(57)【要約】【課題】構造上の強度が十分確保されていて且つ出湯孔封鎖具の挿入を容易とする出湯孔封鎖具の挿入装置を提供する。【解決手段】本発明の出湯孔封鎖具の挿入装置１は、挿入ビーム１１と支持ビーム１２と回転テーブル１３と昇降機構１４とを有し、昇降機構１４は、回転テーブル１３から前後方向を向くように片持ちとされた固定ビーム４５と、伸縮することで支持ビーム１２を上下方向へ移動させる伸縮手段２３とを有し、伸縮手段２３は、基端部が回転テーブル１３に連結され、先端部が固定ビーム４５の前端部を経由し支持ビーム１２に連結されていて、伸縮手段２３の基端部が回転テーブル１３の中央部に枢支され、固定ビーム４５の基端部が回転テーブル１３の前部に固定され、支持ビーム１２の基端部が回転テーブル１３の後部に枢支される構成となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉の出湯孔を内側より封鎖する出湯孔封鎖具を先端に装着可能な挿入ビームと、該挿入ビームを前後方向へスライド移動自在に上方から支持する支持ビームと、該支持ビームを前後方向きで且つその先端部が上下方向に揺動自在となるように吊り下げ状態で支持する回転テーブルと、前記回転テーブルと支持ビームとの間に配置されて支持ビームの先端部を上下方向へ移動させる昇降機構と、を有する出湯孔封鎖具の挿入装置であって、
前記昇降機構は、回転テーブルから前後方向を向くように片持ちとされた固定ビームと、伸縮することで支持ビームを上下方向へ移動させる伸縮手段とを有し、該伸縮手段は、基端部が回転テーブルに連結され、先端部が固定ビームの前端部を経由し支持ビームに連結されていて、
前記伸縮手段の基端部は回転テーブルの中央部に枢支され、前記固定ビームの基端部は回転テーブルの前部に固定され、前記支持ビームの基端部は回転テーブルの後部に枢支されていることを特徴とする出湯孔封鎖具の挿入装置。
【請求項２】
転炉の出湯孔を内側より封鎖する出湯孔封鎖具を先端に装着可能な挿入ビームと、該挿入ビームを前後方向へスライド移動自在に上方から支持する支持ビームと、該支持ビームを前後方向きで且つその先端部が上下方向に揺動自在となるように吊り下げ状態で支持する回転テーブルと、前記回転テーブルと支持ビームとの間に配置されて支持ビームの先端部を上下方向へ移動させる昇降機構と、を有する出湯孔封鎖具の挿入装置であって、
前記昇降機構は、回転テーブルから前後方向を向くように片持ちとされた固定ビームと、伸縮することで支持ビームを上下方向へ移動させる伸縮手段とを有し、該伸縮手段は、基端部が回転テーブルに連結され、先端部が固定ビームの前端部を経由し支持ビームに連結されていて、
前記固定ビームの基端部は回転テーブルの中央部に固定され、前記伸縮手段の基端部は回転テーブルの前部に枢支され、前記支持ビームの基端部は回転テーブルの後部に枢支されていることを特徴とする出湯孔封鎖具の挿入装置。
【請求項３】
前記伸縮手段は、索条体と伸縮シリンダ体とを有し、
前記伸縮シリンダ体は、その基端部が回転テーブルの中央部に左右軸回りで回動自在に枢支され、
前記索条体は、その基端部が伸縮シリンダ体に連結され、先端部が固定ビームの前端部を経由して支持ビームの先端部に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の出湯孔封鎖具の挿入装置。
【請求項４】
前記伸縮シリンダは、固定ビーム内に水平向きで配備されていることを特徴とする請求項３に記載の出湯孔封鎖具の挿入装置。
【請求項５】
前記挿入ビームは、１又は複数の介在ビームを介して支持ビームにスライド自在に支持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の出湯孔封鎖具の挿入装置。
【請求項６】
前記回転テーブルには、当該回転テーブルの位置決めを行うための回転位置決め手段が設けられてることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の出湯孔封鎖具の挿入装置。
【請求項７】
前記挿入ビームの先端部には出湯孔封鎖具を把持する把持手段が設けられており、該把持手段は、把持した出湯孔封鎖具の先端を上下方向に移動させる移動機構を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の出湯孔封鎖具の挿入装置。
【請求項８】
