(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉炉体を水平方向に複数に分割した部分マンテルを順次組み立てる又は解体する高炉の組立解体装置において、前記高炉の鋳床部から炉体両外側に前記高炉の炉体櫓の支持柱間を通して設けられた受梁と、該受梁上を走行可能に設けられた台車と、前記炉体櫓に設けられ前記部分マンテルを吊り上げ又は吊り下げて前記台車に積み込み又は積み下す第１の吊手段と、前記受梁に沿って走行可能に設けられた安全天井とを備え、該安全天井の上側空間と下側空間で各々安全に組立、解体作業ができるように構成されたことを特徴とする高炉の組立解体装置。
【請求項２】
請求項１において、前記炉体櫓に設けられ、前記受梁にかかる荷重の全て又は一部を支持する第２の吊手段を備えたことを特徴とする高炉の組立解体装置。
【請求項３】
請求項２において、前記第２の吊手段は、前記受梁及び台車を垂直方向に吊り上げ又は吊り下げて支持すると共に、水平レベルの調整が可能なものであることを特徴とする高炉の組立解体装置。
【請求項４】
高炉炉体を水平方向に複数に分割した部分マンテルを順次搬入し組み立てる又は順次搬出し解体する高炉の組立解体方法において、前記高炉の鋳床部と炉体との間に設けられた受梁上を該炉体の支持柱間を通って走行する台車に前記部分マンテルを載置して搬入又は搬出する搬入搬出工程と、前記高炉の炉体櫓に設けられた吊手段によって前記部分マンテルを前記台車から吊り上げて炉体を組み立てる又は前記部分マンテルを前記炉体から分離して前記台車に吊り下げて炉体を解体する組立解体工程と、前記受梁に沿って走行可能に設けられた安全天井を必要な時に着脱して前記炉体の底部組立又は解体を行なう炉体底部組立解体工程とを含むことを特徴とする高炉の組立解体方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉の炉体を組み立てる又は解体する高炉の組立解体装置及び組立解体方法に関するものである。尚、以下で使用する「マンテル」は、鉄皮だけのものと、鉄皮にステーブ（又はステーブクーラ）、レンガ等が一体となったものの双方を含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高炉の炉体を組み立て又は解体する高炉の組立解体装置或いは組立解体方法は、据付用に炉頂櫓に取り付けられた揚重機（一般には走行する炉頂アウトリガークレーン）を利用して、炉体を組み立て又は解体するものが知られている。
【０００３】
一方、炉体を例えば５つの大ブロック（トップマンテル、上部シャフトマンテル、下部シャフトマンテル、ボッシュマンテル及びハースマンテル）に分割し、各ブロックを炉体櫓に設けた昇降設備によって炉底より取り込むもの（例えば特開平９−１４３５２１号公報）や、炉体を複数のブロックに分割し、各ブロックを炉体櫓に設けた中空油圧ジャッキを用い操業床より台車を介して搬出又は搬入するもの（例えば特開昭５３−８７９０６号公報、特開昭５３−８７９０７号公報等）が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記炉頂櫓に取り付けられた揚重機（炉頂アウトリガークレーン）は、吊り上げ能力が通常６０〜２００トン程度であり、炉体は全体重量で数千トン、水平方向にリング状に分割したリング状マンテルでもステーブの取り付けられた状態では数百トン規模となることが通常である。このため、炉体を短冊形のピースに分割したもので組立（据付）乃至解体を行なっていたが、工期がかかり効率的、経済的ではなかった。
【０００５】
一方、炉体を５つの大ブロックに分割し搬出又は搬入するものは、ブロック自体の重量が非常に大きくなり、吊り上げ、吊り下げ等に極めて大規模な仮設を要すると共に、炉底周りの作業空間を多く必要とし、高炉全体構造や周辺の空間的制約を受けるもので、汎用的装置又は方法ではなかった。
【０００６】
又、炉体を複数のブロックに分割し操業床レベルにて搬出又は搬入するものは、鋳床より高いレベルに位置する操業床レベルと２床近傍の環状管との高さ方向の間隙が小さく、各ブロックの高さを大きく取れず制約がある。これを回避するためには、環状管の撤去が必要であり、これを復旧する作業も生ずることから多大の労力を要する。又、搬出又は搬入に対しても制限される等の問題もあった。
【０００７】
