製鉄業における輸送技術の系統化調査

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Historical Survey of Transportation Technology in the Steel Industry

川合 等 Hitoshi Kawai■ 要旨
150年前、安政4年（1857年）に大島高任が岩手県の釜石で鉄鉱石を使って鉄を作ったのが日本の近代鉄鋼業の始まりである。ペルリ来航以来、西洋の事情を入手したわが国は産業技術が遅れていることに驚き、中でも船の必要性を強く感じ、その材料である鉄が必要であることを痛感した。そして明治政府は官営製鉄所を建設することに力を注ぐこととなる。鉄鉱石の輸送のために明治13年（1880年）釜石官営製鉄所に鉄道が敷設されたが、これは産業用としては日本最初であった。これを見ても明治政府が釜石官営製鉄所にいかに力を入れていたかがよくわかる。その後八幡官営製鉄所を建設し、日本の製鉄業の地盤が固まることとなる。
鉄の製品1tonを作りだすのに10ton以上の輸送が必要だといわれている。そのため鉄を作りだすためには輸送設備が確立していなければならない。特に原料輸送においては製鉄業より先進であった鉱山の技術を導入して輸送能力を確保していった。
第二次世界大戦で製鉄所は攻撃の的になり、どの製鉄所も壊滅的な被害を受けたが昭和25年（1950年）ころには戦前のレベルまで復興を実現する。その後朝鮮戦争を経験し、鉄の需要が急速に拡大する。これに対応して鉄の生産が飛躍的に増大するが、輸送量も激増した。必要な輸送能力が非常に大きくなったため、他産業の技術をそのまま導入するというよりも製鉄業に適応した設備を開発することが必要となった。
原料輸送では鉱山で使っていた技術をもとに原料貯蔵場から荷を切り出すリクレーマ設備を開発することでベ
ルトコンベヤシステムを確立でき、荷役能力が飛躍的に向上した。この技術が確立したことが現在の鉄鋼生産量の実現に大きく貢献した。
製鉄業の鉄道輸送は大きな牽引力、低速であるが起動停止の頻度が高い。これに適したトルクコンバータを採用することでディーゼル機関車が蒸気機関車を駆逐した。
安定成長期に入って労働生産性、環境問題が大きな課題となった。ディーゼル機関車化はこの課題の解決に大いに役立った。港での原料の荷揚げにはグラブバケットアンローダを用いていたが、落鉱がなく安定操業の可能な連続アンローダが開発され、これが主流となってきた。
労働生産性、環境の問題は引き続き大きな課題である。製鉄所の中で一番汚いと言われる原料地区をきれいにすることに今後も取り組んでいかなければならない。屋内貯蔵設備の検討も一つの方向であろう。
輸送作業は定期的に発生する作業であるが、それはいつも同じ作業ではない。搬送物の状態および周囲の状態をよく把握して操業する必要がある。そのため自動化が困難な作業が多く、ほとんどが一人作業となっている。
このことは安全上からも好ましくない。近年、画像処理技術、コンピュータ技術が発達した結果、周囲の状況をテレビで確認し、それによりコンピュータが運転方法を指示するという自動化技術が開発されている。今後こういった技術が実機化され、自動化が進むことを期待している。
本稿では、製鉄業において重要な位置を占める輸送技術の変遷を追い、時代の要請にどのような対応をしてきたかについて分析を試みた。

■ Summary
The modern steel industry in Japan was born about 150 years ago in 1857 when Takato Oshima used ironore to make iron in Kamaishi, Iwate prefecture. With the arrival of Commodore Perry s Black Ships,
Japan became aware of Western affairs and the West s superior industrial technology, which created muchalarm. There was a great sense, in particular, of the need for ships and the material they are made of, that is,iron. This urgent need prompted the Meiji government to expend much effort in building state-run ironworks, and to transport the iron ore, it constructed a railway to the state-run Kamaishi Iron Works in 1880
marking the first time that a railway was used for industrial purposes in Japan. This in itself shows just how
much effort the Meiji government was putting into the Kamaishi Iron Works. Then, with the building of thestate-run Yawata Iron Works, the foundation of the Japanese steel industry was laid.
The making of 1 ton of iron products is said to require the transport of over 10 tons of material. The building of transport facilities is therefore a necessity for iron production. Initially, sufficient transport capacity,
especially for the transport of raw materials, was achieved by introducing technology from the mining industry, which predated the steel industry.
During the Second World War, iron works in Japan became targets for attack and all suffered extensive
damage, but they were consequently restored to their prewar levels around 1950. The demand for iron thenrose dramatically during the Korean War, and to meet this need, production of iron in the steel industry
increased significantly resulting in an upsurge in the amount of material that needed to be transported. To
achieve such a large transport capacity, it was realized that new facilities applicable to the steel industry
had to be developed instead of just introducing technologies from other industries.
For the transport of raw materials, a belt conveyor system has been developed by developing reclaimer
facilities based on technology used in mining. This system has improved loading and unloading capacity
immensely and has contributed greatly to achieving the current steel production levels.
Railway transport in the steel industry features great pulling capacity at low speeds, but start-stop frequency is high. The adoption of the torque converter suitable for this kind of operation caused steam locomotives to be replaced by diesel locomotives.
After entering a stable period of growth, labor productivity and environmental problems became major
issues in the steel industry. The transition to diesel locomotives played a big role in alleviating these problems. In addition, the use of grab bucket unloaders for unloading raw materials at the harbor has been superseded by the development of continuous unloaders that are capable of stable operation without dropping ore.
Nevertheless, labor productivity and environmental problems continue to be major issues. Looking to the
future, it is imperative that raw-material areas that are considered to be the most polluted be cleaned up.
Making studies of indoor storage facilities is another step in the right direction.
Although transport operations are performed on a regular basis, they are always different. The state of
the material being transported and that of the surrounding environment must be taken into account. As aresult, there are many transport tasks that are difficult to automate, and most of these are done alone. This
is not desirable from a safety point of view. Recently, however, progress in image processing technology andcomputer technology is making possible the development of automation technology whereby a computer
checks peripheral conditions by camera and controls transport accordingly. Technology such as this is
expected to be deployed in actual equipment in the years to come thereby promoting the conversion to automated systems.
This paper examines changes in transport technology, which occupies an important position in the steel
industry, and analyzes how transport has changed to keep up with the needs of the times.

■ Profile

川合 等■ Contents
Hitoshi Kawai

国立科学博物館産業技術史資料情報センター特任調査員

1.はじめに .....................................................................3
2.黎明期の製鉄業における輸送...................................6
3.製鉄業における原料荷役のあゆみ...........................8

昭和44年3月

京都大学大学院工学研究科修士課程修了

昭和44年4月

八幡製鐵株式会社（現：新日本製鐵株式会社）入社
君津製鐵所において主として設備計画、整備部門を担当

平成3年4月技術開発本部において主として物流設備の設備計
画を担当

平成6年11月

日鐵運輸株式会社入社

平成16年10月

日鐵運輸株式会社退職（現在に至る）

技術部門、機工事業部門、運送事業部門を担当

4.溶銑・溶滓輸送技術のあゆみ................................32
5.製鉄業における輸送技術の系統化 ........................41
6.あとがき・謝辞.......................................................45
登録候補一覧...............................................................46
付録1

製鉄会社の沿革 ............................................47

付録2

輸送機器を製作する機械メーカーの沿革 ...48

1 はじめに鉄を作る工程は製造する製品によって若干異なるがるまでの工程における主な原材料の流れを示していおおよそ図1.1のようになっている。特に製鋼工程まる。そして粗鋼1,000tonを作る時に必要な原材料の重でのいわゆる上工程はどの製鉄所でもほとんど同じで量を示している。この数値は原材料の種類や製造方法ある。鉄鉱石、石炭、その他の材料に数多くの工程をにより変化するので正確な値ではないが概数としてと経由させることにより様々な鉄鋼製品が生み出されてらえてほしい。この流れ（矢印）が輸送である。そしいる。この工程間に半成品の輸送が発生する。そしててベルトコンベヤで輸送するものを除いても輸送量

工程数が多いことから鉄1tonを作るのに10ton以上の（図中の網掛けの数値の和）は8,000tonを越え、この上輸送が発生するとよく言われている。昭和34年度の八工程だけでも粗鋼の8倍の輸送が必要であることが分幡製鉄所の実績では運輸取扱量が粗鋼生産高の13倍でかる。このように製鉄業にとって輸送は非常に重要で1あったという記録がある。 そして「製鉄業は輸送業ある。

なり」とも言われる。図1.2には原材料から粗鋼を得

図1.1

製鉄業の生産工程フロー

製鉄業における輸送技術の系統化調査3

粗鋼 1,000 ton に対し総輸送量（ガス・水等を除く）8,014 ton（網掛け数値の合計）
すなわち上工程のみで粗鋼の 8.0 倍の輸送が必要である
図1.2

粗鋼1,000tonを生産するために要する主な物流輸送に関する技術は非常に重要であるにもかかわら

4

とした。

ず、縁の下の力持ち的な存在でありあまり脚光を浴び約150年前に大島高任が岩手県釜石で鉄鉱石から鉄ることなく技術の発展を系統的にまとめた文献が見当を製造した2が、第2章では当時の原料輸送の状況につたらない状態である。

いて記した。

本稿では製鉄業において特徴的な上工程の輸送、特その後八幡に官営製鉄所が設置され銑鋼一貫の製鉄に原料荷役と溶銑・溶滓輸送に的を絞って述べること

業が確立されたが、輸送に関して言えば製鉄業のため

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

に開発した輸送技術でなく他の産業部門の技術を導入

高炉に向けて払い出すまでの輸送について、鉄道輸送、することにとどまっている。

グラブバケットアンローダ、コンベヤシステム、連続

ところが第二次世界大戦が終了し製鉄業が復興し

アンローダに焦点を当てて記述した。

て、朝鮮戦争を経験した昭和27年（1952年）ころから

第4章では高炉から産出される溶銑・溶滓をそれぞ

鉄の需要量が増大し、図1.3に見るようにわが国の粗れ製鋼工場・排滓場に運ぶ鉄道輸送に関して、輸送形

鋼生産量も昭和34年（1959年）頃から飛躍的に増大し態、機関車、運転要員の変遷を記述した。

た。そして高炉の新設が相次ぐとともに、生産量の拡第5章では導入される設備の荷役能力の推移に注目大を目的に新設高炉の内容積はどんどん大きくなり、した。粗鋼生産量の変化によりそれがどのように変わ

昭和40年（1965年）頃までには2,000m 以下であったったかを記述した。

3

ものが昭和45年には4,000m から5,000m になっている。
3

鉄鋼会社および輸送機械を製造する機械メーカーは

3

図1.4は新設高炉の炉内容積の変遷を示している。

創業以来、離合・改称を繰り返しているものが多い。
それぞれの会社の社史やホームページを参考に高炉を有する鉄鋼会社および本稿に関係する輸送機械を製作する機械メーカーの沿革をまとめ巻末に掲載した。
なお、記述に当たって会社名を示す漢字は戦前を含め旧字を使用せず、当用漢字等通常使用される漢字を使用することとした。また会社名に含まれる株式会社
等の記述は省略することとした。
引用文献
1

図1.3 わが国の粗鋼生産量の推移「数字で見る日本の100年 改訂第5版」3「日本国勢図会 2007/08年版」4のデータより筆者が作成

日本鉄道車両工業協会編「産業で活躍する特殊貨車」28p（昭和37年）

2

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
810p（昭和61年）

3

矢野恒太記念会編「数字で見る日本の100年 改訂第5版」254p（平成18年）

4

矢野恒太記念会編「日本国勢図会 2007/08年版」
197p（平成19年）

5

日本鉄鋼連盟編「鉄鋼生産設備の現況 昭和35年
12月末現在調」98p（昭和36年）

6

日本鉄鋼連盟編「鉄鋼生産設備の現況 昭和43年
12月末現在調」12p（昭和44年）

7

日本鉄鋼連盟編「鉄鋼生産設備の現況 昭和59年
12月末現在調」16p（昭和60年）

図1.4 新設高炉の炉容積の推移「鉄鋼生産設備の現況」5,6,7,8,9「わが国における製銑設備の概要（1980年版）」10「鉄鋼主要設備動向（2002年版）」11「高炉製銑法」12等のデータより筆者が作成

8

日本鉄鋼連盟編「鉄鋼生産設備の現況 平成4年12月末現在調」16p（平成5年）

9

日本鉄鋼連盟編「鉄鋼生産設備の現況 平成8年12月末現在調」16p（平成10年）

そして炉容積が大きくなった昭和45年以降の大きな10 日本鉄鋼協会共同研究会製銑部会編「わが国にお高炉ではその生産量は1日当たり10,000tonにおよび、ける製銑設備の概要（1980年版）」8-1p（昭和55年）

輸送量はこの10倍以上になる。そのため輸送の高速

11 川鉄テクノリサーチ株式会社知的財産・技術情報化・大重量化が望まれた。この要望は他産業の比では

事業部編「鉄鋼主要設備動向」14p（平成14年）

なく、製鉄業特有の輸送設備が開発されてきた。原料

12 新日鉄君津製鉄所製銑部編「高炉製銑法」585p、

荷役機器、連続アンローダ、混銑車などに技術開発の593p（昭和50年）

跡が見られる。
第3章では原料の受け入れから原料ヤードに貯蔵し製鉄業における輸送技術の系統化調査

5

2 黎明期の製鉄業における輸送
最近話題となっている「たたら法」による鉄の製造

明治13年9月に操業が始まった高炉であったが間もはわが国でも古くから行われていた。そして大島高任なく破綻が生じた。8 木炭の消費量が予想の倍になりが安政4年（1857年）に釜石でこの技術と西洋技術をその調達ができなくなってしまったためである。結果融合させ、鉄鉱石を使って鉄を作ったのがわが国の近として3か月強で高炉操業を中断した。明治15年