前記挿入ビームの先端部には出湯孔封鎖具を把持する把持手段が設けられており、該把持手段は、左右方向に複数配備された把持口を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の出湯孔封鎖具の挿入装置。
【請求項９】
前記挿入ビームの先端部に、溶湯サンプリング手段及び／又はスラグ採取手段が配備可能となっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の出湯孔封鎖具の挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉から溶鋼を出鋼する際に用いる出湯孔封鎖具の挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、転炉工程においては、転炉に溶銑を装入して副原料添加と酸素吹込み（吹錬）を行って脱りん・脱炭を実施し、りん濃度や炭素濃度が所定の値となった溶鋼を生産する。吹錬終了後は、転炉を傾動させ、転炉の側壁上部に設けられた出湯孔から溶鋼を取鍋に出鋼する。転炉内の溶鋼の表面には脱りんや脱炭のためのスラグが浮遊しており、出鋼の際、このスラグが取鍋に流出すると、後に続く二次精錬工程や最終製品である鋼材の品質に悪影響を及ぼす。
そこで従来から、転炉から溶鋼を出鋼する際には、転炉内のスラグが取鍋内に流出しないように様々な工夫がなされている。例えば、特許文献１に開示されているように、転炉の出湯孔に転炉内側から出湯孔封鎖具を挿入して、スラグの流出を遮断するようにしていた。
【０００３】
しかしながら、高温の溶鋼やスラグが存在する転炉内部に出湯孔封鎖具を差し入れ、出湯孔に挿入するには特別な挿入装置が必要である。このような出湯孔封鎖具の挿入装置としては、特許文献２に開示されたものがある。
特許文献２の出湯孔封鎖具の挿入装置は、出湯孔封鎖具を先端に装着可能な挿入ビームと、挿入ビームをスライド移動自在に支持する駆動管（支持ビーム）と、駆動管を吊り下げているテーブル（回転テーブル）と、支持ビームの先端部を上下方向へ移動させるピストン及びシリンダ組立体とを有している。出湯孔封鎖具を挿入するにあたっては、先端に出湯孔封鎖具を把持した挿入ビームを支持ビームに沿って延ばすと共に、傾動した転炉の炉口から差し入れ、転炉内部から出湯孔に対し出湯孔封鎖具を差し込むようにする。
【特許文献１】特開２００６−１２４７３７号公報
【特許文献２】特開平３−６８９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２の出湯孔封鎖具の挿入装置は、テーブルの前部に支持ビームが枢支されているため、転炉の炉口に対して挿入ビームが斜め上方から差し込まれるものとなっている。言い換えるならば、炉口に対して挿入ビームをほぼ垂直に挿入できない状況となり、挿入装置を操作するオペレータにとって、転炉内部を観察することが難しかったり出湯孔にダーツを差し込むことが困難だったりしていた。
また、特許文献２の出湯孔封鎖具の挿入装置は、挿入ビームや支持ビームが回転テーブルに吊り下げ状態となっているため、回転テーブルやそれを支持する軸受け部への負荷が大きく、その構造が大型化したり複雑なものとなることが避けられなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、挿入ビームや支持ビームが回転テーブルに吊り下げ状態であっても、簡単な構造でありながら構造上の強度が十分確保されていて、且つ出湯孔封鎖具の装入を容易とする出湯孔封鎖具の挿入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る出湯孔封鎖具の挿入装置は、転炉の出湯孔を内側より封鎖する出湯孔封鎖具を先端に装着可能な挿入ビームと、該挿入ビームを前後方向へスライド移動自在に上方から支持する支持ビームと、該支持ビームを前後方向きで且つその先端部が上下方向に揺動自在となるように吊り下げ状態で支持する回転テーブルと、前記回転テーブルと支持ビームとの間に配置されて支持ビームの先端部を上下方向へ移動させる昇降機構と、を有する出湯孔封鎖具の挿入装置であって、前記昇降機構は、回転テーブルから前後方向を向くように片持ちとされた固定ビームと、伸縮することで支持ビームを上下方向へ移動させる伸縮手段とを有し、該伸縮手段は、基端部が回転テーブルに連結され、先端部が固定ビームの前端部を経由し支持ビームに連結されていて、前記伸縮手段の基端部は回転テーブルの中央部に枢支され、前記固定ビームの基端部は回転テーブルの前部に固定され、前記支持ビームの基端部は回転テーブルの後部に枢支されていることを特徴とする。
