(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の鉄皮内面に該鉄皮を保護するための造壁体を形成する際に、該造壁体の脱落を防止すべく前記高炉内に挿入される高炉鉄皮保護用アンカーであって、
外周部に複数の開口部が周方向に所定の間隔で形成された軸方向部材と、前記複数の開口部の前記軸方向部材の周方向の位相に対応して該軸方向部材に内挿される複数の棒状部材が基部から延設されたアンカー部材と、前記軸方向部材の内部の前記開口部近傍に固定配置され、前記棒状部材の先端が当接すると共に、前記アンカー部材に対して前記棒状部材の先端の当接力を増加させる所定の力を作用させた際に、該棒状部材の先端を前記開口部に向けて変形させつつ案内して前記軸方向部材の外部に突出させるガイド面を有するガイド部材とを備えたことを特徴とする高炉鉄皮保護用アンカー。
【請求項２】
前記軸方向部材に内挿される前記ガイド部材を中空状に構成し、 該中空状ガイド部材の周壁に造壁体形成の圧入材の通過可能な通過穴を形成したことを特徴とする請求項１記載の高炉鉄皮保護用アンカー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉の鉄皮内面に該鉄皮を保護するための造壁体を形成する際に、該造壁体の脱落を防止すべく前記高炉内に挿入される高炉鉄皮保護用アンカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉の炉壁は鉄皮の内側に耐火物、或いはステーブ等の炉体冷却装置を介して耐火物を構築して構成されているが、前記耐火物および炉体冷却装置は炉内装入物との接触によって損耗し、損耗した場合には、高炉の鉄皮保護として、鉄扉内面側への耐火物の吹き付け、或いは耐火物圧入等によって鉄皮内面に造壁体を形成する必要がある。
【０００３】
この造壁体を形成する際には、造壁体を保持して脱落を防止するためのアンカーを鉄皮に設けた開口から高炉内に挿入して、鉄扉内面側に設ける造壁体を強固なものとすることが行われている。
しかし、アンカーは複数の棒状部材を花弁状に拡開させた状態のものであるため、鉄皮に大きな開口を開けるか、或いは予めアンカーを取り付けた鉄皮に更新する等の大工事が必要となってアンカーの設置工事に要する時間およびコストを削減する妨げになっていた。
【０００４】
このような事情から特公昭６０−１７００１号公報および特公昭６０−１７００２号公報では、鉄皮の開口から外向曲付具を先端に備えた誘導棒体を炉内に挿入して保持した後、任意数の軸方向スリットが先端に設けられた管体を前記誘導棒体に外嵌して挿圧入することにより、管体の先端部を炉内に配置された外向曲付具で順次外向きに屈曲させ、これにより、管体の先端部を炉内で花弁状に拡開させてアンカーとして機能させるようにしたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭６０−１７００１号公報および特公昭６０−１７００２号公報においては、誘導棒体を保持するのが難しいばかりか、管体を挿圧入するのにシリンダ装置等を備えた大掛かりな治具が必要になって作業性が悪いという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、アンカー設置工事に要する時間およびコストを削減することができると共に、設置工事の作業効率の向上を図ることができる高炉鉄皮保護用アンカーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、高炉の鉄皮内面に該鉄皮を保護するための造壁体を形成する際に、該造壁体の脱落を防止すべく前記高炉内に挿入される高炉鉄皮保護用アンカーであって、
