(57)【要約】【課題】開孔ロッドが出銑口に設けられた第１閉塞材及び第２閉塞材の両方の領域を適切に進行するように制御する制御装置を提供する。【解決手段】制御装置２０は、出銑口Ａを閉塞する第１閉塞材及び第２閉塞材に挿通され、出銑口Ａを開孔可能な開孔ロッド１０１を制御する制御装置であって、開孔ロッド１０１の進出速度を取得する進出速度取得部と、開孔ロッド１０１の進出位置を取得する進出位置取得部と、取得された進出速度に応じて、開孔ロッド１０１の進出圧力を予め設定された第１基準圧力、第２基準圧力のいずれか一方を基準に増減させながら開孔ロッド１０１を進出させる進出駆動制御部と、を備え、この駆動制御部は、取得された進出位置が、予め規定された基準位置となった場合に、進出圧力の増減の基準を第１基準圧力から第２基準圧力に切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の炉壁に形成され、第１閉塞材及び前記第１閉塞材よりも硬い第２閉塞材によって閉塞された出銑口を開孔する開孔ロッドを制御する制御装置であって、
前記開孔ロッドの進出速度を取得する進出速度取得部と、
前記開孔ロッドの進出位置を取得する進出位置取得部と、
取得された前記進出速度に応じて、前記開孔ロッドの進出圧力を、所定の基準圧力を基準に増減させる進出駆動制御部と、
を備え、
前記進出駆動制御部は、
取得された前記進出位置が、予め規定された基準位置となった場合に、前記基準圧力を、前記開孔ロッドが前記第１閉塞材の領域を進行可能かつ前記第２閉塞材の領域を進行不可能となるように予め規定された第１基準圧力から前記開孔ロッドが前記第２閉塞材の領域を進行可能となるように予め規定された第２基準圧力に切り替える
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記出銑口の閉塞作業時において、前記第１閉塞材を保持する押込用ロッドを進出させて、前記出銑口を閉塞する前記第２閉塞材に前記第１閉塞材を押し込む押込駆動制御部と、
前記押込駆動制御部による前記第１閉塞材の押込長を取得する押込長取得部と、
を更に備え、
前記進出駆動制御部は、前記押込長取得部が取得した前記押込長に基づいて前記基準位置を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記進出駆動制御部は、
取得された前記進出速度が下限判定閾値よりも低下した場合は、前記開孔ロッドの進出圧力を、前記基準圧力を基準として所定量だけ増加させ、取得された前記進出速度が上限判定閾値よりも上昇した場合は、前記開孔ロッドの進出圧力を、前記基準圧力を基準として所定量だけ減少させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の制御装置と、
前記開孔ロッドを有する開孔装置と、
を備える開孔システム。
【請求項５】
前記開孔装置は、前記第２閉塞材を前記出銑口に注入して閉塞する閉塞装置と一体化されてなる
ことを特徴とする請求項４に記載の開孔システム。
【請求項６】
高炉の炉壁に形成され、第１閉塞材及び前記第１閉塞材よりも硬い第２閉塞材によって閉塞された出銑口を開孔する開孔ロッドの制御方法であって、
前記開孔ロッドの進出速度及び進出位置を取得し、
前記開孔ロッドが前記第１閉塞材の領域を進行可能かつ前記第２閉塞材の領域を進行不可能となるように予め規定された第１基準圧力を基準圧力に設定し、
取得された前記進出速度に応じて、前記開孔ロッドの進出圧力を、前記基準圧力を基準に増減させ、
取得された前記進出位置が予め規定された基準位置となった場合に、前記基準圧力を、前記第１基準圧力から、前記開孔ロッドが前記第２閉塞材の領域を進行可能となるように予め規定された第２基準圧力に切り替える
ことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の炉壁に形成された出銑口を開孔するための制御装置、開孔システム及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉の炉壁に形成された出銑口を開孔する開孔装置は、開孔ロッドを進出、回転、打撃等させることで閉塞材によって閉塞された出銑口を開孔する。この開孔作業においては、例えば、開孔ロッドの座屈による開孔作業の中断等を防止する目的で、開孔ロッドの進出速度を基にした進出圧力の制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、上述の開孔装置は、開孔ロッドの進出速度の低下を検知すると、開孔に必要な油圧が不足していると判断し、開孔ロッドの進出の圧力を高める。これにより、より強い力で開孔が成される。このように、開孔速度の増減により自動的に進出力（油圧）を制御することで効率の良い開孔作業が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１８８７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、出銑口の開孔作業の負担を軽減する目的で、出銑口が、硬さの異なる２種類の閉塞材で閉塞される場合がある。具体的には、閉塞材として通常用いられるマッド材の他に、このマッド材よりも柔らかいコア材が用いられる。このコア材は、出銑口の炉外側に露出するように配される。また、コア材は、出銑口の内側に配されるマッド材に周囲を囲まれながら当該炉外側から炉内側に向かって延伸するように設けられる。このコア材は炉内側の炉壁面までには連通しておらず、出銑口の炉内側はマッド材のみで閉塞される。そのため、開孔作業の際、開孔ロッドの先端は、まずこのコア材の領域を進行し、炉内側にある程度近づいた段階でマッド材の領域を進行する。開孔ロッドの先端がコア材の領域からマッド材の領域に達した場合、開孔装置は、上記制御に基づいて、進出圧力を高めてマッド材の領域を進む。
【０００６】
出銑口が硬さの異なる２種類の閉塞材で閉塞されている場合において上述の制御を用いると、以下のような問題が生じ得る。即ち、例えば、開孔ロッドの進出方向がコア材の延伸方向とずれてしまい、開孔ロッドがコア材の延在方向に対する側面からマッド材の領域に達した場合であっても、開孔装置は、開孔ロッドをそのままマッド材の領域に進行させ、開孔を続けてしまう。そのため、コア材を設けて開孔作業の負担を軽減するという目的が達成できない場合があった。
【０００７】
発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであって、開孔ロッドが、出銑口に設けられた第１閉塞材及び第２閉塞材の両方の領域を適切に進行する制御装置、開孔システム及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、高炉の炉壁に形成され、第１閉塞材及び前記第１閉塞材よりも硬い第２閉塞材によって閉塞された出銑口を開孔する開孔ロッドを制御する制御装置であって、前記開孔ロッドの進出速度を取得する進出速度取得部と、前記開孔ロッドの進出位置を取得する進出位置取得部と、取得された前記進出速度に応じて、前記開孔ロッドの進出圧力を、所定の基準圧力を基準に増減させる進出駆動制御部と、を備え、前記進出駆動制御部は、取得された前記進出位置が、予め規定された基準位置となった場合に、前記基準圧力を、前記開孔ロッドが前記第１閉塞材の領域を進行可能かつ前記第２閉塞材の領域を進行不可能となるように予め規定された第１基準圧力から前記開孔ロッドが前記第２閉塞材の領域を進行可能となるように予め規定された第２基準圧力に切り替えることを特徴とする制御装置である。