1

代鉄鋼業の始まりといわれている。 しかし規模はま（1882年）3月再度火入れを行い操業に入り当初は順調

だまだ小さく、文久元年（1861年）ころの年間生産量であったが、木炭の質が悪く出銑量が減少していった。

は南部藩の8座に仙台藩の2座を加えてもせいぜい

さらに木炭に変えてコークスを使用したが、コークス

23,000tonぐらいであった。

に関する研究が十分でなく炉内に火力が行き渡らず出

釜石では原料の鉄鉱石を近在の山から入手し、燃料銑量が減少し、同年9月に休止せざるを得なくなった。

は木炭でこれも近在の山から入手している。そして輸この時代の釜石の輸送状況は鉄道輸送と牛馬輸送が3送は人力と牛に頼っていた。 山から掘り出された鉄混在し、輸送能力の面でアンバランスなものであった。9鉱石は人力で牛の通れる所（牛立場という）まで搬出

25ton高炉2基に要する鉱石量が1日70ton程度であるのにされ、そこから牛によって高炉の近くまで運ばれ貯蔵

対し、明治15年4月の1日当たりの輸送可能量はわずかされるというものである。その様子が図2.1の南部家

15〜6tonであった。このような輸送上の問題も操業休止の「両鉄鉱山御山内並高炉之図」（通称高炉絵巻）かにつながる一因であった。明治15年12月には官営釜石製らうかがえる。

鉄所の廃止が決定し、釜石鉄道も輸送を停止して輸送

図2.1 人および牛馬による鉱石の駄送（高炉絵巻から）
出典：新日本製鉄釜石製鉄所編「鐵とともに百年［写真・資料］」4

ペルリ来航以来、日本では船の必要性を強く感じ各地に造船所が設立された。しかし船建造用の材料であ設備は撤去・処分された。
やがて民間の力で釜石鉱山として再興され、明治19

る鉄は海外からの輸入に頼るしかない状況であった。
明治維新後、国は製鉄業の必要性をじ釜石に官営製鉄所を作ることとした。そしてその釜石製鉄所で明治13年（1880年）9月に初出銑が得られた。5
それに先立ち明治13年2月に輸送手段としての鉄道が完成している。この釜石鉄道は新橋-横浜間、神戸大阪間につぐ日本で3番目の鉄道で産業用鉄道としては史上最初のものである。6 軌間は838mm（2フィー
ト9インチ）と通常の鉄道よりさらに狭い。当初の総延長は26.2kmで、貨車を牽引する蒸気機関車としてイギリスのシャープ・スチュアート社から3台が購入された。図2.2がその写真である。

6

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

図2.2 官営釜石製鉄所のイギリス製蒸気機関車
出典：臼井茂信著「機関車の系譜図 1」7

年（1886年）10月16日に高炉から出銑された。10

この日が新日本製鉄釜石製鉄所の創業記念日となっている。官営製鉄所の失敗後鉄道輸送設備は撤去されてしまっていたため荷馬車輸送に逆戻りし、重大な支障をきたした。明治27年（1894年）生産設備の増強に合わせて馬車鉄道の運行となった。11

この馬車鉄道は釜石

鉱山軽便鉄道が明治44年（1911年）に開業するまで大きな役割を果たした。
官営八幡製鉄所が創業を開始する明治34年（1901年）の釜石鉱山の年間生産量は、約15,000tonであった。12
この間の状況は新日本製鉄釜石製鉄所の100周年記
念誌「鐵と共に百年」に詳しく記載されている。
引用文献
1

盛利貞編「鉄鋼工学講座1鉄鋼精錬の基礎」3p（昭和49年）

2新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
23p（昭和61年）

3

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
810p（昭和61年）

4

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年［写真・資料］」6p（昭和61年）

5

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
44p（昭和61年）

6

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
811p（昭和61年）

7

臼井茂信著「機関車の系譜図 1」11p（昭和47年）

8

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
46p（昭和61年）

9

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
815p（昭和61年）

10 新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
68p（昭和61年）
11 新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年」
818p（昭和61年）
12 新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年［写真・資料］」264p（昭和61年）

製鉄業における輸送技術の系統化調査

7

3 製鉄業における原料荷役のあゆみ
使用する鉄鉱石の大部分が中国や東南アジアから供3.1 貨車輸送時代給されたので海上輸送によった。着岸した船の船槽に作業員が入り、鉄鉱石を専用の容器にスコップで積み日清戦争を経験し、ますます鉄の必要性を感じた政込んだ。図3.2はその様子を示した写真である。そし府は製鉄所の建設を計画する。この計画で建設されたて鉄鉱石を入れた容器は船のデリック（起重機）や岸のが官営八幡製鉄所（現：新日本製鉄八幡製鉄所）で壁のジブクレーンで荷揚げした。

ある。前述の釜石のほかにいくつかの製鉄所がそれま

ジブクレーンとは1本の旋回および起伏可能な腕でに建設されていたがすべて鉄源のみの工場であっ（ブーム）の先端から繰り出されたワイヤロープによた。しかし官営八幡製鉄所は当初より分塊工場、中板って荷物を吊り上げる起重機であり、地面に固定され工場、形鋼工場（中形、小形・軌条）を併設するわがた型式のものと、走行できる形式のものとがある。

1

国最初の銑鋼一貫製鉄所である。

デリックとは本体とは別に設置された原動機から繋建設にあたって機械設備はほとんどドイツから購入

がるいくつかのワイヤロープでブームを操作する起重された。そして明治34年(1901年)に創業を開始してい機であり、旋回および起伏可能な腕（ジブ）の先端かる。当時の八幡製鉄所のイラストを図3.1に示す。創

らワイヤロープで荷物を吊り上げる起重機である。図2

業当時の高炉の年間生産能力は58,000tonであった。

3.3はデリックの写真である。

当時の釜石鉱山（現：新日本製鉄釜石製鉄所）の生産量に比べると約4倍である。

図3.1

8

明治34年（1901年）創業時の官営八幡製鉄所
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March図3.4

石炭を天秤棒を使って荷揚げ
日鉄運輸倉庫蔵

図3.5

石炭をざるリレーで荷揚げ
日鉄運輸倉庫蔵

図3.2 鉱石を専用容器に人力で集積
出典：八幡製鉄八幡製鉄所編「八幡製鐵所五十年誌」3

貨車に積み込まれた鉄鉱石や石炭は鉄道でヤードと呼ばれる貯鉱場・貯炭場に運ばれた。牽引するのはドイツ製の蒸気機関車である。創立当初は全所で蒸気機
関車8台、線路は22㎞であった。4 軌条が九州鉄道と接続されていたため、軌間は九州鉄道と同一の
1,067mm（3フィート6インチ）に定め、現在もこれを図3.3 船に設置されたデリック
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

踏襲している。図3.6は八幡製鉄所の所有する当時の荷揚げした鉄鉱石は容器から貨車（または貨車に積（1889年）にドイツのクラウス社で製造されたものでむために設けられたホッパー）に積載された。

蒸気機関車の写真であり、この機関車は明治22年あると記録されている。明治22年といえば八幡製鉄所

八幡製鉄所では燃料は当初から石炭である。石炭ははまだなかった時代である。一方「機関車の系譜 2」5

遠賀川上流の筑豊炭田から川船または鉄道で運ばれによれば九州鉄道が明治22年に国鉄10形蒸気機関車をた。川船の場合は船槽が浅いので図3.4のように天秤クラウス社から5両購入している。その写真が図3.7で棒で担いで荷揚げしたり、図3.5のようにバケツリレーある。図3.6と図3.7は同形の機関車の写真であり、八ならぬ、ざるリレーで荷揚げした。荷揚げした石炭は

幡製鉄所の機関車は九州鉄道が購入した5両のうちの1貨車に積み込まれた。鉄道の場合は私設鉄道会社であ両ではないかと考えられる。図3.6の機関車には日本る九州鉄道（現：九州旅客鉄道）が貨車で構内まで直製鉄の社章が付いている。明治40年（1907年）に九州接搬入していた。

鉄道が国有化され鉄道院（現：九州旅客鉄道）の所有

製鉄業における輸送技術の系統化調査

9

図3.6

官営八幡製鉄所のドイツ製蒸気機関車
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

図3.8 釜石製鉄所のばら物運搬車
出典：日本製鉄株式会社史編集委員会編「日本製鐵株式會社史」7

図3.7 九州鉄道購入のドイツ製蒸気機関車
出典：臼井茂信著「機関車の系譜図 2」

図3.9 日本製鉄の自走式鉱石運搬車
出典：川崎重工業株式会社車両カンパニー編「未来へつづく100年の軌跡-兵庫工場100年史」8となったことにより、同じ官営の八幡製鉄所に配置換

明治45年（1912年）撮影の高架橋の写真である。そしえが行われたものと考えられる。

て高架橋の上から払い出された荷は高架橋の横に山の6

渡辺肇著「日本機関車製造銘板・番号集成」 によれ
ば、国産の機関車を最初に手掛けたのは汽車製造

ように積み上げられた。図3.11は明治42年（1909年）
の官営八幡製鉄所の原料置場の写真である。

（現：川崎重工業）である。記録によれば明治34年（1901年）に台湾へ1号機が納入されている。そして国内の最初は明治35年（1902年）に北海道鉄道（北海道
炭鉱鉄道か。とすれば現北海道旅客鉄道である）へ納入されている。製鉄業の関係には大正8年（1919年）に日本車輌製造から浅野製鉄所（現：JFEスチール東
日本製鉄所京浜地区）および北海道製鉄（現：新日本製鉄室蘭製鉄所）に1台ずつ納入されている。
ヤードに到着した貨車からの荷の払い出しは貨車側壁の下部に設けられた扉を開いて行った。図3.8は釜石製鉄所のばら物運搬車である。また図3.9は川崎造船所（現：川崎重工業）から大正14年（1925年）に日本製鉄（現：新日本製鉄）へ納入された自走式鉱石運搬車の写真である。この車輌は走行用駆動装置を具備
している。

10

図3.10 貯炭場の高架橋
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

さらに次の工程に供給するために荷を切り出す時にはスコップと手押し車を使用して人力で貨車に積み込

このように横から払いだすためには貨車が高い位置んだ。図3.12は大正元年（1912年）に官営八幡製鉄所にある必要がある。そのため線路は高い位置に設けらの鉱石置場を撮影した写真でありこの状況がよくわかれた。図3.10は官営八幡製鉄所の貯炭場に設けられたる。多くの製鉄所ではこの貨車による輸送が昭和30年

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March図3.11 東田鉱石置場
出典：八幡製鉄八幡製鉄所編「八幡製鐵所写真集」9

代にコンベヤ輸送に変わるまで長期間続いた。

図3.12 鉱石置場
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

場では貨車は高い位置まで登らなければならない。さ官営八幡製鉄所でも当初は原料を貨車輸送していらにこの鉱石置場・貯炭場のあるところは高台になった。図3.13は明治34年（1901年）作業開始当時の同所ていたため鉄道線路のこう配はかなり急なものであっのレイアウト図である。図の中央上部に港があり、そた。そして鉄鉱石を運ぶ場合は蒸気機関車2台を使用

こで荷揚げされた原料は貨車に積載され、製鉄所の周して運行したがそれでも機関車の故障が頻発した。

りを半周し図中央下部の鉱石置場・貯炭場まで運ばれる。先に述べたように原料を払い出す鉱石置場・貯炭

図3.13 明治34年（1901年）作業開始時の八幡製鉄所のレイアウト図
出典：新日本製鉄八幡製鉄所編「八幡製鐵所土木誌」10に付記

製鉄業における輸送技術の系統化調査

11このため鉄鉱石を港から鉱石置場まで直接運ぶ方法
11が考えられた。空中索道 の建設である。空中索道は吊具で荷役したいと望まれた。これを実現したのが橋形クレーンである。

鉱山では足尾銅山ほか何箇所かで使用されていた技術

菅原朝吉著「日本におけるクレーンの歴史」13によれであり、現在ではスキー場のリフトに使われている。

ば大正3年（1914年）に鉄道院（現：東日本旅客鉄道）

八幡製鉄所では大正6年（1917年）に完成している。

蒲田発電所に2tonグラブ付マントロリ式橋形クレーン

図3.14がその全体写真であり、図3.15が鉱石を積載すを石川島造船所（現：石川島運搬機械）が納入したが、る容器である。空中索道には単一のロープで貨物を支

これが日本における橋形クレーンの第1号機でありそれ持し牽引する単線式索道と、固定のロープで貨物を支

以前にはばら物荷役クレーンの輸入はないはずである

持し別のロープで牽引をする複線式索道がある。詳しと記載されている。一方図3.16は新日本製鉄八幡製鉄

い記録が残っていないので詳細は不明だが写真からみ所の橋形クレーンの写真であり、「牧山海岸鉱石起重機」

ると複線式索道であったと推察できる。この索道は大1912年（大正元年）5月17日に撮影と記録されている。

いに役立ったようである。

これによれば大正元年に橋形クレーンが存在していたことになり前の記述とあわないが、輸入されたものであろう。いずれにしても大正の初期に橋形クレーンが原料荷役のために建設されていたものと思われる。

図3.14 八幡製鉄所の空中索道
出典：八幡製鉄八幡製鉄所編「八幡製鐵所五十年誌」12

図3.16

八幡製鉄所 牧山海岸鉱石起重機
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

一方荷を持ち上げるための装置としてグラブバケットが開発された。ゲームセンターの「UFOキャッチャー」
を大きくしたものである。前述の蒲田発電所の橋形クレーンにはこのグラブバケットが具備されている。
図3.16の八幡製鉄所橋形クレーンがグラブバケットを具備していたかどうかは明確でない。グラブバケッ
トも橋形クレーンと同様に大正の初期に実用化されたものと推測される。
図3.15 空中索道の積載容器
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

図3.17は現在使用している石炭荷役用のグラブバケットの写真である。グラブバケットは下降する勢いで先端が荷に食い込み荷をつかみとることができる。こ

3.2 グラブバケットアンローダのグラブバケットは自重20tonで1回のつかみ量は25ton（33.5m 3）である。新日本製鉄大分製鉄所のグ原料の荷役も機械化が必要である。現在製鉄業の原料の入手は殆ど海外に頼っている。そのため原料の荷

