JP4592860B2

JP4592860B2 - 高炉構成部材の据え付け方法

Info

Publication number: JP4592860B2
Application number: JP2000021605A
Authority: JP
Inventors: 圭助石橋; 秀文久我; 明彦粟村; 康雄落合
Original assignee: 山九株式会社
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP2001214210A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉構成部材の据え付け方法に係り、詳しくは、敷ビーム及び環状管を据え付ける場合における部材の搬入、据え付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉の基礎コンクリート上に固定される敷ビームは、その上面で炉体を支持する構造物で、一般には、形鋼で構成され、平面視して円形となっている。
敷ビームは、その周縁部で、炉底マンテル下端に取付けられたベースリングを介して炉体マンテルの荷重を支持し、また、その中央上面で、ベースリングに溶接された底板を介して炉体レンガ及び炉内容物の荷重を支持する。通常、敷ビームの内部には、水平方向に平行に冷却パイプが多数配設され、この冷却パイプを水冷、又は空冷することにより炉底レンガ及び基礎コンクリートを冷却し、設備を保全することができる。
高炉の新設時、又は改修における敷ビームの更新時に敷ビームを搬入して高炉基礎上に据え付ける工法について、従来は、敷ビームを冷却パイプの方向に沿って４〜６分割して、それぞれ分割部分を炉頂部よりアウトリガークレーンを用いて、略垂直状態に吊り、基礎上に降ろした後、水平に吊り直して基礎上の所定位置にセットし、その後、各分割部分を接続し、アンカーボルトで基礎に固定して据え付けていた。一体での取り込みを行わないのは、敷ビームが大きく、高炉櫓の梁及びデッキ等の取り込み経路周辺の干渉物が多いためである。ここで、高炉櫓とは、高炉本体部の炉体櫓と、その上部の装入装置等を支持する炉頂櫓も含めて称する。
【０００３】
また、敷ビームを、炉頂部に代えて鋳床側から取り込む方法でも、鋳床建屋の制約から一体で鋳床には取り込めず分割取り込みとなっていた。この場合も、高炉櫓内に搬入するためには、干渉物の制約のため水平に吊ることが必要であり、その後垂直に降ろす場合に、鋳床、又は操業床が干渉していた。基礎上に吊り降ろすためにはこれらの多くの干渉物の撤去と取り込み後の復旧作業を行っていた。また、工期短縮のため、操業床レベルに羽口安全天井を設けて、上下の作業を並行する手法が一般的に行われていたが、敷ビームの取り込み時には、この羽口安全天井を一時撤去開放し、その後再度架設して閉塞する作業を行うと共に、その間の上部作業も安全上中止していた。
一方、環状管を据え付ける作業において、従来は、円周方向に６〜８分割した分割環状管を鋳床クレーンを用いて、鋳床上を搬送後、横引きして高炉櫓内に搬入し、鋳床、及び／又は操業床部に設けた架台上にセットした後、一体に溶接接続し、揚重装置を用いて吊り上げ、高炉櫓に吊り支持して据え付けていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の敷ビームを据え付ける方法は、炉頂部、又は鋳床側のいずれから取り込むにしても、敷ビームの分割取込と位置合わせのための吊り直しが必要であるため、搬入作業と分割部分の接続作業の日数が必要で、工事期間延長の要因となっていた。また、敷ビーム取り込みに伴う羽口安全天井の一時撤去と、その間の上部作業の中止によって、さらに工期が延長されていた。
一方、従来の環状管を据え付ける方法においては、高炉櫓内が鋳床クレーンのサービス範囲外であるため、高炉櫓内への横搬送には別途揚重装置を必要とすると共に、一体組立のための仮設の架台上面を精度良く設置することは難しく、高い精度で一体接続ができなかった。また、狭い架台上での作業性は悪かった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、高炉構成部材の取り込み工数を減らして、工期を短縮することができ経済性の上がる高炉構成部材の据え付け方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る高炉構成部材の据え付け方法は、高炉の新設又は改修時に敷ビームからなる高炉構成部材を据え付ける方法において、以下の工程を含む。