このような構成によれば、進出駆動制御部は、予め規定された基準位置に基づいて、開孔ロッドの進出圧力を、第１閉塞材の挿通に適した圧力値、又は、第２閉塞材の挿通に適した圧力値に適宜切り替える。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上述の制御装置において、前記出銑口の閉塞作業時に前記第１閉塞材を保持する押込用ロッドを進出させて、前記出銑口を閉塞する前記第２閉塞材に前記第１閉塞材を押し込む押込駆動制御部と、前記押込駆動制御部による前記第１閉塞材の押込長を取得する押込長取得部と、を更に備え、前記進出駆動制御部は、前記押込長取得部が取得した前記押込長に基づいて前記基準位置を算出することを特徴とする。
このような構成によれば、進出駆動制御部は、押込長取得部が取得した押込長に基づいて基準位置を算出する。そして、進出駆動制御部は、開孔ロッドの先端部が、閉塞作業時にて押し込まれた第１閉塞材の終端の位置に達した時点で、基準圧力を第１基準圧力から第２基準圧力に切り替える。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上述の制御装置において、前記進出駆動制御部が、取得された前記進出速度が下限判定閾値よりも低下した場合は、前記開孔ロッドの進出圧力を、前記基準圧力を基準として所定量だけ増加させ、取得された前記進出速度が上限判定閾値よりも上昇した場合は、前記開孔ロッドの進出圧力を、前記基準圧力を基準として所定量だけ減少させることを特徴とする。
このような構成によれば、進出駆動制御部は、第１閉塞材または第２閉塞材の硬さのムラに応じて進出速度が低下した場合には、進出圧力が増加し、進出速度が上昇した場合には、進出圧力を減少させる制御を行う。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上述の制御装置と、前記開孔ロッドを有する開孔装置と、を備える開孔システムである。
このような構成によれば、進出駆動制御部は、予め規定された基準位置に基づいて、開孔ロッドの進出圧力を、第１閉塞材の挿通に適した圧力値、又は、第２閉塞材の挿通に適した圧力値に適宜切り替えるので、硬さの異なる二種類の第１閉塞材、第２閉塞材の両方に対してそれぞれ適切な圧力で開孔ロッドを挿通させる。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上述の開孔システムにおいて、前記開孔装置が、前記第２閉塞材を前記出銑口に注入して閉塞する閉塞装置と一体化されてなることを特徴とする。
このような構成によれば、作業者は、開孔作業時及び閉塞作業時の何れにおいても、開孔装置と閉塞装置とが一体化された単一の装置を取り扱うのみで実施できる。ので、作業負担を一層軽減することができる。
【００１３】
また、本発明の一態様は、高炉の炉壁に形成され、第１閉塞材及び前記第１閉塞材よりも硬い第２閉塞材によって閉塞された出銑口を開孔する開孔ロッドの制御方法であって前記開孔ロッドの進出速度及び進出位置を取得し、前記開孔ロッドが前記第１閉塞材の領域を進行可能かつ前記第２閉塞材の領域を進行不可能となるように予め規定された第１基準圧力を基準圧力に設定し、取得された前記進出速度に応じて、前記開孔ロッドの進出圧力を、前記基準圧力を基準に増減させ、取得された前記進出位置が予め規定された基準位置となった場合に、前記基準圧力を、前記第１基準圧力から、前記開孔ロッドが前記第２閉塞材の領域を進行可能となるように予め規定された第２基準圧力に切り替えることを特徴とする制御方法である。
このような構成によれば、予め規定された基準位置に基づいて、開孔ロッドの進出圧力が、第１閉塞材の挿通に適した圧力値、又は、第２閉塞材の挿通に適した圧力値に適宜切り替えられるので、硬さの異なる二種類の第１閉塞材、第２閉塞材の両方に対してそれぞれ適切な圧力で開孔ロッドが挿通する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の制御装置によれば、硬さの異なる二種類の第１閉塞材、第２閉塞材の両方に対してそれぞれ適切な圧力で開孔ロッドを挿通させることができる。これにより、開孔装置の負荷を軽減するとともに開孔が途中で止まってしまう等の不具合が抑制され、開孔作業の負担の軽減に資する。
【００１５】
請求項２に記載の制御装置によれば、閉塞作業ごとに第１閉塞材の押込長が変化したとしても、続いて行われる開孔作業時において、第１閉塞材の終端に合わせて精度よく基準圧力を切り替えることができる。
【００１６】
請求項３に記載の制御装置によれば、第１閉塞材または第２閉塞材の領域のうち、部分的に硬くなった箇所で開孔ロッドの進出が止まったり、部分的に柔らかい箇所で、進出圧力が強すぎるために開孔装置に過剰な負荷をかけてしまったりすることを抑制し、開孔ロッドを安定して進出させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の開孔システムによれば、硬さの異なる二種類の第１閉塞材、第２閉塞材の両方に対してそれぞれ適切な圧力で開孔ロッドを挿通させることができる。これにより、開孔装置の負荷を軽減するとともに開孔が途中で止まってしまう等の不具合が抑制され、開孔作業の負担の軽減に資する。
【００１８】
請求項５に記載の開孔システムによれば、作業者は、開孔作業時及び閉塞作業時の何れにおいても単一の装置を取り扱うのみで実施できるので、作業負担を一層軽減することができる。
【００１９】
請求項６に記載の制御方法によれば、硬さの異なる二種類の第１閉塞材、第２閉塞材の両方に対してそれぞれ適切な圧力で開孔ロッドを挿通させることができる。これにより、開孔装置の負荷を軽減するとともに開孔が途中で止まってしまう等の不具合が抑制され、開孔作業の負担の軽減に資する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る開孔システムの全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る閉塞材の態様を説明する図である。
【図３】第１の実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図である。る。
【図４】第１の実施形態に係る押込駆動制御部及び押込長取得部の機能構成及び動作を説明する図である。
【図５】第１の実施形態に係るＣＰＵの閉塞作業時における処理フローを示す図である。
