JP2021134415A - Stave replacing method and stave - Google Patents

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Abstract

To provide a method for replacing a stave which can prevent breakage of a water supply and drainage pipe and has high workability, and a stave.SOLUTION: Provided is a method for replacing a pre-replacement stave having a gas seal structure other than a combing structure with a replacement stave. The replacement stave includes a stave body, a water supply and drain pipe, and a protective pipe. A stave replacing method includes a step of removing the pre-replacement stave from an iron skin of a blast furnace, a step of inserting a water supply/drain pipe and a protective pipe into an opening of the iron skin of the blast furnace for the pre-replacement stave from the inside of the furnace, and a step of making a combing structure by joining one end of a side plate to the outer periphery of the opening of the iron skin of the blast furnace and joining a seal plate to the other end of the side plate and the protective pipe on the outside of the furnace. The invention also relates to a stave comprising a stave body, a water supply and drainage pipe, a protective pipe, and a combing structure. The protective pipe is reduced in diameter from the stave body toward the furnace inner side surface of the blast furnace iron skin between the stave body and the furnace inner side surface of the blast furnace iron skin.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ステーブの交換方法及びステーブに関する。 The present invention relates to a method for exchanging stave and a stave.

近年の高炉においては、高炉内の高温ガス等から高炉鉄皮を保護するために、ステーブクーラー(以下、単にステーブと称する)が多く用いられている。ステーブには内部に冷媒(例えば、水)を流すための冷却水路が形成されており、その冷媒で冷却されたステーブにより、炉内の高温ガス等から高炉鉄皮が保護される。 In recent blast furnaces, a stave cooler (hereinafter, simply referred to as a stave) is often used in order to protect the iron skin of the blast furnace from high temperature gas or the like in the blast furnace. A cooling water channel for flowing a refrigerant (for example, water) is formed in the stave, and the stave cooled by the refrigerant protects the blast furnace iron skin from high temperature gas or the like in the furnace.

冷媒を流すための給排水管は高炉鉄皮の開口部を貫通しており、高炉鉄皮と給排水管との間には隙間が存在する。炉内ガスは非常に高温(例えば約1200℃)であるため、炉内ガスがこの隙間を通じて炉外に放出されないように、当該隙間を塞ぐ炉内ガス用シール部材が高炉鉄皮の炉外側面に設けられる。当該部材には、炉内ガスのシール機能に加え、高温ガスに曝されることで起こり得るステーブの熱変形を吸収する機能が求められる。 The water supply / drainage pipe for flowing the refrigerant penetrates the opening of the blast furnace iron skin, and there is a gap between the blast furnace iron skin and the water supply / drainage pipe. Since the gas inside the furnace is extremely hot (for example, about 1200 ° C.), the sealing member for the gas inside the furnace that closes the gap is the outer surface of the blast furnace iron skin so that the gas inside the furnace is not released to the outside of the furnace through this gap. It is provided in. In addition to the function of sealing the gas in the furnace, the member is required to have a function of absorbing thermal deformation of the stave that may occur when exposed to high temperature gas.

炉内ガスのシール及び熱変形吸収のための部材として、図4に示されるような伸縮管12(「コンペンセーター」とも称される)を備えた、伸縮管式ステーブ11が知られている(例えば特許文献1)。伸縮管12は、高炉鉄皮5の炉外側面に接合され、その蛇腹構造によりステーブ本体2の熱変形に伴う給排水管4の変位を吸収することが可能である。また、多くの場合、ステーブ本体2の熱変形を抑制するために、図4に示されるような固定部材13(例えばボルト)を用いて高炉鉄皮5にステーブ本体2を固定する方法が採用される。 As a member for sealing the gas in the furnace and absorbing thermal deformation, a telescopic tube type stave 11 provided with a telescopic tube 12 (also referred to as a "compensator") as shown in FIG. 4 is known ( For example, Patent Document 1). The expansion pipe 12 is joined to the outer surface of the furnace of the blast furnace iron skin 5, and its bellows structure makes it possible to absorb the displacement of the water supply / drainage pipe 4 due to the thermal deformation of the stave body 2. Further, in many cases, in order to suppress thermal deformation of the stave body 2, a method of fixing the stave body 2 to the blast furnace iron skin 5 by using a fixing member 13 (for example, a bolt) as shown in FIG. 4 is adopted. NS.

