高炉主樋カバー移動装置
【課題】互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される高炉主樋カバー移動装置において、いずれか一方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全を確保できる高炉主樋カバー移動装置を提供する。
【解決手段】旋回駆動装置１０ｂにより水平方向に回転可能に保持された旋回ポスト９と、昇降駆動装置１０ａにより上下動可能に支持され、かつ、旋回ポスト側に前記昇降駆動装置の昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、旋回ポストとは反対側の端部に前記主樋カバーを吊り上げるための吊り部１２を備えたアーム１１とを有し、さらに、主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置（ストッパー１５、油圧シリンダー１４および受け１６で構成される）を備える高炉主樋カバー移動装置。ストッパー装置は、主樋カバー移動装置内に内蔵されていることが望ましい。
【解決手段】旋回駆動装置１０ｂにより水平方向に回転可能に保持された旋回ポスト９と、昇降駆動装置１０ａにより上下動可能に支持され、かつ、旋回ポスト側に前記昇降駆動装置の昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、旋回ポストとは反対側の端部に前記主樋カバーを吊り上げるための吊り部１２を備えたアーム１１とを有し、さらに、主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置（ストッパー１５、油圧シリンダー１４および受け１６で構成される）を備える高炉主樋カバー移動装置。ストッパー装置は、主樋カバー移動装置内に内蔵されていることが望ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の出銑口前の主樋に主樋カバーを取り付け、または取り外すための高炉主樋カバー移動装置に関する。さらに詳しくは、当該装置が互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される場合において、一方の出銑口での出銑開孔作業もしくは閉塞作業の実施に伴い、その出銑口前の主樋に取り付けられた主樋カバーを待機位置へ移動させる時に、他方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全確保が簡便にかつ確実に行える高炉主樋カバー移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉操業プロセスは、製品である銑鉄を溶融状態で生産するプロセスである。同プロセスでは、溶融状態の銑鉄（以下、「溶銑」と記す）および溶融状態のスラグ（以下、「溶滓」と記す）が炉下部の出銑口から排出（以下、「出銑」と記す）される。溶銑および溶滓は「溶銑滓」とも称される。
【０００３】
高炉の出銑時には、出銑口から高温（約１５００℃）の溶銑滓が主樋を流れるため、周辺の設備及び作業員への高温の溶銑滓の飛散防止や輻射熱に対する防熱対策として、主樋上を覆う主樋カバーが必要不可欠である。この主樋カバーが必要とされる範囲は、出銑口付近（一般に、出銑口から主樋の下流に向けて８ｍ程度）である。主樋カバーが設置される前記出銑口付近の位置を、以下、「出銑口前の主樋位置」、または単に「出銑口前位置」と記す。
【０００４】
主樋カバーは、出銑開孔を行う開孔機や出銑閉塞を行うマッドガンなどの鋳床機器の動作範囲内である出銑口前位置に設置されるので、出銑開孔時及び出銑閉塞時には、それら鋳床機器との干渉を回避するために、主樋カバーを所定の待機位置もしくは鋳床機器の出銑口前位置への移動に対し干渉しない退避位置（以下、退避位置も含めて「待機位置」と記す）に移動する必要がある。
【０００５】
即ち、非出銑時には主樋カバーは待機位置にあるが、開孔機が出銑開孔のために主樋上の出銑口前位置に移動して出銑口を開孔し、その待機位置に後退した後、主樋カバーは出銑に備えて出銑口前の主樋位置に設置される。出銑中は、主樋カバーは主樋上の出銑口前位置に継続して設置される。出銑閉塞時には、主樋カバーを前記出銑口前位置から待機位置に移動させた後、出銑閉塞のためにマッドガンを主樋上の出銑口前位置に移動し、出銑口を閉塞する。
【０００６】
高炉主樋カバーの移動装置では、旋回式や水平移動式などの方式で、１０ｔ〜３０ｔ級の主樋カバーを主樋上の出銑口前位置と待機位置の間で移動させる機能が必要とされる。
【０００７】
このような高炉主樋カバーの移動は、以前は出銑口付近に配置されたジブクレーンやホイストクレーンを用い、人手を介して行われていた。しかし近年では、作業効率や作業環境を改善するために、主樋カバーの移動は遠隔操作により行われ、また自動化が図られている。
【０００８】
一方、高炉の出銑口は一つの高炉に対して通常２〜５個設置されており、鋳床のレイアウトによっては、出銑口が近接する配置となるケースもある。このような場合、スペース上の制約やコスト上の有利性から主樋カバーの移動装置を隣接する二つの出銑口で共用する試みがなされている。
【０００９】
例えば、特許文献１には、二つの隣り合う出銑口の間に配置され、かつ、水平方向に回転可能に支持された旋回支柱と、旋回支柱に沿って鉛直方向に昇降可能な旋回ブームと、該旋回ブームに搭載され、旋回ブームの長さ方向に移動可能な移動装置と、該移動装置に支持された樋カバー吊り部とを有する高炉出銑樋の孔前樋カバー移動装置が開示されている。この樋カバー移動装置によれば、装置全体のコンパクト化、簡易化が可能となり、出銑口近傍の作業スペースを広くすることが可能となり、作業性が向上し、より安全な作業が可能になるとしている。
【００１０】
また、特許文献２には、鋳床作業床上に設けた支柱に旋回フレームを取り付け、該フレームの先端に、大樋カバーを吊り上げる俯仰アームを取り付けた水平回転自在なベースを吊支した大樋カバー着脱装置が記載されている。この装置によれば、大樋カバーを装着位置から待避位置まで自動的に移動でき、省力化と作業環境の大幅な改善が図れるとしている。
【００１１】
特許文献３には、溶銑樋用大樋カバーを吊り下げて、溶銑樋上部の設置位置と退避位置の上方を旋回する主フレームと、主フレームの一端に懸吊された大樋カバーの昇降手段を備え、昇降手段を駆動させる加圧気体の圧力を検出して大樋カバーが巻き上げまたは巻き下げ停止位置にあることを安定して検出できる機構を備えたカバークレーンが記載されている。
【００１２】
特許文献４には、高炉の出銑樋の近傍に設置された支柱を基準に旋回及び走行させる１点吊りクレーンを使用した主樋カバーの着脱装置が記載されている。この装置によれば、着脱作業を安全性及び経済性並びに省力化の下でより効率的に行うことが可能であるとしている。
【００１３】
これら特許文献１〜４に記載の技術によれば、出銑口前の主樋カバーの移動を遠隔操作または自動的に行い、作業の効率化、作業環境の改善、あるいは樋カバー着脱作業の安全性の確保等が可能であるとされている。特に、特許文献１に記載の樋カバー移動装置は、二つの出銑口前の主樋で共用される装置であり、この装置によれば、装置全体のコンパクト化、簡易化、更には、作業性の向上、より安全な作業の実施が可能であると記載されている。
【００１４】
しかしながら、これら特許文献において、作業の安全性確保についての具体的な説明はなされていない。高炉の出銑口および主樋では、出銑口前の主樋内に人が入って耐火物の点検や補修作業が定期的に行われる。その場合、樋カバー移動装置の誤操作、誤作動により、点検補修作業者の安全性の確保が必ずしも十分ではない場合が起こり得る。後に詳述するように、特に二つの出銑口前の主樋で共用される樋カバー移動装置においては、点検補修作業者の安全性の確保が必要とされるが、従来、そのような観点から技術的な対策が講じられた例は見あたらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１０−３１７０２６号公報
【特許文献２】特開平７−２７８６３０号公報
【特許文献３】特開２００５−１８７２００号公報
【特許文献４】特開平１０―６０５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
高炉の出銑口および主樋では、定期的に（１回／日）耐火物の点検作業が必要であり、出銑口では１回／週、主樋では１〜２回／月の補修作業が行われる。このような点検や補修作業を行う場合、出銑口前の主樋内に人が入って作業をする必要がある。
【００１７】
一つの出銑口に対して一つの主樋カバー移動機を設置する単独設置型カバー移動装置の場合は、カバー移動装置の動力源（モーター駆動の場合は電源、油圧の場合は油圧ポンプまたは油圧配管のバルブ）を停止または閉止することによって、主樋カバー移動装置の誤操作、誤作動による主樋カバーの出銑口前位置（点検や補修作業を行っている出銑口前位置）への移動を防止することが可能である。
【００１８】
しかし、二つの出銑口に対して一つのカバー移動装置を共用する共用設置型カバー移動装置の場合には、一方の出銑口においては、出銑開孔、出銑及び出銑閉塞を繰り返し、他方の出銑口においては、前述の出銑口前の主樋内で耐火物の点検補修作業を行っている場合が発生する。
【００１９】
