(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽口から炉芯内に装入する金棒あるいは金属パイプが取り付け可能な打撃装置を水平方向に前進・後退させる駆動装置を有し、前記打撃装置と前記駆動装置を搭載した、車輪を有する台車とからなり、該台車の本体フレームの先端にハッカーを設けたことを特徴とする高炉炉芯掘削装置。
【請求項２】
羽口側に打撃装置を配置し、同軸上に駆動装置を配置したことを特徴とする請求項１に記載の高炉炉芯掘削装置。
【請求項３】
羽口側に打撃装置を配置し、前記打撃装置の上側または下側に駆動装置を配置したことを特徴とする請求項１に記載の高炉炉芯掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高炉の羽口から炉芯を掘削する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄用高炉は大量の銑鉄を生産できしかも熱効率が９０％と高い。このため現在でも銑鉄製造の主流を維持している。しかし、高炉は巨大な向流移動層であるために、生産性，生産弾力性等に問題があり、安定した生産量と溶銑品質の確保のためにはより一層の制御性の向上が望まれている。一方、高炉では、鉄源競争力強化の観点から、安価原燃料使用操業や高微粉炭比操業が実施されつつある。上記の操業下では、鉱石・コークスの粉化が増加し未燃焼チャーを含む炉下部での粉率が上昇して炉芯部の通気性・通液性の確保が困難となりやすい。したがって、有効な炉芯の活性化技術の確立が望まれている。
【０００３】
上記炉芯部の通気性・通液性が低下した場合の炉芯の活性化方法としては、従来技術の燃料比上昇や水蒸気添加のほかに、いくつかの直接的・外科的な炉芯活性化方法が開示されている。特開平０６−０９３３１９号公報，特開平０６−０９３３２０号公報では、休風毎に複数の羽口を介して炉芯部の特性を測定して炉芯部の状態を判定し、要加熱部位の近傍の羽口から中空パイプを挿入して炉芯内コークスをサンプリングすることにより炉芯内に通気孔を設ける方法が開示されている。また、特開平０６−０８３７８３号公報では、休風時あるいは操業時に炉芯粉率を測定し、粉率が２０％以上の場合に要加熱・粉除去部位の近傍の羽口から中空パイプを挿入して炉芯内コークスをサンプリングすることにより炉芯内に空洞の通気孔を設ける方法が開示されている。
【０００４】
コークスサンプリング装置としては例えば特開平５−１４８５２１号公報に打ち込み用台車とレールおよび台車の駆動装置からなるものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平５−１４８５２１号公報で開示されている方法では、装置が大型で搬送性が悪いため、通常の休風時間内では２箇所程度の羽口掘削が限界である。また装入深度に対応した長尺（５ｍ前後）の金属パイプ，金棒を羽口サンプラーにセットするため、炉芯掘削する羽口の前面には半径方向に１０ｍ、円周方向に５ｍの平面が最低必要となり、空間の制約から炉芯掘削可能な羽口が全羽口の１／４以下に限定されてしまう。このため、風量の入りにくい羽口の掘削，円周バランスを考えた掘削などに制約が生じ、炉芯掘削法による炉芯加熱効果を１００％発揮することが困難になる。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を鑑み、炉芯掘削装置を小型化すると同時に、金棒あるいは金属パイプの挿入方法を改良することにより、上記問題点を解決することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、（１）羽口から炉芯内に装入する金棒あるいは金属パイプが取り付け可能な打撃装置を水平方向に前進・後退させる駆動装置を有し、前記打撃装置と前記駆動装置を搭載した、車輪を有する台車とからなり、該台車の本体フレームの先端にハッカーを設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、（２）前記（１）において、羽口側に打撃装置を配置し、同軸上に駆動装置を配置したことを特徴とする。
【０００９】
また、（３）前記（１）において、羽口側に打撃装置を配置し、前記打撃装置の上側または下側に油圧シリンダーを配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、（４）前記（１）〜（３）のいずれかにおいて、金棒あるいは金属パイプが長さ方向で嵌合可能に分割されていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
図２，図３の（ａ）ならびに（ｂ）は、それぞれ本発明の一つの実施例の装置を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視の断面図である。
【００１２】
図４の（ａ），（ｂ）は打ち込みパイプのつなぎ方の説明図である。それぞれ打ち込みパイプの場合と打ち込み金棒の場合を示す。打ち込みパイプあるいは金棒は長さ方向に分割され、その接続部は図４に示す加工により、容易に嵌合可能な構造となっている。
【００１３】
打ち込み装置について説明すると、次の通りである。図２の（ａ），（ｂ）は請求項２に示す装置の一例である。本体フレーム４は高炉操業床３上を動くために必要な車輪１１を有する。打ち込み時には先端ハッカー７を羽口１部にあるハッカー受け８に固定し装置の支点とする。本体フレーム４上には羽口１側に打撃装置５を配置し、同軸上に駆動装置６を配置した構造となっている。打撃装置５は本体フレーム４との接触底面にコロベアリング１２，接触側面にガイド板１４を有し、打ち込み時の横ぶれ，縦ぶれを防止できる機構となっている。