上記高炉炉体の組立、解体は、高炉新設時のマンテル組立、据付においても全く同様であった。
【０００８】
本発明の課題は、高炉の組立解体装置及び組立解体方法において、工期短縮と安全作業が可能で、且つ効率的、経済的なことである。
【０００９】
上記課題を解決するため本発明は、高炉炉体を水平方向に複数に分割した部分マンテルを順次組み立てる又は解体する高炉の組立解体装置において、前記高炉の鋳床部から炉体両外側に前記高炉の炉体櫓の支持柱間を通して設けられた受梁と、該受梁上を走行可能に設けられた台車と、前記炉体櫓に設けられ前記部分マンテルを吊り上げ又は吊り下げて前記台車に積み込み又は積み下す第１の吊手段と、前記受梁に沿って走行可能に設けられた安全天井とを備え、該安全天井の上側空間と下側空間で各々安全に組立、解体作業ができるように構成したことである。
【００１０】
受梁は、炉体櫓の支持柱間を通して高炉の鋳床部から炉体両外側に設けられたので、空間的制約を受けることが比較的少なく、且つ強度的に無理なく必要十分な強度のある梁を設けることが可能になる。台車は、この受梁上を走行可能に設けられているので、部分マンテルを高炉の鋳床部から炉体中心部に、又は炉体中心部から鋳床部に速やかに搬送することが出来る。更に、高炉の炉体櫓に設けられた第１の吊手段は、取り扱うべき部分マンテルの重量に対応して使用基数を決め、合計容量を決めるので吊り上げ又は吊り下げ能力を必要十分に持たせることが出来、容易に前記台車に積み込み又は積み下すことが出来る。炉体の部分マンテルへの分割数及び取り付けられるステーブの重量は、第１の吊手段の能力とこの吊手段を支持する炉体櫓の強度をもとに最適な選択が行なわれる。また、安全天井を受梁に沿って走行させて、安全天井の上側空間と下側空間で仕切ることで、安全天井の上下で各々安全に組立、解体作業ができる。従って、本高炉の組立解体装置は、工期短縮と安全作業が可能で、効率的、経済的である。
【００１１】
更に、上記高炉の組立解体装置において、前記炉体櫓に設けられ、前記受梁にかかる荷重の全て又は一部を支持する第２の吊手段を備えたことである。受梁にかかる荷重の全て又は一部を支持する第２の吊手段は、上記高炉の組立解体装置の作用に加え、受梁に要求される力学的断面性能を小さくする。
【００１２】
更に、上記第２の吊手段は、前記受梁及び台車を垂直方向に吊り上げ又は吊り下げて支持すると共に、水平レベルの調整が可能なものである。第２の吊手段は、上記第２の吊手段の作用に加え、部分マンテルの吊り上げ又は吊り下げ作業の自由度を大きくし、且つマンテルに設ける吊りブラケットを不要にする。
【００１４】
又、高炉炉体を水平方向に複数に分割した部分マンテルを順次搬入し組み立てる又は順次搬出し解体する高炉の組立解体方法において、前記高炉の鋳床部と炉体との間に設けられた受梁上を該炉体櫓の支持柱間を通って走行する台車に前記部分マンテルを載置して搬入又は搬出する搬入搬出工程と、前記高炉の炉体櫓に設けられた吊手段によって前記部分マンテルを前記台車から吊り上げて炉体を組み立てる又は前記部分マンテルを前記炉体から分離して前記台車に吊り下げて炉体を解体する組立解体工程と、前記受梁に沿って走行可能に設けられた安全天井を必要な時に着脱して前記炉体の底部組立又は解体を行なう炉体底部組立解体工程とを含むことである。
【００１５】
上記搬入搬出工程、組立解体工程及び炉体底部組立解体工程とを含む高炉の組立解体方法は、空間的制約を受けることが比較的少なく、部分マンテルを高炉の鋳床部から炉体中心部に、又は炉体中心部から鋳床部に速やかに搬送することが出来る。更に、台車の部分マンテルを容易に吊り上げ又は吊り下げることが出来る。更に、安全天井を容易に着脱出来るので、安全天井の上側の作業と独立して炉体の底部組立又は解体を安全、効率的に行なうことが出来る。従って、工期短縮と安全作業が可能で、効率的、経済的である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る高炉の組立解体装置及び組立解体方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、図１〜５において、同一又は同等部分には同一符号を付けて示す。
【００１７】