【０００７】
この挿入装置によれば、支持ビームの基端部が回転テーブルの後部に枢支されているため、転炉の炉口に対し挿入ビームをほぼ垂直に差し入れることが可能となり、出湯孔封鎖具の挿入が容易に行える。
また、伸縮手段の基端部が回転テーブルの中央部に連結され、固定ビームの基端部が回転テーブルの前部に固定され、支持ビームの基端部が回転テーブルの後部に枢支されているため、回転テーブルに加わる曲げモーメントが互いに相殺されることとなり、構造上の強度が十分確保される。
【０００８】
同じ作用効果を奏する出湯孔封鎖具の挿入装置として、転炉の出湯孔を内側より封鎖する出湯孔封鎖具を先端に装着可能な挿入ビームと、該挿入ビームを前後方向へスライド移動自在に上方から支持する支持ビームと、該支持ビームを前後方向きで且つその先端部が上下方向に揺動自在となるように吊り下げ状態で支持する回転テーブルと、前記回転テーブルと支持ビームとの間に配置されて支持ビームの先端部を上下方向へ移動させる昇降機構と、を有する出湯孔封鎖具の挿入装置であって、前記昇降機構は、回転テーブルから前後方向を向くように片持ちとされた固定ビームと、伸縮することで支持ビームを上下方向へ移動させる伸縮手段とを有し、該伸縮手段は、基端部が回転テーブルに連結され、先端部が固定ビームの前端部を経由し支持ビームに連結されていて、前記固定ビームの基端部は回転テーブルの中央部に固定され、前記伸縮手段の基端部は回転テーブルの前部に枢支され、前記支持ビームの基端部は回転テーブルの後部に枢支されている構成としてもよい。
【０００９】
好ましくは、前記伸縮手段は、索条体と伸縮シリンダ体とを有し、前記伸縮シリンダ体は、その基端部が回転テーブルの中央部に左右軸回りで回動自在に枢支され、前記索条体は、その基端部が伸縮シリンダ体に連結され、先端部が固定ビームの前端部を経由して支持ビームの先端部に連結されている構成とするとよい。
また好ましくは、前記伸縮シリンダは、固定ビーム内に水平向きで配備されているとよい。
こうすることで、出湯孔封鎖具の挿入装置の省スペース化が図れる。
【００１０】
前記挿入ビームは、１又は複数の介在ビームを介して支持ビームにスライド自在に支持される構成とするとよい。
前記回転テーブルには、回転位置を正確に決める回転位置決め手段が設けられている構成とすることは非常に好ましい。
こうすることで、転炉の装入口に対する挿入ビームの向きを確実に決めることができるようになる。
前記挿入ビームの先端部には出湯孔封鎖具を把持する把持手段が設けられており、該把持手段は、把持した出湯孔封鎖具の先端を上下方向に移動させる移動機構を有しているとよい。
【００１１】
前記挿入ビームの先端部には出湯孔封鎖具を把持する把持手段が設けられており、該把持手段は、左右方向に複数配備された把持口を有する構成とするとよい。
前記挿入ビームの先端部に、溶湯サンプリング手段及び／又はスラグ採取手段が配備可能となっている構成であるとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る出湯孔封鎖具の挿入装置によれば、構造上の強度が十分確保されていて且つ出湯孔封鎖具の装入が非常に容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図を基に説明する。
図１〜図５は、本発明に係る出湯孔封鎖具の挿入装置の第１実施形態を示したものである。
出湯孔封鎖具の挿入装置１は、傾動した状態の転炉２（脱炭炉）の炉口３近傍に設けられ、出鋼時に転炉２内のスラグ４が外部に流出しないように、転炉２内部から出湯孔５に出湯孔封鎖具６を挿入するものである。出湯孔５は転炉２の側壁の上部側で炉口３の近傍に設けられている。
【００１４】
出湯孔封鎖具６は、出湯孔５に差し込まれる鋼製の棒状体７と、棒状体７の基端側に設けられた鍔体８と、鍔体８から後方に伸びる把持棒体９とからなり、遊具のダーツにその形が似ているため、現場では単に「ダーツ」と呼ばれている。出湯孔封鎖具の挿入装置１も、現場では単に「ダーツ挿入装置」と呼ばれている。それに従い、本明細書でも出湯孔封鎖具６をダーツ６、出湯孔封鎖具の挿入装置１をダーツ挿入装置１と呼ぶことにする。
また、本明細書においては、図１，図４の右左方向をダーツ挿入装置１における前後方向と呼び、図１，図４の上下方向をダーツ挿入装置１における上下方向と呼ぶ。図１，図４の紙面貫通方向をダーツ挿入装置１における左右方向又は幅方向と呼ぶこととする。