12

ラブバケットは鉱石用・石炭用とも自重42tonで1回のつかみ量は48tonである。

役を効率的に行うには原料岸壁に走行可能なクレーン

製鉄業における国産の橋形クレーンの第1号機は石が必要である。そしてジブクレーンのように旋回する

川島造船所（現：石川島運搬機械）が製造し昭和3年

クレーンでなく、水平にまた岸壁線に直角に移動する（1928年）に釜石鉱山（現：新日本製鉄釜石製鉄所）

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

の機械室に設置したもので、図のようにワイヤロープを配置することによりトロリ横行時も吊り具の高さが変わらないように配慮されている。

図3.17 石炭用25tonグラブバケット
新日本製鉄八幡製鉄提供

図3.19

クラブトロリ概念図

図3.20

ロープトロリ概念図に納入したロープトロリ式マントロリ橋形クレーン（グラブバケット付）である。図3.18はその全体組立図である。
橋形クレーンにおいて吊り荷を運搬し巻き上げ下げする方式にはクラブトロリ式とロープトロリ式の2種類ある。さらに運転室がトロリに取り付けられているものをマントロリ形という。図3.19はクラブトロリ式の概念図である。クラブトロリ式はトロリ上に巻上げ装置、横行装置の駆動部を設置し吊り荷をワイヤロー
プで直接巻き上げるものである。図3.20はロープトロ
リ式の概念図である。ロープトロリ式は巻上げ装置、横行装置の駆動部をトロリ上に設けずにクレーン本体

図3.18

釜石鉱山 5tonロープトロリ式マントロリ橋形クレーン全体組立図
石川島運搬機械蔵

製鉄業における輸送技術の系統化調査

13

天井クレーンではクラブトロリ式が一般的である

本製鉄名古屋製鉄所に納入されたグラブバケット式アが、グラブバケット式アンローダでは横行桁が片持ちンローダで、大型船の荷役をすることを基準にして公になっているためトロリの重量が軽くなるロープトロ

称能力2,800t/hとしている。これは当時として日本でリ式が多い。しかしながらロープトロリ式にはワイヤ最大級の橋形アンローダであった。

ロープの磨耗が大きく横行時の荷振れが大きいなどの欠点がある。
グラブバケット式アンローダのバケット開閉操作
は、古くは1台の電動機でボックスウインチという特殊な減速機を介して、巻き上げ支持ドラム、開閉ドラ
ムの2個のドラムを駆動して行っていた。クレーンが大型化・大容量化した現在は巻き上げ支持ドラムと開閉ドラムをそれぞれ別の2台の電動機で駆動し、吊り荷を掴んで巻き上げるときはグラブバケットと吊り荷の合計重量をこの2台の電動機が一緒になって助け合いながら巻き上げる制御をしている。
撮影時期が明確でないが図3.21は石炭運搬船よりグラブバケットを用い橋形クレーンで石炭を荷揚げして図3.22

名古屋製鉄所 2,800t/hアンローダ
三菱重工業広島製作所蔵いる写真である。船内にある石炭をグラブバケットでつかみ、陸側のホッパーに入れる。ホッパーの下には鉱石石炭搬送用の貨車が待機しており、貨車はホッパー

岸壁クレーンにはジブクレーンや橋形クレーンのほかに水平引込クレーンがある。

から石炭を受け原料ヤードまで運ぶ。各製鉄所ではジブクレーンでは吊り上げた荷をクレーンに近づけ

このようなグラブバケット式アンローダを設置してたり遠ざけたりするときはジブの傾きを変更する。そいった。

のときにはジブ先端の高さが変わるので荷の高さも変わることになる。荷を遠くに動かそうとするときはジブを寝かせる方向に動かさなければならず、荷の高さは低くなる。荷を水平に動かすためには荷を巻き上げる必要がある。操作が難しい。
石川島造船所（現：石川島運搬機械）の南里竹一はこの問題を解決する水平引込クレーンを開発した。この水平引込クレーンを南里式（または石川島式）といい、昭和2年(1927年)に東京瓦斯大森製造所に納入された80t/h水平引込式ロープトロリ半門形クレーンはこの構造の第1号機である。15

図3.23はその写真である。

製鉄業には昭和10年(1935年)に日本鋼管（現：JFEス
図3.21 釜石南桟橋の石炭荷役
出典：日本製鉄株式会社史編集委員会編「日本製鐵株式會社史」14

チール東日本製鉄所京浜地区）に水平引込式ロープト
ロリアンローダが納入された。この写真を図3.24に、全体組立図を図3.25に示す。

鉱石や石炭を運ぶ船が近年大型化するとともに大きな処理能力が要求されるため、クレーンも大型化している。処理能力はクレーンの諸元だけでは決まらない。
大型船から荷役する場合、岸壁より遠いところにある荷を処理するときは水平移動距離が長くなる。また船底の荷を処理する場合は鉛直移動距離も長くなる。その場合サイクル時間が長くなり能力値が低下する。逆に小さい船から荷役する場合は処理能力が高くなる。
図3.22は三菱重工業から昭和58年（1983年）に新日

14

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March図3.23

東京瓦斯 水平引込クレーン
石川島運搬機械蔵
図3.24 日本鋼管
2.5ton水平引込式ロープトロリアンローダ写真
石川島運搬機械蔵

図3.25

日本鋼管 2.5ton水平引込式ロープトロリアンローダ全体組立図
石川島運搬機械蔵

南里式水平引込クレーンではグラブバケットは水平点がある。さらに荷の高さが変わらないということはビーム上を横行するトロリに保持される。バケットを高さエネルギーが変わらず動力面からも有利である。

保持するワイヤー、バケットを開閉させるワイヤーともこの方式の水平引込クレーンは昭和17年（1942年）

トロリに連結する2本の腕を経由しているので、トロリまで多数製作されるが、次に述べるダブルリンク式水の位置が変わってもワイヤー長さが変わらず、バケッ

平引込クレーンに取って代わられた。

ト高さおよび開閉に関係しないので作業面で大きな利製鉄業における輸送技術の系統化調査

15図3.26 住友倉庫水平引込クレーン設計図
住友重機械エンジニアリングサービス蔵

住友別子鉱山新居浜製作所（現：住友重機械エンジの原理を示す。部材Ⅰおよび部材ⅡはそれぞれAおよ

ニアリングサービス）は昭和6年（1931年）ドイツのびBを支点として傾動可能となっている。部材Ⅲは部

DEMAG社と技術提携をし、5種類の水平引込クレー

材ⅠのACと同じ長さであり節点Cで部材Ⅰとつながっンを技術導入している。そして第1号機を住友倉庫にており回転可能となっている。さらに部材Ⅲ上の節点

昭和6年に納入した。その設計図を図3.26に示す。こDで部材Ⅱの端部とつながっておりここも回転可能とのクレーンはスイングレバー式水平引込クレーンであなっている。そして部材ⅢのCと反対側の端Eで搬送る。ジブクレーンのようであるが、ワイヤロープを後

物を吊り上げる。部材Ⅰの支点A側を延長してカウン

方のレバーを経由することでブームを起伏したとき荷ターウエイトを取り付けてある。部材Ⅰ及び部材Ⅱを物の高さは変わらないという特徴を持つ。荷物の高さ傾動させると図のように吊り点Eはほぼ水平に移動すは変わらないが、ブームを立てたときワイヤロープのる。吊り点Eの動きは厳密には水平でないが、部材Ⅲ長さが長くなり荷物が振れやすくなるという欠点があの上で節点Dを上手に選択することで作業上問題のなる。しかし構造が簡素であり安価であるという利点がい高さ変動に抑えることができる。さらに吊り点Eをある。製鉄業関係では昭和8年（1933年）にこの形式の移動させてもワイヤー長さが変わらないことも大きな

水平引込クレーンを日本製鉄（現：新日本製鉄）八幡

利点である。

製鉄所に納入している。八幡製鉄所では原料の荷役が戸畑地区に移り八幡地区では原料荷役を行わなくなったためこの設備は後年廃棄された。
住友別子鉱山新居浜製作所はダブルリンク式旋回形
水平引込クレーンもDEMAG社からスイングレバー式と同時に技術導入している。図3.27がダブルリンク式
旋回形水平引込クレーンの俯瞰図である。図3.28にそ16

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March図3.28
図3.27 ダブルリンク式水平引込クレーン俯瞰図
住友重機械エンジニアリングサービス提供

ダブルリンク式水平引込クレーンの原理

3,000t/hクラスまで製作可能であるのに比べて、この
ダブルリンク式旋回形水平引込クレーンは超大型船へ

住友別子鉱山新居浜製作所はダブルリンク式旋回形の対応が困難であり設計可能な最大能力は1,000t/h程

水平引込クレーンの第1号機として昭和7年（1932年）

度である。しかしダブルリンク式旋回形水平引込クレーに朝鮮鉄道局に納入している。製鉄業には昭和10年

ンには次の利点があるため副原料など大型・大能力を（1935年）に浅野小倉製鋼（現：住友金属小倉）に納入必要としないところでは今でも活用されている。

している。このクレーンは製品荷役用でありアンロー①

ダではない。図3.29はそのクレーンの設計図である。
橋形クレーンが超大型船に対応可能であるとともに機動性がよいため船槽コーナー等への振込みも可能で運転がしやすい②

旋回機能を持っているため横方向や反対側（陸図3.29 浅野小倉製鋼 水平引込クレーン設計図
住友重機械エンジニアリングサービス蔵

製鉄業における輸送技術の系統化調査

17側）にも払い出しできる③④

IHIの運搬機部門を継承する石川島運搬機械には当軽量であり本体コストの低減ができるとともに時の石川島造船所が大正12年（1923年）以降に石炭や岸壁強度面でも安価設計できる。

肥料を運ぶ数多くのベルトコンベヤを納入した実績のグラブをフックに付け替えることでフック荷役

記録が残されている。大正12年以前の記録は関東大震も可能である。

災で消失したため残念ながら残っていない。

鉄鉱石の荷役にもこの形式のクレーンを採用する場

この石川島造船所では昭和4年（1929年）に釜石鉱合があり、700t/hの荷役能力を持つものもある。最近

山（現：新日本製鉄釜石製鉄所）にスチールベルトコ

設置された例としては平成10年（1998年）に200t/hのンベヤを納入した実績が記録されている。長さ約50m

コークス荷役用の水平引込クレーンが神戸製鋼所灘浜のコンベヤが3台である。スチールコードベルトはまに納入されている。図3.30はこのダブルリンク式水平だ開発されてない時代であるので、スチールベルトと引込クレーンの写真である。

は薄い鋼板をゴムベルトの代わりに使ったベルトであると推測される。スチールベルトコンベヤは搬送途中掻き板で搬送物を掻き落とすことができるなどという利点がある。昭和9年（1934年）の製鉄大合同（日本製鉄発足）の前なので、釜石鉱山は鉱山部門と製鉄部門があったわけでこのコンベヤがどちらに使われたかは不明である。
同じく石川島造船所の記録には昭和10年（1935年）に日本鋼管に2台納入されたとあるが、これは現在のJFEスチール東日本製鉄所京浜地区のどこかであろう。100t/hアンローダの機内コンベヤであり機長
11.4mである。
また石川島造船所の記録には昭和12年（1937年）日本製鉄室蘭（現：新日本製鉄室蘭製鉄所）にコンベヤ
を 計 7台 納 入 と 記 載 し て あ る 。 長 さ が 63.9m 1台 、85.8m 1台、125m 2台があり地上コンベヤを含むコン
ベヤシステムであったと思われる。合計約400mある
のでこれでヤード近辺まで運びあとは人力と手押し車
でヤード全体に広げたのでないかと推察される。このコンベヤシステムは第二次世界大戦以前にはあまり普図3.30 神戸製鋼所灘浜 水平引込クレーン
住友重機械エンジニアリングサービス蔵

及せず多くの製鉄所が貨車輸送のままであった。
コンベヤによる輸送体制は原料ヤードに積み付ける
スタッカとそこから払いだすリクレーマの開発により3.3 ベルトコンベヤ時代確立された。
ヤードに荷を積み付けるスタッカ機能と荷を払い出16

鈴木光他著の「ベルトコンベヤの計画と管理」 にすリクレーマ機能の備わった新しいコンベヤシステム

よるとアメリカの科学者オリバー・エバンズが現在のの第1号機は三井鉱山（現：三井三池製作所）が昭和

ベルトコンベヤやバケットエレベータに近いものを

29年（1954年）に自社の三池鉱業所に設置したもので1795年に発表している。これが現在に残る最も古い記ある。スタッカとはヤードの任意の位置に搬送物を積録とされている。そしてイギリスの技師ライスタがみ付けられる設備であり、ヤードから荷を掻き取りコ

1866年に2プライの帆布入りゴムベルトコンベヤを運ンベヤに払い出す設備がリクレーマである。

転した。

八幡製鉄（現：新日本製鐵）八幡製鉄所は戸畑地区

同書によると国産ベルトコンベヤ第1号機が住友金に本格進出するにあたって原料ヤードを建設し昭和33

属四阪島（別子銅山四阪島銅精錬所、現：住友金属鉱年（1958年）からコンベヤシステムを導入した。これ

山）高炉のかすとりベルトコンベヤとして大正8年が製鉄業において原料運搬コンベヤ大形化の第1号で17(1919年)に設置された。

18

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.Marchある。18

図3.31は昭和37年（1962年）における戸畑地

区の原料ヤードの写真である。そして図3.32は昭和34年（1959年）に三井鉱山から八幡製鉄所に納入された
スタッカの写真である。

図3.33 スタッカ概念図
出典：三菱重工業カタログに付記

図3.31 昭和34年の戸畑原料ヤード
新日本製鉄八幡製鉄所蔵
図3.34 最近のスタッカ（石炭用1,350t/h）
三井三池製作所提供

るとともに、設備費が高く地耐圧の低い軟弱地に建設が不向きな点で採用できない。その数年前から炭鉱の坑内で石炭を炭車やコンベヤに積み込むためにフェー
スローダが使われていた。図3.35がフェースローダである。このフェースローダをブームの先端に装着してはどうかという発想が湧いた。30mもの長いブームの先端に掻き寄せ装置を取り付けてはたして役に立つかという懸念があったが、設計通りの能力が出ることが確認でき第1号機が前述の通り三井鉱業所に納入されている。
図3.32 八幡製鉄所戸畑スタッカ
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

