JP2012012691A - Method for replacing hot-air pipe for supplying hot air to blast furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱風炉から熱風を高炉に送風する熱風管(高炉熱風送風用熱風管)の交換方法に関するものである。 The present invention relates to a method for replacing a hot air tube (hot air tube for blowing blast furnace hot air) for blowing hot air from a hot air furnace to a blast furnace.
高炉操業において高炉に送給される1000〜1200℃の熱風は、通常、熱風炉で空気を熱交換させて熱風とし、高炉に送風される。その際に、熱風炉から熱風を高炉に送風する高炉熱風送風用熱風管(以下、単に熱風管とも言う)は、高温に耐えるために、内部を耐火レンガで内張りした、直径3m前後の鋼製鉄皮で構成される。送風の圧力は、通常、0.4〜0.5MPaの高圧である。 The hot air of 1000 to 1200 ° C. fed to the blast furnace in the blast furnace operation is usually blown into the blast furnace by heat exchange of air in the hot blast furnace. At that time, a blast furnace hot air blowing hot air tube (hereinafter also simply referred to as a hot air tube) that blows hot air from a hot air furnace to a blast furnace is a steel iron with a diameter of about 3 m that is lined with refractory bricks to withstand high temperatures. Composed of skin. The pressure of blowing is usually a high pressure of 0.4 to 0.5 MPa.
このことから、熱風管は、応力腐食割れにより、鋼製鉄皮に亀裂が発生し、はなはだしい場合には、噴破の危険性がある。 For this reason, the hot air pipe is cracked in the steel iron skin due to stress corrosion cracking, and there is a risk of blasting in a severe case.
このため、これまでは、鋼製鉄皮に亀裂が発生した際には、その亀裂部を溶接や当て板で補修しているが、亀裂が全面に多数発生した場合には、二重管構造としたり(特許文献1)、高炉の改修に合わせて熱風管を交換したりするという対応をとっていた。 For this reason, until now, when cracks have occurred in the steel iron skin, the cracks have been repaired by welding or padding. (Patent Document 1), and taking measures to replace the hot air tube in accordance with the blast furnace renovation.
前述したように、高炉熱風送風用熱風管は、高炉に熱風を吹き込むための装置であり、その破損は即座に高炉の操業停止となる。このため、鋼製鉄皮に亀裂が発生した場合は、溶接補修や二重管構造化等の補修工事によって対応しているが、場合によっては、さらに亀裂が進展し大亀裂となる危険性があり、大亀裂の数が増大すると熱風管全体の強度が低下し、熱風管の交換が必要になる。 As described above, the hot blast tube for blowing blast furnace hot air is a device for blowing hot air into the blast furnace, and the breakage immediately stops the operation of the blast furnace. For this reason, when a crack occurs in the steel iron skin, it is dealt with by repair work such as welding repair or double pipe structure construction, but in some cases there is a risk that the crack will develop further and become a large crack. If the number of large cracks increases, the strength of the entire hot air tube decreases, and the hot air tube needs to be replaced.
ちなみに、溶接補修では、操業中の高温状態での溶接となるため、溶接の性能保証が困難で、再び亀裂が発生することが多い。また、二重管構造化は、鉄皮内面からの熱風の接触を防止しきれないため、二重管構造化した鉄皮に、10年ほど使用後に亀裂が発生するという危険性があり、結局熱風管全体の交換が必要になる。 Incidentally, in welding repair, welding is performed at a high temperature during operation, so it is difficult to guarantee the performance of welding, and cracks often occur again. In addition, because the double pipe structure cannot prevent hot air from coming into contact with the inner surface of the iron skin, there is a risk that cracks will occur after about 10 years in the double pipe structure. Replacement of the entire hot air tube is required.
しかしながら、高炉熱風送風用熱風管の交換は、これまでは、交換に長時間掛かることと、交換後の耐火レンガの信頼性確保が難しいことから、通常操業中での交換が断念され、高炉改修工事に合わせて実施されるのがほとんどであった。 However, replacement of hot blast tubes for blowing blast furnace hot air has been abandoned during normal operation because it took a long time for replacement and it was difficult to ensure the reliability of refractory bricks after replacement. It was mostly carried out according to the construction.
