JP2002030318A - 高炉送風支管系の構築方法と構築用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工数を少なくし、工期を短縮することができ
る高炉送風支管系の構築方法と構築用装置を提供する。 【解決手段】 高炉１１の各支元管１２と、各支元管１
２に対応する羽口の間の相対据付位置を寸法調整用のゲ
ージ１８を用いて寸法調整して送風支管系を構築する高
炉送風支管系の構築方法において、環状管１４の下部に
懸垂支持されたガイド部材１５と、ガイド部材１５に走
行装置１６を介して懸架され、環状管１４の下位置を炉
体円周方向に移動可能な架台１７と、架台１７に支持さ
れたゲージ１８とを有する高炉送風支管系の構築用装置
１０によって、ゲージ１８を架台１７に載置して炉体円
周方向に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の改修を含む
建設（新設時を含む）方法及びその装置に係り、詳しく
は、高炉の周囲に設けられた環状管と羽口を連結する送
風支管系を構築する方法と構築用装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉の送風支管系は、１２００℃を超え
る高温かつ３．５ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力を有する熱風を
各羽口に通ずることからその使用条件は苛酷である。内
面の耐火物の損傷に起因する赤熱や各構成部間の接続フ
ランジ間からの熱風の漏洩等のために高炉を休止して各
送風支管系を取り替える必要がある。そして、これらの
事故による取り替えに対応するために、又は事故を予防
するための事前取り替え等のために、送風支管系の各構
成部は消耗部品として予備品の保管、管理が必要とな
る。これらの予備品は、大型高炉では約４０箇所ある各
羽口の送風支管系において、寸法形状を同一として共通
化しておくことが設備管理及び予備品管理上得策であ
る。このためには、各羽口において、それぞれに対応す
る支元管下端フランジから羽口の炉外側とブローパイプ
との摺り合わせ部までを共通の寸法で、据え付けておく
ことが不可欠の条件となる。しかし、環状管は、炉体櫓
から吊下げ支持されているのに対し、羽口が取付けられ
る炉体は、炉体櫓の基礎とは異なり、炉体基礎の上に据
え付けられるため、据付け時点で環状管と各羽口間を設
計寸法通りに共通とすることは、部材の製作精度と据え
付け精度上から難しい。

【０００３】この問題を解消するため、例えば、高炉の
建設時のごとく、上架されて据え付けられた新設の環状
管に各支元管を据え付けるときには、羽口の基準点（羽
口とブローパイプの摺り合わせ部、あるいはこれに替わ
る羽口金物等）と支元管下端フランジ間の設計寸法と同
一の寸法を有する寸法調整用のゲージを作成し、該ゲー
ジの下端を羽口の基準点にセット後、設計図に従った水
平度、倒れを保ってゲージを固定した状態で、ゲージ上
端と支元管下端フランジを当接させ、支元管を環状管に
仮付けすることにより支元管の位置決めを完了する。そ
の後、ゲージを隣接する羽口に移送して、逐次前記作業
を行うことにより、各羽口とそれに対応する支元管下端
フランジ間は、各送風支管系で図面上の共通の寸法を精
度良く保つことができる。支元管は環状管に本溶接さ
れ、強固に固定されて据え付けられた後、内面の耐火物
の施工を行う。その後、羽口及び各送風支管構成部を取
付け、送風支管系の構築は完了する。

