JP2001003111A - 高炉炉底部の解体方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高炉改修時における高炉の炉体冷却後に炉底
部に残存する被解体物を経済的に、且つ、短時間で撤去
する高炉炉底部の解体方法を提供する。 【解決手段】 吹き卸し後の高炉１０の炉体を、その炉
底部に残存する被解体物１９より高い位置で水平に切断
し、その切断位置より上方にある上部炉体を炉体櫓１５
に設置した昇降手段１６を用いて懸架し、切断位置より
下方にある下部炉体の少なくとも一部を全周にわたり撤
去した後、被解体物１９を除去する高炉炉底部の解体方
法において、被解体物１９を炉底部から除去する前に、
上部炉体と被解体物１９を吊り具２１、２２、２３で連
結し、昇降手段１６によって被解体物１９を昇降させる
昇降工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉炉底部の解体
方法に係り、さらに詳しくは高炉改修時における炉体冷
却後に、炉底に残存する凝固物、炉底マンテル、炉底構
造物等の被解体物の除去を行う作業に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉の運転を長期間行うと、内部に設け
られた煉瓦の浸食が著しく進行する。これを放置する
と、高炉の上部では、耐圧容器として外周に設けられて
いる鉄皮に亀裂が入ってガス等が噴出し、また、高炉の
下部では、炉底のカーボン煉瓦が浸食され溶解物が鉄皮
を溶損して流出し、溶解物が流出するときにステーブを
破損して水蒸気爆発を起こすこともある。このため、十
数年に一度高炉を吹き卸し内部の改修を行っている。従
来、高炉の改修を行うときには、炉体櫓にメンテナンス
用に設置してあるアウトリガークレーンを使用して行っ
ていた。高炉の鉄皮を上段から重量５〜５０ｔの短冊状
に切断して、前記アウトリガークレーンで撤去すると共
に、高炉の炉底部側壁に開口部を設けて高炉内の下部の
被解体物（凝固物層及び炉底煉瓦）を除去していた。

【０００３】また、近年では高炉内部の改修を行う方法
として、例えば、特開平１０−９６００５号公報や特開
平７−１９７１１２号公報に記載された方法も開発され
ていた。特開平１０−９６００５号公報に記載された高
炉炉底部の解体方法では、高炉の下部を切断し、該高炉
を高炉の支柱で懸架、固定した後に、高炉の下部の鉄皮
を解体し、高炉内の被解体物（凝固物層及び炉底煉瓦）
をワイヤ・ソーで水平に切断し、前記被解体物を一体と
して水平方向に引き出していた。一方、特開平７−１９
７１１２号公報に記載された高炉炉底内容物の炉外搬出
方法では、高炉内の被解体物（炉底内容物）の周辺部の
被解体物と炉底耐火物の間に、ジャッキを設置して垂直
方向に持ち上げた後、円筒状、又は球状の摩擦係数軽減
物を挿入して前記被解体物を水平方向に引き出そうとす
るものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の高炉炉底部の解体方法は、以下の問題があった。 （１） アウトリガークレーンを使用した方法では、該
アウトリガークレーンの吊り上げ能力が７０〜２００ｔ
程度であるのに対し、高炉内の被解体物には５００ｔ以
上の重量の大型凝固残留物もあるため、被解体物を２０
０ｔ以下の重量に分割する必要があった。また、高炉上
部の解体作業と下部の被解体物の除去作業が並行して行
われるので、安全性を確保するため羽口部に安全天井が
設置されており、これを除去後に再度設置する工程が必
要となり、工期がかかっていた。 （２） 特開平１０−９６００５号公報に記載された高
炉炉底部の解体方法は、炉底内容物を水平方向に引き出
す前に煉瓦層の切断作業が必要であり、作業が大変であ
った。