図１は、本発明に係る高炉の組立解体装置の一実施の形態を示す正面図である。本実施の形態の高炉の組立解体装置２５は、高炉炉体２を水平方向に複数、この場合は１１ブロックに分割して予め製作しておいた部分マンテル４を順次搬入して組み立てるか又は既設の高炉炉体２を、例えば水平方向に１１ブロックの部分マンテル４に分割して順次取り外し解体するものである。
【００１８】
更に、高炉の鋳床部９から炉体２両外側に、この炉体櫓の支持柱１７間を通して設けられた受梁２７と、この受梁２７上を走行可能に設けられたマンテル台車（台車）２９と、炉頂アウトリガークレーンとは別に高炉の炉体櫓１６に設けられ、部分マンテル４を吊り上げ又は吊り下げてマンテル台車２９に積み込み又は積み下す第１の吊手段として第１のセンターホールジャッキ３２、３３とを備える。
【００１９】
更に、組立解体装置２５は、炉体櫓１６に設けられ、受梁２７にかかる荷重の全て又は一部を支持する第２の吊手段として第２のセンターホールジャッキを備える。第２のセンターホールジャッキは、図１に図示していないが、適宜必要な個所に設置され、例えば３床２２や２床２１或いは８床２３等に設けられる。この場合、第２のセンターホールジャッキは、受梁２７及びマンテル台車２９を垂直方向に吊り上げ又は吊り下げて支持すると共に、水平レベルの調整が可能なものである。尚、受梁２７を炉体櫓１６の内外に分割し、炉体櫓１６の内側の受梁２７にかかる荷重の全て又は一部を第２の吊手段で支持する場合においては、この第２の吊手段の容量は受梁２７全体を支持する場合に比し小さくなり、より経済的であることはいうまでもない。
【００２０】
第１及び第２のセンターホールジャッキは、油圧によって上下に移動するテンションバーを中心軸に持つもので、１基当りの吊り上げ又は吊り下げ容量は、例えば２００トンで、このセンターホールジャッキの他に油圧ポンプユニット、電気制御装置等を備え、公知のものを使用することが出来る。油圧ポンプユニット、電気制御装置等は、複数基のセンターホールジャッキの上下移動速度や移動量を制御し、センターホールジャッキを複数基設けることによって、数百トンの合計容量となり、例えば鉄皮及びステーブを有する部分マンテルの重量が５００トンあれば、３〜４基のセンターホールジャッキを使用することになる。
【００２１】
図２は、図１の I−I 線断面図である。高炉の組立解体装置２５は、受梁２７に沿って走行可能に設けられた羽口可動安全天井（安全天井）３６を備えており、この羽口可動安全天井３６の上側空間４０と下側空間４１で各々安全に組立、解体作業が出来るようになっている。部分マンテル４を載置したマンテル台車２９は、受梁２７の上側フランジ２８ａ上面を走行可能に形成され、複数の転動ローラを有するチルタンク３０が設けられて受梁２７の上面を走行する。図２では部分マンテル４をマンテル台車２９の台車ガーダー４２上に載置して搬送する一実施の形態を図示した。これに対し二本の受梁２７上に、二つに分けたマンテル台車２９のそれぞれを配置し、チルタンク３０によって走行可能にして、この二台のマンテル台車２９に、部分マンテル４に取り付けたブラケットを介して部分マンテル４を支持載置して搬送する装置も本実施の形態の一つである。この装置では、図２に示したマンテル台車２９における載置のための台車ガーダー４２を廃することが可能であり、環状管１４の下端と受梁２７の上面間の空間を、より有効に利用することが可能となる。尚、これらマンテル台車２９をチルタンク３０を用いず、公知のスライドベアリングを用い、受梁２７上を摺動させることも選択可能な走行装置である。受梁２７は、鋳床１１上に複数の受座１３を介して設置され、鋳床１１に片持ち或いは必要に応じて受梁２７の先端側２７ａ（図１）を図示されていない横梁を介して炉体支柱１７に支持される。
【００２２】
更に、羽口可動安全天井３６は、受梁２７の下側フランジ２８ｂ内面に設置されたレール上を、上記チルタンク３０と同じ構造のチルタンク３７（車輪）が転動し走行する。羽口可動安全天井３６の下側には分廻し用ビーム３８が設けられ、ハースマンテル４ｄ内の作業に供される。そして、受梁２７と部分マンテル４を載置したマンテル台車２９の全体は、その荷重の全部又は一部を先に記した第２のセンターホールジャッキにより、ワイヤー３５を介して吊り上げられる。
【００２３】
