JP2011117039A - Method for shielding gas at upstream part of dust remover of blast furnace, and gas-shielding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高炉の休風時、除塵器の下流側設備の補修工事に立入る際に、高炉内で発生した高温のCOガスを除塵器の上流部で遮蔽する際に使用する配管のガス遮蔽方法、及びこのガス遮蔽方法を実施する装置に関するものである。 The present invention relates to a pipe gas used to shield the high-temperature CO gas generated in the blast furnace at the upstream part of the dust remover when entering the repair work of the downstream equipment of the dust remover when the blast furnace is closed. The present invention relates to a shielding method and an apparatus for carrying out this gas shielding method.
高炉の休風時には種々の設備の補修工事が行われる。高炉炉頂から排出される高炉ガス用の除塵器の下流側設備もその一つである。 When the blast furnace is closed, various facilities are repaired. One of them is the downstream equipment of the dust remover for blast furnace gas discharged from the top of the blast furnace furnace.
高炉Aは、図14に示すように、除塵器(ダストキャッチャー)B、ガス清浄設備(リングスリットワッシャー)Cなどを備えている。COガスを含む高温の高炉排ガスは、上昇管D、下降管E、除塵器Bを介して前記ガス清浄設備Cに導き、1次除塵・2次清浄化を行った後、熱風炉に導入して燃焼し、この熱風を羽口Fから高炉内へ吹き込むようにしている。 As shown in FIG. 14, the blast furnace A includes a dust remover (dust catcher) B, a gas cleaning facility (ring slit washer) C, and the like. High-temperature blast furnace exhaust gas containing CO gas is led to the gas cleaning equipment C through the riser D, downcomer E, and dust remover B, and after primary dust removal and secondary cleaning, it is introduced into the hot stove. The hot air is blown from the tuyere F into the blast furnace.
高炉休風日には、炉内に残る高熱コークスより発生するCOガスを、炉内着火装置Gにより燃焼させてCO2ガスに無害化した後、上昇管Dに取付けたブリーダー弁Hを開けて大気に放散した状態でガス清浄設備C等の補修工事を行っている。 On the blast furnace off-air day, the CO gas generated from the high-temperature coke remaining in the furnace is burned by the in-furnace ignition device G to be harmless to CO 2 gas, and then the bleeder valve H attached to the riser pipe D is opened. Repair work such as gas cleaning equipment C is carried out in the state of being released into the atmosphere.
しかしながら、このような状態では、CO2ガスやCOガスが下降管Eを伝わって補修工事場所まで降下してくることがある。このような場合、前記補修工事を中止するか、空気マスク等をして補修工事を行う必要があり、いずれにしても危険な作業とならざるを得ない。 However, in such a state, CO 2 gas or CO gas may travel down the downcomer E to the repair work site. In such a case, it is necessary to stop the repair work or perform the repair work by using an air mask or the like, and in any case, it is unavoidable.
小型高炉の場合、除塵器の入口部にゴッグル弁と称する大型のガスシール用仕切弁を設け、この仕切弁を休風日に閉める例もある。しかしながら、通常操業中はこの仕切弁は開としており高炉内からの発生ガスであって、150〜200℃程度の高温で、さらに含10g/Nm3程度のダスト量を含有するガスに晒されているので、休風時にガスの遮蔽用として閉として使用するにはガスシール性が機能せずメンテナンスも大変である。特に最近の大型高炉では、除塵器の入口部の管径が3mを超えるようなものとなるため、このような仕切弁は殆ど設置されていない。 In the case of a small blast furnace, there is an example in which a large gas seal gate valve called a goggle valve is provided at the inlet of the dust remover and the gate valve is closed on a non-winding day. However, during normal operation, this gate valve is opened and is generated from the blast furnace and exposed to a gas containing a dust amount of about 10 g / Nm 3 at a high temperature of about 150 to 200 ° C. As a result, the gas seal function does not function and maintenance is difficult to use as a gas shield when the wind is off. Especially in recent large-scale blast furnaces, the pipe diameter at the inlet of the dust remover exceeds 3 m, so such a gate valve is hardly installed.