【００１５】
図１に示す如く、本発明に係るダーツ挿入装置１は、ダーツ６を先端に装着可能な挿入ビーム１１と、挿入ビーム１１を前後方向へスライド移動自在に支持する支持ビーム１２とを有している。さらに、支持ビーム１２を吊り下げ状態で支持すると共に上下軸心回りに回転自在となっている回転テーブル１３と、支持ビーム１２の先端部を上下方向へ移動させる昇降機構１４と、を有している。天井部１５には、回転テーブル１３が取り付けられ、この回転テーブル１３の下面には、支持ビーム１２がその先端を上下動可能とするように枢支され、支持ビーム１２の下方に挿入ビーム１１が配置されている。上下方向において、回転テーブル１３と支持ビーム１２との間には昇降機構１４が配備されるものとなっている。
【００１６】
詳しくは、転炉２の出鋼側の天井部１５に回転テーブル１３が配備される構成となっている。この回転テーブル１３の上面にはリング体１６が同軸状に取り付けられ、このリング体１６の外周側がスラスト力を支持可能な軸受け部１７を介して天井部１５に取り付けられている。
リング体１６の内周側には内ば歯車１８が形成されており、天井部１５に取り付けられた駆動モータ１９の駆動軸に設けられたピニオン歯車２１と噛合するようになっている。駆動モータ１９はインバータモータ等で構成され、この駆動モータ１９を回転することで回転テーブル１３が上下軸心回りに回転する。
【００１７】
支持ビーム１２は、複数のＨ型鋼材から構成され長さ約６ｍ程度である。支持ビーム１２の基端部は、回転テーブル１３の下面であってその回動中心より後部に垂下するように設けられた支持部材１２ａに対して、左右軸（支持ビーム枢支軸２２）回りに回動自在に枢支されている。支持ビーム１２の先端部には、後述する伸縮手段２３から伸びる索条体２４の先端が連結されている。
支持ビーム１２の下方には介在ビーム２５が設けられている。介在ビーム２５は、複数のＨ型鋼材から構成され、支持ビーム１２より若干短く長さが約５ｍ程度であり、支持ビーム１２と同じ長手方向（前後方向）を向くように配備されている。
【００１８】
介在ビーム２５の基端部側の上面には、上方に突出するように第１連結部材２６が長手方向に２つ立設されている。２つの第１連結部材２６は、支持ビーム１２の下面に設けられた開口から支持ビーム１２内に入り込むようになっている。第１連結部材２６には車輪が備えられており、この車輪は支持ビーム１２内部を長手方向に転動可能となっていている。かかる構造により、介在ビーム２５は支持ビーム１２に沿って前後方向にスライド自在となっている。
また、第１連結部材２６と支持ビーム１２の基端に設けられた電動モータ２７とが、支持ビーム１２内を長手方向に掛け廻された第１チェーン２８により連結されている。電動モータ２７を正逆回転することで掛け廻された第１チェーン２８が回動し、それに伴い第１連結部材２６が支持ビーム１２内を前後に引っ張られて移動し、ひいては支持ビーム１２に対し介在ビーム２５が前後方向にスライド移動する。
【００１９】
本実施形態の場合は、介在ビーム２５は１本であるが、介在ビーム２５の下方に第２、第３といった複数の介在ビームがある構成としてもよい。
介在ビーム２５の下方には挿入ビーム１１が設けられている。挿入ビーム１１は、断面矩形の鋼材からなり支持ビーム１２と略同じ長さであって、介在ビーム２５と同じ長手方向を向くように配備されている。
挿入ビーム１１の基端部側の上面には、上方に突出するように第２連結部材２９が２つ立設されている。２つの第２連結部材２９は、介在ビーム２５の下面に設けられた開口から介在ビーム２５内に入り込むようになっている。第２連結部材２９には車輪が備えられており、この車輪は介在ビーム２５内部を長手方向に転動可能となっていている。この構造により、挿入ビーム１１は介在ビーム２５に沿って前後方向にスライド自在となっている。
【００２０】
また、第２連結部材２９には、介在ビーム２５内の長手方向に掛け廻された第２チェーン３１が連結され、この第２チェーン３１と前述の第１チェーン２８とはチェーン連結部材３２により連結されている。ゆえに、支持ビーム１２の電動モータ２７を正逆回転することで掛け廻された第１チェーン２８が移動し、それに伴い第２チェーン３１も移動し、挿入ビーム１１の第２連結部材２９が介在ビーム２５内を前後に引っ張られて移動、ひいては介在ビーム２５に対し挿入ビーム１１が前後にスライド移動するようになる。