（１）環状管より下、且つ、鋳床面より上のレベルに、高炉櫓の外より内へ貫通して水平受け梁を架設する。
（２）前記水平受け梁に沿って走行可能な台車を配し、前記敷ビームを前記台車に吊り下げると共に、羽口安全天井を前記台車上に載置して固定し、前記台車によって前記敷ビーム及び前記羽口安全天井を前記高炉櫓内に搬入する。
（３）前記敷ビームに取付けた吊支用ワイヤロープを、前記羽口安全天井に予め形成された挿通孔に通して、前記高炉櫓に設けられた吊り手段に取付けた後、前記敷ビームと前記台車との連結を解除し、前記吊り手段を用いて該敷ビームを前記台車から炉体基礎上に下降させて据え付ける。
ここで、（１）における水平受け梁は、その上面の高さを前記レベルに合わせて架設する。
また、（２）における搬入は、敷ビームを実質的に一体として搬入する場合の他、分割して搬入する場合も含まれる。
このように構成することによって、敷ビームを容易に短時間で据え付けることができる。
【０００６】
前記目的に沿う第２の発明に係る高炉構成部材の据え付け方法は、高炉の新設又は改修時に環状管からなる高炉構成部材を据え付ける方法において、以下の工程を含む。
（１）環状管より下、且つ、鋳床面より上のレベルに、高炉櫓の外より内へ貫通して水平受け梁を架設する。
（２）前記水平受け梁に沿って走行可能な台車を配し、前記高炉櫓内において、前記台車上に設けられた羽口安全天井の周囲に拡張デッキを設け、前記羽口安全天井の中央部から周縁に向かう複数の平行レールを設置して作業デッキを構築する。
（３）前記高炉櫓に設けられた吊り手段により前記作業デッキの中央部に吊り下ろされた分割環状管を、前記平行レールを利用して該作業デッキの周縁部に移送して環状に配置し、前記作業デッキ上で、前記分割環状管を接続して前記環状管をリング状に構築する。
（４）前記吊り手段を用いて前記環状管を上架して据え付ける。
ここで、吊り手段には、上方から吊支して昇降させる、例えば、センターホールジャッキやクレーン装置を使用することができる。
このように構成することによって、作業デッキを移動可能に設けるので、作業デッキの組立てを迅速に行うことができると共に、環状管取付けの作業領域を広げて作業を正確、且つ迅速に行うことができる。
【０００７】
【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には、第１の発明の一実施の形態に係る高炉構成部材の据え付け方法によって高炉構成部材の一例である敷ビーム２７が据え付けられる高炉１０の状態を示している。
高炉１０は、改修時に図示しない既設の炉体が解体、撤去された状態となっている。また、水平受け梁１３が、高炉櫓１１に隣接して多数の鋳床支持柱１２に支持された鋳床１６の鋳床面１４のレベルに設けられ、高炉櫓１１の外より内へ貫通して仮設架台１５に支持され、平行に２本架設された状態となっている。両側の水平受け梁１３の上部にはレール１７がそれぞれ設けられている。また、両側のレール１７には、水平受け梁１３に沿って走行可能な複数の台車１９、２０が、またがって載置されている。
台車１９、２０は、水平受け梁１３に直交する２本の平行な横断部材を連結して構成され、各横断部材の両端部に設けられた車輪を介してレール１７に載置されている。なお、台車２０は、搬送する部材を載置する面の高さを台車１９より低くして設けられている。
【０００８】
水平受け梁１３の高炉櫓１１内にある部分は、台車１９、２０によって高炉櫓１１内に搬入される高炉構成部材を、高炉櫓１１の上部に設けられた吊り手段の一例であるアウトリガークレーン２１に渡す吊り替え部２２となっている。また、鋳床１６上の水平受け梁１３で挟まれた水平台状の部分には、高炉櫓１１内に搬入する高炉構成部材を組み立て可能な第１の組立場２３が設けられている。そして、第１の組立場２３の外側（高炉櫓１１とは逆方向）の水平受け梁１３上には、第２の組立場２４、第３の組立場２５が順に設けられている。
