下部槽交換システム及び下部槽交換方法
【課題】地金及びスラグ除去作業時に昇降シリンダーが破損せず、また下部槽の交換作業の効率化及び人的負荷の軽減が可能な下部槽交換システム及び下部槽交換方法を提供する。
【解決手段】下部槽交換システムは、レール１１上を走行する台車１２、台車１２上を昇降する昇降架台１６、昇降架台１６を昇降させる昇降シリンダー１５、昇降架台１６上に設置され、前後左右方向に移動可能とされたスライドテーブル１８、及び地金回収ボックスを支持する地金回収ボックス支持手段２０とを有する芯合わせ装置１０と、スライドテーブル１８上にセット可能とされ、下部槽に接続される２基の浸漬管が載置可能とされた浸漬管移送架台と、スライドテーブル１８上にセット可能とされる下部槽移送架台を下部槽と共に懸吊可能な吊り治具とを備えている。
【解決手段】下部槽交換システムは、レール１１上を走行する台車１２、台車１２上を昇降する昇降架台１６、昇降架台１６を昇降させる昇降シリンダー１５、昇降架台１６上に設置され、前後左右方向に移動可能とされたスライドテーブル１８、及び地金回収ボックスを支持する地金回収ボックス支持手段２０とを有する芯合わせ装置１０と、スライドテーブル１８上にセット可能とされ、下部槽に接続される２基の浸漬管が載置可能とされた浸漬管移送架台と、スライドテーブル１８上にセット可能とされる下部槽移送架台を下部槽と共に懸吊可能な吊り治具とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換する際に使用される下部槽交換システム及び当該下部槽交換システムを用いた下部槽交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転炉において一次精錬が終了した溶鋼は、脱炭のため、又は水素や窒素などの溶存ガスの除去を目的として、真空脱ガス処理装置を用いた脱ガス処理が行われる。脱ガス処理では、真空脱ガス槽の下部（浸漬管）を取鍋内の溶鋼に浸漬させた後、真空脱ガス槽内が真空状態となるように真空脱ガス槽内のエアを吸引することにより、溶鋼が真空脱ガス槽内に吸い上げられ、溶鋼中のガス成分が真空脱ガス槽内に放出される。
【０００３】
ＲＨ方式等の真空脱ガス槽は、上から順に天蓋、上部槽、下部槽、浸漬管からなり、これらをボルトで接続した構成とされている。真空脱ガス槽の下部槽及びこれに接続される浸漬管は、交換や補修のため、上部槽から定期的に取り外してそれぞれ補修作業場所へと移動させる必要があり、補修後は、新たな下部槽を上部槽に接続した後、当該下部槽に新たな浸漬管を接続する作業が行われる。
【０００４】
真空脱ガス槽の下部槽の交換技術に関して、例えば、特許文献１では、ＲＨ方式の真空脱ガス槽の下部槽又は浸漬管の交換に使用される芯合わせ装置の発明が開示されている。この下部槽又は浸漬管の芯合わせ装置は、真空槽（真空脱ガス槽）の取付けフランジの直下位置に移動可能な台車と、昇降手段によって台車上で昇降する昇降架台と、昇降架台上に設置され、真空槽の下位置に取付ける下部槽又は浸漬管を直立状態で保持するスライドテーブルと、スライドテーブルを前後左右方向に移動させる横移動手段とを備えている。
【０００５】
また、特許文献２では、底面が開口する大径浸漬管を有する真空脱ガス槽の下部槽の交換を目的とした下部槽交換システム及び下部槽交換方法の発明が開示されている。この下部槽交換システムは、底面が開口する下部槽と、当該下部槽を交換するための下部槽交換用台車とから構成され、下部槽の上部外周には、下面に向けた受容部を有する預け座が複数箇所に設けられている。また、下部槽交換用台車は、走行軌条上を走行可能な台車本体と、下部槽の各預け座の受容部内に挿入される挿入支持部が設けられた支持テーブルと、支持テーブルを支持する基台部と、台車本体に設けられ、基台部を昇降させる昇降装置と、支持テーブルを基台部に対して前後左右方向に移動させる移動機構とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７２８８９号公報
【特許文献２】特開２００９−１７３９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、真空脱ガス槽の下部槽交換に関する従来技術には、以下のような問題があった。
真空脱ガス槽は、上述したように天蓋、上部槽、下部槽、浸漬管から構成されている。このため、下部槽を交換する場合、浸漬管を取り外した後、下部槽を取り外さなければならない。そして、上部槽に付着している地金及びスラグの除去作業を行った後、新たな下部槽を上部槽に取り付け、さらに浸漬管を新たな下部槽に取り付ける必要がある。上部槽に付着している地金及びスラグの除去作業では、地金及びスラグを、カロライズパイプなどの酸素パイプから供給される酸素で溶断除去、あるいは機械的に除去して落下させている。その際、環境上の配慮から、除去した地金及びスラグはグランド上に落とすのではなく、芯合わせ装置の昇降架台上に載置した地金受けボックスにより回収している。しかし、地金受けボックスが載置される昇降架台が昇降シリンダーで支持されているため、地金及びスラグの重量が大きい場合、地金及びスラグの落下衝撃により昇降シリンダーが破損するという問題があった。
【０００８】
また、下部槽の交換作業では、補修場へ下部槽を輸送する必要があり、下部槽を下部槽移送架台に載置して輸送している。しかし、下部槽が載置された下部槽移送架台をクレーンで吊った場合、下部槽と下部槽移送架台との間にコイルバネが介装されているため、下部槽が不安定となり危険である。そのため、下部槽を別の場所に一度仮置きして、下部槽移送架台をトレーラに積載した後、下部槽を下部槽移送架台に載置している。その結果、作業回数が多くなると共に、作業スペースが必要になるという問題があった。
【０００９】
さらにまた、下部槽の交換作業では、浸漬管の交換が必要となるが、２基の浸漬管は同時ではなく別々に交換する作業となるため、作業回数が多くなり、全体の補修時間が長くなる。その結果、非稼働時間が多くなって設備稼働率低減の要因となっていた。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、地金及びスラグ除去作業時に昇降シリンダーが破損せず、また下部槽の交換作業の効率化及び人的負荷の軽減が可能な下部槽交換システム及び下部槽交換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の発明は、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換するシステムであって、
（Ａ）軌道上を走行する台車と、前記台車上で昇降する昇降架台と、前記昇降架台を下方から着脱自在に支持し、該昇降架台を昇降させる昇降シリンダーと、前記昇降架台上に設置され、前後左右方向に移動可能とされたスライドテーブルと、前記真空脱ガス槽の上部槽に付着した地金及びスラグの除去作業に使用される地金回収ボックスを支持する地金回収ボックス支持手段とを有する芯合わせ装置と、
（Ｂ）前記スライドテーブル上にセット可能とされ、前記下部槽に接続される２基の浸漬管が載置可能とされた浸漬管移送架台と、
（Ｃ）前記スライドテーブル上にセット可能とされ、前記下部槽が載置される下部槽移送架台と、
（Ｄ）前記下部槽移送架台を懸吊するための吊りピースＡと、前記下部槽移送架台上の前記下部槽を懸吊するための吊りピースＢとを有し、前記下部槽移送架台を前記下部槽と共に懸吊可能な吊り治具とを備えることを特徴としている。
【００１２】
また、第２の発明は、第１の発明に係る下部槽交換システムを用いて、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換する方法であって、以下の工程を備えている。
（１）前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記下部槽に接続されている２基の浸漬管を前記浸漬管移送架台上に載置させ、前記下部槽から前記２基の浸漬管を取り外し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記２基の浸漬管が載置された前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブルから移送する工程。
（２）前記下部槽移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記下部槽を前記下部槽移送架台上に載置させ、前記真空脱ガス槽の上部槽から前記下部槽を取り外し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記下部槽が載置された前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブルから移送する工程。
