JPH0562561U - 溶融金属炉の炉底部締結構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉体に対する炉底部の締結に関して、高所に
おける作業員の直接的な操作を不要とする。 【構成】 溶融金属炉の炉体１の下部のフランジ３に、
炉底部２のフランジ４を下から重ねてボルト・ナットで
結合する構造である。本考案ではとくに、a)ボルトとし
て、軸部５ｂと直角に頭部５ａが長いＴ形のボルト５を
使用し、b)フランジ３に、上記ボルト５の頭部５ａが特
定向きのときにのみ通される長穴３ａを設けるととも
に、頭部５ａが当たる回り止め３ｂを上面側に形成し、
c)フランジ４に、ボルト５の軸部５ｂのみが挿し通され
る丸穴４ａを設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、炉体に対して炉底部が取り付け・取り外しされる溶融金属炉（たと えば底吹転炉）における、炉底部を炉体に締結するための構造に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

底吹転炉は、炉体の底部に設けた羽口（吹込み口）から溶鋼（溶銑）中に酸素 等を吹き込むことにより、その精錬を行う転炉である。溶鋼を受けるため内部に は耐火物が張られているが、羽口付近の耐火物はとくに損耗が激しいことなどか ら、羽口を含む炉底部は炉体の他の部分と別体に構成される。炉体に対して炉底 部のみを交換することにより、耐火物の更新などを行うのである。

【０００３】 炉体に対して炉底部を締結する最も一般的な手段は、接合用のフランジを両者 に設けておき、それらを複数のボルト・ナットにて結合するものである。底吹転 炉の場合には、たとえば、炉体の下方に来た炉底部交換用の台車が炉底部を持ち 上げ、炉体下部のフランジに炉底部のフランジを下から重ねた状態で、作業員が 両フランジの穴にボルトを通し、かつナットをそれに嵌めて締め付ける。

【０００４】 そのほか、炉底部の取り付けを迅速化して炉の稼働率や生産性を向上すること などを目的とし、特公昭５９−２６６４２号公報等に開示の締結手段が適用され ることもある。すなわち、炉体には揺動可能にラッチレバー（掛け金）が設けら れ、炉底部には、そのラッチレバーに掛けられる支持爪とラッチレバーを保持す る揺動式の保持リンクとが設けられたものである。交換用台車などにより炉底部 が持ち上げられた状態で、作業員がラッチレバーを操作して支持爪に掛け、さら に保持リンクを操作してそのラッチレバーに係合させる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 炉底部締結のための従来の手段は、いずれも、作業員によって直接に操作され る必要があった。一般的なボルト・ナットによる締結の場合は、合わせたフラン ジにボルトを通したりボルトにナットを嵌めたりする作業が、そのフランジの付 近で作業員の手によって行われる。ラッチレバーや支持爪・保持リンクによる締 結の場合にも、ラッチレバーを支持爪に掛けたり保持リンクを係合させたりする 操作を、作業員が直接に手を下して行わねばならない。

【０００６】 炉底部の締結時に作業員の直接的な操作が必要であることはつぎの点で不都合 である。すなわち、イ)作業員に高所（転炉の場合、下方に受鋼台車が入るので、 その炉底部は相当の高所にある）での重作業（たとえば、炉底部の重量等を支え るためボルト・ナットは通常かなり大きく、相当の重さがある）を強いる、ロ)炉 体は運転（操業）中に高温度になっているため、作業員が作業する前に十分な冷 却時間をおく必要があり、運転の休止時間が長くなる、ハ)人手による作業なので 一般的に非能率的で高コストとなる。

【０００７】 本考案の目的は、炉体の下方位置からの遠隔（つまり直接的でない）操作のみ によって炉底部の締結が行えて、上記イ)・ロ)・ハ)の不都合を解消することのでき る炉底部締結構造を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案による溶融金属炉の炉底部締結構造は、前述のように、溶融金属炉の炉 体下部のフランジ（以下、炉体フランジという）に炉底部のフランジ（以下、炉 底部フランジという）を下から重ねて複数のボルト・ナットで結合する構造であ るが、a)上記のボルトとして、軸部と直角に頭部が長いＴ形のボルトを使用し、 b)炉体フランジに、上記ボルトの頭部が特定向きのときにのみ通される長穴を設 けるとともに、ボルトの頭部が当たる回り止めをこの炉体フランジの上面側に形 成し、c)炉底部フランジに、ボルトの軸部のみが挿し通される丸穴を設けた− ものである。

