(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の各支元管と、該各支元管に対応する羽口の間の相対据付位置を寸法調整用のゲージを用いて寸法調整して前記高炉の送風支管系を構築する方法において、
前記ゲージを環状管の下部に設けたガイド部材に懸架された架台に載置して炉体円周方向に移動させることを特徴とする高炉送風支管系の構築方法。
【請求項２】
高炉の各支元管と、該各支元管に対応する羽口の間の相対据付位置を寸法調整して前記高炉の送風支管系を構築する装置において、
環状管の下部に懸垂支持されたガイド部材と、
前記ガイド部材に走行装置を介して懸架され、前記環状管の下位置を炉体円周方向に移動可能な架台と、
該架台に支持された寸法調整用のゲージとを有することを特徴とする高炉送風支管系の構築用装置。
【請求項３】
請求項２記載の高炉送風支管系の構築用装置において、前記架台には、前記ゲージの少なくとも上部を回動可能に支持する支持部が設けられ、前記支持部は、前記ゲージを前記支元管と羽口の間の調整位置に当接させたときの前記ゲージの重心点より環状管側にあることを特徴とする送風支管系の構築用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉の改修を含む建設（新設時を含む）方法及びその装置に係り、詳しくは、高炉の周囲に設けられた環状管と羽口を連結する送風支管系を構築する方法と構築用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉の送風支管系は、１２００℃を超える高温かつ３．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力を有する熱風を各羽口に通ずることからその使用条件は苛酷である。内面の耐火物の損傷に起因する赤熱や各構成部間の接続フランジ間からの熱風の漏洩等のために高炉を休止して各送風支管系を取り替える必要がある。そして、これらの事故による取り替えに対応するために、又は事故を予防するための事前取り替え等のために、送風支管系の各構成部は消耗部品として予備品の保管、管理が必要となる。これらの予備品は、大型高炉では約４０箇所ある各羽口の送風支管系において、寸法形状を同一として共通化しておくことが設備管理及び予備品管理上得策である。
このためには、各羽口において、それぞれに対応する支元管下端フランジから羽口の炉外側とブローパイプとの摺り合わせ部までを共通の寸法で、据え付けておくことが不可欠の条件となる。しかし、環状管は、炉体櫓から吊下げ支持されているのに対し、羽口が取付けられる炉体は、炉体櫓の基礎とは異なり、炉体基礎の上に据え付けられるため、据付け時点で環状管と各羽口間を設計寸法通りに共通とすることは、部材の製作精度と据え付け精度上から難しい。
【０００３】
この問題を解消するため、例えば、高炉の建設時のごとく、上架されて据え付けられた新設の環状管に各支元管を据え付けるときには、羽口の基準点（羽口とブローパイプの摺り合わせ部、あるいはこれに替わる羽口金物等）と支元管下端フランジ間の設計寸法と同一の寸法を有する寸法調整用のゲージを作成し、該ゲージの下端を羽口の基準点にセット後、設計図に従った水平度、倒れを保ってゲージを固定した状態で、ゲージ上端と支元管下端フランジを当接させ、支元管を環状管に仮付けすることにより支元管の位置決めを完了する。
その後、ゲージを隣接する羽口に移送して、逐次前記作業を行うことにより、各羽口とそれに対応する支元管下端フランジ間は、各送風支管系で図面上の共通の寸法を精度良く保つことができる。
支元管は環状管に本溶接され、強固に固定されて据え付けられた後、内面の耐火物の施工を行う。その後、羽口及び各送風支管構成部を取付け、送風支管系の構築は完了する。
【０００４】
高炉の改修等で支元管が既に環状管に固定されている場合は、支元管下端フランジと送風支管の間に調整短管を挿入し、前記手順と同様にゲージを用いて調整短管の上流、あるいは下流側フランジ面を調整すること等の方法で各送風支管系の寸法を共通化することが可能である。
