JPH0617109A - 高炉出銑口酸素開孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】出銑口の開孔作業の度に毎回異なる酸素吹管と
出銑口との芯ずれを微調整する機構を設け、これを遠隔
操作によって修正することで、金棒の溶解を効率化して
開孔時間を短縮し、芯出しする作業者を不要として工数
を低減し、コストの低廉化を実現し得る高炉出銑口酸素
開孔装置を提供する。 【構成】巻取りドラム３，ピンチロール装置４，矯正装
置５によって酸素吹管１を繰出し巻取り自在とした酸素
吹管供給装置７と吊持装置８との間に垂直微調整装置１
０として傾斜角度変更兼用油圧シリンダ２６を介装し、
前記吊持装置８が水平走行する水平保持ガーダ９を吊持
して水平旋回させる旋回アーム１６に対してリンク構成
のために配設されたリンクアーム１７に水平微調整装置
１１としてリンクアーム可変長油圧シリンダ３３を介装
し、夫々の制御装置１２，１３を遠隔操作送・受信装置
１５，１４により操作可能とした構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼業界における高炉の
出銑口開孔に用いられる酸素開孔装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】高炉の出銑口を酸素吹管を用いて開孔す
るにあたり、該酸素吹管をピンチロール装置及び矯正ロ
ール装置により直管状にして繰出し自在に挟持する方式
の酸素吹管供給装置を用い、この酸素吹管供給装置を旋
回アームで吊持して出銑口方向に進退させる高炉出銑口
酸素開孔装置が特開昭６０−１３５５０８号公報に開示
されている。この高炉出銑口酸素開孔装置によれば、前
記酸素吹管供給装置の開孔位置と待機位置との間の移送
を、回動半径の大きい旋回アームを介して行うため、そ
の処理操作は簡便で所要時間も短いという利点がある。

【０００３】ところがこの高炉出銑口酸素吹管開孔装置
では、前記酸素吹管供給装置から繰出される酸素吹管の
傾斜角度を出銑口の傾斜角度に合わせて変更することが
できない。また前記酸素吹管は所定の押圧力を与えなが
ら出銑口内に送給する必要がある一方、出銑口内で酸素
吹管に何らかの原因で反力が生じた場合には、酸素吹管
が挫屈しないように該酸素吹管の挿入を停止するか或い
は後退させなければならないが、この酸素吹管の進退は
大掛かりな旋回アームを介して行われるため、微妙な押
圧力の制御や進退制御が困難であるという問題があっ
た。

【０００４】このような問題を解決するために例えば特
開昭６３−１９２８０９号公報に記載される高炉出銑口
酸素開孔装置が提案されている。この高炉出銑口酸素開
孔装置では、前記酸素吹管供給装置を吊持装置を介して
前傾姿勢を保持した状態で吊持し、この吊持装置を水平
保持ガーダに対して水平方向に走行自在に吊持し、該水
平保持ガーダと吊持装置との間に介装した吊持装置進退
用シリンダによって、前記酸素吹管供給装置を吊持装置
ごと水平移動可能としたものであり、これにより酸素吹
管の押圧力及び反力の制御を容易に行うことができると
いう利点を有する。

【０００５】ちなみに前記公報以外に、例えば実開昭６
２−１３２１４８号公報や同６３−１２３６５３号公報
においても、前記酸素吹管供給装置から繰出される酸素
吹管は、該装置から出銑口方向に突出して載置された案
内管（案内体）によって案内され、この案内体を出銑口
に接近させることにより、可能な限り酸素吹管の先端位
置を出銑口に矯正できるようにしてある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の各種高炉出銑口酸素開孔装置では、前記矯正ロール装
置によって巻取ロールから繰出された酸素吹管を直管状
に矯正し、更に前記案内体により酸素吹管の先端位置を
出銑口位置に矯正してはいるものの、どうしても酸素吹
管の曲がりや歪みは若干は残存してしまうため、出銑口
と案内体との距離応じて該出銑口と酸素吹管との芯ずれ
量が変化し、しかも前記酸素吹管に残存する曲がりや歪
みの方向や大きさが開孔作業の度に毎回異なるため、こ
の芯ずれの方向も量も変動する。