スタッカの概念図を図3.33に示す。スタッカはヤードに搬入するベルトコンベヤに設けたトリッパで搬送物を受入コンベヤより払い出し、この搬送物をスタッ
カの機内コンベヤで受けヤードの任意の位置に積み付けるものである。図の右側のコンベヤがトリッパであり、受入コンベヤは原料ヤードの横に全長にわたって敷設されている。左側のコンベヤがブーム上の機内コ
ンベヤであり、起伏と旋回ができるようになっており搬送物を任意の位置に積み付けることができる。
この方式は比較的容易に考え出され、現在もこの方式が使われている。図3.34が最近のスタッカの写真である。

図3.35 フェースローダ
三井三池製作所蔵

課題は払い出し方式であった。従来方式のトランス

このリクレーマは2本の腕で荷を掻き寄せチェーンコ

ポータ（グラブバケット付門型クレーン）はグラブバ

ンベヤまたはベルトコンベヤで機内コンベヤに載せるケットによるバッチ運転であり処理量増大が困難であ構造になっている。図3.36は前述の三井鉱山のスタッ

製鉄業における輸送技術の系統化調査

19

カとジブローダの写真であり、手前の機械がジブロー
ダ、奥の機械がスタッカである。

設置のジブローダ・昭和36年（1961年）富士製鉄（現：新日本製鉄）
室蘭製鉄所に設置のジブローダ
・昭和37年（1962年）日新製鋼呉製鉄所に設置のジ
ブローダ
一方、石川島重工業（現：石川島運搬機械）はヨー
ロッパの石炭の露天掘りに使用している機械からバケッ
トホイール式のリクレーマを考案した。1号機は昭和33年（1958年）に福岡県の苅田港に納入された300t/hのリクレーマである。
図3.38はバケットホイール式リクレーマの概念図である。左端のバケットホイールを回転させることで山から荷を切り出し、ブーム上の機内コンベヤで紙面直

図3.36

三井鉱山のジブローダとスタッカ
三井三池製作所蔵

角方向に配置された払出しコンベヤに払い出すものである。

製鉄業がこのジブローダを最初に導入したのは神戸製鋼所神戸製鉄所である。神戸製鉄所は昭和33年（1958年）に三井鉱山（現：三井三池製作所）からジブローダを3台購入している。引き続いて各製鉄所がスタッカとともにこのジブローダを導入し原料ヤードの近代化に大いに役立った。八幡製鉄（現：新日本製
鉄）八幡製鉄所戸畑地区には昭和34（1959年）年から
昭和40年（1965年）までに11台が三井鉱山から納入されている。図3.37はそのうちの1台の写真である。

図3.38 バケットホイール式リクレーマ概念図
出典：三菱重工業カタログに付記

製鉄業としては昭和38年（1963年）に東海製鉄（現：新日本製鉄名古屋製鉄所）に納入された650t/h
リクレーマがバケットホイール式の最初である。この
写真を図3.39に示す。

図3.37 八幡製鉄所戸畑ジブローダ
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

このジブローダの荷役能力は通常600t/h以下であり、もっとも能力の高いのは石炭用900t/hジブローダ
である。ジブローダは次に述べるバケットホイール式

名古屋製鉄所バケットホイール式リクレーマ
石川島運搬機械蔵

リクレーマに取って代わられるが、コンパクトで操作

以後構造が簡単で高能率化が可能なバケットホイー

性がよいこともあり、次のジブローダは現在も稼働中

ル式リクレーマを各社が製作し主役が換わった。世はである。（いずれも三井鉱山製）

正に大量生産が要求される時代に突入し、大型製鉄所

・昭和35年（1960年）住友金属工業和歌山製鉄所に

20

図3.39

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.Marchの建設が各地で行われこのバケットホイール式リクレー

マは多数建設された。図3.40が最近のバケットホイー

度を高くする必要があるが、コンベヤベルトの耐強度

ル式リクレーマの写真である。

を向上させるには心体の材質が重要である。
コンベヤベルトの耐強度を高くするために心体を多層にする。図3.42にその構造の概念図を示す。初期のコンベヤベルトの心体は綿帆布であった。昭和32年（1957年）からビニロン帆布が使用されたが、昭和34年（1959年）にブリヂストンタイヤ（現：ブリヂスト
ン）からナイロン帆布ベルトが製作されてこれが市場を独占した。19

図3.40

最近のリクレーマ（石炭用1,000t/h）
三井三池製作所提供

原料ヤードのレイアウトからスタッカやリクレーマの台数や配置を決める。スタッカおよびリクレーマの稼働率が低く共用しても問題ない場合は1台で両方の

図3.42

帆布ベルト構造概念図

機能を持つスタッカリクレーマを設置すると設備費を節約できる。図3.41に最近のスタッカリクレーマの写真を示す。

さらにコンベヤベルトの強度を上げるためにスチー
ルコード入りのベルトが開発された。その構造の概念
図を図3.43に示す。この考えは1938年（昭和13年）に提唱され、1946年（昭和21年）アメリカではじめて使用された。20

わが国で初めてスチールコードベルトが製作されたのは昭和38年（1963年）夕張炭鉱の坑外コンベヤである。21

このベルトは横浜ゴムが製作したものであった。現在多数の長機長コンベヤがあり、機長
が3,000mを超えるものもある。

図3.41 最近のスタッカリクレーマ（石炭用 積み付け5,000t/h、払い出し1,000t/h）
三井三池製作所提供

コールセンターの場合など、積み付けが船からの受け入れであり、払い出しが船への積み込みである場合

図3.43

スチールコードベルト構造概念図には、これらが重なることを避けられるので1台の機械が両方の機能を併せ持つことは非常に合理的である。

日本鉱業会コンベヤ研究委員会編「新ベルトコンベ

スタッカの能力の限界を決める要因の一つにベルトヤの計画と管理」によると、たとえばベルト幅

コンベヤの搬送能力がある。ベルトコンベヤの搬送能

900mm、ベルト速度180m/min、運搬量1,800t/hの乗力は主にベルト幅と搬送速度によって決まる。

り継ぎなし水平コンベヤの場合、強度面から見て可能

このほかにベルトコンベヤで重要な仕様の一つに機な最長機長は綿帆布ベルト600m、ビニロン帆布ベル長がある。ベルトコンベヤで長距離を輸送する必要が

ト3,800m、ナイロン帆布ベルト4,800m、スチールコー

あるとき乗継回数をできるだけ少なくしたい。アンロー

ドベルト15,500mであり、スチールコードベルトはナダの走行範囲ではアンローダから荷を払い出すシュー

イロン帆布ベルトの約3倍の強度がある。22

トがコンベヤ上を移動するため、その範囲に乗継部をイロン帆布ベルトには張力がかかったときの伸びが大設けることは構造上難しく乗継部を設けることを避けきいという欠点があり、機長の長いコンベヤではベルたいなどの要求がある。これらの要求からコンベヤのト緊張装置のストロークを大きくする必要がある。こ

機長を長くすることが必要となる。機長を長くするとれを嫌うとともに強度の面から昭和40年代から50年代

1本のベルトコンベヤの総搬送重量が大きくなりベルにはスチールコードベルトが多く使われた。

ト張力が大きくなる。そのためコンベヤベルトの耐強さらにナ

コンベヤは長期に使用するとカバーゴムが摩耗し心製鉄業における輸送技術の系統化調査

21

体が露出するようになりベルトを取り換える必要が生とで行っている。一方火力発電所では屋内保管が進んじる。廃棄した帆布ベルトは簡単でないにしても切断がでいる。原料ヤードに野積みすると風により飛散し周可能であり、リユースや焼却の道がある。しかしながら辺地域への粉塵公害という問題がある。製鉄所は通常

スチールコードベルトは廃棄しようとしてもスチール

広大な敷地を持っており、原料ヤードが市街地から遠コードが邪魔をして切断が非常に困難である。焼却す

いことが多く、大きな問題になっていなかった。しかるにも焼却炉に入れるため切断等の処理が必要である。

し一部の製鉄所では問題視されつつある。

一方帆布ベルトの心体としてポリエステルが開発さ

火力発電所では敷地面積が製鉄所ほど大きくないた

れ昭和56年（1981年）頃実用化された。強度はナイロ

め、原料保管場所が市街地に近くなることが多く環境

ンベルトと同等であるが、弾性伸びがナイロンの0.3問題が取り上げられ易い。また新規に発電所を設置す〜0.6％に対しポリエステルは0.2〜0.5％と少なくなっる場合には環境アセスメントで問題となる。そのためた。そして製鉄業におけるベルトコンベヤは2,000m以

何らかの対策が必要である。

下がほとんどであり、必ずしもスチールコードベルト

平成初期に新設された火力発電所では石炭ヤードのにする必要がなく最近ではスチールコードベルトの使周囲に15mを超えるネットフェンスを巡らせ風による用を避ける場合が多くなっている。

飛散を防止した。近年の火力発電所ではさらに環境対

前述の図3.31の原料ヤードの写真で見るように原料策を徹底し屋内貯蔵にする場合が増えている。その貯ヤードは鉱石を貯蔵する区域、石炭を貯蔵する区域、蔵方式は大きく分けて建屋式、ドーム式とサイロ式に焼結鉱を貯蔵する区域等に分けられているとともに、分類される。しかしながら敷地条件、貯蔵量をはじめそれぞれの区域に受け入れのコンベヤと払い出しのコとするユーザーの希望によりその様式はさまざまであンベヤが交互に配列されている。そして受入コンベヤ

り、その都度それぞれの要望に合った設計がされていにはスタッカ、払出コンベヤにはリクレーマが配置さるのが現状である。そのいくつかを紹介する。

れている。製鉄所では多くの原料を必要とする上に、建屋式、ドーム式はヤードに屋根を設置したものでそれらを海外に依存しているため原料採掘場や海上輸ある。図3.44は建屋式貯炭設備の一例である。屋根型

送における不慮の事故の際も原料切れがないよう多くの建屋の中央頂上部に長手方向に設置された受入コンの原料を備蓄する必要がある。そのため原料ヤードのベヤで石炭を受け入れ、建屋内に長手方向に積み上げ

面積は非常に広大となっている。

山を作る。払い出しは山の両側に設置した軌条の上を

スタッカおよびリクレーマはそれぞれに運転台があ走行するガーダに設けられた起伏式のスクレーパで荷り、それぞれの機械に運転者が1名常時乗り込み運転

を両側に切り崩し、山の両側に設置された払出コンベをしていた。しかしそれぞれの機械に乗務しなくてもヤに落とし込むことで払い出しをするものである。

運転ができないかという検討がなされた。スカッタは積み付けるだけなので昭和50年（1975年）代の早い時
点で運転者が最初の位置設定を現地で行えばあとは自動で積み付けを行えるようになった。この頃テレビジ
ョン技術はあったが、画像情報をケーブルで集中運転室まで送ることができず、集中運転室では機械の位置や姿勢を示す信号情報のみしか得られなかった。
画像情報をロータリーカップリングを経由してケーブルで送る技術が開発されて初めてテレビジョンによる遠隔監視運転ができるようになった。スタッカ、リクレーマとも昭和60年（1985年）頃、原料ヤードのコ
ンベヤ群を集中運転する運転室から遠隔自動運転ができるようになった。最初の機械のセッティング作業か

図3.44 建屋式貯炭場構造図
出典：三菱重工業カタログに付記

ら遠隔操作ができその後は数個のテレビ画面を監視するだけでよくなった。遠隔操作にすると複数の台数の

図3.45はこの方式を具体化した設計図である。この荷役機器を1人の運転者が操作できるようになり要員

設備ではリクレーマは設置されておらず、貯炭場の横の合理化につながった。

に設けられた投入口にショベルカーで荷を投入するこ製鉄所では原料の保管を原料ヤードに野積みするこ22

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.Marchとで払出コンベヤに載せ払い出すものである。

図3.45 建屋式貯炭場の設計図例
三菱重工業広島製作所蔵

図3.46も建屋式貯炭設備の例である。貯蔵場所をプール型にしている。この方式でも建屋の中央頂上部に長手方向に設置された受入コンベヤで石炭を受け入れるが、この方式では受け入れた荷をスタッカで受けることで、幅方向に均等に積み付けることができるようにしている。払い出しはプールの上部に設けた走行できるガーダ上を横行するバケットチェーンで行う。バケッ
トチェーンで掻き揚げた荷をガーダ上の機内コンベヤ
で走行軌条側に運び、走行軌条の横に設けられた払出
コンベヤに払い出すものである。この図では掻き揚げる機械がバケットチェーンであるが、バケットホイールでも可能である。この方式は図3.44の方式に比べると貯蔵効率は高くなるが単位長さ当たりの設備費が高くなる。

図3.46 プール型建屋式貯炭場構造図
出典：三菱重工業カタログに付記

揚げ装置は図3.46と同様の考え方でよい。掻き揚げた図3.47はドーム式貯炭設備の一例である。受入コン

荷はリクレーマ内の機内コンベヤでドーム中央に運ばベヤでドーム中央頂上部に荷を受け入れ、これをドーれ中央最下部から地下コンベヤで払い出される。ドー

ム中央の柱を中心に回転するスタッカで荷を積み付け

ム式の貯炭設備ではドームの内径120m、中央の高さる。払い出しはスタッカ同様に中央の柱を中心に回転49mのものが設置されている。

するリクレーマで荷を掻き揚げ切り出しをする。掻き製鉄業における輸送技術の系統化調査

23

る。払い出しは4槽の下部を貫通して走行する4台の払出機で行う。払出機は回転ホイールと走行台車からなり、回転ホイールで最下部の荷を掻き出しながら各槽の下を移動する。払出機の走行軌条の上部には傘状の覆いが設けられており払出機の走行を可能にしている。払出機で掻き出された石炭はその下の払出コンベ
ヤで図の中央に集められ次の工程に運ばれる。図3.50
は電源開発石川発電所の貯炭装置の全景である。

