JPH06306426A - 掘削ドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出銑樋の幅方向へのドラム本体の首振りを可
能にして、掘削効率及び作業効率を向上させることがで
き、且つ耐火物コストを低減することができる、掘削ド
ラムを提供する。 【構成】 高炉の出銑樋の内面に施工された劣化した耐
火物の解体作業に使用される樋耐火物解体装置のブーム
先端に取り付けられ、複数の破砕式ビット有する掘削ド
ラム１１において、ドラム取付基部１１ｂに、ドラム本
体１１ａを上記ブームの延出面に対して直交するように
回動させる首振り機構１６を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融銑鉄及びスラグが
通過することによって劣化した出銑樋内面の耐火物を補
修する作業に使用する装置に係り、その耐火物の解体作
業において高炉鋳床で用いられている樋耐火物解体装置
に取り付ける掘削ドラムの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉から出銑された溶融銑鉄は、長さ約
２０ｍの出銑樋を通過するが、通常、高炉には二本以上
の出銑樋が設けられている。この出銑樋には高温の溶融
銑鉄やスラグが流れるので、出銑樋の内面に施工した耐
火物が磨耗したり、化学的劣化を起こす。また、出銑口
の切り替えによる冷却の繰り返し等によっても、出銑樋
の内面に施工した耐火物が著しく劣化する。

【０００３】従って、各樋には、その内面の劣化した耐
火物の解体と新たな耐火物の施工及び乾燥とからなる補
修作業が、月に一回程度の頻度で行われている。従来、
このような一連の作業は、出銑樋を鋳床上に据えつけた
ままか或いは揚上機で鋳床内に設けられた整備場所に一
旦移動して行われていた。

【０００４】この耐火物の解体作業は、図４に示すよう
に、高炉出銑樋１の上方にバックホー２を設置し、該バ
ックホー２のブーム２ａの先端にブレーカ３を取り付け
て、このブレーカ３により出銑樋１の内面に施工した耐
火物４を破砕する。具体的には、オペレーターの操作に
よって残銑や劣化した不定形耐火物の表層部分を厚さで
平均：１００ｍｍ、最大：２５０ｍｍ程度破砕する。そ
の後、図５に示すように、バックホー２のブーム２ａの
先端にショベル５を付け替えて解体屑を掻き取り、バケ
ット（図示せず）を用いて排出している。

【０００５】この解体作業は、出銑樋の真上での作業で
あるため、その余熱による高温雰囲気中で行わなければ
ならず、又、鋳床上で作業を行うため、上記ブレーカ３
を用いることによる振動や騒音が発生したり、粉塵が発
生して、極めて劣悪な環境下における作業であった。さ
らに、出銑口周り等の複雑な部分の補修作業は、作業者
が出銑樋内に入り、ガス噴出の危険にさらされながら行
っていた。しかも、解体作業のためのバックホー２の搬
入や、ブレーカ３及びショベル５の着脱等の一連の機器
の搬出入等には、工程に応じた機器の配置や段取り等が
必要であった。従って、このような作業には、多くの要
員と長時間とを要していた。

【０００６】上述したような解体作業の機械化技術とし
ては、トンネルの掘削作業で使用されている掘削ドラム
を耐火物の解体作業に採用することにより、その作業を
能率的かつ自動的に行うことが創案されており、高温雰
囲気中での重筋作業等の解消が図られている。例えば、
特開平４−１７６９１７号公報や特開平４−１７６９１
８号公報に提案されているように、図６に示すようなバ
ックホー２のブーム２ａの先端に掘削ドラム６を取り付
け、出銑樋の内面に倣わせながら掘削を行うものであ
る。また、この掘削ドラム６は、図７に示すように、そ
のドラム本体６ａの上側部に固定した取付金具７を介し
て上記ブーム２ａの先端に取り付けられている。従っ
て、掘削ドラム６は、上記ブーム２ａの動作に応じて、
上下方向、横方向に移動することになる。さらに、掘削
ドラム６の上部にはモータ８が設けられており、連結軸
９を介して円錐台状の回転ドラム１０に動力が伝達され
ている。これにより回転される回転ドラム１０には、複
数のビット（図示せず）が配置されており、各ビットで
耐火物の掘削を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の掘削
ドラム６にあっては、上記ブーム２ａの動作に応じて、
上下方向、横行方向にしか移動することができず、出銑
樋の幅方向の湾曲した内面形状に倣って移動させること
ができなかったので、次のような問題があった。即ち、
出銑樋の内側面の解体においては、内側面の角度変更の
自由度が極めて少ないため、解体前の凹凸の大きい損耗
プロフィールへの倣いや仕上げにおける掘削ドラム６の
位置決め操作が煩雑になり、且つ掘削ドラム６の高さを
有効に使うことができないため、掘削効率が低下すると
いう問題があった。

【０００８】また、掘削効率を向上させようと切り込み
を大きくすると、掘削ドラム６の円錐角によって出銑樋
の内側面の掘削角度が定まってしまうので、健全な耐火
物をも余分に掘削してしまうことになり、耐火物コスト
が著しく増大するという問題があった。