外周部に複数の開口部が周方向に所定の間隔で形成された軸方向部材と、前記複数の開口部の前記軸方向部材の周方向の位相に対応して該軸方向部材に内挿される複数の棒状部材が基部から延設されたアンカー部材と、前記軸方向部材の内部の前記開口部近傍に固定配置され、前記棒状部材の先端が当接すると共に、前記アンカー部材に対して前記棒状部材の先端の当接力を増加させる所定の力を作用させた際に、該棒状部材の先端を前記開口部に向けて変形させつつ案内して前記軸方向部材の外部に突出させるガイド面を有するガイド部材とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記軸方向部材に内挿される前記ガイド部材を中空状に構成し、 該中空状ガイド部材の周壁に造壁体形成の圧入材の通過可能な通過穴を形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態の一例である高炉鉄皮保護用アンカーを説明するための説明的断面図、図２は軸方向部材を説明するための説明的断面図、図３はガイド部材を説明するための図、図４は図３の矢印Ａ方向から見た図、図５はアンカー部材を説明するための図、図６は図５の矢印Ａ方向から見た図、図７は高炉挿入時の高炉鉄皮保護用アンカーの状態を説明するための説明的断面図、図８は高炉内でアンカー部材の棒状部材を拡開させた状態を説明するための説明的断面図である。
【００１０】
なお、図１、図２、図７および図８においては、便宜上、Ｘ線の右側は左側に対して軸方向部材の周方向の位相を９０°ずらして描いてある。また、この実施の形態では、高炉の鉄皮内面の造壁体形成を、耐火物等の圧入材の圧入による例で以下に説明するが、高炉炉内原料を減尺して、鉄皮内面の耐火物の損傷部位を露出させて耐火物等を吹き付け施工する、吹き付けによる造壁体形成でもかまわない。
【００１１】
この高炉鉄皮保護用アンカーは、高炉の鉄皮１０内面に該鉄皮１０を保護するための造壁体を形成する際に、該造壁体の脱落を防止すべく鉄皮１０の開口１１から前記高炉内に挿入されるものであり、図１に示すように、管状の軸方向部材２０と、軸方向部材２０の一端側（左端側）開口から該軸方向部材２０内に内挿されるアンカー部材３０と、軸方向部材２０の他端側（右端側）で該軸方向部材２０内に固定配置されるガイド部材４０とを備えている。
【００１２】
軸方向部材２０は、図２に示すように、軸方向の中央部周壁に軸方向に長い長穴状の開口部２１が周方向に形成され、また、軸方向の他端側周壁にも軸方向に長い長穴状の開口部２２が形成されている。各開口部２１，２２の他端側（右端側）内周面にはガイド用の斜面２３が形成されている。なお、図では、開口部２１および２２が同一位相とされているが、実際には開口部２２は開口部２１に対して周方向の位相が９０°ずれて配置されている。また、軸方向部材２０の他端部には鉄皮１０の開口１１周囲に溶接接合されるフランジ２４が取り付けられている。
【００１３】
アンカー部材３０は、図５および図６に示すように、前記軸方向部材２０の２つの開口部２１の周方向の位相に対応して該軸方向部材２０に内挿される断面略矩形状の２本の棒状部材３１と、前記軸方向部材２０の２つの開口部２２の周方向の位相に対応して該軸方向部材２０に内挿される前記棒状部材３１より長尺な断面略矩形状の２本の棒状部材３２とを備えている。
【００１４】
２本の棒状部材３１は互いに重合されており、重合された２本の棒状部材３１の両側部を２本の棒状部材３２で挟み込むようにして各棒状部材３１，３２の基部が溶接等によって一体に接合されている。また、２本の棒状部材３１の先端側は若干外方に向けて屈曲成形されており、各棒状部材３１，３２の先端にはガイド用の斜面が設けられている。
【００１５】
ガイド部材４０は、図３および図４に示すように、円柱部４１と板状部４２が軸方向に略同心に連設されており、円柱部４１の先端は高炉内の原料に対して挿入抵抗を軽減すべく円錐状に尖った形状とされている。板状部４２の先端にはガイド用のテーパ状斜面（ガイド面）４３が形成されており、また、板状部４２と円柱部４１との間にはガイド用のテーパ状斜面（ガイド面）４４がテーパ状斜面４３に対して周方向に位相を９０°ずらした状態で形成されている。
【００１６】
