JPH06184613A - マッドガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マッドガンの砲身先端の溶損を防止すること
を可能とする。 【構成】 高炉・転炉の炉の出湯口を閉塞するためマッ
ドを充填するマッドガンにおいて、固定台上に回転自在
に旋回台２３を設け、旋回台２３に、径方向外方に向か
って支持軸２５を、その軸廻りに回転自在に設けると共
に、支持軸２５の先端部に砲身２８を取り付け、上記支
持軸２５にレバー３７を設け、旋回台２３とレバー３７
間に、支持軸２５を回転させて砲身を傾動させるための
傾動シリンダー３８を設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉・転炉の炉の出湯
口を閉塞するためマッドを充填するマッドガンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高炉における出銑は、一つの高炉に設け
られた２から４箇所の出湯口（以下出銑口という）を切
り換えて使用することにより、略連続的に出銑が行われ
ている。切り換え時間は、マッド材により形成されてい
る出銑口の溶銑による穴径の摩耗拡大、受熱による強度
低下などから決定している。また現状での切り換え回数
は、６〜１０回／日である。

【０００３】一般に、図９（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、高炉の出銑口を閉塞するためのマッドガンにおいて
は、固定台１に旋回ポスト２が設けられ、旋回ポスト２
に支持アーム３が回動自在に設けられて、支持アーム３
の先端には回転軸４を介して砲身５が取り付けられてい
る。固定台１に取り付けられた固定板６には、支持軸７
を介して旋回圧着油圧シリンダー８が取り付けられ、そ
のロッド先端がピン９を介して支持アーム３に連結され
る。また、固定板６と砲身５間にはコントロールロッド
１０がピン結合されている。砲身５の後方には、砲身５
の先端１１を高炉１２の出銑口１３に圧着するための圧
着シリンダー１５が設けられる。この砲身５内には、そ
の前部に設けられた充填用マッドを貯留するバレル、マ
ッドを押出すべく圧着シリンダー１５で作動されるバレ
ル内に設けられたプランジャーとを備えている。

【０００４】出銑中は溶銑を受けるための大樋１９に溶
銑の飛沫防止用の大樋カバーを設ける必要がある。この
ため、マッドを充填するための砲身は、出銑口閉塞位置
（マッド充填位置）から１００〜１８０°旋回待避され
るようにされる。

【０００５】出銑口閉塞時は退避位置から旋回圧着シリ
ンダー８にて旋回し，砲身先端１１を出銑位置１６に当
て、砲身５の後方の圧着シリンダー１５にて砲身内プラ
ンジャーを作動し、マッドを充填する。

【０００６】出銑口周辺は不定形耐火物で構成されてい
るが、砲身５の圧着力により、出銑口面は、次第に炉内
側に押し下げられ、数十日に１回の割合で、耐火物の打
ち替えが必要となる。このため出銑口面は一般にその基
準面から炉外側に５０mm（打ち替え直後）、炉内側に１
００mm（打ち替え直前）変動することになる。

【０００７】このように出銑口の変動があるため、砲身
５の圧着作動の軌跡は、変動範囲において出銑口１３の
軸芯１７に沿った近似曲線とする必要がある。

【０００８】このため、砲身先端１１が圧着位置で出銑
口１３の軸１７と一致するように、旋回ポスト２の軸心
１８を傾斜させ、かつ砲身先端１１の軌跡が、支持アー
ム３と砲身５とコントロールロッド１０と固定板６とで
形成されるリンクにより、出銑口１３に近付いた時、軸
芯１７に近似した直線を取るようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高炉操
業の高能率化に伴い、高炉炉内圧は高圧となっている
が、高圧となるに従い、出銑口から噴出する溶銑は、出
銑口付近において出銑口穴に沿って噴出する。このた
め、マッドガンの砲身先端の軌跡が、出銑口付近で出銑
口の軸芯に近似した直線となるため、閉塞時出銑口に近
ずく際、砲身先端は溶銑に接触し、溶損する問題があっ
た。

【００１０】また、上記問題の他、次のような問題もあ
る。

【００１１】溶銑を受ける大樋の縁には、飛散した溶
銑、滓及び大樋に貯留した溶銑を保温するため使用する
砂等の残留物が山状に盛り上がる。マッドガンの砲身を
旋回する際、砲身先端の軌跡が低いために、先端がこの
残留物と干渉し、損傷を起こすことがある。