すなわち、高炉の通常操業における休風可能時間は、およそ100時間(約4日間)が一般的であるが、休風前の熱風管内部が1000〜1200℃であるために、交換作業ができる温度まで冷却するのに1週間以上を要すこととなり、通常操業における休風可能期間中の交換は困難であった。 That is, the resting time in normal operation of the blast furnace is generally about 100 hours (about 4 days), but since the inside of the hot air tube before the resting is 1000 to 1200 ° C., the temperature at which the replacement work can be performed. It took more than a week to cool down to the normal temperature, and it was difficult to replace it during the period when the normal operation could be stopped.
このため、高炉改修工事までの間に、熱風管噴破などの大事故のリスクが大きかったことと、場合によっては、高炉改修を早めざるを得ないという問題があった。 For this reason, there was a problem that there was a large risk of a major accident such as hot-air tube blasting before the blast furnace renovation work, and in some cases, the blast furnace renovation had to be accelerated.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、高炉熱風送風用熱風管の交換を短時間で適切に行うことができ、高炉の通常操業中の休風期間(4日間程度)での交換を可能にする高炉熱風送風用熱風管交換方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and can replace the blast furnace hot air blowing hot air tube appropriately in a short time, and can perform a quiescent period (about 4 days) during normal operation of the blast furnace. ) Provides a hot air tube replacement method for blowing blast furnace hot air.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]熱風炉から熱風を高炉に送風する熱風管の交換方法であって、
予め、交換が必要になった個所の既設熱風管の横に、新しい熱風管を準備しておく新熱風管準備工程と、
高炉を休風した後、交換が必要になった個所の既設熱風管を鉄皮と耐火レンガを一体のままワイヤーソーで切断して撤去する既設熱風管切断撤去工程と、
風船の内部に常に空気を供給して輻射熱を遮断する風船式遮熱装置を用いて、残存している既設熱風管の残熱による輻射熱を遮断しながら、残存している既設熱風管の切断面の鉄皮と耐火レンガの手入れ作業を行う切断面手入れ工程と、
切断して撤去された既設熱風管の位置に新しい熱風管を水平移動で設置し、新しい熱風管と残存している既設熱風管とを溶接接続する新熱風管移動接続工程と
を備えていることを特徴とする高炉熱風送風用熱風管交換方法。
[1] A method for replacing a hot air tube for blowing hot air from a hot air furnace to a blast furnace,
A new hot air pipe preparation process in which a new hot air pipe is prepared next to an existing hot air pipe at a location where replacement is necessary in advance.
After the blast furnace is rested, the existing hot air pipe cutting and removing step of removing the existing hot air pipe at the location where replacement is necessary by cutting the iron skin and the refractory brick with a wire saw while being integrated,
Using a balloon-type heat shield that constantly supplies air to the inside of the balloon to shut off the radiant heat, while cutting off the radiant heat due to the residual heat of the remaining existing hot air pipe, the cut surface of the remaining existing hot air pipe A cut surface maintenance process for performing maintenance work of the iron skin and refractory bricks,
A new hot air pipe is installed at the position of the existing hot air pipe that has been cut and removed, and the new hot air pipe is connected by welding to the existing hot air pipe. A hot-air tube replacement method for blowing blast furnace hot air.
本発明によれば、高炉改修工事を待たずに、高炉通常操業中の4日間程度の休風期間で熱風管の交換を行うことができる。また、熱風管内部の耐火レンガの損傷も極軽微であり、交換後の熱風管の信頼性も確保できる。 According to the present invention, it is possible to replace the hot air tube in a rest period of about 4 days during normal operation of the blast furnace without waiting for the blast furnace repair work. In addition, damage to the refractory bricks inside the hot air tube is minimal, and the reliability of the hot air tube after replacement can be ensured.
その結果、熱風管噴破などの重大事故のリスクを抱えたままの操業を回避できる。また、高炉改修時期の前倒しの要因を無くすことができ、高炉延命につながる。 As a result, operation with the risk of serious accidents such as hot-air tube blasting can be avoided. In addition, the cause of the blast furnace refurbishment can be eliminated and the life of the blast furnace will be extended.