図3.47 ドーム式貯炭場構造図
出典：三菱重工業カタログに付記

サイロ式の貯蔵装置はホッパーと呼ばれる貯蔵装置を大型化したものである。ホッパーは排出性を良くするため円錐形にすると良い。しかし大きな円錐形にすると貯蔵効率が悪くなるのでいろんな工夫がされている。
図3.48は神戸製鋼所神戸製鉄所に設置されたペレット貯蔵装置である。4,400m3の塔体8基からなっている。
それぞれの塔体の底面に6個の排出口が設けられており、ここから払い出された荷はその下に設けられた払
出コンベヤで次設備に運ばれる。ペレットは流動性が良いため、排出口を平底に直接設けている。

図3.48 ペレット貯蔵サイロ
三菱重工業広島製作所蔵

24

図3.49 サイロ式貯炭装置払出し構造図
三井三池製作所提供の図を筆者が合成加筆

図3.50

電源開発石川発電所貯炭装置全景
三井三池製作所提供

多くの荷はペレットほど流動性が良くないので排出このようなサイロ式貯蔵装置は電源開発石川発電所

機構に工夫を要する。図3.49は電源開発石川発電所にに続き、中国電力三隅発電所に33,000ton／基×12基

昭和61年（1986年）に設置されたサイロ式貯蔵装置の（鋼製角型集合サイロ）、電源開発橘湾火力発電所に模式図である。4槽のサイロが1列に並んでおり最下部

70,000ton／基×8基、四国電力橘湾発電所に70,000ton／

から荷の石炭を払い出している。1槽31,000tonであり基×4基、北海道電力株式会社苫東厚真発電所に合計約124,000tonの石炭を貯蔵する能力を持っている。

7,000ton／基×3基、関西電力舞鶴発電所に100,000ton／

受入コンベヤで各槽上部に運ばれてきた石炭は各槽の基×3基が建設されている。これらはいずれも石炭が中心軸を中心に旋回する積付機で槽内に積み込まれ貯蔵物である。

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March先に述べたように製鉄業では原料の野積みが問題とら岩塩を専用船で運ぶ計画のため三ツ子島に工業用塩なっているケースが少ない。しかし今後問題となるこの基地を建設した。この連続アンローダはアメリカのとも考えられる。石炭の取り扱いは火力発電所での知コンサルタント「マクドウエル・ウエン社」がすべて見をもとに計画できるが、鉄鉱石の取り扱いにはまだの基本計画を行い、 IHIが製作し、昭和41年（1966年）

課題を残している。

に完成した。原料ヤードから原料を払い出すときに使用するリクレーマから発想して、バケットホイールで3.4 連続アンローダ導入

掘削する方法が採用された。バケットホイールで掻き取った荷を垂直のバケットエレベータで持ち上げる構

3.4.1

連続アンローダの開発造である。その写真を図3.51に、設計図を図3.52に示す。

グラブバケット式アンローダによる荷役は次のような欠点がある。
①

非連続的である。

②

グラブバケットからの落下物が多い。

③

ブルドーザ等で処理しなければならない底荷の④運転に熟練を要する。

⑤

荷役能率が変動する。

量が多い。
等

これらを解決するために連続的に荷役できるアンロー
ダが切望された。
日本で最初に設置された連続アンローダは呉市にある三ツ子島の岩塩荷役用3,000t/hアンローダである。23
第二次大戦終戦後、旧呉海軍工廠造船所（現：IHI呉工場）を日本政府がアメリカのNBC（ナショナル・バル
ク・キャリア社）へ貸与した。そのNBCがメキシコか

図3.52

図3.51

三ツ子島 岩塩用連続アンローダ写真
石川島運搬機械蔵

三ツ子島 岩塩用連続アンローダ設計図
石川島運搬機械蔵

製鉄業における輸送技術の系統化調査25

このアンローダはコンサルタントの基本計画に考慮能が備わったことで掘削作業が容易となり掘削効率がの足りないところがあり、設置当初から公称能力向上した。取扱物は石炭、対象船は1,000〜3,000

3,000t/hに対し実平均能力1,500t/h程度と考えられて

DWTであり、定格能力は1,000t/hである。小型ではあいた。しかし、現実はもっと悪く約1年程度で撤去さるものの現在多く使われている連続アンローダの主要れたと聞いている。原因は岩塩が船槽内で正に岩のよな機能をすべて備えており、以後の発展の嚆矢となる

うに固まってしまい、バケットホイールが穴掘り機のものである。

ようになって、連続アンローダの機能が全く生かされなかったためである。
製鉄業に連続アンローダがはじめて設置されたのは昭和51年（1976年）11月である。これは住友重機械工業（住友重機械エンジニアリングサービスが継承）と新日本製鉄が共同開発したもので、現在稼動している
連続アンローダと同様のバケットエレベータ方式を採用している。この機械は新日本製鉄大分製鉄所に設置された。図3.53はこの写真である。

図3.54 四国電力西条火力発電所連続アンローダ
住友重機械エンジニアリングサービス蔵

この後、連続アンローダは石炭荷役を対象に開発され、昭和60年（1985）1月に苫東コールセンターに80,000DWTの船まで荷役できるアンローダが石川島
播磨重工業（現：石川島運搬機械）と住友重機械工業（現：住友重機械エンジニアリングサービス）がそれ
ぞれ1台納入し大型化が実現された。図3.55、図3.56は石川島播磨重工業、住友重機械工業が製作したともに
図3.53 大分製鉄所 連続アンローダ
住友重機械エンジニアリングサービス蔵

定格能力1,200t/hの苫東コイルセンターのアンローダの写真である。

複数個のバケットを装着したチェーンをスプロケッ
トを介し引っ張ることで荷を掘削し持ち上げる。そして持ち上げた荷をブームに設置されたベルトコンベヤ
で岸壁まで運び、地上コンベヤに払い出す。この機構
で連続的な作業を可能にした。
このアンローダの取扱物は蛇紋岩・石炭等であり鉄鉱石は含まれていない。本機はブームを旋回する機能を備えているものの、掘削部を旋回する機能を持っておらずハッチ口より船槽の広い船の荷役には適していない。本機は定格能力300t/hであり、対象船が500〜
3,000DWTであることもあり、大分製鉄所では副原料の荷役に使用していたが平成14年（2002年）に廃棄した。
現在の連続アンローダの原型は昭和58年（1983年）
7月に四国電力西条火力発電所に設置されたアンローダである。図3.54がその写真である。このアンローダ
はバケットエレベータで持ち上げた取扱物を回転フィーダを介してブームコンベヤに払い出す構造であり、掘削部が旋回できるようになっている。掘削部の旋回機

26

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

図3.55 石川島播磨重工業製
苫東コールセンター 連続アンローダ
石川島運搬機械蔵

バケットの大きさは大きくなる。このバケットが一杯になるように鉄鉱石を掘削すると掘削力が大きいうえ
持ち上げるために必要な力が大きくなり過ぎ油圧モータに必要な油圧が高くなり過ぎる。しかし実際には油圧系を保護するためにリリーフ弁で油圧がある値以上
高くならないように制限しており機械が停止してしまう。バケットの切り込み量と掘削速度を制御して運転することで掘削を可能とした。
平成5年（1993年）11月に三菱重工業は新日本製鉄
君津製鉄所に鉄鉱石／石炭兼用の連続アンローダの1号機を納入した。これは前記の課題を克服するとともに、全体の軽量化・低騒音化・振動軽減等を目的に、
図3.56 住友重機械工業製
苫東コールセンター 連続アンローダ
住友重機械エンジニアリングサービス蔵

バケットチェーンで掘削した荷をブームまで持ち上げ
る途中で垂直ベルトに乗り継がせる乗継方式を採用した。しかし鉄鉱石荷揚げ時に乗継部でトラブルが発生

3.4.2

製鉄業に導入石炭については連続アンローダの技術が確立され、火力発電所やコールセンターで新設されるアンローダ

し、この問題の解消のため乗継方式を断念して、バケッ
トチェーンをブーム上まで持ち上げる乗継レス方式に改造した。

はすべて連続アンローダになった。しかし鉄鉱石を荷これより少し遅れ石川島播磨重工業（現：石川島運

役する製鉄業では前述の大分の副原料用連続アンロー

搬機械）は平成6年（1994年）に日本鋼管福山製鉄所

ダが設置されてから17年間1台も設置されなかった。

（現：JFEスチール西日本製鉄所福山地区）に鉄鉱

製鉄業に連続アンローダを導入するには次の課題を克石／石炭兼用連続アンローダを納入した。これは乗継服する必要があった。

レス方式である。図3.57はその写真である。バケット①

鉄鉱石を掘削するときの掘削抵抗が大である。

チェーンの駆動は従来の連続アンローダと同様油圧モー②

鉄鉱石を運搬する船は大型であるので取扱物のタを採用していたが、大きな動力を必要とするので、持ち上げ高さが大である。
③

比重の3倍近く異なる石炭と鉄鉱石を同じ機械で荷役する必要がある。

④

チェーン張力が大となり、チェーン強度と大きな動力が必要である。 等

石炭の場合は比重が小さいうえ、自己潤滑性があるため掘削による抵抗は大きくない。しかし鉄鉱石の場
合はどれ程の掘削力が発生するか不明であったため、メーカー各社は実験設備を製作しテストを重ね掘削力を予測した。これによりバケットエレベータの必要駆動力を決定した。
バケットエレベータの駆動装置は先端部の重量を軽減するため油圧モータの採用が計画された。しかし必
要駆動力が大きいため国産では油圧モータを入手できず輸入品が選定された。
掘削力と持ち上げ力の合計が大きくなることから、チェーンの選定にも苦慮した。各メーカーはチェーンメーカーと協力して強度が高く摩耗の少ないチェーンの開発を行った。
石炭と鉄鉱石という性質の異なる荷を掘削することでの困難も大きい。石炭の掘削能力を確保するために

図3.57

福山製鉄所 連続アンローダ
石川島運搬機械蔵

製鉄業における輸送技術の系統化調査

27

チェーンコンベヤの最上部だけでなく、掘削部にも油圧モータを具備する構造とした。これは環境の悪い箇
所に油圧モータを設置するという欠点があるものの駆動部を上下2か所に分けられることによりチェーン張力を小さくできるという利点がある。
連続アンローダの構造について説明する。図3.58は連続アンローダの作業を説明する概念図である。図3.59は荷の流れを模式的に表した図である。船槽内に挿入した掻取部のバケットチェーンで荷を掘削し、ブームまで持ち上げる。掻取部先端の方向によりブーム上部で払い出される方向が変化するため、この荷を集め

図3.60 回転フィーダの動き
出典：石川島運搬機械パンフレットる目的で回転フィーダが設置されている。図3.60は回転フィーダの働きを示した図である。この回転フィー
ダで荷の排出位置を一箇所とし、この荷をブームコン
ベヤで旋回中心まで搬送し走行部の機内コンベヤから
地上コンベヤに排出する。掻き取りは掻取部を前進させて行うのでなく、横方向に移動させて行う。図3.61に示すように掻取部を横方向に水平に移動させること
で荷を平らに掘削していく。

図3.61 水平サイドカッティング概念図
出典：石川島運搬機械パンフレット

住友重機械工業（現：住友重機械エンジニアリングサービス）は平成7年（1995年）9月に川崎製鉄水島製鉄所（現：JFEスチール西日本製鉄所倉敷地区）に連
続アンローダを納入した。図3.62はその写真である。
このアンローダはバケットチェーンの駆動に初めて電動式を採用した。住友重機械工業はこのほかに回転フィーダ・掘削部旋回・ブーム旋回にも電動式を採用することで、油圧使用箇所を少なくし、油圧によるト
図 3.58 連続アンローダの作業概念図
出典：石川島運搬機械パンフレット

ラブルをできるだけ少なくすることを目指した。また
油圧駆動の場合は掘削力が異常に大きくなるとリリー
フ弁が作用するとともにさらに圧力が高くなると運転停止になるという問題があるが、電動式の場合は掘削力が大きくなると掘削速度が自動的に低下し仕事量一定の掘削ができるので、機械系の強度さえ問題がなけ
れば掘削力が増大しても問題なく運転を継続できるという利点がある。
電動式の場合、駆動する場所に電動機および減速機が必要である。電動機および減速機は重量が大でありこれをブームの先端に設置するとそれに対応したブー
ムの強度アップが必要となり、カウンターバランスの重量増が必要となるという欠点もある。

図3.59 荷の流れ模式図
出典：石川島運搬機械パンフレット

28

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

油圧式か電動式かには一長一短があるが、最近は電動式の採用が増えてきたようである。

ローダが採用されることが非常に多くなっている。
しかし連続アンローダでは300mmを越える大塊のある鉄鉱石を荷役するのには困難を伴う。このような鉄鉱石はグラブバケット式アンローダで荷役することが望ましい。また水分の非常に多い荷を荷役する場合、
特に底荷を荷役する際に水分が集中するうえブームの傾斜角が大きくなり、ブームコンベヤ上で荷が流れ正常な荷役ができなくなる恐れがある。老朽化したグラブバケット式アンローダを更新する場合、グラブバケッ
ト式アンローダを1基残しておくことが多い。（残留する荷を掻き集めるためのブルドーザを投入する場合、グラブバケット式アンローダの方がブルドーザ搬入・
図3.62 水島製鉄所 連続アンローダ
住友重機械エンジニアリングサービス蔵

搬出時間を短くできる利点もある。
）
連続アンローダの運転台は通常、船の船槽内を見渡

連続アンローダを採用するとほぼ密閉式にできるたせる場所としてブームの先端に設置されている。しかめ取扱物の落下がほとんどなくなるという利点があしコラム（バケットチェーンを囲う構造体）があるた