第１の組立場２３には、炉体基礎２６上に設置される敷ビーム２７が実質的に一体的に組み立てられている。敷ビーム２７は、外周に２重に設けられたリング状のＩ形鋼を、縦横に配置した直線状のＩ形鋼で連結して構成されている。第１の組立場２３が鋳床１６上に設けられ、上面が水平面となっているので、敷ビーム２７を精度よく効率的に組み立てることができる。敷ビーム２７の直上方に位置する台車１９の上部には、高炉櫓１１内を上下に仕切り、その上部、及び下部で各種作業を並行可能な羽口安全天井３０が載置されている。
第２、第３の組立場２４、２５には、敷ビーム２７上に設置される分割された炉体マンテル２８、２９がそれぞれ載置されている。なお、符合３５は、高炉櫓１１の支持柱である。
【０００９】
次に、敷ビーム２７の据え付け方法の各工程について説明する。
（第１工程）
鋳床面１４上に、高炉櫓１１の外より内へ貫通して水平受け梁１３を平行に２本架設する。水平受け梁１３の上には、レール１７をそれぞれ敷設する。
（第２工程）
敷ビーム２７を第１の組立場２３で組み立てる。そして、台車１９をレール１７上に配し、敷ビーム２７の直上方位置まで移動させ、敷ビーム２７を台車１９に吊り下げる。
次いで、羽口安全天井３０を図示しないクローラクレーン等の揚重手段を利用して台車１９の上に載置、固定する。なお、羽口安全天井３０は、台車１９上で組み立てることも可能である。
そして、台車１９によって敷ビーム２７及び羽口安全天井３０を高炉櫓１１内に搬入する。
【００１０】
（第３工程）
敷ビーム２７の所定箇所に取付けた吊支用ワイヤロープ３３を、羽口安全天井３０に予め形成された挿通孔を通して、アウトリガークレーン２１の吊支部に設けられた吊り天秤３１に取付ける。そして、敷ビーム２７と台車１９との連結を解除し、アウトリガークレーン２１を用いて、敷ビーム２７を台車１９から炉体基礎２６上に下降させ、アンカーを使用して強固に据え付ける。
このように構成することによって、敷ビーム２７の取付けを迅速に行うことができ、工期を短縮することができる。
その後、敷ビーム２７に耐熱キャスタブル、スタンプ材の施工を行った後、底板を分割して搬入し、敷ビーム２７上に取付ける。また、敷ビーム２７及び関連の部材の施工の間に羽口安全天井３０の挿通孔を塞ぐことによって、羽口安全天井３０上で他の作業を並行することができる。さらに、羽口安全天井３０は、台車１９上に設置されているので、羽口安全天井３０が不要となったときや、一時的に退避するときには、水平受け梁１３に沿って迅速に高炉櫓１１外に引き出すことができ、工事の中断を短期間に抑えることができる。
なお、高炉１０の据え付けにおいては、炉体マンテル２８、２９を高炉櫓１１内に搬入して設置する工程があるが、炉体マンテル２８、２９を敷ビーム２７と同様に水平受け梁１３上を台車２０、１９を使用して高炉櫓１１内に搬入することによって、さらに工期を短縮し、経済性を上げることができる。
【００１１】
続いて、第２の発明の一実施の形態に係る高炉構成部材の据え付け方法によって高炉構成部材の一例である環状管３４を据え付ける場合について、図３、図４を参照して説明する。
なお、本実施の形態に係る環状管３４の据え付け方法において、前述した敷ビームの据え付け方法で使用した部材を流用するが、既に説明した部材と同一の部材には同一番号を付して、説明を省略する。
環状管３４より下、且つ、鋳床面１４より上のレベルに架設された水平受け梁１３の上部に敷設されたレール１７を介して高炉櫓１１内に配された台車１９には、羽口安全天井３０が設けられている。
台車１９上に設けられた羽口安全天井３０は、高炉櫓１１の４本の支持柱３５に囲まれた平面視して実質的に正方形状の部材である。一方、高炉１０の炉体を囲む環状管３４の平面視したときの外形は、羽口安全天井３０の外形より大きくなっている。そこで、羽口安全天井３０の周囲の４辺に環状管３４の外形が納まる大きさの拡張デッキ３６をそれぞれ設けて、作業領域を広げている。
【００１２】
