(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車上に設置された傾動軸で両端を支持され、傾動モータで該軸の周りを回動自在にした紡錘形状の横長な容器を備えた溶銑輸送用混銑車の改修に際して、
既存の台車を流用すると共に、改修後の容器のコニカル角度αを改修前より大きく設定することにより、前記台車の強度範囲内で前記容器の全長を変更することなく該容器の直胴部の径及び／又は長さを増大させることを特徴とする混銑車の大型化方法。
【請求項２】
前記傾動軸と傾動モータについても既存の傾動軸と傾動モータのトルク範囲内で、該容器の直胴部の径及び／又は長さを増大させることを特徴とする請求項１記載の混銑車の大型化方法。
【請求項３】
前記傾動軸の軸心位置を、改修前より鉛直方向で高めることを特徴とする請求項１又は２記載の混銑車の大型化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混銑車の大型化方法に係わり、具体的には、高炉から出銑された溶銑の運搬及び脱りん、脱硫等の処理を行う容器である混銑車の容量を、既存部品を使用して大きくする技術である。
【０００２】
【従来の技術】
混銑車は、高炉から出銑された溶銑を製鋼工場まで運搬する容器１を搭載した台車２であり、その容器１は、図１に示すように横長の筒状体（いわゆる紡錘形状）で、直胴部４、コニカル部５、及びトラニオン軸部６より成り立っている。また、該容器１は、溶銑の排出の便から、該トラニオン軸の周りを回動できるようになっており、軸受の片側が駆動部、他方が従動部となっている。
【０００３】
この混銑車は、従来、高炉から製鋼工場へ溶銑を運搬する働きを専らとしていたが、近年の精練技術の進歩により、脱硫、脱燐等を行う予備処理炉としての役割をも担うようになっている。そのため、該容器は、以前より大きな熱負荷を受け、熱変形し易く、寿命の面で問題が生じている。
【０００４】
そこで、特開平７−１６６２２１号公報は、容器の外皮を、高温時の耐強度、耐靭性、溶接性に優れた耐候性耐火鋼にして、寿命の延長を図ることを提案している。
【０００５】
しかしながら、もし既存の混銑車の部品をそのまま流用し、大型化できるならば、溶銑輸送量が増大するばかりでなく、溶銑に対する混銑車炉体の比表面積を下げることで炉体鉄皮よりの放熱を抑え、溶銑の温度低下を抑止することも期待できる。
【０００６】
また、予備処理の効率化に目を向けるならば、溶銑の攪拌機能が大きいことが望まれるが、そのためには、容器の内容積はできるだけ大きい方が好ましい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑み、既存の混銑車の部品を流用し、容量を従来より増加させる混銑車の大型化方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため、既存部品の性能を超えない範囲で、容器の大型化に鋭意努力し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、台車上に設置された傾動軸で両端を支持され、傾動モータで該軸の周りを回動自在にした紡錘形状の横長な容器を備えた溶銑輸送用混銑車の改修に際して、既存の台車を流用すると共に、改修後の容器のコニカル角度αを改修前より大きく設定することにより、前記台車の強度範囲内で前記容器の全長を変更することなく該容器の直胴部の径及び／又は長さを増大させることを特徴とする混銑車の大型化方法である。
【００１０】
また、ほん発明は、前記傾動軸と傾動モータについても既存の傾動軸と傾動モータのトルク範囲内で、該容器の直胴部の径及び／又は長さを増大させることを特徴とする混銑車の大型化方法である。
【００１１】
さらに、本発明は、前記傾動軸の軸心位置を、改修前より鉛直方向で高めることを特徴とする混銑車の大型化方法でもある。
【００１２】
本発明によれば、混銑車の既存部品を流用し、容器の直胴部とコニカル部の形状を変更するようにしたので、容易且つ安価に容器の大型化が達成できた。その結果、溶銑輸送量の増加、溶銑攪拌力の強化ばかりでなく、鉄皮からの放熱が抑制され、溶銑温度の低下が防止できるようになった。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
まず、本発明では、図１に示すように、紡錘形状の筒状体の直胴部径及び／又は長さを大きくする。それに伴い、αで示すコニカル部５の角度が必然的に変更される。
【００１５】
その際、どの程度まで大きくするかが問題になる。そこで、発明者は、既存混銑車の部品性能と、容器１の形状や大きさに由来する制約条件について鋭意検討した。そして、以下の制約条件を同時に満足させる範囲で大きくすれば良いことを知り、本発明に具現化したのである。
【００１６】
（１）容器１の全長は、既存のものと同じにする。既設レール（図示せず）との取り合いで、台車２の円滑走行を確保するためである。
（２）既存の台車２を流用し、その強度の範囲内とする。既存部品の有効利用のためである。
（３）好ましくは、既存の傾動軸６強度の有効範囲内とする。既設部品の有効利用のためである。