る。船内の掘削作業で粉塵が発生することがあるが、め直接掘削部を見ることが難しい箇所が発生する。そその場合は散水することで粉塵を極小にすることがでのためコラムの周囲（通常4個所）にテレビカメラをきる。そのため環境面から評価すると非常に優れてい配置し、この画像を1画面に合成して掘削情況の監視るということができる。

を可能にしている。図3.63はアンローダのコラム周り

荷の流動性が悪い場合、連続アンローダで荷役中船の船槽を見渡すテレビ画像である。コラムによる死角

槽の壁際に荷が付着して残る場合がある。このときは掘がなくなり非常に見易い。左下の画面に掘削部がある

削部先端に取り付けた放水銃で崩すことができる。船ことがわかる。図3.64は掘削部先端を見渡すテレビ画

槽内の荷が少なくなった時点でブルドーザを投入し残像である。このテレビの画面を掘削部の進行方向（今、存物を船底中央にかき集め、再度連続アンローダで掻き

時計回りに掘削しているので掘削部の右側）が見える取ることで残存物を非常に少なくすることができる。

画像に切り替えて監視している。通常は主にこの2画グラブバケット式アンローダは掘削する位置により面をみることで運転が可能である。

荷役能率が大きく異なる。船槽内の岸壁に近い上荷を荷役する場合はバケット移動距離が短いため、時間当
たりのつかみ回数が多くなり荷役能率が高い。反対に岸壁と反対側の底荷を荷役する場合はバケット移動距
離が長く、時間当たりのつかみ回数が少なくなり荷役能率が低くなる。荷役能率は最も高い時の半分以下になることがある。荷の排出を連続的かつ均一にするためホッパーを備えているが、掘削する位置から生じる荷役能率の変動をならす能力はない。地上コンベヤの能力はグラブバケット式アンローダの瞬時最高能力以上が必要であり地上コンベヤの効率は悪くなる。
一方、連続アンローダでは掘削位置による荷役能率の変動は少なく地上コンベヤ能力一杯の連続アンロー

図3.63 船槽内テレビ画面
新日本製鉄君津製鉄所提供

ダを設置することができることになる。また連続アンローダではブルドーザ作業時間等の荷役不能時間が短いので荷役効率が高くなり、グラブバケット式アンロー
ダにくらべて台数を少なくすることができる。
現在では鉄鉱石／石炭兼用の連続アンローダの技術も確立され、新しく設置されるアンローダに連続アン

製鉄業における輸送技術の系統化調査

29

いえどもコンピュータがこの3運動を適切に制御し、掘削位置を岸壁に直角に移動させる動作や鉛直方向に上下させる動作もハンドル一つで操作できるようになっている。
中間の荷を荷役する場合に完全自動運転をさせようということで、あらかじめ船槽の形状をコンピュータに登録しておき最適掘削経路をコンピュータが計算しそれにしたがって運転する方法があるが、船槽内のタラップの形状など図面と異なる場合が多いので実現は難しいようである。現状では中間の荷といえども運転中の監視を省くことはできない。
図3.64 掘削部進行方向テレビ画面
新日本製鉄君津製鉄所提供

先に述べたように原料ヤードは省力化が進んでおり
運転センターから全荷役機器を運転している。連続ア

新日本製鉄君津製鉄所ではこれらの画面を見ること

ンローダもここから運転するのが理想である。アンロー

で必ずしも直接に船槽内を見る必要がないとし、運転ダの運転者を無くすことは難しいが、この運転者が原室を掘削部から離れた中央の旋回体に設置している。

料荷役機器の運転も同時に監視することができれば全図3.65は君津製鉄所の連続アンローダの写真であり、体としての運転要員を低減できるかもしれない。連続運転室が旋回体に設置されている。運転室を旋回体に

アンローダの運転室をブーム先端から放すことはこの設けることでブーム先端の重量を低減できるととも

先駆けとなるかもしれない。

に、運転室への乗務が容易になるなどの利点がある。
しかしながら多くの製鉄所では船槽内を直接見ること

引用文献が重要としてブーム先端に運転室を設置している。

1

八幡製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所五十年誌」107p（昭和25年）

2

八幡製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所八十年史 総合史」20p（昭和55年）

3

八幡製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所五十年誌」202p（昭和25年）

4

八幡製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所八十年史 部門史上巻」518p（昭和55年）

5

臼井茂信著「機関車の系譜図 2」199p（昭和47年）

6

渡辺肇著「日本製機関車製造銘板・番号集成」
30p、59p（昭和57年）

7
図3.65

住友重機械エンジニアリングサービス製
君津製鉄所連続アンローダ
新日本製鉄君津製鉄所提供

會社史」608p後の写真集12p目（昭和34年）
8

運転者が1周手動で運転しその情報をコンピュータが記憶しその後自動で同じ動作を繰り返すティーチング
プレーバック方式を採用しているところが多い。

品写真CD第2章359p（平成19年）
9

八幡製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所写真集」9p（昭和41年）

10 新日本製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所土木誌」209p（昭和51年）

連続アンローダでは掘削部を移動させる構造はジブ

11 中村元著「架空索道運搬法」3p、9p（明治41年）

クレーンと同じである。掘削位置を岸壁に直角に移動

12 八幡製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所五十させようとする場合や鉛直方向に上下させる場合にはブームの上下、旋回および本体走行の3運動を組み合わせて行う必要がある。連続アンローダでは手動運転と30

川崎重工業株式会社車両カンパニー編「未来へつづく100年の軌跡-兵庫工場100年史」生産実績・製連続アンローダの自動運転の考え方は上荷と底荷は運転者が運転台で直接操作する手動運転、中間の荷は日本製鉄株式会社史編集委員会編「日本製鐵株式

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

年誌」80p（昭和25年）
13 菅原朝吉著「日本におけるクレーンの歴史」90p（平成13年）

14 日本製鉄株式会社史編集委員会編「日本製鐵株式會社史」428p後の写真集1p目（昭和34年）
15 菅原朝吉著「日本におけるクレーンの歴史」95p（平成13年）
16 鈴木光、四ツ谷禎三、加藤竹夫、市川博昭共著「ベルトコンベヤの計画と管理」21p（昭和42年）
17 鈴木光、四ツ谷禎三、加藤竹夫、市川博昭共著「ベルトコンベヤの計画と管理」26p（昭和42年）
18 社団法人日本鉱業会コンベヤ研究会編「新ベルトコンベヤの計画と管理」323p（昭和54年）
19 社団法人日本鉱業会コンベヤ研究会編「新ベルトコンベヤの計画と管理」31p（昭和54年）
20 鈴木光、四ツ谷禎三、加藤竹夫、市川博昭共著「ベルトコンベヤの計画と管理」23p（昭和42年）
21 鈴木光、四ツ谷禎三、加藤竹夫、市川博昭共著「ベルトコンベヤの計画と管理」27p（昭和42年）
22 社団法人日本鉱業会コンベヤ研究会編「新ベルトコンベヤの計画と管理」93p（昭和54年）
23 日本機械学会編「創立100周年記念 機械工学100
年のあゆみ 1897〜1996」162p（平成8年）

製鉄業における輸送技術の系統化調査

31

4 溶銑・溶滓輸送技術のあゆみ
4.1 輸送形態について
初期の釜石では高炉から出される溶銑は砂型によりナマコ銑に製造された。また溶滓も砂場に流して処理されていた。この方式は生産量が少ない場合は問題がなかったが、明治34年（1901年）に創業した官営八幡製鉄所では一貫製鉄所でもあり、当初から高炉から出てきた溶銑および溶滓はそれぞれ鍋に受けた。そしてこの形態は基本的には現在も変わっていない。高炉の炉下で台車に積載した鍋に溶銑または溶滓を受け次工程まで鉄道で搬送する。溶銑を入れた鍋は製鋼工場に運ばれ、クレーンで吊り上げられ混銑炉に溶銑を投入

図4.2 傾倒式溶滓鍋車
新日本製鉄君津製鉄所提供

した。溶滓を入れた鍋は排滓場に運ばれ、これもクレーンで吊り上げられ排滓場に排出した。
日本製鉄（現：新日本製鉄）釜石製鉄所では昭和10年（1935年）から溶滓を入れた鍋を製鉄所の裏山に貨車で運び上げ、クレーンで投棄した。その写真が図4.1である。溶滓が夜の釜石市街を明るくする光景は名物であったという。1

図4.3 鍋を傾倒したところ
新日本製鉄君津製鉄所提供

溶銑を入れる鍋は当初は上部が図4.4のように開放されていた。次工程で冷却をする溶滓では保温の必要がないため現在もこの開放形の鍋を使っている。しかし溶銑では温度が下がるのを嫌ったため図4.5のように蓋をするようになった。
図4.1 釜石裏山で溶滓を投棄
出典：新日本製鉄釜石製鉄所編「鐵とともに百年［写真・資料］」2

その後溶滓は埋め立て用に使用されることが多くなった。そのため軌条のすぐ横に排滓すればよい場合が多く、鍋を台車に載せたままで傾け排出する方法が考え出され現在にいたっている。図4.2および図4.3は鍋台車の写真で、図4.2は溶滓を受けるときの姿勢、図4.3は溶滓を排出するときの姿勢をしている。

32

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

図4.4

上部開放形溶銑車

横の低い位置に溶銑鍋を置くことで台車の鍋を傾けて溶銑を溶銑鍋に投入することができるようになった。
混銑炉の代わりとなるよう大容量の溶銑を入れることができること、保温性の良いこと、そして傾けて溶銑を排出できることの用件を備えた鍋車として円筒形の炉を持つ混銑車（形状が魚雷に似ていることからトー
ピードカーといわれる）が開発された。混銑車は欧米
図4.5

では1910年代から使用されていた 5 がわが国では昭和

溶銑鍋車

36年（1961年）に導入されたのが最初である。
昭和30年（1955年）以前の製鋼は平炉を用いて行わ

石川島播磨重工業（現：IHI）は当時ヨーロッパでれていた。平炉は1サイクルが3時間を越え長いので、製作実績の豊富なドイツのGHH（グーテホフヌンク

3,4

しかし昭和30年

スヒュッテ）から技術導入し、昭和36年に住友金属工代に入り主な製鋼方法はLD転炉となった。LD転炉は業和歌山製鉄所に130ton混銑車を納入した。6 図4.6に1サイクルが1時間未満であり、どんどん溶銑が必要に

混銑車の構造を示す。円筒形の炉体の両側にある軸受なり混銑炉を使わなくなった。すなわち製鋼工場に持を中心に回転できるようになっている。図4.7に現在ち込まれた溶銑は溶銑鍋で受け、溶銑鍋で溶銑を転炉も和歌山製鉄所で稼働しているこの第1号機と同仕様に投入する方法が取られた。製鋼まで運んできた鍋かの混銑車の写真を示す。

溶銑は混銑炉に一時蓄えられた。

ら溶銑鍋に投入すればよいのであるから、軌条のすぐ

図4.6 16軸32車輪混銑車
出典：土田浩著「混銑車の概要」石川島播磨技報 昭和44年8月別冊第2号

八幡製鉄工作本部（現：新日鉄エンジニアリング）
は海外と技術提携することなく自社開発し、昭和40年（1965年）に八幡製鉄（現：新日本製鉄）堺製鉄所に250ton混銑車を納入した。図4.8はその写真で高炉から溶銑を受けているところである。

図4.7

住友金属工業和歌山製鉄所130ton混銑車
住友金属工業和歌山製鉄所提供

製鉄業における輸送技術の系統化調査

33

図4.9は八幡製鉄工作本部（現：新日鉄エンジニア
リング）が製作し八幡製鉄（現：新日本製鉄）八幡製
鉄所に納入した初期の混銑車と同形の150ton混銑車の写真であり、現在北九州市八幡東区の東田高炉記念広場に展示保存されている。

図4.8

図4.9

新日本製鉄堺製鉄所250ton混銑車
新日鉄エンジニアリング所蔵

八幡製鉄所の初期の混銑車

ボギー形式は従来多用されていた簡単な構造の軸ばね式に替わって釣合梁式が開発された。釣合梁式は輪重バランスが良く、かつ曲線通過時にレールに与える
横圧力が少ないという長所がある。日本の製鉄所は臨海製鉄所がほとんどで地盤が軟弱な場合が多いが、その軟弱な地盤の道床上を走行する製鉄所用鉄道車輌として釣合梁式は不可欠な技術であった。
図4.6に見るように混銑車はボギーに載る部分（台図4.10 25ton積2軸ボギー材木車
出典：川崎重工業株式会社車両カンパニー編「未来へつづく100年の軌跡-兵庫工場100年史」7

枠：炉体回転軸の軸受台）が前後に分かれている。そ転炉の大型化に伴い混銑車も大型化が望まれた。従してこれらを炉体でつないでいる。一般の車輌では図来の製鉄所は製品の出荷のために構内鉄道がJRとつな

4.10のように前後のボギーの載る部分（台枠）は一体

がっている場合が多く、軌条の幅はJRと同じ1,067mmである。混銑車では車輌高さを高くせず炉体をできるを使っていた。しかし昭和39年（1964年）以降に建設だけ大きくしたいという要求と炉体自身が十分強度をされた製鉄所では製品の出荷を鉄道によらない場合が持つこともあり台枠を前後に分割している。

多いため1,067mmにこだわる必要がなくなり、標準軌
1,435mm（4フィート8.5インチ）を使用している製鉄所が多い。（新日本製鉄名古屋製鉄所・堺製鉄所・君津製鉄所、神戸製鋼所加古川製鉄所、住友金属工業鹿34

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

島製鉄所等）一方新日本製鉄大分製鉄所では標準軌よなる。ピン構造になっておりピン中心に回転することり広い1,676mm（5フィート6インチ）を使用している。

で線路が曲線のときも車輪の横圧力が大きくなるのをJFEスチール東日本製鉄所京浜地区ではJRとつながっ防いでいる。

ている部分は1,067mmを使用しているが新しくできた
扇島は1,676mmを使用している。
軌条の幅を広くすると車体の安定が増すとともに搬送能力を大きくでき600tonを運べる混銑車もある。重量が大きくなると軌条に対する負荷も大きくなる。一般の鉄道車輌の場合、車輪直径860mmで最大輪重9ton程度である。製鉄車輌の場合は低速運転であるので最大輪重18ton程度で使われている。さらに車輪に熱処理を加えるなどして輪重が20tonを超える状態で使用している場合もある。この制限があるため車輪数を多くする必要がある。
図4.12