この場合には、一方の出銑口で出銑開孔、出銑閉塞の度に主樋カバーを出銑口前位置から待機位置へ移動させる必要があるので、主樋カバー移動装置の動力源を遮断することができない。このため、従来の共用設置型カバー移動機では、人が操作する場合には、人による目視確認で一方の出銑口の主樋カバーを他方の出銑口（つまり、主樋内で耐火物の点検補修作業を行っている出銑口）へ移動させないようにしている。また、遠隔自動で操作する場合には、リミットスイッチや旋回位置を把握するセンサー（エンコーダー等）による位置情報に基づいて、電気制御により主樋カバーの移動を出銑中の出銑口前の主樋位置と待機位置間に止め、点検補修中の他方の出銑口方向には主樋カバーを移動させないようにしている。
【００２０】
しかしながら、人による操作の場合には誤操作の可能性もある。また、遠隔自動操作の場合には、センサーの故障により、主樋カバーが他方の点検補修中の出銑口方向に移動してしまう可能性があり、作業者の安全が必ずしも確保されない。そのため、一方の出銑口で出銑開孔または閉塞のために主樋カバーを移動させる時には、他方の出銑口前位置で点検補修作業を行っている作業者は一時作業を停止して退避せざるを得ず、点検補修作業を効率的に行えないという欠点があった。
【００２１】
近年、特に機械設備の安全性が世界的に要求される中で、機械のリスクアセスメントを実施し設備の安全性を検証する手法がＩＳＯ１２００１で規定されている。その基本は、リスクの高さに対してリスクを低減する設備対策を講じ、かつ、フェイルセーフを重視する考え方である。
【００２２】
上記の二つの高炉主樋間に配置される共用設置型カバー移動装置では、点検補修作業の要員に対するリスクは、下記１）及び２）の点から高リスク（つまり、危険な）状態となる。そのため、この高リスクを低減する設備対策が必要とされる。
１）作業が重量物（樋カバー）の移動装置の近傍で行われること。
２）安全対策がセンサーによるインターロック等の電気制御系による停止（点検補修中の出銑口方向への主樋カバーの移動の停止）の信頼性のみに頼っていること。
【００２３】
従来の共用設置型カバー移動装置においては、遠隔操作、自動化、作業の効率化等を優先して、カバーの移動に関する機械構造のみが重視され、点検補修作業者の安全を確保するための設備対策を講じるという考え方がなかった。
【００２４】
本発明は、共用設置型カバー移動装置において、一方の出銑口での出銑開孔作業もしくは閉塞作業の実施に伴い、その出銑口前の主樋に取り付けられた主樋カバーを待機位置へ移動させる時に、他方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全を簡素な設備対策により確実に確保できる高炉主樋カバー移動装置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】
【００２５】
上記の課題を解決するために、本発明者らは、主樋カバーの移動装置にその動作範囲を機械的に制限する安全装置（ストッパー）を取り付けるという発想の下に検討を重ねた。その結果、共用設置型の主樋カバー移動装置の基礎金物に前進または後退するストッパーを取り付け、基礎金物上に回転可能に保持された旋回ポストに「受け（ストッパーの作用を受ける部位）」を設けることにより、旋回ポストの旋回の範囲（言い換えれば、主樋カバー移動装置の動作範囲）を制限できることを確認した。
【００２６】
即ち、ストッパー（例えば、旋回ポストの動きを停止させる棒状体）を旋回ポストの旋回軌道上に前進させることにより、ストッパーが旋回ポストに設けた受けに当たり、旋回ポストの動作（主樋カバー移動装置の動作）が制限されるので、受けの設置位置とストッパーの取り付け位置を適正に設定することにより主樋カバー移動装置の動作範囲の調整が可能となる。これにより、主樋内での耐火物の点検補修作業の安全面から危険であると判断される場合等、必要に応じて主樋カバー移動装置の動作範囲を制限することができる。
【００２７】
本発明はこのような検討結果に基づきなされたもので、その要旨は、下記の高炉主樋カバー移動装置にある。
【００２８】
即ち、高炉の出銑口前の主樋に対して、主樋カバーを取り付けまたは取り外すための装置であり、かつ、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される高炉主樋カバー移動装置であって、主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構を有し、かつ互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で水平移動可能な駆動機構を有する主樋カバー移動装置において、その水平移動の動作範囲を制限するストッパー装置を備えることを特徴とする高炉主樋カバー移動装置である。
【００２９】
本発明の高炉主樋カバー移動装置において、前記主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構および水平移動可能な駆動機構として、互いに隣接する二つの出銑口の間の鋳床に配置された基礎金物上に、摺動部を介して、旋回駆動装置により水平方向に回転可能に保持された旋回ポストと、旋回ポストの下部に取り付けられた昇降駆動装置により上下動可能に支持され、かつ、旋回ポスト側に前記昇降駆動装置の昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、旋回ポストとは反対側の端部に前記主樋カバーを吊り上げるための吊り部を備えたアームとを有し、さらに、前記ストッパー装置として、前記隣接する二つの出銑口のうちの一方の出銑口前の主樋位置と前記隣接する二つの出銑口の間にある主樋カバー待機位置間の動作のみが可能となるように当該主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置を備えることとする実施の形態が望ましい。
ここで、「ストッパー装置」とは、ストッパー（例えば、棒状体）及び受けを有し、通常は、更に旋回ポストの動作（ひいては主樋カバー移動装置の動作）を停止させるためにストッパーを旋回ポストの旋回軌道上に前進させ、または旋回軌道上から後退させるための駆動装置を備えるものである。
【００３０】
本発明の高炉主樋カバー移動装置において、前記ストッパー装置は、電動または油圧もしくは空気圧によるストッパーの駆動装置を備え、遠隔操作により作動させ得るものであることが望ましい。
【００３１】
前記電動または油圧もしくは空気圧による駆動装置を備えるストッパー装置は、主樋カバー移動装置内に内蔵されていることが望ましい。
【００３２】
本発明の高炉主樋カバー移動装置において、前記ストッパー装置は、衝撃に対する緩衝機構を備えていることが望ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の高炉主樋カバー移動装置は、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される装置である。この主樋カバー移動装置によれば、一方の出銑口での出銑開孔もしくは閉塞作業の実施に伴い、その出銑口前の主樋に取り付けられた主樋カバーを待機位置へ移動させる時に、他方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全確保を簡便かつ確実に行うことができる。
【００３４】
また、点検補修作業者の安全が確保されるので、主樋カバーの待機位置への移動時に、他方の出銑口前位置で点検補修作業を行っている作業者は作業を停止して退避する必要がなく、点検補修作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の高炉主樋カバー移動装置の外観及びこの装置が配置された高炉出銑口近傍の状態を示す説明図で、（ａ）は主樋カバーが主樋カバー待機位置に置かれている状態、（ｂ）は主樋カバーが出銑口前の主樋位置に設置されている状態である。
【図２】本発明の高炉主樋カバー移動装置の概略構成例を示す側面図（一部は縦断面で表示）である。
【図３】本発明の高炉主樋カバー移動装置が具備するストッパー装置の一部の外観図で、衝撃吸収機能を備えたストッパー装置を例示する図である。
【図４】本発明の高炉主樋カバー移動装置が具備するストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲（一方の主樋方向への動作範囲）を説明する図である。
【図５】本発明の高炉主樋カバー移動装置が具備するストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲（他方の主樋方向への動作範囲）を説明する図である。
【図６】本発明の高炉主樋カバー移動装置におけるストッパーの配置を模式的に例示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の高炉主樋カバー移動装置は、前述のとおり、高炉の出銑口前の主樋に対して、主樋カバーを取り付けまたは取り外すための装置であり、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用されることを前提としている。この装置は、主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構を有し、かつ互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で水平移動可能な駆動機構を有する主樋カバー移動装置において、その水平移動の動作範囲を制限するストッパー装置を備えている。
即ち、本発明の高炉主樋カバー移動装置の最大の特徴は、作業者の安全を簡素な設備対策により確実に確保するという観点から、主樋カバーの移動装置にその動作範囲を機械的に制限する安全装置（ストッパー）を取り付けた点にある。