以上の構造を有する本実施の形態の高炉の組立解体装置２５は、次のように作用する。即ち、受梁２７は、炉体櫓の支持柱１７間を通して高炉の鋳床部９から炉体両外側に設けられ、且つ受梁の受座１３も低く出来るので、鋳床上面１２のレベルと環状管１４との高さ方向の間隙を鋳床１１より高いレベル位置にある操業床上にマンテル台車２９を設ける場合に比べ大きくとれ、空間的制約を受けることが比較的少ない。更に、炉体２の部分マンテル４への分割個数を少なく出来、且つ強度的に無理なく必要十分な強度のある受梁２７を設けることが可能になる。マンテル台車２９は、この受梁２７上を走行可能に設けられているので、部分マンテル４を高炉の鋳床部９から炉体中心部３に、又は炉体中心部３から鋳床部９に速やかに搬送することが出来る。
【００２４】
そして、鋳床部９を利用して受梁２７を設けることは、部分マンテル４のマンテル台車２９からグランドレベル（ＧＬ）への搬出又はグランドレベル（ＧＬ）からマンテル台車２９への搬入にも利便性がある。その上、受梁２７の仮設に鋳床部９の天井クレーン１０を利用することも出来る。
【００２５】
更に、高炉の炉体櫓１６に設けられた第１のセンターホールジャッキ３２、３３は、取り扱うべき部分マンテル４の重量に対応して使用基数を決め、合計容量を決めるので吊り上げ又は吊り下げ能力を必要十分に持たせることが出来、容易に前記マンテル台車２９に積み込み又は積み下すことが出来る。従って、本高炉の組立解体装置２５は、工期短縮と安全作業が可能で、効率的、経済的である。
【００２６】
更に、受梁２７にかかる荷重の全て又は一部を支持する第２のセンターホールジャッキは、受梁２７にかかる荷重を軽減し、受梁２７に要求される力学的断面性能を小さくし、且つ、部分マンテル４の吊り上げ又は吊り下げ作業の自由度を大きくし、吊り上げ又は吊り下げのブラケットを不要にする。又、受梁２７に沿って走行可能に設けられた羽口可動安全天井３６は、安全天井の着脱作業を迅速、容易にし、高炉の組立、解体作業を効率化する。そして、安全天井の上側空間４０と下側空間４１とで各々安全に組立、解体作業が出来る。
【００２７】
次に、本実施の形態の高炉の組立解体方法について、図１〜５に基づいて説明する。
【００２８】
先ず、図１、２において、本実施の形態の高炉の組立解体方法は、高炉炉体２を水平方向に複数に分割したリング状の部分マンテル４を順次搬入し組み立てる又は順次搬出し解体する方法である。即ち、高炉の鋳床部９と炉体２との間に設けられた受梁２７上を炉体の支持柱１７間を通って走行するマンテル台車２９に部分マンテル４を載置して搬入又は搬出する搬入搬出工程と、高炉の炉体櫓１６に設けられた吊手段としての第１のセンターホールジャッキ３２、３３によって部分マンテル４をマンテル台車２９から吊り上げて炉体２を組み立てる又は部分マンテル４を炉体から分離してマンテル台車２９に吊り下げて炉体２を解体する組立解体工程と、受梁２７に沿って走行可能に設けられた羽口可動安全天井３６を必要な時に着脱して炉体の底部組立又は解体を行なう炉体底部組立解体工程とを含むものである。
【００２９】
図３は、本発明に係る高炉の組立解体装置による組立解体を示し、（Ａ）は羽口マンテル撤去の正面図、（Ｂ）は炉体解体の正面図である。図３（Ａ）に示すように、先ず、炉体２を炉体櫓にダブルリングガーダー１８を介して支持しておく。この状態で羽口マンテル４ｅをピースに切断し、鋳床部９の天井クレーン１０によって鋳床部９に移動し搬出する。尚、羽口マンテル４ｅの切断下端レベルは、受梁２７上端と環状管１４の下端との間に、その後の部分マンテル４の解体及び据付けを容易に行なえる空間が取られるように決められている。羽口マンテル４ｅを撤去した後、図３（Ｂ）に示すように、鋳床１１に受梁２７を敷設し、マンテル台車２９を走行可能に設置する。この際、受梁２７に羽口可動安全天井３６を可動可能に設置する。
【００３０】
羽口可動安全天井３６の上側空間４０においては、炉体２の下端側から所定の高さ寸法のリング状部分マンテル４を略水平に切断して切り出す。この時、切り出された部分マンテル４を支持するように、炉体櫓の下部デッキフレーム（通称３床レベル）に設けられた複数の第１のセンターホールジャッキ３２によってバランスがとれるように吊っておく。この切り出された部分マンテル４をマンテル台車２９上に載置し、受梁２７に沿って鋳床部９に移送する。鋳床部９に移送された部分マンテル４は、図示していないクレーンによって搬出される。
【００３１】
