JPH0248413Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は鉄鋼業における高炉の出銑口開孔に用
いられる酸素開孔装置に関する。

〔従来の技術〕

高炉の出銑口を酸素開孔する装置として直管状
の酸素吹管をピンチロールで繰出し自在に挟持し
ている酸素開孔装置を旋回アームで吊持する方式
の装置が知られているが、炉前作業の安全性を確
保すると共に出銑口開孔作業の能率を向上する目
的で、本考案者等は第３図の概略説明図に示すよ
うに鋼製の酸素吹管１を繰出し巻戻し自在に巻回
する巻取ドラム装置２と該巻取ドラム装置２に巻
回された酸素吹管１を引出し引戻し自在に挟持す
るピンチロール装置３と該ピンチロール装置３か
ら送給される酸素吹管１を直管に矯正するベンデ
イングロール４ａ，４ｂ，４ｃからなる矯正装置
５を搭載したフレーム架台６とからなる酸素吹管
供給装置７および該酸素吹管供給装置７を吊持装
置８を介して吊持すると共に出銑口９の方向に進
退自在に案内する支持装置１０からなる高炉出銑
口酸素開孔機１１を開発して大幅な能率と安全性
の向上に成功し特願昭60−294744号として先願し
た。

而して第３図において１２は高炉で、１３は出
銑口９にあらかじめ挿入するかあるいは残留した
マツド内の鋼棒を示す。

また、支持装置１０は旋回アーム１４と高炉近
傍の架構物１５に固着された前記旋回アーム１４
の支持用の軸受装置１６と吊持装置８を出銑口９
に正対させるリンクロツド（図示せず）から構成
されている。

かかる高炉出銑口酸素開孔機１１は巻取ドラム
装置２に巻回された酸素吹管１をピンチロール装
置３（駆動装置は図示を省略している）を用いて
引出し、ベンデイングロール４ａ〜４ｃに押込み
つつ直管状に矯正し、ついで該直管状酸素吹管１
を出銑口９に当接するように操作される。

開孔作業が終了した場合は旋回アーム１４を駆
動装置（図示せず）を介して作動し出銑作業に支
障を生じ無い位置にまで前記酸素吹管供給装置７
を退避させるが、該酸素吹管供給装置７は吊持装
置８と平行リンク装置（図示せず）によつて常に
開孔作業時の姿勢と平行する姿勢を保つて移動さ
れる。このとき酸素吹管１はピンチロール装置３
によつて転回に差し支えない程度にまで酸素吹管
供給装置７内に引戻しされ、ついで巻取ドラム装
置２に巻戻しされる。

この方式は占有場所が少なくて済むため、通常
非常に狭隘で、マツトガンを始めとする諸設備の
多い出銑口周辺における作業の安全性と効率化を
保持するのに効果がある。

さて、前述のような諸操作において酸素吹管１
はピンチロール装置３により挟持された状態で引
出し引戻しされるが、その詳細を次に説明する。

さて、前記ピンチロール装置３は特開昭60−
135508号公報に開示されているようにスプリング
によつて酸素吹管を押圧しながら挟持するように
構成されており、その状況を第４図に示す。ピン
チロール装置３は従動ロール３ａ、駆動ロール３
ｂから構成され、従動ロール３ａはフレーム架台
６（全体は図示を省略）にスプリング式押圧支持
装置１７によつて支承されていて、図に示す通り
駆動ロール３ｂ方向に押しつけられつつ転回す
る。

前記駆動ロール３ｂは駆動原動機たとえばエヤ
ーモータ１８によつてチエーン１９を介して転回
される。そこで酸素吹管１は10A管を例にとる
と、たとえば200〜400Kgの押圧力を受けつつ出銑
口９の方向に進退し酸素開孔作業が実施される。

このようにスプリングを有するピンチロール装
置３によつて酸素吹管１を押圧しつつ挟持する装
置として前述のもの以外に特開昭61−87806号公
報にも全く同様な構成のものが示されており、こ
の装置にはスプリングによる押圧力が不足する場
合にのみ付加的に協同するシリンダーが備えられ
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案者等は前述のようなスプリングによつて
押圧するピンチロール装置を用いて多くの出銑口
開孔作業を実施した結果、次のような問題点があ
ることを知つた。