上記のごとく、ゲージを使用することにより、精度よく送風支管系を構築することが可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の高炉送風支管系の構築方法においては、ゲージが長尺で、かつ重量も大きいため、寸法調整と溶接等の為の高所作業用の足場と共に各羽口間を炉周に沿って羽口デッキ上を移送する作業に多くの工数を要した。このため、作業の経済性と作業時間上の問題があると共に、障害物の多い建設現場での移送と調整作業を安全に行うための搬送手段と移送スペースを確保することは容易でないという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、工数を少なくし、工期を短縮することができる高炉送風支管系の構築方法と構築用装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る高炉送風支管系の構築方法は、高炉の各支元管と、該各支元管に対応する羽口の間の相対据付位置を寸法調整用のゲージを用いて寸法調整して前記高炉の送風支管系を構築する方法において、前記ゲージを環状管の下部に設けたガイド部材に懸架された架台に載置して炉体円周方向に移動させる。各支元管は、炉体円周方向に所定間隔おきに並設されている。したがって、炉体を囲繞する環状管の下部に設けたガイド部材に懸架された架台と共にゲージを円周方向に移動させることが可能となるので、ゲージの移動工数を少なくし、工期を短縮することができる。また、上記架台は高所作業用の足場として利用することも可能であり、該足場の移動に係る工数の減少も可能となる。
前記目的に沿う本発明に係る高炉送風支管系の構築用装置は、高炉の各支元管と、該各支元管に対応する羽口の間の相対据付位置を寸法調整して前記高炉の送風支管系を構築する装置において、環状管の下部に懸垂支持されたガイド部材と、前記ガイド部材に走行装置を介して懸架され、前記環状管の下位置を炉体円周方向に移動可能な架台と、該架台に支持された寸法調整用のゲージとを有する。
【０００７】
このように構成することによって、ゲージの移動、及び設置を簡単に行うことができる。
ここで、前記架台には、前記ゲージの少なくとも上部を回動可能に支持する支持部を設け、前記支持部を、前記ゲージを前記支元管と羽口の間の調整位置に当接させたときの前記ゲージの重心点より環状管側に設けることも可能である。
ここで、ゲージの少なくとも上部を回動可能に支持する、の上部とは、ゲージを上部及び下部に分割した場合の上部をいう。
ゲージを支持部に載置すると、ゲージは、重心を支持部の直下方に回動させて安定しようとする。したがって、支持部を重心点より環状管側に設けることによって、ゲージの下部及び上部をそれぞれの寸法調整のための所定の当接位置から離反させた状態で、ゲージを支持することができるので、ゲージを当接状態から容易に外すことが可能であり、また、隣接した次の支元管部の調整位置の移送後の当接作業も容易となることから作業工数を少なくして迅速に作業を行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る高炉送風支管系の構築用装置１０は、高炉１１の各支元管１２と、各支元管１２に対応する図示しない羽口の間の相対据付位置を寸法調整して図示しない送風支管系を構築する場合に使用する装置において、環状管１４の下部に懸垂支持されたガイド部材の一例であるレール１５と、レール１５に走行装置の一例である車輪１６を介して懸架され、環状管１４の下位置を炉周方向に移動可能な架台１７と、架台１７に支持された寸法調整用のゲージ１８とを有している。以下、詳しく説明する。
レール１５は、例えばＩ形鋼等からなって、環状管１４の下端部に沿って全周に亘って図示しない支持部材を介して設けられている。また、羽口の基準点を規定する羽口金物１３の直上部の高炉１１の外周には、所定間隔ごとに取付けられた複数のＬ字状の支持ブラケット１９を介してＨ形鋼やＩ形鋼等からなるレール２０が設けられている。そして、平面視して矩形形状の架台１７は、羽口金物１３と、これに対応する支元管１２の中間に水平状態で前記したレール１５、２０を介して移動可能に支持されている。
【０００９】