【０００５】（３） 特開平７−１９７１１２号公報に
記載された高炉炉底内容物の炉外搬出方法は、凝固物
（炉底内容物）の地切り方法としては有効であるが、ジ
ャッキの揚程が小さく、台車等を凝固物の下部に挿入す
ることができなかった。また、この小さな揚程で出来た
凝固物と炉底の狭い空間に摩擦係数軽減物を挿入するこ
とが必要であった。以上のように、アウトリガークレー
ンを使用した解体方法では作業期間が長期間かかってお
り、これを特開平１０−９６００５号公報及び特開平７
−１９７１１２号公報に記載された方法によって短縮す
ることができたが、まだ作業内容等に改良の余地があっ
た。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、高炉
改修時における高炉の炉体冷却後に炉底部に残存する被
解体物を経済的に、且つ、短時間で撤去する高炉炉底部
の解体方法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
係る高炉炉底部の解体方法は、吹き卸し後の高炉の炉体
を、その炉底部に残存する被解体物より高い位置で水平
に切断し、その切断位置より上方にある上部炉体を炉体
櫓に設置した昇降手段を用いて懸架し、前記切断位置よ
り下方にある下部炉体の少なくとも一部を全周にわたり
撤去した後、前記被解体物を除去する高炉炉底部の解体
方法において、前記被解体物を前記炉底部から除去する
前に、前記上部炉体と前記被解体物を吊り具で連結し、
前記昇降手段によって前記被解体物を昇降させる昇降工
程を有する。被解体物とは、前記吊り具で昇降される物
を意味し、通常は、高炉の炉底部に残存する銑鉄や、銑
鉄と鉱滓が混合し、凝固した高硬度の凝固物をいうが、
銑鉄、コークス、鉱滓等の混合物からなって容易に崩壊
する崩壊物、炉底煉瓦、炉底マンテル、炉底構造物等を
含むこともある。また、前記吊り具には、昇降させる被
解体物の下部に設けて前記被解体物を載置する棒材、ロ
ープ、台等の載置手段も含まれる。被解体物を既に高炉
の上部炉体を支持している昇降手段によって昇降するの
で、被解体物用の昇降手段を別に用意しなくてもよい。

【０００７】ここで、前記吊り具を取付ける被解体物
を、前記昇降工程の前に複数に分割してもよい。被解体
物を予め分割しておくことによって、被解体物が上昇中
に割れて落下することを防ぐことができる。また、高炉
の炉体櫓外への撤去移送が容易となる。なお、前記昇降
工程の前に、前記上部炉体の内部に梁を設け、前記梁及
び前記被解体物を前記吊り具で連結する連結補強工程を
有していてもよい。梁を設けていない場合には、被解体
物の中央部に連結する吊り具は、上部炉体の下端円周に
向けて斜め方向に連結されることになるが、被解体物と
炉体の内部に設けられた梁を鉛直方向に連結することが
でき、吊り具に横方向の荷重が加わることを防ぐことが
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。

【０００９】図１に示すように、本発明の一実施の形態
に係る高炉炉底部の解体方法に用いる高炉１０は、外部
が鉄皮で覆われており、その鉄皮の内側には冷却用のス
テーブが取付けられ、さらにステーブの内側に耐火煉瓦
等からなる煉瓦層が設けられた構造となっている。そし
て、高炉１０は、下部からハースマンテル１１、ボッシ
ュマンテル１２、シャフトマンテル１３、トップマンテ
ル１４の順に設置され、各マンテルの隣り合うマンテル
との当接部分は、溶接によって固着されている。高炉１
０の外側には高炉１０の補修等のために炉体櫓１５が組
み立てられており、炉体櫓１５の上部には、昇降手段の
一例であるリフトジャッキ１６が複数設置される。吹き
卸された高炉１０内の炉底部の最下部には炉底煉瓦１７
があり、炉底煉瓦１７の上には銑鉄と鉱滓が混合、凝固
して一体化した被解体物の一例である凝固物１９があ
り、その上にはコークス、鉱滓等の混合物からなる溶融
凝固した崩壊物１８がある。炉底煉瓦１７の補修を行う
ためには、凝固物１９及び崩壊物１８を撤去する必要が
ある。なお、本実施の形態では崩壊物１８を予めブルド
ーザ等で撤去した後、凝固物１９のみを吊り上げて炉底
部から除去する場合について説明している。