一般の貨車や電車は2軸ボギー（4車輪）を前後に配3軸ボギー概念図

置することで、各車輪にかかる荷重を均等化するととこれらを組み合わせて車輪数を増やす。図4.13は2もに曲線走行のときの車輪横圧力を小さくしている。

軸ボギー4台車を組み合わせた構造の概念図である。2

前述の図 4.10は2軸ボギー式の貨車の一例であり図組の2軸ボギーをヨークでつなぎ、2個のヨークの上に

4.11に2軸ボギーの概念図を示す。2組の2軸ボギーの車輌本体を載せる。それぞれの接続箇所には前述同様

上に車輌本体が載るが2軸ボギーの中心にあるピンでピンと心皿を設ける。車輪を多くつけることで車両は前後に滑らないようにしている。線路が曲線のとき2長くなるが、8軸16車輪に均等に鉛直荷重が作用する

軸ボギーがピンを中心に回転することで車輪の横圧力ことになる。またピン構造をとっているため曲線部のが大きくなるのを防いでいる。この鉛直荷重を支える

走行でも横圧力が大きくなるのを防ぐことができる。

部分を心皿と呼ぶが、この接触面は平面の場合と球面実際の混銑車では高さが高くなるのを防ぐため心皿位の場合がある。心皿は焼きつくことを防ぐために強制置を低くするよう工夫されている。和歌山製鉄所およ潤滑されている。

び八幡製鉄所の混銑車はこの構造をとっており150ton

この8車輪の構造では輪重20tonとすると全荷重
160tonまで可能となる。風袋重量が半分くらいになる
ので80ton程度まで搬送可能となる。

図4.132軸ボギー4台車組み合わせ概念図の溶銑を運ぶことができる。
同様に3軸ボギーを4台車組み合わせると24車輪となり250tonの搬送能力となる。前述の堺製鉄所の混銑車はこの構造になっている。2軸ボギーを8台車組み合わせ
ると32車輪となり320tonの搬送能力となる。この例の一
図4.112軸ボギー概念図

搬送可能重量を大きくするためには車輪数を増やす

つは新日本製鉄君津製鉄所の混銑車に見られその構造は図4.6に示すとおりであり図4.14はその写真である。

必要がある。ボギーの構造としては前述の2軸ボギーと3軸ボギーがある。図4.12は3軸ボギーの概念図である。2軸ボギーにもう1軸が乗りかかる構造になっている。車輪のピッチを同一にするとともに中間の車軸位
置にピン中心を選択すると3軸にかかる荷重は均等に製鉄業における輸送技術の系統化調査35図4.14 君津製鉄所の320ton混銑車
新日本製鉄君津製鉄所提供

図4.15 24軸48輪混銑車
出典：製鉄機械設備総覧編集委員会編「'83 製鉄機械設備総覧」8

さらに3軸ボギーを8台車組み合わせると図4.15のよいう利点があるので混銑車を採用する製鉄所が増えて

うに48車輪となり600tonの搬送能力となる。新日本製

いるが、混銑車は細長い形状をしているため炉の中の鉄大分製鉄所の混銑車はこの構造を採用している。

溶銑が撹拌されにくいという欠点がある。JFEスチー

このように車輪数を多くするとヨークが多段に重な

ル西日本製鉄所福山地区では脱硫・脱燐等の溶銑事前ることになる。すると炉体の高さが高くなり不安定に処理の容易性や撹拌効果の高い混銑炉の有効性を重視

なり、軌条の幅から可能な限度が決まってくる。軌条

して現在も図4.5のような鍋台車を使用している。図

幅を広くすると安定性が増すが、曲率半径も大きくす

4.16は西日本製鉄所福山地区の溶銑鍋車の写真である。

る必要があり工場レイアウトの問題にもつながる。
混銑車は大容量を運べるとともに開口部が小さいと36

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March年（明治43年）である。わが国においては昭和4年（1929年）と昭和5年（1930年）にともにドイツから輸入されたのが最初である。10

図4.17は昭和4年に輸入されたディーゼル機関車の写真である。

図4.16 西日本製鉄所福山地区の溶銑鍋車
出典：石本祐吉著「製鉄所の鉄道福山製鉄所を訪ねる」9

原料の輸送では貨車輸送がベルトコンベヤ輸送に変わったが、溶銑・溶滓輸送は今も鉄道輸送に頼っている。これは高温の液体の大量輸送であるためであり、鉄道輸送が最も安全な輸送方法であるためである。連続鋳造設備から次の圧延工場までの輸送も多くの製鉄所で鉄道輸送を採用している。

図4.17

国鉄最初のディーゼル機関車DC11形
出典：神代邦雄著「わが国鉄道における内燃機関発達史（6）」内燃機関 第11巻12号

渡辺肇著の「日本製機関車製造銘板・番号集成」11によればわが国でも汽車製造および川崎造船所（いず

製品の輸送も以前は鉄道に頼っていたが、昭和40年

れも現：川崎重工業）が昭和6年（1931年）から製造頃以降に建設された製鉄所ではトレーラー等による道している。そして製鉄業では同年に官営八幡製鉄所路輸送が主となり、現在では殆どの製鉄所でキャリア（現：新日本製鉄八幡製鉄所）に汽車製造および川崎

パレットシステム等の道路輸送に移行している。

造船所が150HPのディーゼル機関車を各1台製造し納製品の輸送で現在も鉄道輸送が主力であるのは軌条の入している。しかしその後製鉄業には国産のディーゼ輸送である。これは製品の形状が非常に長く鉄道輸送がル機関車が納入されていない。それは昭和12年（1937

適していることと、軌条の納入先がJRグループ各社が年）に日華事変が始まり燃料規制が実施され、ディー

殆どで鉄道を使って出荷するのが便利だからである。

ゼル機関車の燃料である石油が使えなくなったことが大きな理由である。

4.2 機関車について

第二次世界大戦ののち各製鉄所は復興を始め機関車が必要になった。昭和28年（1953年）までは蒸気機関貨車を牽引する動力は、先に述べたように明治13年（1880年）2月に蒸気機関車で牽引する釜石鉄道が導入

車が製造されている。一方ディーゼル機関車は昭和25年（1950年）から製造され始め各所に納入された。

された。しかし製鉄所が閉鎖されるとともに残念なこディーゼル機関車の動力伝達方式には機械式と電気とに鉄道も撤去されてしまった。そして明治19年式があった。昭和5年にドイツのクルップ社から輸入（1886年）に民営の製鉄所が再開されたときには動力された機関車は機械式であり、ディーゼルエンジンかを馬に頼る馬車鉄道が採用された。製鉄所で蒸気機関らの動力を直接車輪に伝えるもので速度の切り替えは車が本格的に活躍し始めるのは明治34年（1901年）にクラッチを用いて行っており、マニュアル操作の乗用

官営八幡製鉄所が発足してからである。

車と同じ伝達構造である。昭和4年にドイツのエスリ

蒸気機関車は当初欧米から輸入していたが、大正8

ンゲン社から輸入された機関車は電気式であり、ディー

年（1919年）に国産の蒸気機関車が製鉄業にも導入さゼルエンジンからの動力で発電機を回して発電し、それた。そして昭和の時代に入ってから蒸気機関車の国の電気で電動機を回し車輪に伝えるものである。日本

産化はどんどん進んでいった。そして昭和30年代になっ

国有鉄道（現：JRグループ）では電気式が一般的でてディーゼル機関車が導入されるまで蒸気機関車全盛あった。

の時代が続いた。蒸気機関車については第3章3.1でくわしく述べたのでここでは省略する。
ディーゼル機関車が世界で初めて作られたのは1910

製鉄業では一般の鉄道に比べて線路長は短いのにレ
イアウトが複雑なため分岐が多くそのためポイント切
り替えが必要となることが多い。ポイント切り替えを製鉄業における輸送技術の系統化調査

37

する場合、列車を停車しポイント操作をする必要がある。このことから列車を発進する機会が多くクラッチを使う機械式は非常に煩わしい。
昭和27年（1952年）に燃料規制が撤廃されたことで、石油の使用が自由になり入手が容易になった。加えてクラッチのかわりに流体変速機（トルクコンバータ）を使用した流体式ディーゼル機関車が開発され、昭和29年（1954年）にわが国ではじめての流体式ディーゼル機関車が製造された 12 ことで列車の発進が容易となり、各製鉄所ではディーゼル機関車が導入された。
一方石炭は国内の炭坑からの入手が困難になったこともあって蒸気機関車は昭和28年（1953年）3月に納図4.19入されたのを最後に製鉄業には1台も納入されていな

君津製鉄所 電気式ディーゼル機関車
新日本製鉄君津製鉄所提供

い。そして各製鉄所ともおおよそ昭和40年（1965年）

コークス炉の消火車の場合は限定された範囲内の移までに蒸気機関車がすべてディーゼル機関車に切り替動であり、コークス炉横にトロリー線を配置しパンタわった。その理由は、運転要員が少なくてすむ、燃料グラフで集電することで電気機関車の採用を可能にし費を低減できる、法定整備費が低廉である、煤煙が出ている。

ないなどが上げられる。図4.18は新日本製鉄君津製鉄

官営八幡製鉄所（現：新日本製鉄八幡製鉄所）は大所の600HP液体式ディーゼル機関車の写真である。

正10年（1921年）に戸畑の東洋製鉄と合併した。そして八幡から戸畑まで溶銑を海上輸送した。しかしその危険性、不経済性などから八幡-戸畑間の専用鉄道が昭
和5年（1930年）に敷設された。14,15

これが炭滓線（現：くろがね線）である。八幡から戸畑まで市街地の中を通って溶銑・溶滓を運んだ。八幡製鉄所の操車場
で溶銑鍋・溶滓鍋を積んだ貨車を列車編成し、これを炭滓線を使って戸畑の操車場まで機関車で牽引する。
この作業の場合操車場でクレーンを使って積み下ろしをする必要がないため架線があっても邪魔にならない。
このことより炭滓線を牽引する機関車に経済的で煙を出さない電気機関車が使われた。図4.20は溶銑鍋を牽
図4.18

君津製鉄所液体式ディーゼル機関車
新日本製鉄君津製鉄所提供

ディーゼル機関車はこのように液体式が主流となっ引する電気機関車の写真（昭和6年撮影）である。八幡製鉄所では現在この炭滓線をくろがね線と呼び戸畑地
区から八幡地区への半成品輸送に使用している。

たが、JR貨物では平成4年（1992年）に35年ぶりに電気式のディーゼル機関車が採用された。13

製鉄業界でも同じ頃、東芝から新日本製鉄君津製鉄所に電気式のディーゼル機関車が3台納入されている。しかし購入価格が高いこともあって普及していない。図4.19は君津製鉄所の電気式ディーゼル機関車である。
製鉄業ではコークス炉の消火車牽引用以外には電気機関車を殆ど使用していない。これは電気を供給する
架線が操業の邪魔になるからである。地下鉄などで使用されている横から給電する方法もあるが、安全上の問題や踏み切りを作るのが困難であるなどの理由で採用できない。製鉄業で電気機関車を用いるのは非常に特殊な場合である。

38

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

図4.20 八幡製鉄所 炭滓線
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

連絡できるように設備改造することで、操車工と転轍

4.3 運転要員の合理化

工を統合することができ、2名運転が可能となった。
図4.23は初期のワイヤレスマイク通信機器の写真であ

官営八幡製鉄所の鉄道輸送は蒸気機関車を使用していた。このときの運転要員は4名である。それぞれのり、図4.24は転轍機をスイッチで遠隔操作をしている
写真である。

役目は次の通りである。
運転工：機関車の運転手である。ハンドルを握って運転する。
助

手：釜に石炭を投入する釜焚きである。

操車工：列車の先頭で安全を確認し、運転工に旗で合図し運転を指示する。
転轍工：ポイント切り替えのため転轍機を人力で操作する。
図4.21と図4.22は操車工と転轍工の作業情況を示す
写真である。

図4.23

機関車運転用ワイヤレスマイク
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

図4.21 操車工と転轍工
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

図4.22

転轍工によるポイント切り替え
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

図4.24 転轍機遠隔操作情況
新日本製鉄八幡製鉄提供

蒸気機関車がディーゼル機関車に代わることによりさらに昭和44年（1969年）にはディーゼル機関車の石炭の投入作業がなくなり、助手が必要なくなった。

運転をリモコン化することによりワンマン運転を可能

昭和40年(1965年)頃にはこれにより3名運転となった。

とした。図4.25はそのときのリモコンの写真であり、

新日本製鉄八幡製鉄所では昭和43年(1968年)に、転轍

図4.26はリモコンで機関車を操作している写真であ機を電動化し、ワイヤレスマイクで運転工と操車工がる。一人運転では安全上の問題がある。運転手が何か

製鉄業における輸送技術の系統化調査

39

の原因で運転できなくなったとき機関車は停止する必引用文献要がある。例えば運転手が何らかの原因で転倒したと

1

きには列車を停止させたい。このリモコン装置にはリ
モコン操作盤が大きく傾くと機関車が停止すると言う

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年［写真・資料］」135p（昭和61年）

2

安全装置が備わっている。

新日本製鉄株式会社釜石製鉄所編「鐵と共に百年［写真・資料］」136p（昭和61年）

3

日本鉄鋼協会編「鉄鋼製造法（第Ⅰ分冊）」590p（昭和47年）

4日本鉄鋼協会編「第3版 鉄鋼便覧 第Ⅱ巻 製銑・製鋼」513p（昭和55年）

5

日本鉄鋼協会編「鉄鋼製造法（第Ⅰ分冊）」499p（昭和47年）

6土田浩著「混銑車の概要」石川島播磨技報 別冊
第2号61p（昭和44年）

7

川崎重工業株式会社車両カンパニー編「未来へつづく100年の軌跡-兵庫工場100年史」生産実績・製品写真CD第2章323p（平成19年）

図4.25

機関車操作用リモコン操作盤
新日本製鉄八幡製鉄提供

8

製鉄機械設備総覧編集委員会編「'83 製鉄機械設
備総覧」214p（昭和58年）

9

石本祐吉著「製鉄所の鉄道-福山製鉄所を訪ねる」
鉄道図書刊行会 鉄道ピクトリアル57巻12号108P（平成19年）

10 神代邦雄著「わが国鉄道における内燃機関発達史（6）」内燃機関 第11巻12号91p（昭和47年）
11 渡辺肇著「日本製機関車製造銘板・番号集成」
34p、51p（昭和57年）
12 神代邦雄著「わが国鉄道における内燃機関発達史（7）」内燃機関 第12巻1号75p（昭和48年）
13 鶴通孝著「北海道のディーゼル機関車」鉄道ジャー
ナルVol.40

