(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動式巻き取り装置および該巻き取り装置から繰り出しまたは繰り込まれるケーブルを介して給電され、転炉の炉下を走行する台車を備える製鋼設備であって、前記電動式巻き取り装置が前記製鋼設備の建屋における前記台車よりも高レベル位置の固定側部材に固定されて、固定側とされていて、前記巻き取り装置はトルク制御され、ケーブルの繰り出し長さに応じたトルクによりケーブルに張力を与え、前記ケーブルを床面に着座させないように、前記巻取り装置により前記ケーブルのたるみを抑制することを特徴とする製鋼設備。
【請求項２】
前記台車の走行範囲が複数の区間に分割され、各区間に対応して前記巻き取り装置の制御トルクが設定されていることを特徴とする請求項１に記載の製鋼設備。
【請求項３】
前記ケーブルが帯板状で横断面がほぼ水平状態に保たれると共に、該ケーブルの上面がガイドローラと接触可能にされていることを特徴とする請求項１または２に記載の製鋼設備。
【請求項４】
建屋における転炉防熱用壁からなる縦部分と転炉との間に、左右方向に延長すると共に、転炉下に向かって横方向に突出するように張り出す防熱カバーが設けられ、その防熱カバーの基端側は前記縦部分に固定され、前記防熱カバーの下部には、左右方向に延長するようにケーブル保護用の縦向きカバーからなる防熱用垂れ壁の上端部が固定されて下向き開口の防熱壁が構成され、前記防熱壁内において左右方向に間隔をおいて複数の前記ガイドローラが横軸により回転可能に支承されていることを特徴とする請求項３に記載の製鋼設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鋼設備に関し、特に転炉炉下で溶鉄等を運搬する台車を有した製鋼設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、溶銑予備処理を転炉で行うことが広まりつつある。なかでも１基の転炉で脱りん処理と脱炭処理とを行う方式がある。その場合には、転炉で精錬した溶鉄を一旦専用鍋に払い出し、転炉炉内に残留したスラグを排出し、その後、前記一旦専用鍋に払い出した溶鉄をもう一度同じ転炉に再装入する専用鍋（以下再装入鍋と称す）を保有する。したがって、従来の転炉では、転炉炉下に排出スラグを受ける排滓鍋、および精錬後の溶鋼を受ける受鋼鍋とそれぞれの鍋を運搬する台車（排滓鍋台車および受鋼鍋台車の２台）がある。
【０００３】
さらに、図６および図７に示す転炉２の左方向の原料棟（図示を省略するが、溶銑を装入する側の棟）から右方向の注入棟（図示を省略するが、精錬した溶鋼を溶鋼鍋に出鋼して連続鋳造設備に運ぶ側の棟）を備えた製鋼設備において、溶銑予備処理を転炉で行う場合は、（イ）図６のように前記再装入鍋４ａを運搬する再装入台車５ａを加え、３台の台車が炉下に配備される。そして再装入台車５ａは、排滓鍋１７ａを備えた排滓鍋台車１７と受鋼鍋１８ａを備えた受鋼鍋台車１８との間に位置する。したがって、再装入台車５ａの動力源を供給するケーブル７ａは、排滓鍋台車１７側（左方向側）と受鋼鍋台車１８側（右方向側）のいずれか側から引き込むことになるが、例えば、排滓鍋台車１７側（図６の左側方向）から再装入台車５ａに搭載した低レベル位置のケーブル巻取り装置１９により巻き取るように再装入台車５ａを左方向に移動した場合は、図６に示すように、ケーブル７ａは緊張した状態から開放されて点線で示す弛緩状態となるので、転炉２からスラグを排滓して、再装入台車５ａが戻り工程のときには、再装入台車５ａのケーブル７ａが転炉炉下の地面１１レベルに敷設した状態となる。