【０００９】

【作用】

本考案の炉底部締結構造は、つぎのように扱われるとき、溶融金属炉の下方（ たとえば地上面）における作業のみによって炉底部を炉体に締結することができ る。

【００１０】 まず、炉底部が炉体寄りに持ち上げられる前に、炉底部フランジにおける 丸穴（上記c)）に、頭部を上にしてＴ形のボルト（上記a)）の軸部を挿し通し、 そのネジの下端部付近にナットを装着しておく。そして炉底部が持ち上げられる 直前には、ボルトの頭部の向きを炉体フランジにおける長穴（上記b)）の向きに 合わせておく。

【００１１】 前述した炉底部交換用の台車などによって炉底部を持ち上げ、炉体フラン ジの下に炉底部フランジを重ねる。このとき、炉底部フランジの丸穴が炉体フラ ンジの長穴の中央に合うようにすれば、その長穴の中に上記ボルトの頭部が入り こむ。

【００１２】 昇降式にしたインパクトレンチなど、ソケットを遠隔操作できる手段を用 いて、遠隔下方の位置から上記のナットにソケットをかぶせ、まずナットととも にボルトを押し上げてその頭部を炉体フランジの上面に出す。

【００１３】 上記の手段により、続いてナットを回し、そのナットと上記ボルトの頭 部との間に炉体・炉底部の両フランジを締めこむ。このとき、ボルトの頭部は炉 体フランジの回り止め（上記b)）に当たってそれ以上の回転（いわゆる共回り） をしないため、この締めこみは円滑かつ確実に行える。

【００１４】 −以上のように、本考案の締結構造においては、接合されるフランジに作業 員が近づかなくても、炉底部が地上等にある間の作業と、簡単な遠隔操作手段を 用いる下方位置からの作業とによって、炉底部の締結が完全に行える。

【００１５】 炉底部フランジに設けたボルト穴が丸穴でボルトの軸部のみを通す（頭部は通 さない）ことから、本考案の締結構造にはつぎのような作用的特徴もある。すな わち、炉底部が下方にあるとき炉底部フランジにボルトを通して安定させておけ る（この穴を通ってボルトが落下することはない）ので、炉体・炉底部の両フラ ンジを重ねたのちに下方からボルトを供給して穴に通す必要がない。前述のよう にボルト・ナットが大型であることが多いことを考えると、下方からフランジ位 置までのそれらの供給が不要であることは、設備的にも作業性の面でもメリット が大きい。そのほか、この穴が長穴である場合に必要な特殊な座金が不要である ことも、利点の一つである。

【００１６】 なお、炉底部を炉体から再び取り外すには下記のようにする。つまり、 前記の台車などにより炉底部を支えた状態で、上記・の手段を用いて ナットを緩める。ボルトの頭部は上記の回り止め（または炉体フランジの長穴の 内面）に当たって回転しないので、ナットはスムーズに緩められる。ナットが緩 んでボルトの頭部から十分に離れた（ナットは外してしまわない）時点で、上記 とは逆の要領でボルト・ナットを炉底部フランジ上にまで降ろし、さらに、ボ ルト・ナットを付けたままと逆に炉底部を下げる。炉体フランジのボルト穴が 丸穴であるため、この場合にも、ボルトを落下させてしまう恐れはない。

【００１７】

【実施例】

図１〜図３に、本考案の一実施例を示す。この例は底吹転炉におけるもので、 図１に示す炉体１に対し、炉底部２を交換可能に締結する構造である。炉底部２ は、前述のように酸素等の吹込み用羽口（図示せず）を有し、その付近の耐火物 の損耗が激しいために、炉体１とは別に構成されて交換可能になっている。なお 取り付け・取り外しの際は、交換用の台車（図示せず）により地上から持ち上げ られて支えられる。

【００１８】 図１(ａ)に示すようにこの例は、炉体１の下部に設けたフランジ（炉体フラン ジ）３の下面に炉底部２のフランジ（炉底部フランジ）４を重ね、両者をボルト ５・ナット７にて結合することにより炉体１に炉底部２を締結するものである。 炉底部２の全重量がボルト５にかかるため、ボルト５としては太さ１００ミリに 近いものが数十本、環状のフランジ３・４上に配列されている。図示した締結構 造の特徴は、以下の点にある。