（３）前記地金回収ボックスを前記昇降架台上に載置し、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記地金回収ボックス支持手段をセットし、前記上部槽に付着している地金及びスラグを前記地金回収ボックスに回収し、次いで、前記地金回収ボックス支持手段を格納して前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記地金回収ボックスを前記昇降架台から移送する工程。
（４）新たな下部槽が載置された前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて前記新たな下部槽を前記上部槽に接近させ、前記スライドテーブルを前後左右方向に移動させて前記新たな下部槽の位置決め（芯合わせ）を行って該新たな下部槽を前記上部槽に接続し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブルから移送する工程。
（５）新たな２基の浸漬管が載置された前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて前記新たな浸漬管を前記新たな下部槽に接近させ、前記スライドテーブルを前後左右方向に移動させて前記新たな浸漬管の位置決め（芯合わせ）を行って該新たな浸漬管を前記新たな下部槽に接続し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させる工程。
【００１３】
また、第１の発明に係る下部槽交換システムでは、前記地金回収ボックス支持手段が、前記台車上に立設された固定支柱と、前記地金回収ボックスが載置される前記昇降架台と前記固定支柱との間に介装可能とされた可動支柱とを有するようにしてもよい。
【００１４】
地金及びスラグ除去作業時に、地金回収ボックスが載置された昇降架台を上昇させ、昇降架台と固定支柱との間に可動支柱を介装する。そして、昇降シリンダーのロッドを下降させ、地金回収ボックスを昇降架台を介して地金回収ボックス支持手段で支持すると共に、昇降架台と昇降シリンダーとを離間させる。これにより、昇降架台に作用する地金及びスラグの衝撃力は、昇降架台から可動支柱を介して固定支柱に伝達され、地金及びスラグの衝撃力が昇降シリンダーに作用することはない。
一方、地金及びスラグ除去作業が終了すると、昇降シリンダーで昇降架台を支持して該昇降架台を僅かに上昇させ、昇降架台と可動支柱とを離間させる。そして、昇降架台と固定支柱との間から可動支柱を取り外し、昇降シリンダーにより昇降架台を下降させる。
【００１５】
また、第１の発明に係る下部槽交換システムでは、前記吊り治具の下面に耐熱材が貼着されていることを好適とする。
上部槽から取り外された下部槽は高熱を帯びているため、下部槽から放射される輻射熱によって吊り治具が変形するおそれがある。そのため、当該構成では、吊り治具の下面に耐熱材を貼着することにより、吊り治具の変形を防止している。
【発明の効果】
【００１６】
第１及び第２の発明では、地金及びスラグの除去作業に使用される地金回収ボックスを支持する地金回収ボックス支持手段を備えているので、除去した地金及びスラグの衝撃力が昇降シリンダーに作用せず、地金及びスラグの落下衝撃によって昇降シリンダーが破損することがない。
また、下部槽が載置された下部槽移送架台を懸吊する吊り治具と、２基の浸漬管が載置可能とされた浸漬管移送架台とを備えているので、従来に比べて下部槽の交換作業が効率化され、人的負荷の軽減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る下部槽交換システムを構成する芯合わせ装置を該芯合わせ装置の進行方向から見た立面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図２のＢ部位の拡大図である。
【図４】同芯合わせ装置の上部を該芯合わせ装置の進行直交方向から見た部分立面図である。
【図５】（Ａ）は格納時における地金回収ボックス支持手段の平面図、（Ｂ）は同地金回収ボックス支持手段を芯合わせ装置の進行方向から見た立面図、（Ｃ）は同地金回収ボックス支持手段を芯合わせ装置の進行直交方向から見た立面図である。
【図６】（Ａ）はセット時における地金回収ボックス支持手段の平面図、（Ｂ）は同地金回収ボックス支持手段を芯合わせ装置の進行方向から見た立面図、（Ｃ）は同地金回収ボックス支持手段を芯合わせ装置の進行直交方向から見た立面図である。
【図７】（Ａ）は浸漬管移送架台を芯合わせ装置の進行方向から見た立面図、（Ｂ）は浸漬管移送架台を芯合わせ装置の進行直交方向から見た立面図である。
【図８】同浸漬管移送架台上に設置される基部、支持部材、及び枠の平面図である。
【図９】（Ａ）は下部槽移送架台を芯合わせ装置の進行方向から見た立面図、（Ｂ）は下部槽移送架台を芯合わせ装置の進行直交方向から見た立面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る下部槽交換方法を説明するための模式図である。
【図１１】同下部槽交換方法を説明するための模式図である。
【図１２】同下部槽交換方法を説明するための模式図である。
【図１３】同下部槽交換方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態に付き説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明では、芯合わせ装置の進行方向を「前後」、進行直交方向を「左右」と呼ぶことにする。
【００１９】
［下部槽交換システム］
本発明の一実施の形態に係る下部槽交換システムは、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽（図示省略）の一部を構成する下部槽５１（図１１参照）及び浸漬管５２（図１０参照）の芯合せを行う芯合わせ装置１０（図１参照）と、下部槽５１に接続される２基の浸漬管５２が載置可能とされた浸漬管移送架台３１（図７参照）と、下部槽５１が載置される下部槽移送架台４１、及び下部槽５１を下部槽移送架台４１に載置した状態で懸吊可能な吊り治具４６（図９参照）とから概略構成されている。
【００２０】
芯合わせ装置１０は、レール１１（軌道の一例）上を走行する台車１２と、台車１２上で昇降する昇降架台１６と、昇降架台１６を昇降させる昇降シリンダー１５と、昇降架台１６上に設置され、前後左右方向に移動可能とされたスライドテーブル１８と、真空脱ガス槽の上部槽５０に付着した地金及びスラグの除去作業に使用される地金回収ボックス５３を支持する地金回収ボックス支持手段２０とを備えている（図１３参照）。
【００２１】
平面視して矩形状とされた台車１２の前部及び後部の各両側部には、台車１２に設置されたモータ１４により駆動し、レール１１上を走行する一対の車輪１３がそれぞれ取り付けられている（図１参照）。レール１１は真空脱ガス槽と補修場（交換場）等との間に敷設されており、レール１１に沿って台車１２を真空脱ガス槽の直下まで移動させることができる。
【００２２】
昇降シリンダー１５は、台車１２の前部及び後部の各中央に１台立設されている。昇降シリンダー１５は電動シリンダーとされ、各昇降シリンダー１５に近接して該昇降シリンダー１５を駆動するためのモータ２４が設置されている（図１０参照）。昇降シリンダー１５は、シリンダー１５ａの基端部が台車１２上に固定されており、シリンダー１５ａに挿入されているロッド１５ｂが上下方向に移動することにより昇降架台１６が昇降する。
【００２３】
昇降架台１６は平面視して矩形状とされている。昇降架台１６の周縁部は、中央部に比べて高い位置にあり、作業者が載ることのできる作業ステージ１９とされている（図４参照）。前後の作業ステージ１９の各中央部下面には、昇降シリンダー１５のロッド１５ｂ先端部と連結される支承部３０が設置されている。支承部３０には、球面状とされたロッド１５ｂ先端部と嵌合する凹陥部が形成されている。昇降シリンダー１５のロッド１５ｂ先端部は、支承部３０の凹陥部内で上下方向に移動可能とされ、支承部３０から着脱自在とされている。
【００２４】
図２に示すように、台車１２の四隅には、ボックス柱からなる固定支柱２５が設置されている。各固定支柱２５は、長辺面が台車１２の対角線方向と平行になるように配置されている。また、平面視して各固定支柱２５の内側には、昇降架台１６から下方に延びるＨ型鋼からなる昇降フレーム１７が配置されている。各昇降フレーム１７は、一方のフランジが固定支柱２５の一方の短辺面と対峙するように配置されている（図３参照）。そして、固定支柱２５の短辺面に面する、昇降フレーム１７のフランジ面には、ローラー２６が装着され、当該フランジ面に面する、固定支柱２５の短辺面には、ローラー２６をガイドするガイドレール２７が固定支柱２５の材軸方向に設置されている。これにより、昇降架台１６は、安定して昇降することができる。