【００１０】吹き卸し後の高炉１０の炉体部を解体する
ときには、まず、炉体櫓１５に設置しておいたリフトジ
ャッキ１６のロッド１６ａの先部を、トップマンテル１
４に固定して高炉１０を支持しておく。次に高炉１０の
下部の鉄皮を水平に切断し、切断位置より下方にある下
部炉体を全周にわたり炉外に撤去する。本実施の形態に
おいては、下部炉体の鉄皮を全て撤去している。切断す
る高さは、少なくとも炉底部に残存する凝固物１９より
高い位置で行う。これは、凝固物１９を水平方向に引き
出して高炉１０から除去するときに、切断された上部炉
体の下端部２０に凝固物１９が衝突しないようにするた
めである。高炉１０の下部炉体の鉄皮を高炉１０から除
去すると、鉄皮の切断位置より上方にある上部炉体は炉
体櫓１５に設置しておいたリフトジャッキ１６によって
懸架される。下部の鉄皮を除去することによって開放さ
れた高炉１０の内部にある煉瓦を図示しない建設重機で
破壊し、炉底煉瓦１７上の炉内残留物のうち、コークス
層など容易に崩すことができるものは前記建設重機で炉
体基礎１７ａの外へ排出する。炉内残留物のうち、容易
に崩すことができない凝固物１９が残存するが、この重
量は通常３００〜５００ｔである。

【００１１】ここで、高炉１０の重量とリフトジャッキ
１６の吊り上げ能力の関係について説明する。リフトジ
ャッキ１６は、新しい炉体の据え付けにおいて、リング
状に形成され、炉体冷却装置等を事前に取りつけられた
上下方向に複数（例えば４個）に分割された鉄皮を高炉
櫓１５内で組み立てる時にも用いられる。例えば、内容
積約５０００ｍ³ （出銑量日産１００００ｔ）の高炉１
０の据え付け鉄皮の総重量（内部の煉瓦を除く）は、約
５５００ｔであり、高炉１０の改修に使用するリフトジ
ャッキ１６はこれに見合った約２００ｔ／台×３０台＝
約６０００ｔの吊り上げ能力を有している。一方、高炉
の解体時に高炉１０の炉体下部を切断して炉体上部のみ
をリフトジャッキ１６で懸架する場合、リフトジャッキ
１６にかかる重量は３０００〜４０００ｔになるのでリ
フトジャッキ１６は約２０００〜３０００ｔの余力を有
していることになる。本願発明者は、このリフトジャッ
キ１６の余力に着目し、高炉１０を解体するときにリフ
トジャッキ１６で被解体物を昇降させる方法を開発し
た。