炉内ガスのシール及び熱変形吸収のための別の部材として、図5に示されるようなコーミング構造10(「コーミングボックス」とも称される)を備えた、コーミング構造式ステーブ1が知られている(例えば特許文献2)。コーミング構造10は、側板8及びシールプレート9を備え、高炉鉄皮5の炉外側面に接合される。そして、当該コーミング構造10により、ステーブ本体2の熱変形に伴う給排水管4の変位を吸収することが可能となる。また、コーミング構造式ステーブ1では、給排水管4を包囲するように保護管7が設置され、その上にコーミング構造10が設置される。コーミング構造式ステーブ1においても、ステーブ本体2の熱変形を抑制するために、固定部材13を用いて高炉鉄皮5にステーブ本体2を固定する方法が採用される場合がある。 As another member for sealing the gas in the furnace and absorbing thermal deformation, a combing structural type stave 1 having a combing structure 10 (also referred to as a “combing box”) as shown in FIG. 5 is known. (For example, Patent Document 2). The combing structure 10 includes a side plate 8 and a seal plate 9 and is joined to the outer surface of the blast furnace iron skin 5. Then, the combing structure 10 makes it possible to absorb the displacement of the water supply / drainage pipe 4 due to the thermal deformation of the stave body 2. Further, in the combing structure type stave 1, a protective pipe 7 is installed so as to surround the water supply / drainage pipe 4, and the combing structure 10 is installed on the protective pipe 7. Also in the combing structural type stave 1, in order to suppress the thermal deformation of the stave main body 2, a method of fixing the stave main body 2 to the blast furnace iron skin 5 by using the fixing member 13 may be adopted.

特開2014−173095号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-173095 特開2007−308747号公報JP-A-2007-308747

例えば図4に示されるような伸縮管式ステーブ11は、複数の固定部材13でステーブ本体2の熱変形を拘束しきれなくなると、給排水管4に負荷がかかり、結果として伸縮管12の破損を招き、炉内ガスが漏洩するおそれや、給排水管4自体が破損し冷却機能を失うおそれがある。特に、銅又は銅合金製であってステーブ本体2の長さ寸法が大きいものは熱変形の影響が顕著であり、熱負荷がかかり易く、結果的に伸縮管12が破損する可能性が高くなる。伸縮管12の損傷が進めば給排水管4まで破損してステーブ本体2の冷却が不可能になり、ステーブ本体2の溶損、摩耗が進展して高炉鉄皮5が高温加熱されると、貫通亀裂を生じて操業そのものが継続できなくなるおそれがあり、その影響は計り知れない。 For example, in the telescopic pipe type stave 11 as shown in FIG. 4, when the plurality of fixing members 13 cannot completely restrain the thermal deformation of the stave body 2, the water supply / drainage pipe 4 is loaded, and as a result, the telescopic pipe 12 is damaged. Invitation may cause gas in the furnace to leak, or the water supply / drainage pipe 4 itself may be damaged and the cooling function may be lost. In particular, those made of copper or a copper alloy having a large length of the stave body 2 are significantly affected by thermal deformation and are likely to be subjected to a heat load, and as a result, the expansion tube 12 is more likely to be damaged. .. If the expansion pipe 12 is damaged, the water supply / drainage pipe 4 is damaged and the stave body 2 cannot be cooled. There is a risk that cracks will occur and the operation itself will not be able to continue, and the impact will be immeasurable.

一方、例えば図5に示すコーミング構造式ステーブ1では、給排水管4と保護管7との二重管構造を採用しているため、給排水管4のステーブ本体2との接合部の強度が高い。そのため、固定部材13でステーブ本体2の熱変形を拘束しきれなくなった場合でも、給排水管4と保護管7で支えることができるため、保護管7の破損や給排水管4の破損の可能性を下げることができる。 On the other hand, for example, in the combing structure type stave 1 shown in FIG. 5, since the double pipe structure of the water supply / drainage pipe 4 and the protection pipe 7 is adopted, the strength of the joint portion of the water supply / drainage pipe 4 with the stave main body 2 is high. Therefore, even if the fixing member 13 cannot completely restrain the thermal deformation of the stave body 2, it can be supported by the water supply / drainage pipe 4 and the protection pipe 7, so that the protection pipe 7 may be damaged or the water supply / drainage pipe 4 may be damaged. Can be lowered.

そこで本発明は、伸縮管などのコーミング構造以外のガスシール構造を有するステーブをコーミング構造式ステーブに交換する際、給排水管の破損を防止しつつ、施工性を向上し得るステーブの交換方法及びステーブを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention relates to a stave replacement method and a stave that can improve workability while preventing damage to the water supply / drainage pipe when replacing a stave having a gas seal structure other than the combing structure such as a telescopic pipe with a combing structure type stave. The purpose is to provide.