【０００９】さらに、掘削ドラムが出銑樋の内側面の凹
凸の大きい損耗プロフィールに片当たりするため、複数
のビットの磨耗速度が不均一になり、寿命ビットの交換
作業により掘削作業が頻繁に中断し、作業効率が低下す
るという問題があった。

【００１０】本発明の目的は、上記課題に鑑み、出銑樋
の幅方向へのドラム本体の首振りを可能にして、掘削効
率及び作業効率を向上させることができ、且つ耐火物コ
ストを低減することができる、掘削ドラムを提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係る掘削ドラムは、高炉の出銑樋の内面に施工さ
れた劣化した耐火物の解体作業に使用される樋耐火物解
体装置のブーム先端に取り付けられ、複数の破砕式ビッ
ト有する掘削ドラムにおいて、ドラム取付基部に、ドラ
ム本体を上記ブームの延出面に対して直交するように回
動させる首振り機構を設けたものである。

【００１２】上記構成において、好ましくは、上記首振
り機構が、上記ドラム本体の回動支点となる回動軸と、
上記ドラム本体に回動力を付与するシリンダ装置とから
成るものである。

【００１３】また、好ましくは、上記首振り機構を構成
するシリンダ装置が、ブーム用油圧源と同一源に接続さ
れ、上記ブームと首振り機構とが同一押付け圧力にて運
転されるものである。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、本発明に係る掘削ドラム
は、出銑樋内面に施工された劣化した耐火物の解体作業
に使用されるバックホー等の樋耐火物解体装置のブーム
先端に取り付けられる。この掘削ドラムのドラム取付基
部には首振り機構が設けられており、この首振り機構
は、例えば、上記ドラム本体の回動支点となる回動軸
と、上記ドラム本体に回動力を付与するシリンダ装置と
から成っている。即ち、上記シリンダ装置を伸縮させる
ことにより、上記ドラム本体が回動軸を回動支点として
上記ブームの延出面に対して直交するように回動するこ
とになる。

【００１５】従って、出銑樋の横断面において、従来の
ブームによる昇降、横行の動作に加えて、ドラム本体自
体の首振りができるので、出銑樋の内側面の凹凸の大き
い損耗プロフィールに掘削ドラムが任意に倣うことにな
る。よって、掘削ドラムの高さを有効に使用できるの
で、掘削効率が向上する。しかも、劣化した耐火物のみ
を選択的に掘削することができ、健全な耐火物を損傷さ
せることがない。従って耐火物の補修量を減少すること
ができるため、耐火物の費用の削減を図ることができ、
大きな原価削減効果を得ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係る掘削ドラムの好適な一実
施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本
発明に係る掘削ドラムの一実施例を示す側断面図であ
る。図示されているように、本実施例の掘削ドラム１１
のドラム本体１１ａは、全体として略円柱状を呈してい
る。このドラム本体１１ａの上端には一対の取付金具１
２が固定されており、各取付金具１２には二箇所ずつの
ボルト孔１２ａが形成されている。従って、掘削ドラム
１１は、これらボルト孔１２ａにボルト（図示せず）を
挿通させることにより、バックホー等の樋耐火物解体装
置（図示せず）のブーム先端に取り付けて使用されるも
のである。

【００１７】また、上記ドラム本体１１ａの上部内には
モータ１３が収納されている。このモータ１３から垂下
された駆動軸１３ａには連結軸１４が接続されており、
該連結軸１４には円錐台状の回転ドラム１５が接続され
ている。

【００１８】さらに、上記回転ドラム１５には複数の破
砕式ビット（図示せず）が螺旋状に配置されており、上
記モータ１３の動力が連結軸１４を介して伝達され、該
回転ドラム１５が回転することにより、各ビットで出銑
樋（図示せず）の内面に施工された劣化耐火物の破砕を
行うように成っている。

【００１９】そして、上記ドラム本体１１ａと取付金具
１２との間、すなわちドラム取付基部１１ｂには、該ド
ラム本体１１ａを上記ブームの延出面に対して直交する
ように回動させる首振り機構１６が設けられている。

【００２０】具体的には、この首振り機構１６は、図２
に示すように、上記ドラム本体１１ａの回動支点となる
回動軸１７と、上記ドラム本体１１ａに回動力を付与す
るシリンダ装置１８とから成っている。即ち、上記回動
軸１７は、上記ブームの延出面と同一平面上に位置して
おり、掘削ドラム１１が出銑樋の底面に対して垂直にな
るように位置されたとき、該回動軸１７は出銑樋の底面
と平行にその長手方向に沿って位置される。従って、上
記取付金具１２は、回動軸１７を介して上記ドラム本体
１１ａに固定されている。

【００２１】また、上記シリンダ装置１８のシリンダ１
８ａの基部は、上記ドラム本体１１ａの一上側部に回動
自在に接続されている。さらに、このシリンダ１８ａ内
から延出されたロッド１８ｂの先端は、一方の取付金具
１２に回動自在に接続されている。従って、シリンダ装
置１８のロッド１８ｂがシリンダ１８ａ内から進出され
たとき、上記ドラム本体１１ａは、回動軸１７を回動支
点として、図２において左側へ首振りを行う。