そして、図２に示すように、円柱部４１の先端を軸方向部材２０の他端側から突出させて該先端を軸方向部材２０の他端に溶接することにより、ガイド部材４０が軸方向部材２０内に固定配置されるようになっている。
かかる固定状態においては、ガイド部材４０のテーパ状斜面４３が軸方向部材２０の開口部２１の斜面２３と連続する位置に配置され、テーパ状斜面４４が軸方向部材２０の開口部２２の斜面２３と連続する位置に配置される。また、軸方向部材２０の一端側開口から挿入されるアンカー部材３０の２本の棒状部材３１の先端がガイド部材４０のテーパ状斜面４３に当接し、２本の棒状部材３２の先端がガイド部材４０のテーパ状斜面４４に当接する（図１参照）。
【００１７】
そして、この状態でアンカー部材３０に対して各棒状部材３１，３２の先端の当接力を増加させる所定の力を作用させると、棒状部材３１の先端がテーパ状斜面４３および開口部２１の斜面２３に沿って屈曲変形しつつ案内されて該開口部２１を通って軸方向部材２０の外部に突出すると同時に、棒状部材３２の先端がテーパ状斜面４４および開口部２２の斜面２３に沿って屈曲変形しつつ案内されて該開口部２２を通って軸方向部材２０の外部に突出する。
【００１８】
ここで、この実施の形態では、上記構成の高炉鉄皮保護用アンカーを鉄皮１０の開口１１から前記高炉内に挿入する前段階に予め図示しない押圧装置等を用いてアンカー部材３０を軸方向部材２０に押し込んで、図７に示すように、各棒状部材３１，３２の先端を各開口部２１，２２から若干突出させておき、フランジ２４を鉄皮１０に溶接固定し、この状態でアンカー部材３０をハンマ等で叩くことにより、各棒状部材３１，３２が容易に屈曲変形して各開口部２１，２２から突出し、これにより、図８に示すように、各棒状部材３１，３２の先端が炉内で花弁状に拡開してアンカーとして機能する。
【００１９】
次いで、軸方向部材２０の他端側開口に栓部材５０をハンマ等で打ち込んで該栓部材５０を軸方向部材２０の他端に溶接することにより、アンカーの設置工事が完了する。
このようにこの実施の形態では、アンカー部材３０の棒状部材３１，３２を炉内で花弁状に拡開させるようにしているため、従来のように、鉄皮１０に大きな開口を開けたり、予めアンカーを取り付けた鉄皮に更新する等の大工事が不要となり、この結果、アンカーの設置工事に要する時間およびコストを削減することができる。
【００２０】
また、アンカーの設置段階においては、従来のようなシリンダ装置等を備えた大掛かりな治具を必要とせず、高炉鉄皮保護用アンカーを鉄皮１０の開口１１から前記高炉内に挿入してアンカー部材３０をハンマ等で叩くだけで各棒状部材３１，３２の先端を炉内で容易に花弁状に拡開させることができるため、アンカー設置工事時の作業性の大幅な向上を図ることができる。
【００２１】
アンカー設置後は、鉄皮に適宜開口した圧入材圧入用開口部を通じて炉内に圧入材を圧入することにより、鉄皮内面に沿って造壁体を形成する。圧入された圧入材は、鉄皮内面に位置する高炉装入原料を巻き込みアンカーに支持され強固な造壁体が形成される。
なお、吹き付け施工の場合は、高炉炉内の装入物の減尺操業により、装入物レベルを減少させて、耐火物損傷部位を炉内に露出させ、アンカー施工後、アンカー設置部位に耐火物を吹き付けることにより、損傷部位を補修し、その後、炉内装入物を通常のレベルまで復帰させることで補修は終了する。
【００２２】
本発明の軸方向部材、アンカー部材およびガイド部材等の構成は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、軸方向部材２０とガイド部材４０とを別々の部材で構成したが、図９および図１０に示すように、軸方向部材１２０およびガイド部材１４０を同一の部材で一体に構成してもよく、また、アンカー部材の棒状部材についても４本に限らず、５本あるいはそれ以上の本数（図９および図１０では８本）としてもよい。なお、図９および図１０では、互いに１８０°離間配置された一対の棒状部材１３１〜１３４をそれぞれ軸方向部材１２０の軸方向に略等間隔で配置するとともに周方向に４５°ピッチずつずらして配置したものであるが、図９では、便宜上、一対の棒状部材１３１〜１３４を周方向に９０°ピッチで配置した形になっている。