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、図2は本発明の一実施形態を示すものであり、図1は立面図、図2は平面図である。 1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an elevation view and FIG. 2 is a plan view.
図1、図2において、熱風炉10は燃焼室11と蓄熱室12を備えており、燃焼室11と蓄熱室12によって空気を熱交換させて熱風とし、その熱風をデッキ14上に設置されている熱風管13によって高炉に送風するようになっている。
1 and 2, the
そして、この実施形態においては、熱風管13を交換するに際して、以下のような(S1)〜(S4)の工程で行うようにしている。
In this embodiment, when the
(S1)新熱風管準備工程
交換が必要となった個所の既設熱風管13Aの直近のデッキ14と同じ高さ位置に張り出しデッキ24を新設し、その張り出しデッキ24上で、事前に、新しい熱風管23を耐火レンガも施工した形で一体製作し、乾燥も完了させて、準備しておく。
(S1) New hot air tube preparation process A
(S2)既設熱風管切断撤去工程
高炉を休風した後、交換が必要になった個所の既設熱風管13Aを鉄皮と耐火レンガを一体のままワイヤーソーで切断して撤去する。なお、ここでは、図2に示すように、C1〜C5の5個所で切断を行う。
(S2) Existing hot air pipe cutting and removing step After the blast furnace is rested, the existing
ちなみに、図3に示すように、ワイヤーソー30は、鋼製ワーヤーロープ31の素線にダイヤモンド片32を編み込んだ切断工具である。図中の33はズレ止めリングである。
Incidentally, as shown in FIG. 3, the
そして、図4は、このワイヤーソー30を用いて、熱風管13を鉄皮と耐火レンガの一体状態で切断している状態を示すものである。なお、図中の34はプーリーである。
And FIG. 4 shows the state which cut | disconnected the
このようにして、ワイヤーソー30を用いて、熱風管13を鉄皮と耐火レンガの一体状態で切断した場合、約4時間で切断が可能で、かつ、鉄皮の切断面および耐火レンガの切断面ともに凹凸のない良好な切断面が確保される。
In this way, when the
なお、ワイヤーソー30は、熱風管13の残熱および切断過程での発熱で高温になるが、図5に示すように、ワイヤーソー30を水冷装置36で水冷することにより、継続して切断が可能である。ワイヤーソー30の水冷は、スプレーノズルで霧状に噴霧することにより、冷却水はほとんど蒸発し、耐火レンガへの悪影響も無い。ここで、図中の35はワイヤー駆動機械であり、自走しながらワイヤーソー30に所定の張力を自動的に付与するようになっている。
The
そして、切断した既設熱風管13Aをデッキ14上から地上まで降ろして撤去する。
Then, the cut existing
(S3)切断面手入れ工程
残存している既設熱風管13Bの切断面の鉄皮と耐火レンガの手入れ作業を行う。その際に、残存している既設熱風管13B(特に、耐火レンガ)の高温残熱による輻射熱を風船式遮熱装置によって遮断し、手入れ作業ができる温度を確保することによって、高温状態での手入れ作業を可能にする。
(S3) Cut surface care process The iron skin and firebrick maintenance work of the cut surface of the existing hot-
ここで、図6に示すように、風船式遮熱装置40は、空気供給管43と風船支持枠42を経由させて風船41の内部に常に空気を供給して輻射熱を遮断する遮熱装置である。
Here, as shown in FIG. 6, the balloon-type
この風船式遮熱装置40を用いることによって、残存している既設熱風管13B(特に、耐火レンガ)の高温残熱による輻射熱を完全に遮断することができる。また、風船41自体の損傷もない。
By using this balloon-type
ちなみに、熱風管路補修時の熱遮断方法としては、特許文献2に、鋼製網を管路内に入れ、熱風管内にドラフト風を発生させる方法が提案されているが、この方法では、熱風管全体の耐火レンガがドラフト風で冷やされ、再立ち上げ時の耐火レンガ損傷があることや、鋼製網のハンドリングが容易でないという問題がある。 Incidentally, as a method for shutting down the hot air ducts during repair, Patent Document 2 proposes a method in which a steel net is put into the ducts and draft air is generated in the hot air ducts. The refractory bricks of the entire pipe are cooled in a draft style, and there are problems that the refractory bricks are damaged at the time of re-starting and that the steel net is not easily handled.