【００３７】
前記主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構および水平移動可能な駆動機構として、互いに隣接する二つの出銑口の間の鋳床に配置された基礎金物上に、摺動部を介して、旋回駆動装置により水平方向に回転可能に保持された旋回ポストと、旋回ポストの下部に取り付けられた昇降駆動装置により上下動可能に支持され、かつ、旋回ポスト側に前記昇降駆動装置の昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、旋回ポストとは反対側の端部に前記主樋カバーを吊り上げるための吊り部を備えたアームとを有しており、さらに、前記ストッパー装置として、前記隣接する二つの出銑口のうちの一方の出銑口前の主樋位置と前記隣接する二つの出銑口の間にある主樋カバー待機位置間の動作のみが可能となるように当該主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置を備えた装置であれば、一方の出銑口前の主樋に取り付けられた主樋カバーを待機位置へ移動させる時に、他方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全確保を簡素なストッパー装置の取り付けにより確実に行うことができるので、望ましい。
【００３８】
図１は、本発明の高炉主樋カバー移動装置の外観及びこの装置が配置された高炉出銑口近傍の状態を示す説明図で、（ａ）は主樋カバーが主樋カバー待機位置に置かれている状態、（ｂ）は主樋カバーが出銑口前の主樋位置に設置されている状態である。また、図２は、前記望ましい構成を備えた本発明の高炉主樋カバー移動装置の概略構成例を示す側面図（一部は縦断面で表示）である。
【００３９】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の主樋カバー移動装置１は、高炉炉体２の出銑口３前の主樋４ａ、４ｂに対して、主樋カバー５を取り付けまたは取り外すための装置である。この装置は、互いに隣接する二つの出銑口３（但し、主樋４ｂに対応する出銑口３は図示されていない）の間の鋳床６に配置されており、出銑口３前の主樋４ａ、４ｂで共用される。図示した例では、主樋４ａで出銑が行われ、主樋４ｂでは点検補修作業が行われている。
【００４０】
高炉主樋カバー移動装置は、図２に示すように、鋳床に配置された基礎金物７上に、摺動部８を介して保持された旋回ポスト９と、旋回ポスト９の下部に取り付けられた昇降駆動装置１０ａにより上下動可能に支持されたアーム１１とを有している。なお、ここで言う「旋回ポスト９」は、旋回駆動装置１０ｂにより水平方向に回転可能な旋回ポスト本体９ａに連接され、旋回ポスト本体９ａの旋回運動と同一の運動を行う固定部（図２の例では、外套部９ｂ）も含むものとする。
【００４１】
昇降駆動装置１０ａ、旋回駆動装置１０ｂとしては、油圧による駆動装置を用いるのが一般的である。
【００４２】
摺動部８は、ベアリング形式の軸受け等により、旋回ポスト等の摺動部がスムーズに動作する旋回部を有する装置であり、従来使用されているもので構成すればよい。
【００４３】
アーム１１は、旋回ポスト９側には前記昇降駆動装置１０ａの昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、他方の端部には高炉主樋カバー５（図１参照）を吊り上げるための吊り部１２を備えている。
【００４４】
本発明の主樋カバー移動装置は、さらに、隣接する二つの出銑口のうちの一方の出銑口前の主樋位置（即ち、図１（ｂ）に示すように、主樋カバー５を主樋４ａに設置した位置）と、前記隣接する二つの出銑口の間にある主樋カバー待機位置１３（即ち、図１（ａ）に示すように、主樋カバー５が置かれている破線で示した位置）の間の動作のみが可能となるように、当該主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置を備えている。
【００４５】
図２に例示した高炉主樋カバー移動装置のストッパー装置は、基礎金物７に固定された円筒１７内を前進または後退するストッパー１５と、旋回ポスト９に固設された受け１６と、ストッパー１５を前進または後退させる駆動源として基礎金物７に固定された油圧シリンダー１４とで構成されている。図２において、矢印ａを付した側のストッパー装置はストッパー１５を矢印ａの方向に前進させて円筒１７の外周から突出させ、ストッパー１５が受け１６に当接するようにした状態であり、これにより、旋回ポスト９の旋回が停止される。一方、矢印ｂを付した側のストッパー装置はストッパー１５を矢印ｂの方向に後退させてストッパー１５が受け１６に当たらないようにした状態である。
【００４６】
なお、図２に例示したストッパー装置は、ストッパー装置が主樋カバー移動装置内に内蔵された例であるが、ストッパー装置を主樋カバー移動装置の外側に設置することも可能である。
【００４７】
ストッパー装置は、その設定（ストッパーを前進させるか、または後退させるかの設定）を手動により行うことも可能である。ただし、主樋カバーは１０ｔ〜３０ｔ程度であり、この重量物がストッパーに当接しても破損しない十分な強度をストッパーに保有させる必要がある。そのため、ストッパーも数１０ｋｇ以上、場合によっては１００ｋｇを超える重量物となる。また、出銑口の切り替え頻度が高い場合もある。これらのことから、ストッパー装置は、手動によるのではなく、電動または油圧もしくは空気圧による駆動装置を備えていることが望ましい。
【００４８】
また、ストッパーの設定を行う作業者の安全、出銑口前の主樋近傍での暑熱条件等を考慮すれば、遠隔操作によるストッパーの設定を可能とすることが望ましい。
【００４９】
出銑口の周辺は高温かつ粉塵の多い過酷な雰囲気にあり、更には、ストッパー装置自体も、溶銑滓の飛散や輻射熱の影響を受けるので、前記図２に例示したように、ストッパー装置を主樋カバー移動装置内に内蔵することが望ましい。これにより、高温、粉塵雰囲気の直接的な影響を防止することができ、駆動部の焼付き、摩耗、腐食等の問題を低減して、安定的な動作を保証することが可能である。
【００５０】
更に、ストッパー装置については、前述のように１０ｔ〜３０ｔ級の主樋カバーの移動をストッパーと受けとの当接により静止させる必要があるため、衝撃吸収が可能なバッファーを備えたストッパーとすることがより望ましい。
【００５１】
図３は、本発明の高炉主樋カバー移動装置が具備するストッパー装置の一部の外観図で、衝撃吸収機能を備えたストッパー装置を例示する図である。この図は、前記図２に示した矢印ａを付したストッパー装置を、同図を表す紙面の右側斜め上方から視た外観図である。
【００５２】
即ち、ストッパー装置は、前述のように、基礎金物７に固定された円筒１７内を油圧シリンダー（図示せず）により前進または後退するストッパー１５と、旋回ポスト９に固設された受け１６とで構成されているが、この受け１６に衝撃吸収のための油圧式アブソーバー１８が付設されている。油圧式アブソーバー１８は、旋回ポスト９の旋回に伴って受け１６が白抜き矢印の方向に移動し、ストッパー１５に当たったときに、その衝撃を吸収するバッファーとして作用する。
【００５３】
バッファーは、図３に例示した油圧式アブソーバーに限定されない。多少でも衝撃を吸収できる弾力性のあるものであればよく、コイルバネなども適用できる。
【００５４】
本発明の高炉主樋カバー移動装置を使用すれば、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用するに際し、必要に応じて主樋カバー移動装置の動作範囲を制限することができる。センサーを用いた電気制御系による主樋カバー移動装置の動作範囲の制限（点検補修中の出銑口方向への主樋カバーの移動の停止）のみに頼るのではなく、設備対策を講じて機械的に動作範囲を制限して、二重の安全対策をとることが可能であり、出銑口前位置で点検補修作業を行っている作業者の安全確保を確実に行うことができる。ストッパーと受け、及びストッパーの駆動装置からなる簡素なストッパー装置を取り付けるだけでよいことも大きな利点である。
【実施例】
【００５５】
以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【００５６】
前述のストッパー装置を取り付けた本発明の高炉主樋カバー移動装置を互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用して、主樋カバー移動装置の動作範囲、及び主樋の点検補修作業者の安全確保についての確認を行った。
【００５７】
ストッパー装置の駆動源には油圧シリンダーを使用し、主樋カバー移動装置内に内蔵させた。また、旋回ポストに固設された受けに、前記図３に例示した油圧式アブソーバーをバッファーとして付設した。以下に、高炉主樋カバー移動装置及びこの装置が配置された高炉出銑口近傍の状態を模式的に示した図面を参照してストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲について説明する。
【００５８】
図４は、ストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲（一方の主樋方向への動作範囲）を説明する図である。同図では、説明の便宜上、駆動源の油圧シリンダーを主樋カバー移動装置の外側に示している。
【００５９】
