JP2014227564A - Stave cooler and blast furnace with the same - Google Patents

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聖 佐々木
Sei Sasaki
聖 佐々木
中村 義久
Yoshihisa Nakamura
義久 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stave cooler and a blast furnace each of which enables its life as a product to be prolonged.SOLUTION: In a body 102 of the stave cooler, made of a copper or a copper alloy rolled plate, a plurality of grooves 120 extending in the width direction of the body are formed keeping a space in the height direction of the body. Each of the grooves includes an opening 120a at a surface 102a and a bottom 120b located on the back face 102b side of the opening, and has a depth in the body thickness direction for connecting the surface and the back face. Between two adjacent grooves in the height direction of the body, there are formed ribs 122. Each of the ribs 122 has a surface of the body located between openings of the two grooves and a pair of sides 122b extending from the surface of the body to each bottom of the two grooves. The cross section of each rib 122 in the height direction of the body gradually increases as it proceeds from the bottom side toward the surface side of the body. A metallic protection plate member 130 which is in surface contact with the surface of the body and each of a pair of sides is engaged with and attached to the rib.

Description

本発明は、炉壁を冷却するステーブクーラーおよびこのステーブクーラーを備えた高炉に関する。   The present invention relates to a stave cooler for cooling a furnace wall and a blast furnace equipped with the stave cooler.

高炉の炉体内部は極めて高温となるため、炉体内部には、炉体の壁面すなわち炉壁を冷却して保護するステーブクーラーが、炉体の内周面に沿って多数設置される。こうしたステーブクーラーは、冷却媒体が流通する冷却流路が本体に形成されており、冷却流路に冷却媒体を流通させることで炉壁を冷却する。一般的に、ステーブクーラーは、鋳鉄、鋳鋼、鋼板等の鉄系の材質で構成される鉄系ステーブクーラーと、銅または銅合金材で構成される銅系ステーブクーラーとに大別される。   Since the inside of the furnace body of the blast furnace becomes extremely hot, a large number of stave coolers for cooling and protecting the wall surface of the furnace body, that is, the furnace wall, are installed along the inner peripheral surface of the furnace body. In such a stave cooler, a cooling channel through which a cooling medium flows is formed in the main body, and the furnace wall is cooled by circulating the cooling medium through the cooling channel. In general, stave coolers are roughly classified into iron-based stave coolers composed of iron-based materials such as cast iron, cast steel, and steel plates, and copper-based stave coolers composed of copper or a copper alloy material.

従来、ステーブクーラーは、鋳鉄へ鋳込まれた管により冷却流路を形成した鋳鉄製のものが一般的であった。しかしながら、近年主流となっている高微粉炭吹き込み操業では、炉内の熱変動が繰り返されるため炉内熱負荷が大きく、鋳鉄製のステーブクーラーでは十分に冷却性能を確保できなくなっている。ステーブクーラーの冷却性能が不足すると、炉壁の炉内側表層が高温になり、ステーブクーラーの材質劣化や損耗が進行したり、あるいは熱応力によって反りが発生し、炉内プロフィールに支障を来たしたりする。さらには、ステーブクーラー自体に亀裂が発生して破損することにより、ステーブクーラーの取替頻度が高くなり、炉命が短くなってしまうという問題があった。   Conventionally, a stave cooler is generally made of cast iron in which a cooling channel is formed by a pipe cast into cast iron. However, in high pulverized coal injection operations that have become the mainstream in recent years, heat fluctuations in the furnace are repeated, so that the heat load in the furnace is large, and a cast iron stave cooler cannot ensure sufficient cooling performance. If the cooling performance of the stave cooler is insufficient, the surface inside the furnace wall of the furnace wall will become high temperature, the material deterioration and wear of the stave cooler will progress, or the warpage will occur due to thermal stress, which will interfere with the in-furnace profile. . Furthermore, there is a problem in that the stave cooler itself is cracked and damaged, so that the frequency of replacement of the stave cooler increases and the furnace life is shortened.

そこで、近年では、例えば特許文献1に示されるように、銅系ステーブクーラーが広く採用されている。銅系ステーブクーラーは、鉄系ステーブクーラーよりも熱伝導率や延性などの物性に優位であるため、低温で均一な温度分布となり、発生熱応力を抑制でき、変形量も減少するため、ステーブクーラーの受けるダメージを軽減することができる。しかしながら、その反面、銅系ステーブクーラーは、鉄系ステーブクーラーよりも耐摩耗性が低いという弱点を有している。   Therefore, in recent years, as shown in Patent Document 1, for example, a copper-based stave cooler has been widely adopted. Copper-based stave coolers are superior to iron-based stave coolers in terms of physical properties such as thermal conductivity and ductility, so they have a uniform temperature distribution at low temperatures, can suppress generated thermal stress, and reduce deformation. Can reduce the damage taken. However, on the other hand, the copper-based stave cooler has a weak point that it has lower wear resistance than the iron-based stave cooler.

高炉においては、炉体の上部から鉄鉱石やコークス等の炉内充填物が投入、降下されるが、例えば炉腹部等、ステーブクーラーの設置位置によっては、炉内充填物としてまだ固体状態の硬い焼結鉱粒が、炉体の中心に臨むステーブクーラーの本体表面に接触する。このように、炉内充填物の接触摩耗により、ステーブクーラーの本体表面が損耗すると、ステーブクーラーの本体が表面側から徐々に削られていき、最終的には本体内部に形成された冷却流路が破壊される。   In a blast furnace, fillings in the furnace, such as iron ore and coke, are introduced and lowered from the top of the furnace body, but depending on the installation location of the stave cooler, such as the furnace belly, it is still hard as a filling in the furnace. Sintered ore comes into contact with the surface of the main body of the stave cooler facing the center of the furnace body. In this way, when the surface of the main body of the stave cooler is worn out due to contact wear of the furnace filling, the main body of the stave cooler is gradually scraped from the surface side, and finally the cooling flow path formed inside the main body Is destroyed.

そこで、特許文献2に示されるステーブクーラーにおいては、銅または銅合金製の本体表面に硬化肉盛層を溶接することで耐摩耗性を向上し、ステーブクーラーの長寿命化を図るようにしている。   Therefore, in the stave cooler shown in Patent Document 2, the wear resistance is improved by welding a hardfacing layer to the surface of the main body made of copper or copper alloy, and the life of the stave cooler is extended. .

特公昭63−56283号公報Japanese Examined Patent Publication No. 63-56283 特開2001−192715号公報JP 2001-192715 A

しかしながら、銅は熱伝導性が高いため、溶接時のアーク熱が母材全体へ逃げてしまい、溶接部の局部的な加熱が困難であり、十分な溶込みが得られなかったり、溶接材の溶融金属が球状となってビードが形成できなかったりするおそれがある。そのため、上記特許文献2に示されるステーブクーラーにおいては、銅母材との熱膨張差異の大きさから、硬化肉盛層の溶接時に割れが発生するなど、溶接欠陥が生じやすく、硬化肉盛層が早期に脱落、消失し、結果的にステーブクーラーが短命となってしまうという課題がある。また、上記のように、硬化肉盛層を形成するための溶接作業は施工上の課題が多く、人海戦術による溶接施工のため、ステーブクーラーの製造コストが大幅に上昇してしまうという問題があった。   However, since copper has high thermal conductivity, the arc heat during welding escapes to the entire base metal, making it difficult to locally heat the welded part, resulting in insufficient penetration, There is a possibility that the molten metal becomes spherical and a bead cannot be formed. Therefore, in the stave cooler shown in the above-mentioned Patent Document 2, due to the difference in thermal expansion from the copper base material, cracks are likely to occur during welding of the hardfacing layer, and the hardfacing layer Drop off and disappear at an early stage, resulting in a short life of the stave cooler. In addition, as described above, the welding work for forming the hardfacing layer has many problems in construction, and because of the welding work by human sea tactics, there is a problem that the manufacturing cost of the stave cooler increases significantly. there were.

