JP2002129215A - ステーブクーラー - Google Patents
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- F27D1/12—Casings; Linings; Walls; Roofs incorporating cooling arrangements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F27D2009/0045—Cooling of furnaces the cooling medium passing a block, e.g. metallic
- F27D2009/0048—Cooling of furnaces the cooling medium passing a block, e.g. metallic incorporating conduits for the medium
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 銅の使用量を従来の銅製ステーブクーラ
ーに比べて低く抑さえるとともに、容易に組み立ること
ができるステーブクーラーの提供。 【解決手段】 冷却路を形成する冷却管３を内蔵する銅
板または銅合金板１と鋼製板４とを結合して形成したス
テーブクーラー。
ーに比べて低く抑さえるとともに、容易に組み立ること
ができるステーブクーラーの提供。 【解決手段】 冷却路を形成する冷却管３を内蔵する銅
板または銅合金板１と鋼製板４とを結合して形成したス
テーブクーラー。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の炉体を冷却
するために使用するステーブクーラーに関する。
するために使用するステーブクーラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】高炉操業において、炉内の高温反応から
鉄皮を保護するため、ステーブクーラーを使用して冷却
している。近年、高炉炉壁への熱負荷が増大し、かつ変
動するようになり、従来の鋳鉄製ステーブクーラーに代
わって冷却能力の高い銅製ステーブクーラーが採用され
つつある。
鉄皮を保護するため、ステーブクーラーを使用して冷却
している。近年、高炉炉壁への熱負荷が増大し、かつ変
動するようになり、従来の鋳鉄製ステーブクーラーに代
わって冷却能力の高い銅製ステーブクーラーが採用され
つつある。
【０００３】従来の銅製ステーブクーラーの構造とし
て、例えば、特公昭６３−５６２８３号公報には、銅か
らなるステーブ本体にドリル加工により水路を穿ち、水
路両端を栓溶接するとともに、冷却水配管をステーブ本
体に溶接したステーブクーラーが記載されている。
て、例えば、特公昭６３−５６２８３号公報には、銅か
らなるステーブ本体にドリル加工により水路を穿ち、水
路両端を栓溶接するとともに、冷却水配管をステーブ本
体に溶接したステーブクーラーが記載されている。
【０００４】また、特開平１１−２９３３１２号公報に
は、銅の鋳造時に中子により水路を形成し、中子を除去
した後、ステーブ本体に冷却水配管を溶接した銅製ステ
ーブクーラーが記載されている。
は、銅の鋳造時に中子により水路を形成し、中子を除去
した後、ステーブ本体に冷却水配管を溶接した銅製ステ
ーブクーラーが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の銅製ステーブク
ーラーは、前述のとおり鋳込工法で水路を内蔵した銅ス
テーブを製作するもの、あるいは圧延銅を機械的に水路
を穿孔加工して製造されるが、いずれも水路を挟んで冷
却側及び非冷却側が銅で構成されるため、多量の銅を使
用する必要があり、また、製造にも高度な深孔ドリル加
工技術や、鋳造技術及び栓溶接技術と厳重な検査が要求