【００２３】
図１１および図１２は本発明の他の実施の形態を示すもので、特に圧入材の圧入による造壁体形成に好適な形態を示すものであり、図１２は図１１に対して周方向の位相を９０°ずらして描いてある。
図１〜図８で説明した高炉鉄皮保護用アンカーは、高炉の鉄皮１０内面に該鉄皮１０を保護するための造壁体を形成する際に、該造壁体の脱落を防止すべく鉄皮１０の開口１１から前記高炉内に挿入されるものであり、挿入後、アンカー部材３０に対して各棒状部材３１，３２の先端の当接力を増加させる所定の力を作用させると、棒状部材３１の先端がガイド部材４０のテーパ状斜面４３および開口部２１の斜面２３に沿って屈曲変形しつつ案内されて各棒状部材３１，３２の先端が炉内で花弁状に拡開してアンカーとして機能する。
【００２４】
その後、高炉内に圧入材を圧入することにより鉄皮１０内面に該鉄皮１０を保護するための造壁体を形成するが、圧入の場所によつては、花弁状に拡開した各棒状部材３１, ３２からなるアンカーと硬質材が一体化されない事態となる恐れがある。
そこで、この実施形態においては、そのような事態を防止するため、花弁状に拡開したアンカー部分に圧入材が確実に到達するように、高炉鉄皮保護用アンカーを介しての圧入材の供給を可能にする。
【００２５】
即ち、この実施の形態の高炉鉄皮保護用アンカーは、軸方向部材２０に内挿されるガイド部材を中空状としている。該中空状ガイド部材４０Ａの先端には円柱部４１が設けられており、円柱部４１の先端は高炉内の原料に対して挿入抵抗を軽減すべく円錐状に尖った形状とされている。円柱部４１の先端を軸方向部材２０の他端側から突出させて該円柱部４１を軸方向部材２０の他端に溶接することにより、中空状ガイド部材４０Ａが軸方向部材２０内に固定配置されるようになっている。
【００２６】
また、中空状ガイド部材４０Ａの外周部の軸方向部材２１の開口部２１，２２に対応する位置には翼部材４２Ａが溶接等により一体に固定されており、各翼部材４２Ａにはアンカー部材３０の各棒状部材３１，３２の先端が当接する斜面（ガイド面）４４Ａが形成されている。
そして、アンカー部材３０の各棒状部材３１，３２の先端を翼部材４２ａの斜面４４Ａに当接させた状態でアンカー部材３０に対して各棒状部材３１，３２の先端の当接力を増加させる所定の力を作用させると、棒状部材３１の先端が斜面４４Ａに沿って屈曲変形しつつ案内されて該開口部２１を通って軸方向部材２０の外部に突出すると同時に、棒状部材３２の先端が斜面４４Ａに沿って屈曲変形しつつ案内されて該開口部２２を通って軸方向部材２０の外部に突出して各棒状部材３１，３２の先端が炉内で花弁状に拡開するようになっている。
【００２７】
なお、この実施の形態では、各棒状部材３１，３２の先端を翼部材４２Ａの斜面４４Ａのみ（上記実施の形態ではテーパ状斜面４３および開口部２１の斜面２３）によって屈曲変形させるようにしているため、開口部２１，２２は屈曲変形の邪魔にならないように大きく形成して各棒状部材３１，３２と干渉しないようにしている。
【００２８】
ここで、この実施の形態では、中空状ガイド部材４０Ａの周壁に圧入材の通過穴５１Ａが複数箇所形成され、また、圧入材は中空状ガイド部材４０Ａの後端側開口（図の左端側開口）５１Ｂから圧入されるようになっている。
そして、該開口５１Ｂから圧入された圧入材は中空状ガイド部材４０Ａ内を通って各通過穴５１Ａから中空状ガイド部材４０Ａと軸方向部材２０との間の空間に流出し、その後、軸方向部材２０の各開口部２１，２２から炉内に流れ込む。
【００２９】
即ち、圧人材は高炉鉄皮保護用アンカーの後端部から開口部２１，２２を介して炉内に圧入される形をとる。開口部２１，２２からは、アンカー部材３０の各棒状部材３１，３２が炉内で花弁状に拡開しているため、拡開した棒状部材３１３２と圧入材が容易に一体化されることになる。