本発明の主旨は以下のとおりである。
(1)
コーミング構造以外のガスシール構造を有する交換前ステーブを、交換用ステーブに交換するステーブの交換方法であって、
前記交換用ステーブは、冷却水路を内部に備えるステーブ本体と、前記ステーブ本体に接合された少なくとも1つの給排水管と、前記給排水管を包囲するように前記ステーブ本体及び前記給排水管に接合された保護管とを備えており、かつ、
高炉鉄皮から前記交換前ステーブを取り外す工程、
前記給排水管及び前記保護管を、炉内側から前記交換前ステーブ用の前記高炉鉄皮の開口部に挿入する工程、並びに、
炉外側において、前記保護管を包囲するように側板の一端を前記高炉鉄皮の開口部の外周部に接合し、シールプレートを前記側板の他端及び前記保護管に接合してコーミング構造を形成する工程を含むことを特徴とする、ステーブの交換方法。
(2)
前記保護管が、前記ステーブ本体と前記高炉鉄皮の炉内側面との間で、前記ステーブ本体から前記高炉鉄皮の炉内側面に向けて縮径していることを特徴とする、(1)に記載のステーブの交換方法。
(3)
前記給排水管が、前記ステーブ本体と前記高炉鉄皮の炉内側面との間で、前記ステーブ本体から前記高炉鉄皮の炉内側面に向けて縮径していることを特徴とする、(1)又は(2)に記載のステーブの交換方法。
(4)
前記シールプレートの板厚が5mm未満であることを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載のステーブの交換方法。
(5)
前記給排水管のうち少なくとも1つが、前記ステーブ本体の上下端部近傍に配置されていることを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載のステーブの交換方法。
(6)
前記交換用ステーブが備える前記給排水管の外径が、前記交換前ステーブが備える給排水管の外径に比べて小さいことを特徴とする、(1)〜(5)のいずれかに記載のステーブの交換方法。
(7)
前記ステーブ本体が銅又は銅合金製であることを特徴とする、(1)〜(6)のいずれかに記載のステーブの交換方法。
(8)
前記ステーブ本体の長さが2.5m超であることを特徴とする、(1)〜(7)のいずれかに記載のステーブの交換方法。
(9)
ステーブ本体と、
前記ステーブ本体に接合された少なくとも1つの給排水管と、
前記給排水管を包囲するように、一端が前記ステーブ本体に、他端が前記給排水管に接合された保護管と、
側板及びシールプレートを備えたコーミング構造とを備え、
前記保護管が、前記ステーブ本体から前記保護管の延在方向に向けて縮径していることを特徴とする、ステーブ。
(10)
前記給排水管が、前記ステーブ本体から前記給排水管の延在方向に向けて縮径していることを特徴とする、(9)に記載のステーブ。
(11)
前記シールプレートの板厚が5mm未満であることを特徴とする、(9)又は(10)に記載のステーブ。
(12)
前記給排水管のうち少なくとも1つが、前記ステーブ本体の上下端部近傍に配置されていることを特徴とする、(9)〜(11)のいずれかに記載のステーブ。
(13)
前記ステーブ本体が銅又は銅合金製であることを特徴とする、(9)〜(12)のいずれかに記載のステーブ。
(14)
前記ステーブ本体の長さが2.5m超であることを特徴とする、(9)〜(13)のいずれかに記載のステーブ。
The gist of the present invention is as follows.
(1)
This is a method of replacing a stave that has a gas seal structure other than the combing structure and replaces the pre-replacement stave with a replacement stave.
The replacement stave includes a stave body having a cooling water channel inside, at least one water supply / drainage pipe joined to the stave body, and protection joined to the stave body and the water supply / drainage pipe so as to surround the water supply / drainage pipe. Equipped with a tube and
The process of removing the pre-replacement stave from the blast furnace iron skin,
The step of inserting the water supply / drainage pipe and the protection pipe from the inside of the furnace into the opening of the blast furnace iron skin for the pre-replacement stave, and
On the outside of the furnace, one end of the side plate is joined to the outer peripheral portion of the opening of the blast furnace iron skin so as to surround the protective tube, and the seal plate is joined to the other end of the side plate and the protective tube to form a combing structure. A method of exchanging a stave, which comprises a step of performing.
(2)
The protective tube is characterized in that the diameter is reduced from the stave main body toward the inner side surface of the blast furnace iron skin between the stave main body and the inner side surface of the iron skin of the blast furnace (1). ) How to replace the stave.
(3)
The water supply / drainage pipe is characterized in that the diameter is reduced from the stave main body toward the inner side surface of the blast furnace iron skin between the stave main body and the inner side surface of the iron skin of the blast furnace (1). ) Or (2).
(4)
The method for replacing a stave according to any one of (1) to (3), wherein the thickness of the seal plate is less than 5 mm.
(5)
The method for replacing a stave according to any one of (1) to (4), wherein at least one of the water supply / drainage pipes is arranged near the upper and lower ends of the stave body.
(6)
The stave according to any one of (1) to (5), wherein the outer diameter of the water supply / drainage pipe included in the replacement stave is smaller than the outer diameter of the water supply / drainage pipe included in the pre-replacement stave. method of exchange.
(7)
The method for replacing a stave according to any one of (1) to (6), wherein the stave body is made of copper or a copper alloy.
(8)
The method for replacing a stave according to any one of (1) to (7), wherein the length of the stave body is more than 2.5 m.
(9)
With the main body of the stave
At least one water supply / drainage pipe joined to the stave body,
A protective pipe with one end joined to the stave body and the other end joined to the water supply / drainage pipe so as to surround the water supply / drainage pipe.
With a combing structure with side plates and seal plates,
The stave is characterized in that the protective tube has a diameter reduced from the stave main body in the extending direction of the protective tube.
(10)
The stave according to (9), wherein the water supply / drainage pipe has a diameter reduced from the main body of the stave toward the extending direction of the water supply / drainage pipe.
(11)
The stave according to (9) or (10), wherein the thickness of the seal plate is less than 5 mm.
(12)
The stave according to any one of (9) to (11), wherein at least one of the water supply / drainage pipes is arranged near the upper and lower ends of the stave body.
(13)
The stave according to any one of (9) to (12), wherein the stave body is made of copper or a copper alloy.
(14)
The stave according to any one of (9) to (13), wherein the length of the stave body is more than 2.5 m.

