JP2018048372A - 高炉の補修方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態に係る高炉の補修方法では、高炉内の原料装入レベルを維持したまま、損耗した鉄皮等の交換を行うため、補修部分の鉄皮を取り外す前に、炉内に造壁用圧入材を圧入して、炉内原料が炉外へ溢れないように壁を形成する。この際、ステーブクーラーの消失部分に圧入管を挿入して、ステーブクーラーの炉外側の面よりも炉内側に造壁用圧入材を圧入し、造壁用圧入材を鉄皮から所定の距離以上離れた位置で炉内原料ごと固化させることで、鉄皮と固化した造壁用圧入材との間に施工空間を形成することができる。鉄皮と固化した造壁用圧入材との間には炉内原料が存在しているが、当該炉内原料は固化させないため容易に除去することができる。また炉内原料が存在していなければ、そのまま施工空間が形成されている。
以下、図1〜図9に基づいて、本実施形態に係る高炉の補修方法を説明する。なお、図1は、本実施形態に係る高炉の補修方法を示すフローチャートである。図2〜図9は、高炉の補修方法における各工程の状況を示す説明図である。
高炉を休風した後、補修部分に対し、炉内へ圧入管を装入し、造壁用圧入材を圧入する(S100)。ステップS100にて炉内へ圧入する造壁用圧入材は、鉄皮を取り外す際に炉内原料が溢れるのを防止するために圧入されるものであり、鉄皮から炉内方向に所定以上離れた位置に圧入される。
造壁用圧入材5が固化すると、補修部分の鉄皮11aを切断して取り外し、施工空間Sを形成する(S110)。補修部分の鉄皮11aは、例えば図4に示すように、造壁用圧入材5により壁が形成された部分を含むように決定される。ステップS110では、補修部分の鉄皮11aの周囲を例えばガス切断により切断し、取り外す。この際、安全のため、複数に分割(例えば上下2分割)して切断してもよい。この場合、まず上部の鉄皮を除去後、高炉10の径方向において造壁用圧入材5が圧入されていない鉄皮近傍の炉内原料を除去し、造壁用圧入材5が硬化して炉内からの原料崩れがないことを確認した後に、残りの鉄皮を除去するようにしてもよい。
次いで、施工空間に耐火物を施工する(S120)。耐火物を施工するにあたり、耐火物を支持するための支持部材40を取り付ける。支持部材40は、図6に示すように、施工空間Sのステーブクーラー13の炉外側の面から炉内側に設置される鋼製の骨組である。支持部材40は、例えば、ステーブクーラー13の炉外側の面側に固定された支持柱41と、支持柱41に所定の間隔で設けられた支柱43とからなる。支柱43には、耐火物を支持する支持金物45が設けられている。さらに、後工程で設置する冷却装置を取り付ける空間を確保するため、鋼製の中子50が取り付ける。
次いで、ステップS110にて取り外した鉄皮11aの形状に合う新たな鉄皮(以下、「新鉄皮」とする。)11nを、鉄皮11が取り外れた位置に対して、周囲を溶接して固定し、その後、冷却装置70を空間S1に設置した(S130)。図8に示すように、新鉄皮11nは、元の鉄皮11と略面一となるように設置される。また、新鉄皮11nの炉内側の面には、後述する充填用圧入材を保持するための支持金物60が複数設けられている。冷却装置70は、例えば伝熱性の高い銅から形成されており、外部の冷却水配管(図示せず。)と接続され、冷却水を循環させることで炉壁を冷却する。
新鉄皮11nを取り付け、冷却装置70を設置した後、耐火物施工体と新鉄皮11nとの間の空間S2に充填用圧入材を圧入する(S140)。充填用圧入材は、新鉄皮11nの内部に存在する空間を埋めるために圧入されるものであり、耐火物7より熱伝導性及び流動性が高い材料が用いられる。充填用圧入材はJIS R 2251で測定される熱伝導率が3.0W/m・K以上、好ましくは3.5W/m・K以上の材料を用いることで、冷却装置70の冷却効果を享受することができる。またJIS R 2521で規定されるタップフロー値が200以上であれば、上記空間に隙間なく充填させることができる。例えば充填用圧入材には、SiC:45%、Al2O3:38%、SiO2:8%を含む耐火原料に、水12%を添加し混練したものを用いてもよい。図9に示すように、充填用圧入材9は、新鉄皮11nに予め設けておいた圧入孔から圧入装置80を用いて炉内へ圧入される。圧入装置80としては、例えばミニクリートポンプ(図示せず。)を接続してもよい。
5 造壁用圧入材
7 耐火物
9 充填用圧入材
10 高炉
11 鉄皮
11a 補修部分の鉄皮
11n 新鉄皮
13 ステーブクーラー
30、80 圧入装置
33 圧入管
40 支持部材
41 支持柱
43 支柱
45、60 支持金物
50 中子
70 冷却装置
Claims (7)
- 高炉の鉄皮の一部を取り換え補修する、高炉の補修方法であって、
炉内原料と鉄皮との間に位置するステーブクーラーの消失部分に圧入管を挿入して、前記ステーブクーラーの炉外側の面よりも炉内側に造壁用圧入材を圧入し、前記炉内原料ごと前記造壁用圧入材を固化させる造壁用圧入材圧入ステップと、
補修部分の前記鉄皮を切断して取り外す鉄皮除去ステップと、
前記炉内原料とともに固化した前記造壁用圧入材より炉外側に形成された施工空間に耐火物を施工して冷却装置を設置し、新たな前記鉄皮を取り付ける補修ステップと、
を含む、高炉の補修方法。 - 炉内に挿入する前記圧入管の挿入長さは、前記耐火物により鉄皮を保護するために必要な厚み以上、500mm以下に設定される、請求項1に記載の高炉の補修方法。
- 前記炉内に挿入する前記圧入管の挿入長さは、前記圧入管により圧入される前記造壁用圧入材の拡散範囲と、施工する前記耐火物の厚みと、に基づいて決定される、請求項2に記載の高炉の補修方法。
- 前記造壁用圧入材は、熱硬化性を有し、最大粒径が0.5m以下の耐火原料と、フェノール樹脂を主成分とする結合材とを混練した材料を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の高炉の補修方法。
- 前記造壁用圧入材は、1MPa以上2MPa以下の圧送圧力で炉内に圧入される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の高炉の補修方法。
- 前記補修ステップは、
補修部分の前記鉄皮が取り外されて形成された前記施工空間に、前記耐火物を施工する耐火物施工ステップと、
前記耐火物の施工後、前記冷却装置を設置し、新たな前記鉄皮を取り付ける新鉄皮取付ステップと、
前記耐火物と新たに取り付けられた前記鉄皮との間に、充填用圧入材を圧入する充填用圧入材圧入ステップと、
を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の高炉の補修方法。 - 前記耐火物は、前記炉内原料に対する耐摩耗性を有し、
前記充填用圧入材は、前記耐火物より熱伝導性が高い、請求項6に記載の高炉の補修方法。
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