【０００７】そこで前記実開昭６２−１３２１４８号公
報や同６３−１２３６５３号公報に記載される案内体を
出銑口直近まで接近させれば、酸素吹管を出銑口内に案
内することは可能である。しかし、このようにしても出
銑口内での酸素吹管の芯ずれを修正することはできな
い。このことは、本来的に出銑口内で該出銑口内に残留
した或いは予め挿入された金棒を効率よく溶解するため
には該金棒の中心，即ち出銑口の中心に対して酸素吹管
の芯ずれを考慮しながら、該金棒中心めがけて酸素吹管
を案内するという必要に呼応することができず、従って
前記金棒の溶解も効率が悪い。

【０００８】この芯ずれを効率よく修正するためには、
酸素吹管の曲がりや歪みの方向と量とに合わせて、例え
ば前記案内体を自動的に移動させることが考えられる
が、そのためには酸素吹管の曲がりや歪みの方向と量と
を毎回自動的に検出する手段を酸素吹管の繰出し突出先
端部位に設置し、その検出信号に応じて案内体の向きや
位置を制御する必要があるため、これを実現する装置は
高価で構成が複雑であるばかりでなく、酸素吹管供給装
置の先端部が大型化，重量化するため、案内体を出銑口
に接近させるためにも，或いは酸素吹管供給装置を迅速
に且つ容易に進退するためにも望ましくない。

【０００９】このような出銑口と酸素吹管との芯ずれの
実際から、現在の芯ずれ検出・制御手段では前記の諸問
題が発生するため、該芯ずれの方向と量は人間の視覚に
よって認識する以外に術がなく、開孔作業においては作
業者が出銑口近傍において両者の芯ずれを修正すること
が多い。本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたも
のであり、出銑口の開孔作業の度に毎回異なる酸素吹管
と出銑口との芯ずれを微調整する機構を設け、これを遠
隔操作によって制御することで、実際の芯ずれを修正し
て金棒の溶解を効率化して開孔時間を短縮し、芯出しす
る作業者を不要として工数を低減し、コストの低廉化を
実現し得る高炉出銑口酸素開孔装置を提供することを目
的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の高炉出銑口酸素
開孔装置は、搭載された巻取りドラム装置に巻回された
酸素吹管をピンチローラ装置及び矯正装置を介して直管
状に矯正し且つ該矯正された酸素吹管を案内体で案内し
た状態で，高炉の出銑口方向に進退自在に繰出し巻戻し
する酸素吹管供給装置と、前記酸素吹管供給装置を出銑
口の開孔位置及び待機位置間に移動自在に支承する支持
装置とを備えた高炉出銑口酸素開孔装置において、前記
酸素吹管供給装置から繰出された酸素吹管の先端部と出
銑口との芯ずれを，前記案内体ごと微調整するための微
調整手段と、前記微調整手段による酸素吹管の芯ずれ微
調整を遠隔操作により制御できる遠隔操作手段とを備え
たことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明の高炉出銑口酸素開孔装置では、微調整
手段による酸素吹管と出銑口との芯ずれを，遠隔操作手
段によって遠隔操作制御できるため、前記案内体の移動
制御装置を必要とすることなく、出銑口内の金棒を効率
よく溶解できるようになり、これによって開孔時間が短
縮される。しかも、開孔作業の度に毎回異なる芯ずれの
方向と量とに合わせて、遠隔操作手段を介して微調整手
段により酸素吹管を修正して繰出すことができるため、
例えば前記芯ずれの要因に介在する例えば案内体の熱変
形などの不確定要素を含めて修正することができ、前記
開孔時間の短縮と相まって高炉の稼働率が向上し、しか
も従来のように芯ずれを修正する作業者を出銑口近傍に
配置する必要がなくなり、総合的なコストの低廉化を可
能とすることができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の高炉出銑口酸素開孔装置の一
実施例を示すものである。同図において出銑口Ａに押圧
送給される酸素吹管１は、フレーム架台２に回転自在に
搭載された巻取りドラム３に繰出し巻戻し自在に巻回さ
れている。この酸素吹管１の繰出しはピンチロール装置
４によって行われ、該ピンチロール装置４によって繰出
された酸素吹管１はベンディングロール２０からなる矯
正装置５を通って直管状に矯正され、更に挟持ロール２
１からガイドラック２２に固定された案内体６を通って
出銑口Ａに送給される。なお、前記矯正装置５には図示
されない横方向ガイドロールも備えている。また、前記
巻取りドラム３やピンチロール装置４は前記フレーム架
台２の上面に載置されたエアモータ２３によって駆動さ
れるが、その駆動力を伝達するための駆動用チェーンや
スプロケットは図示を省略してある。