されることで設備費が高くなるという欠点があった。
ーラーは、前述のとおり鋳込工法で水路を内蔵した銅ス
テーブを製作するもの、あるいは圧延銅を機械的に水路
を穿孔加工して製造されるが、いずれも水路を挟んで冷
却側及び非冷却側が銅で構成されるため、多量の銅を使
用する必要があり、また、製造にも高度な深孔ドリル加
工技術や、鋳造技術及び栓溶接技術と厳重な検査が要求
されることで設備費が高くなるという欠点があった。
【０００６】そこで、本発明は、銅の使用量を従来の銅
製ステーブクーラーに比べて低く抑さえるとともに容易
に組み立ることができるステーブクーラーを提供するも
のである。
製ステーブクーラーに比べて低く抑さえるとともに容易
に組み立ることができるステーブクーラーを提供するも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のステーブクーラ
ーは、冷却路を形成する冷却管を内蔵する銅板または銅
合金板と鋼製板とを結合して形成したことを特徴とす
る。
ーは、冷却路を形成する冷却管を内蔵する銅板または銅
合金板と鋼製板とを結合して形成したことを特徴とす
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】ステーブクーラーの機能は、高炉
炉内よりの熱を冷却路内の冷媒でとることであり、炉内
面から冷却路までの材質は高熱伝導率のものが有効だ
が、冷却路より反炉内側はその必要性はない。そこで、
本発明のステーブクーラーは、図１に示すように、冷媒
供給管６から冷媒を供給し冷媒排出管５から排出する冷
却管３の前面の材質を銅あるいは銅合金（以下「銅」と
いう。）の銅板１とし、背面の材質を鋼あるいは鋳鉄
（以下「鋼」という。）の鋼製板４に使い分けることに
よって、高価な銅の使用量を減らして、設備費を安くす
ることが可能となる。なお、ステーブクーラーはボルト
７により鉄皮に固定する。
炉内よりの熱を冷却路内の冷媒でとることであり、炉内
面から冷却路までの材質は高熱伝導率のものが有効だ
が、冷却路より反炉内側はその必要性はない。そこで、
本発明のステーブクーラーは、図１に示すように、冷媒
供給管６から冷媒を供給し冷媒排出管５から排出する冷
却管３の前面の材質を銅あるいは銅合金（以下「銅」と
いう。）の銅板１とし、背面の材質を鋼あるいは鋳鉄
（以下「鋼」という。）の鋼製板４に使い分けることに
よって、高価な銅の使用量を減らして、設備費を安くす
ることが可能となる。なお、ステーブクーラーはボルト
７により鉄皮に固定する。
【０００９】銅板には、板材を使用し、鋼製板との間に
冷却管を配置して銅板と鋼製板をボルト等の結合部材で
固定したり、溶接で結合してもよい。
冷却管を配置して銅板と鋼製板をボルト等の結合部材で
固定したり、溶接で結合してもよい。
【００１０】鋳造を利用する場合、鋼製板に銅板と鋼製
板とを結合するための結合部材を固定するとともに、冷
媒を流す冷却路を形成する冷却管を配置して、銅の溶湯
を流し込み、冷却管及び結合部材の高さ以上の厚みを有
する銅板を形成させる。銅板と鋼製板とを結合するため
の結合部材としては、スタッドやボルトを使用するほ
か、鋼製板に、断面を鋼製板の背面に向かって末広がり
の形状にした複数の孔を設け、銅の溶湯を孔に入り込ま
せて凝固させて銅板と鋼製板とを結合させてもよい。
板とを結合するための結合部材を固定するとともに、冷
媒を流す冷却路を形成する冷却管を配置して、銅の溶湯
を流し込み、冷却管及び結合部材の高さ以上の厚みを有
する銅板を形成させる。銅板と鋼製板とを結合するため
の結合部材としては、スタッドやボルトを使用するほ
か、鋼製板に、断面を鋼製板の背面に向かって末広がり
の形状にした複数の孔を設け、銅の溶湯を孔に入り込ま
せて凝固させて銅板と鋼製板とを結合させてもよい。