また（ロ）図７に示すように、ケーブル７ｂの中間部を転炉２近傍において、昇降架台２２にガイドされて昇降可能な昇降体２３に片持ち式に固定されたケーブル受け杆体２０を備えたケーブル昇降支持装置２４により昇降可能に支持し、台車走行面から間歇的に離反させて昇降自在に支持させるように構成した再装入台車用ケーブル間歇支持装置を備えた製鋼設備も、本出願人によって出願（特願平１１−１４３４２５）されている。なお通常、走行駆動装置を備えていない前記排滓鍋台車１７は、転炉下にディーゼル機関車４７により運搬され、排滓する時は、排滓鍋台車１７に再装入台車５を連結して走行させるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記（イ）の従来の場合では、前記再装入台車５ａに給電するためのケーブル７ａの中間部が床面または地面１１に着座するように構成されているので、転炉２内の排滓の際に、転炉２からスラグが排滓鍋に落下した跳ね返りなどで、床面または地面レベルが跳ね返りスラグ等が点在している状態の部分にケーブル７ａが接触して損傷したり、床面または地面１１レベルに敷設したケーブル７ａに、溶融スラグの飛沫が飛び、ケーブル７ａを損傷する場合があった。また前記（ロ）の先願の場合は、ケーブル７ｂを間歇的に昇降自在に支持しているので、前記（イ）の従来の場合よりも、飛躍的にケーブル７ｂの損傷する恐れを低減することができるが、再装入台車５ａ上にケーブル巻取り装置１９を設置する形式であるので、再装入台車５ａ上のケーブル巻取り装置１９によりケーブル７ｂを巻き取りながら再装入台車５ａが走行する場合には、ケーブル７ｂの中間部を高レベル位置から床レベルの低位置に降下させる必要があり、このときにケーブル７ｂが損傷する恐れがあるという問題がある。また昇降体２３の昇降を再装入台車５ａの走行タイミングに合わせるためのタイミングを制御するためのシーケンスが複雑であることや、その監視システムを要する等の全体システム構成上の問題がある。
【０００５】
前記ケーブル７ａが損傷すると、その復旧に長時間を要し、転炉２の生産休止や修繕コストなどの増加を招いていた。
【０００６】
また、上記のようなケースばかりでなく、通常の転炉吹錬中のスロッピングなどによりケーブル７ａを損傷するケースも考えられる。
そこで本発明は、簡単な構成の製鋼設備によって、転炉炉下の再装入台車に給電するケーブル７の損傷を確実に防止可能な製鋼設備の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の製鋼設備においては、電動式巻き取り装置および該巻き取り装置から繰り出しまたは繰り込まれるケーブルを介して給電され、転炉の炉下を走行する台車を備える製鋼設備であって、前記電動式巻き取り装置が前記製鋼設備の建屋における前記台車よりも高レベル位置の固定側部材に固定されて、固定側とされていて、前記巻き取り装置はトルク制御され、ケーブルの繰り出し長さに応じたトルクによりケーブルに張力を与え、前記ケーブルを床面に着座させないように、前記巻取り装置により前記ケーブルのたるみを抑制することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記台車の走行範囲が複数の区間に分割され、各区間に対応して前記巻き取り装置の制御トルクが設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記ケーブルが帯板状で横断面がほぼ水平状態に保たれると共に、該ケーブルの上面がガイドローラと接触可能にされていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３の発明において、建屋における転炉防熱用壁からなる縦部分と転炉との間に、左右方向に延長すると共に、転炉下に向かって横方向に突出するように張り出す防熱カバーが設けられ、その防熱カバーの基端側は前記縦部分に固定され、前記防熱カバーの下部には、左右方向に延長するようにケーブル保護用の縦向きカバーからなる防熱用垂れ壁の上端部が固定されて下向き開口の防熱壁が構成され、前記防熱壁内において左右方向に間隔をおいて複数の前記ガイドローラが横軸により回転可能に支承されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によると、巻き取り装置から繰り出されたケーブルの長さに応じてケーブルに張力が与えられるので、たるみが過大になることを防止可能となり、ケーブルが床面上を引きずられたり、溶融スラグの飛沫によりケーブルが損傷を受ける恐れがなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。