架台１７の環状管１４側の上部には、高さ調整フレーム２２を介してレール１５に走行可能に懸架されるギヤトロリ２１（手動走行装置）の複数の車輪１６が取付けられている。また、架台１７の高炉１１側の下部には、レール２０に走行可能に載置される複数の車輪２３が取付けられている。ギヤトロリ２１の駆動車輪を操作することによって架台１７をレール１５、２０に沿って移動させることができる。
架台１７の中央の上方には、ゲージ１８の上部を載置して、回動可能に支持する半円筒状の支持部３５が、架台１７に立設するゲージ支持部材２４の頂部に設けられている。支持部３５の位置は、ゲージ１８を支元管１２と羽口の間の調整位置に当接させたときのゲージ１８の重心点Ｇより環状管１４側になるようにしており、ゲージ１８の回動方向を図１において、支持部３５を支点として左回りになるように規制している。
架台１７の高炉１１側の端部には、ゲージ１８を吊り下げるチェーンブロック２５を設けたワイヤロープ５３の一端が取付けられており、架台１７の中央付近には、ゲージ支持部材２４の設置位置をよけてゲージ１８を挿通可能な開口部２６が架台１７上面の作業デッキ部に形成されている。
【００１０】
ゲージ１８は、先端部に羽口の基準点となる羽口金物１３の内周に当接する複数枚の位置決め板２７を備え、羽口金物１３内に嵌入される水平基準部材２８と、支元管１２の下部に設けられた支元管下端フランジ２９に当接する支元管位置決め部材３０と、水平基準部材２８と支元管位置決め部材３０とを着脱可能に連結する垂直基準部材３１とを有し、全体としてＬ字形になっている。
垂直基準部材３１の下部には一端が架台１７に取付けられたワイヤロープ５３の他側の端部が取付けられ、また、支元管位置決め部材３０の上部は、環状管１４の上部とチェーンブロック３２を設けたワイヤロープ５４によって連結されており、チェーンブロック２５、３２を操作することによってゲージ１８は上下動可能となっており、荒芯出しを行うことができる。
【００１１】
支元管位置決め部材３０の、環状管１４の支元管下端フランジ２９の当接面の中心の下方には、下向きに円弧状溝を形成した載置部３４が支持部３５に載置可能に設けられている。
水平基準部材２８の上部には水平器３９が設けられ、また、支元管位置決め部材３０、及びこれに連通する垂直基準部材３１の内部には重錘５２が設けられており、ゲージ１８の設置位置を調整することができる。
なお、ゲージ１８の使用時には、支元管位置決め部材３０及び垂直基準部材３１と高炉１１の側部は、着脱可能なターンバックル３７、３８をそれぞれ有する姿勢微調整手段５０、５１でそれぞれ接続され、設置位置の微調整を行うことができる。
ゲージ１８を設置したときは、垂直基準部材３１の上端部が、架台１７の開口部２６より少し上方位置になるように架台１７の高さを設定している。
作業者は、ゲージ１８の下方にある羽口デッキ３６上及び架台１７上でゲージ１８を操作し、また、ギヤトロリ２１を操作して架台１７を移動させることができる。
【００１２】
続いて、高炉送風支管系の構築用装置１０を使用した構築方法について説明する。高炉送風支管系の構築方法は、高炉１１の各支元管１２と、各支元管１２に対応する羽口の間の相対据付位置をゲージ１８を用いて寸法調整して送風支管系を構築する方法において、ゲージ１８を環状管１４の下部に設けたレール１５に懸架された架台１７に載置して炉体円周方向に移動させて行う。
まず、環状管１４に形成された開口部に据え付けられるべき支元管１２を、環状管１４に、図示しない仮支持具により仮保持しておく。
レール１５、２０にセットした架台１７の支持部３５に支元管位置決め部材３０の載置部３４を載せ、また、垂直基準部材３１の下部をチェーンブロック２５を設けたワイヤロープ５３で架台１７に接続する。このときゲージ１８の支元管位置決め部材３０及び垂直基準部材３１は、連結された状態で図１に二点鎖線で示す位置に支持されており、ゲージ１８の水平基準部材２８は、垂直基準部材３１との連結を解除された状態となっている。
【００１３】
次に、羽口デッキ３６上からギヤトロリ２１を操作して、架台１７をレール１５、２０に沿って所定の羽口金物１３の後方（炉外側）まで移動する。
そして、水平基準部材２８を羽口金物１３内に嵌入し、位置決め板２７を羽口金物１３の内周に当接させ、チェーンブロック２５、３２を操作して、水平基準部材２８を垂直基準部材３１の端部に接続し、支元管位置決め部材３０の上端部を仮支持具を外した支元管１２に当接して荒芯出しを行う。