【００２５】
スライドテーブル１８は、平面視して矩形状とされ、四隅に配置されたクロススライドガイド２８を介して昇降架台１６上に設置されている（図４参照）。このクロススライドガイド２８は、平面視して直交する上レール２８ａ及び下レール２８ｂと、上レール２８ａ及び下レール２８ｂに沿って走行する摺動部２８ｃとから構成されている。なお、上レール２８ａはスライドテーブル１８に、下レール２８ｂは昇降架台１６にそれぞれ固定されている。
【００２６】
また、スライドテーブル１８の上面には、当該上面から上方に突出し、浸漬管移送架台３１及び後述するアダプター４０（図１１参照）をセットするための位置決めピン１８ｂが形成されている（図４参照）。一方、スライドテーブル１８の下面には、当該下面から下方に突出する突起部１８ａが形成されている。突起部１８ａは、スライドテーブル１８の前部、後部、右部、左部に１つずつ配置され、各突起部１８ａに近接して、突起部１８ａを水平方向に押圧するための油圧シリンダー２９が昇降架台１６に設置されている。
前後左右方向にスライドテーブル１８を移動させる場合は、全ての油圧シリンダー２９のロッドを最後退限まで引っ込めておき、移動方向の油圧シリンダー２９のみに作動油を送給して、所定の方向にスライドテーブル１８を移動（寸動）させる。スライドテーブル１８の移動が終わると、各突起部１８ａをそれぞれ対応する油圧シリンダー２９が押圧するようにする。更に必要な場合には、全油圧シリンダー２９のバルブを閉じて、スライドテーブル１８の動きをロックする。
【００２７】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は格納時における地金回収ボックス支持手段２０の状態を、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はセット時（作動時）における地金回収ボックス支持手段２０の状態をそれぞれ示したものである。地金回収ボックス支持手段２０は、昇降架台１６から下方に延びる棒状部材２２と、ヒンジ２３で棒状部材２２に連結され、水平面内で回動する可動支柱２１と、台車１２上に立設された固定支柱２５とから概略構成されている。また、可動支柱２１には、当該可動支柱２１を回動させるための操作ハンドル２１ａが、棒状部材２２には、操作ハンドル２１ａを格納するための留め具２２ａがそれぞれ装着されている。
【００２８】
地金回収ボックス支持手段２０をセットする場合は、昇降架台１６を上昇させた後、作業者が操作ハンドル２１ａにより可動支柱２１を９０°回動させて、昇降架台１６と固定支柱２５との間に可動支柱２１を介装する。そして、昇降シリンダー１５のロッド１５ｂを下降させる。
一方、地金回収ボックス支持手段２０を格納する場合は、昇降シリンダー１５のロッド１５ｂを上昇させ、昇降架台１６を支持して昇降架台１６を僅かに上昇させ、昇降架台１６と可動支柱２１とを離間させる。そして、作業者が操作ハンドル２１ａにより可動支柱２１を９０°回動させて、昇降架台１６と固定支柱２５との間から可動支柱２１を取り外した後、可動支柱２１が動かないように留め具２２ａで可動支柱２１を拘束する。
【００２９】
浸漬管移送架台３１は、平面視して矩形状とされた移送台３２から概略構成され、２基の浸漬管５２が載置可能とされている（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）。移送台３２上には、平面視して方形状の基部３５が２基設置されている（図８参照）。各基部３５の四隅には、浸漬管５２を支持するための支持部材３６が立設され、４本の支持部材３６は、平面視して略八角形状の枠３７で一体化されている（図８参照）。各支持部材３６の上部には、浸漬管５２を弾性支持するためのコイルバネ３６ａが内装されており、浸漬管５２を下部槽５１に取り付ける際、コイルバネ３６ａの付勢力により浸漬管フランジ（図示省略）と下部槽フランジ（図示省略）の密着性が確保される構造となっている。
また、移送台３２の四隅は懸吊部３３とされ、懸吊部３３の先端部には、浸漬管移送架台３１をクレーンフック３９で吊る際に使用するワイヤ３８を取り付けるための吊りピース３４が溶接されている。なお、移送台３２の下面には、スライドテーブル１８上に形成された位置決めピン１８ｂが挿入される位置決め穴３２ａが形成されている。
なお、浸漬管移送架台３１に載置された浸漬管５２は高熱であるため、基部３５の上面にグラスウール層を設けることが好ましい。
【００３０】
下部槽移送架台４１は、平面視して矩形状とされた移送台４２から概略構成されている。移送台４２の四隅は懸吊部４３とされ、懸吊部４３の先端部には、ワイヤを取り付けるための吊りピース４４が溶接されている（図９（Ａ）、（Ｂ）参照）。また、移送台４２上には、下部槽５１を弾性支持するための複数のコイルバネ４５（４本×２列）が配設され、下部槽５１を上部槽５０に取り付ける際、コイルバネ４５の付勢力により下部槽フランジ（図示省略）と上部槽フランジの密着性が確保される構造となっている。一方、移送台４２の下面には位置決め穴４２ａが形成されており、アダプター４０の上面に設けられた位置決めピン４０ｂにより移送台４２が固定される。
なお、下部槽移送架台４１に載置された下部槽５１は高熱であるため、移送台４２の上面にグラスウール層を設けることが好ましい。
【００３１】
吊り治具４６は、平面視して概略井桁状とされ、長尺梁４６ａと短尺梁４６ｂから構成されている。各長尺梁４６ａの両端部には、下部槽移送架台４１を吊るための吊りピースＡ４７ａが、各短尺梁４６ｂの一方の端部には、下部槽移送架台４１上の下部槽５１を吊るための吊りピースＢ４７ｂがそれぞれ接合されている。また、吊り治具４６の重心位置には、当該吊り治具４６をクレーンフック３９で吊り上げるための吊り上げ部４８が形成されている。さらにまた、長尺梁４６ａ及び短尺梁４６ｂの下面には、下部槽５１から放射される輻射熱によって吊り治具４６が変形しないように、グラスウール（耐熱材の一例）からなる耐熱板４９が設置されている。
【００３２】
［下部槽交換方法］
次に、上記構成を有する下部槽交換システムを用いて下部槽５１を交換する方法について説明する。
【００３３】
（１−１）浸漬管移送架台３１をクレーン（図示省略）でスライドテーブル１８上にセット（浸漬管移送架台３１の下面に形成された位置決め穴３２ａにスライドテーブル１８の位置決めピン１８ｂを挿入）した後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させる（図１０参照）。
（１−２）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させ、下部槽５１に接続されている２基の浸漬管５２を浸漬管移送架台３１上に載置させる。
（１−３）下部槽５１から２基の浸漬管５２を取り外す。
（１−４）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
（１−５）２基の浸漬管５２が載置された浸漬管移送架台３１をクレーンで吊り上げてスライドテーブル１８から補修場へ移送する。
【００３４】
（２−１）高さ調節用のアダプター４０をスライドテーブル１８上にセット（アダプター４０の下面に形成された位置決め穴４０ａにスライドテーブル１８の位置決めピン１８ｂを挿入）した後、下部槽移送架台４１を吊り治具４６を用いてクレーンによりアダプター４０上にセットする（図１１参照）。そして、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させる。
（２−２）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させ、下部槽５１を下部槽移送架台４１上に載置させる。
（２−３）真空脱ガス槽の上部槽５０から下部槽５１を取り外す。
（２−４）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
（２−５）下部槽５１が載置された下部槽移送架台４１を吊り治具４６を用いてクレーンで吊り上げてアダプター４０から補修場へ移送する。次いで、アダプター４０をスライドテーブル１８から取り外す。
【００３５】
（３−１）地金回収ボックス架台５４の脚部５４ａでスライドテーブル１８を跨ぐようにして、地金回収ボックス架台５４を昇降架台１６上にセットする（図１２参照）。そして、地金回収ボックス５３を地金回収ボックス架台５４上に載置する。
（３−２）芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させた後、昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させる。