No.938p（平成18年）

14 新日本製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鉄所の百年 世紀をこえて」54p（平成13年）
15 八幡製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所八十年史 部門史上巻」518p（昭和55年）
16 八幡製鉄株式会社八幡製鉄所編「八幡製鐵所八十年史 部門史上巻」523p（昭和55年）

図4.26 リモコン運転作業情況
新日本製鉄八幡製鉄所蔵

当時八幡製鉄所では150台の機関車を使っており、3直3交代勤務体制をとっていたので1,800名の運転手が必要であった。16 ところがこの合理化を実行することにより600名の運転手（要員合理化後は4直3交代体制となった）でよくなり、実に1,200名の要員を合理化できたことになる。

40

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

5 製鉄業における輸送技術の系統化

図5.1

製鉄業における輸送技術の系統化

製鉄業上工程における輸送技術の変遷を図5.1に整理した。
岸壁における荷役は初期においては人力とジブクレーンを用いてなされた。第3章3.2に記述したとおり大正の初期より橋形クレーンが導入され、その後グラブバケットを使用した荷役が始まる。
製鉄業に納入されたグラブバケットアンローダの荷役能力（t/h）の推移を図5.2に示す。

図5.2

製鉄業におけるグラブバケットアンローダの荷役能力の推移
機械メーカー各社の協力のもと筆者が作成

製鉄業における輸送技術の系統化調査

41

第1章では昭和27年以降、わが国の粗鋼生産量が飛のは火力発電所およびコールセンターである。昭和59

躍的に増大し、昭和34年から増加量が加速したことを年（1984年）には50,000DWT以上の大型船でも荷役述べた。当然原料の荷役量もこれに伴い増加した。グできるよう大型の連続アンローダが開発された。そしラブバケットアンローダの荷役能力は昭和34年まではて平成元年（1989年）には荷役能力1,800t/hのアンロー

最大300t/hであったが、昭和34年に500t/hのアンローダが設置されている。

ダが納入されてからどんどん大型化され、昭和58年に

製鉄業では平成5年（1993年）になってやっと実用

2,800t/hのアンローダが納入された。（直近3,000t/hの化された。平成5年以後に製鉄業に納入された連続ア

アンローダが納入されている）

ンローダは多くが大型船用であり、200,000DWT以上

製鉄業でも南里式水平引込クレーンが昭和10年の船の荷役ができるようになっている。荷役能力も大（1935年）から設置されている。水平引込クレーンがきく平成10年（1998年）に名古屋製鉄所に納入された数多く設置されたのは昭和30年（1955年）から昭和50

アンローダは鉱石4,000t/h、石炭2,100t/hの荷役能力

年（1975年）であり、多くはダブルリンク式である。

を有している。

荷役能力は最大700t/h（1台のみ800t/hあり）であり、必要とする荷役能力がそれほど高くない場合、近年

初期には鉄鉱石や石炭用にも設置されたが、石灰石等

はツインベルト式連続アンローダが採用されている。

の副原料の荷役に使用されるものが多い。

これは回転する掘削ブレードで荷を切り出し、スク

図5.3に連続アンローダの荷役能力（t/h）の推移を

リューコンベアで持ち上げるとともに2枚のゴムベルト示す。これには製鉄業以外の連続アンローダの実績もで挟んで持ち上げるもので、石炭荷役用の荷役能力記載した。

1,000t/hのアンローダが平成10年（1998年）に秋田海陸

初期の連続アンローダは一部を除きニューマチック

運送に設置されている。製鉄業には納入されていない。

式であり、搬送物はほとんどが小麦、大豆等の穀物で原料ヤードまでの輸送は昭和30年代に原料搬送コンある。昭和53年から平成元年の間はバーチカルスク

ベヤシステムが完成するまで蒸気機関車による輸送がリュー式の連続アンローダが製作された。搬送物はそ主流であった。ベルトコンベヤは大正の中頃から国産の多くが石炭である。バーチカルスクリュー式連続ア品が開発され、製鉄業にも導入されていたようだがあンローダの荷役能力はいずれも500t/h以下であり、製まり普及していない。ベルトコンベヤが主流になった

鉄業や火力発電所には納入されていない。

のはスタッカ、リクレーマが開発されてからである。
図5.4に製鉄業におけるスタッカおよびリクレーマの荷役能力の推移を示す。

図5.3 連続アンローダの荷役能力推移
機械メーカー各社の協力のもと筆者が作成
図5.4

昭和41年（1966年）にバケットエレベータを利用した岩塩荷役用の連続アンローダが三ツ子島に設置された。この機械では掘削はバケットホイールを利用して

昭和28年（1953年）に川崎製鉄千葉製鉄所（現いる。この機械は第3章3.4.1で述べたように十分に能JFEスチール東日本製鉄所千葉地区）に非旋回式のス力を発揮できなかった。掘削までバケットチェーンでタッカが納入されているが、本格的に設置されるのは行った連続アンローダは昭和51年（1976年）に製鉄業

昭和33年（1958年）からである。

を対象に開発された。しかしながら先に実用化された

42

製鉄業のスタッカおよびリクレーマの荷役能力の推移
機械メーカー各社の協力のもと筆者が作成

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

製鉄業ではスタッカは船から荷揚げした荷の積込みに使用されるものであるので、できるだけ短時間で荷じ軌間1,067mmを使用しているところが多く、その製鉄役することが望まれ高い処理能力が要求される。2台の所では混銑車の積載重量は150ton程度となる。標準軌

アンローダから陸揚げされた原料を1本のベルトコンベ

1,435mmを使用している製鉄所の混銑車の積載重量は最ヤで処理することがありその場合は2台のアンローダの大320tonとなっており、軌間1,676mmの大分製鉄所では合計の荷役能力が要求されることとなる。当初のスタッ

600tonである。このように新しい製鉄所ほど積載重量

カは1,000t/h程度の荷役能力であったが、昭和50年

が大きくなっているが、それぞれの製鉄所では混銑車（1975年）に新日本製鉄大分製鉄所に6,500t/hの三井三の積載重量の変化はほとんどない。実際の輸送量の増池製作所製石炭用スタッカが設置されている。

加には車輌運行台数を増加することで対応している。

原料を原料ヤードから払い出すリクレーマは初期に以上のように粗鋼生産量拡大の要請に対してそれぞ

は炭鉱で使用されていたフェースローダからヒントをれの輸送機器を開発し輸送能力を増大することにより得て開発されたジブローダが採用された。製鉄業では応えてきた。

昭和33年（1958年）から昭和42年（1967年）の間に多戦争により壊滅的な被害を受けたわが国の製鉄業は数のジブローダが設置された。荷役能力は最大600t/h

欧米から圧倒的に遅れていた。これが非常に短期間でである。一方、昭和38年（1963年）にヨーロッパの露肩を並べ、あるいは凌駕するようになるには社団法人

天掘りの技術を導入・開発したバケットホイール式の日本鉄鋼協会が大きな役割をはたしている。

リクレーマが製鉄業に初めて設置され、昭和42年

社団法人日本鉄鋼協会は大正4年（1915年）に設立（1967年）には1,300t/hのバケットホイール式リクレー

されたがその目的は「鉄及び鋼に関する学術経済そのマが設置された。これ以降製鉄業に設置されるリクレー

他一切の問題を研究調査し本邦における該事業の改良

マはほとんどがバケットホイール式に変わった。

発達を期するにあり」とされている。1 そしてその活製鉄業ではリクレーマは高炉等の次工程設備に連続動の一つとして昭和29年（1954年）に共同研究会が設的に送り出す設備である。したがって次工程設備の能立された。共同研究会は7部会で組織され、鉄鋼各社

力から積み出し能力が決定される。昭和46年（1971年）のそれぞれの分野の技術者が集まり技術的な情報交換に新日本製鉄君津製鉄所に設置された三井三池製作所を行った。その中の一つである設備部会では鉄鋼各社

製1,800t/h粉鉱石用リクレーマが設置されたのち、住のみでなく製鉄機械メーカーの技術者も参加した。こ友金属工業鹿島製鉄所に7台1,800t/hの鉱石用リクレーの場では使用中の設備に対するアンケートを行い、問マが設置されているが、これが製鉄業では最大であり題点を明らかにした。これを次の開発につなぐことがスタッカのように大きな荷役能力を持つリクレーマはできた。さらにこの場では新しい技術に関する情報を

製鉄業にはない。

交換することも行われた。このような競争相手と情報

しかし、リクレーマでも払い出した荷を船積みする
場合は大きな能力が必要となる。石川島播磨重工業

交換を行う行為は欧米では考えられないことであり、わが国独特の活動である。

（現：石川島運搬機械）は昭和47年（1972年）にブラ

さらにこの協会活動は鉄鋼会社の技術者と製鉄機械

ジルのリオドセに16,000t/hのスタッカ、8,000t/hのリメーカーの技術者を親密にすることに役立った。このクレーマを納入した。また同年にブラジルのMBRにことにより設備にトラブルが発生すると製鉄会社の技7,000t/hのスタッカリクレーマを納入した。

術者はメーカーの技術者と相談し問題を解決すること

溶銑・溶滓の輸送は当初から鉄道輸送によっていが常となった。メーカーにとってトラブル解決に対してる。そして当初は蒸気機関車による牽引であったのが、出費があるものの貴重な設備情報を入手できる利点は

昭和30年代にディーゼル機関車による牽引に替わった

非常に大きい。さらにメーカーは同じトラブルを発生さことを第4章4.2で述べた。

せないように他のユーザーに情報を流すこともした。

溶銑・溶滓を輸送する能力について、輸送速度は安こういった一連の活動は設備の稼働率を向上させる

全上の問題からあまり変わっていない。積載重量は初とともに技術の向上に大いに役立ち、結果として技術期の鍋方式の場合は10tonから50ton程度であった。しかの向上と飛躍的な生産量増大を得ることができた。

し輸送量の増加から積載重量の増加が望まれた。この今やわが国の製鉄業はトップクラスとなり追われる要求から混銑車が開発されたことは第4章4.1に述べたと立場となった。世界がグローバル化され企業競争が激おりである。そして混銑車が導入された最初から積載しくなり、情報の管理がより厳しくなっている。そん

重量の最大化が計画された。最大積載重量は軌条間隔な中で日本流の情報交換をどう活かして開発につなげによるところが大きい。創業の早い製鉄所ではJRと同ていくかが今後の課題である。

製鉄業における輸送技術の系統化調査

43

引用文献
1

日本鉄鋼協会編「創立70周年記念 日本鉄鋼協会史」25p（昭和60年）

44

国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March6 あとがき・謝辞
製鉄業は近代鉄鋼業が生まれて150年になる。そして戦後大きく発展しいまでは世界を牽引する技術を有している。このように鉄の製造技術は産業の花形でありその技術の発展の過程は多くの書籍に残されている。しかしながら製鉄業において輸送部門は付属設備であり重要視されておらず、その記録はあまり残っていない。輸送機械を製作する機械メーカーにおいては輸送機械はその一部であり、さらに製鉄業に納入する機器はそのまた一部であるという関係上多くの記録を望めない。
そういった環境の中、機械メーカーの輸送機製造部
門の方々からヒアリングを重ねることと数少ない文献を読むことで輸送設備の系統化を行った。筆者の力量不足もあり、歴史を網羅できていないことをお許しい
ただきたい。今後読者の皆様からご指摘を頂き系統化を精査していければさらに充実できることと期待する。
今回本稿をまとめるにあたって、先人が種々苦労を重ねられ今日の設備が出来上がったことに感銘をうけるとともに、これらの事情を目の当たりされた方々が現役を退かれていることを改めて知らされた。これらの貴重な知見が一部でも集積されたことに安堵感を覚えるとともにこの調査が時宜を得たものであったと痛感する。文献収集、調査などにお忙しい中も多大なるご協力を賜った下記の各位に深く感謝申し上げる。
石川島運搬機械株式会社
島村信太郎氏、宮澤勲氏、木附重蔵氏、森勉氏
元石川島播磨重工業株式会社

石田恭久氏

川崎重工業株式会社

小河原誠氏

JFEスチール株式会社

益本慎一氏

四国電力株式会社

隅田英次郎氏新日本製鉄株式会社
水口政義氏、福田政信氏、清田康稔氏、占部剛氏
元新日本製鉄株式会社

堀川吉一氏

住友重機械エンジニアリングサービス株式会社
山中正夫氏
日鉄運輸株式会社

後藤武氏

社団法人日本クレーン協会
清田茂式氏（新日鉄より出向）
株式会社三井三池製作所
猿渡次雄氏、伊藤八朗氏
三菱重工業株式会社

白井泰裕氏

製鉄業における輸送技術の系統化調査

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登録候補一覧

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国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

製鉄会社の沿革

製鉄業における輸送技術の系統化調査

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輸送機器を製作する機械メーカーの沿革

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国立科学博物館技術の系統化調査報告 Vol.2 2008.March

国立科学博物館 北九州産業技術保存継承センター

技術の系統化調査報告
共同研究編 第2集
平成20（2008）
年3月28日■編集

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国立科学博物館

産業技術史資料情報センター（担当：コーディネイト・エディット 永田 宇征）■発行

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