【０００４】高炉の改修等で支元管が既に環状管に固定
されている場合は、支元管下端フランジと送風支管の間
に調整短管を挿入し、前記手順と同様にゲージを用いて
調整短管の上流、あるいは下流側フランジ面を調整する
こと等の方法で各送風支管系の寸法を共通化することが
可能である。上記のごとく、ゲージを使用することによ
り、精度よく送風支管系を構築することが可能であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の高炉送風支管系の構築方法においては、ゲージが長
尺で、かつ重量も大きいため、寸法調整と溶接等の為の
高所作業用の足場と共に各羽口間を炉周に沿って羽口デ
ッキ上を移送する作業に多くの工数を要した。このた
め、作業の経済性と作業時間上の問題があると共に、障
害物の多い建設現場での移送と調整作業を安全に行うた
めの搬送手段と移送スペースを確保することは容易でな
いという問題があった。本発明はかかる事情に鑑みてな
されたもので、工数を少なくし、工期を短縮することが
できる高炉送風支管系の構築方法と構築用装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る高炉送風支管系の構築方法は、高炉の各支元管と、
該各支元管に対応する羽口の間の相対据付位置を寸法調
整用のゲージを用いて寸法調整して前記高炉の送風支管
系を構築する方法において、前記ゲージを環状管の下部
に設けたガイド部材に懸架された架台に載置して炉体円
周方向に移動させる。各支元管は、炉体円周方向に所定
間隔おきに並設されている。したがって、炉体を囲繞す
る環状管の下部に設けたガイド部材に懸架された架台と
共にゲージを円周方向に移動させることが可能となるの
で、ゲージの移動工数を少なくし、工期を短縮すること
ができる。また、上記架台は高所作業用の足場として利
用することも可能であり、該足場の移動に係る工数の減
少も可能となる。前記目的に沿う本発明に係る高炉送風
支管系の構築用装置は、高炉の各支元管と、該各支元管
に対応する羽口の間の相対据付位置を寸法調整して前記
高炉の送風支管系を構築する装置において、環状管の下
部に懸垂支持されたガイド部材と、前記ガイド部材に走
行装置を介して懸架され、前記環状管の下位置を炉体円
周方向に移動可能な架台と、該架台に支持された寸法調
整用のゲージとを有する。

【０００７】このように構成することによって、ゲージ
の移動、及び設置を簡単に行うことができる。ここで、
前記架台には、前記ゲージの少なくとも上部を回動可能
に支持する支持部を設け、前記支持部を、前記ゲージを
前記支元管と羽口の間の調整位置に当接させたときの前
記ゲージの重心点より環状管側に設けることも可能であ
る。ここで、ゲージの少なくとも上部を回動可能に支持
する、の上部とは、ゲージを上部及び下部に分割した場
合の上部をいう。ゲージを支持部に載置すると、ゲージ
は、重心を支持部の直下方に回動させて安定しようとす
る。したがって、支持部を重心点より環状管側に設ける
ことによって、ゲージの下部及び上部をそれぞれの寸法
調整のための所定の当接位置から離反させた状態で、ゲ
ージを支持することができるので、ゲージを当接状態か
ら容易に外すことが可能であり、また、隣接した次の支
元管部の調整位置の移送後の当接作業も容易となること
から作業工数を少なくして迅速に作業を行うことができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】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ついて説明し、本
発明の理解に供する。図１、図２に示すように、本発明
の一実施の形態に係る高炉送風支管系の構築用装置１０
は、高炉１１の各支元管１２と、各支元管１２に対応す
る図示しない羽口の間の相対据付位置を寸法調整して図
示しない送風支管系を構築する場合に使用する装置にお
いて、環状管１４の下部に懸垂支持されたガイド部材の
一例であるレール１５と、レール１５に走行装置の一例
である車輪１６を介して懸架され、環状管１４の下位置
を炉周方向に移動可能な架台１７と、架台１７に支持さ
れた寸法調整用のゲージ１８とを有している。以下、詳
しく説明する。レール１５は、例えばＩ形鋼等からなっ
て、環状管１４の下端部に沿って全周に亘って図示しな
い支持部材を介して設けられている。また、羽口の基準
点を規定する羽口金物１３の直上部の高炉１１の外周に
は、所定間隔ごとに取付けられた複数のＬ字状の支持ブ
ラケット１９を介してＨ形鋼やＩ形鋼等からなるレール
２０が設けられている。そして、平面視して矩形形状の
架台１７は、羽口金物１３と、これに対応する支元管１
２の中間に水平状態で前記したレール１５、２０を介し
て移動可能に支持されている。