本発明の目的は、低コストでありながらも、製品寿命を長くすることができるステーブクーラーおよび高炉を提供することである。   The objective of this invention is providing the stave cooler and blast furnace which can prolong the lifetime of a product, while being low-cost.

上記課題を解決するために、本発明のステーブクーラーは、銅または銅合金の圧延板製の本体内部に、冷却媒体が流通する冷却流路が形成され、高炉の炉壁に設置された設置状態において、本体の表面が、炉壁によって囲繞された炉内の中心側に臨み、本体の背面が、炉壁の内周面に臨むステーブクーラーであって、本体には、設置状態において炉壁の周方向に位置する本体の両側端部を結ぶ本体幅方向に延在する溝が、本体幅方向に直交する本体高さ方向に間隔を維持して複数形成され、本体高さ方向に隣り合う2つの溝の間には、これら2つの溝の開口部の間に位置する本体の表面、および、本体の表面から2つの溝の底部それぞれに向けて延在する一対の側部を有し、本体高さ方向における断面積が、底部側から本体の表面側に向かうにしたがって漸増するリブが形成され、リブには、リブを構成する本体の表面および一対の側部それぞれに面接触する金属製の保護板材が嵌合装着されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the stave cooler of the present invention is an installation state in which a cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside a body made of a rolled plate of copper or copper alloy, and is installed on the furnace wall of a blast furnace The main body has a surface cooler facing the center side of the furnace surrounded by the furnace wall, and the back surface of the main body faces the inner peripheral surface of the furnace wall. A plurality of grooves extending in the main body width direction connecting both end portions of the main body located in the circumferential direction are formed at intervals in the main body height direction orthogonal to the main body width direction, and adjacent to each other in the main body height direction. Between the two grooves, there is a surface of the main body located between the openings of the two grooves, and a pair of sides extending from the surface of the main body toward the bottoms of the two grooves, The cross-sectional area in the height direction goes from the bottom side to the surface side of the main body Therefore rib gradually increases is formed, the rib, metal safety plate material in surface contact with the respective surfaces and a pair of side portions of the body that constitutes the rib, characterized in that it is fitted and attached.

また、保護板材は、嵌合装着されたリブに隣接する溝の底部の一部にも面接触するとよい。   Further, the protective plate material may be in surface contact with a part of the bottom of the groove adjacent to the fitted and mounted rib.

上記課題を解決するために、本発明のステーブクーラーは、銅または銅合金の圧延板製の本体内部に、冷却媒体が流通する冷却流路が形成され、高炉の炉壁に設置された設置状態において、本体の表面が、炉壁によって囲繞された炉内の中心側に臨み、本体の背面が、炉壁の内周面に臨むステーブクーラーであって、本体には、設置状態において炉壁の周方向に位置する本体の両側端部を結ぶ本体幅方向に延在する溝が、本体幅方向に直交する本体高さ方向に間隔を維持して複数形成され、本体高さ方向に隣り合う2つの溝の間には、これら2つの溝の開口部の間に位置する本体の表面、および、本体の表面から2つの溝の底部それぞれに向けて延在する一対の側部を有し、本体高さ方向における断面積が、底部側から本体の表面側に向かうにしたがって漸増するリブが形成され、溝には、溝の底部、および、溝に隣接するリブの側部それぞれに面接触する金属製の保護板材が嵌合装着されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the stave cooler of the present invention is an installation state in which a cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside a body made of a rolled plate of copper or copper alloy, and is installed on the furnace wall of a blast furnace The main body has a surface cooler facing the center side of the furnace surrounded by the furnace wall, and the back surface of the main body faces the inner peripheral surface of the furnace wall. A plurality of grooves extending in the main body width direction connecting both end portions of the main body located in the circumferential direction are formed at intervals in the main body height direction orthogonal to the main body width direction, and adjacent to each other in the main body height direction. Between the two grooves, there is a surface of the main body located between the openings of the two grooves, and a pair of sides extending from the surface of the main body toward the bottoms of the two grooves, The cross-sectional area in the height direction goes from the bottom side to the surface side of the main body Therefore rib gradually increases is formed, the groove bottom of the groove, and characterized in that the metallic protective plate material in surface contact with the respective sides of the rib adjacent to the groove is fitted and attached.

また、一対の側部は、それぞれ溝の底部側から本体の表面側に向かうにしたがって、リブにおける本体高さ方向の中心からの距離が大きくなるテーパ状に形成されているとよい。   Further, the pair of side portions may be formed in a taper shape in which the distance from the center of the rib in the main body height direction increases from the bottom side of the groove toward the front surface side of the main body.

また、保護板材は、板厚方向に2層以上の鋼板が積層されているとよい。   Moreover, the protective plate material is good to laminate | stack two or more steel plates in the plate | board thickness direction.

また、本体の設置状態において、最も炉内側に位置する鋼板は、最も炉壁側に位置する鋼板よりも耐摩耗性が高く、かつ、最も炉壁側に位置する鋼板は、最も炉内側に位置する鋼板よりも伝熱性が高いとよい。   In the installed state of the main body, the steel plate located closest to the furnace has higher wear resistance than the steel plate located closest to the furnace wall, and the steel plate located closest to the furnace wall is located closest to the furnace. It is better that the heat conductivity is higher than that of the steel sheet.

また、保護板材は、本体幅方向に複数に分割されており、分割位置は、本体高さ方向に隣り合う2つの保護板材間において本体幅方向にずれているとよい。   Moreover, the protection board material is divided | segmented into plurality in the main body width direction, and the division | segmentation position is good to have shifted | deviated to the main body width direction between the two protection board materials adjacent in a main body height direction.

上記課題を解決するために、本発明の高炉は、銅または銅合金の圧延板製の本体内部に、冷却媒体が流通する冷却流路が形成され、炉壁に設置された設置状態において、本体の表面が、炉壁によって囲繞された炉内の中心側に臨み、本体の背面が、炉壁の内周面に臨むステーブクーラーを備えた高炉であって、本体には、設置状態において炉壁の周方向に位置する本体の両側端部を結ぶ本体幅方向に延在する溝が、本体幅方向に直交する本体高さ方向に間隔を維持して複数形成され、本体高さ方向に隣り合う2つの溝の間には、これら2つの溝の開口部の間に位置する本体の表面、および、本体の表面から2つの溝の底部それぞれに向けて延在する一対の側部を有し、本体高さ方向における断面積が、底部側から本体の表面側に向かうにしたがって漸増するリブが形成され、リブには、リブを構成する本体の表面および一対の側部それぞれに面接触する金属製の保護板材が嵌合装着されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the blast furnace according to the present invention includes a main body made of a rolled plate of copper or a copper alloy, in a state where a cooling channel through which a cooling medium flows is formed and installed on the furnace wall. The blast furnace is provided with a stave cooler with the surface facing the center side of the furnace surrounded by the furnace wall and the back of the main body facing the inner peripheral surface of the furnace wall. A plurality of grooves extending in the main body width direction connecting both side ends of the main body located in the circumferential direction of the main body are formed at intervals in the main body height direction orthogonal to the main body width direction, and are adjacent to each other in the main body height direction. Between the two grooves, there is a surface of the main body located between the openings of the two grooves, and a pair of sides extending from the surface of the main body toward the bottoms of the two grooves, The cross-sectional area in the main body height direction is from the bottom side to the front surface side of the main body. Rib gradually increases is formed I, the rib, metal safety plate material in surface contact with the respective surfaces and a pair of side portions of the body that constitutes the rib, characterized in that it is fitted and attached.