【００１２】また、砲身は充填位置において出銑口の軸
芯と略平行しており、砲身先端側が下を向くが１５０〜
１８０°旋回待避した位置においては、砲身先端側が上
を向く。このため、砲身先端残マッドが掃除の際、砲身
内方へ移動し、完全に除去できない。

【００１３】さらに、最近、出銑に伴う作業量を減らす
ために、高強度マッドが使用されようとしており、マッ
ドガンは高出力化が望まれている。これには、マッドガ
ンとしては、充填力を大きくし、高強度のマッドを充填
できるようにすると共に圧着力を大きくし、充填力を上
げても漏れが発生しない高出力マッドガンが必要であ
る。しかしながら、上述したマッドガンを高出力化する
には、マッドガンの装置全体を大型化する必要がある
が、現状では、周囲の取り合い上、マッドガンの高出力
化に対応するのは困難である。

【００１４】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、砲身先端の溶損を防止することのできるマッドガン
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、高炉・転炉の炉の出湯口を閉塞するためマ
ッドを充填するマッドガンにおいて、固定台上に回転自
在に旋回台を設け、旋回台に、径方向外方に向かって支
持軸を、その軸廻りに回転自在に設けると共に、支持軸
の先端部に砲身を取り付け、上記支持軸にレバーを設
け、旋回台とレバー間に、支持軸を回転させて砲身を傾
動させるための傾動シリンダーを設けたものである。

【００１６】

【作用】マッドガンの砲身の支持軸にレバーを設け、レ
バーと旋回台との間に傾動シリンダーを設けたので、旋
回途中、出湯口直近で傾動シリンダーで支持軸を回転さ
せて、砲身を傾動させることができるので、砲身先端の
溶損を防止できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１８】図１及び図２に示すように、高炉１２は出
湯口である出銑口１３を有する。

【００１９】出銑口１３の近くには取付基台２０が設け
られ、その取付基台２０に筒状の円錐台状の固定台２１
が設けられ、固定台２１に軸受２２を介して中空の旋回
台２３が回転自在に設けられる。

【００２０】旋回台２３を貫通して、砲身２８の支持軸
２５を設け、その支持軸２５の端部に砲身２８が取り付
けられる。この砲身２８の支持軸２５への取り付けは、
図５に示すように、環状の取付部材２７に砲身２８を嵌
合させ、この取付部材２７を、回転軸２６を介して、支
持軸２５の端部に取り付けるものである。この砲身２８
は、図１に示すように、旋回台２３の側部に位置するよ
うにされる。

【００２１】固定台２１外側の取付基台２０に柱２９を
設け、その柱２９より梁３２を旋回台２３の回転中心ま
で張り出させ、旋回台２３の回転中心の軸３０を介して
梁３２を柱２９と旋回台２３の２点間で支持する。この
梁３２に、コントロールロッド３１の一端を連結すると
共に、他端を砲身２８に連結する。

【００２２】このコントロールロッド３１の砲身２８へ
の取り付けは、図６に示すように、砲身２８を取り付け
る取付部材２７の上面に回転軸３３ａを介してコントロ
ールロッド３１を連結するものである。コントロールロ
ッド３１の回転軸３３ａには球面軸受３４ａが設けられ
ている。図１に示すように、コントロールロッド３１の
梁３２への取り付けは、図６と同様に、回転軸３３ｂを
介して、さらに球面軸受３４ｂを介してコントロールロ
ッド３１を連結するものである。コントロールロッド３
１の先端の回転軸３３ａと支持軸２５の先端の回転軸２
６の位置関係は上方から見て支持軸２５の先端の回転軸
２６に対して、コントロールロッド３１の先端の回転軸
３３ａが砲身先端３６側とする。

【００２３】支持軸２５及び旋回台２３、砲身２８の取
付部材２７、コントロールロッド３１、梁３２でリンク
を構成している。このリンクにより砲身２８は待避位置
Ｃから充填位置Ａまで旋回するようになっている。