【０００９】架台１７の環状管１４側の上部には、高さ
調整フレーム２２を介してレール１５に走行可能に懸架
されるギヤトロリ２１（手動走行装置）の複数の車輪１
６が取付けられている。また、架台１７の高炉１１側の
下部には、レール２０に走行可能に載置される複数の車
輪２３が取付けられている。ギヤトロリ２１の駆動車輪
を操作することによって架台１７をレール１５、２０に
沿って移動させることができる。架台１７の中央の上方
には、ゲージ１８の上部を載置して、回動可能に支持す
る半円筒状の支持部３５が、架台１７に立設するゲージ
支持部材２４の頂部に設けられている。支持部３５の位
置は、ゲージ１８を支元管１２と羽口の間の調整位置に
当接させたときのゲージ１８の重心点Ｇより環状管１４
側になるようにしており、ゲージ１８の回動方向を図１
において、支持部３５を支点として左回りになるように
規制している。架台１７の高炉１１側の端部には、ゲー
ジ１８を吊り下げるチェーンブロック２５を設けたワイ
ヤロープ５３の一端が取付けられており、架台１７の中
央付近には、ゲージ支持部材２４の設置位置をよけてゲ
ージ１８を挿通可能な開口部２６が架台１７上面の作業
デッキ部に形成されている。

【００１０】ゲージ１８は、先端部に羽口の基準点とな
る羽口金物１３の内周に当接する複数枚の位置決め板２
７を備え、羽口金物１３内に嵌入される水平基準部材２
８と、支元管１２の下部に設けられた支元管下端フラン
ジ２９に当接する支元管位置決め部材３０と、水平基準
部材２８と支元管位置決め部材３０とを着脱可能に連結
する垂直基準部材３１とを有し、全体としてＬ字形にな
っている。垂直基準部材３１の下部には一端が架台１７
に取付けられたワイヤロープ５３の他側の端部が取付け
られ、また、支元管位置決め部材３０の上部は、環状管
１４の上部とチェーンブロック３２を設けたワイヤロー
プ５４によって連結されており、チェーンブロック２
５、３２を操作することによってゲージ１８は上下動可
能となっており、荒芯出しを行うことができる。

【００１１】支元管位置決め部材３０の、環状管１４の
支元管下端フランジ２９の当接面の中心の下方には、下
向きに円弧状溝を形成した載置部３４が支持部３５に載
置可能に設けられている。水平基準部材２８の上部には
水平器３９が設けられ、また、支元管位置決め部材３
０、及びこれに連通する垂直基準部材３１の内部には重
錘５２が設けられており、ゲージ１８の設置位置を調整
することができる。なお、ゲージ１８の使用時には、支
元管位置決め部材３０及び垂直基準部材３１と高炉１１
の側部は、着脱可能なターンバックル３７、３８をそれ
ぞれ有する姿勢微調整手段５０、５１でそれぞれ接続さ
れ、設置位置の微調整を行うことができる。ゲージ１８
を設置したときは、垂直基準部材３１の上端部が、架台
１７の開口部２６より少し上方位置になるように架台１
７の高さを設定している。作業者は、ゲージ１８の下方
にある羽口デッキ３６上及び架台１７上でゲージ１８を
操作し、また、ギヤトロリ２１を操作して架台１７を移
動させることができる。