上記課題を解決するために、本発明の高炉は、銅または銅合金の圧延板製の本体内部に、冷却媒体が流通する冷却流路が形成され、炉壁に設置された設置状態において、本体の表面が、炉壁によって囲繞された炉内の中心側に臨み、本体の背面が、炉壁の内周面に臨むステーブクーラーを備えた高炉であって、本体には、設置状態において炉壁の周方向に位置する本体の両側端部を結ぶ本体幅方向に延在する溝が、本体幅方向に直交する本体高さ方向に間隔を維持して複数形成され、本体高さ方向に隣り合う2つの溝の間には、これら2つの溝の開口部の間に位置する本体の表面、および、本体の表面から2つの溝の底部それぞれに向けて延在する一対の側部を有し、本体高さ方向における断面積が、底部側から本体の表面側に向かうにしたがって漸増するリブが形成され、溝には、溝の底部、および、溝に隣接するリブの側部それぞれに面接触する金属製の保護板材が嵌合装着されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the blast furnace according to the present invention includes a main body made of a rolled plate of copper or a copper alloy, in a state where a cooling channel through which a cooling medium flows is formed and installed on the furnace wall. The blast furnace is provided with a stave cooler with the surface facing the center side of the furnace surrounded by the furnace wall and the back of the main body facing the inner peripheral surface of the furnace wall. A plurality of grooves extending in the main body width direction connecting both side ends of the main body located in the circumferential direction of the main body are formed at intervals in the main body height direction orthogonal to the main body width direction, and are adjacent to each other in the main body height direction. Between the two grooves, there is a surface of the main body located between the openings of the two grooves, and a pair of sides extending from the surface of the main body toward the bottoms of the two grooves, The cross-sectional area in the main body height direction is from the bottom side to the front surface side of the main body. Rib gradually increases is formed me, the groove, the bottom of the groove, and characterized in that the metallic protective plate material in surface contact with the respective sides of the rib adjacent to the groove is fitted and attached.

本発明によれば、低コストでありながらもステーブクーラーの損耗防止による長寿命化を図ることで高炉の寿命を長くすることができる。   According to the present invention, although the cost is low, the life of the blast furnace can be extended by extending the life by preventing the wear of the stave cooler.

高炉を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating a blast furnace. ステーブクーラーの設置状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the installation state of a stave cooler. 図2のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. (a)は、ステーブクーラーの炉内側から見た正面図であり、(b)は、(a)のIV(b)−IV(b)線断面図である。(A) is the front view seen from the furnace inside of a stave cooler, (b) is IV (b) -IV (b) sectional view taken on the line of (a). 図4(b)の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG.4 (b). 第1実施形態の保護板材の斜視図である。It is a perspective view of the protection board material of 1st Embodiment. キャップ形状の保護板材の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of a cap-shaped protection board material. 第2実施形態のΩ(オメガ)形状の保護板材を説明する図である。It is a figure explaining the protection board material of (omega) (omega) shape of 2nd Embodiment. 第3実施形態のU型形状の保護板材を説明する図である。It is a figure explaining the U-shaped protection board material of 3rd Embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

図1は、高炉1を説明するための概念図である。図1に示す高炉1は、金属原料である鉄鉱石を溶融して銑鉄を生成するものであり、鉄鉱石、コークス等の燃料となる還元剤、不純物を除去する石灰石等(以下、鉄鉱石、還元剤、石灰石等の混合物を単に「炉内充填物」と称する)を貯留する原料槽2を備えている。原料槽2に貯留された炉内充填物は、装入コンベア4によって炉体6の炉頂部に搬送され、炉頂部から炉体6上部に設けられたホッパー8に装入される。   FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a blast furnace 1. A blast furnace 1 shown in FIG. 1 melts iron ore, which is a metal raw material, to produce pig iron. Iron ore, a reducing agent serving as a fuel such as coke, limestone that removes impurities (hereinafter referred to as iron ore, A raw material tank 2 for storing a mixture of a reducing agent, limestone and the like is simply referred to as “fill in the furnace”). The filling in the furnace stored in the raw material tank 2 is conveyed to the furnace top of the furnace body 6 by the charging conveyor 4 and charged from the top of the furnace into a hopper 8 provided on the top of the furnace body 6.

ホッパー8の下方には、当該ホッパー8から落下する炉内充填物を傾斜面上で滑らせながら下方に落下させる分配シュート10が設けられている。この分配シュート10は、一端がホッパー8の中心部の真下に位置するように配置されており、一端側を中心軸として図中破線で示す矢印方向に回転する。これにより、ホッパー8から落下した炉内充填物は、分配シュート10の傾斜面上を滑りながら落下するとともに、炉体6の全周囲に分散して装入されることとなる。   Below the hopper 8, there is provided a distribution chute 10 that allows the furnace charge falling from the hopper 8 to drop downward while sliding on the inclined surface. The distribution chute 10 is arranged so that one end is located directly below the central portion of the hopper 8, and rotates in the direction of the arrow indicated by the broken line in the drawing with the one end side as the central axis. As a result, the in-furnace filling dropped from the hopper 8 falls while sliding on the inclined surface of the distribution chute 10 and is distributed and charged throughout the entire periphery of the furnace body 6.

炉体6の下部には羽口12が設けられており、この羽口12から炉体6の内部に熱風が導入される。炉体6に導入された熱風は、炉体6を上昇するが、分配シュート10から落下する炉内充填物中のコークスが熱風によって燃焼すると、一酸化炭素(還元剤)が生じ、コークスの炭素成分が鉄から酸素を奪う還元反応とともに、二酸化炭素および熱を生じて、この反応が熱源となって鉄鉱石を溶融する。炉内充填物の落下過程では、こうした反応が連続的に行われ、炉体6の下部に到達するころに燃焼温度が最高となり、炉体6の底部で高温液体状の銑鉄が得られる。なお、炉体6の炉頂部にはガス導管14が接続されており、高温の高炉ガスが炉体6からガス導管14に排出される。   A tuyere 12 is provided below the furnace body 6, and hot air is introduced into the furnace body 6 from the tuyere 12. The hot air introduced into the furnace body 6 ascends the furnace body 6, but when coke in the in-furnace filling falling from the distribution chute 10 is burned by the hot air, carbon monoxide (reducing agent) is generated, and carbon of the coke is produced. Along with a reduction reaction in which the components deprive oxygen from iron, carbon dioxide and heat are generated, and this reaction serves as a heat source to melt the iron ore. In the process of dropping the filling in the furnace, such a reaction is continuously performed, and the combustion temperature becomes the highest when reaching the lower part of the furnace body 6, and high-temperature liquid pig iron is obtained at the bottom of the furnace body 6. A gas conduit 14 is connected to the furnace top of the furnace body 6, and high-temperature blast furnace gas is discharged from the furnace body 6 to the gas conduit 14.

また、炉体6の内部は極めて高温となることから、炉体6の内部には、所謂「鉄皮」と呼ばれる炉壁6aを冷却して保護するステーブクーラー100が設置される。このステーブクーラー100は、炉壁6aの内周面に沿って多数設置される。以下に、ステーブクーラー100の構成について図2〜図6を用いて詳述する。   Further, since the inside of the furnace body 6 becomes extremely hot, a stave cooler 100 that cools and protects the furnace wall 6 a called a “iron skin” is installed inside the furnace body 6. Many stave coolers 100 are installed along the inner peripheral surface of the furnace wall 6a. Below, the structure of the stave cooler 100 is explained in full detail using FIGS.