【００１１】また、銅板の冷却面に炉内の溶融物が溜ま
ってセルフライニングが形成される凹部を冷却管の回り
に設けた複数のリブで形成することもできる。また、鋼
製板に冷却管の一部が入り込む凹部を形成し銅板を薄く
することができる。
ってセルフライニングが形成される凹部を冷却管の回り
に設けた複数のリブで形成することもできる。また、鋼
製板に冷却管の一部が入り込む凹部を形成し銅板を薄く
することができる。
【００１２】
【実施例】実施例１ 図２は本発明のステーブクーラーの縦断面図、図３は鋼
製板の平面図である。
製板の平面図である。
【００１３】本発明のステーブクーラーは、鋼製板４上
に、スタッド２を固定し更に冷却路を形成する冷却管３
を載せる。その鋼製板４上に、銅の溶湯を流し込み、冷
却管３及びスタッド２の高さ以上の銅板１を形成させ
る。
に、スタッド２を固定し更に冷却路を形成する冷却管３
を載せる。その鋼製板４上に、銅の溶湯を流し込み、冷
却管３及びスタッド２の高さ以上の銅板１を形成させ
る。
【００１４】銅板１を鋼製板４に結合するための結合部
材であるスタッド２は、鋼製板４に冷却管３を載せる部
分を避けて溶接により複数箇所に固定する。スタッド２
の先端は、鋳造された銅板１を鋼製板４に強固に結合す
るために二股に形成することができる。銅板１とその背
面の鋼製板４とは、スタッドで結合されて構造としての
強度が保持される。
材であるスタッド２は、鋼製板４に冷却管３を載せる部
分を避けて溶接により複数箇所に固定する。スタッド２
の先端は、鋳造された銅板１を鋼製板４に強固に結合す
るために二股に形成することができる。銅板１とその背
面の鋼製板４とは、スタッドで結合されて構造としての
強度が保持される。
【００１５】銅に鋳ぐるむ冷却管３は、銅製あるいは鋼
製のいずれでもよい。冷却管３の端には、冷媒を供給す
る冷媒供給管６及び冷媒排出管５を接続する。鋼製板４
の背面には、ステーブクーラーを高炉の鉄皮に取り付け
るためのボルト７を固定する。
製のいずれでもよい。冷却管３の端には、冷媒を供給す
る冷媒供給管６及び冷媒排出管５を接続する。鋼製板４
の背面には、ステーブクーラーを高炉の鉄皮に取り付け
るためのボルト７を固定する。
【００１６】本実施例では、炉壁の冷却側のみを銅板１
とし、背面を鋼製板４とすることによって、高価な銅の
使用量を減らして、設備費を安くすることが可能とな
る。
とし、背面を鋼製板４とすることによって、高価な銅の
使用量を減らして、設備費を安くすることが可能とな
る。
【００１７】実施例２ 図４は本発明のステーブクーラーの別実施例の縦断面
図、図５は図４に示す鋼製板の平面図、図６はボルトの
取付の別例を示す断面図、図７は図６の側面図である。
なお、本実施例以降の実施例において、実施例１と同一
部材には同一符号を付しその説明は省略する。
図、図５は図４に示す鋼製板の平面図、図６はボルトの
取付の別例を示す断面図、図７は図６の側面図である。
なお、本実施例以降の実施例において、実施例１と同一
部材には同一符号を付しその説明は省略する。
【００１８】本実施例では、図４及び図５において、結
合部材として実施例１のスタッド２に代えてボルト８を
使用したもので、鋼製板４の背面から複数のボルト８を
ねじ込んで先端を前面から突出させ、冷却管３を配置し
た後、鋼製板４上に、銅の溶湯を流し込み、冷却管３及
びボルト８の突出高さ以上の銅板１を形成させる。
合部材として実施例１のスタッド２に代えてボルト８を
使用したもので、鋼製板４の背面から複数のボルト８を
ねじ込んで先端を前面から突出させ、冷却管３を配置し
た後、鋼製板４上に、銅の溶湯を流し込み、冷却管３及
びボルト８の突出高さ以上の銅板１を形成させる。
【００１９】また、鋼製板４へのボルト８の取り付けの
別例として、図６及び図７に示すように、鋼製板４のボ
ルト取付箇所に凹み９を設けることにより、ボルト８を