【００１３】前記フレーム架台２及び該フレーム架台２
に搭載された巻取りドラム３，ピンチロール装置４，矯
正装置５などから構成される酸素吹管供給装置７は屈曲
自在アーム２４を有する吊持装置８により水平保持ガー
ダ９に傾斜角変更可能に吊持されている。そしてこの吊
持装置８のフレーム２５とフレーム架台２との間には該
フレーム架台２を含む酸素吹管供給装置７の傾斜角を変
更すると共にこれによって図１ａに仮想線で示すように
前記案内体６から繰出される酸素吹管１の先端位置を垂
直方向に微調整するための垂直微調整装置１０が介装さ
れている。

【００１４】本実施例の垂直微調整装置１０は吊持装置
８のフレームと前記フレーム架台２との間に回動自在に
介装された油圧シリンダ２６で構成されており、この油
圧シリンダ２６の伸縮によって前記酸素吹管１の先端位
置は同一垂直平面上で前記屈曲自在アーム２４の連結点
を中心として垂直方向に回転される。この垂直微調整油
圧シリンダ２６のピストンロッドの伸縮量は、後述する
垂直微調整制御装置１２によって制御される。

【００１５】一方、前記吊持装置８は前記水平保持ガー
ダ９に走行用車輪２７を介して該ガーダの走行許容方
向，即ち前記出銑口Ａに向かう水平方向に往復走行自在
に支承されており、吊持装置８のフレーム２５と水平保
持ガーダ９のフレーム２８との間に介装された吊持装置
進退エアシリンダ２９の伸縮によって該吊持装置８及び
前記酸素吹管供給装置７は前記出銑口Ａに向かう水平方
向に往復走行，即ち進退される。この吊持装置進退エア
シリンダ２９が伸縮して吊持装置８を介して前記酸素吹
管供給装置７を進退することによって、前記酸素吹管１
は前記傾斜角変更用垂直微調整油圧シリンダ２６による
開孔姿勢を保持した状態で前記出銑口Ａ方向に向けて設
定圧力で押付けられ、該酸素吹管１に設定反力以上の力
が酸素吹管供給装置７を介して伝達された際には、直ち
に前記吊持装置８，酸素吹管供給装置７を後退させるこ
とにより酸素吹管１に係る反力を減少させる構成として
ある。

【００１６】前記水平保持ガーダ９は旋回アーム１６の
先端に設けられた回転吊具３４を介して回転自在に吊持
されており、該旋回アーム１６の架構物側端部は軸受３
２を介して回転自在に架構物に設置されると共に、歯車
伝達機構３０を介して旋回用エアモータ３１に連結され
ている。この旋回アーム１６と水平保持ガーダ９との間
にはリンクアーム１７が架設されており、このリンクア
ーム１７のリンク機構作用によって前記水平保持ガーダ
９及び酸素吹管供給装置７，酸素吹管１を所定の向きに
維持したままの状態で、前記エアモータ３１の回転によ
りこれらを平行移動させることができるようにしてあ
る。

【００１７】そして本実施例では、前記リンクアーム１
７の架構物側端連結部に前記水平保持ガーダ９以下酸素
吹管供給装置７並びに酸素吹管１の先端位置を水平方向
に微調整する水平微調整装置１１を介装してある。この
水平微調整装置１１は、前記リンクアーム１７の軸線方
向に伸縮する油圧シリンダ３３から構成され、この水平
微調整油圧シリンダ３３の伸縮によって前記水平保持ガ
ーダ９以下酸素吹管１は前記旋回アーム１６の回転吊具
３４を中心として図１ａに仮想線で示すように回転さ
れ、これにより前記酸素吹管１の先端位置は同一水平面
上で旋回移動される。この水平微調整油圧シリンダ３３
のピストンロッドの伸縮量は後述する水平微調整制御装
置１３によって制御される。