本発明に係るステーブの交換方法及びステーブによれば、既存のステーブに使用されていた高炉鉄皮の開口部を流用し、すなわち開口部の寸法を変えることなく、既存のステーブを新規のコーミング構造式ステーブに交換することが可能となる。そのため、開口部への現場での作業が実質的に必要なく、作業負荷の低減と現場での施工性の改善を達成することができる。現場での施工性が向上することにより、限られた高炉の停止期間(休風期間)に作業を完了することが可能となる。また、二重管構造と共にコーミング構造を使用することにより、給排水管が破損するおそれを低減することが可能となる。 According to the stave replacement method and the stave according to the present invention, the opening of the blast furnace iron skin used for the existing stave is diverted, that is, the existing stave is used as a new combing structure without changing the size of the opening. It can be replaced with a type stave. Therefore, on-site work on the opening is not substantially required, and it is possible to reduce the work load and improve on-site workability. By improving the workability at the site, it becomes possible to complete the work within the limited shutdown period (wind break period) of the blast furnace. Further, by using the combing structure together with the double pipe structure, it is possible to reduce the risk of damage to the water supply / drainage pipe.

本発明に係る交換用ステーブ及びコーミング構造が設置されたコーミング構造式ステーブの概略図を示す。The schematic diagram of the combing structural type stave which installed the replacement stave and the combing structure which concerns on this invention is shown. 図1に示されるコーミング構造式ステーブの一部を示す。A part of the combing structural type stave shown in FIG. 1 is shown. 図2と同様の図であり、本発明に係る別の例示のコーミング構造式ステーブの概略図を示す。It is the same figure as FIG. 2, and shows the schematic diagram of another example combing structural type stave which concerns on this invention. 従来の伸縮管式ステーブの概略図を示す。The schematic diagram of the conventional telescopic tube type stave is shown. 従来のコーミング構造式ステーブの概略図を示す。The schematic diagram of the conventional combing structural type stave is shown.

以下、本発明に係る幾つかの実施形態について図を参照しながら説明する。しかしながら、これらの説明は、本発明の好ましい実施形態の単なる例示を意図するものであって、本発明をこのような特定の実施形態に限定することを意図するものではない。 Hereinafter, some embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, these descriptions are intended merely to illustrate preferred embodiments of the invention and are not intended to limit the invention to such particular embodiments.

