配置に合致するとうな形状に形成し、その上に横ずれ防止金物２０でマッドガン２４等既設機器との干渉を防止できるため、敷台２２の面積より小さい小型の樋耐火物解体機２３を敷台２２上で一定距離走行可能にすることにより解決できる。
また、重量制約の問題は、小型の樋耐火物解体機２３と敷台２２で分割して搬送単位を軽量化し、搬送上の問題も解決することができる。
【００３３】
第４の課題である樋耐火物解体機２３の防熱の問題については、樋耐火物解体機２３を配置した敷台２２で出銑樋８を遮蔽し、樋内からの高熱を遮断することにより経済的に容易に解決することができる。
以上の如く、本発明によって、従来の４つの課題を効果的に解決することができる。
【００３４】
なお、樋耐火物解体装置を樋耐火物解体機２３と敷台２２に分割した場合、樋耐火物解体機２３の樋長手方の送り作業の煩雑化の問題があるが、この問題については、次の二つの方法を採用することで軽減できる。
一つの方法は、図２及び図３に示すように履帯走行台車１と敷台２２を連結金具（ここではで４個）２５で樋耐火物の掘削・解体時に一時的に連結し、樋耐火物解体機２３の樋長手方の送り作業は、天井クレーン（図示省略）で樋耐火物解体機２３の吊り金具２６を吊りワイヤーで吊り上げ、解体機本体２３と敷台２２を同時に送る方法である。
【００３５】
もう一つ方法は、図６及び図７に示すように、樋耐火物解体機２３を、大きめの敷台２２上に一定距離走行可能に、チェーン等の柔構造連結金具２７で連結し、天井クレーン（図示省略）により樋耐火物解体機２３を吊り上げて移動することにより送り作業の頻度を減らす方法である。
【００３６】
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではない。
例えば、履帯走行型の樋耐火物解体機の構造、敷台の構造、配置、樋耐火物解体機と敷台の連結構造、樋耐火物解体機と敷台の搬送手段等については、樋の規模、構造（含む形状）、使用する樋耐火物解体機の規模等に応じて、上記請求範囲を満足する範囲内で適宜変更することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る樋耐火物解体装置によれば、掘削ドラムで樋耐火物を掘削時の水平反力により樋耐火物解体機に作用する旋回モーメントに対し、樋耐火物解体機の重量をむやみに増加させることなく横滑りを確実に防止することができ、掘削ドラムに掘削能率上充分な押付力を与えることができ、能率的な掘削作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樋耐火物解体装置の一実施例を示す一部切欠断面側面説明図。
【図２】図１の平面説明図。
【図３】図１の一部断面正面説明図。
【図４】従来の樋耐火物解体機の出銑樋上への配置例を示す平面説明図。
【図５】本発明の樋耐火物解体機の出銑樋上への配置例を示す平面説明図。
【図６】本発明の樋耐火物解体装置での敷台と樋耐火物解体機との連結構造例を示側断面説明図。
【図７】図６の正面説明図。
【図８】（ａ）図は、従来の移動式樋解体機例を示す一部切欠断面側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の平面説明図、（ｃ）図は、（ａ）図の一部断面正面説明図。
【符号の説明】
１    履帯走行台車
２    旋回台
３    ブーム
４    掘削ドラム
５    回転伝達軸
６    回転駆動モーター
７    回転掘削ユニット
８    出銑樋
９    樋耐火物
１０    掘削ドラム押付力
１１    水平反力
１２    旋回モーメント
１３    履帯
１４    アウトリガー
１５    鋳床
１６    旋回中心
１７    溶銑・溶滓分岐樋
１８    溶銑枝樋
１９    残銑樋
２０    ずれ止め金物
２１    接地板
２２    敷台
２３    樋耐火物解体機
２４    マッドガン
２５    固定連結金具
２６    樋耐火物解体機吊り金物
２７    柔構造連結金具
【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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