JPH086020Y2 - 転炉の炉体秤量装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は製鋼転炉に供給された主原料や副原料の調
量の用に供される転炉の炉体秤量装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

周知のように、たとえば銑鉄から鋼を精錬する場合、
主原料や副原料の調量は製鋼の組成や歩留りを把握する
点で重要であるが、これら主原料や副原料を個々に秤量
するのは、大量生産過程が迅速である場合、それを妨げ
る面倒な作業となる。

このため、従来、特公昭51−5604号公報に示すように
ロードセル（荷重計測セル）を用いて炉体全体を秤量す
るようにしたものが知られている。これは、第８図に示
すように基礎台101上に立設された支柱体102に、抗張部
材103を介して上下動可能に設定される可動ブリツジ104
を保持させ、炉体105をトラニオン軸106を介して傾動可
能に支承するトラニオン軸受107を上記可動ブリツジ104
に固定し、上記可動ブリツジ104と支柱体102の底部102a
との間にロードセル108を介在したもので、このロード
セル108により、原料が投入された炉体105ならびに可動
ブリツジ104の全重量が秤量されることになる。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来のものは、トラニオン軸受107が
固定される可動ブリツジ104等を必要とするため、既設
設備を改造する場合膨大な改造費用がかかるうえ、設備
全体の大形化やスペースの拡大化を強いられる、また新
設の場合には、設備全体の大型化に伴い設備の増大を余
儀なくされる問題がある。とくに、風袋重量としては、
炉体105のみならず、上記可動ブリツジ104を含むものと
なり、これをロードセル108で秤量させるため、炉体が
大型化になるにつれ大容量のロードセル108が必要とな
るうえ、大重量物を秤量するため、秤量精度が悪く、し
たがつて、歩留り等の的確な把握がしにくい欠点があ
る。

この考案は上記従来のものの不具合を解消するために
なされたもので、既存設備への適用が容易で、しかも秤
量精度の向上を図り得る転炉の炉体秤量装置を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係る転炉の炉体秤量装置は、炉体の中腹部
外周側に炉軸と同軸的にトラニオンリングを配設し、上
記炉体の中腹部外周面に上記トラニオンリングを挟持す
る上部および下部炉体支持ブラケツトを固定し、上記炉
軸と直交方向へ沿つて配設される炉体傾動用のトラニオ
ン軸を上記トラニオンリングの左右対称位置に取り付け
たものにおいて、上記トラニオンリングと上部炉体支持
ブラケツトとの間にロードセルを介在したものである。

転炉の熱膨張によつて生ずる上部炉体支持ブラケツト
とトラニオンリングとの相対変位を考慮すると、上記ロ
ードセルをトラニオンリングと上部炉体支持ブラケツト
とのいずれか一方に保持させ、他方と上記ロードセルと
の間に平面変位可能なスライド装置を介在させるのがよ
い。

また、トラニオンリングを上部炉体支持ブラケツトに
コツタで締付・固定したもので、かつ秤量精度を高めた
い場合にはコツタ挿脱用の移動装置を設けるとよい。

〔作用〕

この考案においては、ロードセルをトラニオンリング
と上部炉体支持ブラケツトとの間に介在してあるので、
風袋重量が比較的小さくなることからロードセルの容量
も小さくてよいので、秤量精度が高められる。さらに、
ロードセルをトラニオンリングと上部炉体支持ブラケツ
トとの間に介在させる空間だけを確保すればよいので、
大改造することなく既存のものに容易に対応することが
できるうえ、大形・大スペース化を招くこともない。

また、ロードセルのスライド装置を設けることによ
り、炉体の熱変形に伴う上部炉体支持ブラケツト部の位
置変化があつてもロードセルの適正支持状態が維持され
る。

さらにまた、トラニオンリングをコツタを用いて上部
ブラケツトに締付・固定したものでは、コツタ挿脱用の
移動装置を設けてあるので、秤量時（炉体正立時）にコ
ツタをはずし、上部炉体支持ブラケツトをゆるめるとよ
り精度の高い秤量が可能となる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面にしたがつて説明す
る。