一方、ガス管、水道管などの補修工事などにおいて、エアバッグを膨張させて配管を遮断する装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、高炉では、例えば異常燃焼などの場合に、炉内で発生した高温のCO2ガス(炉頂で150〜300℃)が下降管までくることがあるので、高温ガスにより劣化、損傷するおそれがある通常のエアバックを使用することはできない。 On the other hand, a device for inflating an air bag to shut off a pipe in repair work such as a gas pipe or a water pipe has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, in a blast furnace, for example, in the case of abnormal combustion, the high-temperature CO 2 gas generated in the furnace (150 to 300 ° C. at the top of the furnace) may reach the downcomer, so there is a risk of deterioration and damage due to the high-temperature gas. There is no normal airbag that can be used.
そこで、図15に示すように、気球形状の気密性ボールバッグIに気体を吹き込み、ボールバッグIの片側面に多数設置した、一定圧力以上で開く気体噴出弁から前記吹き込んだ気体をパージしながら下降管Eを遮断する装置が提案されている(特許文献2参照)。 Therefore, as shown in FIG. 15, while injecting gas into a balloon-shaped airtight ball bag I and purging the inhaled gas from a plurality of gas ejection valves installed on one side of the ball bag I that open above a certain pressure. An apparatus for blocking the downcomer pipe E has been proposed (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2で開示された装置は、折畳んだ状態で3m以上もの大きさを有するボールバッグの当該設置場所への運搬・設置と、ボールバッグを脹らませるのに多大の労力と時間を要する。また、休風工事後に、ボールバッグ内の気体を排気し、 下降管外に取出すために折畳んで引張り出す作業にも多大の労力と時間を要する。
However, the device disclosed in
本来、高炉の休風時に除塵器の下流側設備に立入って施工する補修工事に時間を要するのに加え、上記の如く段取り作業とその後の跡仕舞作業に多大の労力と時間を要するガスの遮蔽を行う場合、休風時間の延長に繋がり、高炉の生産の低下を招く。 In addition to the time required for repair work that is performed by entering the downstream equipment of the dust remover when the blast furnace is shut down, as described above, it requires a lot of labor and time for the setup work and the subsequent trace work. When shielding, it leads to the extension of the resting time and causes a decrease in production of the blast furnace.
本発明が解決しようとする問題点は、従来のガス遮断技術は、段取り作業とその後の跡仕舞作業に多大の労力と時間を要するという点である。 The problem to be solved by the present invention is that the conventional gas shut-off technique requires a great deal of labor and time for the setup work and the subsequent trace finishing work.
本発明の高炉除塵器上流部でのガス遮蔽方法は、
段取り作業とその後の跡仕舞作業に多大の労力と時間を要することがないようにするために、
高炉の下降管に連なる除塵器上流部の拡がり管に、複数本の足場用パイプを、水平となるように貫通状に設置した後、これら足場用パイプと直交する方向から簀子を挿入して前記足場用パイプ上に展開し、簀子床を形成し、
次に、この形成した簀子床上にドーナツ部の床面にシール膜を設けたガス遮蔽体を挿入した後展開し、ドーナツ部に気体を導入して膨らませ、ドーナツ部の外周側面を前記拡がり管の内壁に密着させることを最も主要な特徴としている。
The gas shielding method at the upstream portion of the blast furnace dust remover of the present invention is as follows.
In order not to require a lot of effort and time for the setup work and the subsequent finishing work,
After installing a plurality of scaffolding pipes in a penetrating manner so as to be horizontal in the spreading pipe in the upstream part of the dust remover connected to the descending pipe of the blast furnace, the insulator is inserted from the direction perpendicular to the scaffolding pipes. Unfold on the scaffolding pipe, form a cocoon floor,
Next, a gas shield provided with a sealing film on the floor surface of the donut portion is inserted on the formed insulator floor and then expanded, and a gas is introduced into the donut portion to inflate it. The most important feature is the close contact with the inner wall.