さらに、ダーツ挿入装置１に設けられた昇降機構１４は、上述した支持ビーム１２を支持ビーム枢支軸２２回りに回動させ、介在ビーム２５、挿入ビーム１１を上下方向に揺動させる機能を有している。
【００２１】
詳しくは、昇降機構１４は、回転テーブル１３から前後方向を向くように片持ちとされた固定ビーム４５を有している。この固定ビーム４５は左右に一対配備され、各固定ビーム４５は長さ約５ｍ程度のＨ型鋼材から構成されている。各固定ビーム４５の基端部は、回転テーブル１３の下面であってその回動中心より前部に固着されている。
固定ビーム４５の先端部（前端部）には、左右一対の固定ビーム４５，４５間に架け渡されるように支軸が設けられ、この支軸にはデフレクタローラ４６が回動自在に設けられている。
【００２２】
左右一対の固定ビーム４５，４５の間には、伸縮することで支持ビーム１２を上下方向へ移動させる伸縮手段２３が設けられている。この伸縮手段２３は、基端部が回転テーブル１３の略中央部に連結され、先端部が固定ビーム４５，４５の前端部を経由し支持ビーム１２に連結されている。
詳しくは、伸縮手段２３は、左右一対の固定ビーム４５，４５の間であって固定ビーム４５，４５の中途部〜基端部にかけて略水平に配置された伸縮シリンダ体４７を有している。
【００２３】
伸縮シリンダ体４７は、本体部４８に対して伸縮自在なロッド体４９を備えた油圧シリンダで構成され、本体部４８の基端が、回転テーブル１３の下面中央部に垂下するように設けられた支持部材４８ａに対して左右軸（シリンダ体枢支軸５０）回りで回動自在に枢支されている。ロッド体４９の先端部からは、チェーンからなる索条体２４が伸びるようになっている。索条体２４として条鋼ワイヤなどを採用することも可能である。索条体２４は固定ビーム４５，４５内を略水平に進み、前述のデフレクタローラ４６を介して垂下して、支持ビーム１２の先端部に連結している。
【００２４】
この構成により、伸縮シリンダ体４７を作動させロッド体４９を伸ばすことで、支持ビーム１２を略水平の姿勢から前方斜め下がりの姿勢へと変更できる。逆に、ロッド体４９を縮めることで、支持ビーム１２を前方斜め下がりの姿勢から略水平の姿勢へと変更できる。
なお、伸縮手段２３は油圧シリンダからなる伸縮シリンダ体４７に限定されるものではない。固定ビーム４５，４５の基端に配備され索条体２４を巻き取り可能となっている駆動モータであってもよい。また、伸縮シリンダ体４７は、固定ビーム４５，４５内に略水平に配置されなくてもよく、例えば、伸縮シリンダ体４７の基端部が天井部１５に回動自在に枢支されていてもよい。さらに、索条体２４は、デフレクタローラ４６を介して垂下して、支持ビーム１２の中途部に連結していてもよい。
【００２５】
以上述べた如く、本実施形態のダーツ挿入装置１は、固定ビーム４５の基端部が回転テーブル１３の前部に固定され、支持ビーム１２の基端部が回転テーブル１３の後部に支持ビーム枢支軸２２により枢支されて、伸縮シリンダ体４７の基端部が回転テーブル１３の中央部にシリンダ体枢支軸５０を介して連結されていて、図２に示す構造となっている。支持ビーム枢支軸２２とシリンダ体枢支軸５０とは略同一水平ライン上に位置づけられている。
そのため、回転テーブル１３の中央を原点とし当該回転テーブル１３に加わる曲げモーメントを考えるに、「伸縮シリンダ体４７の基端部による曲げモーメント」は非常に小さいものとなり、「支持ビーム１２の基端部による曲げモーメント」と「固定ビーム４５の基端部による曲げモーメント」とは加わる方向が逆であり互いに打ち消し合うようになっている。ゆえに、回転テーブル１３、リング体１６、軸受け部１７に対して大きな曲げモーメントが作用せず、ダーツ６を把持した上で挿入ビーム１１を伸ばしたとしても、回転テーブル１３やリング体１６が変形したり軸受け部１７が破損したりといった不具合は生じず、構造上非常に有利なものとなっている。
【００２６】
また、支持ビーム１２の基端部が回転テーブル１３の後部に枢支されているため、挿入ビーム１１を転炉２内部に差し入れた場合、炉口３に対する挿入角度が垂直に近くなる。そのため、ダーツ挿入装置１を操作するオペレータにとって、転炉２内部を確実に観察することができ、且つ出湯孔５にダーツ６を差し込むことが容易となる。
なお、挿入ビーム１１の先端部には、ダーツ６の把持棒体９を把持する把持手段３３が設けられるものとなっている。把持手段３３は、把持したダーツ６の先端を上下方向に移動させる移動機構３４を有している。