図１は本実施形態の転炉炉下に配設された再装入台車とその給電ケーブル設備を示す概要図である。図２は図１のＡ−Ａ矢視図であり、図３（ａ）〜（ｃ）は要部の拡大図である。また、図４は再装入台車の移動時のケーブル状態を示す説明図である。図５は再装入台車と給電ケーブル設備の関係を示す概略平面図である。前記従来例と同様部材には同様な符号を付して説明する。
【００１３】
図１の製鋼設備１において、転炉２の右側が天井走行クレーン（図示を省略）を備えた原料棟（溶銑を転炉に装入する側）４５であり、転炉２の左方が天井走行クレーン（図示を省略）を備えた注入棟（転炉から精錬した溶鋼を溶鋼鍋に出鋼して連続鋳造設備へ運ぶ棟）４６である。図１において、２点鎖線で示す転炉２は、その傾動状態を示す。そして、３は転炉作業床である。前記従来技術欄で述べたように、転炉２で溶銑予備処理も行うため、一旦転炉２から払い出した溶鉄をもう一度転炉２に再装入するための再装入鍋４を運搬する再装入台車５（以下単に台車５ともいう）が、図１の左右方向に延長するように敷設されると共に前後方向に間隔をおいたレール１２上を自走式に走行可能に構成されている。
また前記再装入台車５は、前記従来の場合と同様に左右方向に走行可能な右方向配置の排滓鍋台車と左方向配置の受鋼鍋台車（いずれも図示省略）との間に、追加して配備される。
【００１４】
前記台車５には、図示しない走行用のインバータモータ（以下走行モータという）が搭載され、製鋼設備における建屋２５の高レベル位置に設けられている作業床３の下面に固定された支持架台２８に、減速機およびトルク可変装置付電動式モータからなるリール駆動装置２６が取り付けられ、そのリール駆動装置２６の前後方向の回転出力軸にケーブルリール６が固定されてケーブル巻き取り装置２９が構成されている。前記ケーブルリール６は定位置でトルク制御されながら回転し、左右方向に移動しない固定側とされている。
【００１５】
前記ケーブルリール６のドラムに時計方向（右回り）に巻き取られるように、帯板状のフラット型ケーブル７の一端側は装着され、常時巻取り方向（右回り）に前記ケーブルリール６は、リール駆動装置２６により付勢された状態であるので、前記ケーブル７は常時巻取り方向にトルクが付与されて緊張力が付与されており、その緊張力が付与された帯板状のフラット型ケーブル７の他端側を介して前記台車５の走行モータに給電されている。前記台車５の左右方向の移動と共に、前記ケーブル７は引き出されていくが、前記ケーブル７に付与される緊張力は、前記ケーブル７が常時台車５の走行床面に着座しないように、前記リール駆動装置のトルクを制御することにより、ケーブル７に緊張力が付与されている。したがって、前記ケーブル７の緊張力は、台車５がケーブルリール６に近い位置にある時には、比較的小さくてすみ、台車５がケーブルリール６に遠い位置にある時には、大きくなるように設定されている。この設定は、所定の左右方向の区間（距離）ごと、およびそのここの区間は、ケーブル巻取り方向と送り出し方向別に設定されている。
【００１６】
前記台車５の移動距離は、例えば移動距離が５０ｍ程度ある場合には、１０ｍ〜２０ｍ程度の区間ごとに、またその各区間内では、ケーブル巻取り方向と送り出し方向別に所定の緊張力がケーブル７に付与されるように、リール駆動装置２６によりトルク制御されるように構成するとよい。
前記ケーブル７は、その横断面が扁平でほぼ水平状態に保たれて配設されている。また、前記台車５のケーブル７の接続部には、上部が左右方向に据え広がるように開口すると共に中間部がほぼフラット型ケーブル７の板厚程度に狭まる支承ガイド部からなる列状噴水形状のケーブル振り分け金物８が支持アーム４４を介して取り付けられている。
【００１７】