【図６】第１の実施形態に係るＣＰＵの開孔作業時における処理フローを示す第１の図である。
【図７】第１の実施形態に係るＣＰＵの開孔作業時における処理フローを示す第２の図である。
【図８】第１の実施形態に係る開孔装置の動作を説明する図である。
【図９】第１の実施形態に係る開孔ロッドの進出圧力と経過時間との関係を示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係る開孔ロッドの経過時間帯別の状況を説明する図である。
【図１１】対比例に係る開孔装置による開孔の流れを説明する図である。
【図１２】第１の実施形態に係る開孔装置による開孔の流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る開孔システムを、図面を参照ながら説明する。
本実施形態においては、炉壁に設けられた出銑口が、比較的固いマッド材（第２閉塞材）と、比較的柔らかいコア材（第１閉塞材）と、の２種類の閉塞材により閉塞されている。具体的には、出銑口の内側にマッド材が充填され、更にその内側に筒状の金属管がコア材を内包しながら設けられる。金属管及びコア材は、マッド材から炉外方向に突出して設けられている（図２等を参照）。本実施形態においては、筒状の金属管に内包されるコア材の露出面を「被挿通面」とする。そして、本実施形態に係る開孔システムは、当該コア材の露出面（被挿通面）に開孔ロッドを挿通することで炉壁に形成された出銑口を開孔する。
【００２２】
［全体構成］
図１は、第１の実施形態に係る開孔システムの全体構成を示す図である。
図１に示すように、開孔システム１は、開孔装置１０と、制御装置２０と、を備えている。
開孔装置１０は、高炉３０の炉壁３１に形成された出銑口Ａを開孔する装置であって、炉外側に固定設置される。図１に示すように、開孔装置１０は、開孔ロッド１０１、ガイドレール１０２、進退駆動部１０３、油圧モータ１０４、及び、面内方向駆動部１０５を備えている。なお、図１に示す出銑口Ａは閉塞材５（後述するマッド材５１、コア材５２（図２））等で閉塞されている。
開孔ロッド１０１は、出銑口Ａを閉塞する閉塞材５に挿通され、当該閉塞された出銑口Ａを開孔する部材である。開孔ロッド１０１は、進退駆動部１０３の駆動により、その延在方向（ガイドレール１０２が案内する方向）に沿って進退（進出または後退）する。開孔ロッド１０１は、閉塞材５に対して進出（フィード）、打撃、回転動作等を行い、当該閉塞材５を掘削しながら炉内方向へ進んでいく。開孔ロッド１０１は、金属を棒状に延伸してなり、若干の可撓性を有する。なお、開孔ロッド１０１の先端部１０１ａは、開孔ロッド１０１の進出方向の先端において閉塞材５の被挿通面Ｓ（図２）に対向する面である。
ガイドレール１０２は、開孔ロッド１０１の進退方向（延在方向）に沿って延在し、当該開孔ロッド１０１を支持する。これにより、ガイドレール１０２は、開孔ロッド１０１の進退方向を案内（ガイド）する。
進退駆動部１０３は、油圧モータ１０４により供給される動力に基づいて、開孔ロッド１０１をガイドレール１０２に沿って進退させる。
油圧モータ１０４は、油圧ポンプを動かして得た油圧から動力を供給する装置である。油圧モータ１０４は、制御装置２０からの駆動信号に基づいて油圧を調整する。油圧モータ１０４の油圧は、進退駆動部１０３において開孔ロッド１０１の進出圧力（フィード圧力）に比例する。また、油圧モータ１０４には、当該油圧モータ１０４における回転量を検出可能なエンコーダ１０４ａが搭載されている。
面内方向駆動部１０５は、ガイドレール１０２を上側（＋Ｚ方向側）から支持する。また、面内方向駆動部１０５は、制御装置２０から供給される信号に基づいて駆動し、ガイドレール１０２の姿勢を変更する。これにより、作業者は、開孔ロッドの進出方向が閉塞材５の被挿通面に向くように位置決めを行うことができる。
【００２３】
制御装置２０は、開孔ロッド１０１の駆動を制御して、出銑口Ａを開孔させる装置である。具体的には、制御装置２０は、開孔ロッド１０１の進出圧力、打撃圧力、回転圧力等を調整する。制御装置２０の具体的な機能構成については後述する。
ここで、進出圧力とは、先端部１０１ａがコア材５２又はマッド材５１を貫くように押し込まれる際の圧力である。打撃圧力とは、開孔ロッド１０１の打撃動作（先端部１０１ａをコア材５２等に勢いよく衝突させて打撃を与える動作）における打撃力を示す値である。また、回転圧力とは、開孔ロッド１０１の回転動作（開孔ロッド１０１の延在方向を軸に回転する動作）における回転力を示す値である。
【００２４】
なお、図１に示す開孔システム１の構成は、出銑口Ａの開孔作業時に用いられるものである。これに対し、出銑口Ａの閉塞作業時には、開孔装置１０、制御装置２０に加え、更に、マッドガン４（図４（ａ）、（ｂ）参照）が用いられる。
【００２５】
なお、以下の説明においては、開孔ロッド１０１の進退方向（延在方向）を±Ｘ方向とし、開孔ロッド１０１の進退方向（延在方向）に垂直な面を、図１におけるＹＺ平面とする。
【００２６】
［閉塞材の構造］
図２は、第１の実施形態に係る閉塞材の態様を説明する図である。
図２（ａ）は、炉外側の出銑口Ａを正面（−Ｘ方向側）からみた図であり、図２（ｂ）は、出銑口Ａ及び閉塞材５等の側断面（ＸＺ平面の断面）を模式的に示す図である。
図２（ａ）に示すように、炉外における出銑口Ａは、閉塞材５として、マッド材５１及びコア材５２によって閉塞されている。このコア材５２は、マッド材５１に比べて柔らかい材料で形成される。また、出銑口Ａには、マッド材５１とコア材５２との領域を仕切るように金属管５３が設けられている。金属管５３は、出銑口Ａの閉塞作業時においてコア材５２の保持に用いられるものであって、筒の中にコア材５２を内包したままマッド材５１から一部が露出するように埋め込まれる。金属管５３に内包されるコア材５２の露出面が被挿通面Ｓとなる。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、出銑口Ａの内側にはマッド材５１が配される。そして、そのマッド材５１に周囲を囲まれながらコア材５２を内包する金属管５３が配される。この金属管５３及びコア材５２は、マッド材５１から炉外方向（−Ｘ方向）に突出するように設けられている。
コア材５２は、突出する金属管５３の端面において出銑口Ａの炉外側に露出面（被挿通面Ｓ）を有して配される。また、コア材５２は、図２（ｂ）に示すように、マッド材５１に周囲を囲まれながら炉外側から炉内側に向かって延伸するように設けられる。しかし、このコア材５２は炉内側の炉壁面までには連通しておらず、出銑口Ａの炉内側はマッド材５１のみで閉塞される。
出銑口Ａを塞ぐように配されたマッド材５１及びコア材５２は、炉内の溶銑の熱により焼成されることで強度を増し出銑口Ａを閉塞する。なお、金属管５３の一部は溶銑の温度により溶けてなくなり、図２（ｂ）に示すように、炉外側に突出する部分が残る。