【００１２】図１に示すように、高炉１０の炉底下部に
ある凝固物１９と、上部炉体の下端部２０を、例えば、
それぞれに取付けられた吊り具の一例である締結金具２
１、２２及びワイヤロープ２３等で締結する。締結金具
２１、２２の取付け数と、ワイヤロープ２３の本数は、
凝固物１９の重量と、ワイヤロープ２３の強度を考慮し
て決めるとよい。凝固物１９中には、脆性材料である銑
鉄が含まれているので、吊り上げる前に冷却により既に
割れていることもあるが、分割されたそれぞれの凝固物
片に締結金具２２を取付け、ワイヤロープ２３で上部炉
体と連結すればそれぞれの凝固物片を同時に吊り上げる
ことができる。また、凝固物１９の形状は一定ではない
ため強度的に部分的な差異がある場合がある。このよう
な場合であって、吊り上げ中に割れる可能性があるとこ
ろは、予め発破あるいは溶断等により割ってから吊り上
げることができる。この場合、凝固物１９の一部分のみ
にワイヤロープ２３を取付けた後、リフトジャッキ１６
を上部炉体を上昇させるように操作して凝固物１９の一
部分に力を加えて割ることもできる。締結金具２１が取
付けられる高炉１０の下端部２０は円形となっているた
め、ワイヤロープ２３で吊り上げる凝固物１９の中央部
を吊り上げるのは難しいが、上部炉体の内部に図示しな
い梁を水平方向に設け、この梁及び凝固物１９を締結金
具２１、２２及びワイヤロープ２３で連結する連結補強
工程を凝固物１９を昇降させる昇降工程の前に設けるこ
とができ、この工程を設けることによって特定のワイヤ
ロープに集中荷重が加わることを防止することができ
る。また、直接凝固物１９に締結金具２２を取付ける方
法に代え、凝固物１９の下側に図示しない棒材を通して
該棒材をワイヤロープ２３で支持して吊ることができ、
あるいはワイヤロープ２３より長いワイヤロープを凝固
物１９の下側に通し、その両端を上部炉体に取付けられ
た締結金具２１に連結して吊り上げる方法も採用でき
る。

【００１３】図２に示すように、凝固物１９を炉底煉瓦
１７から分離して吊り上げた後に、台車２４を進退可能
に載置したドーリ架台２５を炉底レンガ１７の上面に合
わせて仮固定する。凝固物１９の下側に台車２４を横か
ら挿入し、台車２４の上に凝固物１９を降ろし、ワイヤ
ロープ２３を外す。そして、凝固物１９が載置された台
車２４をドーリ架台２５の中央部に戻すことによって凝
固物１９を炉底部から除去することができる。このよう
に、設備の余力を利用して作業を行うので経済的であ
り、上部炉体及び凝固物１９に締結金具２１、２２を取
付け、リフトジャッキ１６を操作するだけで凝固物１９
の昇降ができるので、短時間で作業を行うことができ
る。

【００１４】本発明の高炉炉底部の解体方法に使用した
昇降手段は、高炉１０の据え付けにも使用される。高炉
１０の据え付けを行うときには、例えば、以下の手順で
行う。トップマンテル１４、シャフトマンテル１３、ボ
ッシュマンテル１２、ハースマンテル１１は、新規マン
テル載置場に仮置されている。ドーリ架台２５の上に台
車２４を仮固定しておき、その上にトップマンテル１４
を新規マンテル載置場に設けられた図示しない昇降手段
を使用して載置する。台車２４を介してトップマンテル
１４が載置されたドーリ架台２５を、高炉１０を設置す
る炉体基礎１７ａに隣接する位置まで移動させ、ドーリ
架台２５上に載置された台車２４を水平移動させて炉体
櫓１５の中央部まで運ぶ。炉体櫓１５に設けられた複数
のリフトジャッキ１６によってトップマンテル１４を、
台車２４及びシャフトマンテル１３の高さより高く吊り
上げ、台車２４をドーリ架台２５の中央部まで戻す。同
様の手順でシャフトマンテル１３を炉体櫓１５の中央ま
で運搬し、その上にリフトジャッキ１６によって吊り上
げられているトップマンテル１４を降下させてシャフト
マンテル１３上に載置し、当接している外周部の鉄皮を
溶接した後、リフトジャッキ１６によってトップマンテ
ル１４及びシャフトマンテル１３を同時に、台車２４及
びボッシュマンテル１２の高さより高く吊り上げる。そ
して、ボッシュマンテル１２、ハースマンテル１１を同
様の手順で載置、溶接して外壁は完成する。なお、各マ
ンテル内のステーブは据え付け前に取付けが完了してい
る。高炉１０の内部の工事を各マンテルの取付けと並行
して行うこともできる。事前に取付けられなかったステ
ーブ間連絡管の取付け、羽口、煉瓦積み等の作業をする
ことによって据え付けは完成する。内側に積層する煉瓦
は、変形によるひび割れ、目地切れ等を考慮して各マン
テルの取付け後から積層して設けるが、各マンテルの内
側に、各マンテルの据え付け前に設けておいてもよい。
上記した各マンテルの据え付けの間に、リフトジャッキ
１６によって既に吊られた状態の新規マンテルと昇降し
ようとする構造物間を吊り具を介して連結した後、リフ
トジャッキ１６により該構造物を昇降させることにより
該構造物の据え付け作業を容易化することも可能であ
る。以上本発明を一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の内容に限定されるもので
はなく、その他炉底鉄皮、炉底冷却構造物等の解体撤去
も含む。また、被解体物のみならず解体用仮設設備等の
昇降にも利用可能である。また、昇降後の搬出方法は、
台車２４に限定されることなく、油圧ジャッキで地切り
後ワイヤロープを介してリフトジャッキ１６で吊り上
げ、下に挿入した摩擦低減物上をウインチ等で横引きす
る等の方法も含むものである。