（４）好ましくは、傾動モータ２の最大トルクの範囲内とする。既設部品の有効利用のためである。
（５）なお、容器径の拡大に際しては、容器と軌条や台車２との接触が生じないように配慮すべきことは、言うまでもない。もし容器と軌条又は台車との接触が制約となって、所望の容積増大が叶わぬ場合には、容器の傾動軸の軸心位置を改修前の高さよりも鉛直上方に高める、つまり嵩上げによって、容器全体を上方に位置せしめ、該容器の直胴部の径及び／又は長さを以前より拡大可能とする。
【００１７】
このように、混銑車容器の直胴部の径及び／又は長さの拡大、あるいはこの拡大と容器傾動軸の軸心位置の嵩上げとの組み合わせによって混銑車の大型化が可能となるが、製鉄所における混銑車の実際の使用環境は、それぞれの製鉄所によって異なっており、個別の配慮が必要である。そのような配慮としては、（Ａ）既存の諸設備との干渉や接触をさけること、（Ｂ）運行時の転倒防止が挙げられる。
【００１８】
（Ａ）の設備としては、下記のごときである。
ａ．高炉鋳床
傾注樋下端と混銑車の高さとの関係、鋳床側壁と混銑車の幅との関係
ｂ．溶銑予備処理設備
混銑車の高さ及び幅と集塵フードとの関係
ｃ．溶銑払い出し場（製鋼工場）
混銑車の高さ及び幅と集塵フードとの関係
ｄ．混銑車の補修、築炉作業所
混銑車の高さ及び幅と集塵フードとの関係、混銑車の幅と建屋内の柱間距離との関係
ｅ．鋳銑機
混銑車の高さと建屋の入口天井の高さとの関係、混銑車の幅と建屋内の柱間距離との関係
【００１９】
（Ｂ）転倒防止対策としては、
混銑車がカーブを走行する際の遠心力、地震時の水平分力による転倒モーメントが、混銑車の自重による安定モーメントを超えないことが必要である。発明者の検討によれば、混銑車の重心位置が、軌条からの高さをＨ，軌条幅をＬとすると、
Ｈ  ＜  ２．４１・Ｌ
を満たすように、混銑車を設計すれば良いことがわかった。この式から明らかなように、転倒防止には、容器直胴部の径や長さは関係せず、傾動軸の軸心高さが影響する。つまり、混銑車の傾動軸位置を嵩上げする際には、上記式を配慮することが重要である。
【００２０】
【実施例】
本発明に係る大型化方法を用い、既存の混銑車を改修した。容器１の拡大は、前記制約条件を検討し、図１に示すように、直胴部４の径を従来の３６６０ｍｍから４０４０ｍｍにすると共に、傾動軸の軸心高さを１００ｍｍ嵩上げした。従って、全長が不変であるから、コニカル角度（α）は、従来の３０°より３４°に変更され、直胴部４の長さも従来の３７４０ｍｍから４１９０ｍｍと４５０ｍｍ長くなった。これによって、容器１の容量は、従来に比較して約３０％増加し、溶銑の平均輸送量が従来の２８０トンより、３５０トンに増大した。該混銑車の重心位置の高さＨは、改修前が２３６０ｍｍ、改修後が２４６０ｍｍであるので、軌条幅Ｌが１０６７ｍｍであることから、前記式は満足されている。
【００２１】
なお、拡大作業は、直胴部４、コニカル部５、炉口金物８をそれぞれ分離して製作し、その後溶接により容器１として一体化した。
【００２２】
図３に、既存の混銑車と、本実施例で製作したもの溶銑の輸送量を、図４に溶銑温度の低下量を比較して示す。本発明に係る大型化方法で製作したものは、溶銑の輸送量が約７０トン増加し、温度の低下代が従来のものに比較し、約１４℃改善された。
【００２３】
また，この効果に伴い、従来、溶銑の温度不足により、脱リン、脱硫処理が実施できない場合が散発的に発生していたが、本改造の適用後、皆無となり、精錬コストの大幅な削減が達成された。さらに、炉口金物への地金付着による有効容積の低下がなくなり、輸送効率が向上した。加えて、直胴部の径大化により炉体の強度が向上し、炉体の熱変形の進行がが抑止でき、炉体の寿命延長が達成でき、コニカル角度が従来よりも大きくなったために、地金やスラグの排出が改善され、従来コニカル内に残銑が残ることがあったが、これが皆無になった。さらに加えて、１台当りの溶銑輸送能力が向上したため、運行台数を減らすことも可能になった。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、既存部品を流用して、混銑車の大型化が達成され、数々の効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る大型化方法で製作する混銑車の容器を示す図である。
【図２】従来の混銑車とその形状改善の内容を示す図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は、容器の部位を説明する図である。
【図３】本発明による溶銑の輸送量の変化を示す図である。
【図４】本発明による溶銑温度の低下量の変化を示す図である。
【符号の説明】
１  容器
２  傾動装置（モータを含む）
３  台車
４  直胴部
５  コニカル部
６  トラニオン軸部
７  コニカル角度（α）
８  開口（炉口金物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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