JP2000345221A - クーリングステーブ - Google Patents

クーリングステーブ

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JP2000345221A
JP2000345221A JP11155505A JP15550599A JP2000345221A JP 2000345221 A JP2000345221 A JP 2000345221A JP 11155505 A JP11155505 A JP 11155505A JP 15550599 A JP15550599 A JP 15550599A JP 2000345221 A JP2000345221 A JP 2000345221A
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JP
Japan
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cooling
cooling stave
stave
furnace
horizontal
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JP11155505A
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English (en)
Inventor
Tsuneo Araki
常夫 荒木
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉内の熱によって変形が生じても、炉内への
突き出しを所定量以下に抑制して、高炉を安定的に操業
することができるクーリングステーブを提供する。 【解決手段】 炉壁に沿って垂直方向に所定の間隔で配
置される、冷却手段を有する複数個の正面クーリングス
テーブと、前記正面クーリングステーブの最下端部に所
定の間隔をあけて、炉壁に概ね直角方向に配置される、
別の冷却手段を有する1個の水平クーリングステーブと
からなるクーリングステーブ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炉体上部に設定さ
れるクーリングステーブ、特に、最下段部に配置するク
ーリングステーブに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高炉などの冶金炉においては、炉
壁および炉底の耐火物を冷却することによって、炉内か
ら炉体への侵食を防ぎ、炉体の長寿命化が図られてい
る。高炉炉体を冷却する方式として、従来から各種の装
置および方法が提案され実用化されてきている。その中
でも、均一に冷却効果が得られ、そして、その結果炉体
の寿命延長等を図れるクーリングステーブが一般的に用
いられている。
【0003】例えば、鉄鉱石等の溶解精練、溶融金属の
精錬等に使用される冶金炉はその炉体鉄皮を耐火物で内
張して、鉄皮を保護している。更に、炉体鉄皮を内張り
している耐火物層を保護するため、および、耐火物層が
消失した時の鉄皮保護のために、冷却手段が付加されて
いる。上述した炉体鉄皮を内張りしている耐火物層の冷
却手段として、クーリングステーブが用いられている。
【0004】通常、高炉の耐火物壁は、冷却用パイプを
鋳ぐるんだ鋳造物であるクーリングステーブを炉体鉄皮
の内側に配置固定し、更に、クーリングステーブの炉内
側に耐火レンガを築造して、構成されている。なお、ク
ーリングステーブは、その上に配置される炉壁煉瓦が損
耗、脱落した場合に、炉内へ露出し、溶損されるので、
溶損を回避するために、クーリングステーブ内を冷却水
が流れるように冷却配管が設けられている。
【0005】クーリングステーブの本体は、一般的に、
鋳鉄からなっている。鋳包みする冷却配管として、種々
の形式の配管が用いられているが、一つのクーリングス
テーブに、4から5本の冷却配管を鋳包むのが一般的で
ある。冷却配管を複数本にすると、仮にその内の1本の
冷却配管が溶損して冷却機能を失っても、他の冷却配管
がその機能をバックアップするので、クーリングステー
ブとしての機能維持が可能となる。
【0006】鋳鉄製の鋳物にクーリングステーブを冷却
する冷却水が流れる冷却配管を鋳包み、そして、その炉
内面側には凹凸部が設けられている。クーリングステー
ブの上述した炉内面側の凹部には、耐火物が取り付けら
れて、炉内からの抜熱を減少すると共に、クーリングス
テーブへの炉内の急激な熱負荷を回避するように工夫さ
れている。クーリングステーブは、炉壁に沿って垂直方
向に配置されている。
【0007】図4は、冷却箱およびクーリングステーブ
が設けられた従来の炉壁部分を示す図である。図4
(A)には、複数の冷却箱とその上方にフラットなクー
リングステーブが配置された状態を示す。図4(B)に
は、最下段のクーリングスリーブがL型クーリングステ
ーブからなっている場合を示す。炉体の中部に複数の冷
却箱が設けられている高炉において、冷却箱の上方部に
クーリングステーブを設置しようとするとき、クーリン
グステーブ背面に生じる裏風(即ち、鉄皮とクーリング
ステーブの間を高温の炉内ガスが流れることをいう)を
防止するために、通常、クーリングステーブ背面にキャ
スタブル25を流し込んで空隙部を閉塞している。
【0008】最上部に位置する冷却箱24と、最下段の