短くすることができる。
別例として、図６及び図７に示すように、鋼製板４のボ
ルト取付箇所に凹み９を設けることにより、ボルト８を
短くすることができる。
【００２０】本実施例は、実施例１と同様に、高価な銅
の使用量を減らすことができ、またボルトをねじ込むこ
とにより銅板１と鋼製板４とを容易に結合することが可
能となる。
の使用量を減らすことができ、またボルトをねじ込むこ
とにより銅板１と鋼製板４とを容易に結合することが可
能となる。
【００２１】なお、圧延あるいは鋳造で得られた銅板１
と鋼製板４との間に冷却管３を配置し本実施例のように
ボルトで銅板１と鋼製板４とを結合してもよい。
と鋼製板４との間に冷却管３を配置し本実施例のように
ボルトで銅板１と鋼製板４とを結合してもよい。
【００２２】実施例３ 図８は銅板の別実施例を示す図、９（ａ）はリブの配置
図、（ｂ）は断面図である。
図、（ｂ）は断面図である。
【００２３】本実施例では、銅板１の冷却面に溶融物が
溜まる凹部１ａを冷却管３の回りに形成するために、複
数のリブ１０を設けたものである。凹部１ａを形成する
ことにより、高価な銅の使用量を減らすことができ、さ
らに、凹部１ａに溜まった溶融物は冷却されて凝固し、
セルフライニングとして機能し、ステーブクーラーの耐
久性を向上させることができる。
溜まる凹部１ａを冷却管３の回りに形成するために、複
数のリブ１０を設けたものである。凹部１ａを形成する
ことにより、高価な銅の使用量を減らすことができ、さ
らに、凹部１ａに溜まった溶融物は冷却されて凝固し、
セルフライニングとして機能し、ステーブクーラーの耐
久性を向上させることができる。
【００２４】実施例４ 図１０（ａ）は平板の鋼製板上に冷却管を載せた状態を
示す断面図、（ｂ）及び（ｃ）は冷却管を鋼製板の凹部
に入り込ませた例を示す断面図である。
示す断面図、（ｂ）及び（ｃ）は冷却管を鋼製板の凹部
に入り込ませた例を示す断面図である。
【００２５】図１０（ａ）は、実施例１と同じく、平板
の鋼製板４上に冷却管３を載せた状態で、炉壁の冷却側
のみを銅板１とし、背面を鋼製板４とすることによっ
て、高価な銅の使用量を減らすことができるが、さらに
銅の使用量を減らすため、図１０（ｂ）及び（ｃ）で
は、銅板１の炉体側表面と冷却管３の表面の間隔を図１
０（ａ）と同じ距離にした状態で、鋼製板４に冷却管３
の一部が入り込む凹部１１を形成することにより、冷却
管３の一部が凹部１１に入り込んで銅板１の厚みを図１
０（ａ）より薄くすることができる。
の鋼製板４上に冷却管３を載せた状態で、炉壁の冷却側
のみを銅板１とし、背面を鋼製板４とすることによっ
て、高価な銅の使用量を減らすことができるが、さらに
銅の使用量を減らすため、図１０（ｂ）及び（ｃ）で
は、銅板１の炉体側表面と冷却管３の表面の間隔を図１
０（ａ）と同じ距離にした状態で、鋼製板４に冷却管３
の一部が入り込む凹部１１を形成することにより、冷却
管３の一部が凹部１１に入り込んで銅板１の厚みを図１
０（ａ）より薄くすることができる。
【００２６】なお、凹部１１は、図１０（ｂ）に示すよ
うに、鋼製板４に冷却管３に沿った凹部１１を形成した
り、あるいは鋼製板４の厚みを図１０（ｂ）より薄く
し、その上に板１２を載せて溶接することにより形成す
ることもできる。
うに、鋼製板４に冷却管３に沿った凹部１１を形成した
り、あるいは鋼製板４の厚みを図１０（ｂ）より薄く
し、その上に板１２を載せて溶接することにより形成す
ることもできる。
【００２７】実施例５ 図１１は銅板と鋼製板との結合の別実施例を示す断面図
で、鋼製板４に複数の孔１３を設け、鋼製板４に冷却管
３を載せて銅を鋳込むことにより、銅の溶湯が鋼製板４
の孔１３に入り込んで凝固し、銅板１と鋼製板４とが結
合される。なお、孔１３の断面をアリ溝の形状にするこ
とにより、銅板１と鋼製板４との結合を強固にすること