拡張デッキ３６を設けた羽口安全天井３０の上部には、羽口安全天井３０の中央部から周縁に向かう複数、例えば７組の平行レール３７を所定位置に設置して、作業デッキ３８を構築している。また、平行レール３７の各組の上には、環状管移送台車４３が平行レール３７に沿って移動可能にそれぞれ設けられている。各環状管移送台車４３には、環状管３４を７分割した分割環状管３９がそれぞれ載置される。また、高炉櫓１１の環状管３４の設置位置の少し上方には、環状管３４を昇降可能な吊り装置の一例であるセンターホールジャッキ４４が各支持柱３５を接続する横梁に１台ずつ設けられている。そして、高炉櫓１１の高さ方向の中央付近には、張り出しデッキ４０が設けられ、張り出しデッキ４０上から高炉櫓１１の内部を挿通してレール４５が敷設され、高炉構成部材を積載して高炉櫓１１の内外に搬送可能な移動台車４１が配設されている。
【００１３】
次に、環状管３４の据え付け方法の各工程について説明する。
（第１工程）
鋳床面１４上に、高炉櫓１１の外より内へ貫通して水平受け梁１３を架設する。この工程は、前述した敷ビーム２７の据え付け方法の第１工程と同じであるので、詳しい説明は省略する。
（第２工程）
水平受け梁１３上のレール１７に沿って走行可能な台車１９を配し、台車１９の上部に作業デッキ３８を設ける。
作業デッキ３８の設置は、まず、高炉櫓１１外で羽口安全天井３０を台車１９に載置し、又は台車１９上で組立ててから、高炉櫓１１内に搬入し、高炉櫓１１内で拡張デッキ３６及び平行レール３７を組み立てて行う。
【００１４】
（第３工程）
作業デッキ３８の組立後に、分割環状管３９を、クローラクレーンの吊支部４２に掛止し、張り出しデッキ４０上の移動台車４１に載置する。次いで、移動台車４１を高炉櫓１１内に移動させ、分割環状管３９をアウトリガークレーン２１に吊り替える。次に、移動台車４１を高炉櫓１１外に退避させ、分割環状管３９を作業デッキ３８の中央部に吊り下ろす。続いて、作業デッキ３８の中央部に待機させていた環状管移送台車４３で分割環状管３９を受け取り、図示しないウインチ等の横引き手段で、平行レール３７に沿って引張り、作業デッキ３８の周縁部まで移送する。他の分割環状管３９も同様の手順で各環状管移送台車４３に載置して、それぞれ作業デッキ３８の周縁部に移送して、環状に配置する。
そして、作業デッキ３８上で、搬入された分割環状管３９を溶接接続して環状管３４をリング状に構築する。
【００１５】
（第４工程）
センターホールジャッキ４４を用いて環状管３４を上架して所定高さに据え付ける。
このようにして、台車１９上に作業デッキ３８を構築することによって、環状管３４施工用の作業領域を水平同一面上に広くとることができ、作業を迅速に行うことができる。
また、羽口安全天井３０を作業デッキ３８の一部として使用するので、作業デッキ３８の下方でも他の作業、例えば、第１の発明の実施の形態で説明した敷ビーム２７の据え付けを並行することができる。
【００１６】
作業デッキ３８を撤去するときには、平行レール３７及び拡張デッキ３６を解体し、台車１９をレール１７に沿って高炉櫓１１外に搬送することによって行うことができるので、高炉１０の据え付けにおける各工程の切替えを迅速に行い、全体の工期を短縮することができる。
なお、各分割環状管３９や高炉櫓１１内で使用する他の高炉構成部材、例えば、図示しないステーブクーラの給水ヘッダ等を台車１９、又は台車１９上に設けられた羽口安全天井３０上に載置して搬入し、高炉櫓１１に上架して据え付けることも可能である。
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、水平受け梁１３の上面の設置高さは、環状管より下、且つ、鋳床面より上のレベルの範囲内であればよい。この範囲に設置することによって、敷ビーム２７と環状管３４の据え付けを並行することができる。
また、環状管の一部改修を行う場合等においては、拡張デッキ３６の接続を一部、又は全部省略することも可能である。さらに、図３には、既設の環状管が、既に解体、撤去された状態を示しているが、解体と撤去、搬出作業においてもセンターホールジャッキ４４と作業デッキ３８を使用し、据え付け作業とほぼ逆の作業により容易に行うことも可能である。そして、環状管３４の分割数は、７分割にしているが、これを、例えば、４〜１０分割にすることも可能である。