【００１９】 構造的特徴の第一は、フランジ３・４の結合のための上記のボルト５をＴ字の 形にしたことである。つまり、ボルト５は頭部５ａが軸部５ｂと直角に長く、そ のため図１(ａ)のように横から見たときＴ形に見える。長さに比してその頭部５ ａの幅は大きくなく、軸部５ｂの直径にほぼ等しい。図示のとおりボルト５は頭 部５ａを上（鉛直上方）にして使用するが、下方のネジ部には通常の平座金（ま たはバネ座金）６およびナット７を嵌める。

【００２０】 構造面の第二の特徴は、炉体１側のフランジ３について、ボルト５を通す穴３ ａを図１(ｂ)のように長穴にし、ボルト５の頭部５ａが向きの合ったときのみ通 るようにしたことと、上面に、その頭部５ａに当たる回り止め突起３ｂを二つ設 けたことである。したがってボルト５の頭部５ａは、図１(ａ)の仮想線の位置か ら同(ｂ)の仮想線のように穴３ａ内を通されてフランジ３の上面に出て、そこで 回されるとき同(ｂ)の実線のごとく突起３ｂに当たって止まる。

【００２１】 また第三の特徴として、炉底部２のフランジ４におけるボルト５の通し穴４ａ を、図１(ｃ)のとおり丸穴とした。この穴４ａは、図のように、ボルト５の軸部 ５ｂは通せるが頭部５ａを通すことはできない。したがって、頭部５ａを上にし て使用する本例のボルト５は、フランジ４に対して下から通すことができないた め、炉底部２が地上にあるうちにフランジ４の上面から挿し通しておく必要があ る（座金６・ナット７も同時に付けておく）。ただし、こうすれば、イ)穴４ａを 頭部５ａが通り抜けることがないので、炉底部２が持ち上げられたときまたはそ の途中でボルト５の落下することがない、ロ)地上でボルト５やナット７等を付け ておくので、持ち上げられた炉底部２のフランジ４（穴４ａ）に対して下方から ボルト５などを供給する必要がなくなる、ハ)穴４ａが丸穴なので、通常の薄型の 座金６が使用できるほか、それを省略することも可能である−といった利点が ある。なお、穴４ａの上端の面には、ボルト５の頭部５ａの長手向きを穴３ａの 長手の向きに一致させておくための溝（凹部）４ｂを形成している。

【００２２】 そしてもう一つの特徴は、転炉である炉体１が傾動させられる際にフランジ４ がフランジ３に対してずれること（ボルト５と穴３ａ・４ａとの隙間分のズレ） のないように、両フランジ３・４間に、図２(ａ)のように、転炉の傾動中心とし ての回転軸と平行なズレ止め手段８を二箇所（１８０°おいて）設けたことであ る。このズレ止め手段８は、同(ｂ)のようにフランジ３・４の各凹部８ａ・８ｂ にシャーピン８ｃを入れたものだが、同(ｃ)のようにフランジ３・４間に凹部８ ｄと凸部８ｅとを形成して互いに噛み合わせるものでもよい。

【００２３】 以上の特徴をもつこの締結構造では、炉体１への炉底部２の締結を、下記の手 順にしたがって行うことができる。すなわち、 まず、炉底部２が地上にあるうちに、そのフランジ４における穴４ａに、 ボルト５の軸部５ｂを上から挿し通し、そのネジ部に座金６とナット７とを装着 する。下記においてボルト５を押し上げたとき頭部５ａが炉体１のフランジ３ より上に出るように、また下記で頭部５ａが突起３ｂに当たるように、頭部５ ａ・座金６間の内のり寸法が、フランジ３・４の合計厚さを超えて、その合計厚 さに突起３ｂの高さを加えた寸法を超えないようにする。なお、炉底部２が持ち 上げられる前には頭部５ａを溝４ｂに入れ、その頭部５ａの長手向きを、穴３ａ の長手向きに対し図１(ｂ)の仮想線の位置関係になるよう合わせておく。