【００１５】

【発明の効果】請求項１〜３記載の高炉炉底部の解体方
法においては、被解体物を、高炉を支持している昇降手
段によって昇降するので、被解体物用の昇降手段を別に
用意しなくてもよく、経済的であり、また、作業を短時
間に行うことができる。特に、請求項２記載の高炉炉底
部の解体方法においては、被解体物を予め分割しておく
ので、被解体物が上昇中に割れて落下することを防ぐこ
とができ、かつ、炉体櫓外への搬出の作業性も良く、作
業を安定して行うことができる。請求項３記載の高炉炉
底部の解体方法においては、被解体物を上部炉体の内部
の梁に連結するので、吊り具及びリフトジャッキに横方
向の荷重が加わることを防ぎ、これによって部分的な過
荷重が加わって破損することを防いで作業を安定して行
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炉底部の解体
方法に適用される高炉の正面図である。

【図２】同高炉、ドーリ架台及び台車の正面図である。

【符号の説明】 １０：高炉、１１：ハースマンテル、１２：ボッシュマ
ンテル、１３：シャフトマンテル、１４：トップマンテ
ル、１５：炉体櫓、１６：リフトジャッキ（昇降手
段）、１６ａ：ロッド、１７：炉底煉瓦、１７ａ：炉体
基礎、１８：崩壊物、１９：凝固物（被解体物）、２
０：下端部、２１：締結金具（吊り具）、２２：締結金
具（吊り具）、２３：ワイヤロープ（吊り具）、２４：
台車、２５：ドーリ架台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 啓孝 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4K015 BA06 BA07 BA08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吹き卸し後の高炉の炉体を、その炉底部
   に残存する被解体物より高い位置で水平に切断し、その
   切断位置より上方にある上部炉体を炉体櫓に設置した昇
   降手段を用いて懸架し、前記切断位置より下方にある下
   部炉体の少なくとも一部を全周にわたり撤去した後、前
   記被解体物を除去する高炉炉底部の解体方法において、
   前記被解体物を前記炉底部から除去する前に、前記上部
   炉体と前記被解体物を吊り具で連結し、前記昇降手段に
   よって前記被解体物を昇降させる昇降工程を有すること
   を特徴とする高炉炉底部の解体方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の高炉炉底部の解体方法に
   おいて、前記吊り具を取付ける前記被解体物は、前記昇
   降工程の前に複数に分割されることを特徴とする高炉炉
   底部の解体方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の高炉炉底部の解体
   方法において、前記昇降工程の前に、前記上部炉体の内
   部に梁を設け、前記梁及び前記被解体物を前記吊り具で
   連結する連結補強工程を有することを特徴とする高炉炉
   底部の解体方法。