クーリングステーブ21の下面との間の煉瓦26が脱落
した場合に、クーリングステーブ21背面のキャスタブ
ル25が脱落しやすくなるので、フラットのクーリング
ステーブの代わりに、図4(B)に示すように、その下
部が炉壁と垂直方向に延びたL型のクーリングステーブ
22を使用して、キャスタブル支持機能を向上させてい
る。なお、L型クーリングステーブ22の下部にも冷却
配管を設ける必要があるが、図5に示すように、正面部
に位置する冷却配管を兼用することができるので、別の
配管系統を設ける必要はない。
【0009】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、従来の
L型クーリングステーブには下記の問題点がある。図6
は、L型クーリングステーブの熱による変形の状態を示
す図である。クーリングステーブは、炉内の熱により変
形する。その際、L型クーリングステーブの場合には、
図6に示すように、熱による変形は、L型クーリングの
下部面を起点として生じている。
【0010】即ち、L型クーリングステーブの高さが
1.5mのとき、L型の左下角を起点として、L型の最
上端部が炉壁に垂直の方向に突き出される。そのときの
変形曲率は概ね8〜10mである。従って、L型クーリ
ングステーブの最上端部の炉内への突き出しは110〜
140mm程度になる。
【0011】クーリングステーブの炉内への突き出しが
大きくなると、高炉炉内を層状に降下している鉱石、コ
ークスを掻き乱すことになり、高炉の安定操業が困難と
なる。特に、炉内への突き出しが100mm以上になっ
た場合には、高炉炉況不調となりクーリングステーブの
取り替えを実施しなければならないという問題点があ
る。
【0012】従って、この発明の目的は、炉内の熱によ
って変形が生じても、炉内への突き出しを所定量以下に
抑制して、高炉を安定的に操業することができるクーリ
ングステーブを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した従
来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、
L型クーリングステーブを正面部と水平部とに分割し、
分割した正面クーリングステーブと水平クーリングステ
ーブのそれぞれに冷却配管を設けることによって、炉内
の熱によって変形が生じても、炉内への突き出しを所定
量以下に抑制することができることを知見した。
【0014】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明のクーリングステーブの第1の
態様は、炉壁に沿って垂直方向に所定の間隔で配置され
る、冷却手段を有する複数個の正面クーリングステーブ
と、前記正面クーリングステーブの最下端部に所定の間
隔をあけて、炉壁に概ね直角方向に配置される、別の冷
却手段を有する1個の水平クーリングステーブとからな
るクーリングステーブである。
【0015】この発明のクーリングステーブの第2の態
様は、前記複数個の正面クーリングステーブの隣接する
正面クーリングステーブとの間の所定の間隔は、前記正
面クーリングステーブに熱変形が生じたときに、相互に
干渉しない間隙であることを特徴とするものである。
【0016】この発明のクーリングステーブの第3の態
様は、前記正面クーリングステーブと、前記水平クーリ
ングステーブとの間の前記所定の間隔は、前記正面クー
リングステーブが熱変形を生じたときに、相互に干渉し
ない間隙であることを特徴とするものである。
【0017】この発明のクーリングステーブの第4の態
様は、前記間隙は、10〜20mmの範囲内であること
を特徴とするものである。
【0018】この発明のクーリングステーブの第5の態
様は、前記水平クーリングステーブは、その一部によっ
て炉内内壁を形成し、そして、前記正面クーリングステ
ーブの背部に設けられたキャスタブルを支持する機能を
有していることを特徴とするものである。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明のクーリングステーブの態
様について詳細に説明する。この発明のクーリングステ
ーブは、炉壁に沿って垂直方向に所定の間隔で配置され
る複数個の正面クーリングステーブと、正面クーリング
ステーブの最下端部に所定の間隔をあけて、炉壁に概ね
直角方向に配置される水平クーリングステーブからなっ
ている。複数個の正面クーリングステーブのそれぞれ
は、冷却手段としての冷却配管を有している。更に、水
平クーリングステーブは、別の冷却手段である冷却配管
を有している。
【0020】なお、クーリングステーブは、鋳鉄等の金
属からなっており、冷却配管を鋳包んで形成されてい
る。上述した、複数個の正面クーリングステーブにおい
て、相互に隣接する正面クーリングステーブの間の所定
の間隔は、正面クーリングステーブに熱変形が生じたと
きに、相互に干渉しない間隙であればよい。
【0021】更に、最下段の正面クーリングステーブ
と、水平クーリングステーブとの間の上述した所定の間
隔は、最下段の正面クーリングステーブが熱変形を生じ
たときに、水平クーリングステーブとの間で相互に干渉
しない間隙であればよい。なお、上述した間隙は、10
〜20mmの範囲内であれば、相互に干渉は起きない。
この発明の水平クーリングステーブは、その一部によっ
て炉内内壁を形成し、そして、正面クーリングステーブ