（３−３）操作ハンドル２１ａにより可動支柱２１を回動させて、昇降架台１６と固定支柱２５との間に可動支柱２１を介装し、昇降シリンダー１５のロッド１５ｂを下降させることにより地金回収ボックス支持手段２０をセットする（図１３参照）。
（３−４）上部槽５０に付着している地金及びスラグを地金回収ボックス５３に回収する。
（３−５）昇降シリンダー１５で昇降架台１６を支持して昇降架台１６を僅かに上昇させ、昇降架台１６と可動支柱２１とを離間させる。そして、操作ハンドル２１ａにより可動支柱２１を回動させ、昇降架台１６と固定支柱２５との間から可動支柱２１を取り外して地金回収ボックス支持手段２０を格納する。
（３−６）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
（３−７）地金回収ボックス５３及び地金回収ボックス架台５４を昇降架台１６から取り外す。
【００３６】
（４−１）高さ調節用のアダプター４０をスライドテーブル１８上にセットした後、新たな下部槽５１が載置された下部槽移送架台４１を吊り治具４６を用いてクレーンによりアダプター４０上にセットする。そして、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させる。
（４−２）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させ、新たな下部槽５１を上部槽５０に接近させる。
（４−３）油圧シリンダー２９を駆動してスライドテーブル１８を前後左右方向に移動させ、新たな下部槽５１の位置決め（芯合わせ）を行った後、新たな下部槽５１を上部槽５０に接続する。
（４−４）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
（４−５）下部槽移送架台４１を吊り治具４６を用いてアダプター４０から、次いでアダプター４０をスライドテーブル１８からそれぞれ取り外す。
【００３７】
（５−１）新たな２基の浸漬管５２が載置された浸漬管移送架台３１をクレーンによりスライドテーブル１８上にセットした後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させる。
（５−２）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させて新たな浸漬管５２を新たな下部槽５１に接近させる。
（５−３）油圧シリンダー２９を駆動してスライドテーブル１８を前後左右方向に移動させて新たな浸漬管５２の位置決め（芯合わせ）を行った後、先ほど接続された下部槽５１に新たな浸漬管５２を接続する。
（５−４）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、昇降シリンダーとして電動シリンダーを使用しているが、油圧シリンダーでもよい。また、上記実施の形態では、下部槽交換システムを下部槽の交換に使用しているが、浸漬管の交換のみの場合に下部槽交換システムが使用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１０：芯合わせ装置、１１：レール（軌道）、１２：台車、１３：車輪、１４：モータ、１５：昇降シリンダー、１５ａ：シリンダー、１５ｂ：ロッド、１６：昇降架台、１７：昇降フレーム、１８：スライドテーブル、１８ａ：突起部、１８ｂ：位置決めピン、１９：作業ステージ、２０：地金回収ボックス支持手段、２１：可動支柱、２１ａ：操作ハンドル、２２：棒状部材、２２ａ：留め具、２３：ヒンジ、２４：モータ、２５：固定支柱、２６：ローラー、２７：ガイドレール、２８：クロススライドガイド、２８ａ：上レール、２８ｂ：下レール、２８ｃ：摺動部、２９：油圧シリンダー、３０：支承部、３１：浸漬管移送架台、３２：移送台、３２ａ：位置決め穴、３３：懸吊部、３４：吊りピース、３５：基部、３６：支持部材、３６ａ：コイルバネ、３７：枠、３８：ワイヤ（索条）、３９：クレーンフック、４０：アダプター、４０ａ：位置決め穴、４０ｂ：位置決めピン、４１：下部槽移送架台、４２：移送台、４２ａ：位置決め穴、４３：懸吊部、４４：吊りピース、４５：コイルバネ、４６：吊り治具、４６ａ：長尺梁、４６ｂ：短尺梁、４７ａ：吊りピースＡ、４７ｂ：吊りピースＢ、４８：吊り上げ部、４９：耐熱板、５０：上部槽、５１：下部槽、５２：浸漬管、５３：地金回収ボックス、５４：地金回収ボックス架台、５４ａ：脚部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換する際に使用される下部槽交換システム及び当該下部槽交換システムを用いた下部槽交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転炉において一次精錬が終了した溶鋼は、脱炭のため、又は水素や窒素などの溶存ガスの除去を目的として、真空脱ガス処理装置を用いた脱ガス処理が行われる。脱ガス処理では、真空脱ガス槽の下部（浸漬管）を取鍋内の溶鋼に浸漬させた後、真空脱ガス槽内が真空状態となるように真空脱ガス槽内のエアを吸引することにより、溶鋼が真空脱ガス槽内に吸い上げられ、溶鋼中のガス成分が真空脱ガス槽内に放出される。
【０００３】
ＲＨ方式等の真空脱ガス槽は、上から順に天蓋、上部槽、下部槽、浸漬管からなり、これらをボルトで接続した構成とされている。真空脱ガス槽の下部槽及びこれに接続される浸漬管は、交換や補修のため、上部槽から定期的に取り外してそれぞれ補修作業場所へと移動させる必要があり、補修後は、新たな下部槽を上部槽に接続した後、当該下部槽に新たな浸漬管を接続する作業が行われる。
【０００４】
真空脱ガス槽の下部槽の交換技術に関して、例えば、特許文献１では、ＲＨ方式の真空脱ガス槽の下部槽又は浸漬管の交換に使用される芯合わせ装置の発明が開示されている。この下部槽又は浸漬管の芯合わせ装置は、真空槽（真空脱ガス槽）の取付けフランジの直下位置に移動可能な台車と、昇降手段によって台車上で昇降する昇降架台と、昇降架台上に設置され、真空槽の下位置に取付ける下部槽又は浸漬管を直立状態で保持するスライドテーブルと、スライドテーブルを前後左右方向に移動させる横移動手段とを備えている。
【０００５】
また、特許文献２では、底面が開口する大径浸漬管を有する真空脱ガス槽の下部槽の交換を目的とした下部槽交換システム及び下部槽交換方法の発明が開示されている。この下部槽交換システムは、底面が開口する下部槽と、当該下部槽を交換するための下部槽交換用台車とから構成され、下部槽の上部外周には、下面に向けた受容部を有する預け座が複数箇所に設けられている。また、下部槽交換用台車は、走行軌条上を走行可能な台車本体と、下部槽の各預け座の受容部内に挿入される挿入支持部が設けられた支持テーブルと、支持テーブルを支持する基台部と、台車本体に設けられ、基台部を昇降させる昇降装置と、支持テーブルを基台部に対して前後左右方向に移動させる移動機構とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７２８８９号公報
【特許文献２】特開２００９−１７３９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、真空脱ガス槽の下部槽交換に関する従来技術には、以下のような問題があった。
真空脱ガス槽は、上述したように天蓋、上部槽、下部槽、浸漬管から構成されている。このため、下部槽を交換する場合、浸漬管を取り外した後、下部槽を取り外さなければならない。そして、上部槽に付着している地金及びスラグの除去作業を行った後、新たな下部槽を上部槽に取り付け、さらに浸漬管を新たな下部槽に取り付ける必要がある。上部槽に付着している地金及びスラグの除去作業では、地金及びスラグを、カロライズパイプなどの酸素パイプから供給される酸素で溶断除去、あるいは機械的に除去して落下させている。その際、環境上の配慮から、除去した地金及びスラグはグランド上に落とすのではなく、芯合わせ装置の昇降架台上に載置した地金受けボックスにより回収している。しかし、地金受けボックスが載置される昇降架台が昇降シリンダーで支持されているため、地金及びスラグの重量が大きい場合、地金及びスラグの落下衝撃により昇降シリンダーが破損するという問題があった。
【０００８】
また、下部槽の交換作業では、補修場へ下部槽を輸送する必要があり、下部槽を下部槽移送架台に載置して輸送している。しかし、下部槽が載置された下部槽移送架台をクレーンで吊った場合、下部槽と下部槽移送架台との間にコイルバネが介装されているため、下部槽が不安定となり危険である。そのため、下部槽を別の場所に一度仮置きして、下部槽移送架台をトレーラに積載した後、下部槽を下部槽移送架台に載置している。その結果、作業回数が多くなると共に、作業スペースが必要になるという問題があった。
【０００９】