図４（ａ）は、主樋カバー５が主樋カバー待機位置１３に置かれている状態を表している。高炉炉体２に設けられている互いに隣接する出銑口前の主樋４ａ、４ｂの間に本発明の主樋カバー移動装置１が配置されている。主樋カバー移動装置１の旋回ポスト９の２箇所（主樋４ａ側および主樋４ｂ側）に、衝撃吸収のためのバッファー１９ａ、１９ｂが付設された受けが取り付けられている。
【００６０】
図４（ｂ）は、主樋４ａが出銑中で、主樋４ｂが補修中であり、主樋カバー５を主樋カバー移動装置１により待機位置１３から主樋４ａの出銑口前位置まで移動し、設置した状態を表している。この場合は、主樋カバー５が主樋４ａの出銑口前位置に設置された状態でストッパー１５ａがバッファー１９ａに当接するように、ストッパー１５ａが取り付けられ、ストッパー１５ａを油圧シリンダー１４ａにより前進させた状態に設定している。そのため、主樋カバー移動装置１の動作範囲（図中に白抜き矢印で示した方向への動作範囲）は、主樋４ａの出銑口前位置までに制限される。
【００６１】
図４（ｃ）は、主樋４ａの出銑が完了して、主樋カバー５を主樋カバー移動装置１により出銑口前の主樋位置から待機位置１３まで移動した状態を表している。主樋４ｂは引き続き補修中である。この場合は、主樋カバー５が待機位置１３まで移動された状態で別に取り付けてあるストッパー１５ｂがバッファー１９ｂに当接するように、ストッパー１５ｂが取り付けられ、ストッパー１５ｂを油圧シリンダー１４ｂにより前進させた状態に設定している。そのため、主樋カバー移動装置１の、白抜き矢印で示した方向への動作範囲は、主樋カバー５の待機位置１３までに制限される。
【００６２】
即ち、ストッパー装置の取り付け位置を、図４（ｂ）に示した位置と、図４（ｃ）に示した位置に定め、主樋カバー移動装置１の動作の方向に対応させて旋回ポスト側の受けが当接するようにストッパー１５ａ、１５ｂを前進させた状態に設定することにより、主樋カバー移動装置１の動作範囲を主樋カバー５の待機位置１３から主樋４ａの出銑口前位置までの範囲内に制限することができる。これにより、補修中の主樋４ｂの方向に主樋カバー５が移動することはなく、主樋４ｂで補修作業中の作業者の安全が確保される。
【００６３】
図４では、主樋カバー５を待機位置１３と主樋４ａの出銑口前位置の間で移動させる場合について説明したが、主樋カバー５を待機位置１３と主樋４ｂの出銑口前位置の間で移動させる場合は、ストッパー１５の取り付け位置を別に定めることにより、主樋カバー移動装置１の動作範囲を制限することができる。
【００６４】
図５は、ストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲（他方の主樋方向への動作範囲）を説明する図である。
【００６５】
図５（ａ）は、図４（ｂ）に示した場合とは逆に、主樋４ｂが出銑中で、主樋４ａが補修中であり、主樋カバー５を主樋カバー移動装置１により待機位置１３から主樋４ｂの出銑口前位置まで移動し、設置した状態を表している。この場合は、主樋カバー５が主樋４ｂの出銑口前位置に設置された状態でバッファー１９ｂがストッパー１５ｃに当接するように、ストッパー１５ｃが取り付けられている。そのため、主樋カバー移動装置１の動作範囲は、主樋４ｂの出銑口前位置までに制限される。
【００６６】
図５（ｂ）は、主樋４ｂの出銑が完了して、主樋カバー５を主樋カバー移動装置１により主樋４ｂの出銑口前位置から待機位置１３まで移動した状態を表している。この場合は、主樋カバー５が待機位置１３まで移動された状態でバッファー１９ａがストッパー１５ｄに当接するように、ストッパー１５ｄが取り付けられている。そのため、主樋カバー移動装置１の動作範囲は、主樋カバー５の待機位置１３までに制限される。
【００６７】
即ち、本発明の高炉主樋カバー移動装置においては、４本のストッパー及び旋回ポスト側の２個の受けを設置しておき、当該移動装置を使用する主樋に応じてストッパー装置の設定（即ち、ストッパーを前進させるか、または後退させるかの設定）をすることにより、主樋カバー移動装置の動作範囲の調整が可能となる。
【００６８】
図６は、本発明の高炉主樋カバー移動装置におけるストッパー装置の配置を模式的に例示す図で、前記図４（ｂ）、（ｃ）及び図５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示したストッパーと油圧シリンダーを併せて示した図である。本発明の高炉主樋カバー移動装置では、これら４本のストッパー１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄ、ならびに油圧シリンダー１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄを取り付けておく。
【００６９】
主樋カバー移動装置を主樋４ａで使用する場合は、ストッパー１５ａ、１５ｂを油圧シリンダー１４ａ、１４ｂにより前進させた状態に設定し、ストッパー１５ｃ、１５ｄを後退させて旋回ポスト側の受けに当たらないようにしておけば、図４（ｂ）、（ｃ）に示したように、主樋カバー移動装置の動作範囲を主樋カバーの待機位置から主樋４ａの出銑口前位置までに制限することができる。
【００７０】
また、当該移動装置を主樋４ｂで使用する場合は、ストッパー１５ｃ、１５ｄを前進させた状態に設定し、ストッパー１５ａ、１５ｂを後退させておくことにより、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、主樋カバー移動装置の動作範囲を主樋カバーの待機位置から主樋４ｂの出銑口前位置までに制限することができる。
【００７１】
前述の４本のストッパーを取り付けた本発明の高炉主樋カバー移動装置を使用し、ストッパーの設定を適宜行って、当該移動装置に前記図４及び図５で説明した動作を行わせた結果、所定の範囲内で動作し、ストッパー装置が安全装置として機能することが確認できた。
【００７２】
ストッパー装置を取り付けるという本発明の高炉主樋カバー移動装置における考え方は、従来の旋回型の共用設置型カバー移動装置の中でクレーンを使用した樋カバー移動装置や水平移動型の主樋カバー移動装置においても、適用可能である。また、この考え方は、どの型式の樋カバー移動装置においても、開孔機やマッドガンなどの鋳床機器との相互干渉を防止するために適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の高炉主樋カバー移動装置は、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される装置である。この装置は、出銑口での主樋の点検補修作業者の安全確保が確実に行える主樋カバー移動装置として、銑鉄を溶融状態で生産するプロセスにおいて有効に利用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１：主樋カバー移動装置、 ２：高炉炉体、 ３：出銑口、
４ａ、４ｂ：主樋（出銑中）、 ５：高炉主樋カバー、 ６：鋳床
７：基礎金物、 ８：摺動部、 ９：旋回ポスト、 ９ａ：旋回ポスト本体、
９ｂ：外套部、 １０ａ：昇降駆動装置、 １０ｂ：旋回駆動装置、 １１：アーム、
１２：吊り部、 １３：主樋カバー待機位置、 １４：油圧シリンダー、
１５：ストッパー、 １６：受け、 １７：円筒、 １８：油圧式アブソーバー、
１９ａ、１９ｂ：バッファー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の出銑口前の主樋に主樋カバーを取り付け、または取り外すための高炉主樋カバー移動装置に関する。さらに詳しくは、当該装置が互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される場合において、一方の出銑口での出銑開孔作業もしくは閉塞作業の実施に伴い、その出銑口前の主樋に取り付けられた主樋カバーを待機位置へ移動させる時に、他方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全確保が簡便にかつ確実に行える高炉主樋カバー移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉操業プロセスは、製品である銑鉄を溶融状態で生産するプロセスである。同プロセスでは、溶融状態の銑鉄（以下、「溶銑」と記す）および溶融状態のスラグ（以下、「溶滓」と記す）が炉下部の出銑口から排出（以下、「出銑」と記す）される。溶銑および溶滓は「溶銑滓」とも称される。
【０００３】
高炉の出銑時には、出銑口から高温（約１５００℃）の溶銑滓が主樋を流れるため、周辺の設備及び作業員への高温の溶銑滓の飛散防止や輻射熱に対する防熱対策として、主樋上を覆う主樋カバーが必要不可欠である。この主樋カバーが必要とされる範囲は、出銑口付近（一般に、出銑口から主樋の下流に向けて８ｍ程度）である。主樋カバーが設置される前記出銑口付近の位置を、以下、「出銑口前の主樋位置」、または単に「出銑口前位置」と記す。
【０００４】
主樋カバーは、出銑開孔を行う開孔機や出銑閉塞を行うマッドガンなどの鋳床機器の動作範囲内である出銑口前位置に設置されるので、出銑開孔時及び出銑閉塞時には、それら鋳床機器との干渉を回避するために、主樋カバーを所定の待機位置もしくは鋳床機器の出銑口前位置への移動に対し干渉しない退避位置（以下、退避位置も含めて「待機位置」と記す）に移動する必要がある。
【０００５】