本発明の高炉除塵器上流部でのガス遮蔽方法を実施する本発明の高炉除塵器上流部でのガス遮蔽装置は、
高炉の下降管に連なる除塵器の拡がり管内に設置するガス遮蔽装置であって、
前記拡がり管に貫通状に設置する複数本の足場用パイプと、
これら足場用パイプに支持される簀子と、
この簀子を前記足場用パイプ上に展開して形成した簀子床上に載せる、ドーナツ部の床面にシール膜を設けたガス遮蔽体と、
を有することを最も主要な特徴としている。
The gas shielding apparatus in the upstream portion of the blast furnace dust remover of the present invention for carrying out the gas shielding method in the upstream portion of the blast furnace dust remover of the present invention is as follows.
A gas shielding device installed in an expansion pipe of a dust remover connected to a downflow pipe of a blast furnace,
A plurality of scaffolding pipes installed in a penetrating manner in the spreading pipe;
The insulators supported by these scaffolding pipes,
A gas shield provided with a seal film on the floor surface of the donut part, which is placed on the insulator floor formed by spreading the insulator on the scaffold pipe;
The main feature is to have
上記本発明によれば、高炉の炉頂から下降管内部を降下する高温のCOガスを、除塵器の上流部にて短時間で簡便に遮蔽することができるようになる。 According to the present invention, high-temperature CO gas descending from the top of the blast furnace to the inside of the downcomer can be easily shielded in a short time at the upstream portion of the dust remover.
本発明では、ドーナツ部の床面にシール膜を設けたガス遮蔽体を折畳んで除塵器の拡がり管内に挿入して展開後に膨張操作するだけ(約15分)で拡がり管を遮蔽するための段取り作業が完了する。また、その後の跡仕舞作業も前記段取り作業と逆の作業を行うだけで良い(約10分)ので、作業者がCOガス雰囲気内に入ること無く、簡便に、安全に着脱作業が行える。 In the present invention, a gas shield provided with a sealing film on the floor surface of a donut part is folded and inserted into an expansion pipe of a dust remover, and the expansion pipe is shielded by simply performing an expansion operation after deployment (about 15 minutes). Setup work is completed. Further, the subsequent trace finishing work only needs to be performed in reverse to the setup work (about 10 minutes), so that the worker can easily and safely attach and detach without entering the CO gas atmosphere.
このため、高炉本体から降下するCOガスを含む高温の高炉排ガスを、除塵器の上流部でガス清浄部とのガス遮蔽が可能となるので、高炉休風時に除塵器の下流側のガス清浄部に立入って施工する補修工事を安全に施工することが可能となる。 For this reason, it is possible to shield the high-temperature blast furnace exhaust gas containing CO gas descending from the blast furnace body from the gas cleaning section upstream of the dust remover, so that the gas cleaning section downstream of the dust removal apparatus when the blast furnace is closed It is possible to safely perform repair work that goes into the construction site.
また、本発明のガス遮蔽技術は、簡便・軽量で着脱段取りの設置容易性があり、従来技術と比べて、作業手数と作業時間を節約できるので、高炉休風時間の短縮に繋がり、高炉の生産の向上に寄与する。 In addition, the gas shielding technology of the present invention is simple, lightweight and easy to install and remove, and can save labor and time compared to the prior art, leading to a reduction in blast furnace downtime, Contributes to improved production.
本発明では、段取り作業と跡仕舞作業に多大の労力と時間を要さないようにするという目的を、ドーナツ部の床面にシール膜を設けたガス遮蔽体の、折畳み状態での除塵器の拡がり管内への挿入、展開とその後の膨張操作(又はその逆の操作)により実現した。 In the present invention, a gas shield having a sealing film provided on the floor surface of a donut portion is used for a dust remover in a folded state so as not to require much labor and time for setup work and trace finishing work. This was realized by insertion and expansion into the expansion tube and subsequent expansion operation (or vice versa).
以下、本発明を実施するための形態例について、図1〜図13を用いて説明する。
本発明は、高炉の休風時に除塵器の下流側設備の補修工事に立入る際に、高炉内で発生した高温のCOガスを除塵器の上流部で遮蔽する方法、及びこの方法に実施する装置である。
Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.
The present invention implements a method for shielding high-temperature CO gas generated in a blast furnace at the upstream portion of the dust remover when entering the repair work for the downstream equipment of the dust remover when the blast furnace is closed. Device.