ができる。
で、鋼製板４に複数の孔１３を設け、鋼製板４に冷却管
３を載せて銅を鋳込むことにより、銅の溶湯が鋼製板４
の孔１３に入り込んで凝固し、銅板１と鋼製板４とが結
合される。なお、孔１３の断面をアリ溝の形状にするこ
とにより、銅板１と鋼製板４との結合を強固にすること
ができる。
【００２８】実施例６ 図１２は銅板と鋼製板との結合の別実施例を示す断面図
で、予め銅板１にねじ込み穴１４を設け、このねじ込み
穴１４に鋼製板４側から装入したボルト８を貫通させ、
突出したボルト８の先端をねじ込み穴１４にねじ込んで
銅板１と鋼製板４とを結合したものである。鋼製板４の
ボルト取付箇所に凹み９を設けることにより、ボルト８
を短くすることができる。
で、予め銅板１にねじ込み穴１４を設け、このねじ込み
穴１４に鋼製板４側から装入したボルト８を貫通させ、
突出したボルト８の先端をねじ込み穴１４にねじ込んで
銅板１と鋼製板４とを結合したものである。鋼製板４の
ボルト取付箇所に凹み９を設けることにより、ボルト８
を短くすることができる。
【００２９】実施例７ 図１３は銅板と鋼製板との結合の別実施例を示す断面
図、図１４は図１３のＡ−Ａ断面図で、冷却管３を内蔵
した銅板１と鋼製板４を別途製作し、結合ボルト１５を
鋼製板４に貫通させて銅板１にねじ込み、鋼製板４側を
ナットにて結合したものである。鋼製板４のボルト取付
箇所に凹み１６を設けることにより、銅板１を薄くする
ことができる。
図、図１４は図１３のＡ−Ａ断面図で、冷却管３を内蔵
した銅板１と鋼製板４を別途製作し、結合ボルト１５を
鋼製板４に貫通させて銅板１にねじ込み、鋼製板４側を
ナットにて結合したものである。鋼製板４のボルト取付
箇所に凹み１６を設けることにより、銅板１を薄くする
ことができる。
【００３０】実施例８ 図１５は銅板と鋼製板との結合の別実施例を示す断面図
で、鋼製板４のボルト取付箇所に凹み１６を設けるとと
もに、銅板１の突出部１７に冷却管３を内蔵し、突出部
１７を鋼製板４の凹部１８に入れ込むことにより、銅板
１を薄くすることができるとともに、ボルト８短くする
ことができる。
で、鋼製板４のボルト取付箇所に凹み１６を設けるとと
もに、銅板１の突出部１７に冷却管３を内蔵し、突出部
１７を鋼製板４の凹部１８に入れ込むことにより、銅板
１を薄くすることができるとともに、ボルト８短くする
ことができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明のステーブクーラーは、前面が冷
却能力に優れた銅板であり、背面が安価な鋼製であるた
め、冷却管を内蔵する銅製部分が熱移動に効果的な冷却
路として使用されることになり、従来の銅製ステーブク
ーラーに比べて銅の使用量が減少し安価となる。
却能力に優れた銅板であり、背面が安価な鋼製であるた
め、冷却管を内蔵する銅製部分が熱移動に効果的な冷却
路として使用されることになり、従来の銅製ステーブク
ーラーに比べて銅の使用量が減少し安価となる。
【図１】本発明の銅板と鋼製板を結合したステーブクー
ラーの縦断面図である。
ラーの縦断面図である。
【図２】本発明のステーブクーラーの縦断面図である。
【図３】本発明のステーブクーラーの鋼製板の平面図で
ある。
ある。
【図４】本発明のステーブクーラーの別実施例の縦断面
図である。
図である。
【図５】図４に示す鋼製板の平面図である。
【図６】ボルトの取付の別例を示す断面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】銅板の別実施例を示す図である。
【図９】（ａ）はリブの配置図、（ｂ）は断面図であ
る。
る。
【図１０】（ａ）は平板の鋼製板上に冷却管を載せた状
態を示す断面図、（ｂ）及び（ｃ）は冷却管を鋼製板の
凹部に入り込ませた例を示す断面図である。
態を示す断面図、（ｂ）及び（ｃ）は冷却管を鋼製板の