【００１８】前記水平微調整制御装置１３並びに垂直微
調整制御装置１２は構造的にほぼ同一のものであり、例
えば図２に示すように、作動流体（液体）をオイルフィ
ルタ４０を介して加圧ポンプ４１によって加圧する構成
とし、更にこれを所定の制御圧に制御する圧力制御弁４
２から前記各油圧シリンダ２６，３３に液体を供給する
供給回路と、該油圧シリンダ２６，３３から液体を排出
する排出回路との間に三位置切替弁４３が介装されて構
成されている。この三位置切替弁４３は、リターンスプ
リング４４で設定されているノーマル位置４３ａでは油
圧シリンダ２６，３３の押側油室５０と戻側油室５１と
が閉じられ、これにより油圧シリンダ２６，３３のピス
トンロッドは当該位置に保持される。この状態から電磁
ソレノイド４５に所定の第一制御信号が入力されると三
位置切替弁４３は第一の切替位置４３ｂに切替えられ、
これによって油圧シリンダ２６，３３の押側油室５０に
は前記制御圧液流が供給されてピストンロッドは押側に
前進し、その反力として戻側油室５１内の液体は排出回
路から排出される。一方、前記電磁ソレノイド４５に所
定の第二制御信号が入力されると前記三位置切替弁４３
は第二の切替位置４３ｃに切替えられ、これによって油
圧シリンダ２６，３３の戻側油室５１には前記制御圧液
流が供給されてピストンロッドは戻側に後退し、その反
力として押側油室５０内の液体が排出回路から排出され
る。このように構成することによって前記各制御信号が
入力されている時間だけ、ピストンロッドは当該制御信
号に対応した方向に前進・後退し、制御信号の入力が終
わるとピストンロッドは当該移動位置に保持される。

【００１９】前記水平微調整制御装置１３及び垂直微調
整制御装置１２は遠隔操作受信装置１４に接続されてお
り、遠隔操作送信装置１５からの遠隔操作信号を受信し
た遠隔操作受信装置１４では、該遠隔操作信号に対応す
る各水平制御信号及び垂直制御信号を夫々水平微調整制
御装置１３及び垂直微調整制御装置１２に送出し、それ
らの制御装置１２，１３では前記制御信号に応じて各微
調整油圧シリンダ２６，３３を制御する。

【００２０】図示されていない遠隔操作送信装置１５の
パネルには作業者が視覚した前記酸素吹管１の先端部と
出銑口Ａ，詳しくは出銑口Ａ内の金棒との芯ずれの量と
方向に応じて、該酸素吹管１の先端位置を水平又は垂直
方向に移動させる二方向マニュアルスイッチがあり、該
遠隔操作送信装置１５からは、このマニュアルスイッチ
が操作された方向への移動制御信号が電気的信号から無
線電波制御信号に置換されて遠隔操作信号として送信さ
れる。

【００２１】この無線電波制御信号を受信した遠隔操作
受信装置１４では、これを電気的制御信号に再び置換す
ると共に、この遠隔操作信号を水平制御信号と垂直制御
信号とに分離し、このうち水平制御信号は前記水平微調
整制御装置１３に向けて，また垂直制御信号は前記垂直
微調整制御装置１２に向けて送出する。そして各制御装
置１２，１３では前述の如く当該入力された制御信号が
前記第一の制御信号か或いは第二の制御信号であるかに
応じて当該処理微調整油圧シリンダ２６，３３を駆動す
る。

【００２２】なお、前記遠隔操作信号には、例えば前記
マニュアルスイッチの操作量や操作速度，或いは操作加
圧に応じた強弱信号をのせてもよく、例えばこの強弱信
号が大きい場合には前記圧力制御弁の液体制御圧を高く
して前記各微調整油圧シリンダの駆動速度を大きくする
ことにより実際の酸素吹管１の先端位置のシャトル制御
を可能とし、逆に強弱信号が小さい場合には前記液体制
御圧を低くして前記各微調整油圧シリンダの駆動速度を
小さくすることにより該酸素吹管１の先端位置のインチ
ング制御を可能とするようにしてもよい。

【００２３】図３は本発明の高炉出銑口Ａ酸素開孔装置
の他の実施例であり、前記水平微調整装置１１並びに垂
直微調整装置１０にエアモータを使用したものである。
本実施例では前記遠隔操作信号による制御圧気体の供給
を各エアモータの回転方向に合わせて変更する以外，駆
動系の制御は全く同一である。本実施例では、前記垂直
微調整装置１０として前記吊持装置８のフレーム２５に
載置されたエアモータ５５にネジ杆５６を連結し、この
ネジ杆５６に螺合されたナット５７を前記酸素吹管供給
装置７のフレーム架台２に突設された回動アーム５８に
取付けて構成されている。これにより、例えばこのエア
モータ５５を前記遠隔操作による垂直制御信号が入力さ
れている間だけ矢印ａ−ｂ方向に回転させるとそれによ
りネジ杆５６が回転し、ネジの推力によりナット５７が
図３ｂに仮想線で示すように移動されて、前記酸素吹管
１の先端位置は同一垂直平面上で前記屈曲自在アーム２
４の連結点を中心として垂直方向に回転される。