開孔作業の際、開孔ロッド１０１の先端部１０１ａは、まずこのコア材５２の領域をその延在方向に沿って進行し、炉内側にある程度近づいた段階でマッド材５１の領域を進行する。このような構成によれば、開孔装置１０が出銑口Ａを開孔する際に、開孔ロッド１０１を比較的柔らかいコア材５２に挿通させることで、開孔に要する圧力（開孔ロッド１０１の進出圧力、打撃圧力、回転圧力等）を軽減できるので、開孔装置１０の機械的負荷を和らげることができる。本実施形態では、上述の金属管５３の内径は、５０ｍｍ前後であり、これに対し、先端部１０１ａの径は、４０ｍｍ前後である。
【００２８】
なお、図２（ｂ）では、例として、コア材５２は、炉外側から炉内側にかけて、出銑口Ａの開孔方向に沿ってまっすぐに延伸して配されている状態を示しているが、実際には、閉塞作業の状況によって、コア材５２の姿勢が出銑口Ａの開孔方向に対して傾いて配されたり、コア材５２の延伸方向の途中から屈曲して配されたりする場合がある。即ち、コア材５２は、必ずしも出銑口Ａの炉外側から炉内側にかけて開孔ロッドの進退方向（延在方向）に沿って配されているとは限らない。
【００２９】
開孔ロッド１０１は、金属管５３の筒に内包されたコア材５２の露出面である被挿通面Ｓに挿通される。
【００３０】
［位置決め装置の機能構成］
図３は、第１の実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図である。
図３に示すように、制御装置２０は、通常の端末装置と同様の形態を成し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１０と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２１１と、操作入力部２１２と、画像表示部２１３と、外部接続インターフェイス２１４と、システムバス２１５と、を備えている。
【００３１】
ＣＰＵ２００は、制御装置２０の動作全体を司る。ＣＰＵ２００は、所定の記憶領域（ＲＡＭ２１０等）に読み込まれた開孔ロッド制御用プログラムに基づいて動作することで、進出速度取得部２０１、進出位置取得部２０２、進出駆動制御部２０３、押込駆動制御部２０４及び押込長取得部２０５としての機能を発揮する。これらの各機能構成については後述する。
ＲＡＭ２１０は、測定用プログラムに基づいて動作するＣＰＵ２００のワークエリアとなる記憶領域である。
ＨＤＤ２１１は、各種プログラムや映像情報を記憶する記憶手段である。
操作入力部２１２は、例えばマウス、キーボード、タッチパネル等のユーザーインターフェイスであって、作業者等による各種操作の入力を受け付ける。
画像表示部２１３は、液晶ディスプレイ等の表示装置であって、作業者等の操作において必要な情報等を表示する。
外部接続インターフェイス２１４は、外部装置との通信を行うための通信インターフェイスであり、特に本実施形態においては、専用の通信ケーブルを介して油圧モータ１０４（及びエンコーダ１０４ａ）に接続される。
なお、図３に示すように、ＣＰＵ２００、ＲＡＭ２１０、ＨＤＤ２１１、操作入力部２１２、画像表示部２１３及び外部接続インターフェイス２１４の各々は、システムバス２１５を介して相互に情報を伝送することができる。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２００における進出速度取得部２０１、進出位置取得部２０２、進出駆動制御部２０３、押込駆動制御部２０４及び押込長取得部２０５としての機能について説明する。
進出速度取得部２０１は、エンコーダ１０４ａを介して、先端部１０１ａの進出方向（開孔ロッド１０１の延在方向）の移動速度（進出速度）を取得する。具体的には、進出速度取得部２０１は、エンコーダ１０４ａが検出する油圧モータ１０４の単位時間当たりの回転量を示す信号に基づいて、先端部１０１ａの進出方向についての速度を算出して取得する。
進出位置取得部２０２は、進出速度取得部２０１と同様に、エンコーダ１０４ａを介して油圧モータ１０４の回転量を取得することで、先端部１０１ａの進出方向（開孔ロッド１０１の延在方向）の位置（進出位置）を取得する。
進出駆動制御部２０３は、所定の駆動信号を油圧モータ１０４に出力することで進退駆動部１０３へ供給する油圧を適切に調整し、開孔作業時における開孔ロッド１０１の駆動を制御する。具体的には、進出駆動制御部２０３は、進出速度取得部２０１により取得された進出速度に応じて、開孔ロッド１０１の進出圧力を増減させながら開孔ロッド１０１を進出させる。なお、進出駆動制御部２０３は、上記進出圧力の増減の基準（基準圧力）を、先端部１０１ａの進出位置に応じて、予め規定された第１基準圧力Ｐ１か、第２基準圧力Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）か、のいずれかに設定する。
なお、第１基準圧力Ｐ１は、開孔ロッド１０１が出銑口Ａにおけるコア材５２の領域を進行可能、かつ、マッド材５１の領域を進行不可能となるように予め規定された圧力値である。また、第２基準圧力Ｐ２は、開孔ロッド１０１が出銑口Ａにおけるマッド材５１の領域を進行可能となるように予め規定された圧力値である。
【００３３】
押込駆動制御部２０４は、出銑口Ａの閉塞作業時において、コア材５２を保持する押込用ロッド１０６（後述）を進出させて、当該出銑口Ａを閉塞するマッド材５１にコア材５２を押し込む制御を行う。
押込長取得部２０５は、進出速度取得部２０１等と同様に、エンコーダ１０４ａを介して油圧モータ１０４の回転量を取得することで、押込駆動制御部２０４によるコア材５２の押込長を取得する。
【００３４】
［閉塞作業時における構成及び処理フロー］
図４は、第１の実施形態に係る押込駆動制御部及び押込長取得部の機能構成及び動作を説明する図である。また、図５は、第１の実施形態に係るＣＰＵの閉塞作業時における処理フローを示す図である。
以下、閉塞作業時における本実施形態の構成及び処理手順について、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００３５】
出銑口Ａの閉塞作業時においては、制御装置２０は、開孔装置１０及びマッドガン４（閉塞装置）を制御して出銑口Ａを閉塞する。ここで、まず、閉塞作業時における開孔装置１０及びマッドガン４の構成について、図４を参照しながら説明する。
図４（ａ）、（ｂ）には、出銑口Ａの閉塞作業の工程別の状況が示されている。ここで、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、出銑口Ａの閉塞時には、マッドガン４（閉塞装置）が用いられる。
マッドガン４は、本体部４０、注入駆動部４１及びケーシング４２を備えている。