【００２２】一方、シリンダ装置１８のロッド１８ｂが
シリンダ１８ａ内へ後退されたとき、上記ドラム本体１
１ａは、回動軸１７を回動支点として、図２において右
側へ首振りを行う。尚、本実施例にあっては、上記ドラ
ム本体１１ａの一側部にのみシリンダ装置１８を設けた
が、これに限らず、両側部にそれぞれシリンダ装置１８
を設けても良い。但し、この場合には、一方のシリンダ
装置１８が伸長すると、他方のシリンダ装置１８が縮長
することになる。

【００２３】次に、上記実施例における作用を述べる。
上述したように、本実施例の掘削ドラム１１は、上記取
付金具１２のボルト孔１２ａにボルトを挿通させること
により、ボックホーのブームの先端に取り付けられる。
従って、掘削ドラム１１は、上記ブームの動作に応じ
て、上下方向、横方向に移動することになる。

【００２４】さらに、この掘削ドラム１１のドラム取付
基部１１ｂには、上記ドラム本体１１ａの回動支点とな
る回動軸１７と、上記ドラム本体１１ａに回動力を付与
するシリンダ装置１８とから成る首振り機構１６が設け
られている。即ち、このシリンダ装置１８を伸縮させる
ことにより、上記ドラム本体１１ａが回動軸１７を回動
支点として上記ブームの延出面に対して直交するように
回動することになる。具体的には、シリンダ装置１８の
ロッド１８ｂがシリンダ１８ａ内から進出されたとき、
上記ドラム本体１１ａは、回動軸１７を回動支点とし
て、図２において左側へ首振りを行う。一方、シリンダ
装置１８のロッド１８ｂがシリンダ１８ａ内へ後退され
たとき、上記ドラム本体１１ａは、回動軸１７を回動支
点として、図２において右側へ首振りを行うものであ
る。

【００２５】従って、出銑樋の横断面において、従来の
ブームによる昇降、横行の動作に加えて、ドラム本体自
体の首振りを行わせることができるので、図３に示すよ
うに出銑樋の内側面の凹凸の大きい損耗プロフィールに
掘削ドラム１１を任意に倣わせることができる。その結
果、作業員に経験を要さず、監視主体の作業（半自動）
で、出銑樋内面の不定形耐火物の解体を効率的に行うこ
とができる。これにより、作業要員の削減が図れ、且つ
要員確保は容易になる。また、首振り機構１６等の機器
の操作は、出銑樋上から離れた比較的快適な環境下で行
うことができるものである。

【００２６】よって、掘削ドラム１１の高さを有効に使
用することができるので、掘削効率を向上させることが
できる。しかも、劣化した耐火物のみを選択的に掘削す
ることができ、健全な耐火物を損傷する恐れがないの
で、作業効率を低下させずに、耐火物コストを最小限に
抑えることができるものである。

【００２７】また、掘削ドラム１１が出銑樋の内側面の
凹凸の大きい損耗プロフィールに容易に倣うので、該掘
削ドラム１１の片当たりが生ぜず、その回転ドラム１５
に螺旋状に配置された各ビットが均等に磨耗するため、
その交換頻度が低減されることにより、メンテナンス性
に優れるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る掘削ド
ラムによれば、出銑樋の幅方向へのドラム本体の首振り
を可能にして、掘削効率及び作業効率を向上させること
ができ、且つ耐火物コストを低減することができるとい
う優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る掘削ドラムの一実施例を示す側断
面図である。

【図２】本実施例の掘削ドラムにおける首振り機構を示
す要部正面図である。

【図３】掘削している様子を示す説明図である。

【図４】従来の高炉出銑樋の解体作業において、ブレー
カにより出銑樋内面の耐火物を破砕している状態を示す
説明図である。

【図５】従来の高炉出銑樋の解体作業において、ショベ
ルにより耐火物の解体屑の除去を行っている状態を示す
説明図である。

【図６】従来の機械化技術における掘削装置を示す側面
図である。

【図７】従来の機械化技術における掘削ドラムを示す側
断面図である。

【符号の説明】

１１ 掘削ドラム １１ａ ドラム本体 １１ｂ ドラム取付基部 １６ 首振り機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 貴之 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社中央研究本部内 (72)発明者 出見 宏之 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉の出銑樋の内面に施工された劣化し
   た耐火物の解体作業に使用される樋耐火物解体装置のブ
   ーム先端に取り付けられ、複数のビットを有する掘削ド
   ラムにおいて、 ドラム取付基部に、ドラム本体を上記ブームの延出面に
   対して直交するように回動させる首振り機構を設けたこ
   とを特徴とする、掘削ドラム。
2. 【請求項２】 前記首振り機構が、上記ドラム本体の回
   動支点となる回動軸と、上記ドラム本体に回動力を付与
   するシリンダ装置とから成る、請求項１に記載の掘削ド
   ラム。
3. 【請求項３】 前記首振り機構を構成するシリンダ装置
   が、ブーム用油圧源と同一源に接続され、上記ブームと
   首振り機構とが同一押付け圧力にて運転される、請求項
   １または請求項２に記載の掘削ドラム。