さらにまた、下部槽の交換作業では、浸漬管の交換が必要となるが、２基の浸漬管は同時ではなく別々に交換する作業となるため、作業回数が多くなり、全体の補修時間が長くなる。その結果、非稼働時間が多くなって設備稼働率低減の要因となっていた。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、地金及びスラグ除去作業時に昇降シリンダーが破損せず、また下部槽の交換作業の効率化及び人的負荷の軽減が可能な下部槽交換システム及び下部槽交換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の発明は、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換するシステムであって、
（Ａ）軌道上を走行する台車と、前記台車上で昇降する昇降架台と、前記昇降架台を下方から着脱自在に支持し、該昇降架台を昇降させる昇降シリンダーと、前記昇降架台上に設置され、前後左右方向に移動可能とされたスライドテーブルと、前記真空脱ガス槽の上部槽に付着した地金及びスラグの除去作業に使用される地金回収ボックスを支持する地金回収ボックス支持手段とを有する芯合わせ装置と、
（Ｂ）前記スライドテーブル上にセット可能とされ、前記下部槽に接続される２基の浸漬管が載置可能とされた浸漬管移送架台と、
（Ｃ）前記スライドテーブル上にセット可能とされ、前記下部槽が載置される下部槽移送架台と、
（Ｄ）前記下部槽移送架台を懸吊するための吊りピースＡと、前記下部槽移送架台上の前記下部槽を懸吊するための吊りピースＢとを有し、前記下部槽移送架台を前記下部槽と共に懸吊可能な吊り治具とを備えることを特徴としている。
【００１２】
また、第２の発明は、第１の発明に係る下部槽交換システムを用いて、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換する方法であって、以下の工程を備えている。
（１）前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記下部槽に接続されている２基の浸漬管を前記浸漬管移送架台上に載置させ、前記下部槽から前記２基の浸漬管を取り外し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記２基の浸漬管が載置された前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブルから移送する工程。
（２）前記下部槽移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記下部槽を前記下部槽移送架台上に載置させ、前記真空脱ガス槽の上部槽から前記下部槽を取り外し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記下部槽が載置された前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブルから移送する工程。
（３）前記地金回収ボックスを前記昇降架台上に載置し、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記地金回収ボックス支持手段をセットし、前記上部槽に付着している地金及びスラグを前記地金回収ボックスに回収し、次いで、前記地金回収ボックス支持手段を格納して前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記地金回収ボックスを前記昇降架台から移送する工程。
（４）新たな下部槽が載置された前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて前記新たな下部槽を前記上部槽に接近させ、前記スライドテーブルを前後左右方向に移動させて前記新たな下部槽の位置決め（芯合わせ）を行って該新たな下部槽を前記上部槽に接続し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブルから移送する工程。
（５）新たな２基の浸漬管が載置された前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて前記新たな浸漬管を前記新たな下部槽に接近させ、前記スライドテーブルを前後左右方向に移動させて前記新たな浸漬管の位置決め（芯合わせ）を行って該新たな浸漬管を前記新たな下部槽に接続し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させる工程。
【００１３】
また、第１の発明に係る下部槽交換システムでは、前記地金回収ボックス支持手段が、前記台車上に立設された固定支柱と、前記地金回収ボックスが載置される前記昇降架台と前記固定支柱との間に介装可能とされた可動支柱とを有するようにしてもよい。
【００１４】
地金及びスラグ除去作業時に、地金回収ボックスが載置された昇降架台を上昇させ、昇降架台と固定支柱との間に可動支柱を介装する。そして、昇降シリンダーのロッドを下降させ、地金回収ボックスを昇降架台を介して地金回収ボックス支持手段で支持すると共に、昇降架台と昇降シリンダーとを離間させる。これにより、昇降架台に作用する地金及びスラグの衝撃力は、昇降架台から可動支柱を介して固定支柱に伝達され、地金及びスラグの衝撃力が昇降シリンダーに作用することはない。
一方、地金及びスラグ除去作業が終了すると、昇降シリンダーで昇降架台を支持して該昇降架台を僅かに上昇させ、昇降架台と可動支柱とを離間させる。そして、昇降架台と固定支柱との間から可動支柱を取り外し、昇降シリンダーにより昇降架台を下降させる。
【００１５】
また、第１の発明に係る下部槽交換システムでは、前記吊り治具の下面に耐熱材が貼着されていることを好適とする。
上部槽から取り外された下部槽は高熱を帯びているため、下部槽から放射される輻射熱によって吊り治具が変形するおそれがある。そのため、当該構成では、吊り治具の下面に耐熱材を貼着することにより、吊り治具の変形を防止している。
【発明の効果】
【００１６】
第１及び第２の発明では、地金及びスラグの除去作業に使用される地金回収ボックスを支持する地金回収ボックス支持手段を備えているので、除去した地金及びスラグの衝撃力が昇降シリンダーに作用せず、地金及びスラグの落下衝撃によって昇降シリンダーが破損することがない。
また、下部槽が載置された下部槽移送架台を懸吊する吊り治具と、２基の浸漬管が載置可能とされた浸漬管移送架台とを備えているので、従来に比べて下部槽の交換作業が効率化され、人的負荷の軽減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る下部槽交換システムを構成する芯合わせ装置を該芯合わせ装置の進行方向から見た立面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図２のＢ部位の拡大図である。
【図４】同芯合わせ装置の上部を該芯合わせ装置の進行直交方向から見た部分立面図である。
【図５】（Ａ）は格納時における地金回収ボックス支持手段の平面図、（Ｂ）は同地金回収ボックス支持手段を芯合わせ装置の進行方向から見た立面図、（Ｃ）は同地金回収ボックス支持手段を芯合わせ装置の進行直交方向から見た立面図である。
【図６】（Ａ）はセット時における地金回収ボックス支持手段の平面図、（Ｂ）は同地金回収ボックス支持手段を芯合わせ装置の進行方向から見た立面図、（Ｃ）は同地金回収ボックス支持手段を芯合わせ装置の進行直交方向から見た立面図である。
【図７】（Ａ）は浸漬管移送架台を芯合わせ装置の進行方向から見た立面図、（Ｂ）は浸漬管移送架台を芯合わせ装置の進行直交方向から見た立面図である。
【図８】同浸漬管移送架台上に設置される基部、支持部材、及び枠の平面図である。
【図９】（Ａ）は下部槽移送架台を芯合わせ装置の進行方向から見た立面図、（Ｂ）は下部槽移送架台を芯合わせ装置の進行直交方向から見た立面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る下部槽交換方法を説明するための模式図である。
【図１１】同下部槽交換方法を説明するための模式図である。
【図１２】同下部槽交換方法を説明するための模式図である。
【図１３】同下部槽交換方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態に付き説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明では、芯合わせ装置の進行方向を「前後」、進行直交方向を「左右」と呼ぶことにする。
【００１９】
［下部槽交換システム］