第１図および第２図はそれぞれこの考案に係る転炉の
炉体秤量装置の一例を示すものである。

同図において、１は炉体であり、炉体鉄皮２とこの鉄
皮２の内周面に被着された耐火レンガ３とからなる。４
は上記炉体１の中腹部外周側に炉軸Ｘと同軸的に配設さ
れたトラニオンリングである。5,6は上記トラニオンリ
ング４を挟持する位置で上記炉体１の中腹部外周面に固
定された上部および下部炉体支持ブラケツトであり、上
部炉体支持ブラケツト５は、たとえばリング形に形成さ
れているが、この形状は任意に変形可能である。

上記トラニオンリング４の左右対称位置には、炉軸Ｘ
と直交方向（左右方向）へ沿つて配設された炉体傾動用
トラニオン軸７（7A,7B）が取り付けられており、一方
のトラニオン軸7Aは駆動側として、また他方のトラニオ
ン軸7Bは被駆動側として設定されている。両トラニオン
軸7A,7Bを、たとえば周知のローラ形のトラニオン軸受
８（8A,8B）にそれぞれ支持させることにより、上記炉
体１は360°傾動可能に設定されている。トラニオン軸
受８の支持構造や駆動側トラニオン軸7Aに連結される傾
動駆動装置（図示せず）等については、周知のものであ
り、ここでは説明を省略する。

上記トラニオンリング４におけるトラニオン軸７に対
応する上端には、上部炉体支持ブラケツト５の孔９を貫
通する支持頸部10が突設され、また下端には、下部炉体
支持ブラケツト６に嵌合するストツパ12,12が突設され
ている。13,13は上記ストツパ12と炉体支持ブラケツト
６との間に挿入されたシムである。上記支持頸部10に
は、コツタ挿入孔14が形成されており、このコツタ挿入
孔14にコツタ15を挿脱可能に挿入してある（第４図，第
５図）。上記シム13やコツタ15により、トラニオンリン
グ４が上部および下部炉体支持ブラケツト5,6に締着・
固定され、結果的に炉体１をトラニオン軸７に支持させ
てある。なお、16,17は上部および下部炉体支持ブラケ
ツト5,6の補強片である。また、上記トラニオンリング
４には、第３図に示すように１対２組のリブ18（18A,18
B）,19（19A,19B）が固設されており、上部炉体支持ブ
ラケツト５の突部20を挟持してトラニオンリング４に対
する炉体１の位置決めを行なつている。

上部炉体支持ブラケツト５上には、コツタ挿脱用の移
動装置21が付設されている。これを第４図および第５図
で説明する。

同図において、22,23は上記支持頸部10に設けられた
グランドパツキン、24は上記コツタ15の一端部15aに対
応して上部炉体支持ブラケツト５に設けられたばね座部
であり、このばね座部24と上記コツタ15の一端部15aに
突設されたロツド部材25との間には、コツタ15を挿入方
向（第４図矢印ａ方向）へ付勢する引張りばね26が掛設
されている。27はコツタ15の他端部15bに形成された凹
溝部28を通して該コツタ15を横切るように配設された駆
動レバーであり、その一端部27aは上部炉体支持ブラケ
ツト５側に突設された支軸29に回動可能に枢支されてい
る。30は上記凹溝部28を被う止め板である。

31は上記支持頸部10の側方に位置して上部炉体支持ブ
ラケツト５に設置されたアクチユエータ、たとえば油圧
シリンダであり、そのピストンロツド32の先端側に固定
された部材33には、ピン34を介して上記駆動レバー27の
他端部27bが連結されている。35は上記コツタ15の引抜
方向（矢印ｂ方向）のストツパ部材である。上記駆動レ
バー27や油圧シリンダ等により、前記コツタ15の移動装
置21を構成している。なお、上記コツタ15の移動装置21
と炉体１との間に水冷カバー36を設けてあり、炉体１か
らの熱に対し上記移動装置21を保護している。37はコツ
タ支持金物、38はコツタ移動確認用表示棒である。