続いて、高炉１１の鉄皮に上下２枚の取付け板４９をそれぞれ所定箇所に取付け、取付け板４９を介してゲージ１８の上下２箇所にターンバックル３７、３８をそれぞれ備えた姿勢微調整手段５０、５１を取付ける。次いで、ゲージ１８の水平基準部材２８に取付けた水平器３９、及び支元管位置決め部材３０及び垂直基準部材３１の内部に垂下する重錘５２を使用し、ターンバックル３７、３８を調整して垂直、水平の芯出しを行い、シックネスゲージを使用して、位置決め板２７の当接位置の均一を確認する。
【００１４】
芯出し完了後は、環状管１４に支元管１２、ダブリング、及び補強リブの仮付けを行った後、本溶接を行う。
溶接完了後は、姿勢微調整手段５０、５１を取外し、水平基準部材２８の垂直基準部材３１との連結を解除し、チェーンブロック２５、３２を操作して支元管位置決め部材３０の載置部３４を支持部３５に載せる。ゲージ１８の重心点Ｇが支持部３５に対し高炉１１側の下方位置（図１において左下）にあるので、支元管位置決め部材３０及び垂直基準部材３１は左回りに回動し、支元管位置決め部材３０と支元管下端フランジ２９の当接部、及び垂直基準部材３１と水平基準部材２８の連結部は共に離反する方向に動くことから、ゲージ１８を容易に移動可能な状態にすることができる。その後、チェーンブロック３２を設けたワイヤロープ５４を取外して、架台１７を炉体円周方向に移動させることによって、次の支元管１２の取付け部まで移動する。
このようにして、ゲージ１８を迅速に移動させることができる。なお、水平基準部材２８と垂直基準部材３１を丁番を使用して屈曲可能に接続しておくことによってゲージ１８を分解しないで移動させることも可能である。
【００１５】
次に本発明の変形例に係る高炉送風支管系の構築用装置４０について図３、図４を用いて説明する。
高炉送風支管系の構築用装置４０は、高炉送風支管系の構築用装置１０の架台１７の一部を変更した架台４２を使用しているが、他の部分の構造は同じにしているので、高炉送風支管系の構築用装置１０で使用した部材と同一の部材には同一番号を付し、説明は省略する。
架台４２の上部の作業デッキに形成された開口部４３の中央付近には、支元管位置決め部材３０の下端に形成されたフランジ部４４の周縁の一部を載置できる縮幅部４５を形成している。また、架台４２の中央付近の上部には、円柱形状の支持部４７が、開口部４３を挟んで平行に立設した一対のゲージ支持部材４６の上端部に水平に架け渡して設けられている。
そして、架台４２の中央付近の下部には、垂直基準部材３１を懸架するチェーンブロック４１を設けたワイヤロープ５５が設けられている。
【００１６】
構築用装置４０の使用時において、ゲージ１８を移動するときには、水平基準部材２８と垂直基準部材３１は連結された状態で、支元管位置決め部材３０は垂直基準部材３１との連結を解除された状態となっている。
水平基準部材２８と垂直基準部材３１は、ワイヤロープ５３、５５によって架台４２に吊り下げられ、支元管位置決め部材３０は、支持部４７と、縮幅部４５の両外側部に形成された支持板部３３によって下方から支持されている。この状態で、架台４２及び分割されたゲージ１８は、レール１５、２０に沿って移動することができる。
ゲージ１８の取付け、取外しは、以下の手順によって行う。
支元管１２の施工時に支元管位置決め部材３０の上部にチェーンブロック３２を設けたワイヤロープ５４を取付け、これを操作して支元管位置決め部材３０を上方に引き上げると、支元管位置決め部材３０は支持部４７を中心に回動し、フランジ部４４が架台４２の上面から離反する。
【００１７】
この状態で、チェーンブロック２５、４１を操作して水平基準部材２８及びこれに連結された垂直基準部材３１を高炉１１側に移動し、垂直基準部材３１の上端フランジ４８を支元管位置決め部材３０のフランジ部４４の下方に挿入する。そして、上端フランジ４８とフランジ部４４を連結し、ゲージ１８を組み立てる。次に、チェーンブロック２５、３２、４１を操作して、支元管位置決め部材３０の上端部を支元管１２に当接し荒芯出しを行う。以下、前記実施の形態と同様の手順で支元管１２の溶接を行う。