の背部に設けられたキャスタブルを支持する機能を有し
ている。
【0022】
【実施例】この発明のクーリングステーブを実施例によ
り図面を参照しながら説明する。図1は、冷却箱および
クーリングステーブが設けられたこの発明の炉壁部分を
示す図である。図1に示すように、この発明のクーリン
グステーブは、炉壁に沿って配置された複数の正面クー
リングステーブ1と、正面クーリングステーブの最下段
部の下方において炉壁と概ね垂直方向に配置された1個
の水平クーリングステーブとからなっている。更に、図
2に示すように、正面クーリングステーブ1と水平クー
リングステーブ2の各々には、冷却配管7、8が設けら
れている。
【0023】水平クーリングステーブと冷却箱の間に
は、煉瓦が配設されている。水平クーリングステーブと
その下方に位置する冷却箱との間の煉瓦が脱落した場合
には、水平クーリングステーブは、高温(概ね1000
℃)の炉内ガスに晒されるので、図2に示すように、専
用の冷却用給排水管を設置した。更に、水平クーリング
ステーブは、正面クーリングステーブと共に炉内内壁を
形成すると共に、正面クーリングステーブ背部に位置す
るキャスタブルを支持する機能をもたせた。
【0024】炉壁に沿って隣接する正面クーリングステ
ーブ間には、正面クーリングステーブが熱変形しても、
相互に干渉しないだけの間隙(概ね10〜20mm)を
設けた。更に、正面クーリングステーブと水平クーリン
グステーブのと間にも、正面クーリングステーブが熱変
形しても、相互に干渉しないだけの間隙(概ね10〜2
0mm)を設けた。図3は、この発明のクーリングステ
ーブの熱による変形の状態を示す図である。図3に示す
ように、正面クーリングステーブ1が熱変形する場合に
は、正面クーリングステーブ1の中心部を起点に、両端
部が炉内に突出するように、変形が生じた。
【0025】その時の、変形の曲率半径は8〜10mで
あるので、正面クーリングステーブの炉内への突き出し
量は、30〜35mm程度に収まった。従って、突き出
し量が小さいため、高炉の操業は安定し、更に、クーリ
ングステーブの取替えの必要もなかった。
【0026】
【発明の効果】上述したように、この発明によると、最
下段部のクーリングステーブを正面部と水平部とに分割
し、分割した正面クーリングステーブと水平クーリング
ステーブのそれぞれに冷却配管を設けているので、炉内
の熱によって変形が生じても、炉内への突き出しを所定
量以下に抑制して、高炉を安定的に操業することがで
き、産業上利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、冷却箱およびクーリングステーブが設
けられたこの発明の炉壁部分を示す図である。
【図2】図2は、この発明のクーリングステーブの冷却
配管の配置状況を示す図である。
【図3】図3は、この発明のクーリングステーブの熱に
よる変形の状態を示す図である。
【図4】図4は、冷却箱およびクーリングステーブが設
けられた従来の炉壁部分を示す図である。
【図5】図5は、従来のL型クーリングステーブの冷却
配管の配置状況を示す図である。
【図6】図6は、L型クーリングステーブの熱による変
形の状態を示す図である。
【符号の説明】
1.正面クーリングステーブ 2.水平クーリングステーブ 3.鉄皮 4.冷却箱 5.キャスタブル 6.煉瓦 7.冷却配管 8.冷却配管 21.クーリングステーブ 22.L型クーリングステーブ 23.鉄皮 24.冷却箱 25.キャスタブル 26.煉瓦 27.冷却配管

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉壁に沿って垂直方向に所定の間隔で配
    置される、冷却手段を有する複数個の正面クーリングス
    テーブと、前記正面クーリングステーブの最下端部に所
    定の間隔をあけて、炉壁に概ね直角方向に配置される、
    別の冷却手段を有する1個の水平クーリングステーブと
    からなるクーリングステーブ。
  2. 【請求項2】 前記複数個の正面クーリングステーブの
    隣接する正面クーリングステーブとの間の所定の間隔
    は、前記正面クーリングステーブに熱変形が生じたとき
    に、相互に干渉しない間隙であることを特徴とする、請
    求項1に記載のクーリングステーブ。
  3. 【請求項3】 前記正面クーリングステーブと、前記水
    平クーリングステーブとの間の前記所定の間隔は、前記
    正面クーリングステーブが熱変形を生じたときに、相互
    に干渉しない間隙であることを特徴とする、請求項1に
    記載のクーリングステーブ。
  4. 【請求項4】 前記間隙は、10〜20mmの範囲内で
    あることを特徴とする、請求項2または3に記載のクー
    リングステーブ。
  5. 【請求項5】 前記水平クーリングステーブは、その一
    部によって炉内内壁を形成し、そして、前記正面クーリ
    ングステーブの背部に設けられたキャスタブルを支持す
    る機能を有していることを特徴とする、請求項1に記載
    の複合型クーリングステーブ。
JP11155505A 1999-06-02 1999-06-02 クーリングステーブ Pending JP2000345221A (ja)

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