即ち、第５図、第６図の概略説明図に示すよう
に、巻取ドラム装置２にコイル状に巻回されてい
る酸素吹管１を直管状に矯正するに当り、ピンチ
ロール装置３への該酸素吹管１の突入角度は第５
図に示すθ₁や第６図のθ₂のように変化する。

これは酸素吹管１の屈曲が長さ方向で異なるた
めであるが、このため従動ロール３ａは第６図の
矢印M₁、M₂に示すように烈しく上下方向に動か
される。換言すると頻繁に往復直線運動を繰返す
ことになるが、本発明者等の経験では前述の突込
み角度の変化により従動ロール３ａと駆動ロール
３ｂ間の距離l₁とl₂との差は10Aの酸素吹管の場
合で５〜10mmに達し、矯正速度を速くした場合そ
の頻度が高くなつて、スプリング式押圧支持装置
１７のスプリングが疲労し易く、故障の要因とな
る問題点のあることを知つた。

このため高品質のスプリングを使用したり、疲
労を少なくする機構を付加すると経済的に高価と
なり製造コストが上昇する問題が生じる。

前記スプリングが損傷すると所定の押圧力を付
与することが出来ず、矯正装置（図示せず）に酸
素吹管１を送り込むことが不能になり、出銑口開
孔作業に著しい障害を与えることになる。

この対策の一環として、ピンチロール装置によ
る挟持力を高めるためバネ常数の高い大型のスプ
リングを採用せねばならないが、スプリングが大
型化するほど従動ロールの動作の円滑化を図るこ
とが困難となり、酸素吹管の形状維持や進退が所
望のように出来ないという難点が生ずる。

また酸素吹管の消耗を少なくするには、なるべ
く耐熱性の優れた材質のものを選定することが好
ましいが、耐熱性の良いカロライジング鋼管など
の酸素吹管は耐熱処理時の熱変形や曲りを持つて
いることが多く、このような耐熱性のコイル状酸
素吹管の矯正のためにピンチロール装置は強い押
込力を備えていることが望まれる。従つてピンチ
ロール装置のスプリング式押圧支持装置１７に用
いられているスプリングには高負荷が課せられる
こととなり、この点からスプリングを強くするこ
とが要件となる。

一方前記高炉出銑口酸素開孔機は場所的制約か
ら、よりコンパクトであることが望まれているの
で、スプリングを受容する構造的余裕が少なく、
狭い空間にバネ定数の高いスプリングを設備する
ことを余儀なくされ、このため押圧力の変化が大
きくなり、酸素吹管を変形させたり、スプリング
自身が座屈するなどのトラブルが発生し易い。

また、巻取ドラム装置２による酸素吹管１の巻
戻し時にピンチロール装置３の挟持力がパイプに
作用している場合において、ピンチロール装置３
の駆動ロール３ｂの周速Vpと巻取ドラム装置２
のドラムの周速Vdとの関係がVp＜Vdの時には、
ピンチロール装置３と巻取ドラム装置２間に弛み
の無い酸素吹管１を介して両装置間に強い引張力
が発生する。

この引張力はピンチロール装置３と巻取ドラム
装置２の駆動系に対する過大な負荷となり、該駆
動系の破損や酸素吹管１に損傷を引き起こす原因
となる。

それを避けるためには、巻戻し時にピンチロー
ル装置３において酸素吹管１に加える押圧力を解
放することが必要になるが、スプリング式押圧支
持装置１７を使用する場合には別にシリンダー等
を用いる押圧力解放機構を設けねばならず、それ
に加えて制御機構やインターロツク機構などの付
設も必要となり、製造コストが著しく高価なもの
になるという問題点がある。