[ステーブの交換方法]
本発明に係るステーブの交換方法(以下、「本交換方法」と称する)は、コーミング構造以外のガスシール構造を有する交換前ステーブを、交換用ステーブに交換する方法である。コーミング構造以外のガスシール構造としては、特に限定されないが、例えば、図4に示されるような伸縮管12が挙げられる。以下、交換前ステーブが伸縮管式ステーブ11であり、交換用ステーブがコーミング構造式ステーブ1である場合を例として説明する。
[How to replace the stave]
The method for replacing a stave according to the present invention (hereinafter, referred to as “the present replacement method”) is a method for replacing a pre-replacement stave having a gas seal structure other than the combing structure with a replacement stave. The gas seal structure other than the combing structure is not particularly limited, and examples thereof include a telescopic tube 12 as shown in FIG. Hereinafter, a case where the pre-replacement stave is the telescopic tube type stave 11 and the replacement stave is the combing structural type stave 1 will be described as an example.

本交換方法において、伸縮管式ステーブ11から交換用ステーブに交換する場合では、典型的に、保護管7の外径は、伸縮管式ステーブ11が備える給排水管4の外径とほぼ等しく、例えば±10%以内の差である。そのため、交換用ステーブの保護管7の引張や曲げに対する強度は、伸縮管式ステーブ11が備える給排水管4と同等程度の強度を有し、給排水管4の破損を防止可能である。 In this replacement method, when the telescopic tube type stave 11 is replaced with a replacement stave, the outer diameter of the protective tube 7 is typically substantially equal to the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 provided in the telescopic tube type stave 11, for example. The difference is within ± 10%. Therefore, the strength of the protective pipe 7 of the replacement stave against tension and bending is about the same as that of the water supply / drainage pipe 4 provided in the telescopic pipe type stave 11, and damage to the water supply / drainage pipe 4 can be prevented.

例えば図1に示すように、本発明に係る交換用ステーブは、冷却水路3を内部に備えるステーブ本体2と、ステーブ本体2に接合された少なくとも1つの給排水管4と、給排水管4を包囲するようにステーブ本体2及び給排水管4に接合された保護管7とを備える。一般的に、交換用ステーブは、ステーブ本体2に給排水管4及び保護管7(以下、まとめて「配管」と称する)が接合した状態でステーブの交換工事を行う現場に搬入される。 For example, as shown in FIG. 1, the replacement stave according to the present invention surrounds a stave main body 2 having a cooling water channel 3 inside, at least one water supply / drainage pipe 4 joined to the stave main body 2, and a water supply / drainage pipe 4. As described above, the stave main body 2 and the protective pipe 7 joined to the water supply / drainage pipe 4 are provided. Generally, the replacement stave is carried to the site where the stave replacement work is performed with the water supply / drainage pipe 4 and the protection pipe 7 (hereinafter collectively referred to as “piping”) joined to the stave main body 2.

(交換前ステーブを取り外す工程)
本工程において、交換前ステーブを高炉鉄皮5から取り外す。交換前ステーブとは、コーミング構造以外のガスシール構造を有するものであり、例えば、図4に示されるような伸縮管式ステーブ11である。伸縮管式ステーブ11を取り外す場合は、炉外側において伸縮管12を取り外した後、炉内側において、給排水管4を高炉鉄皮5の開口部6から引き抜いて伸縮管式ステーブ11を高炉鉄皮5から取り外すことができる。
(Process to remove the stave before replacement)
In this step, the pre-replacement stave is removed from the blast furnace iron skin 5. The pre-replacement stave has a gas seal structure other than the combing structure, and is, for example, a telescopic tube type stave 11 as shown in FIG. When removing the telescopic pipe type stave 11, after removing the telescopic pipe 12 on the outside of the furnace, the water supply / drainage pipe 4 is pulled out from the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 inside the furnace, and the telescopic pipe type stave 11 is pulled out from the blast furnace iron skin 5. Can be removed from.

(配管を開口部に挿入する工程)
上述したように交換前ステーブを取り外した後、交換用ステーブの配管を炉内側から高炉鉄皮5の開口部6に挿入する。この高炉鉄皮5の開口部6は、交換前ステーブ用の開口部6である。すなわち、本交換方法においては、交換前ステーブで使用されていた高炉鉄皮5の開口部6の寸法を変更することなく、交換用ステーブを取り付ける際にもその開口部6をそのまま流用することができる。換言すると、本交換方法は、高炉鉄皮5の開口部6の外径又は寸法を変更する工程を含まないことができる。
(Process of inserting the pipe into the opening)
After removing the pre-replacement stave as described above, the pipe of the replacement stave is inserted into the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 from the inside of the furnace. The opening 6 of the blast furnace iron skin 5 is an opening 6 for the stave before replacement. That is, in this replacement method, the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 used in the pre-replacement stave can be used as it is when the replacement stave is attached without changing the size of the opening 6. can. In other words, this replacement method may not include the step of changing the outer diameter or size of the opening 6 of the blast furnace iron skin 5.