【００１２】続いて、高炉送風支管系の構築用装置１０
を使用した構築方法について説明する。高炉送風支管系
の構築方法は、高炉１１の各支元管１２と、各支元管１
２に対応する羽口の間の相対据付位置をゲージ１８を用
いて寸法調整して送風支管系を構築する方法において、
ゲージ１８を環状管１４の下部に設けたレール１５に懸
架された架台１７に載置して炉体円周方向に移動させて
行う。まず、環状管１４に形成された開口部に据え付け
られるべき支元管１２を、環状管１４に、図示しない仮
支持具により仮保持しておく。レール１５、２０にセッ
トした架台１７の支持部３５に支元管位置決め部材３０
の載置部３４を載せ、また、垂直基準部材３１の下部を
チェーンブロック２５を設けたワイヤロープ５３で架台
１７に接続する。このときゲージ１８の支元管位置決め
部材３０及び垂直基準部材３１は、連結された状態で図
１に二点鎖線で示す位置に支持されており、ゲージ１８
の水平基準部材２８は、垂直基準部材３１との連結を解
除された状態となっている。

【００１３】次に、羽口デッキ３６上からギヤトロリ２
１を操作して、架台１７をレール１５、２０に沿って所
定の羽口金物１３の後方（炉外側）まで移動する。そし
て、水平基準部材２８を羽口金物１３内に嵌入し、位置
決め板２７を羽口金物１３の内周に当接させ、チェーン
ブロック２５、３２を操作して、水平基準部材２８を垂
直基準部材３１の端部に接続し、支元管位置決め部材３
０の上端部を仮支持具を外した支元管１２に当接して荒
芯出しを行う。続いて、高炉１１の鉄皮に上下２枚の取
付け板４９をそれぞれ所定箇所に取付け、取付け板４９
を介してゲージ１８の上下２箇所にターンバックル３
７、３８をそれぞれ備えた姿勢微調整手段５０、５１を
取付ける。次いで、ゲージ１８の水平基準部材２８に取
付けた水平器３９、及び支元管位置決め部材３０及び垂
直基準部材３１の内部に垂下する重錘５２を使用し、タ
ーンバックル３７、３８を調整して垂直、水平の芯出し
を行い、シックネスゲージを使用して、位置決め板２７
の当接位置の均一を確認する。

【００１４】芯出し完了後は、環状管１４に支元管１
２、ダブリング、及び補強リブの仮付けを行った後、本
溶接を行う。溶接完了後は、姿勢微調整手段５０、５１
を取外し、水平基準部材２８の垂直基準部材３１との連
結を解除し、チェーンブロック２５、３２を操作して支
元管位置決め部材３０の載置部３４を支持部３５に載せ
る。ゲージ１８の重心点Ｇが支持部３５に対し高炉１１
側の下方位置（図１において左下）にあるので、支元管
位置決め部材３０及び垂直基準部材３１は左回りに回動
し、支元管位置決め部材３０と支元管下端フランジ２９
の当接部、及び垂直基準部材３１と水平基準部材２８の
連結部は共に離反する方向に動くことから、ゲージ１８
を容易に移動可能な状態にすることができる。その後、
チェーンブロック３２を設けたワイヤロープ５４を取外
して、架台１７を炉体円周方向に移動させることによっ
て、次の支元管１２の取付け部まで移動する。このよう
にして、ゲージ１８を迅速に移動させることができる。
なお、水平基準部材２８と垂直基準部材３１を丁番を使
用して屈曲可能に接続しておくことによってゲージ１８
を分解しないで移動させることも可能である。

【００１５】次に本発明の変形例に係る高炉送風支管系
の構築用装置４０について図３、図４を用いて説明す
る。高炉送風支管系の構築用装置４０は、高炉送風支管
系の構築用装置１０の架台１７の一部を変更した架台４
２を使用しているが、他の部分の構造は同じにしている
ので、高炉送風支管系の構築用装置１０で使用した部材
と同一の部材には同一番号を付し、説明は省略する。架
台４２の上部の作業デッキに形成された開口部４３の中
央付近には、支元管位置決め部材３０の下端に形成され
たフランジ部４４の周縁の一部を載置できる縮幅部４５
を形成している。また、架台４２の中央付近の上部に
は、円柱形状の支持部４７が、開口部４３を挟んで平行
に立設した一対のゲージ支持部材４６の上端部に水平に
架け渡して設けられている。そして、架台４２の中央付
近の下部には、垂直基準部材３１を懸架するチェーンブ
ロック４１を設けたワイヤロープ５５が設けられてい
る。