【００２４】本発明においては、特に、図３に示すよう
に、旋回台２３の基部と先端部にそれぞれ軸受３９ａ、
３９ｂが設けられ、これら軸受３９ａ，３９ｂに支持軸
２５を回転自在に支持させると共に、その端部を旋回台
２３より貫通して設ける。旋回台２３の先端側の軸受３
９ｂは、支持軸２５の取り外しができるように、使用中
も単独で取り付け、取り外しが可能に上下に二分割でき
るようになっている。

【００２５】また、図４に示すように、砲身２８の支持
軸２５には、その径方向外方にレバー３７を設け、この
レバー３７と旋回台２３間に砲身２８を傾動させるため
の傾動シリンダー３８を設けたことが特徴である。この
傾動シリンダー３８が伸方向に作動して、砲身先端３６
が下向きに動くように砲身２８を傾動させ（下向傾動と
呼ぶ）、縮方向に作動して、砲身先端３６が上向きに動
くように砲身２８を傾動させる（上向傾動と呼ぶ）。そ
して、傾動シリンダー３８の両端の取付部は、レバー３
７側も旋回台２３側も共に、回転軸４０ａ，４０ｂと球
面軸受４１ａ，４１ｂを介して連結し、支持軸２５、旋
回台２３が熱を受け、支持軸２５の軸方向の熱膨張を起
こした場合でも支障のないようになっている。

【００２６】さらに、支持軸２５にはストッパー４２
を、支持軸２５から張り出して設けると共に、旋回台２
３側にもストッパー４３を旋回台２３の内周から張り出
して設ける。

【００２７】このストッパー４２，４３は、砲身２８が
下向傾動途中に、砲身先端３６が出銑口１３の軸芯１７
と一致したとき、ストッパー４２、４３が互いに干渉す
るようにして、支持軸２５の回転を停止させ、砲身２８
の下向傾動を完了するものである。傾動シリンダー３８
は、伸方向の作動が完了して、ストッパー４２，４３が
干渉した状態（砲身の下向傾動作動が完了する位置であ
り下向傾動端と呼ぶ）でストロークに余裕を設ける。

【００２８】傾動シリンダー３８が縮方向に作動が完了
した状態（砲身の上向傾動作動が完了する位置であり、
上向傾動端と呼ぶ）における砲身２８の位置は、旋回途
中における砲身先端３６が床面より２００mm以上、上方
とし、大樋の縁の残留物と干渉のないようにする。

【００２９】また、本発明においては、固定台２１と旋
回台２３との間に、旋回位置検出器４４を設けて、砲身
２８の傾動開始位置を予め設定できるようになってい
る。

【００３０】この旋回位置検出器４４は、リミットスイ
ッチ部４４ａと突起部４４ｂとで構成され、固定台２１
側にリミットスイッチ部４４ａが設けられ、旋回台２３
側に突起部４４ｂが設けられるものである。

【００３１】さらに、本発明においては、図７に示すよ
うに、固定台２１及び旋回台２３内には、旋回台２３を
旋回するための旋回圧着リンク機構５１が設けられる。
この旋回圧着リンク機構５１は、互いに回転軸５２で連
結された円弧状のアーム５３、５４からなり、その第１
アーム５３の端部が回転軸５５を介して固定台２１の内
周に固定した支持駒５６に連結され、第２アーム５４の
端部が、回転軸５７を介して旋回台２３の下方に一体に
設けたアームに固定した支持駒５８に連結されて形成さ
れる。固定台２１には、旋回圧着シリンダー５９の支持
部６０が形成され、その支持部６０に旋回圧着シリンダ
ー５９が軸６０ａで回動自在に支持され、そのロッド６
１の先端が、旋回圧着リンク機構５１の連結部である回
転軸５２に連結される。

【００３２】次に実施例の作用を述べる。

【００３３】まず、砲身２８が待避位置Ｃにある。旋回
圧着リンク機構５１に設けられた旋回圧着シリンダー５
９のロッド６１を伸長させて、旋回圧着リンク機構５１
のアーム５４を図示の一点鎖線から実線の位置まで移動
させると、これに応じて旋回台２３に取り付けられた駒
５８が移動して旋回台２３を回転させる。これにより、
図１に示すように、砲身２８を充填位置Ａまで旋回させ
ることができる。