【００２７】
詳しくは、図５に示す如く、把持手段３３は、挿入ビーム１１の先端側に設けられ且つ左右方向（幅方向）に凹部３５が複数形成された把持部材３６を有している。この把持部材３６の背面は、第２連接棒３８の先端に左右軸回り回動自在に連結されている。第２連接棒３８の先端部は、挿入ビーム１１の先端に形成された下部開口３７から外部に突出しており、その中途部は挿入ビーム１１内に長手方向を向くように配備され、その基端部は挿入ビーム１１の基端部に設けられた第２伸縮シリンダ３９に連結している。
一方、挿入ビーム１１の先端側に形成された上部開口４１から突出する第１連接棒４２の先端は、挿入ビーム１１の先端部に設けられたリンク節４３の上端４３ａに左右軸回りに回動自在に枢支される。リンク節４３は、その中央部が左右方向を向く固定軸５８回りに回動自在となっており、第１連接棒４２の先端が前方に突出することで、リンク節４３の下端４３ｂが把持部材３６に接近するようになっている。第１連接棒４２の基端部は、挿入ビーム１１の基端部に設けられた第１伸縮シリンダ４４に繋がってる。
【００２８】
ダーツ６の把持棒体９を把持部材３６のいずれかの凹部３５に対応させた上で、第１伸縮シリンダ４４を伸長させることで、把持部材３６とリンク節４３の下端４３ｂとでダーツ６の把持棒体９を狭持し、挿入ビーム１１の先端にダーツ６を保持することができる。さらに、第１伸縮シリンダ４４を縮退させ、その縮退量と同量だけ第２伸縮シリンダ３９と伸長させることで、把持したダーツ６の先端を上方に持ち上げることができる。すなわち、第１伸縮シリンダ４４と第２伸縮シリンダ３９とで移動機構３４が構成されている。
なお、ダーツ６を挿入ビーム１１の先端に装着可能であれば、把持手段３３としては上記構成に限定されない。把持部材３６が１つの凹部３５を備えるものであってもよい。また、転炉２の炉口３が広く、起立状態（垂下状態）のダーツ６がそのままの姿勢で挿入可能であれば、移動機構３４を敢えて設ける必要はない。
【００２９】
さらに、図１に示すように、本実施形態のダーツ挿入装置１は、挿入ビーム１１の先端部に溶鋼サンプリング手段５１を取り付けることができる。
溶鋼サンプリング手段５１は、例えば、紙管からなる筒体であって、その筒体の先端内部にディスク状の試料を採取する鋳型やピン状の試料を採取するガラス管などが配備されている。このような筒状の溶鋼サンプリング手段５１を、挿入ビーム１１の先端部の下面に吊り下げることが可能である。また、溶鋼サンプリング手段５１として、熱電対を内蔵した測温ホルダを採用してもよいし、溶鋼サンプリング手段５１に代えて又は併せて、スラグ成分分析のため溶鋼５６上のスラグをサンプリングするスラグ採取手段を取り付けてもよい。
【００３０】
これにより、ダーツ６を挿入するタイミングで溶鋼５６を採取することができるようになる。ダーツ６を挿入しない場合であっても、ダーツ挿入装置１を用いて溶鋼５６を採取してもよい。なお、溶鋼サンプリング手段５１を取り付けない構成とすることも可能である。
また、図３に示す如く、本実施形態のダーツ挿入装置１は、転炉２内にダーツ６を挿入するの位置である「挿入位置」と、転炉２で吹錬処理などが行われている際に、当該ダーツ挿入装置１が待機する位置である「待機位置」の２つの位置を切換移動可能となっている。
【００３１】
挿入位置は、傾動した転炉２の炉口３に挿入ビーム１１が入り込む状態に回転テーブル１３が回転した位置である。待機位置は、挿入位置から平面視で回転テーブル１３が約９０°回転した位置である。このように、ダーツ挿入装置１が、待機位置と挿入位置とで位置変更自在となっていることで、ダート挿入装置１付近や炉口３前の作業スペースの確保等が確実に行える。
上述した挿入位置と待機位置との位置決めを確実に行うために、回転テーブル１３には回転位置決め手段５２が設けられている。
【００３２】
図２，図３に示すように、回転位置決め手段５２は、回転テーブル１３の上面周縁部に設けられた一対の爪部５３，５３を有している。さらに、天井部１５の２カ所（位置Ａ，位置Ｂ）にそれぞれ設けられた挿入体５４ａ，５４ｂを有している。
挿入体５４ａ，５４ｂは、その背後に設けられた油圧シリンダ５５により爪部５３，５３に対して進退可能となっており、進出状態とした際に一対の爪部５３，５３の間に嵌り込むようになっている。挿入体５４ａ，５４ｂが配備される位置Ａ，Ｂは、回転テーブル１３の上下軸心回りに約９０°回動した位置となっている。
【００３３】