凹部に入り込ませた例を示す断面図である。
【図１１】銅板と鋼製板との結合の別実施例を示す断面
図である。
図である。
【図１２】銅板と鋼製板との結合の別実施例を示す断面
図である。
図である。
【図１３】銅板と鋼製板との結合の別実施例を示す断面
図である。
図である。
【図１４】図１３のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】銅板と鋼製板との結合の別実施例を示す断面
図である。
図である。
１：銅板 １ａ：凹部 ２：スタッド ３：冷却管 ４：鋼製板 ５：冷媒排出管 ６：冷媒供給管 ７：ボルト ８：ボルト ９：凹み １０：リブ １１：凹部 １２：板 １３：孔 １４：ねじ込み穴 １５：結合ボルト １６：凹み １７：突出部 １８：凹部
Claims (11)
- 【請求項１】 冷却路を形成する冷却管を内蔵する銅板
または銅合金板と鋼製板とを結合して形成したことを特
徴とするステーブクーラー。 - 【請求項２】 鋼製板に銅板または銅合金板と鋼製板と
を結合するための結合部材を固定するとともに、冷却路
を形成する冷却管を配置し、銅または銅合金の溶湯を流
し込み、冷却管及び結合部材の高さ以上の厚みを有する
銅板または銅合金板を形成させたことを特徴とする請求
項１記載のステーブクーラー。 - 【請求項３】 結合部材が鋼製板に固定された複数のス
タッドであることを特徴とする請求項２記載のステーブ
クーラー。 - 【請求項４】 鋼製板に複数の孔を設け、銅または銅合
金の溶湯が孔に入り込んで凝固して銅板または銅合金板
と鋼製板とが結合されていることを特徴とする請求項２
記載のステーブクーラー。 - 【請求項５】 孔の断面形状が鋼製板の背面側に末広が
りであることを特徴とする請求項４記載のステーブクー
ラー。 - 【請求項６】 結合部材が鋼製板の背面からねじ込んで
突出させたボルトであることを特徴とする請求項２記載
のステーブクーラー。 - 【請求項７】 結合部材が鋼製板の背面に形成された凹
みからねじ込んで突出させたボルトであることを特徴と
する請求項６記載のステーブクーラー。 - 【請求項８】 鋼製板に冷却管の一部が入り込む凹部を
形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項
に記載のステーブクーラー。 - 【請求項９】 銅板または銅合金の冷却面に炉内の溶融
物が溜まってセルフライニングが形成される凹部を冷却
管の回りに設けた複数のリブで形成したことを特徴とす
る請求項１〜８のいずれか１項に記載のステーブクーラ
ー。 - 【請求項１０】 鋼製板の背面からボルトをねじ込んで
先端部を前面から突出させ、該突出部を予め銅板または
銅合金板に形成しているねじ込み孔にねじ込んで結合す
ることを特徴とする請求項１記載のステーブクーラー。 - 【請求項１１】 合体した銅板または銅合金板と鋼製板
のいずれか一方からボルトを貫入して先端部を他方の向
面から突出させ、該突出部をナットにて締結して結合し
たことを特徴とする請求項１または１０記載のステーブ
クーラー。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327640A JP3802745B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | ステーブクーラー |
| PCT/JP2001/009410 WO2002035167A1 (fr) | 2000-10-26 | 2001-10-25 | Bache de refroidissement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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