これにより、高炉内の原料に圧入材を圧入することにより鉄皮内面に該鉄皮を保護するための造壁体を形成する際に、炉内の圧入材中に各棒状部材３１，３２からなるアンカーが確実に存在することになるため、落下や剥離しにくい造壁体が形成される。
【００３０】
ここで、この実施の形態では、上記構成の高炉鉄皮保護用アンカーを鉄皮１０の開口１１から前記高炉内に挿入する前段階に予め図示しない押圧装置等を用いてアンカー部材３０を軸方向部材２０に押し込んで、図７と同様に、各棒状部材３１，３２の先端を開口部２１，２２から若干突出させておき、この状態で高炉鉄皮保護用アンカーを鉄皮１０の開口１１から前記高炉内に挿入してフランジ２４を鉄皮１０に溶接し、アンカー部材３０をハンマ等で叩くことにより、各棒状部材３１，３２が容易に屈曲変形して各開口郁２１，２２から突出し、これにより、図８と同様に、各棒状部材３１，３２の先端が炉内で花弁状に拡開してアンカーとして機能する。
【００３１】
次いで、中空状ガイド部材４０Ａの後端側開口５１Ｂから圧人材を圧入した後、該開口５１Ｂを含む軸方向部材２０の後端側開口を栓部材５０で閉塞する。この栓部材５０は、例えば後端側開口５１Ｂにねじ構造により締め付け固定されるキャップ、或いは後端側開口５１Ｂを覆うカバー式のキャップを用いることができ、前者のキャップではねじの締め付けにより密封を図り、後者ではキャップを溶接することにより密閉を図ってアンカーの設置工事が完了する。
【００３２】
このように実施の形態では、上記実施の形態の作用効果に加えて、圧入材の圧入がアンカーに沿って行われるため、各棒状部材３１，３２からなるアンカーと圧入材との一体化が確実且つ容易となり、この結果、アンカーを設置して構築する鉄皮を保護するための造壁体の耐久性および寿命延長を図ることができ、工事の信頼性を高めることができる。
【００３３】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項１の発明によれば、アンカーの設置工事に要する時間およびコストを削減することができると共に、設置工事の作業効率の向上を図ることができるという効果が得られる。
請求項２の発明では、請求項１の発明に加えて、アンカー設置工事の信頼性を高めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である高炉鉄皮保護用アンカーを説明するための説明的断面図である。
【図２】軸方向部材を説明するための説明的断面図である。
【図３】ガイド部材を説明するための図である。
【図４】図３の矢印Ａ方向から見た図である。
【図５】アンカー部材を説明するための図である。
【図６】図５の矢印Ａ方向から見た図である。
【図７】高炉挿入時の高炉鉄皮保護用アンカーの状態を説明するための説明的断面図である。
【図８】高炉内でアンカー部材の棒状部材を拡開させた状態を説明するための説明的断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態である高炉鉄皮保護用アンカーを説明するための図である。
【図１０】図９の矢印Ａ方向から見た図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態である高炉鉄皮保護用アンカーを説明するための説明的断面図である。
【図１２】高炉内でアンカー部材の棒状部材を拡開させた状態を説明するための説明的断面図である。
【符号の説明】
１０…鉄皮
２０…軸方向部材
２１，２２…開口部
３０…アンカー部材
３１，３２…棒状部材
４０…ガイド部材
４０Ａ…中空状ガイド部材
４３，４４…テーパ状斜面（ガイド面）
４４Ａ…斜面（ガイド面）
５１Ａ…通過穴
【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】
0003738901.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003738901.tif 000013