一対の爪部５３，５３と挿入体５４ａ（位置Ａ）とが対面する所まで回転テーブル１３を回動させ、その後、油圧シリンダ５５を操作して一対の爪部５３，５３に挿入体５４ａを嵌め込むことで、挿入ビーム１１は挿入位置に位置決めされる。また、回転テーブル１３を右へ９０°回動させて一対の爪部５３，５３と挿入体５４ｂ（位置Ｂ）とを対面させ、一対の爪部５３，５３に挿入体５４ｂを嵌め込むことで、挿入ビーム１１は待機位置に位置決めされる。
以上述べたダーツ挿入装置１の動作は、ＰＬＣなどで構成された制御装置により行われる。
【００３４】
以下、本実施形態のダーツ挿入装置１の使用態様を図２，図３を基に述べる。
溶銑の脱炭作業として、まず、転炉２の底部に故銑や鉄屑、製鋼工程で生じる地金等のスクラップを入れ、転炉２を傾動し、炉内に溶銑を流し入れるようにする。その後、転炉２の炉口３からランスを挿入し、溶銑上面に近づけ、酸素ガスを吹き付けると同時に、炉底から吹き込みガスで溶銑を撹拌しつつ吹錬を開始する。
所定の炭素濃度となった溶鋼５６は、転炉２を傾けることで、出湯孔５から転炉２側方に配備された取鍋５７に出鋼される。転炉２の傾動時には、図４に示される如く、転炉２内部に溶鋼５６とそれに浮かぶスラグ４とが存在しており、かかるスラグ４が出湯孔５から取鍋５７内に排出されないように、転炉２内部からダーツ６を出湯孔５に差し入れるようにする。
【００３５】
まず、転炉２が所定の角度まで傾動した際に、待機位置にあるダーツ挿入装置１において、回転位置決め手段５２の油圧シリンダ５５を作動させ、一対の爪部５３，５３の間に嵌り込んでいる挿入体５４ｂ（位置Ｂ）を外すようにする。このとき、挿入ビーム１１の先端にはダーツ６が把持された状態となっている。
その後、駆動モータ１９を正方向に回転させ、ピニオン歯車２１を介してリング体１６を回動させて回転テーブル１３を約９０°左に回し、挿入ビーム１１を挿入位置まで持ってくる。挿入ビーム１１が挿入位置の近傍に近づいた際は、駆動モータ１９を制御し回転スピードを遅くすることは好ましい。その後、油圧シリンダ５５を作動させ、一対の爪部５３，５３間に挿入体５４ａ（位置Ａ）を嵌め込むことで、挿入ビーム１１は挿入位置に位置決めされる。
【００３６】
位置決めされた後、伸縮シリンダ体４７を作動させロッド体４９を伸ばすことにより、索条体２４の先端を垂下させ、支持ビーム１２の先端を下方に降ろすようにする。同時に、支持ビーム１２に備えられた電動モータ２７を回転させることで、第１チェーン２８、第２チェーン３１を引っ張るようにし、介在ビーム２５ならびに挿入ビーム１１を支持ビーム１２に沿って前方に伸ばし、ダーツ６を転炉２内の出湯孔５近傍までもってゆく（図４の状態）。
ダーツ６が炉口３を通過するまでは、ダーツ６は上方に跳ね上がった状態であることが好ましいため、移動機構３４すなわち第１伸縮シリンダ４４と第２伸縮シリンダ３９を操作し、ダーツ６を跳ね上げ状態としておく。つまり、第１伸縮シリンダ４４を縮めると共に第２伸縮シリンダ３９をほぼ同量伸ばすことで、かかる状況を実現する。
【００３７】
ダーツ６が出湯孔５の略上方に達した際には、第１伸縮シリンダ４４を伸長すると共に第２伸縮シリンダ３９をほぼ同量縮めることで、ダーツ６を垂下状態とする。さらに、ダーツ６の先端が出湯孔５に嵌り込むように前後位置（挿入ビーム１１等の伸び具合）や上下位置（支持ビーム１２の下がり具合）を調整した後に、第１伸縮シリンダ４４のみを縮退させ把持手段３３の狭持状態を解除する。そうすることでダーツ６は溶鋼５６中に放出され、出湯孔５を封鎖するようになる。
本実施形態のダーツ挿入装置１においては、上述の如く、支持ビーム１２に対して介在ビーム２５や挿入ビーム１１を伸ばした状態としても、回転テーブル１３、リング体１６、軸受け部１７に加わる曲げモーメントは大きなものとはならない。なぜならば、固定ビーム４５の基端部が回転テーブル１３の前部に固定され、支持ビーム１２の基端部が回転テーブル１３の後部に枢支されて、伸縮シリンダ体４７の基端部が回転テーブル１３の中央部に連結される構造を有するからである。
【００３８】
一方、ダーツ６放出後は、支持ビーム１２の電動モータ２７を逆転させることで、挿入ビーム１１、介在ビーム２５を後方へスライドさせ転炉２内部から引き出すようにし、さらに、伸縮シリンダ体４７を作動させロッド体４９を縮めることで、索条体２４を介して支持ビーム１２の先端を上方に引き上げて略水平状態とする。