【００３４】旋回台の旋回に従って、砲身２８は支持軸
２５とコントロールロッド３１からなるリンクにより旋
回面での姿勢が調整され、充填位置Ａの位置で砲身２８
の軸心と出銑口１３の軸心１７と略一致するようにされ
る。

【００３５】また、旋回途中、出銑口直近（位置Ｂ）で
傾動シリンダー３８を駆動させ、支持軸２５を回転さ
せ、砲身２８を下向傾動させる。砲身２８の上向、下向
傾動を開始する旋回位置は、旋回位置検出器４４で検出
する。旋回台２３が上向、下向傾動を開始する旋回位置
まで旋回すると、旋回台２３に設けられた突起部４４ｂ
が、固定台２１に設けられたリミットスイッチ部４４ａ
を作動させて、旋回台２３が上向、下向傾動を開始する
旋回位置まで旋回したのを検出する。旋回位置が検出さ
れると、傾動シリンダー３８が伸方向に作動し、時計廻
り方向にレバー３７を回転させる。これにより、砲身２
８の支持軸２５も回転し、砲身２８が下向傾動を開始す
る。さらに、傾動シリンダー３８は伸方向に作動し続
け、砲身２８は下向傾動を続け、支持軸２５のストッパ
ー４２ａ，４２ｂが干渉した時点で、下向傾動作動は完
了する。この時、傾動シリンダー３８は伸方向側ストロ
ークに余裕を持たせている。

【００３６】支持軸２５及び旋回台２３、砲身２８の取
付部材２７、コントロールロッド３１、梁３２で構成さ
れているリンクの取付位置及び各寸法は、砲身２８の下
向傾動端で、軸受２２の回転軸に直交する面で、旋回中
の出銑口１３直近における砲身先端３６の軌跡が出銑口
１３の軸芯１７に近似した直線となるように設定する。
すなわち、軸受２２は出銑口１３の軸芯１７を通る垂直
面において、出銑口１３付近の砲身先端３６の軌跡の勾
配が出銑口１３の軸芯１７の勾配と一致するように、傾
斜角度を有して取り付けられるものである。尚、コント
ロールロッド３１の回転軸３３ｂには球面軸受３４ｂが
設けられているので、コントロールロッド３１は、砲身
２８の傾動に支障なく追従できるようになっている。

【００３７】このリンクと上記旋回圧着リンク機構とに
より、砲身２８を充填位置Ａまで旋回させる。

【００３８】砲身２８の下向傾動開始位置は砲身先端３
６が溶損しないように、出来る限り、出銑口１３直近と
するが、旋回速度、傾動速度から傾動作動途中で出銑口
１３に衝突しないように設定する。

【００３９】傾動完了時、回転軸２６は、軸受２２の回
転軸と平行となり、傾動作動完了後、砲身先端３６は出
銑口１３の軸芯１７の延長線上に一致して旋回移動す
る。傾動完了後の旋回中の砲身先端３６の軌跡は、軸受
２２を傾斜させた事と、支持軸２５及び旋回台２３、砲
身２８の取付部材２７、コントロールロッド３１、梁３
２で構成されるリンク機構によって出銑口１３の軸芯１
７に近似した曲線となる。

【００４０】これにより出銑口１３の軸芯１７上を砲身
先端２４は旋回移動し、充填位置Ａで出銑口１３に当
る。その後、マッドの充填に際しては、旋回圧着リンク
機構５１のアーム５３が図５の実線で示す位置に移動す
ることにより、砲身２８には圧着力が負荷され、砲身２
８内のマッドが出銑口１３に充填される。

【００４１】待避時には、充填時の逆の作動を行い、旋
回圧着シリンダー５９を縮方向に作動させる。待避移動
や砲身２８の上向傾動を開始する旋回位置が検出される
と、傾動シリンダー３８は縮方向に作動を開始し、反時
計廻りにレバー３７を回転させ、砲身２８は旋回移動と
共に上向傾動を開始し、待避位置Ｃに到達するまでに、
上向傾動を完了する。