これに対して、この風船式遮熱装置40は、布製のため簡便に扱えることと、ドラフト風を必要としないため、ドラフト風によって耐火レンガを損傷させる不具合もない。
On the other hand, since this balloon
(S4)新熱風管移動接続工程
切断して撤去された既設熱風管13Aの位置に、新しい熱風管23をウインチ等で水平移動して設置し、新しい熱風管23と残存している既設熱風管13Bとを溶接接続する。
(S4) New hot air pipe moving and connecting step A new
このようにして、この実施形態においては、高炉改修工事を待たずに、高炉通常操業中の4日間程度の休風期間で、交換が必要になった個所の既設熱風管13Aの交換を行うことができる。また、残存する熱風管13B内部の耐火レンガの損傷も極軽微であり、交換後の熱風管13(残存する熱風管13B、新しい熱風管23)の信頼性も確保できる。
Thus, in this embodiment, without waiting for blast furnace renovation work, the existing
その結果、熱風管噴破などの重大事故のリスクを抱えたままの操業を回避できる。また、高炉改修時期の前倒しの要因を無くすことができ、高炉延命につながる。 As a result, operation with the risk of serious accidents such as hot-air tube blasting can be avoided. In addition, the cause of the blast furnace refurbishment can be eliminated, leading to a prolonged blast furnace life.
10 熱風炉
11 燃焼室
12 蓄熱室
13 熱風管
13A 交換が必要になった熱風管
13B 残存する熱風管
14 デッキ
23 新しい熱風管
24 張り出しデッキ
30 ワイヤーソー
31 鋼製ワイヤーロープ
32 ダイヤモンド片
33 ズレ止めリング
34 プーリー
35 ワイヤー駆動機械
36 水冷装置
40 風船式遮熱装置
41 風船
42 風船支持枠
43 空気供給管
DESCRIPTION OF
Claims (1)
予め、交換が必要になった個所の既設熱風管の横に、新しい熱風管を準備しておく新熱風管準備工程と、
高炉を休風した後、交換が必要になった個所の既設熱風管を鉄皮と耐火レンガを一体のままワイヤーソーで切断して撤去する既設熱風管切断撤去工程と、
風船の内部に常に空気を供給して輻射熱を遮断する風船式遮熱装置を用いて、残存している既設熱風管の残熱による輻射熱を遮断しながら、残存している既設熱風管の切断面の鉄皮と耐火レンガの手入れ作業を行う切断面手入れ工程と、
切断して撤去された既設熱風管の位置に新しい熱風管を水平移動で設置し、新しい熱風管と残存している既設熱風管とを溶接接続する新熱風管移動接続工程と
を備えていることを特徴とする高炉熱風送風用熱風管交換方法。 A hot air tube replacement method for blowing hot air from a hot air furnace to a blast furnace,
A new hot air pipe preparation process in which a new hot air pipe is prepared next to an existing hot air pipe at a location where replacement is necessary in advance.
After the blast furnace is rested, the existing hot air pipe cutting and removing step of removing the existing hot air pipe at the location where replacement is necessary by cutting the iron skin and the refractory brick with a wire saw while being integrated,
Using a balloon-type heat shield that constantly supplies air to the inside of the balloon to shut off the radiant heat, while cutting off the radiant heat due to the residual heat of the remaining existing hot air pipe, the cut surface of the remaining existing hot air pipe A cut surface maintenance process for performing maintenance work of the iron skin and refractory bricks,
A new hot air pipe is installed at the position of the existing hot air pipe that has been cut and removed, and the new hot air pipe is connected by welding to the existing hot air pipe. A hot-air tube replacement method for blowing blast furnace hot air.
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