本体部４０は、筒状に形成され、内部にマッド材５１を充填可能とする筐体である。本体部４０の一端には排出口Ｎが設けられており、他端には注入駆動部４１が配されている。注入駆動部４１は、図示しない別途の油圧モータ等を介して得た動力により、本体部４０の内部に充填されたマッド材５１を、排出口Ｎを通じて外部に送り出す。ケーシング４２は、本体部４０の排出口Ｎから送り出されたマッド材５１を出銑口Ａに案内する部材である。ケーシング４２は、本体部４０におけるマッド材５１の排出口Ｎと出銑口Ａとの間を連通するように取り付けられる。注入駆動部４１がマッド材５１を送り出すことで、当該送り出されたマッド材５１がケーシング４２を介して出銑口Ａに注入される。また、ケーシング４２には、コア材５２（及び金属管５３）と、これを保持する押込用ロッド１０６とを挿入可能な孔が設けられている。
【００３６】
一方、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、閉塞作業時に用いられる開孔装置１０では、進退駆動部１０３に対し、押込用ロッド１０６が取り付けられる。押込用ロッド１０６は、開孔ロッド１０１と同様に、ガイドレール１０２（図示せず）に支持されて進退駆動部１０３の駆動により延在方向に進退する部材である。押込用ロッド１０６の進出方向（＋Ｘ方向）の先端には、コア材５２が充填された金属管５３を保持する保持部１０６ａが設けられている。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、押込用ロッド１０６は、押込用ロッド１０６の延在方向と金属管５３（コア材５２）の延在方向が一致するように金属管５３等を保持して固定する。
閉塞作業時において、進退駆動部１０３は、押込駆動制御部２０４からの駆動信号に応じて駆動し、進出方向先端（保持部１０６ａ）に金属管５３等を保持する押込用ロッド１０６を出銑口Ａに向けて進出させる。
【００３７】
次に、閉塞作業時におけるＣＰＵ２００の処理手順について、図４を参照しながら順を追って説明する。
まず、閉塞作業開始時において、ＣＰＵ２００（押込駆動制御部２０４）は、開孔装置１０に取り付けられた押込用ロッド１０６の位置が所定の初期位置となるように進退駆動部１０３（油圧モータ１０４）を駆動させる（ステップＳ０１）。このとき、図４（ａ）に示すように、押込用ロッド１０６の先端（保持部１０６ａ）が、進退方向における所定の初期位置Ｘ０に配されるものとする。また、この場合、延在方向の長さＣのコア材５２及び金属管５３の進出方向（＋Ｘ方向）側の先端の位置は、位置Ｘ０＋Ｃとなる。
【００３８】
次に、押込駆動制御部２０４は、進退駆動部１０３を通じて、マッドガン４によるマッド材５１の送り出しに合わせて押込用ロッド１０６を進出させる（ステップＳ０２）。これにより、金属管５３及びコア材５２は、マッド材５１とともに出銑口Ａに挿入されていく。
ステップＳ０２の押込駆動に次いで、ＣＰＵ２００（押込長取得部２０５）は、エンコーダ１０４ａ（図１）を介して油圧モータ１０４の回転量を取得し、押込用ロッド１０６が進出した距離（押込長ΔＩ）を積算する（ステップＳ０３）。
ＣＰＵ２００（押込駆動制御部２０４、押込長取得部２０５）は、金属管５３の押込みが完了するまで押込駆動（ステップＳ０２）及び押込長ΔＩの積算（ステップＳ０３）を継続する（ステップＳ０４：ＮＯ）。
金属管５３の押込みが完了すると（ステップＳ０４：ＹＥＳ）、押込長取得部２０５は、押込長ΔＩの層積算量である押込長ＩをＨＤＤ２１１に記憶させる（ステップＳ０５）。以上で出銑口Ａの閉塞作業が完了する。
【００３９】
ここで、金属管５３の押込みが完了した状態（ステップＳ０５）を図４（ｂ）に示す。このとき、図４（ｂ）に示すように、注入駆動部４１の駆動により本体部４０内部に充填されていたマッド材５１は、出銑口Ａに注入されている。また、コア材５２及び金属管５３は、出銑口Ａに注入されたマッド材５１に所定量だけ押し込まれて固定される。このとき、押込長取得部２０５は、押込用ロッド１０６が初期位置Ｘ０から進出した押込長Ｉを記録する。なお、押込みが完了した時点では、図４（ｂ）に示すように、押込用ロッド１０６の保持部１０６ａは、初期位置Ｘ０から押込長Ｉだけ進出方向に移動した位置Ｘ１にある。したがって、コア材５２の延在方向の先端はさらに炉内側（＋Ｘ方向側）に長さＣだけ進んだ位置Ｘ１＋Ｃ（＝Ｘ０＋Ｉ＋Ｃ）にある。
ただし、上述の閉塞作業は、出銑口Ａを通じて炉内側から溶銑が流れ出ている状態で行われる。したがって、閉塞作業の状況によっては、流れ出る溶銑に押される等して、出銑口Ａの開孔方向に対してコア材５２の姿勢が傾いた状態で固定されたり、コア材５２の延在方向が屈曲した状態で固定されたりする場合がある。
【００４０】
［開孔作業時における処理フロー］
図６、図７は、第１の実施形態に係るＣＰＵの開孔作業時における処理フローを示す第１、第２の図である。また、図８は、第１の実施形態に係る開孔装置の動作を説明する図である。
【００４１】
次に、出銑口Ａの開孔作業時におけるＣＰＵ２００の処理手順について、図６〜図９を参照しながら順を追って説明する。
まず、開孔作業開始時において、ＣＰＵ２００（進出駆動制御部２０３）は、進退駆動部１０３に取り付けられた開孔ロッド１０１の位置が所定の初期位置となるように進退駆動部１０３（油圧モータ１０４）を駆動させる（ステップＳ１１）。このとき、図８（ａ）に示すように、開孔ロッド１０１の先端部１０１ａの進退方向における位置は、閉塞作業時に押込用ロッド１０６の保持部１０６ａが配される初期位置Ｘ０と同一となる。また、図８（ａ）に示すように、コア材５２の延在方向の終端位置Ｘ２（コア材５２の炉内側の端部の位置）は、初期位置Ｘ０から距離Ｉ＋Ｃだけ離れている（即ち、Ｘ２＝Ｘ０＋Ｉ＋Ｃ）。
【００４２】
次に、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出圧力（フィード圧力）の調整の基準となる基準圧力を、予め規定された第１基準圧力Ｐｓ１に設定する（ステップＳ１２）。なお、進出駆動制御部２０３は、同時に、打撃圧力、回転圧力の各々について予め規定された基準圧力（打撃基準圧力、回転基準圧力）を、それぞれ別途規定された第１基準打撃圧力Ｐｓ１ａ、第１基準回転圧力Ｐｓ１ｂ等に設定してもよい。
【００４３】
次に、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１に対し、第１基準圧力Ｐｓ１を基準とした進出駆動を実行する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３に実施される進出駆動制御により、先端部１０１ａは、まず大気中を進出し、コア材５２の被挿通面Ｓ（図８（ａ））に到達する。ここで、第１基準圧力Ｐｓ１は、開孔ロッド１０１がコア材５２の領域を進行可能な圧力値である。したがって、先端部１０１ａは、そのままコア材５２の領域を炉内側へ進行する。
【００４４】
ここで、ステップＳ１３における具体的な進出駆動制御について図７を参照しながら順を追って説明する。
まず、進出駆動制御部２０３は、ステップＳ１２で設定された第１基準圧力Ｐｓ１に基づいて開孔ロッド１０１を炉内方向に進出させる。この際、先端部１０１ａは、コア材５２を掘削しながら当該コア材５２の領域を進行する。