【００１６】構築用装置４０の使用時において、ゲージ
１８を移動するときには、水平基準部材２８と垂直基準
部材３１は連結された状態で、支元管位置決め部材３０
は垂直基準部材３１との連結を解除された状態となって
いる。水平基準部材２８と垂直基準部材３１は、ワイヤ
ロープ５３、５５によって架台４２に吊り下げられ、支
元管位置決め部材３０は、支持部４７と、縮幅部４５の
両外側部に形成された支持板部３３によって下方から支
持されている。この状態で、架台４２及び分割されたゲ
ージ１８は、レール１５、２０に沿って移動することが
できる。ゲージ１８の取付け、取外しは、以下の手順に
よって行う。支元管１２の施工時に支元管位置決め部材
３０の上部にチェーンブロック３２を設けたワイヤロー
プ５４を取付け、これを操作して支元管位置決め部材３
０を上方に引き上げると、支元管位置決め部材３０は支
持部４７を中心に回動し、フランジ部４４が架台４２の
上面から離反する。

【００１７】この状態で、チェーンブロック２５、４１
を操作して水平基準部材２８及びこれに連結された垂直
基準部材３１を高炉１１側に移動し、垂直基準部材３１
の上端フランジ４８を支元管位置決め部材３０のフラン
ジ部４４の下方に挿入する。そして、上端フランジ４８
とフランジ部４４を連結し、ゲージ１８を組み立てる。
次に、チェーンブロック２５、３２、４１を操作して、
支元管位置決め部材３０の上端部を支元管１２に当接し
荒芯出しを行う。以下、前記実施の形態と同様の手順で
支元管１２の溶接を行う。ゲージ１８の取外しは、上記
した取付け手順の逆の操作手順により行われる。ゲージ
１８の重心点Ｇが支持部４７より炉体側にあることから
ゲージ１８は支持部４７を中心に回動し支元管位置決め
部材３０と支元管下端フランジ２９、及び水平基準部材
２８と羽口金物１３の離反を容易にすることができる。
このように構成することによって、ゲージ１８の分割位
置を変えてもゲージ１８の取付け、取外しとその搬送を
簡単に行えることから容易に支元管１２を構築すること
ができる。

【００１８】以上、本発明に係る実施の形態について説
明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定される
ものではなく、例えば、ゲージの位置決め板２７をゲー
ジ本体から着脱可能にしておき、これを取外した後、支
持部３５、４７を支点にゲージ本体を回動させ高炉１１
及び支元管１２から離反させることによって、ゲージ本
体を分割しないで移動させることも可能である。また、
前記実施の形態では、架台１７、４２を環状管１４の下
部に設けたレール１５と、高炉の外周に設けたレール２
０に取付けて使用したが、レール１５、２０の替わりに
２本のレールを環状管１４に設け、これに架台１７、４
２を移動可能に取付けて使用することもできる。また、
レール１５としては、高炉１１の炉周辺作業用に一般的
に設置されるホイスト用のレールを流用すれば経済的で
ある。さらに、本実施の形態で使用したチェーンブロッ
クとターンバックルの数及び取付け位置は変更すること
ができ、安定性と作業性のバランスをとることができ
る。また、架台に設けられた支持部は、支元管位置決め
部材３０に設けているが、ゲージの重心位置より半径方
向外側（炉外側）であれば、これより下方で支持しても
よく、例えば、垂直基準部材３１に設けることも可能で
ある。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載の高炉送風支管系の構築方
法においては、炉体を囲繞する環状管の下部に設けたガ
イド部材に懸架された架台と共に寸法調整用のゲージを
炉体円周方向に移動させることが可能となるので、寸法
調整用のゲージ及び作業用デッキの移動工数を少なく
し、工期も短縮することができ、また、作業の安全性を
向上させることができる。請求項２及び３記載の高炉送
風支管系の構築用装置においては、環状管の下位置に懸
垂支持されたガイド部材と、ガイド部材に走行装置を介
して懸架され、環状管の下部を炉体円周方向に移動可能
な架台と、架台に支持されたゲージとを有するので、ゲ
ージの移動、及び設置を簡単に行うことができる。特
に、請求項３記載の高炉送風支管系の構築用装置におい
ては、架台には、ゲージの少なくとも上部を回動可能に
支持する支持部を設けているので、ゲージの下部及び上
部をそれぞれの当接位置から離反させた状態で、ゲージ
を支持することができ、作業工数を少なくして迅速に作
業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る高炉送風支管系の
構築用装置の断面図である。