【００４２】待避位置において、砲身２８を掃除する場
合は、適宜傾動を行うことができる。

【００４３】以上、マッドガンの砲身の支持軸２５にレ
バー３７を設け、レバー３７と旋回台２３との間に傾動
シリンダー３８を設けたので、旋回途中、出銑口１３直
近で傾動シリンダー３８で支持軸２５を回転させて、砲
身２８を傾動させることができるので、砲身先端３６の
溶損を防止できる。

【００４４】旋回途中で、砲身２８を傾動させることが
できるので、砲身先端３６の旋回軌跡を高く設定するこ
とができるので、大樋の縁の残留物による砲身の損傷を
防止できる。

【００４５】待避位置において、砲身２８を適宜傾動さ
せることができるので、掃除の際に、残マッドを完全に
除去することができる。

【００４６】充填時の圧着反力により、砲身２８に次の
力が加わる。すなわち、出銑口１３の軸芯１７を通る垂
直面において、支持軸２５を中心として砲身先端３６を
下向きへ回すトルクＴ１と、軸受２２の傾斜面におい
て、回転軸２６を中心として砲身先端３６を上方から見
て時計廻りに回すトルクＴ２とが砲身に加わる。前者Ｔ
１は、支持軸２５のストッパー４２，４３によって回転
を防止する。傾動シリンダー３８にはストロークに余裕
があるので、このトルクＴ１による外力は加わらず、し
たがって圧着反力に対する傾動シリンダー３８の強化
（大型化）は不要である。後者Ｔ２は、コントロールロ
ッド３１によって回転を防止する。従来のマッドガンで
は、トルクＴ２によってコントロールロッド３１に圧縮
力が加わり、座屈するが、本発明では引張力となり座屈
することはない。これにより、旋回圧着リンク機構５１
を設けることにより、充填時の圧着力を強化できると共
に、装置の構造においても、マッドガンの大型化が可能
となり、マッドガンの高出力化に対応できる。

【００４７】図８は、マッドガンが小出力の場合に適用
する例を示したものである。図８の実施例はコントロー
ルロッド３１を支持する機構を簡略化したものである。
図１、２の実施例においては、高出力とするため、梁３
２にコントロールロッド３１の他端を固定したが、本例
においては、回転軸６２に固定したレバー６３にコント
ロールロッド３１の他端の回転軸３３ｂを連結し、その
レバー６３をピン６５を介して、固定柱２９に回動自在
な片持ちの腕６４で支持したものである。

【００４８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次の如き
優れた効果を発揮する。

【００４９】（１）砲身を傾動できるので、砲身の溶
損、損傷を防止できることにより、マッドガンの運転を
安定させることができ、高炉等の安定操業を実現でき
る。

【００５０】（２）砲身の掃除が容易となる。

【００５１】（３）マッドガンの高出力化が実現可能と
なり、高炉等の安定操業を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図であり、マッドガンの
平面図である。

【図２】本発明の実施例を示す図であり、マッドガンの
側面図である。

【図３】本発明の実施例を示す図であり、旋回台と支持
軸の要部断面図である。

【図４】本発明の実施例を示す図であり、図３のＤ−Ｄ
線矢視図である。

【図５】本発明の実施例を示す図であり、支持軸と砲身
との取付部の要部断面図である。

【図６】本発明の実施例を示す図であり、コントロール
ロッドと砲身の取付部の要部断面図である。

【図７】本発明の実施例を示す図であり、旋回圧着リン
ク機構の要部断面図である。

【図８】本発明の他の実施例を示す図であり、マッドガ
ンの平面図である。

【図９】従来例を示す図であり、マッドガンの平面図と
側面図である。

【符号の説明】

２１ 固定台 ２３ 旋回台 ２５ 支持軸 ２８ 砲身 ３７ レバー ３８ 傾動シリンダー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉・転炉の炉の出湯口を閉塞するため
   マッドを充填するマッドガンにおいて、固定台上に回転
   自在に旋回台を設け、該旋回台に、径方向外方に向かっ
   て支持軸を、その軸廻りに回転自在に設けると共に、支
   持軸の先端部に砲身を取り付け、上記支持軸にレバーを
   設け、旋回台とレバー間に、支持軸を回転させて砲身を
   傾動させるための傾動シリンダーを設けたことを特徴と
   するマッドガン。