進出速度取得部２０１は、エンコーダ１０４ａを介して検出する油圧モータ１０４の回転速度（単位時間当たりの回転量）に基づいて、開孔ロッド１０１の進出速度ｖｆを取得する（ステップＳ２０）。進出駆動制御部２０３は、取得された進出速度ｖｆが予め規定された下限判定閾値ｖｔｈｄを下回っているか否かを判定する（ステップＳ２１）。
取得された進出速度ｖｆが下限判定閾値ｖｔｈｄを下回っている場合（ステップＳ２１：Ｙ）、掘削の対象物（この時点はコア材５２）の硬さに対し進出圧力が足りていないため、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出圧力を、第１基準圧力Ｐｓ１よりも所定量ΔＰだけ増加させる（ステップＳ２２）。
【００４５】
一方、取得された進出速度ｖｆが下限判定閾値ｖｔｈｄ以上の場合（ステップＳ２１：Ｎ）、進出駆動制御部２０３は、続いて、取得された進出速度ｖｆが上限判定閾値ｖｔｈｕを上回っているか否かを判定する（ステップＳ２３）。
取得された進出速度ｖｆが上限判定閾値ｖｔｈｕを上回っている場合（ステップＳ２３：Ｙ）、掘削の対象物（コア材５２）の硬さに対し進出圧力が高すぎるため、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出圧力を、第１基準圧力Ｐｓ１よりも所定量ΔＰだけ減少させる（ステップＳ２４）。
また、取得された進出速度ｖｆが上限判定閾値ｖｔｈｕ以下の場合（ステップＳ２３：Ｎ）、コア材５２の領域における進出速度が適切であるので、進出駆動制御部２０３は、第１基準圧力Ｐｓ１を維持する（ステップＳ２５）。
【００４６】
ここで、コア材５２及びマッド材５１は、閉塞作業時における焼成の度合い等によって、その硬度にムラが生じている場合がある。したがって、開孔作業時における進出圧力が一定の場合、部分的に硬くなった箇所で先端部１０１ａの進出が止まったり、部分的に柔らかい箇所で、進出圧力が強すぎるために開孔装置１０（油圧モータ１０４等）に過剰な負荷をかけてしまったりする場合が想定される。
しかし、本実施形態に係る進出駆動制御部２０３は、ステップＳ２０〜Ｓ２５に基づく処理により、開孔ロッド１０１の進出圧力を、その進出速度の変化に応じて適切に増減させるため、先端部１０１ａがコア材５２の領域内を進行する際に、開孔ロッド１０１を安定して進出させることができる。
【００４７】
なお、ステップＳ１３における進出圧力は、最大でＰｓ１＋ΔＰにまで上昇する（ステップＳ２２）が、この最大進出圧力Ｐｓ１＋ΔＰは、開孔ロッド１０１がマッド材５１の領域を進行可能となる進出圧力閾値Ｐｘ以上とはならないように規定される。すなわち、第１基準圧力Ｐｓ１は、Ｐｓ１＜Ｐｘ−ΔＰの条件を満たすように規定される。
【００４８】
進出駆動制御部２０３が進出駆動制御（ステップＳ１３（図７のステップＳ２０〜Ｓ２５））を実施した後、進出位置取得部２０２は、エンコーダ１０４ａを介して油圧モータ１０４の回転量を検出し、現時点における先端部１０１ａの進出位置を取得する。進出駆動制御部２０３は、取得された進出位置が、予め規定された所定の基準位置に達したか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、本実施形態に係る「所定の基準位置」とは、押込長取得部２０５がステップＳ０５（図５）において予め記録した押込長Ｉと、コア材５２の延在方向の長さＣと、に基づいて求められる進出方向の位置Ｘ０＋Ｉ＋Ｃである。換言すれば、進出駆動制御部２０３は、先端部１０１ａの進出距離が初期位置Ｘ０から距離Ｉ＋Ｃだけ進出したか否かを判定する。
【００４９】
先端部１０１ａの進出位置が、位置Ｘ０＋Ｉ＋Ｃに達していない場合（ステップＳ１４：Ｎ）、進出駆動制御部２０３は、ステップＳ１３（図７のステップＳ２０〜Ｓ２５）に戻り、引き続きコア材５２の領域を進行する。
一方、先端部１０１ａの進出位置が、位置Ｘ０＋Ｉ＋Ｃに達した場合（ステップＳ１４：Ｙ）、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出圧力の調整の基準となる基準圧力を、予め規定された第２基準圧力Ｐｓ２に切り替える（ステップＳ１５）。なお、進出駆動制御部２０３は、同時に、打撃圧力、回転圧力の各々についての基準圧力を、それぞれ第２基準打撃圧力Ｐｓ２ａ（＞Ｐｓ１ａ）、第２基準回転圧力Ｐｓ２ｂ（＞Ｐｓ１ｂ）に設定してもよい。
この段階では、図８（ｂ）に示すように、先端部１０１ａは、コア材５２の延在方向の終端位置Ｘ２に達している。
【００５０】
次に、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１に対し、第２基準圧力Ｐｓ２を基準とした進出駆動を実行する（ステップＳ１６）。ここで、上述したように、第２基準圧力Ｐｓ２は、開孔ロッド１０１がマッド材５１の領域を進行可能となる圧力値である。したがって、ステップＳ１６に実施される進出駆動制御により、先端部１０１ａがマッド材５１（図４（ｂ）参照）の領域を更に炉内側へ進行する。
【００５１】
ここで、ステップＳ１６における具体的な進出駆動制御は、ステップＳ１３（即ち、図７に示したステップＳ２０〜Ｓ２５）と同一である。ただし、ステップＳ１３では、進出圧力の増減の基準（基準圧力）が第１基準圧力Ｐｓ１であったのに対し、ステップＳ１６では、第２基準圧力Ｐｓ２に設定されている。つまり、ステップＳ１６において、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出速度の変化に応じて、その進出圧力をＰｓ２−ΔＰ又はＰｓ２＋ΔＰに増減する。
【００５２】
これにより、本実施形態に係る進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出圧力を、その進出速度の変化に応じて進出圧力を適切に増減させるため、先端部１０１ａがマッド材５１の領域内を進行する際にも、開孔ロッド１０１を安定して進出させることができる。
【００５３】
図９は、第１の実施形態に係る開孔ロッドの進出圧力と経過時間との関係を示す図である。また、図１０は、第１の実施形態に係る開孔ロッドの経過時間帯別の状況を説明する図である。
図９に示すグラフの縦軸には開孔ロッド１０１の進出圧力を、横軸には開孔作業の経過時間を示している。また、図９の横軸に示す時刻ｔ０は、先端部１０１ａが炉外側に露出するコア材５２に達した時刻であり、時刻ｔ１は、先端部１０１ａがコア材５２を超えてマッド材５１に達した時刻である。
図１０（ａ）には、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間の所定時刻における開孔ロッド１０１の進出状態を、図１０（ｂ）には、時刻ｔ１における開孔ロッド１０１の進出状態を、図１０（ｃ）には、時刻ｔ１以降であって開孔が完了した後の開孔ロッド１０１の進出状態を図示している。
【００５４】
時刻ｔ０から時刻ｔ１の間は、図１０（ａ）に示すように、開孔ロッド１０１の先端部１０１ａがコア材５２の領域を進行する。したがって、図９に示すように、進出駆動制御部２０３は、基準圧力を第１基準圧力Ｐｓ１に設定するとともに、開孔ロッド１０１の進出圧力を、Ｐｓ１−ΔＰ又はＰｓ１＋ΔＰに増減させながら開孔ロッドを進出させる。これにより、開孔ロッド１０１は、コア材５２の硬度のムラに関わらず、安定してコア材５２の領域を進行することができる。