即ち、非出銑時には主樋カバーは待機位置にあるが、開孔機が出銑開孔のために主樋上の出銑口前位置に移動して出銑口を開孔し、その待機位置に後退した後、主樋カバーは出銑に備えて出銑口前の主樋位置に設置される。出銑中は、主樋カバーは主樋上の出銑口前位置に継続して設置される。出銑閉塞時には、主樋カバーを前記出銑口前位置から待機位置に移動させた後、出銑閉塞のためにマッドガンを主樋上の出銑口前位置に移動し、出銑口を閉塞する。
【０００６】
高炉主樋カバーの移動装置では、旋回式や水平移動式などの方式で、１０ｔ〜３０ｔ級の主樋カバーを主樋上の出銑口前位置と待機位置の間で移動させる機能が必要とされる。
【０００７】
このような高炉主樋カバーの移動は、以前は出銑口付近に配置されたジブクレーンやホイストクレーンを用い、人手を介して行われていた。しかし近年では、作業効率や作業環境を改善するために、主樋カバーの移動は遠隔操作により行われ、また自動化が図られている。
【０００８】
一方、高炉の出銑口は一つの高炉に対して通常２〜５個設置されており、鋳床のレイアウトによっては、出銑口が近接する配置となるケースもある。このような場合、スペース上の制約やコスト上の有利性から主樋カバーの移動装置を隣接する二つの出銑口で共用する試みがなされている。
【０００９】
例えば、特許文献１には、二つの隣り合う出銑口の間に配置され、かつ、水平方向に回転可能に支持された旋回支柱と、旋回支柱に沿って鉛直方向に昇降可能な旋回ブームと、該旋回ブームに搭載され、旋回ブームの長さ方向に移動可能な移動装置と、該移動装置に支持された樋カバー吊り部とを有する高炉出銑樋の孔前樋カバー移動装置が開示されている。この樋カバー移動装置によれば、装置全体のコンパクト化、簡易化が可能となり、出銑口近傍の作業スペースを広くすることが可能となり、作業性が向上し、より安全な作業が可能になるとしている。
【００１０】
また、特許文献２には、鋳床作業床上に設けた支柱に旋回フレームを取り付け、該フレームの先端に、大樋カバーを吊り上げる俯仰アームを取り付けた水平回転自在なベースを吊支した大樋カバー着脱装置が記載されている。この装置によれば、大樋カバーを装着位置から待避位置まで自動的に移動でき、省力化と作業環境の大幅な改善が図れるとしている。
【００１１】
特許文献３には、溶銑樋用大樋カバーを吊り下げて、溶銑樋上部の設置位置と退避位置の上方を旋回する主フレームと、主フレームの一端に懸吊された大樋カバーの昇降手段を備え、昇降手段を駆動させる加圧気体の圧力を検出して大樋カバーが巻き上げまたは巻き下げ停止位置にあることを安定して検出できる機構を備えたカバークレーンが記載されている。
【００１２】
特許文献４には、高炉の出銑樋の近傍に設置された支柱を基準に旋回及び走行させる１点吊りクレーンを使用した主樋カバーの着脱装置が記載されている。この装置によれば、着脱作業を安全性及び経済性並びに省力化の下でより効率的に行うことが可能であるとしている。
【００１３】
これら特許文献１〜４に記載の技術によれば、出銑口前の主樋カバーの移動を遠隔操作または自動的に行い、作業の効率化、作業環境の改善、あるいは樋カバー着脱作業の安全性の確保等が可能であるとされている。特に、特許文献１に記載の樋カバー移動装置は、二つの出銑口前の主樋で共用される装置であり、この装置によれば、装置全体のコンパクト化、簡易化、更には、作業性の向上、より安全な作業の実施が可能であると記載されている。
【００１４】
しかしながら、これら特許文献において、作業の安全性確保についての具体的な説明はなされていない。高炉の出銑口および主樋では、出銑口前の主樋内に人が入って耐火物の点検や補修作業が定期的に行われる。その場合、樋カバー移動装置の誤操作、誤作動により、点検補修作業者の安全性の確保が必ずしも十分ではない場合が起こり得る。後に詳述するように、特に二つの出銑口前の主樋で共用される樋カバー移動装置においては、点検補修作業者の安全性の確保が必要とされるが、従来、そのような観点から技術的な対策が講じられた例は見あたらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平１０−３１７０２６号公報
【特許文献２】特開平７−２７８６３０号公報
【特許文献３】特開２００５−１８７２００号公報
【特許文献４】特開平１０―６０５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
高炉の出銑口および主樋では、定期的に（１回／日）耐火物の点検作業が必要であり、出銑口では１回／週、主樋では１〜２回／月の補修作業が行われる。このような点検や補修作業を行う場合、出銑口前の主樋内に人が入って作業をする必要がある。
【００１７】
一つの出銑口に対して一つの主樋カバー移動機を設置する単独設置型カバー移動装置の場合は、カバー移動装置の動力源（モーター駆動の場合は電源、油圧の場合は油圧ポンプまたは油圧配管のバルブ）を停止または閉止することによって、主樋カバー移動装置の誤操作、誤作動による主樋カバーの出銑口前位置（点検や補修作業を行っている出銑口前位置）への移動を防止することが可能である。
【００１８】
しかし、二つの出銑口に対して一つのカバー移動装置を共用する共用設置型カバー移動装置の場合には、一方の出銑口においては、出銑開孔、出銑及び出銑閉塞を繰り返し、他方の出銑口においては、前述の出銑口前の主樋内で耐火物の点検補修作業を行っている場合が発生する。
【００１９】
この場合には、一方の出銑口で出銑開孔、出銑閉塞の度に主樋カバーを出銑口前位置から待機位置へ移動させる必要があるので、主樋カバー移動装置の動力源を遮断することができない。このため、従来の共用設置型カバー移動機では、人が操作する場合には、人による目視確認で一方の出銑口の主樋カバーを他方の出銑口（つまり、主樋内で耐火物の点検補修作業を行っている出銑口）へ移動させないようにしている。また、遠隔自動で操作する場合には、リミットスイッチや旋回位置を把握するセンサー（エンコーダー等）による位置情報に基づいて、電気制御により主樋カバーの移動を出銑中の出銑口前の主樋位置と待機位置間に止め、点検補修中の他方の出銑口方向には主樋カバーを移動させないようにしている。
【００２０】
しかしながら、人による操作の場合には誤操作の可能性もある。また、遠隔自動操作の場合には、センサーの故障により、主樋カバーが他方の点検補修中の出銑口方向に移動してしまう可能性があり、作業者の安全が必ずしも確保されない。そのため、一方の出銑口で出銑開孔または閉塞のために主樋カバーを移動させる時には、他方の出銑口前位置で点検補修作業を行っている作業者は一時作業を停止して退避せざるを得ず、点検補修作業を効率的に行えないという欠点があった。
【００２１】
近年、特に機械設備の安全性が世界的に要求される中で、機械のリスクアセスメントを実施し設備の安全性を検証する手法がＩＳＯ１２００１で規定されている。その基本は、リスクの高さに対してリスクを低減する設備対策を講じ、かつ、フェイルセーフを重視する考え方である。
【００２２】
上記の二つの高炉主樋間に配置される共用設置型カバー移動装置では、点検補修作業の要員に対するリスクは、下記１）及び２）の点から高リスク（つまり、危険な）状態となる。そのため、この高リスクを低減する設備対策が必要とされる。
１）作業が重量物（樋カバー）の移動装置の近傍で行われること。
２）安全対策がセンサーによるインターロック等の電気制御系による停止（点検補修中の出銑口方向への主樋カバーの移動の停止）の信頼性のみに頼っていること。
【００２３】
従来の共用設置型カバー移動装置においては、遠隔操作、自動化、作業の効率化等を優先して、カバーの移動に関する機械構造のみが重視され、点検補修作業者の安全を確保するための設備対策を講じるという考え方がなかった。
【００２４】
本発明は、共用設置型カバー移動装置において、一方の出銑口での出銑開孔作業もしくは閉塞作業の実施に伴い、その出銑口前の主樋に取り付けられた主樋カバーを待機位置へ移動させる時に、他方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全を簡素な設備対策により確実に確保できる高炉主樋カバー移動装置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】
【００２５】
上記の課題を解決するために、本発明者らは、主樋カバーの移動装置にその動作範囲を機械的に制限する安全装置（ストッパー）を取り付けるという発想の下に検討を重ねた。その結果、共用設置型の主樋カバー移動装置の基礎金物に前進または後退するストッパーを取り付け、基礎金物上に回転可能に保持された旋回ポストに「受け（ストッパーの作用を受ける部位）」を設けることにより、旋回ポストの旋回の範囲（言い換えれば、主樋カバー移動装置の動作範囲）を制限できることを確認した。
【００２６】
即ち、ストッパー（例えば、旋回ポストの動きを停止させる棒状体）を旋回ポストの旋回軌道上に前進させることにより、ストッパーが旋回ポストに設けた受けに当たり、旋回ポストの動作（主樋カバー移動装置の動作）が制限されるので、受けの設置位置とストッパーの取り付け位置を適正に設定することにより主樋カバー移動装置の動作範囲の調整が可能となる。これにより、主樋内での耐火物の点検補修作業の安全面から危険であると判断される場合等、必要に応じて主樋カバー移動装置の動作範囲を制限することができる。
【００２７】
本発明はこのような検討結果に基づきなされたもので、その要旨は、下記の高炉主樋カバー移動装置にある。
【００２８】