本発明の一実施の形態に係る下部槽交換システムは、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽（図示省略）の一部を構成する下部槽５１（図１１参照）及び浸漬管５２（図１０参照）の芯合せを行う芯合わせ装置１０（図１参照）と、下部槽５１に接続される２基の浸漬管５２が載置可能とされた浸漬管移送架台３１（図７参照）と、下部槽５１が載置される下部槽移送架台４１、及び下部槽５１を下部槽移送架台４１に載置した状態で懸吊可能な吊り治具４６（図９参照）とから概略構成されている。
【００２０】
芯合わせ装置１０は、レール１１（軌道の一例）上を走行する台車１２と、台車１２上で昇降する昇降架台１６と、昇降架台１６を昇降させる昇降シリンダー１５と、昇降架台１６上に設置され、前後左右方向に移動可能とされたスライドテーブル１８と、真空脱ガス槽の上部槽５０に付着した地金及びスラグの除去作業に使用される地金回収ボックス５３を支持する地金回収ボックス支持手段２０とを備えている（図１３参照）。
【００２１】
平面視して矩形状とされた台車１２の前部及び後部の各両側部には、台車１２に設置されたモータ１４により駆動し、レール１１上を走行する一対の車輪１３がそれぞれ取り付けられている（図１参照）。レール１１は真空脱ガス槽と補修場（交換場）等との間に敷設されており、レール１１に沿って台車１２を真空脱ガス槽の直下まで移動させることができる。
【００２２】
昇降シリンダー１５は、台車１２の前部及び後部の各中央に１台立設されている。昇降シリンダー１５は電動シリンダーとされ、各昇降シリンダー１５に近接して該昇降シリンダー１５を駆動するためのモータ２４が設置されている（図１０参照）。昇降シリンダー１５は、シリンダー１５ａの基端部が台車１２上に固定されており、シリンダー１５ａに挿入されているロッド１５ｂが上下方向に移動することにより昇降架台１６が昇降する。
【００２３】
昇降架台１６は平面視して矩形状とされている。昇降架台１６の周縁部は、中央部に比べて高い位置にあり、作業者が載ることのできる作業ステージ１９とされている（図４参照）。前後の作業ステージ１９の各中央部下面には、昇降シリンダー１５のロッド１５ｂ先端部と連結される支承部３０が設置されている。支承部３０には、球面状とされたロッド１５ｂ先端部と嵌合する凹陥部が形成されている。昇降シリンダー１５のロッド１５ｂ先端部は、支承部３０の凹陥部内で上下方向に移動可能とされ、支承部３０から着脱自在とされている。
【００２４】
図２に示すように、台車１２の四隅には、ボックス柱からなる固定支柱２５が設置されている。各固定支柱２５は、長辺面が台車１２の対角線方向と平行になるように配置されている。また、平面視して各固定支柱２５の内側には、昇降架台１６から下方に延びるＨ型鋼からなる昇降フレーム１７が配置されている。各昇降フレーム１７は、一方のフランジが固定支柱２５の一方の短辺面と対峙するように配置されている（図３参照）。そして、固定支柱２５の短辺面に面する、昇降フレーム１７のフランジ面には、ローラー２６が装着され、当該フランジ面に面する、固定支柱２５の短辺面には、ローラー２６をガイドするガイドレール２７が固定支柱２５の材軸方向に設置されている。これにより、昇降架台１６は、安定して昇降することができる。
【００２５】
スライドテーブル１８は、平面視して矩形状とされ、四隅に配置されたクロススライドガイド２８を介して昇降架台１６上に設置されている（図４参照）。このクロススライドガイド２８は、平面視して直交する上レール２８ａ及び下レール２８ｂと、上レール２８ａ及び下レール２８ｂに沿って走行する摺動部２８ｃとから構成されている。なお、上レール２８ａはスライドテーブル１８に、下レール２８ｂは昇降架台１６にそれぞれ固定されている。
【００２６】
また、スライドテーブル１８の上面には、当該上面から上方に突出し、浸漬管移送架台３１及び後述するアダプター４０（図１１参照）をセットするための位置決めピン１８ｂが形成されている（図４参照）。一方、スライドテーブル１８の下面には、当該下面から下方に突出する突起部１８ａが形成されている。突起部１８ａは、スライドテーブル１８の前部、後部、右部、左部に１つずつ配置され、各突起部１８ａに近接して、突起部１８ａを水平方向に押圧するための油圧シリンダー２９が昇降架台１６に設置されている。
前後左右方向にスライドテーブル１８を移動させる場合は、全ての油圧シリンダー２９のロッドを最後退限まで引っ込めておき、移動方向の油圧シリンダー２９のみに作動油を送給して、所定の方向にスライドテーブル１８を移動（寸動）させる。スライドテーブル１８の移動が終わると、各突起部１８ａをそれぞれ対応する油圧シリンダー２９が押圧するようにする。更に必要な場合には、全油圧シリンダー２９のバルブを閉じて、スライドテーブル１８の動きをロックする。
【００２７】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は格納時における地金回収ボックス支持手段２０の状態を、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はセット時（作動時）における地金回収ボックス支持手段２０の状態をそれぞれ示したものである。地金回収ボックス支持手段２０は、昇降架台１６から下方に延びる棒状部材２２と、ヒンジ２３で棒状部材２２に連結され、水平面内で回動する可動支柱２１と、台車１２上に立設された固定支柱２５とから概略構成されている。また、可動支柱２１には、当該可動支柱２１を回動させるための操作ハンドル２１ａが、棒状部材２２には、操作ハンドル２１ａを格納するための留め具２２ａがそれぞれ装着されている。
【００２８】
地金回収ボックス支持手段２０をセットする場合は、昇降架台１６を上昇させた後、作業者が操作ハンドル２１ａにより可動支柱２１を９０°回動させて、昇降架台１６と固定支柱２５との間に可動支柱２１を介装する。そして、昇降シリンダー１５のロッド１５ｂを下降させる。
一方、地金回収ボックス支持手段２０を格納する場合は、昇降シリンダー１５のロッド１５ｂを上昇させ、昇降架台１６を支持して昇降架台１６を僅かに上昇させ、昇降架台１６と可動支柱２１とを離間させる。そして、作業者が操作ハンドル２１ａにより可動支柱２１を９０°回動させて、昇降架台１６と固定支柱２５との間から可動支柱２１を取り外した後、可動支柱２１が動かないように留め具２２ａで可動支柱２１を拘束する。
【００２９】
浸漬管移送架台３１は、平面視して矩形状とされた移送台３２から概略構成され、２基の浸漬管５２が載置可能とされている（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）。移送台３２上には、平面視して方形状の基部３５が２基設置されている（図８参照）。各基部３５の四隅には、浸漬管５２を支持するための支持部材３６が立設され、４本の支持部材３６は、平面視して略八角形状の枠３７で一体化されている（図８参照）。各支持部材３６の上部には、浸漬管５２を弾性支持するためのコイルバネ３６ａが内装されており、浸漬管５２を下部槽５１に取り付ける際、コイルバネ３６ａの付勢力により浸漬管フランジ（図示省略）と下部槽フランジ（図示省略）の密着性が確保される構造となっている。
また、移送台３２の四隅は懸吊部３３とされ、懸吊部３３の先端部には、浸漬管移送架台３１をクレーンフック３９で吊る際に使用するワイヤ３８を取り付けるための吊りピース３４が溶接されている。なお、移送台３２の下面には、スライドテーブル１８上に形成された位置決めピン１８ｂが挿入される位置決め穴３２ａが形成されている。
なお、浸漬管移送架台３１に載置された浸漬管５２は高熱であるため、基部３５の上面にグラスウール層を設けることが好ましい。
【００３０】
下部槽移送架台４１は、平面視して矩形状とされた移送台４２から概略構成されている。移送台４２の四隅は懸吊部４３とされ、懸吊部４３の先端部には、ワイヤを取り付けるための吊りピース４４が溶接されている（図９（Ａ）、（Ｂ）参照）。また、移送台４２上には、下部槽５１を弾性支持するための複数のコイルバネ４５（４本×２列）が配設され、下部槽５１を上部槽５０に取り付ける際、コイルバネ４５の付勢力により下部槽フランジ（図示省略）と上部槽フランジの密着性が確保される構造となっている。一方、移送台４２の下面には位置決め穴４２ａが形成されており、アダプター４０の上面に設けられた位置決めピン４０ｂにより移送台４２が固定される。
なお、下部槽移送架台４１に載置された下部槽５１は高熱であるため、移送台４２の上面にグラスウール層を設けることが好ましい。
【００３１】
吊り治具４６は、平面視して概略井桁状とされ、長尺梁４６ａと短尺梁４６ｂから構成されている。各長尺梁４６ａの両端部には、下部槽移送架台４１を吊るための吊りピースＡ４７ａが、各短尺梁４６ｂの一方の端部には、下部槽移送架台４１上の下部槽５１を吊るための吊りピースＢ４７ｂがそれぞれ接合されている。また、吊り治具４６の重心位置には、当該吊り治具４６をクレーンフック３９で吊り上げるための吊り上げ部４８が形成されている。さらにまた、長尺梁４６ａ及び短尺梁４６ｂの下面には、下部槽５１から放射される輻射熱によって吊り治具４６が変形しないように、グラスウール（耐熱材の一例）からなる耐熱板４９が設置されている。