【００２４】 炉底部交換用の台車により炉底部２を持ち上げ、炉体１のフランジ３の下 にフランジ４を重ねる。このとき、フランジ３・４間で前述のズレ止め手段８の 位置を合わせる。また、フランジ４の穴４ａがフランジ３の穴３ａの中央に合う （図１(ｃ)参照）ようにすれば、その穴３ａの中にボルト５の頭部５ａが入りこ み、図１(ａ)の仮想線の状態になる。

【００２５】 上記の台車上には、図３のように昇降式に構成したレンチ装置１０を搭載 しているが、その装置１０を起動し、ソケット１１を上昇させてまずナット７に かぶせたうえ、ナット７や座金６とともにボルト５を押し上げてその頭部５ａを フランジ３の上面に出す。このレンチ装置１０は、ソケット１１のほかに自在継 手部分１２・油圧モータ１３・回転量検出機１４などを昇降フレーム１５上に組 みこみ、それらを、フレーム１５ごと上下軌道１６に沿って油圧シリンダ１７に より昇降させるよう構成したものである。

【００２６】 続いてレンチ装置１０でナット７を回すことにより、ボルト５・ナット７ によるフランジ３・４の結合を、図１に実線で示すとおりに完成させる。この途 中、ボルト５の頭部５ａは回り止め突起３ｂに当たって回転しなくなるため、ナ ット７はボルト５に対しスムーズに回して締めこむことができる。

【００２７】 逆に炉底部２を炉体１から取り外す場合には、前記の台車にて炉底部２を 支えた状態で、上記の手順をからへ逆（ボルト５やナット７の上げ下げの方 向も逆）に行えばよい。

【００２８】 このように、本例の締結構造によれば、転炉より下方に離れた地上位置から機 械（たとえば図３のレンチ装置１０）を操作することによって、炉体１と炉底部 ２との締結およびその解除が行える。なお、レンチ装置１０は、炉底部交換用台 車の上に二台がそれぞれ移動可能に設けられているので、環状のフランジ３・４ における最も離れた二箇所（いわゆる対角線上の二箇所）のナット７を同時に締 めこみ、あるいは緩めることができる。

【００２９】 以上、一実施例を紹介したが、本考案が転炉以外の炉底部の締結にも適用でき ることは言うまでもない。溶融還元炉など他の溶融金属炉においても、炉底部か らのガスの吹き込み等が行われるものがあり、やはりその炉底部が交換可能に構 成される場合があるからである。また、溶融金属炉以外のフランジ接合部分にお いても、その一方の側からのみの操作によって締結を行えるよう、本考案を応用 することが可能である。

【００３０】

【考案の効果】

本考案の炉底部締結構造によれば、炉体に対する炉底部の締結に必要なすべて の操作を炉体より離れた下方の位置から行えるので、作業員による高所作業の必 要がない。また、炉体や炉底部が高温度である間にも作業ができるうえ、操作が 簡単で能率的であることから、炉底部の取り付け・取り外しが速やかに行え、そ の炉の稼働率が増して生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(ａ)は、本考案の一実施例としての炉底部
締結構造を示す側方視断面図である。また、同(ｂ)は同
(ａ)におけるｂ−ｂ矢視図、同(ｃ)は同(ａ)におけるｃ
−ｃ矢視図である。

【図２】図２(ａ)は図１(ａ)におけるII−II矢視図であ
り、同(ｂ)・同(ｃ)はそのｘ−ｘ矢視図である。

【図３】図１の締結構造についての締結作業を示す側面
図である。

【符号の説明】

１ 炉体 ２ 炉底部 ３ （炉体の）フランジ ３ａ 穴（長穴） ３ｂ 突起（回り止め） ４ （炉底部の）フランジ ４ａ 穴（丸穴） ５ ボルト ５ａ 頭部 ５ｂ 軸部 ７ ナット ８ ズレ止め手段 １０ レンチ装置 １１ ソケット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属炉の炉体下部のフランジに対
   し、交換式炉底部のフランジを下から重ね、ボルト・ナ
   ットで結合する締結構造であって、 上記のボルトとして、軸部と直角に頭部が長いＴ形のボ
   ルトを使用し、 上記炉体のフランジに、上記ボルトの頭部が特定向きの
   ときにのみ通される長穴を設けるとともに、ボルトの頭
   部が当たる回り止めをこのフランジの上面側に形成し、 炉底部のフランジに、ボルトの軸部のみが挿し通される
   丸穴を設けたことを特徴とする溶融金属炉の炉底部締結
   構造。