さらに、本実施の形態においては、高炉櫓１１内に高炉構成部材を搬入する台車１９、２０は完全独立台車を使用しているが、敷ビーム（高炉構成部材）に直接チルタンク等の転動装置を複数接続し、該転動装置によって水平受け梁１３上面を走行移動させる機構を使用する場合も請求の範囲に含まれる。
また、本実施の形態においては、高炉の改修時の工法について説明したが、高炉の新設時においても本発明は当然適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１記載の高炉構成部材の据え付け方法においては、敷ビームを台車によって高炉櫓内に搬入するので、敷ビームを予め分割数を少なく、実質的に一体にまで組立てておくことができ、工期を短縮することができる。
また、請求項２記載の高炉構成部材の据え付け方法においては、作業デッキを台車の上部に設けるので、作業デッキの組立てを迅速に行うことができると共に、環状管取付けの作業領域を広げて作業を正確、且つ迅速に行うことができる。
さらに、請求項１記載の高炉構成部材の据え付け方法、及び請求項２記載の高炉構成部材の据え付け方法において、それぞれ使用する台車を、炉体マンテルを炉体櫓内に搬入する台車として併用することによって、上記の効果及び経済的効果は向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の発明の一実施の形態に係る敷ビームの据え付け方法を適用する高炉の構築中の状態を示す側断面図である。
【図２】同敷ビームの据え付け方法を適用する高炉の構築中の状態を示す平断面図である。
【図３】本発明の第２の発明の一実施の形態に係る環状管の据え付け方法を適用する高炉の構築中の状態を示す側断面図である。
【図４】同環状管の据え付け方法に使用する作業デッキの平面図である。
【符号の説明】
１０：高炉、１１：高炉櫓、１２：鋳床支持柱、１３：水平受け梁、１４：鋳床面、１５：仮設架台、１６：鋳床、１７：レール、１９、２０：台車、２１：アウトリガークレーン（吊り手段）、２２：吊り替え部、２３：第１の組立場、２４：第２の組立場、２５：第３の組立場、２６：炉体基礎、２７：敷ビーム（高炉構成部材）、２８、２９：炉体マンテル、３０：羽口安全天井、３１：吊り天秤、３３：吊支用ワイヤロープ、３４：環状管（高炉構成部材）、３５：支持柱、３６：拡張デッキ、３７：平行レール、３８：作業デッキ、３９：分割環状管、４０：張り出しデッキ、４１：移動台車、４２：吊支部、４３：環状管移送台車、４４：センターホールジャッキ（吊り装置）、４５：レール

Claims

高炉の新設又は改修時に敷ビームからなる高炉構成部材を据え付ける方法において、以下の工程を含むことを特徴とする高炉構成部材の据え付け方法。
（１）環状管より下、且つ、鋳床面より上のレベルに、高炉櫓の外より内へ貫通して水平受け梁を架設する。
（２）前記水平受け梁に沿って走行可能な台車を配し、前記敷ビームを前記台車に吊り下げると共に、羽口安全天井を前記台車上に載置して固定し、前記台車によって前記敷ビーム及び前記羽口安全天井を前記高炉櫓内に搬入する。
（３）前記敷ビームに取付けた吊支用ワイヤロープを、前記羽口安全天井に予め形成された挿通孔に通して、前記高炉櫓に設けられた吊り手段に取付けた後、前記敷ビームと前記台車との連結を解除し、前記吊り手段を用いて該敷ビームを前記台車から炉体基礎上に下降させて据え付ける。
高炉の新設又は改修時に環状管からなる高炉構成部材を据え付ける方法において、以下の工程を含むことを特徴とする高炉構成部材の据え付け方法。
（１）環状管より下、且つ、鋳床面より上のレベルに、高炉櫓の外より内へ貫通して水平受け梁を架設する。
（２）前記水平受け梁に沿って走行可能な台車を配し、前記高炉櫓内において、前記台車上に設けられた羽口安全天井の周囲に拡張デッキを設け、前記羽口安全天井の中央部から周縁に向かう複数の平行レールを設置して作業デッキを構築する。
（３）前記高炉櫓に設けられた吊り手段により前記作業デッキの中央部に吊り下ろされた分割環状管を、前記平行レールを利用して該作業デッキの周縁部に移送して環状に配置し、前記作業デッキ上で、前記分割環状管を接続して前記環状管をリング状に構築する。
（４）前記吊り手段を用いて前記環状管を上架して据え付ける。