【００３２】
［下部槽交換方法］
次に、上記構成を有する下部槽交換システムを用いて下部槽５１を交換する方法について説明する。
【００３３】
（１−１）浸漬管移送架台３１をクレーン（図示省略）でスライドテーブル１８上にセット（浸漬管移送架台３１の下面に形成された位置決め穴３２ａにスライドテーブル１８の位置決めピン１８ｂを挿入）した後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させる（図１０参照）。
（１−２）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させ、下部槽５１に接続されている２基の浸漬管５２を浸漬管移送架台３１上に載置させる。
（１−３）下部槽５１から２基の浸漬管５２を取り外す。
（１−４）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
（１−５）２基の浸漬管５２が載置された浸漬管移送架台３１をクレーンで吊り上げてスライドテーブル１８から補修場へ移送する。
【００３４】
（２−１）高さ調節用のアダプター４０をスライドテーブル１８上にセット（アダプター４０の下面に形成された位置決め穴４０ａにスライドテーブル１８の位置決めピン１８ｂを挿入）した後、下部槽移送架台４１を吊り治具４６を用いてクレーンによりアダプター４０上にセットする（図１１参照）。そして、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させる。
（２−２）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させ、下部槽５１を下部槽移送架台４１上に載置させる。
（２−３）真空脱ガス槽の上部槽５０から下部槽５１を取り外す。
（２−４）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
（２−５）下部槽５１が載置された下部槽移送架台４１を吊り治具４６を用いてクレーンで吊り上げてアダプター４０から補修場へ移送する。次いで、アダプター４０をスライドテーブル１８から取り外す。
【００３５】
（３−１）地金回収ボックス架台５４の脚部５４ａでスライドテーブル１８を跨ぐようにして、地金回収ボックス架台５４を昇降架台１６上にセットする（図１２参照）。そして、地金回収ボックス５３を地金回収ボックス架台５４上に載置する。
（３−２）芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させた後、昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させる。
（３−３）操作ハンドル２１ａにより可動支柱２１を回動させて、昇降架台１６と固定支柱２５との間に可動支柱２１を介装し、昇降シリンダー１５のロッド１５ｂを下降させることにより地金回収ボックス支持手段２０をセットする（図１３参照）。
（３−４）上部槽５０に付着している地金及びスラグを地金回収ボックス５３に回収する。
（３−５）昇降シリンダー１５で昇降架台１６を支持して昇降架台１６を僅かに上昇させ、昇降架台１６と可動支柱２１とを離間させる。そして、操作ハンドル２１ａにより可動支柱２１を回動させ、昇降架台１６と固定支柱２５との間から可動支柱２１を取り外して地金回収ボックス支持手段２０を格納する。
（３−６）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
（３−７）地金回収ボックス５３及び地金回収ボックス架台５４を昇降架台１６から取り外す。
【００３６】
（４−１）高さ調節用のアダプター４０をスライドテーブル１８上にセットした後、新たな下部槽５１が載置された下部槽移送架台４１を吊り治具４６を用いてクレーンによりアダプター４０上にセットする。そして、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させる。
（４−２）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させ、新たな下部槽５１を上部槽５０に接近させる。
（４−３）油圧シリンダー２９を駆動してスライドテーブル１８を前後左右方向に移動させ、新たな下部槽５１の位置決め（芯合わせ）を行った後、新たな下部槽５１を上部槽５０に接続する。
（４−４）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
（４−５）下部槽移送架台４１を吊り治具４６を用いてアダプター４０から、次いでアダプター４０をスライドテーブル１８からそれぞれ取り外す。
【００３７】
（５−１）新たな２基の浸漬管５２が載置された浸漬管移送架台３１をクレーンによりスライドテーブル１８上にセットした後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽の下方に移動させる。
（５−２）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を上昇させて新たな浸漬管５２を新たな下部槽５１に接近させる。
（５−３）油圧シリンダー２９を駆動してスライドテーブル１８を前後左右方向に移動させて新たな浸漬管５２の位置決め（芯合わせ）を行った後、先ほど接続された下部槽５１に新たな浸漬管５２を接続する。
（５−４）昇降シリンダー１５を駆動して昇降架台１６を下降させた後、芯合わせ装置１０を真空脱ガス槽から移動させる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、昇降シリンダーとして電動シリンダーを使用しているが、油圧シリンダーでもよい。また、上記実施の形態では、下部槽交換システムを下部槽の交換に使用しているが、浸漬管の交換のみの場合に下部槽交換システムが使用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１０：芯合わせ装置、１１：レール（軌道）、１２：台車、１３：車輪、１４：モータ、１５：昇降シリンダー、１５ａ：シリンダー、１５ｂ：ロッド、１６：昇降架台、１７：昇降フレーム、１８：スライドテーブル、１８ａ：突起部、１８ｂ：位置決めピン、１９：作業ステージ、２０：地金回収ボックス支持手段、２１：可動支柱、２１ａ：操作ハンドル、２２：棒状部材、２２ａ：留め具、２３：ヒンジ、２４：モータ、２５：固定支柱、２６：ローラー、２７：ガイドレール、２８：クロススライドガイド、２８ａ：上レール、２８ｂ：下レール、２８ｃ：摺動部、２９：油圧シリンダー、３０：支承部、３１：浸漬管移送架台、３２：移送台、３２ａ：位置決め穴、３３：懸吊部、３４：吊りピース、３５：基部、３６：支持部材、３６ａ：コイルバネ、３７：枠、３８：ワイヤ（索条）、３９：クレーンフック、４０：アダプター、４０ａ：位置決め穴、４０ｂ：位置決めピン、４１：下部槽移送架台、４２：移送台、４２ａ：位置決め穴、４３：懸吊部、４４：吊りピース、４５：コイルバネ、４６：吊り治具、４６ａ：長尺梁、４６ｂ：短尺梁、４７ａ：吊りピースＡ、４７ｂ：吊りピースＢ、４８：吊り上げ部、４９：耐熱板、５０：上部槽、５１：下部槽、５２：浸漬管、５３：地金回収ボックス、５４：地金回収ボックス架台、５４ａ：脚部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換するシステムであって、
（Ａ）軌道上を走行する台車と、前記台車上で昇降する昇降架台と、前記昇降架台を下方から着脱自在に支持し、該昇降架台を昇降させる昇降シリンダーと、前記昇降架台上に設置され、前後左右方向に移動可能とされたスライドテーブルと、前記真空脱ガス槽の上部槽に付着した地金及びスラグの除去作業に使用される地金回収ボックスを支持する地金回収ボックス支持手段とを有する芯合わせ装置と、
（Ｂ）前記スライドテーブル上にセット可能とされ、前記下部槽に接続される２基の浸漬管が載置可能とされた浸漬管移送架台と、
（Ｃ）前記スライドテーブル上にセット可能とされ、前記下部槽が載置される下部槽移送架台と、
（Ｄ）前記下部槽移送架台を懸吊するための吊りピースＡと、前記下部槽移送架台上の前記下部槽を懸吊するための吊りピースＢとを有し、前記下部槽移送架台を前記下部槽と共に懸吊可能な吊り治具とを備えることを特徴とする下部槽交換システム。
【請求項２】