図2は、ステーブクーラー100の設置状態を示す概略断面図であり、図3は、図2のIII−III線断面図である。図2および図3に示すように、第1実施形態のステーブクーラー100は、高炉1の炉壁6aの内周面に間隙を維持して配置される銅または銅合金の圧延板製の本体102を備えている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the installation state of the stave cooler 100, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the stave cooler 100 of the first embodiment is a main body 102 made of a rolled sheet of copper or copper alloy that is arranged with a gap maintained on the inner peripheral surface of the furnace wall 6 a of the blast furnace 1. It has.

以下では、炉壁6aの内周面に本体102が配置された設置状態において、炉壁6aによって囲繞された空間の中心側に臨む面を表面102aとし、炉壁6aに間隙を維持して対面する面、換言すれば、炉壁6aに臨む面を背面102bとする。また、図3に示すように、ステーブクーラー100の設置状態において、炉壁6aの周方向に位置する本体102の両側端部を側面102cとする。そして、両側面102cを結ぶ方向を本体102の幅方向(図中x方向)とし、ステーブクーラー100の設置状態において、炉体6の炉頂部側に位置する上面と、炉体6の下部側に位置する下面とを結ぶ方向を本体102の高さ方向(図中y方向)とし、表面102aと背面102bとを結ぶ方向を本体102の厚さ方向(図中z方向)として説明する。   Hereinafter, in the installed state in which the main body 102 is disposed on the inner peripheral surface of the furnace wall 6a, the surface facing the center side of the space surrounded by the furnace wall 6a is referred to as the surface 102a, and the gap is maintained in the furnace wall 6a. In other words, the surface facing the furnace wall 6a is the back surface 102b. Moreover, as shown in FIG. 3, in the installation state of the stave cooler 100, both side ends of the main body 102 located in the circumferential direction of the furnace wall 6a are side surfaces 102c. The direction connecting both side surfaces 102c is the width direction of the main body 102 (x direction in the figure), and in the installed state of the stave cooler 100, the upper surface located on the furnace top side of the furnace body 6 and the lower side of the furnace body 6 The direction connecting the lower surface is defined as the height direction (y direction in the drawing) of the main body 102, and the direction connecting the front surface 102a and the back surface 102b is described as the thickness direction (z direction in the drawing) of the main body 102.

図2に示すように、本体102の背面102bには、ボルト部スペーサー104を介してボルト106が固定されており、このボルト106によってステーブクーラー100が炉壁6a内に設置される。   As shown in FIG. 2, a bolt 106 is fixed to the back surface 102b of the main body 102 via a bolt spacer 104, and the stave cooler 100 is installed in the furnace wall 6a by the bolt 106.

また、図2および図3からも明らかなように、本体102の内部には、冷却媒体が流通する複数(本実施形態では4つ)の冷却流路108が形成されている。各冷却流路108は、本体102の上面側から下面側へと本体102の高さ方向(y方向)に直線状に延在しており、各冷却流路108は、本体102の幅方向(x方向)に所定の間隔を隔てて平行に配列されている。各冷却流路108の下端側には給水管110が接続され、各冷却流路108の上端側には排水管112が接続されている。このとき、本体102と給水管110および排水管112との接続部位であって、本体102の背面102bと炉壁6aとの間には、配管部スペーサー114が設けられている。また、炉壁6aの炉外側には、本体102の熱変形時に給水管110や排水管112にストレスがかからないように、ガスシール機能を有するコンペンセーター116が設けられている。   As is clear from FIGS. 2 and 3, a plurality (four in this embodiment) of cooling channels 108 through which the cooling medium flows are formed inside the main body 102. Each cooling flow path 108 extends linearly in the height direction (y direction) of the main body 102 from the upper surface side to the lower surface side of the main body 102, and each cooling flow path 108 extends in the width direction ( (x direction) are arranged in parallel at a predetermined interval. A water supply pipe 110 is connected to the lower end side of each cooling channel 108, and a drain pipe 112 is connected to the upper end side of each cooling channel 108. At this time, a pipe portion spacer 114 is provided between the back surface 102b of the main body 102 and the furnace wall 6a, which is a connection portion between the main body 102, the water supply pipe 110, and the drain pipe 112. A compensator 116 having a gas sealing function is provided outside the furnace wall 6a so that no stress is applied to the water supply pipe 110 and the drain pipe 112 when the main body 102 is thermally deformed.

上記の構成により、給水管110から冷却流路108に冷却媒体が供給されると、本体102の内部において、炉壁6aの高さ方向(y方向)の下部側から上部側へと冷却媒体が流通し、排水管112から炉体6の外部へと冷却媒体が排出される。これにより、本体102の内部を冷却媒体が流通する過程で、炉体6の炉壁6aが冷却されることとなる。   With the above configuration, when the cooling medium is supplied from the water supply pipe 110 to the cooling flow path 108, the cooling medium flows from the lower side to the upper side in the height direction (y direction) of the furnace wall 6 a inside the main body 102. The cooling medium is discharged from the drain pipe 112 to the outside of the furnace body 6. Thereby, the furnace wall 6a of the furnace body 6 is cooled in the process in which the cooling medium circulates inside the main body 102.

図4(a)は、ステーブクーラー100の炉内側から見た正面図であり、図4(b)は、図4(a)のIV(b)−IV(b)線断面図であり、図5は、図4(b)の部分拡大図である。図4(b)および図5に示すように、本体102の表面102aには、本体102の厚さ方向(z方向)に深さを有するとともに、本体102の幅方向(x方向)に延在する溝120が形成されている。この溝120は、本体102の表面102aに開口する開口部120a、および、この開口部120aよりも本体102の背面102b側に位置する底部120bを有しており、本体102の高さ方向(y方向)に間隔を維持して複数形成されている。   4A is a front view of the stave cooler 100 viewed from the inside of the furnace, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IV (b) -IV (b) in FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. As shown in FIGS. 4B and 5, the surface 102 a of the main body 102 has a depth in the thickness direction (z direction) of the main body 102 and extends in the width direction (x direction) of the main body 102. A groove 120 is formed. The groove 120 has an opening 120a that opens to the surface 102a of the main body 102, and a bottom 120b that is positioned closer to the back surface 102b of the main body 102 than the opening 120a. (Direction), and a plurality of gaps are formed.

これにより、本体102の高さ方向(y方向)に隣り合う2つの溝120の間には、本体102の幅方向(x方向)に延在するリブ122が形成されることとなる。このリブ122は、本体102の高さ方向(y方向)に隣り合う2つの溝120の開口部120aの間に位置する表面122a(本体102の表面102a)、および、この表面122aから2つの溝120の底部120bそれぞれに向けて延在する一対の側部122bを有している。   Thereby, a rib 122 extending in the width direction (x direction) of the main body 102 is formed between two grooves 120 adjacent to each other in the height direction (y direction) of the main body 102. The rib 122 includes a surface 122a (surface 102a of the main body 102) positioned between the openings 120a of two grooves 120 adjacent to each other in the height direction (y direction) of the main body 102, and two grooves from the surface 122a. 120 has a pair of side portions 122b extending toward each of the bottom portions 120b.