前記上部炉体支持ブラケツト５において、上記支持頸
部10をはさむ両側方位置には、第３図〜第６図に示すよ
うに有頭円筒形のロードセル用ハウジング部40が形成さ
れている。この部分の具体的構成を第６図を主にして以
下に説明する。

上記ハウジング部40は、筒形本体41と、この筒形本体
41の上端開口41aに嵌装され、かつ廻り止め部材42によ
り上記筒形本体41に廻り止めされた蓋体43と、上記筒形
本体41に固定されたキヤツプ44とからなり、上記筒形本
体41の下端部は上部炉体支持ブラケツト５に形成された
開口45に嵌着・固定されている。上記蓋体43の下面に
は、ホルダ46がボルト47で固定されており、このホルダ
46に上部セル支持体48を保持してある。49は上部セル支
持体48の上面に対応して上記蓋体43の下面に形成された
ばね凹所であり、上部セル支持体48を下方へ付勢する板
ばね50が収容されている。

上記ハウジング部40の下方に位置して前記トラニオン
リング４の上面には、該リング４の一部として台座51が
固定されている。52は上記ハウジング部40に収容されて
前記トラニオンリング４と上部炉体支持ブラケツト５と
の間に介在されるロードセルであり、図示しない抵抗ブ
リツジ回路の一部を構成しており、その上端部52aは上
部セル支持体48に取り付けられた上部チヤツク部材53に
保持されている。このロードセル52の下端部52bは、下
部セル支持体54に固定された下部チヤツク部材55に保持
されている。上記下部セル支持体54は上記ロードセル52
とトラニオンリング４側との間に介在される平面変位可
能なスライド装置55の一部を構成している。

56は上記台座51に固定具57を介して固着されたベース
であり、その上面には、第７図に示すように前記トラニ
オン軸７の軸方向へころがり移動自在な複数のローラ78
を２列に配列・支持した可動枠体58が配設されており、
上記各ローラ78で下部セル支持体54を転接支持してラダ
ーベアリング59を構成している。60（60A,60B）は上記
可動枠体58の変位方向の両側に位置して上記台座51に固
定されたばね受金具、61（61A,61B）は上記ばね受金具6
0と可動枠体58との間に介在されて中心側へ付勢力を与
えるコイルばねであり、上記ローラ78や可動枠体58等と
ともに、上記スライド装置55を構成している。

62は上記下部セル支持体54の外周面に押付体63とねじ
体64とで固定された内側リング、65は前記ハウジング部
40の本体41の内壁に固定体66を介してねじ体67で固定さ
れた外側止板であり、上記内側リング62と外側止板65と
の間は、互に面接触するスライド板68,69を介してロー
ラ78のころがり方向と直角方向に相対的に摺接可能に接
続されている。70は上記押付体63と固定体66との間をし
やへいするダストシール、71は上記本体41と台座51との
間をしやへいするダストシールである。

上記ハウジング部40の本体41には、内部を視認し得る
検査用窓孔72が形成されている。73は上記窓孔72を開閉
可能に閉塞する窓蓋である。74は上記ハウジング部40に
おける本体41の外周側に上記窓孔72を避けて横断面Ｃ形
に形成された水冷用の水路であり、上記この水路74に冷
水を流通することにより、ハウジング部40を冷却させて
ロードセル52の温度誤差を少なくさせてある。75は水路
形成用の外壁板である。

なお、図中、76は前記トラニオン軸４の上面に固定さ
れたＬ形金具、77はＬ形金具76に取り付けられた断熱
材、78はハウジング部40に装着されたエヤーブリーザで
ある。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