【００２４】一方、前記水平微調整装置１１として架構
物側に配設されたエアモータ６０には該モータ６０の回
転に同期して回転される回転体６１が取付けられ、この
回転体６１の偏心位置に固定長としたリンクアーム１７
の架構物側端部が回転自在に取付けられている。これに
より、例えばこのエアモータ６０を前記遠隔操作による
水平制御信号が入力されている間だけ回転させるとそれ
により前記回転体６１が図３ａの矢印ｃ−ｄ方向に回転
され、この回転体６１の回転に伴って前記リンクアーム
１７の架構物側端部が同図に仮想線で示すように移動さ
れて、これにより前記酸素吹管１の先端位置は同一水平
面上で旋回移動される。

【００２５】図４は本発明の更に他の実施例を示すもの
であり、この実施例では特に前記吊持装置進退エアシリ
ンダ２９を水平微調整装置１１に加え、このエアシリン
ダ２９のピストンロッドの移動を前記遠隔操作送・受信
装置からの制御信号によって制御可能とし、これにより
同図に仮想線で示すように前記酸素吹管１の先端位置を
同一水平面上で前記出銑口Ａの方向に水平移動可能とし
たものである。

【００２６】このように本発明では酸素吹管１の先端位
置を遠隔操作可能としたことにより、該酸素吹管１の先
端部と出銑口Ａ，正確には出銑口Ａ内の金棒との芯ずれ
を作業者の視覚を通じて完全に修正することができ、こ
れにより該金棒を効率よく溶解することができ、開孔所
要時間を短縮し、また酸素吹管１を含む各装置の熱変形
をも適宜に補正することができるため、前記開孔所要時
間の短縮と相まって高炉の稼働率を向上させることがで
き、しかも従来，出銑口Ａの近傍で前記芯ずれを補正し
ている作業者を不要とすることにより、全体的なコスト
の低廉化が可能となった。

【００２７】なお、前記水平微調整装置１１並びに垂直
微調整装置１０は前記に限定されるものではなく、例え
ば前述した実開昭６３−１２３６５３号公報に記載され
る起伏装置に位置調整機能を併装するなどしてもよい。
また、各微調整装置の制御装置は前記に限定されるもの
ではなく、燃焼等の危険性のない箇所ではこれらの制御
信号の授受を単に電気的信号のやりとりによって行って
もよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の高炉出銑口
酸素開孔装置によれば、開孔作業の度に毎回異なる，酸
素吹管の繰出し先端部の芯ずれを遠隔操作により該芯ず
れの量と方向とに合わせて修正可能としたために、開孔
作業所要時間を短縮して全体的な高炉の稼働率を向上す
ると共に、出銑口の近傍で芯ずれを修正するための作業
者を不要として全体的なコストの低廉化を可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高炉出銑口酸素開孔装置の一実施例を
示すものであり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略正
面図である。

【図２】図１の高炉出銑口酸素開孔装置に使用された微
調整制御装置の概略構成図である。

【図３】本発明の高炉出銑口酸素開孔装置の他の実施例
を示すものであり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略
正面図である。

【図４】本発明の高炉出銑口酸素開孔装置のさらに他の
実施例を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１は酸素吹管 ２はフレーム架台 ３は巻取りドラム ４はピンチロール装置 ５は矯正装置 ６は案内体 ７は酸素吹管供給装置 ８は吊持装置 ９は水平保持ガーダ １０は垂直微調整装置 １１は水平微調整装置 １２は垂直微調整制御装置 １３は水平微調整制御装置 １４は遠隔操作受信装置 １５は遠隔操作送信装置 Ａは出銑口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搭載された巻取りドラム装置に巻回され
   た酸素吹管をピンチローラ装置及び矯正装置を介して直
   管状に矯正し且つ該矯正された酸素吹管を案内体で案内
   した状態で，高炉の出銑口方向に進退自在に繰出し巻戻
   しする酸素吹管供給装置と、前記酸素吹管供給装置を出
   銑口の開孔位置及び待機位置間に移動自在に支承する支
   持装置とを備えた高炉出銑口酸素開孔装置において、前
   記酸素吹管供給装置から繰出された酸素吹管の先端部と
   出銑口との芯ずれを，前記案内体ごと微調整するための
   微調整手段と、前記微調整手段による酸素吹管の芯ずれ
   微調整を遠隔操作により制御できる遠隔操作手段とを備
   えたことを特徴とする高炉出銑口酸素開孔装置。