リブ122を構成する一対の側部122bのうち、本体102の上端側に位置する一方の側部122bは、底部120bから表面122aに向かって上端側に傾斜し、本体102の下端側に位置する他方の側部122bは、底部120bから表面122aに向かって下端側にテーパ状に傾斜している。つまり、一対の側部122bは、それぞれ溝120の底部120b側から表面122a(本体102の表面102a)側に向かうにしたがって、リブ122における本体102の高さ方向の中心からの距離Lが大きくなっている。換言すれば、リブ122は、本体102の高さ方向における断面積が、底部120b側から表面122a側に向かうにしたがって漸増する、先端幅広のテーパ形状となっている。したがって、溝120は、底部120b側から開口部120a側に向かうにしたがって、本体102の高さ方向(y方向)の溝幅が徐々に狭くなる所謂「あり溝状」となっている。   Of the pair of side portions 122b constituting the rib 122, one side portion 122b located on the upper end side of the main body 102 is inclined toward the upper end side from the bottom portion 120b toward the surface 122a and is located on the lower end side of the main body 102. The other side portion 122b is inclined in a tapered manner toward the lower end side from the bottom portion 120b toward the surface 122a. That is, the distance L from the center in the height direction of the main body 102 in the rib 122 increases as the pair of side parts 122b moves from the bottom 120b side of the groove 120 toward the surface 122a (surface 102a of the main body 102). ing. In other words, the rib 122 has a taper shape with a wide tip that gradually increases in cross-sectional area in the height direction of the main body 102 from the bottom 120b side toward the surface 122a side. Therefore, the groove 120 has a so-called “groove shape” in which the groove width in the height direction (y direction) of the main body 102 gradually narrows from the bottom 120b side toward the opening 120a side.

なお、ここでは、一対の側部122bについて、溝120の底部120b側から表面122a(本体102の表面102a)側に向かうにしたがって、リブ122における本体102の高さ方向の中心からの距離Lが大きくなることとした。しかしながら、例えば、一対の側部122bは、溝120の底部120bに対して垂直に起立していてもよい。また、例えば、一方の側部122bについては、溝120の底部120bに対して垂直に起立し、他方の側部122bについては、先端幅広となるテーパ形状に形成してもよい。   Here, with respect to the pair of side portions 122b, the distance L from the center in the height direction of the main body 102 in the rib 122 increases from the bottom 120b side of the groove 120 toward the front surface 122a (the front surface 102a of the main body 102). It was decided to grow. However, for example, the pair of side portions 122 b may stand up perpendicularly to the bottom portion 120 b of the groove 120. Further, for example, one side 122b may be formed in a tapered shape that stands upright with respect to the bottom 120b of the groove 120 and the other side 122b has a wide tip.

図6は、保護板材130の斜視図である。上記のリブ122には、炉内充填物との接触から本体102を保護するための金属製の保護板材130が嵌合、装着されている。本実施形態では、図5および図6に示すように、二種類の性質の異なる金属を張り合わせた鋼材であるクラッド鋼板(圧着鋼)を、リブ122の外形に合わせて複数溶接して保護板材130を成形している。この保護板材130をリブ122に嵌合、装着する際には、リブ122の幅方向の端部に保護板材130を嵌め込んで幅方向にスライドさせればよく、保護板材130がリブ122に嵌合された状態では、リブ122の表面122a(本体102の表面102a)、および、一対の側部122bそれぞれに保護板材130が面接触している。   FIG. 6 is a perspective view of the protective plate member 130. The rib 122 is fitted with and fitted with a metal protective plate 130 for protecting the main body 102 from contact with the furnace filling. In this embodiment, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, a protective plate 130 is obtained by welding a plurality of clad steel plates (crimped steel), which are steel materials bonded with two different types of properties, according to the outer shape of the ribs 122. Is molded. When the protective plate member 130 is fitted to and attached to the rib 122, the protective plate member 130 may be fitted into the end of the rib 122 in the width direction and slid in the width direction. In the joined state, the protective plate 130 is in surface contact with the surface 122a of the rib 122 (the surface 102a of the main body 102) and the pair of side portions 122b.

保護板材130は、板厚方向に2層の鋼板が積層されているが、ここでは、本体102が高炉1に設置された設置状態において、炉内側に位置する鋼板、すなわち、保護板材130の外側に位置する鋼板を耐摩耗鋼板130aとし、炉壁6a側、すなわち、保護板材130の内側に位置する鋼板を母材鋼板130bとして説明する。耐摩耗鋼板130aおよび母材鋼板130bの材質や寸法に特に限定はないが、耐摩耗鋼板130aとしては、板厚が6mm程度の、例えば、高マンガンクロムオーステナイト系鋼、高炭素高クロム合金(2.7%C、27%Cr)、マルテンサイト系13%クロム鋼等を用いるとよい。また、母材鋼板130bとしては、板厚が6〜9mm程度の、例えば、軟鋼、ステンレス鋼、あるいはその他の易溶接鋼等を用いるとよく、特に、使用される温度条件が800℃程度の場合には、SUS316、SUS316Lが望ましく、使用される温度条件が1000℃程度の場合には、SUS310、SUS310Sが望ましい。   The protective plate member 130 is formed by stacking two steel plates in the thickness direction. Here, in the installed state where the main body 102 is installed in the blast furnace 1, the steel plate located inside the furnace, that is, outside the protective plate member 130. The steel plate located in the steel plate is referred to as a wear-resistant steel plate 130a, and the steel plate located on the furnace wall 6a side, that is, the inside of the protective plate member 130 is described as a base steel plate 130b. There are no particular limitations on the materials and dimensions of the wear-resistant steel plate 130a and the base steel plate 130b, but examples of the wear-resistant steel plate 130a include a high manganese chromium austenitic steel, a high carbon high chromium alloy (2 7% C, 27% Cr), martensitic 13% chromium steel, etc. may be used. Further, as the base material steel plate 130b, for example, mild steel, stainless steel, or other easily welded steel having a thickness of about 6 to 9 mm may be used. Particularly, when the temperature condition to be used is about 800 ° C. For example, SUS316 and SUS316L are desirable, and SUS310 and SUS310S are desirable when the temperature condition to be used is about 1000 ° C.

つまり、炉内充填物が接触する耐摩耗鋼板130aは、母材鋼板130bよりも耐摩耗性が高いとよく、また、相対的に冷却流路108に近接している母材鋼板130bは、耐摩耗鋼板130aよりも高伝熱性であるとよい。このように、耐摩耗鋼板130aよりも高伝熱性の母材鋼板130bを用いることで、炉内側において高温環境下に晒される保護板材130の熱を、冷却流路108を流通する冷却媒体によって冷却された本体102に速やかに逃がすことが可能となる。また、高伝熱性の母材鋼板130bを用いることで、本体102の厚さ方向の温度変化を傾斜的にすることができ、局所的な温度変化が抑制され、本体102や保護板材130の変形や損耗を抑制することができる。さらに、母材鋼板130bを、軟鋼等の耐摩耗鋼板130aよりも耐衝撃性(緩衝性能)に優れた材質で構成すれば、耐摩耗鋼板130aが受けた衝撃を吸収する緩衝材として母材鋼板130bが機能し、本体102へのダメージを軽減することができる。   That is, the wear-resistant steel plate 130a with which the furnace filling comes into contact should have higher wear resistance than the base steel plate 130b, and the base steel plate 130b relatively close to the cooling channel 108 It is good that it has higher heat conductivity than the worn steel plate 130a. As described above, by using the base steel plate 130b having higher heat conductivity than the wear-resistant steel plate 130a, the heat of the protective plate 130 exposed to the high temperature environment inside the furnace is cooled by the cooling medium flowing through the cooling channel 108. The released main body 102 can be quickly released. Further, by using the high heat conductive base material steel plate 130b, the temperature change in the thickness direction of the main body 102 can be inclined, the local temperature change is suppressed, and the main body 102 and the protection plate material 130 are deformed. And wear can be suppressed. Furthermore, if the base steel plate 130b is made of a material superior in impact resistance (buffer performance) to the wear resistant steel plate 130a such as mild steel, the base steel plate is used as a buffer material that absorbs the impact received by the wear resistant steel plate 130a. 130b functions, and damage to the main body 102 can be reduced.