主原料（図示せず）等が供給された炉体１の秤量を行
なう場合、油圧シリンダ31を駆動してピストンロツド32
を第４図の矢印ｂ方向へ変移させれば、駆動レバー27が
支軸29を中心にして時計方向へ回動変位する。このた
め、コツタ15は引張ばね26の付勢力に抗して矢印ｂ方向
へ駆動され油圧シリンダ31のストローク端の位置でコツ
タ挿入孔14から引き抜かれた状態となる。これにより、
上部炉体支持ブラケツト５側とトラニオンリング４側と
の間の締付関係が解除され、ロードセル52による精度の
高い秤量ができる。

すなわち、炉体１や上部炉体支持ブラケツト５等の荷
重がロードセル用ハウジング部40を介して上部セル支持
体48に付勢され、ロードセル52が上部および下部セル支
持体48,54間に挟圧される。これにより、ロードセル52
が歪変形し、ブリツジ回路で上記炉体１の重量が計測さ
れる。

上記秤量が終了すれば、油圧シリンダ31を駆動してピ
ストンロツド32を第４図の矢印ａ方向へ変移させれば、
引き抜きと同様にコツタ15が矢印ａ方向へ変移し、コツ
タ挿入孔14に挿入されるので、上部炉体支持ブラケツト
５とトラニオンリング４とが締着・固定される。したが
つて、この状態では、炉体１の傾動が可能となる。

ここで、ロードセル52をトラニオンリング４と上部炉
体支持ブラケツト５との間に介在するようにしたので、
風袋重量がほぼ炉体１の重量だけとなる。すなわち、従
来のような可動ブリツジ等を含めたものに比して風袋重
量が小さくなり、秤量を正確に行なうことができる。し
かも、上記風袋重量が小さいため、小容量のロードセル
52で対応可能となるので、上記風袋重量の軽減化と相俟
つて秤量精度を高めることができる。

また、上記ロードセル52の配置を特定したことによ
り、たとえば炉体更新時に秤量機能をもたせる場合、既
設のものにロードセル収納用のハウジング部40の設置空
間を確保しておけばよいので、取付スペースの拡大化や
設備全体の大形化を招くことなく容易に対応することが
でき、しかも大幅な改造を要しないので、経済的であ
る。

ところで、上記秤量時において炉体が熱膨張により変
位すると、トラニオン軸７の軸方向に対してはローラ78
により下部セル支持体54がロードセル52とともに変移す
る。

またトラニオン軸の軸方向と直角方向に対しては、ス
ライド板68,69を摺接するとともにロードセル52の上端
部52aならびに下端部52bがそれぞれ上・下部セル支持体
48,54に接触しながら転がつて変位を許容できるものに
なつている。

このようにして炉体が熱膨張によつて変位してもロー
ドセル52が追従することにより秤量になんら支障ないも
のになつている。

また炉体が傾動して倒立状態になつた場合、上部炉体
支持ブラケツト５の弾性たわみによりロードセル52の上
端部52aならびに下端部52bにすきまが生じる。このよう
な状態で秤量を行うと結果的にロードセル52の支持点が
変化し、秤量誤差を招くおそれがある。これに対し、上
記構成においては、ロードセル52の上部セル支持体48が
板ばね50で付勢されて該ロードセル52の上端側から定点
支持しており、秤量誤差を抑制することができる。

また、上記の例では、スライド装置55のラダーベアリ
ング59が一段のもので説明したが、ラダーベアリング59
を上下２段に構成し、平面変位が互に直交方向で行なわ
れるようにさせることも可能であり、炉体１の熱膨張等
に起因するロードセル52の傾きに対しても、定点支持を
確保させることができる。勿論、上記スライド装置55は
上記ラダーベアリング59を用いるものに限定されるもの
ではなく、たとえばボールベアリングを用いたものであ
つてもよい。