【００５５】
また、時刻ｔ１の時点では、図１０（ｂ）に示すように、先端部１０１ａがコア材５２の終端に達する。このとき、進出駆動制御部２０３は、先端部１０１ａの進出位置が基準位置（位置Ｘ０＋Ｉ＋Ｃ）に達したことに基づいて、基準圧力を第１基準圧力Ｐｓ１から第２基準圧力Ｐｓ２に切り替える（図９参照）。したがって、先端部１０１ａは、時刻ｔ１以降の進出駆動により、マッド材５１の領域を進行する。
【００５６】
さらに、時刻ｔ１以降では、図１０（ｃ）に示すように、先端部１０１ａがマッド材５１の領域を進行する。したがって、図９に示すように、進出駆動制御部２０３は、基準圧力を第２基準圧力Ｐｓ２に設定するとともに、開孔ロッド１０１の進出圧力を、Ｐｓ２−ΔＰ又はＰｓ２＋ΔＰに増減させながら開孔ロッドを進出させる。これにより、開孔ロッド１０１は、マッド材５１の硬度のムラに関わらず、安定してマッド材５１の領域を進行することができる。
以上のように、本実施形態に係る開孔装置１０は、開孔ロッド１０１が挿通される領域の材質（コア材５２かマッド材５１か）に応じて、基準圧力を、コア材５２の挿通に適した圧力値（第１基準圧力Ｐｓ１）、または、マッド材５１の挿通に適した圧力値（第２基準圧力Ｐｓ２）に適宜切り替えながら開孔を行う。
【００５７】
［作用効果］
次に、本実施形態に係る開孔装置１０の作用効果について、対比例に係る開孔装置と対比しながら詳細に説明する。
図１１は、対比例に係る開孔装置による開孔の流れを説明する図である。また、図１２は、第１の実施形態に係る開孔装置による開孔の流れを説明する図である。
以下、出銑口Ａに配されたコア材５２がその延在方向の途中から屈曲している例を説明する（図１１及び図１２を参照）。また、対比例に係る開孔装置の進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出圧力を、単一の基準圧力Ｐｓ’のみを基準としてＰｓ’−ΔＰ又はＰｓ’＋ΔＰに増減させるものとする。なお、この基準圧力Ｐｓ’は、開孔ロッド１０１がマッド材５１の領域を進行可能な圧力である。
【００５８】
まず、対比例に係る開孔ロッド１０１は、図１１（ａ）に示すように、コア材５２の領域を進行する。コア材５２はマッド材５１よりも柔らかいので、対比例に係る進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出圧力を低め（Ｐｓ’−ΔＰ又はＰｓ’等）に設定する。
ここで、開孔ロッド１０１がコア材５２の領域を真っ直ぐに進行すると、コア材５２の屈曲している部分で、先端部１０１ａがマッド材５１に接する（図１１（ｂ）参照）。このとき、開孔ロッド１０１は硬度が高いマッド材５１に接するために進出速度が低下する。そうすると、進出駆動制御部２０３は、進出速度ｖｆが下限判定閾値ｖｔｈｄを下回ったこと検知して、進出圧力をＰｓ’−ΔＰからＰｓ’（又は、Ｐｓ’からＰｓ’＋ΔＰ）に上昇させる。
その結果、開孔ロッド１０１には、マッド材５１を進行可能な進出圧力（Ｐｓ’又はＰｓ’＋ΔＰ）が加えられるため、図１１（ｃ）に示すように、先端部１０１ａは、コア材５２の屈曲した部分からマッド材５１を掘削して真っ直ぐに進み、当該マッド材５１の領域を進行する。
【００５９】
このように、開孔ロッド１０１がコア材５２の延在方向の途中からマッド材５１の領域に進行してしまうと、コア材５２を設けたことによる効果、即ち、開孔作業の機械的負荷を軽減するという効果が薄れてしまう。
しかし、この対策として、例えば、コア材５２の屈曲した部分からマッド材５１の領域に進行できないように基準圧力Ｐｓ’を下げると、今度は、先端部１０１ａがコア材５２の終端に達した場合に、進出圧力不足のためマッド材５１の領域を進行できなくなってしまう。
【００６０】
以上より、上記対比例に係る開孔装置のように、単一の基準圧力Ｐｓ’のみを基準として開孔ロッド１０１の進出圧力を増減させる進出駆動制御では、当該開孔ロッド１０１を、硬さの異なる二種類のマッド材５１、コア材５２の両方に対して適切な圧力制御を行うことが困難となる。
【００６１】
これに対し、本実施形態に係る開孔ロッド１０１も、対比例の場合と同様に、コア材５２の領域を進行する（図１１（ａ）参照）。ただし、この時点における開孔ロッド１０１は、コア材５２のみを進行可能とする第１基準圧力Ｐｓ１に基づいて進行する。
次に、図１２（ａ）に示すように、開孔ロッド１０１がコア材５２の領域を真っ直ぐに進行すると、先端部１０１ａは、コア材５２とマッド材５１との境界に接する（図１１（ｂ）と同様）。しかし、この時点では、進出駆動制御部２０３が開孔ロッド１０１に加える進出圧力は、最大でもＰｓ１＋ΔＰであるため、依然として開孔ロッド１０１がマッド材５１の領域を進行することは出来ない。したがって、開孔ロッド１０１は、マッド材５１と屈曲したコア材５２との境界に沿って案内され、やや反り曲がるようにしてコア材５２の領域を進行する。そして、先端部１０１ａは、そのまま進行してコア材５２の終端に達する（図１２（ｂ）参照）。
【００６２】
図１２（ｂ）の段階で、進出駆動制御部２０３は、進出位置取得部２０２を通じて、先端部１０１ａの位置がコア材５２の終端（位置Ｘ０＋Ｉ＋Ｃ）に到達したことを検出する。これにより、進出駆動制御部２０３は、基準圧力を第１基準圧力Ｐｓ１から第２基準圧力Ｐｓ２に切り替える。そうすると、開孔ロッド１０１には、マッド材５１の領域を進行できる進出圧力Ｐｓ２（又は、Ｐｓ２±ΔＰ）が加えられる。
図１２（ｃ）に示すように、開孔ロッド１０１は、引き続きマッド材５１とコア材５２との境界に沿って案内されながらマッド材５１の領域を進行し、出銑口Ａを開孔する。
【００６３】
このように、本実施形態に係る制御装置２０によれば、コア材５２が屈曲していた場合であっても、当該コア材５２が延在する領域では、常に、開孔ロッド１０１がマッド材５１に進出できない圧力値に設定される。したがって、開孔ロッド１０１がコア材５２の延在方向の途中からマッド材５１の領域に進行することはなく、コア材５２を設けたことによる効果が損なわれない。一方、コア材５２の終端に達した場合には、進出圧力がマッド材用に引き上げられるため、依然としてマッド材５１の領域を進行できる。
【００６４】
以上のように、本実施形態に係る制御装置２０は、予め規定された基準位置に基づいて、開孔ロッド１０１の進出圧力を、コア材５２の挿通に適した圧力値、又は、マッド材５１の挿通に適した圧力値に適宜切り替えるので、開孔ロッド１０１を、硬さの異なる二種類のマッド材５１、コア材５２の各々に対して適切に挿通させることができる。
【００６５】