以上のように、本実施形態のステーブクーラー100によれば、保護板材130をリブ122に嵌合、装着することで、銅系ステーブクーラーの弱点である耐摩耗性を向上し、本体102の損耗を抑制して、ステーブクーラー100の長寿命化を図ることができる。しかも、保護板材130は、容易に入手可能な鋼板を用いており、切断や溶接も容易に行うことができ、また、テーパ状に形成されたリブ122にスライドさせるだけで嵌合、装着することができるので、材料費や製造コストの上昇を抑制することができる。   As described above, according to the stave cooler 100 of the present embodiment, by fitting and attaching the protective plate 130 to the rib 122, the wear resistance, which is a weak point of the copper-based stave cooler, is improved, and the main body 102 is worn out. As a result, the life of the stave cooler 100 can be extended. Moreover, the protective plate 130 uses a steel plate that can be easily obtained, can be easily cut and welded, and can be fitted and mounted simply by sliding on the rib 122 formed in a tapered shape. Therefore, an increase in material cost and manufacturing cost can be suppressed.

なお、本実施形態では、保護板材130としてクラッド鋼板を用いる場合について説明したが、保護板材130はクラッド鋼板に限らず、一枚の金属製の板材で構成してもよいし、また、板厚方向に3層以上の鋼板が積層されていてもよい。2層以上の鋼板を積層して保護板材130を構成する場合には、本体102の設置状態において、最も炉内側に位置する鋼板として、最も炉壁6a側に位置する鋼板よりも耐摩耗性の高いものを用いるとよく、また、最も炉壁6a側に位置する鋼板として、最も炉内側に位置する鋼板よりも伝熱性の高いものを用いるとよい。   In the present embodiment, the case where a clad steel plate is used as the protective plate material 130 has been described. However, the protective plate material 130 is not limited to the clad steel plate, and may be composed of a single metal plate material. Three or more steel plates may be laminated in the direction. When the protective plate 130 is configured by laminating two or more steel plates, the steel plate located closest to the furnace inside in the installed state of the main body 102 is more wear resistant than the steel plate located closest to the furnace wall 6a. It is good to use a high thing, and it is good to use a thing with higher heat conductivity than the steel plate located in the furnace innermost as a steel plate located in the furnace wall 6a side most.

図7は、キャップ形状の変形例の保護板材140、150を説明する図であり、図7(a)は、保護板材140の斜視図、図7(b)は、保護板材140、150が装着された本体102の炉内側から見た正面図である。この図7(a)に示す変形例の保護板材140は、上記第1実施形態の保護板材130を、本体102の幅方向に複数(ここでは140a、140b、140cの3つ)に分割したものである。保護板材140a、140cは、本体102の幅方向の長さが等しく、保護板材140bは、本体102の幅方向の長さが保護板材140a、140cよりも長い。   7A and 7B are diagrams for explaining the protective plate materials 140 and 150 according to the cap-shaped modification. FIG. 7A is a perspective view of the protective plate material 140, and FIG. It is the front view seen from the furnace inner side of the main body 102 made. The protection plate material 140 of the modified example shown in FIG. 7A is obtained by dividing the protection plate material 130 of the first embodiment into a plurality (here, three of 140a, 140b, 140c) in the width direction of the main body 102. It is. The protection plate members 140a and 140c have the same length in the width direction of the main body 102, and the protection plate material 140b has a longer length in the width direction of the main body 102 than the protection plate materials 140a and 140c.

また、図7(b)に示すように、この変形例では、上記の保護板材140と同様に、上記第1実施形態の保護板材130を、本体102の幅方向に複数(ここでは、150a、150b、150cの3つ)に分割した保護板材150を備えている。保護板材150a、150cは、本体102の幅方向の長さが等しく、また、保護板材140a、140cよりも長く、かつ、保護板材140bよりも短い寸法関係となっており、保護板材150bは、保護板材150a、150cよりも長い寸法関係となっている。   Further, as shown in FIG. 7B, in this modified example, a plurality of protective plate members 130 of the first embodiment are arranged in the width direction of the main body 102 (here, 150a, The protective plate material 150 is divided into three parts 150b and 150c. The protective plate members 150a and 150c are equal in length in the width direction of the main body 102, are longer than the protective plate members 140a and 140c, and shorter than the protective plate member 140b. The protective plate member 150b is a protective member. The dimensional relationship is longer than that of the plate materials 150a and 150c.

このように、本体102の幅方向に複数に分割した保護板材140および保護板材150は、例えば、本体102の幅方向に3〜5mm程度の隙間を維持してリブ122に装着される。これにより、熱膨張によって保護板材140、保護板材150が変形したとしても、隙間によって変形を吸収することができる。   As described above, the protection plate material 140 and the protection plate material 150 divided into a plurality in the width direction of the main body 102 are attached to the ribs 122 while maintaining a gap of about 3 to 5 mm in the width direction of the main body 102, for example. Thereby, even if the protective plate 140 and the protective plate 150 are deformed by thermal expansion, the deformation can be absorbed by the gap.

また、リブ122には、図7(b)に示すように、保護板材140、150が、本体102の高さ方向において交互に嵌合、装着されている。そのため、保護板材140の分割位置、すなわち、保護板材140aと保護板材140bとの分割位置140x、および、保護板材140bと保護板材140cとの分割位置140xと、保護板材150の分割位置、すなわち、保護板材150aと保護板材150bとの分割位置150x、および、保護板材150bと保護板材150cとの分割位置150xとが、本体102の幅方向にずれている。   Further, as shown in FIG. 7B, protective plate members 140 and 150 are alternately fitted and attached to the rib 122 in the height direction of the main body 102. Therefore, the dividing position of the protective plate member 140, that is, the dividing position 140x of the protective plate member 140a and the protective plate member 140b, the dividing position 140x of the protective plate member 140b and the protective plate member 140c, and the dividing position of the protective plate member 150, that is, protection. The division position 150x between the plate material 150a and the protection plate material 150b and the division position 150x between the protection plate material 150b and the protection plate material 150c are shifted in the width direction of the main body 102.

つまり、本体102の高さ方向に隣り合う2つの保護板材140、150間において、保護板材140の分割位置140xと、保護板材150の分割位置150xとが、本体102の幅方向にずれている。仮に、分割位置140x、150xが、本体102の高さ方向に一直線上に位置してしまうと、これら分割位置140x、150xの隙間に入り込んだ炉内充填物が、本体102を一直線状に、すなわち、局所的に選択損耗させるおそれがある。この変形例のように、保護板材140の分割位置140xと、保護板材150の分割位置150xとを、所謂「千鳥状」に位置させることで、本体102の局所的な損耗を回避することが可能となる。   That is, between the two protective plate members 140 and 150 adjacent to each other in the height direction of the main body 102, the divided position 140x of the protective plate member 140 and the divided position 150x of the protective plate member 150 are shifted in the width direction of the main body 102. If the dividing positions 140x and 150x are positioned in a straight line in the height direction of the main body 102, the furnace filling that has entered the gap between the dividing positions 140x and 150x causes the main body 102 to be in a straight line, that is, There is a risk of selective wear locally. As in this modification, local wear of the main body 102 can be avoided by positioning the dividing position 140x of the protective plate 140 and the dividing position 150x of the protective plate 150 in a so-called “staggered” manner. It becomes.