【図２】同構築用装置の平断面図である。

【図３】本発明の変形例に係る高炉送風支管系の構築用
装置の断面図である。

【図４】同構築用装置の平断面図である。

【符号の説明】

１０：高炉送風支管系の構築用装置、１１：高炉、１
２：支元管、１３：羽口金物、１４：環状管、１５：レ
ール（ガイド部材）、１６：車輪（走行装置）、１７：
架台、１８：ゲージ、１９：支持ブラケット、２０：レ
ール、２１：ギヤトロリ、２２：高さ調整フレーム、２
３：車輪、２４：ゲージ支持部材、２５：チェーンブロ
ック、２６：開口部、２７：位置決め板、２８：水平基
準部材、２９：支元管下端フランジ、３０：支元管位置
決め部材、３１：垂直基準部材、３２：チェーンブロッ
ク、３３：支持板部、３４：載置部、３５：支持部、３
６：羽口デッキ、３７、３８：ターンバックル、３９：
水平器、４０：高炉送風支管系の構築用装置、４１：チ
ェーンブロック、４２：架台、４３：開口部、４４：フ
ランジ部、４５：縮幅部、４６：ゲージ支持部材、４
７：支持部、４８：上端フランジ、４９：取付け板、５
０、５１：姿勢微調整手段、５２：重錘、５３〜５５：
ワイヤロープ

フロントページの続き (72)発明者 久我 秀文 福岡県北九州市小倉北区清水３−13−25 (72)発明者 落合 康雄 福岡県北九州市若松区青葉台南２−９−17 (72)発明者 大江 清高 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内 (72)発明者 高崎 洋 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本 部内日鐵プラント建設株式会社内 (72)発明者 久世 俊輔 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部設備技術開発センター高 炉グループ内日鐵プラント設計株式会社内 Ｆターム(参考） 4K015 FD05 FD08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉の各支元管と、該各支元管に対応す
   る羽口の間の相対据付位置を寸法調整用のゲージを用い
   て寸法調整して前記高炉の送風支管系を構築する方法に
   おいて、前記ゲージを環状管の下部に設けたガイド部材
   に懸架された架台に載置して炉体円周方向に移動させる
   ことを特徴とする高炉送風支管系の構築方法。
2. 【請求項２】 高炉の各支元管と、該各支元管に対応す
   る羽口の間の相対据付位置を寸法調整して前記高炉の送
   風支管系を構築する装置において、環状管の下部に懸垂
   支持されたガイド部材と、前記ガイド部材に走行装置を
   介して懸架され、前記環状管の下位置を炉体円周方向に
   移動可能な架台と、該架台に支持された寸法調整用のゲ
   ージとを有することを特徴とする高炉送風支管系の構築
   用装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の高炉送風支管系の構築用
   装置において、前記架台には、前記ゲージの少なくとも
   上部を回動可能に支持する支持部が設けられ、前記支持
   部は、前記ゲージを前記支元管と羽口の間の調整位置に
   当接させたときの前記ゲージの重心点より環状管側にあ
   ることを特徴とする送風支管系の構築用装置。