即ち、高炉の出銑口前の主樋に対して、主樋カバーを取り付けまたは取り外すための装置であり、かつ、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される高炉主樋カバー移動装置であって、主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構を有し、かつ互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で水平移動可能な駆動機構を有する主樋カバー移動装置において、その水平移動の動作範囲を制限するストッパー装置を備えることを特徴とする高炉主樋カバー移動装置である。
【００２９】
本発明の高炉主樋カバー移動装置において、前記主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構および水平移動可能な駆動機構として、互いに隣接する二つの出銑口の間の鋳床に配置された基礎金物上に、摺動部を介して、旋回駆動装置により水平方向に回転可能に保持された旋回ポストと、旋回ポストの下部に取り付けられた昇降駆動装置により上下動可能に支持され、かつ、旋回ポスト側に前記昇降駆動装置の昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、旋回ポストとは反対側の端部に前記主樋カバーを吊り上げるための吊り部を備えたアームとを有し、さらに、前記ストッパー装置として、前記隣接する二つの出銑口のうちの一方の出銑口前の主樋位置と前記隣接する二つの出銑口の間にある主樋カバー待機位置間の動作のみが可能となるように当該主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置を備えることとする実施の形態が望ましい。
ここで、「ストッパー装置」とは、ストッパー（例えば、棒状体）及び受けを有し、通常は、更に旋回ポストの動作（ひいては主樋カバー移動装置の動作）を停止させるためにストッパーを旋回ポストの旋回軌道上に前進させ、または旋回軌道上から後退させるための駆動装置を備えるものである。
【００３０】
本発明の高炉主樋カバー移動装置において、前記ストッパー装置は、電動または油圧もしくは空気圧によるストッパーの駆動装置を備え、遠隔操作により作動させ得るものであることが望ましい。
【００３１】
前記電動または油圧もしくは空気圧による駆動装置を備えるストッパー装置は、主樋カバー移動装置内に内蔵されていることが望ましい。
【００３２】
本発明の高炉主樋カバー移動装置において、前記ストッパー装置は、衝撃に対する緩衝機構を備えていることが望ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の高炉主樋カバー移動装置は、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される装置である。この主樋カバー移動装置によれば、一方の出銑口での出銑開孔もしくは閉塞作業の実施に伴い、その出銑口前の主樋に取り付けられた主樋カバーを待機位置へ移動させる時に、他方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全確保を簡便かつ確実に行うことができる。
【００３４】
また、点検補修作業者の安全が確保されるので、主樋カバーの待機位置への移動時に、他方の出銑口前位置で点検補修作業を行っている作業者は作業を停止して退避する必要がなく、点検補修作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の高炉主樋カバー移動装置の外観及びこの装置が配置された高炉出銑口近傍の状態を示す説明図で、（ａ）は主樋カバーが主樋カバー待機位置に置かれている状態、（ｂ）は主樋カバーが出銑口前の主樋位置に設置されている状態である。
【図２】本発明の高炉主樋カバー移動装置の概略構成例を示す側面図（一部は縦断面で表示）である。
【図３】本発明の高炉主樋カバー移動装置が具備するストッパー装置の一部の外観図で、衝撃吸収機能を備えたストッパー装置を例示する図である。
【図４】本発明の高炉主樋カバー移動装置が具備するストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲（一方の主樋方向への動作範囲）を説明する図である。
【図５】本発明の高炉主樋カバー移動装置が具備するストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲（他方の主樋方向への動作範囲）を説明する図である。
【図６】本発明の高炉主樋カバー移動装置におけるストッパーの配置を模式的に例示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の高炉主樋カバー移動装置は、前述のとおり、高炉の出銑口前の主樋に対して、主樋カバーを取り付けまたは取り外すための装置であり、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用されることを前提としている。この装置は、主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構を有し、かつ互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で水平移動可能な駆動機構を有する主樋カバー移動装置において、その水平移動の動作範囲を制限するストッパー装置を備えている。
即ち、本発明の高炉主樋カバー移動装置の最大の特徴は、作業者の安全を簡素な設備対策により確実に確保するという観点から、主樋カバーの移動装置にその動作範囲を機械的に制限する安全装置（ストッパー）を取り付けた点にある。
【００３７】
前記主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構および水平移動可能な駆動機構として、互いに隣接する二つの出銑口の間の鋳床に配置された基礎金物上に、摺動部を介して、旋回駆動装置により水平方向に回転可能に保持された旋回ポストと、旋回ポストの下部に取り付けられた昇降駆動装置により上下動可能に支持され、かつ、旋回ポスト側に前記昇降駆動装置の昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、旋回ポストとは反対側の端部に前記主樋カバーを吊り上げるための吊り部を備えたアームとを有しており、さらに、前記ストッパー装置として、前記隣接する二つの出銑口のうちの一方の出銑口前の主樋位置と前記隣接する二つの出銑口の間にある主樋カバー待機位置間の動作のみが可能となるように当該主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置を備えた装置であれば、一方の出銑口前の主樋に取り付けられた主樋カバーを待機位置へ移動させる時に、他方の出銑口での主樋の点検補修作業者の安全確保を簡素なストッパー装置の取り付けにより確実に行うことができるので、望ましい。
【００３８】
図１は、本発明の高炉主樋カバー移動装置の外観及びこの装置が配置された高炉出銑口近傍の状態を示す説明図で、（ａ）は主樋カバーが主樋カバー待機位置に置かれている状態、（ｂ）は主樋カバーが出銑口前の主樋位置に設置されている状態である。また、図２は、前記望ましい構成を備えた本発明の高炉主樋カバー移動装置の概略構成例を示す側面図（一部は縦断面で表示）である。
【００３９】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明の主樋カバー移動装置１は、高炉炉体２の出銑口３前の主樋４ａ、４ｂに対して、主樋カバー５を取り付けまたは取り外すための装置である。この装置は、互いに隣接する二つの出銑口３（但し、主樋４ｂに対応する出銑口３は図示されていない）の間の鋳床６に配置されており、出銑口３前の主樋４ａ、４ｂで共用される。図示した例では、主樋４ａで出銑が行われ、主樋４ｂでは点検補修作業が行われている。
【００４０】
高炉主樋カバー移動装置は、図２に示すように、鋳床に配置された基礎金物７上に、摺動部８を介して保持された旋回ポスト９と、旋回ポスト９の下部に取り付けられた昇降駆動装置１０ａにより上下動可能に支持されたアーム１１とを有している。なお、ここで言う「旋回ポスト９」は、旋回駆動装置１０ｂにより水平方向に回転可能な旋回ポスト本体９ａに連接され、旋回ポスト本体９ａの旋回運動と同一の運動を行う固定部（図２の例では、外套部９ｂ）も含むものとする。
【００４１】
昇降駆動装置１０ａ、旋回駆動装置１０ｂとしては、油圧による駆動装置を用いるのが一般的である。
【００４２】
摺動部８は、ベアリング形式の軸受け等により、旋回ポスト等の摺動部がスムーズに動作する旋回部を有する装置であり、従来使用されているもので構成すればよい。
【００４３】
アーム１１は、旋回ポスト９側には前記昇降駆動装置１０ａの昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、他方の端部には高炉主樋カバー５（図１参照）を吊り上げるための吊り部１２を備えている。
【００４４】
本発明の主樋カバー移動装置は、さらに、隣接する二つの出銑口のうちの一方の出銑口前の主樋位置（即ち、図１（ｂ）に示すように、主樋カバー５を主樋４ａに設置した位置）と、前記隣接する二つの出銑口の間にある主樋カバー待機位置１３（即ち、図１（ａ）に示すように、主樋カバー５が置かれている破線で示した位置）の間の動作のみが可能となるように、当該主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置を備えている。
【００４５】