図8は、第2実施形態のΩ(オメガ)形状の保護板材160を説明する図であり、図8(a)は、保護板材160の装着状態を示す断面図、図8(b)は、保護板材160の斜視図である。この図8に示す第2実施形態の保護板材160は、溝120の底部120bに面接触する底面部160cを、上記第1実施形態の保護板材130に追加した構成となっている。具体的には、保護板材160は、リブ122の表面122aに面接触する前面部160aと、この前面部160aに連続し、リブ122の側部122bに面接触する側面部160bと、この側面部160bに連続し、溝120の底部120bの一部に面接触する底面部160cと、を備えた、断面略Ω状に形成されている。このように、リブ122に隣接する溝120の底部120bの一部にも面接触する底面部160cを設けることで、本体102との接触面積が大きくなり、保護板材160の保持力や冷却能力が向上し、よって耐用性を一層向上することができる。   FIG. 8 is a diagram for explaining the Ω (omega) -shaped protective plate material 160 of the second embodiment. FIG. 8A is a cross-sectional view showing a mounting state of the protective plate material 160, and FIG. It is a perspective view of the protection board material 160. FIG. The protection plate material 160 of the second embodiment shown in FIG. 8 has a configuration in which a bottom surface portion 160c that comes into surface contact with the bottom portion 120b of the groove 120 is added to the protection plate material 130 of the first embodiment. Specifically, the protective plate 160 includes a front surface portion 160a that is in surface contact with the surface 122a of the rib 122, a side surface portion 160b that is continuous with the front surface portion 160a and is in surface contact with the side portion 122b of the rib 122, and the side surface portion. It is formed in a substantially Ω-shaped cross section including a bottom surface portion 160c that is continuous to 160b and that is in surface contact with a part of the bottom portion 120b of the groove 120. As described above, by providing the bottom surface portion 160c that is in surface contact with a part of the bottom portion 120b of the groove 120 adjacent to the rib 122, the contact area with the main body 102 is increased, and the holding power and the cooling capacity of the protection plate 160 are increased. And thus the durability can be further improved.

図9は、第3実施形態のU型形状の保護板材170を説明する図であり、図9(a)は、保護板材170の装着状態を示す断面図、図9(b)は、保護板材170の斜視図である。この図9に示す第3実施形態の保護板材170は、上記第1実施形態の保護板材130と形状を異にするものであり、溝120内に嵌合、装着される。つまり、上記第1実施形態の保護板材130は、本体102のリブ122を被覆するのに対して、この第3実施形態の保護板材170は、本体102の溝120を被覆する。   FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a U-shaped protection plate material 170 according to the third embodiment. FIG. 9A is a cross-sectional view showing a mounting state of the protection plate material 170, and FIG. 9B is a protection plate material. FIG. The protection plate material 170 of the third embodiment shown in FIG. 9 has a shape different from that of the protection plate material 130 of the first embodiment, and is fitted and mounted in the groove 120. That is, the protective plate member 130 of the first embodiment covers the ribs 122 of the main body 102, whereas the protective plate member 170 of the third embodiment covers the grooves 120 of the main body 102.

具体的には、保護板材170は、溝120の底部120bに面接触する底面部170aと、この底面部170aに連続し、溝120に隣接するリブ122の側部122bに面接触する側面部170bと、を備えた、断面略U字状に形成されている。このように、溝120の内周面に面接触状態で嵌合、装着される保護板材170によれば、炉内の熱の影響で熱膨張することで、溝120の内周面に対して焼嵌め状態となることから、保持力が高まり、よって炉内高温下での耐用性を向上することができる。   Specifically, the protection plate material 170 includes a bottom surface portion 170 a that is in surface contact with the bottom portion 120 b of the groove 120, and a side surface portion 170 b that is continuous with the bottom surface portion 170 a and is in surface contact with the side portion 122 b of the rib 122 adjacent to the groove 120. And having a substantially U-shaped cross section. As described above, according to the protective plate 170 fitted and attached to the inner peripheral surface of the groove 120 in a surface contact state, it is thermally expanded due to the influence of heat in the furnace, so that the inner surface of the groove 120 is expanded. Since it becomes a shrink-fitted state, the holding power is increased, so that the durability at a high temperature in the furnace can be improved.

なお、上記第2実施形態の保護板材160、および、上記第3実施形態の保護板材170を、上記第1実施形態の変形例のように、本体102の幅方向に複数に分割したり、さらには、本体102の高さ方向において分割位置がずれるように配置したりすることも可能である。この場合にも、上記変形例と同様の作用効果を実現することができる。   The protection plate material 160 of the second embodiment and the protection plate material 170 of the third embodiment may be divided into a plurality of parts in the width direction of the main body 102 as in the modification of the first embodiment. Can be arranged so that the division position is shifted in the height direction of the main body 102. Also in this case, the same effect as that of the above modification can be realized.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

本発明は、炉壁を冷却するステーブクーラーおよびこのステーブクーラーを備えた高炉に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a stave cooler that cools a furnace wall and a blast furnace equipped with the stave cooler.

1 高炉
100 ステーブクーラー
102 本体
102a 表面
102b 背面
102c 側面
108 冷却流路
120 溝
120a 開口部
120b 底部
122 リブ
122a 表面
122b 側部
130、140、150、160 保護板材
140x、150x 分割位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blast furnace 100 Stave cooler 102 Main body 102a Surface 102b Back surface 102c Side surface 108 Cooling flow path 120 Groove 120a Opening part 120b Bottom part 122 Rib 122a Surface 122b Side part 130, 140, 150, 160 Protection board material 140x, 150x Dividing position

Claims (9)