【００１４】
図４に示す、嵌合可能な長さが１〜２ｍの炉芯掘削用のパイプ１０又は金属棒は、目的の掘削深さに合わせ順次つぎ足しながら高炉内部に駆動装置６の圧力及び打撃装置５の打撃により押し込み用治具９に押されて挿入されていく。符号１は羽口、２は高炉鉄皮、３は操業床、４は本体フレーム、５は打撃装置、６は駆動装置、７はハッカー、８はハッカー受け、９は押し込み用治具、１０は打ち込みパイプ、１１は車輪、１２はコロベアリング、１３はパイプ支持台、１４はガイド板を示す。
【００１５】
図３の（ａ）および（ｂ）は請求項３に示す装置の一例である。図２との大きな差異は駆動装置６の位置が打撃装置５の下側に配置している点である。これにより、駆動装置６のストローク分だけ図２に示す打ち込み装置に比して短尺化可能となっている。駆動装置６の圧力はＺ型治具１５を通じて打撃装置５に直結している。駆動装置と打撃装置が上下にずれたことにより生じるモーメントは、図３の（ｂ）に示すように、コロベアリング１２，ガイド板１４を位置させることにより殺し、炉内側への打撃装置の移行をスムーズにしている。金棒又は金属パイプの挿入方法は、図２の装置の場合と同様である。符号１は羽口、２は高炉鉄皮、３は操業床、４は本体フレーム、５は打撃装置、６は駆動装置、７はハッカー、８はハッカー受け、９は押し込み用治具、１０は打ち込みパイプ、１１は車輪、１２はコロベアリング、１３はパイプ支持台、１４はガイド板、１５はＺ型治具を示す。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
内容量４０００ｍ3以上で羽口数が３８本の大型高炉の休風時に、図２に示す装置をもちいて円周バランスが均等となるように８箇所の羽口から１００Ａの金属パイプを挿入深度３ｍにて打ち込みを行った。パイプの運搬などの作業性を考え、２ｍのパイプ及び１ｍのパイプを順次打ち込みトータル３ｍとした。事前の調査にて、操業床における空間の制約で本装置での打ち込み不可能な羽口が１０本ほど確認された。炉芯へのパイプ打ち込み自体に要する時間は１箇所につき１０分ほどであったが、装置の移動，装置の設置等の準備時間を合わせ、８箇所の打ち込み作業に約８時間を要した。
【００１７】
（実施例２）
内容量４０００ｍ3以上で羽口数が３８本の大型高炉の休風時に、図３に示す装置をもちいて円周バランスが均等となるように８箇所の羽口から１００Ａの金属パイプを挿入深度３ｍにて打ち込みを行った。パイプの運搬などの作業性を考え、２ｍのパイプ及び１ｍのパイプを順次打ち込みトータル３ｍとした。事前の調査にて、操業床における空間の制約で本装置での打ち込み不可能な羽口は装置が短尺化したことにより存在しなかった。炉芯へのパイプ打ち込み自体に要する時間は実施例１と同様に１筒所につき１０分ほどであったが、装置が短尺化したことで機動性が高まり装置の移動，装置の設置等の準備時間を合わせ、８箇所の打ち込み作業に要した時間は約３時間となった。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の装置によれば下記の効果を達成できる。
【００１９】
（１）コークスサンプラーに代表される従来の羽口掘削装置では、空間の制約及び装置の機動性から炉芯掘削可能な羽口が３本以下であったのに対し、本発明の装置を用いることで全数の羽口に対する打ち込みが可能となる。
【００２０】
（２）また、１本当たりの打ち込み所要時間も短縮され、１０時間程度の休風時に全羽口の半数以上の打ち込みが可能となる。
【００２１】
以上より、休風時に実施する炉芯掘削による炉芯活性化作業が効率的且つ効果的に実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  高炉羽口の縦断面図であり、本発明による炉芯部への中空パイプ打ち込みの概要を示す。
【図２】  （ａ）は本発明の第１実施例の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】  （ａ）は本発明の第２実施例の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】  （ａ）は図２，図３に示す打ち込みパイプ１０の縦断面図であり、（ｂ）は打ち込み金棒１０の縦断面図である。
【符号の説明】
１：羽口                          ２：高炉鉄皮
３：操業床                        ４：本体フレーム
５：打撃装置                      ６：駆動装置
７：ハッカー                      ８：ハッカー受け
９：押し込み用治具              １０：金棒又は金属パイプ
１１：車輪                        １２：コロベアリング
１３：パイプ支持台                １４：ガイド板
１５：Ｚ型治具                    １６：パイプ打ち込み装置
１７：炉芯部                      １８：キャップ
１９：ボタ                        ２０：レースウェイ
２１：鳥の巣
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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