本考案は酸素吹管の繰り出しや引戻しにあたつ
て押圧力の制御や調整が容易で故障の無いピンチ
ロール装置を備えた高炉出銑口酸素開孔機を提供
することを目的とし、他の目的は酸素吹管を変形
させたり破損させることが無く、円滑に酸素吹管
を引出し引戻しすることが可能で操作の容易な高
炉出銑口酸素開孔機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案者等は前述の問題点を解決し目的を達成
するため、酸素吹管を繰出し巻戻し自在に巻回す
る巻取ドラム装置と該酸素吹管を引出し引戻し自
在に挟持するピンチロール装置と前記ピンチロー
ル装置から送給する酸素吹管を直管に矯正する矯
正装置とを搭載したフレーム架台からなる酸素吹
管供給装置と、該酸素吹管供給装置を吊持装置を
介して出銑口方向に進退自在に案内する支持装置
とからなる高炉出銑口酸素開孔装置において、前
記ピンチロール装置が従動ロールと駆動ロールか
らなり、該従動ロールが摺動案内金具を有する支
持金物に摺動自在に嵌合する摺動金具を備えた軸
受装置を介して昇降自在に軸支され、さらに前記
軸受装置は押圧力伝達金具を介して作動自在に圧
力シリンダーに連結されている高炉出銑口酸素開
孔装置を開発し目的を達成することに成功した。

〔作用〕

本考案の高炉出銑口酸素開孔装置に用いられて
いるピンチロール装置は圧力シリンダーによつて
従動ロールを昇降自在即ち押圧力自在に作動する
ため制御が容易でかつ確実迅速であつて、非常に
高能率な操作ができる。

また、従動ロールが摺動案内を有する支持金物
に摺動自在に嵌合する摺動金具を備えた軸受装置
を介して昇降自在に軸支されており、かつ該軸受
装置は押圧力伝達金具を介して作動自在に圧力シ
リンダーに連結される構成となつているため、押
圧力付与にあたつて力の伝達に無理がないので、
故障の発生が皆無に近く、スプリング方式の場合
のようにスプリング座屈と云つた故障を心配する
必要が無い。

また、該ピンチロール装置は高い押圧力付与作
用を有しながらコンパクトな設計が可能であるた
め、酸素吹管供給装置を小型化することができ、
従つて高炉出銑口酸素開孔装置としても軽量小型
化し経済的な構造設計を行うことができる。

〔実施例〕

本考案の装置につき以下図面に従つて詳細に説
明する。第１図は本考案に係るピンチロール装置
３０の部分切欠正面図で、第２図は第１図のＡ−
Ａ視概略断面図である。

さて、第１図、第２図に示す通りピンチロール
装置３０は従動ロール３ｃ，３ｄと駆動ロール３
ｅ，３ｆからなる２組のロール対で構成されてい
るが、必要に応じて１対でも良くまた２対以上の
ロール対を用いても良い。

次に前記従動ロール３ｃおよび駆動ロール３ｅ
を代表としてその支持構成を説明する。

支持金物２０はフレーム架台６に固着され、そ
の下部には軸受金物２１ａ，２１ｂに軸支された
駆動軸２２が貫通しており、駆動ロール３ｅは該
駆動軸２２に植込みキーあるいは打込みキー（図
示せず）によつて固着され、また前記駆動軸２２
は支持金物２０に装着された軸受２３ａ，２３ｂ
によつて高荷重に耐えるように支持されている。

２４はトリクリミツター機能を有するスプロケ
ツトで図示していない原動機たとえばエヤーモー
タによつてチエーン駆動され前記駆動軸２２を転
回する。

さらに前記駆動軸２２の他端には前記駆動ロー
ル３ｆを駆動するためのスプロケツト２５が固着
されている。

次に前記支持金物２０は摺動案内金具２６ａ，
２６ｂを備え、摺動金具２７ａ，２７ｂを介して
軸受装置２８を昇降自在に案内しており、前記従
動ロール３ｃは軸受装置２８に装着された軸受２
９、支持軸３８を介して転回自在に軸支されてい
る。また、前記支持金物２０の略中央部外側には
支持アーム３１が突設され、その先端には軸受金
具３２を介して圧力シリンダー３３が回動自在に
軸支され、該圧力シリンダー３３はフオークエン
ド３４を介して作動桿３５に回動自在に係合して
おり、該作動桿３５の他端は前記支持金物２０の
上端に固定された支点金具３６に回動自在に係合
し、さらに前記作動桿３５には、その中央部より
やや支点金具３６に近く軸受装置２８がフオーク
エンド３７を介して回動可能に装着されている。