図1〜図3に示すように、本発明は、下降管Eに連なる除塵器Bの拡がり管1に取付けられたデッキ部2に位置する前記拡がり管1の内部を遮蔽するもので、以下の構成のガス遮蔽装置を使用して行う。
As shown in FIGS. 1 to 3, the present invention shields the inside of the
3は前記拡がり管1の内部を遮蔽するガス遮蔽体3であり、ドーナツ部3aと、このドーナツ部3aの床面に設けたシール膜3bとで構成されている。
4は例えば3本の足場用パイプであり、拡がり管1の、除塵器Bの上流に位置する部分に、水平となるように貫通状に設置するものである。
この足場用パイプ4で前記ガス遮蔽体3を支持することは可能であるが、拡がり管1の前記部分の内径は約4mもあるため、ガス遮蔽体3が落下しないように安定して支持する床面とするには、20数本以上の足場用パイプ4が必要となる。この場合、拡がり管1の前記部分に40数個の貫通孔を設けることになるので、拡がり管1の構造、強度面から問題がある。
Although it is possible to support the
そこで、本発明では、必要最小限3本の足場用パイプ4を設置することとし、この足場用パイプ4と直交する方向から除塵器Bの上流に位置する部分に簀子5を挿入し、これら足場用パイプ4上に水平の簀子床を形成するようにしているのである。この簀子5が具備すべき条件は、次の3つである。
Therefore, in the present invention, the minimum required three
(1) 足場用パイプ4の上でガス遮蔽体3を水平に保持すること。
(2) 拡がり管1の前記部分内に水平の簀子床を形成できること。
(3) 拡がり管1の前記部分に設けた小さいマンホール6a〜6dより拡がり管1内に容易に挿入出来るように、小さく丸めることができ、かつ拡がり管1の内部で展開できること。
(1) Hold the
(2) A horizontal insulator bed can be formed in the portion of the
(3) It can be rounded to a small extent and can be deployed inside the
従って、前記簀子5の好適な条件は、次の2つである。
(イ) ガス遮蔽体3を設置する水平の簀子床が形成できるように、簀子5の隙間が小さい方が良いので、図4のように、例えばアルミ管のような軽量のパイプ5aを寄せ詰めてワイヤロープ5bで繋ぎ、拡がり管1の内面形状に合致した円形の簾状に形成する。その際、パイプの間隔が大きすぎると簾状に形成し難く、丸めた場合に円滑さを欠く。なお、簾状に丸めて束にし易く、軽量でかつ曲げ強度に強ければ、アルミ製パイプに限らず、アルミ製の棒を使用しても良い。
Therefore, the preferable conditions of the
(A) Since it is better that the gap between the
(ロ) 軽量で、図5に示すように小さく丸めてマンホール6aからの取込作業を容易にするため、例えば半円形状の2分割にして、拡がり管1内で合せて展開し、簀子床を形成するようにすることが望ましい。
(B) Lightweight, rounded as shown in FIG. 5 to facilitate the work of taking in from the
本発明のガス遮蔽方法は、前記構成のガス遮蔽体3、足場用パイプ4、簀子5を備えた本発明のガス遮蔽装置を用いて以下のように実施する。
The gas shielding method of the present invention is carried out as follows using the gas shielding apparatus of the present invention provided with the
先ず、除塵器Bの拡がり管1に取付けられたデッキ部2の前記拡がり管1部の相対する水平位置の、例えば等間隔位置に設けた3対(6個)の貫通孔1aに、3本の足場用パイプ4を貫通状に設置する。
First, three pairs are provided in three pairs (six) of through-holes 1a provided at, for example, equidistant positions in the horizontal position of the
その後、これら足場用パイプ4と直交する方向に設けられた対をなすマンホール6a、6bのうちの一方のマンホール6aから、図6に示すように、半円形状の2分割にした簀子5a、5bを、丸めて束にした状態で、順次挿入する。この挿入作業は、一方のマンホール6a側より対面位置に設けた他方のマンホール6b間を吊りロープ(図示省略)を用いて行う。
Thereafter, from one of the paired