前記振り分け金物８における対抗配置された円弧状内面部が、台車走行モータへ接続されるフラット型ケーブル７を支承し、そのケーブル７が、振り分け金物８の左右いずれの上方から接続される場合においても、ケーブル７に無理な変形が生じないようにガイドしている。
【００１８】
一方、電源側の前記ケーブルリール６は、転炉装入側（原料棟４５側）で前記台車５よりも上方の高レベル位置に配置され、転炉２の上下方向のほぼ中間部に位置する高レベル位置の作業床３（固定側部材）の右方の床下に取り付けられ、前記ケーブルリール６は、図示しないベクトルインバータを備えた電動式モータからなるリール駆動装置２６により駆動される。
【００１９】
前記ケーブルリール６を支持している建屋２５における転炉室側の転炉防熱用壁からなる縦部分３０と転炉２の左方との間には、左右方向に延長すると共に、転炉下に向かって横方向に突出するように張り出す鋼製の防熱カバー１３が設けられ、その防熱カバー１３の基端側は、製鋼建屋２５における転炉防熱用壁からなる縦部分３０にボルトまたは溶接により固定され、前記防熱カバー１３の下面の巾方向中間部には、左右方向に延長するようにケーブル保護用の縦向きカバーからなる防熱用垂れ壁１４の上端部がボルトまたは溶接により固定されて、防熱壁９が構成されて、熱の影響を抑制している。
【００２０】
また、台車５は車輪１０を備え、炉下の床面１１に敷設されたレール１２上を走行し（図２および図５参照）、再装入鍋２を所定距離運搬する。ケーブルリール６の中心に対して台車５が双方向（左右方向）へ移動するに伴ないケーブル７の繰り出し長さが変わると共に、ケーブルリール６はケーブル７の繰り出し／繰り込みの変換を行う。そこで、ケーブル７の繰り出し長さに応じてリールモータはベクトル制御によりによりトルクが自動調整され、台車５の位置に応じてケーブル７のたるみ量（張力）が調整されている。
【００２１】
上記のトルクの自動調整方法としては、例えば台車５のレール１２上の位置を、前記のように１０〜２０ｍ程度ごとに複数、例えば７つの行き戻りのゾーン（区間）に分けて、各ゾーンに対応するトルク可変装置付リール駆動装置２６のトルクを予め設定しておき、台車５の位置（ゾーン）に応じてリール駆動装置２６のトルク調整（ベクトル制御）を行うようにする。
【００２２】
台車５の位置は、ケーブルリール６に設置したエンコーダ（図示を省略した）により検出され、そのエンコーダからの信号は、シーケンサ（図示を省略）に入力される。シーケンサは、台車５がいずれのゾーンにあるかを判断し、判断したゾーンに対応する設定トルク（ケーブルの張力）が選定され、ケーブル７のたるみ（張力）が所定範囲に調整される。これにより、ケーブル７が、常時、炉下床面１１から上方に離れて配設され、床面１１上を引きずられることはない。例えば前記ケーブル７の最下部が、常時、０．８ｍ程度、炉下床面１１から離反させるようにするとよい。
【００２３】
また、図中の１３は、注入棟４６側に接近するように、左右方向に連続して設けた炉下の防熱カバーであり、その防熱用垂れ壁１４から転炉炉壁側へ張り出した庇部１５の下面に複数のガイドローラ１６が左右方向に間隔をおいて平行に前後方向の横軸により回転自在に配設されている（図２、図３）。すなわち前記各ガイドローラ１６は台車５の走行方向に沿って所定の間隔を置いて配置されケーブル７上面のこすれを防止し、保護している。さらに説明すると、前記防熱カバー１３は、左右方向に間隔をおいて前記縦部分３０に固定された水平な溝形鋼からなる上部支持アーム３１と下部支持アーム３２とこれらにそれぞれ基端側の溝形鋼等からなる縦杆部分３３または横杆部分３４が溶接により固定され、かつ前記縦杆部分３３と横杆部分３４および傾斜杆体３５からなる直角三角形状枠体３６の傾斜杆体３５が上側になるように配置され、左右方向に隣り合う傾斜杆体３５に渡って鋼板の表面にアルミクロスなどの耐火被覆した耐火防熱板３７が架設固定されて構成され、前記横杆部分３４に固定された縦杆４２とその表面側にボルト等により固定された耐火鋼板４３からなる防熱用垂れ壁１４の転炉側表面の鋼板も同様に耐火被覆されている。前記縦壁部分３０と防熱用垂れ壁１４と防熱カバー１３とにより下向きに開口した防熱壁４１（９）が構成されている。なお、前記実施形態においては、防熱用垂れ壁１４はケーブルリール６側の開口部４８から転炉２の下面終端付近まで設けられ、防熱カバー１３はさらに注入棟４６側に延長するように配設されている。