さらにフレーム架台６には酸素吹管１の竪案内
ロール３９が設けられて酸素吹管１の左右方向の
動きを規制している。

また、前記従動ロール３ｄ、駆動ロール３ｆに
ついては前記従動ロール３ｃ、駆動ロール３ｅと
略同様な支持構成となつているので説明を省略す
る。

次に前記ピンチロール装置３０の操作手順を説
明する。

第１図において酸素吹管１を操作者が巻取ドラ
ム装置（図示せず）から手動によつて繰出し、図
に向かつて右側から竪案内ロール３９を通して、
あらかじめ間隔を広くしてある従動ロール３ｄと
駆動ロール３ｆのロール間隙に挿通する。ついで
前述の圧力シリンダー３３（従動ロール３ｄにつ
いては図示していないが同様の圧力シリンダーを
設けている）、作動桿３５等を主部材とする押圧
力伝達金具を介して酸素吹管１を挟持せしめたの
ち、エヤーモータ（図示せず）、スプロケツト２
４を作動して酸素吹管１を引き出しつつ矯正装置
（第３図参照）に送る。

また開孔操作が終了した後にはピンチロール装
置を逆転させて矯正装置の出側付近まで酸素吹管
１を引戻す。

而して本考案にかかる前記ピンチロール装置３
０を用いた高炉出銑口酸素開孔装置を日産約9000
トンの高炉に設備して従来のドリル式開孔装置の
１／２〜1/10の短時間で開孔することに成功した。

この際に用いた酸素吹管は10Aのカロライズ鋼
管もしくは配管用炭素鋼鋼管で、ピンチロール装
置の押付力は約400Kg（200Kg×２台）とし、圧力
シリンダーの圧力を2.2〜2.4Kg／cm²として操作し
た。

〔考案の効果〕

本考案の装置は酸素吹管の繰出し巻戻しが非常
に円滑で、開孔操作を確実、迅速に実施すること
が可能であるうえに、故障が少なく装置としても
極めてコンパクトであつて製造費も安価であり実
用効果は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる実施例装置の部分切欠
正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ視概略断面図、
第３図は本考案者等の創案にかかる先願の酸素開
孔装置の概略説明図、第４図は従来のピンチロー
ル装置にかかる概略説明図、第５図及び第６図は
ピンチロール装置における酸素吹管の突入角度の
変化を示す概略説明図である。 符号の説明、１……酸素吹管、２……巻取ドラ
ム装置、３……ピンチロール装置、３ａ，３ｃ，
３ｄ……従動ロール、３ｂ，３ｅ，３ｆ……駆動
ロール、４ａ〜４ｃ……ベンデイングロール、５
……矯正装置、６……フレーム架台、７……酸素
吹管供給装置、８……吊持装置、９……出銑口、
１０……支持装置、１１……高炉出銑口酸素開孔
機、１２……高炉、１３……鋼棒、１４……旋回
アーム、１５……架構物、１６……軸受装置、１
７……スプリング式押圧支持装置、１８……エヤ
ーモータ、１９……チエーン、２０……支持金
物、２１ａ，２１ｂ……軸受金物、２２……駆動
軸、２３ａ，２３ｂ……軸受、２４……スプロケ
ツト、２５……スプロケツト、２６ａ，２６ｂ…
…摺動案内金具、２７ａ，２７ｂ……摺動金具、
２８……軸受装置、２９……軸受、３０……ピン
チロール装置、３１……支持アーム、３２……軸
受金具、３３……圧力シリンダー、３４……フオ
ークエンド、３５……作動桿、３６……支点金
具、３７……フオークエンド、３８……支持軸、
３９……竪案内ロール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 酸素吹管を繰出し巻戻し自在に巻回する巻取ド
   ラム装置と該酸素吹管を引出し引戻し自在に挟持
   するピンチロール装置と前記ピンチロール装置か
   ら送給する酸素吹管を直管に矯正する矯正装置と
   を搭載したフレーム架台からなる酸素吹管供給装
   置と、該酸素吹管供給装置を吊持装置を介して出
   銑口方向に進退自在に案内する支持装置とからな
   る高炉出銑口酸素開孔装置において、前記ピンチ
   ロール装置が従動ロールと駆動ロールとからな
   り、該従動ロールが摺動案内金具を有する支持金
   物に摺動自在に嵌合する摺動金具を備えた軸受装
   置を介して昇降自在に軸支され、さらに前記軸受
   装置は押圧力伝達金具を介して作動自在に圧力シ
   リンダーに連結されている高炉出銑口酸素開孔装
   置。