この際、一方の簀子5aは図6のaの位置に、他方の簀子5bは図6のbの位置に挿入する。挿入後は、マンホール6a、6bと直交する方向に設けられた対をなすマンホール6c、6dから手鉤(図示省略)を用いて丸められた束を解くように足場用パイプ4上に順次展開し、図7に示すように、拡がり管1内で簀子5a、5bを併せて円形状の簀子床を形成する。
At this time, one
次に、この形成した簀子床上に、図8に示すように、ドーナツ部3aを萎(しぼ)ませた状態で小さく丸め折畳んだガス遮蔽体3を、前記一方のマンホール6aより挿入する。
Next, as shown in FIG. 8, the
ここで、ガス遮蔽体3は、小さく折り畳んで1人で持ち運びが出来る程度の重量(例えば30kg)とする。また、材質は、エアバッグに通常に使用されるようなポリ塩化ビニール等の耐熱性が79℃以下のものでは、高温ガスにより劣化、損傷するおそれがあるので、ある程度の連続耐熱性(最大100℃)と強度、可撓性を有するもの(例えばナイロン・クロロプレン)とする。
Here, the
挿入後は、4方位のマンホール6a〜6dから手鉤(図示なし)等を用いて、拡がり管1内の中央に位置するように、前記簀子床上でガス遮蔽体3を展開する。展開後は、図9に示すように例えばマンホール6a側の外側に設置したコンプレッサー7、圧力調整器8、及び給排気用ホース9を介してドーナツ部3aに気体を導入する。
After the insertion, the
図10は ガス遮蔽体3の展開平面図、図11は図10のウ−ウ断面図を示す。
ガス遮蔽体3のドーナツ部3aには、給排気口3aa、圧力検出口3abが設けられており、コンプレッサー7からの給気が給排気用ホース9を介して前記給排気口3aaから供給されてドーナツ部3aをドーナツ状に脹らませる。
FIG. 10 is a developed plan view of the
The
これにより、シール膜3bが円形面を形成し、ドーナツ部3aの外周側面が拡がり管1の内壁に密着することになる。図9〜図11では、前記ドーナツ部3aの外周に、例えばシールベルト11を取付け、このシールベルト11が拡がり管1の内壁面に密着するものを示している。
As a result, the sealing
図12は、図11のエ部拡大図であり、ドーナツ部3aが膨らんだ状態でシールベルト11が拡がり管1の内壁面に密着し、拡がり管1の当該部で、シール膜3bにより高炉A側とガス清浄設備C側にガスを遮蔽している状態である。
FIG. 12 is an enlarged view of the portion D of FIG. 11, in which the
前記シールベルト11として、図12のオ部拡大図を示した図13では、拡がり管1の内壁と密着(接触)する面にゴムタイヤのような凹凸状の溝11aを設けたものを2列配置したものを示している。このようなシートベルト11を採用した場合は、ドーナツ部3aの外周面が、ある程度の高温(約100℃以下)で耐火物等の表面が粗の拡がり管1の内壁面に直接当たらないので、高温ガスによる劣化、引掛け、裂けによる損傷のおそれを防止できる。
In FIG. 13 showing an enlarged view of the O portion of FIG. 12 as the
ここで、ドーナツ部3aへの給気圧力は、ドーナツ部3aが破裂しない程度の膨張圧力、例えば15〜20kPa程度とする。コンプレッサー7からの給気が過給になって、前記膨張圧力が高くなりすぎないように、図9の例では、ドーナツ部3aの内圧を圧力検出用ホース10により圧力調整器8に導き、圧力調整器8内部の安全弁で制御している。
Here, the supply air pressure to the
図12に示した例では、ドーナツ部3aの内圧は18kPaに設定した場合に良好なガスシール性を確認している。
In the example shown in FIG. 12, good gas sealing performance is confirmed when the internal pressure of the
上記本発明のガス遮蔽装置の跡仕舞作業において、ドーナツ部3aを萎める(排気する)には、圧力調整器8を取り外して排気ブロワー(図示省略)を繋ぎ、強制排気する。以降のガス遮蔽体3等の拡がり管1の内部から取出す一連の跡片付け作業は、前記段取り作業の逆に行う。
In the resignation work of the gas shielding device of the present invention, in order to deflate (exhaust) the
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above example, and it goes without saying that the embodiments may be changed as appropriate within the scope of the technical idea described in each claim.