請求項１記載の下部槽交換システムにおいて、前記地金回収ボックス支持手段は、前記台車上に立設された固定支柱と、前記地金回収ボックスが載置される前記昇降架台と前記固定支柱との間に介装可能とされた可動支柱とを有することを特徴とする下部槽交換システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の下部槽交換システムにおいて、前記吊り治具の下面に耐熱材が貼着されていることを特徴とする下部槽交換システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の下部槽交換システムを用いて、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換する方法であって、
前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記下部槽に接続されている２基の浸漬管を前記浸漬管移送架台上に載置させ、前記下部槽から前記２基の浸漬管を取り外し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記２基の浸漬管が載置された前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブルから移送する工程と、
前記下部槽移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記下部槽を前記下部槽移送架台上に載置させ、前記真空脱ガス槽の上部槽から前記下部槽を取り外し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記下部槽が載置された前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブルから移送する工程と、
前記地金回収ボックスを前記昇降架台上に載置し、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記地金回収ボックス支持手段をセットし、前記上部槽に付着している地金及びスラグを前記地金回収ボックスに回収し、次いで、前記地金回収ボックス支持手段を格納して前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記地金回収ボックスを前記昇降架台から移送する工程と、
新たな下部槽が載置された前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて前記新たな下部槽を前記上部槽に接近させ、前記スライドテーブルを前後左右方向に移動させて前記新たな下部槽の位置決めを行って該新たな下部槽を前記上部槽に接続し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブルから移送する工程と、
新たな２基の浸漬管が載置された前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて前記新たな浸漬管を前記新たな下部槽に接近させ、前記スライドテーブルを前後左右方向に移動させて前記新たな浸漬管の位置決めを行って該新たな浸漬管を前記新たな下部槽に接続し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させる工程とを備えることを特徴とする下部槽交換方法。
【請求項１】
溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換するシステムであって、
（Ａ）軌道上を走行する台車と、前記台車上で昇降する昇降架台と、前記昇降架台を下方から着脱自在に支持し、該昇降架台を昇降させる昇降シリンダーと、前記昇降架台上に設置され、前後左右方向に移動可能とされたスライドテーブルと、前記真空脱ガス槽の上部槽に付着した地金及びスラグの除去作業に使用される地金回収ボックスを支持する地金回収ボックス支持手段とを有する芯合わせ装置と、
（Ｂ）前記スライドテーブル上にセット可能とされ、前記下部槽に接続される２基の浸漬管が載置可能とされた浸漬管移送架台と、
（Ｃ）前記スライドテーブル上にセット可能とされ、前記下部槽が載置される下部槽移送架台と、
（Ｄ）前記下部槽移送架台を懸吊するための吊りピースＡと、前記下部槽移送架台上の前記下部槽を懸吊するための吊りピースＢとを有し、前記下部槽移送架台を前記下部槽と共に懸吊可能な吊り治具とを備えることを特徴とする下部槽交換システム。
【請求項２】
請求項１記載の下部槽交換システムにおいて、前記地金回収ボックス支持手段は、前記台車上に立設された固定支柱と、前記地金回収ボックスが載置される前記昇降架台と前記固定支柱との間に介装可能とされた可動支柱とを有することを特徴とする下部槽交換システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の下部槽交換システムにおいて、前記吊り治具の下面に耐熱材が貼着されていることを特徴とする下部槽交換システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の下部槽交換システムを用いて、溶鋼を精錬する真空脱ガス槽の一部を構成する下部槽を交換する方法であって、
前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記下部槽に接続されている２基の浸漬管を前記浸漬管移送架台上に載置させ、前記下部槽から前記２基の浸漬管を取り外し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記２基の浸漬管が載置された前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブルから移送する工程と、
前記下部槽移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記下部槽を前記下部槽移送架台上に載置させ、前記真空脱ガス槽の上部槽から前記下部槽を取り外し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記下部槽が載置された前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブルから移送する工程と、
前記地金回収ボックスを前記昇降架台上に載置し、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて、前記地金回収ボックス支持手段をセットし、前記上部槽に付着している地金及びスラグを前記地金回収ボックスに回収し、次いで、前記地金回収ボックス支持手段を格納して前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記地金回収ボックスを前記昇降架台から移送する工程と、
新たな下部槽が載置された前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて前記新たな下部槽を前記上部槽に接近させ、前記スライドテーブルを前後左右方向に移動させて前記新たな下部槽の位置決めを行って該新たな下部槽を前記上部槽に接続し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させた後、前記下部槽移送架台を前記吊り治具を用いて前記スライドテーブルから移送する工程と、
新たな２基の浸漬管が載置された前記浸漬管移送架台を前記スライドテーブル上にセットし、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽の下方に移動させた後、前記昇降架台を上昇させて前記新たな浸漬管を前記新たな下部槽に接近させ、前記スライドテーブルを前後左右方向に移動させて前記新たな浸漬管の位置決めを行って該新たな浸漬管を前記新たな下部槽に接続し、次いで前記昇降架台を下降させ、前記芯合わせ装置を前記真空脱ガス槽から移動させる工程とを備えることを特徴とする下部槽交換方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−１９９４（Ｐ２０１３−１９９４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３７６２４（Ｐ２０１１−１３７６２４）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００２５３２２６）濱田重工株式会社 (17)
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００２５３２２６）濱田重工株式会社 (17)
【出願人】（０００００６６５５）新日鐵住金株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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