銅または銅合金の圧延板製の本体内部に、冷却媒体が流通する冷却流路が形成され、高炉の炉壁に設置された設置状態において、該本体の表面が、該炉壁によって囲繞された炉内の中心側に臨み、該本体の背面が、該炉壁の内周面に臨むステーブクーラーであって、
前記本体には、
前記設置状態において前記炉壁の周方向に位置する該本体の両側端部を結ぶ本体幅方向に延在する溝が、該本体幅方向に直交する本体高さ方向に間隔を維持して複数形成され、
前記本体高さ方向に隣り合う2つの溝の間には、これら2つの溝の間に位置する該本体の表面、および、該本体の表面から該2つの溝の底部それぞれに向けて延在する一対の側部を有し、該本体高さ方向における断面積が、該底部側から該本体の表面側に向かうにしたがって漸増するリブが形成され、
前記リブには、該リブを構成する前記本体の表面および一対の側部それぞれに面接触する金属製の保護板材が嵌合装着されることを特徴とするステーブクーラー。
A cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside a main body made of a rolled plate of copper or copper alloy, and the surface of the main body is surrounded by the furnace wall in the installed state installed on the furnace wall of the blast furnace. A stave cooler facing the center side in the furnace, the back of the main body facing the inner peripheral surface of the furnace wall,
In the main body,
A plurality of grooves extending in the main body width direction connecting both side ends of the main body located in the circumferential direction of the furnace wall in the installed state are maintained at intervals in the main body height direction perpendicular to the main body width direction. And
Between two grooves adjacent to each other in the body height direction, the surface of the body located between the two grooves and the bottom surface of the two grooves extend from the surface of the body. A rib having a pair of side portions and having a cross-sectional area in the main body height direction that gradually increases from the bottom side toward the surface side of the main body is formed,
A stave cooler, wherein the rib is fitted with a metal protective plate that is in surface contact with the surface of the main body and the pair of side portions constituting the rib.
前記保護板材は、嵌合装着された前記リブに隣接する溝の底部の一部にも面接触することを特徴とする請求項1に記載のステーブクーラー。   2. The stave cooler according to claim 1, wherein the protective plate material also makes surface contact with a part of a bottom portion of a groove adjacent to the fitted and mounted rib. 銅または銅合金の圧延板製の本体内部に、冷却媒体が流通する冷却流路が形成され、高炉の炉壁に設置された設置状態において、該本体の表面が、該炉壁によって囲繞された炉内の中心側に臨み、該本体の背面が、該炉壁の内周面に臨むステーブクーラーであって、
前記本体には、
前記設置状態において前記炉壁の周方向に位置する該本体の両側端部を結ぶ本体幅方向に延在する溝が、該本体幅方向に直交する本体高さ方向に間隔を維持して複数形成され、
前記本体高さ方向に隣り合う2つの溝の間には、これら2つの溝の間に位置する該本体の表面、および、該本体の表面から該2つの溝の底部それぞれに向けて延在する一対の側部を有し、該本体高さ方向における断面積が、該底部側から該本体の表面側に向かうにしたがって漸増するリブが形成され、
前記溝には、該溝の底部、および、該溝に隣接する前記リブの側部それぞれに面接触する金属製の保護板材が嵌合装着されることを特徴とするステーブクーラー。
A cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside a main body made of a rolled plate of copper or copper alloy, and the surface of the main body is surrounded by the furnace wall in the installed state installed on the furnace wall of the blast furnace. A stave cooler facing the center side in the furnace, the back of the main body facing the inner peripheral surface of the furnace wall,
In the main body,
A plurality of grooves extending in the main body width direction connecting both side ends of the main body located in the circumferential direction of the furnace wall in the installed state are maintained at intervals in the main body height direction perpendicular to the main body width direction. And
Between two grooves adjacent to each other in the body height direction, the surface of the body located between the two grooves and the bottom surface of the two grooves extend from the surface of the body. A rib having a pair of side portions and having a cross-sectional area in the main body height direction that gradually increases from the bottom side toward the surface side of the main body is formed,
A stave cooler, wherein the groove is fitted with and fitted with a metal protective plate that is in surface contact with the bottom of the groove and the side of the rib adjacent to the groove.
前記一対の側部は、それぞれ前記溝の底部側から前記本体の表面側に向かうにしたがって、前記リブにおける前記本体高さ方向の中心からの距離が大きくなるテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のステーブクーラー。   The pair of side portions are each formed in a tapered shape in which the distance from the center in the height direction of the main body of the rib increases from the bottom side of the groove toward the surface side of the main body. The stave cooler according to any one of claims 1 to 3. 前記保護板材は、板厚方向に2層以上の鋼板が積層されてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のステーブクーラー。   The stave cooler according to any one of claims 1 to 4, wherein the protective plate is formed by laminating two or more steel plates in the thickness direction. 前記本体の設置状態において、最も炉内側に位置する前記鋼板は、最も炉壁側に位置する前記鋼板よりも耐摩耗性が高く、かつ、最も炉壁側に位置する前記鋼板は、最も炉内側に位置する前記鋼板よりも伝熱性が高いことを特徴とする請求項5に記載のステーブクーラー。   In the installed state of the main body, the steel plate positioned closest to the furnace inner side has higher wear resistance than the steel plate positioned closest to the furnace wall, and the steel plate positioned closest to the furnace wall is the innermost side of the furnace. The stave cooler according to claim 5, wherein heat conductivity is higher than that of the steel plate located in the wall. 前記保護板材は、前記本体幅方向に複数に分割されており、当該分割位置は、前記本体高さ方向に隣り合う2つの保護板材間において該本体幅方向にずれていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のステーブクーラー。   The said protection board material is divided | segmented into plurality in the said main body width direction, The said division | segmentation position has shifted | deviated to this main body width direction between the two protection board materials adjacent to the said main body height direction. The stave cooler of any one of claim | item 1 -6. 銅または銅合金の圧延板製の本体内部に、冷却媒体が流通する冷却流路が形成され、炉壁に設置された設置状態において、該本体の表面が、該炉壁によって囲繞された炉内の中心側に臨み、該本体の背面が、該炉壁の内周面に臨むステーブクーラーを備えた高炉であって、
前記本体には、
前記設置状態において前記炉壁の周方向に位置する該本体の両側端部を結ぶ本体幅方向に延在する溝が、該本体幅方向に直交する本体高さ方向に間隔を維持して複数形成され、
前記本体高さ方向に隣り合う2つの溝の間には、これら2つの溝の間に位置する該本体の表面、および、該本体の表面から該2つの溝の底部それぞれに向けて延在する一対の側部を有し、該本体高さ方向における断面積が、該底部側から該本体の表面側に向かうにしたがって漸増するリブが形成され、
前記リブには、該リブを構成する前記本体の表面および一対の側部それぞれに面接触する金属製の保護板材が嵌合装着されることを特徴とするステーブクーラーを備えた高炉。
A cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside a main body made of a rolled plate of copper or copper alloy, and in the installation state installed on the furnace wall, the surface of the main body is surrounded by the furnace wall. A blast furnace equipped with a stave cooler facing the inner peripheral surface of the furnace wall,
In the main body,
A plurality of grooves extending in the main body width direction connecting both side ends of the main body located in the circumferential direction of the furnace wall in the installed state are maintained at intervals in the main body height direction perpendicular to the main body width direction. And
Between two grooves adjacent to each other in the body height direction, the surface of the body located between the two grooves and the bottom surface of the two grooves extend from the surface of the body. A rib having a pair of side portions and having a cross-sectional area in the main body height direction that gradually increases from the bottom side toward the surface side of the main body is formed,
A blast furnace provided with a stave cooler, wherein the rib is fitted with a metal protective plate material in surface contact with the surface of the main body and the pair of side portions constituting the rib.
銅または銅合金の圧延板製の本体内部に、冷却媒体が流通する冷却流路が形成され、炉壁に設置された設置状態において、該本体の表面が、該炉壁によって囲繞された炉内の中心側に臨み、該本体の背面が、該炉壁の内周面に臨むステーブクーラーを備えた高炉であって、
前記本体には、
前記設置状態において前記炉壁の周方向に位置する該本体の両側端部を結ぶ本体幅方向に延在する溝が、該本体幅方向に直交する本体高さ方向に間隔を維持して複数形成され、
前記本体高さ方向に隣り合う2つの溝の間には、これら2つの溝の間に位置する該本体の表面、および、該本体の表面から該2つの溝の底部それぞれに向けて延在する一対の側部を有し、該本体高さ方向における断面積が、該底部側から該本体の表面側に向かうにしたがって漸増するリブが形成され、
前記溝には、該溝の底部、および、該溝に隣接する前記リブの側部それぞれに面接触する金属製の保護板材が嵌合装着されることを特徴とするステーブクーラーを備えた高炉。
A cooling channel through which a cooling medium flows is formed inside a main body made of a rolled plate of copper or copper alloy, and in the installation state installed on the furnace wall, the surface of the main body is surrounded by the furnace wall. A blast furnace equipped with a stave cooler facing the inner peripheral surface of the furnace wall,
In the main body,
A plurality of grooves extending in the main body width direction connecting both side ends of the main body located in the circumferential direction of the furnace wall in the installed state are maintained at intervals in the main body height direction perpendicular to the main body width direction. And
Between two grooves adjacent to each other in the body height direction, the surface of the body located between the two grooves and the bottom surface of the two grooves extend from the surface of the body. A rib having a pair of side portions and having a cross-sectional area in the main body height direction that gradually increases from the bottom side toward the surface side of the main body is formed,
A blast furnace provided with a stave cooler, wherein a metal protective plate material in surface contact with each of a bottom portion of the groove and a side portion of the rib adjacent to the groove is fitted into the groove.
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