例えばガス遮蔽体3のドーナツ部3aを膨らませて、高炉A側とガス清浄設備C側とを遮蔽した場合、ガス清浄設備C側の圧力が上昇すると、ガス遮蔽体3が浮上するおそれがある。
For example, when the
この場合、ガス遮蔽体3の浮上を防止し、ドーナツ部3aと拡がり管1の内壁面との密着状態を維持してガスの遮蔽性を継続するためには、ドーナツ部3aの上流側のシール膜3b上の円周方向に、マンホール6a〜6dから土嚢等を均等に投入配置すれば良い。前記土嚢の代わりにビニールプールのようにドーナツ部3aの内側に水を張っても同様の効果を得ることができるが、この場合は跡片付け作業時に水を抜く必要がある。
In this case, in order to prevent the
また、図6〜図8では、ガス遮蔽体3及び簀子5a、5bを取り込む方位のマンホール6a、6bは、作業性を考慮して角型としたものを示している。また、前記マンホール6a、6bと直交方位のマンホール6c、6dは、手鉤(図示省略)操作及びガス遮蔽体3の拡がり管1内での展開(広げ)作業がしやすいように一般的な丸型としたものを示している。しかしながら、共に角型でも丸型でも構わない。
Moreover, in FIGS. 6-8, the
本発明の高炉除塵器上部のガス遮断技術は、高炉の下降管と除塵器の拡がり管の間のガス遮蔽に限らず、温度による劣化、損傷のおそれのある配管のシールにも適用できる。 The gas shutoff technology at the upper part of the blast furnace dust remover according to the present invention is not limited to gas shielding between the descending pipe of the blast furnace and the spreader pipe of the dust remover, but can also be applied to seals of pipes that may be deteriorated or damaged by temperature.
A 高炉
B 除塵器
C ガス清浄装置
D 上昇管
E 下降管
F 羽口
G 炉内着火装置
H ブリーダー弁
1 拡がり管
2 デッキ部
3 ガス遮蔽体
3a ドーナツ部
3aa 給排気口
3ab 圧力検出口
3b シール膜
4 足場用パイプ
4a パイプ
4b ワイヤロープ
5、5a、5b 簀子
6a〜6d マンホール
11 シールベルト
7 コンプレッサー
8 圧力調整器
9 給排気用ホース
10 圧力検出用ホース
A Blast Furnace B Dust Remover C Gas Cleaner D Draft Pipe E Descent Pipe F Tuyere G Furnace Ignition System
Claims (6)
次に、この形成した簀子床上にドーナツ部の床面にシール膜を設けたガス遮蔽体を挿入した後展開し、ドーナツ部に気体を導入して膨らませ、ドーナツ部の外周側面を前記拡がり管の内壁に密着させることを特徴とする高炉除塵器上流部でのガス遮蔽方法。 After installing a plurality of scaffolding pipes in a penetrating manner so as to be horizontal in the spreading pipe of the dust remover connected to the descending pipe of the blast furnace, insert the insulator from the direction perpendicular to the scaffolding pipes for the scaffolding. Unfold on the pipe, form a cocoon floor,
Next, a gas shield provided with a sealing film on the floor surface of the donut portion is inserted on the formed insulator floor and then expanded, and a gas is introduced into the donut portion to inflate it. A gas shielding method in an upstream portion of a blast furnace dust remover, characterized in that the gas tightly contacts an inner wall.
前記拡がり管に貫通状に設置する複数本の足場用パイプと、
これら足場用パイプに支持される簀子と、
この簀子を前記足場用パイプ上に展開して形成した簀子床上に載せる、ドーナツ部の床面にシール膜を設けたガス遮蔽体と、
を有することを特徴とする高炉除塵器上流部でのガス遮蔽装置。 A gas shielding device installed in an expansion pipe of a dust remover connected to a downflow pipe of a blast furnace,
A plurality of scaffolding pipes installed in a penetrating manner in the spreading pipe;
The insulators supported by these scaffolding pipes,
A gas shield provided with a seal film on the floor surface of the donut part, which is placed on the insulator floor formed by spreading the insulator on the scaffold pipe;
The gas shielding apparatus in the upstream part of a blast furnace dust remover characterized by having.
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