その後、電動モータ２７を逆方向に回転させ回転テーブル１３を約９０°右へ戻し、挿入ビーム１１を待機位置まで持ってくる。挿入ビーム１１が待機位置の近傍に近づいた際は、駆動モータ１９を制御し回転スピードを遅くすることは好ましい。さらに、油圧シリンダ５５を作動させ挿入体５４ｂ（位置Ｂ）を一対の爪部５３，５３間に嵌め込むことで、挿入ビーム１１は待機位置に位置決めされる。
【００３９】
待機位置において、挿入ビーム１１の前方には、次に使用するダーツ６が起立状態で配備されている。そこで、挿入ビーム１１をダーツ６配備位置まで伸ばし、把持手段３３より次に使用するダーツ６の把持棒体９を把持する。
なお、転炉２の出湯孔５は数十チャージから数百チャージ毎に行われる補修により、その位置が若干変わることがある。このような出湯孔５の位置ズレ（特に左右方向の位置ズレ）に対応するために、図４に示すように、把持手段３３の把持部材３６には幅方向に凹凸が複数形成されていて、出湯孔５の位置に合った凹部３５でダーツ６の把持棒体９を把持可能となっている。
【００４０】
次に、本発明にかかる出湯孔封鎖具の挿入装置の第２実施形態について説明する。
図６に示すように、本実施形態が第１実施形態と異なる点は、固定ビーム４５の基端部が回転テーブル１３の下面の略中央部に固着され、伸縮手段２３の基端部（伸縮シリンダ体４７の本体部４８の基端部）が、回転テーブル１３の下面前部に設けられた支持部材４８ａに対し左右軸回りで回動自在に枢支されている点である。
この構成であっても、回転テーブル１３の中央を原点とし当該回転テーブル１３に加わる曲げモーメントを考えるに、「固定ビーム４５の基端部による曲げモーメント」は非常に小さいものとなり、「支持ビーム１２の基端部による曲げモーメント」と「伸縮手段２３の基端部による曲げモーメント」とは加わる方向が逆であり互いに打ち消し合うようになる。ゆえに、回転テーブル１３、リング体１６、軸受け部１７に対して大きな曲げモーメントが作用せず、ダーツ６を把持した上で挿入ビーム１１を伸ばしたとしても回転テーブル１３やリング体１６が変形したり、軸受け部１７が破損したりといった不具合は生じず、構造上非常に有利なものとなっている。
【００４１】
なお、他の構成については、第１実施形態と略同様であるため、説明を省略する。
以上、本発明に係る出湯孔封鎖具の挿入装置１は、上述した実施の形態に限定されるものではない。
例えば、図７（ａ）のように、伸縮手段２３と固定ビーム４５との基端部を回転テーブル１３の下面前部に連結し、支持ビーム１２の基端部を回転テーブル１３の下面後部に枢支してもよい。
また、図７（ｂ）のように伸縮手段２３と固定ビーム４５との基端部を回転テーブル１３の下面前部に連結し、支持ビーム１２の基端部を回転テーブル１３の下面略中央部に枢支してもよい。
【００４２】
また、図７（ｃ）のように伸縮手段２３と固定ビーム４５との基端部を回転テーブル１３の下面略中央部に連結し、支持ビーム１２の基端部を回転テーブル１３の下面後部に枢支してもよい。
また、実施形態において、転炉（脱炭炉）を例示して説明を行ったが、脱りん炉でのダーツ挿入に本発明の挿入装置を用いても何ら問題はない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態に係る出湯孔封鎖具の挿入装置の正面図である。
【図２】第１実施形態に係る出湯孔封鎖具の挿入装置の基端部の拡大図である。
【図３】第１実施形態に係る出湯孔封鎖具の挿入装置の平面図である。
【図４】第１実施形態に係る出湯孔封鎖具の挿入装置の使用状態を示した図である。
【図５】第１実施形態に係る出湯孔封鎖具の挿入装置の先端部の拡大図である。
【図６】第２実施形態に係る出湯孔封鎖具の挿入装置の基端部の拡大図である。
【図７】他の実施形態に係る出湯孔封鎖具の挿入装置の基端部の拡大図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    出湯孔封鎖具の挿入装置（ダーツ挿入装置）
５    出湯孔
６    出湯孔封鎖具（ダーツ）
１１  挿入ビーム
１２  支持ビーム
１３  回転テーブル
１４  昇降機構
２３  伸縮手段
２５  介在ビーム
３３  把持手段
３４  移動機構
５２  回転位置決め手段
【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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