図２に例示した高炉主樋カバー移動装置のストッパー装置は、基礎金物７に固定された円筒１７内を前進または後退するストッパー１５と、旋回ポスト９に固設された受け１６と、ストッパー１５を前進または後退させる駆動源として基礎金物７に固定された油圧シリンダー１４とで構成されている。図２において、矢印ａを付した側のストッパー装置はストッパー１５を矢印ａの方向に前進させて円筒１７の外周から突出させ、ストッパー１５が受け１６に当接するようにした状態であり、これにより、旋回ポスト９の旋回が停止される。一方、矢印ｂを付した側のストッパー装置はストッパー１５を矢印ｂの方向に後退させてストッパー１５が受け１６に当たらないようにした状態である。
【００４６】
なお、図２に例示したストッパー装置は、ストッパー装置が主樋カバー移動装置内に内蔵された例であるが、ストッパー装置を主樋カバー移動装置の外側に設置することも可能である。
【００４７】
ストッパー装置は、その設定（ストッパーを前進させるか、または後退させるかの設定）を手動により行うことも可能である。ただし、主樋カバーは１０ｔ〜３０ｔ程度であり、この重量物がストッパーに当接しても破損しない十分な強度をストッパーに保有させる必要がある。そのため、ストッパーも数１０ｋｇ以上、場合によっては１００ｋｇを超える重量物となる。また、出銑口の切り替え頻度が高い場合もある。これらのことから、ストッパー装置は、手動によるのではなく、電動または油圧もしくは空気圧による駆動装置を備えていることが望ましい。
【００４８】
また、ストッパーの設定を行う作業者の安全、出銑口前の主樋近傍での暑熱条件等を考慮すれば、遠隔操作によるストッパーの設定を可能とすることが望ましい。
【００４９】
出銑口の周辺は高温かつ粉塵の多い過酷な雰囲気にあり、更には、ストッパー装置自体も、溶銑滓の飛散や輻射熱の影響を受けるので、前記図２に例示したように、ストッパー装置を主樋カバー移動装置内に内蔵することが望ましい。これにより、高温、粉塵雰囲気の直接的な影響を防止することができ、駆動部の焼付き、摩耗、腐食等の問題を低減して、安定的な動作を保証することが可能である。
【００５０】
更に、ストッパー装置については、前述のように１０ｔ〜３０ｔ級の主樋カバーの移動をストッパーと受けとの当接により静止させる必要があるため、衝撃吸収が可能なバッファーを備えたストッパーとすることがより望ましい。
【００５１】
図３は、本発明の高炉主樋カバー移動装置が具備するストッパー装置の一部の外観図で、衝撃吸収機能を備えたストッパー装置を例示する図である。この図は、前記図２に示した矢印ａを付したストッパー装置を、同図を表す紙面の右側斜め上方から視た外観図である。
【００５２】
即ち、ストッパー装置は、前述のように、基礎金物７に固定された円筒１７内を油圧シリンダー（図示せず）により前進または後退するストッパー１５と、旋回ポスト９に固設された受け１６とで構成されているが、この受け１６に衝撃吸収のための油圧式アブソーバー１８が付設されている。油圧式アブソーバー１８は、旋回ポスト９の旋回に伴って受け１６が白抜き矢印の方向に移動し、ストッパー１５に当たったときに、その衝撃を吸収するバッファーとして作用する。
【００５３】
バッファーは、図３に例示した油圧式アブソーバーに限定されない。多少でも衝撃を吸収できる弾力性のあるものであればよく、コイルバネなども適用できる。
【００５４】
本発明の高炉主樋カバー移動装置を使用すれば、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用するに際し、必要に応じて主樋カバー移動装置の動作範囲を制限することができる。センサーを用いた電気制御系による主樋カバー移動装置の動作範囲の制限（点検補修中の出銑口方向への主樋カバーの移動の停止）のみに頼るのではなく、設備対策を講じて機械的に動作範囲を制限して、二重の安全対策をとることが可能であり、出銑口前位置で点検補修作業を行っている作業者の安全確保を確実に行うことができる。ストッパーと受け、及びストッパーの駆動装置からなる簡素なストッパー装置を取り付けるだけでよいことも大きな利点である。
【実施例】
【００５５】
以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【００５６】
前述のストッパー装置を取り付けた本発明の高炉主樋カバー移動装置を互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用して、主樋カバー移動装置の動作範囲、及び主樋の点検補修作業者の安全確保についての確認を行った。
【００５７】
ストッパー装置の駆動源には油圧シリンダーを使用し、主樋カバー移動装置内に内蔵させた。また、旋回ポストに固設された受けに、前記図３に例示した油圧式アブソーバーをバッファーとして付設した。以下に、高炉主樋カバー移動装置及びこの装置が配置された高炉出銑口近傍の状態を模式的に示した図面を参照してストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲について説明する。
【００５８】
図４は、ストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲（一方の主樋方向への動作範囲）を説明する図である。同図では、説明の便宜上、駆動源の油圧シリンダーを主樋カバー移動装置の外側に示している。
【００５９】
図４（ａ）は、主樋カバー５が主樋カバー待機位置１３に置かれている状態を表している。高炉炉体２に設けられている互いに隣接する出銑口前の主樋４ａ、４ｂの間に本発明の主樋カバー移動装置１が配置されている。主樋カバー移動装置１の旋回ポスト９の２箇所（主樋４ａ側および主樋４ｂ側）に、衝撃吸収のためのバッファー１９ａ、１９ｂが付設された受けが取り付けられている。
【００６０】
図４（ｂ）は、主樋４ａが出銑中で、主樋４ｂが補修中であり、主樋カバー５を主樋カバー移動装置１により待機位置１３から主樋４ａの出銑口前位置まで移動し、設置した状態を表している。この場合は、主樋カバー５が主樋４ａの出銑口前位置に設置された状態でストッパー１５ａがバッファー１９ａに当接するように、ストッパー１５ａが取り付けられ、ストッパー１５ａを油圧シリンダー１４ａにより前進させた状態に設定している。そのため、主樋カバー移動装置１の動作範囲（図中に白抜き矢印で示した方向への動作範囲）は、主樋４ａの出銑口前位置までに制限される。
【００６１】
図４（ｃ）は、主樋４ａの出銑が完了して、主樋カバー５を主樋カバー移動装置１により出銑口前の主樋位置から待機位置１３まで移動した状態を表している。主樋４ｂは引き続き補修中である。この場合は、主樋カバー５が待機位置１３まで移動された状態で別に取り付けてあるストッパー１５ｂがバッファー１９ｂに当接するように、ストッパー１５ｂが取り付けられ、ストッパー１５ｂを油圧シリンダー１４ｂにより前進させた状態に設定している。そのため、主樋カバー移動装置１の、白抜き矢印で示した方向への動作範囲は、主樋カバー５の待機位置１３までに制限される。
【００６２】
即ち、ストッパー装置の取り付け位置を、図４（ｂ）に示した位置と、図４（ｃ）に示した位置に定め、主樋カバー移動装置１の動作の方向に対応させて旋回ポスト側の受けが当接するようにストッパー１５ａ、１５ｂを前進させた状態に設定することにより、主樋カバー移動装置１の動作範囲を主樋カバー５の待機位置１３から主樋４ａの出銑口前位置までの範囲内に制限することができる。これにより、補修中の主樋４ｂの方向に主樋カバー５が移動することはなく、主樋４ｂで補修作業中の作業者の安全が確保される。
【００６３】
図４では、主樋カバー５を待機位置１３と主樋４ａの出銑口前位置の間で移動させる場合について説明したが、主樋カバー５を待機位置１３と主樋４ｂの出銑口前位置の間で移動させる場合は、ストッパー１５の取り付け位置を別に定めることにより、主樋カバー移動装置１の動作範囲を制限することができる。
【００６４】
図５は、ストッパー装置の作動と主樋カバー移動装置の動作範囲（他方の主樋方向への動作範囲）を説明する図である。
【００６５】
図５（ａ）は、図４（ｂ）に示した場合とは逆に、主樋４ｂが出銑中で、主樋４ａが補修中であり、主樋カバー５を主樋カバー移動装置１により待機位置１３から主樋４ｂの出銑口前位置まで移動し、設置した状態を表している。この場合は、主樋カバー５が主樋４ｂの出銑口前位置に設置された状態でバッファー１９ｂがストッパー１５ｃに当接するように、ストッパー１５ｃが取り付けられている。そのため、主樋カバー移動装置１の動作範囲は、主樋４ｂの出銑口前位置までに制限される。
【００６６】
図５（ｂ）は、主樋４ｂの出銑が完了して、主樋カバー５を主樋カバー移動装置１により主樋４ｂの出銑口前位置から待機位置１３まで移動した状態を表している。この場合は、主樋カバー５が待機位置１３まで移動された状態でバッファー１９ａがストッパー１５ｄに当接するように、ストッパー１５ｄが取り付けられている。そのため、主樋カバー移動装置１の動作範囲は、主樋カバー５の待機位置１３までに制限される。
【００６７】
即ち、本発明の高炉主樋カバー移動装置においては、４本のストッパー及び旋回ポスト側の２個の受けを設置しておき、当該移動装置を使用する主樋に応じてストッパー装置の設定（即ち、ストッパーを前進させるか、または後退させるかの設定）をすることにより、主樋カバー移動装置の動作範囲の調整が可能となる。
【００６８】