【００２４】
前記横杆部分３４の下面に、溝形鋼からなる前部縦アーム３７ａと後部縦アーム３７ｂとこれらの上部を溶接またはボルトにより固定した上部枠材３７ｃを備えたローラ支持部材３７における前記上部枠材３７ｃがボルトまたは溶接等により固定され、前後方向に延長するように配置された支承用ガイドローラ１６が前記各縦アーム３７ａ，３７ｂに軸支された前後方向の横軸３９により回転自在に支持されて、ケーブル支承ガイド部材３８が構成され、前記ケーブル支承ガイド部材３８が左右方向にレベルを異にしてほぼ円弧状の軌跡に配置され、すなわちケーブルリール６に近接した位置の高レベル側から転炉２の下方に間隔をおいて複数（図示の場合は５つ）配置されている。
【００２５】
なお、台車は上記の再装入台車５に限定されるものではなく、これと異なる台車に本発明を適用できることは勿論である。また、図中４０は、作業床３の下部の梁材に固定された上段炉下カバーであり、転炉炉口の地金除去時に、重量落下物から炉下防熱カバー１３を保護するためのカバーである。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、巻き取り装置から繰り出されたケーブルの長さに応じてケーブルに張力が与えられるので、たるみが過大になることを防止可能となり、ケーブルが床面上を引きずられたり、溶融スラグの飛沫により損傷を受ける恐れがなくなる。また比較的簡単な設備構成で、ケーブルを保護することができ、またケーブル支承用ガイドローラにより大きな摩擦を生じることなくケーブルをガイドできるので、ケーブルの耐久性を向上させることができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の側面概要図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】一実施形態の要部の拡大図であり、（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はローラ式ケーブル支承ガイド部材を取り出して示す正面図であり、（ｃ）はその側面図である。
【図４】一実施形態の説明図である。
【図５】再装入台車と給電ケーブル設備の関係を示す概略平面図である。
【図６】従来例の説明図である。
【図７】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１  製鋼設備
２  転炉
３  転炉作業床
４  再装入鍋
５  再装入台車（台車）
６  ケーブルリール（巻き取り装置）
７  ケーブル
８  振り分け金物
９  防熱壁
１０  車輪
１１  炉下の床面
１２  レール
１３  防熱カバー
１４  防熱用垂れ壁
１５  庇部
１６  ガイドローラ
１７  排滓鍋台車
１８  受鋼鍋台車
１９  ケーブル巻取り装置
２０  ケーブル受用杆体
２２  昇降架台
２３  昇降体
２４  ケーブル昇降支持装置
２５  建屋
２６  リール駆動装置
２８  支持架台
２９  ケーブル巻取り装置
３０  防熱用縦部分
３１  上部支持アーム
３２  下部支持アーム
３３  縦杆部分
３４  横杆部分
３５  傾斜杆体
３６  三角形枠状体
３７  耐火防熱板
３８  ケーブル支承ガイド部材
３９  横軸
４０  上段炉下カバー
４１  下向き開口の防熱壁
４２  縦杆
４３  耐火鋼板
４４  支持アーム
４５  原料棟
４６  注入棟
４７  ディーゼル機関車
４８  開口部
【図１】
0003814133.tif 000002
【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】
0003814133.tif 000007
【図７】
0003814133.tif 000008