一方、上記炉体１の秤量時に、上部炉体支持ブラケツ
ト５を介してロードセル52に付勢されるコツタ15による
締着力が変化すると、測定値誤差となるので、上記秤量
時には、コツタ15をコツタ挿入孔14から引き抜き、秤量
が終了すれば、炉体１の支持のために再びコツタ15をコ
ツタ挿入孔14に差し込むようにすれば秤量精度を高める
ことができる。このコツタ15の移動装置21の構成も、上
記のものに限らず、種々の変形手段を採用できることは
いうまでもない。

なお、上記の例では、コツタ15を用いて炉体１側の上
部炉体支持ブラケツト５をトラニオンリング４に締着・
固定する構造のもので説明したが、炉体１のトラニオン
リング４に対する支持構造は任意であり、たとえば上部
および下部炉体支持ブラケツト5,6間で単純にトラニオ
ンリング４を挟持し、トラニオンリング４に固定する構
造のものであつてもよい。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案は、トラニオンリングと上部
炉体支持ブラケツトとの間にロードセルを介在したの
で、秤量の風袋重量が小さく、小容量のロードセルで対
応でき、したがつて、秤量の高精度化が図れ、しかも、
既存設備への適用が簡単に行なえ、取付スペース等の拡
大を招くこともなくなる。

また、請求項（２）の秤量装置においては、ロードセ
ルを平面変位可能なスライド装置で支持させたので、炉
体変形に左右されず、ロードセルに無理な荷重を果すこ
となく、精度の高い秤量を行うことができる。

さらに、請求項（３）の秤量装置においては、上部炉
体支持ブラケツトとトラニオンリングとを締着・固定す
るためのコツタの移動装置を設けてあるので、より精度
の高い秤量が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの考案に係る転炉の炉
体秤量装置の一例を示す一部破断正面図および側面断面
図、第３図は同装置におけるロードセル用ハウジング部
の配置関係を示す上面図、第４図は同装置におけるコツ
タ移動装置の周辺を示す一部断面上面図、第５図は第４
図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は同装置におけるロードセ
ル用ハウジング部の内部構成を示す断面図、第７図は同
装置におけるスライド装置を示す平面図、第８図は従来
の転炉の炉体秤量装置を示す概略構成図である。 １……炉体、４……トラニオンリング、５……上部炉体
支持ブラケツト、６……下部炉体支持ブラケツト、７
（7A,7B）……トラニオン軸、10……支持頸部、14……
コツタ挿入孔、15……コツタ、21……移動装置、52……
ロードセル、55……スライド装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 坂本 学 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)考案者 辰田 聡 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】炉体の中腹部外周側に炉軸と同軸的に配設
   されたトラニオンリングと、上記炉体の中腹部外周面に
   固定されて上記トラニオンリングを挟持する上部および
   下部炉体支持ブラケツトと、上記炉軸と直交方向へ沿つ
   て配設されて上記トラニオンリングの左右対称位置に取
   り付けられた炉体傾動用のトラニオン軸とを備え、上記
   トラニオンリングと上部炉体支持ブラケツトとの間にロ
   ードセルを介在したことを特徴とする転炉の炉体秤量装
   置。
2. 【請求項２】トラニオンリングと上部炉体支持ブラケツ
   トとのいずれか一方に上記ロードセルを保持させ、他方
   と上記ロードセルとの間に平面変位可能なスライド装置
   を介在した請求項１記載の転炉の炉体秤量装置。
3. 【請求項３】トラニオンリングに上部炉体ブラケツトを
   貫通する支持頸部を突設し、この支持頸部に形成された
   コツタ挿入孔にコツタを挿入して、上部炉体支持ブラケ
   ツトをトラニオンリングに締着・固定した転炉の炉体支
   持装置において、上記コツタを挿脱可能にさせる移動装
   置を備えた請求項１記載の転炉の炉体秤量装置。