図６は、本発明の高炉主樋カバー移動装置におけるストッパー装置の配置を模式的に例示す図で、前記図４（ｂ）、（ｃ）及び図５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示したストッパーと油圧シリンダーを併せて示した図である。本発明の高炉主樋カバー移動装置では、これら４本のストッパー１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄ、ならびに油圧シリンダー１４ａ、１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄを取り付けておく。
【００６９】
主樋カバー移動装置を主樋４ａで使用する場合は、ストッパー１５ａ、１５ｂを油圧シリンダー１４ａ、１４ｂにより前進させた状態に設定し、ストッパー１５ｃ、１５ｄを後退させて旋回ポスト側の受けに当たらないようにしておけば、図４（ｂ）、（ｃ）に示したように、主樋カバー移動装置の動作範囲を主樋カバーの待機位置から主樋４ａの出銑口前位置までに制限することができる。
【００７０】
また、当該移動装置を主樋４ｂで使用する場合は、ストッパー１５ｃ、１５ｄを前進させた状態に設定し、ストッパー１５ａ、１５ｂを後退させておくことにより、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、主樋カバー移動装置の動作範囲を主樋カバーの待機位置から主樋４ｂの出銑口前位置までに制限することができる。
【００７１】
前述の４本のストッパーを取り付けた本発明の高炉主樋カバー移動装置を使用し、ストッパーの設定を適宜行って、当該移動装置に前記図４及び図５で説明した動作を行わせた結果、所定の範囲内で動作し、ストッパー装置が安全装置として機能することが確認できた。
【００７２】
ストッパー装置を取り付けるという本発明の高炉主樋カバー移動装置における考え方は、従来の旋回型の共用設置型カバー移動装置の中でクレーンを使用した樋カバー移動装置や水平移動型の主樋カバー移動装置においても、適用可能である。また、この考え方は、どの型式の樋カバー移動装置においても、開孔機やマッドガンなどの鋳床機器との相互干渉を防止するために適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の高炉主樋カバー移動装置は、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される装置である。この装置は、出銑口での主樋の点検補修作業者の安全確保が確実に行える主樋カバー移動装置として、銑鉄を溶融状態で生産するプロセスにおいて有効に利用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１：主樋カバー移動装置、 ２：高炉炉体、 ３：出銑口、
４ａ、４ｂ：主樋（出銑中）、 ５：高炉主樋カバー、 ６：鋳床
７：基礎金物、 ８：摺動部、 ９：旋回ポスト、 ９ａ：旋回ポスト本体、
９ｂ：外套部、 １０ａ：昇降駆動装置、 １０ｂ：旋回駆動装置、 １１：アーム、
１２：吊り部、 １３：主樋カバー待機位置、 １４：油圧シリンダー、
１５：ストッパー、 １６：受け、 １７：円筒、 １８：油圧式アブソーバー、
１９ａ、１９ｂ：バッファー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の出銑口前の主樋に対して、主樋カバーを取り付けまたは取り外すための装置であり、かつ、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される高炉主樋カバー移動装置であって、
主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構を有し、かつ互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で水平移動可能な駆動機構を有する主樋カバー移動装置において、その水平移動の動作範囲を制限するストッパー装置を備えることを特徴とする高炉主樋カバー移動装置。
【請求項２】
前記主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構および水平移動可能な駆動機構として、
互いに隣接する二つの出銑口の間の鋳床に配置された基礎金物上に、摺動部を介して、旋回駆動装置により水平方向に回転可能に保持された旋回ポストと、
旋回ポストの下部に取り付けられた昇降駆動装置により上下動可能に支持され、かつ、旋回ポスト側に前記昇降駆動装置の昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、旋回ポストとは反対側の端部に前記主樋カバーを吊り上げるための吊り部を備えたアームとを有し、
さらに、前記ストッパー装置として、前記隣接する二つの出銑口のうちの一方の出銑口前の主樋位置と前記隣接する二つの出銑口の間にある主樋カバー待機位置間の動作のみが可能となるように当該主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の高炉主樋カバー移動装置。
【請求項３】
前記ストッパー装置が、電動または油圧もしくは空気圧による駆動装置を備え、遠隔操作により作動させ得るものであることを特徴とする請求項２に記載の高炉主樋カバー移動装置。
【請求項４】
前記電動または油圧もしくは空気圧による駆動装置を備えるストッパー装置が、主樋カバー移動装置内に内蔵されていることを特徴とする請求項３に記載の高炉主樋カバー移動装置。
【請求項５】
前記ストッパー装置が、衝撃に対する緩衝機構を備えていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の高炉主樋カバー移動装置。
【請求項１】
高炉の出銑口前の主樋に対して、主樋カバーを取り付けまたは取り外すための装置であり、かつ、互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で共用される高炉主樋カバー移動装置であって、
主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構を有し、かつ互いに隣接する二つの出銑口前の主樋で水平移動可能な駆動機構を有する主樋カバー移動装置において、その水平移動の動作範囲を制限するストッパー装置を備えることを特徴とする高炉主樋カバー移動装置。
【請求項２】
前記主樋カバーを上下動可能な昇降駆動機構および水平移動可能な駆動機構として、
互いに隣接する二つの出銑口の間の鋳床に配置された基礎金物上に、摺動部を介して、旋回駆動装置により水平方向に回転可能に保持された旋回ポストと、
旋回ポストの下部に取り付けられた昇降駆動装置により上下動可能に支持され、かつ、旋回ポスト側に前記昇降駆動装置の昇降駆動受け部と昇降駆動による上下動を支える支点を備え、旋回ポストとは反対側の端部に前記主樋カバーを吊り上げるための吊り部を備えたアームとを有し、
さらに、前記ストッパー装置として、前記隣接する二つの出銑口のうちの一方の出銑口前の主樋位置と前記隣接する二つの出銑口の間にある主樋カバー待機位置間の動作のみが可能となるように当該主樋カバー移動装置の動作範囲を制限するストッパー装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の高炉主樋カバー移動装置。
【請求項３】
前記ストッパー装置が、電動または油圧もしくは空気圧による駆動装置を備え、遠隔操作により作動させ得るものであることを特徴とする請求項２に記載の高炉主樋カバー移動装置。
【請求項４】
前記電動または油圧もしくは空気圧による駆動装置を備えるストッパー装置が、主樋カバー移動装置内に内蔵されていることを特徴とする請求項３に記載の高炉主樋カバー移動装置。
【請求項５】
前記ストッパー装置が、衝撃に対する緩衝機構を備えていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の高炉主樋カバー移動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８８７１２（Ｐ２０１２−１８８７１２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４３０９（Ｐ２０１１−５４３０９）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（５１１０６５４５１）タッピング メジャリング テクノロジー ゲーエムベーハー (2)
【氏名又は名称原語表記】ＴＡＰＰＩＮＧ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
【住所又は居所原語表記】ＧＥＲＭＡＮＹ ＨＡＧＥＮＥＲ ＳＴＲ． １０３ Ｄ−５７０７２ ＳＩＥＧＥＮ
【出願人】（５１１０６５４７３）株式会社ＤＡＮＧＯ ＆ ＤＩＥＮＥＮＴＨＡＬ ＪＡＰＡＮ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【出願人】（５１１０６５４５１）タッピング メジャリング テクノロジー ゲーエムベーハー (2)
【氏名又は名称原語表記】ＴＡＰＰＩＮＧ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
【住所又は居所原語表記】ＧＥＲＭＡＮＹ ＨＡＧＥＮＥＲ ＳＴＲ． １０３ Ｄ−５７０７２ ＳＩＥＧＥＮ
【出願人】（５１１０６５４７３）株式会社ＤＡＮＧＯ ＆ ＤＩＥＮＥＮＴＨＡＬ ＪＡＰＡＮ (2)
【Ｆターム（参考）】
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