同時に、炉体上部のガス捕集マンテル等のトップマンテル４ａをアウトリガークレーン２０によって解体する。羽口可動安全天井３６の下側空間４１においては、残銑を処理する作業が同時に行われる。以上の作業によって、炉体の解体が行われる。
【００３２】
図４は、図３と同様の組立解体を示し、（Ｃ）はトップマンテル〜シャフトマンテル槽内引込、吊上、組立の正面図、（Ｄ）はハースマンテル据付の正面図である。図４（Ｃ）に示すように、外部で予め製作された部分マンテル、即ちガス捕集マンテル等のトップマンテル４ａや図示していないシャフトマンテル等は、図示していない公知の重量物搬送台車で鋳床部９まで搬送され、図示していないクレーンによってマンテル台車２９に載置される。部分マンテル４を載置したマンテル台車２９は、炉体中心部３側に移送される。移送された部分マンテル４は、例えば炉体櫓の８床２３に設置された第１のセンターホールジャッキ３３によって吊り上げられ組み立てられる。
【００３３】
図４（Ｄ）に示すように、ハースマンテル４ｄは、上記トップマンテル、シャフトマンテルと同様に鋳床部９に引き込まれ、マンテル台車２９に載置される。更に、ハースマンテル４ｄは、マンテル台車２９によって炉体中心部３側に移送される。移送されたハースマンテル４ｄは、、例えば炉体櫓の３床に設置された第１のセンターホールジャッキ３２によって吊り上げられ、マンテル台車２９が鋳床部９側に戻された後、炉底２４に据え付けられる。
【００３４】
図５は、図３と同様の組立解体を示し、（Ｅ）は３床大梁上仮置の正面図、（Ｆ）はボッシュマンテル据付の正面図である。図５（Ｅ）に示すように、トップマンテル４ａ、シャフトマンテル４ｂ等は、ブラケット６を介して、３床大梁部に置かれた図示されていない４〜８基の油圧ジャッキに支持されて３床大梁部上に仮置される。次に、図５（Ｆ）に示すように、ボッシュマンテル４ｃが引き込まれ、炉体中心部３に移送され、上記シャフトマンテル４ｂ下端に接続される。更に、前記３床大梁部の油圧ジャッキで仮置された上方のマンテルのレベルを調整しつつ羽口マンテルを取り込み、上端、下端をそれぞれ、ボッシュマンテル４ｃと炉底マンテル４ｄと接続することで炉体の組立が完了する。
【００３５】
本実施の形態の高炉の組立解体方法は、搬入搬出工程、組立解体工程及び炉体底部組立解体工程とを含み、空間的制約を受けることが比較的少なく、部分マンテル４を高炉の鋳床部９から炉体中心部３に、又は炉体中心部３から鋳床部９に速やかに搬送することが出来る。更に、台車の部分マンテル４を容易に吊り上げ又は吊り下げることが出来る。更に、安全天井３６を容易に着脱出来るので、安全天井３６の上側の作業と独立して炉体の底部組立又は解体を安全、効率的に行なうことが出来る。尚、マンテルを一部残置して流用する場合も、一部の手順を調整することで容易に実施することが出来る。従って、工期短縮と安全作業が可能で、効率的、経済的である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の高炉の組立解体装置及び組立解体方法によれば、工期短縮と安全作業が可能で、且つ効率的、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高炉の組立解体装置の一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１の I−I 線断面図である。
【図３】本発明に係る高炉の組立解体装置による組立解体を示し、（Ａ）は羽口マンテル撤去の正面図、（Ｂ）は炉体解体の正面図である。
【図４】図３と同様の組立解体を示し、（Ｃ）はトップマンテル〜シャフトマンテル槽内引込、吊上、組立の正面図、（Ｄ）はハースマンテル据付の正面図である。
【図５】図３と同様の組立解体を示し、（Ｅ）は３床大梁上仮置の正面図、（Ｆ）はボッシュマンテル据付の正面図である。
【符号の説明】
２  炉体
４  部分マンテル
９  鋳床部
１６  炉体櫓
１７  支持柱
２５  高炉の組立解体装置
２７  受梁
２９  マンテル台車（台車）
３２、３３  第１のセンターホールジャッキ（第１の吊手段）
３６  羽口可動安全天井（安全天井）
４０  上側空間
４１  下側空間
【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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