ゲージ１８の取外しは、上記した取付け手順の逆の操作手順により行われる。ゲージ１８の重心点Ｇが支持部４７より炉体側にあることからゲージ１８は支持部４７を中心に回動し支元管位置決め部材３０と支元管下端フランジ２９、及び水平基準部材２８と羽口金物１３の離反を容易にすることができる。
このように構成することによって、ゲージ１８の分割位置を変えてもゲージ１８の取付け、取外しとその搬送を簡単に行えることから容易に支元管１２を構築することができる。
【００１８】
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ゲージの位置決め板２７をゲージ本体から着脱可能にしておき、これを取外した後、支持部３５、４７を支点にゲージ本体を回動させ高炉１１及び支元管１２から離反させることによって、ゲージ本体を分割しないで移動させることも可能である。
また、前記実施の形態では、架台１７、４２を環状管１４の下部に設けたレール１５と、高炉の外周に設けたレール２０に取付けて使用したが、レール１５、２０の替わりに２本のレールを環状管１４に設け、これに架台１７、４２を移動可能に取付けて使用することもできる。また、レール１５としては、高炉１１の炉周辺作業用に一般的に設置されるホイスト用のレールを流用すれば経済的である。
さらに、本実施の形態で使用したチェーンブロックとターンバックルの数及び取付け位置は変更することができ、安定性と作業性のバランスをとることができる。
また、架台に設けられた支持部は、支元管位置決め部材３０に設けているが、ゲージの重心位置より半径方向外側（炉外側）であれば、これより下方で支持してもよく、例えば、垂直基準部材３１に設けることも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１記載の高炉送風支管系の構築方法においては、炉体を囲繞する環状管の下部に設けたガイド部材に懸架された架台と共に寸法調整用のゲージを炉体円周方向に移動させることが可能となるので、寸法調整用のゲージ及び作業用デッキの移動工数を少なくし、工期も短縮することができ、また、作業の安全性を向上させることができる。
請求項２及び３記載の高炉送風支管系の構築用装置においては、環状管の下位置に懸垂支持されたガイド部材と、ガイド部材に走行装置を介して懸架され、環状管の下部を炉体円周方向に移動可能な架台と、架台に支持されたゲージとを有するので、ゲージの移動、及び設置を簡単に行うことができる。
特に、請求項３記載の高炉送風支管系の構築用装置においては、架台には、ゲージの少なくとも上部を回動可能に支持する支持部を設けているので、ゲージの下部及び上部をそれぞれの当接位置から離反させた状態で、ゲージを支持することができ、作業工数を少なくして迅速に作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る高炉送風支管系の構築用装置の断面図である。
【図２】同構築用装置の平断面図である。
【図３】本発明の変形例に係る高炉送風支管系の構築用装置の断面図である。
【図４】同構築用装置の平断面図である。
【符号の説明】
１０：高炉送風支管系の構築用装置、１１：高炉、１２：支元管、１３：羽口金物、１４：環状管、１５：レール（ガイド部材）、１６：車輪（走行装置）、１７：架台、１８：ゲージ、１９：支持ブラケット、２０：レール、２１：ギヤトロリ、２２：高さ調整フレーム、２３：車輪、２４：ゲージ支持部材、２５：チェーンブロック、２６：開口部、２７：位置決め板、２８：水平基準部材、２９：支元管下端フランジ、３０：支元管位置決め部材、３１：垂直基準部材、３２：チェーンブロック、３３：支持板部、３４：載置部、３５：支持部、３６：羽口デッキ、３７、３８：ターンバックル、３９：水平器、４０：高炉送風支管系の構築用装置、４１：チェーンブロック、４２：架台、４３：開口部、４４：フランジ部、４５：縮幅部、４６：ゲージ支持部材、４７：支持部、４８：上端フランジ、４９：取付け板、５０、５１：姿勢微調整手段、５２：重錘、５３〜５５：ワイヤロープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003745946.tif 000005