また、本実施形態に係る進出駆動制御部２０３は、押込長取得部２０５が取得した押込長Ｉに基づいて基準位置（位置Ｘ０＋Ｉ＋Ｃ）を算出する。そして、進出駆動制御部２０３は、先端部１０１ａが、閉塞作業時にて押し込まれたコア材５２の終端の位置（位置Ｘ０＋Ｉ＋Ｃ）に達した時点で、基準圧力を第１基準圧力Ｐｓ１から第２基準圧力Ｐｓ２に切り替える。これにより、閉塞作業ごとに押込長Ｉが変化したとしても、続いて行われる開孔作業時において、コア材５２の終端に合わせて精度よく基準圧力を切り替えることができる。
【００６６】
以上、第１の実施形態に係る制御装置２０によれば、開孔ロッド１０１が、出銑口Ａに設けられたコア材５２及びマッド材５１の両方の領域を適切に進行することができるようになるので、開孔作業の負担を軽減できる。
【００６７】
［変形例］
なお、第１の実施形態に係る開孔システム１は、上述の態様に限定されることはなく、例えば以下のようにも変形可能である。
【００６８】
即ち、第１の実施形態に係る進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進出圧力を、閉塞材の材質（マッド材、コア材）の各々に適した基準圧力（第１基準圧力Ｐｓ１、第２基準圧力Ｐｓ２）を基準に所定量ΔＰだけ増減させる制御を行うものとして説明した。しかし、他の実施形態に係る進出駆動制御部２０３は、複数の異なる量ΔＰ（ΔＰ１、ΔＰ２、・・・）に基づいて、より精密な進出駆動制御を行ってもよい。この場合、例えば、進出駆動制御部２０３は、複数の下限判定閾値ｖｔｈｄ１、ｖｔｈｄ２、・・・、及び、複数の上限判定閾値ｖｔｈｕ１、ｖｔｈｕ２、・・・に基づいて、適宜、進出駆動圧力をＰｓ１（Ｐｓ２）±ΔＰ１、Ｐｓ１（Ｐｓ２）±ΔＰ２、・・・等に変更する。これにより、一層安定した進出駆動を実現することができる。
その他、進出駆動制御部２０３は、例えば、先端部１０１ａの進出速度を一定に維持するようなフィードバック制御に基づいて進出圧力を増減させるものとしてもよい。
【００６９】
また、第１の実施形態に係る進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の進行に際し、主に進出圧力の制御を行う者として説明したが、他の実施形態においては、この態様に限定されない。例えば、他の実施形態に係る進出駆動制御部２０３は、進出圧力だけでなく、打撃圧力、回転圧力についても同等の制御を行ってもよい。具体的には、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の先端部１０１ａが所定の基準位置に達したときに、打撃圧力についての基準圧力である第１基準打撃圧力Ｐｓ１ａを第２基準打撃圧力Ｐｓ２ａ（＞Ｐｓ１ａ）に変更してもよい。同様に、進出駆動制御部２０３は、開孔ロッド１０１の先端部１０１ａが所定の基準位置に達したときに、回転圧力についての基準圧力である第１基準回転圧力Ｐｓ１ｂを第２基準回転圧力Ｐｓ２ｂ（＞Ｐｓ１ｂ）に変更してもよい。この場合、図９で示したような進出圧力についての制御が、打撃圧力及び回転圧力の各々についても同様になされる。
【００７０】
また、第１の実施形態に係る開孔システム１は、閉塞作業時において押込長取得部２０５がコア材５２の押込長Ｉを記録し、開孔作業時において進出駆動制御部２０３が、当該記録された押込長Ｉを、先端部１０１ａがコア材５２の終端に達したか否かの判定に用いるものとして説明した。
しかし、他の実施形態に係る進出駆動制御部２０３は、単に、予め規定された基準位置Ｉｃに基づいて先端部１０１ａがコア材５２の終端に達したか否かを判定するものとしてもよい。即ち、閉塞作業時におけるコア材５２の押込長の変動が、固定の基準位置（Ｘ０＋Ｉｃ＋Ｃ）に対して許容できる場合は、この態様であっても、開孔ロッド１０１がコア材５２及びマッド材５１の両方の領域を適切に進行することができる。また、このようにすることで、制御装置２０の機能構成を簡素化することができる。
【００７１】
また、押込長取得部２０５による押込長Ｉの取得誤差により、先端部１０１ａが基準位置（Ｘ０＋Ｉ＋Ｃ）に達する前に、コア材５２の終端に達してしまう場合が想定される。この場合、上述の進出駆動制御部２０３では、進出圧力が切り替えられないため進行が停止してしまう。そこで、他の実施形態に係る進出駆動制御２０３は、基準位置（Ｘ０＋Ｉ＋Ｃ）よりも所定の微小長だけ炉外側に近い位置で、進出圧力を切り替える制御を行ってもよい。
【００７２】
また、第１の実施形態に係る開孔システム１は、閉塞作業時において、開孔装置１０と、マッド材５１を出銑口Ａに注入して閉塞するマッドガン４とが別個に取り扱われるものとして説明したが、他の実施形態においては、この態様に限定されない。例えば、開孔装置１０は、マッドガン４の各構成（本体部４０、注入駆動部４１、ケーシング４２等）と一体化されてなる開孔閉塞装置であってもよい。
このようにすることで、開孔作業時及び閉塞作業時の何れにおいても単一の装置（開孔閉塞装置）を取り扱うのみで実施できるので、作業負担を一層軽減することができる。
【００７３】
また、上述の各実施形態において、コア材５２は、金属管５３に充填された状態でマッド材５１に押し込まれるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されることはなく、金属管５３とは異なるコア材５２の保持手段を用いてコア材５２を押し込むものとしてもよい。
【００７４】
また、上述の各実施形態においては、ＣＰＵ２００の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各手順を行うものとしている。ここで、上述したＣＰＵ２００の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、ＣＰＵ２００の各機能構成が、ネットワークで接続される複数の装置に渡って具備される態様であってもよい。
【００７５】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００７６】
１  開孔システム
１０  開孔装置
１０１  開孔ロッド
１０１ａ  先端部
１０２  ガイドレール
１０３  進退駆動部
１０４  油圧モータ
１０４ａ  エンコーダ
１０５  面内方向駆動部
１０６  押込用ロッド
１０６ａ  保持部
２０  制御装置
２００  ＣＰＵ
２０１  進出速度取得部
２０２  進出位置取得部
２０３  進出駆動制御部
２０４  押込駆動制御部
２０５  押込長取得部
２１０  ＲＡＭ
２１１  ＨＤＤ
２１２  操作入力部
２１３  画像表示部
２１４  外部接続インターフェイス
２１５  システムバス
３０  高炉
３１  炉壁
４  閉塞装置（マッドガン）
４０  本体部
４１  注入駆動部
４２  ケーシング
５  閉塞材
５１  マッド材
５２  コア材
５３  金属管
【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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【図１２】
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