本交換方法では、交換前ステーブ用の高炉鉄皮5の開口部6をそのまま流用可能であるため、開口部6の寸法を拡大するような高負荷な作業が生じない。したがって、現場での作業負荷が大きく低減され施工性が向上する。それにより、短時間でコーミング構造式ステーブ1を設置することが可能となり、限られた休風期間内にステーブ交換作業を容易に完了することができる。
より具体的には、例えば伸縮管式ステーブ11をコーミング構造式ステーブ1に交換する際は、ステーブ本体2に十分な流速で冷媒を流すために、伸縮管式ステーブ11が備える給排水管4の内径と同一の内径を有する給排水管4を用いるのが通常である。この場合、コーミング構造式ステーブ1は給排水管4と保護管7の二重管構造を有するため、開口部6に通す配管の外径が大きくなり、配管を挿入するために開口部6を拡大する必要が生じ得る。しかしながら、開口部6の加工には多くの時間を要するため、施工性の観点から好ましくない。これに対して、本交換方法においては、上述したように、開口部6の寸法を変更することなく伸縮管式ステーブ11で用いられていた開口部6をそのまま流用するため、開口部6の加工が特に必要なく、施工性が大きく向上する結果となる。また、保護管7は、伸縮管式ステーブ11が備える給排水管4と同等程度の外径を有するため、給排水管4の破損を防止可能である。
In this replacement method, since the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 for the pre-replacement stave can be used as it is, a high load work such as expanding the size of the opening 6 does not occur. Therefore, the work load at the site is greatly reduced and the workability is improved. As a result, the combing structural stave 1 can be installed in a short time, and the stave replacement work can be easily completed within the limited wind break period.
More specifically, for example, when replacing the telescopic pipe type stave 11 with the combing structural type stave 1, the inner diameter of the water supply / drainage pipe 4 provided in the telescopic pipe type stave 11 is provided in order to allow the refrigerant to flow through the stave body 2 at a sufficient flow velocity. It is usual to use a water supply / drainage pipe 4 having the same inner diameter as the above. In this case, since the combing structural type stave 1 has a double pipe structure of a water supply / drainage pipe 4 and a protective pipe 7, the outer diameter of the pipe passing through the opening 6 becomes large, and the opening 6 is enlarged to insert the pipe. Needs may arise. However, since it takes a lot of time to process the opening 6, it is not preferable from the viewpoint of workability. On the other hand, in this replacement method, as described above, the opening 6 used in the telescopic tube type stave 11 is used as it is without changing the dimensions of the opening 6, so that the opening 6 is processed. Is not particularly necessary, and the result is that the workability is greatly improved. Further, since the protective pipe 7 has an outer diameter equivalent to that of the water supply / drainage pipe 4 provided in the telescopic pipe type stave 11, it is possible to prevent the water supply / drainage pipe 4 from being damaged.

さらに、コーミング構造10は開口部6の外周部に取り付けられるため、コーミング構造10を設置するために高炉鉄皮5の開口部6を拡大した場合、隣接するコーミング構造10同士が干渉するおそれがある。その上、高炉鉄皮5の開口部6が拡大されると、高炉鉄皮5自体の強度の低下を引き起こすおそれがあり、実用上好ましくない。これに対して、本交換方法においては、高炉鉄皮5の開口部6の寸法を全く変更しないため、各開口部6に干渉なくコーミング構造10を確実に取り付けることが可能となり、高炉鉄皮の強度も担保することができる。
交換前ステーブ用の高炉鉄皮5において、稼動面の冷却を広範囲に実施するため、ステーブ本体2の長さ方向に沿って冷却水路3が設けられ、ステーブ本体2の上下端近傍に複数の給排水管4が接合されている、すなわち、高炉鉄皮5の複数の開口部6がステーブ本体2の上下端近傍においてミシン目状に直線的な配置となっている場合がある。特にこのようなミシン目状に高炉鉄皮5の開口部6が配置されている場合、高炉鉄皮5の強度の観点から開口部6の外径拡大は実施しづらいという設計制約があるが、本交換方法においては、交換前ステーブが備える給排水管4の外径とほぼ等しい外径を有する保護管7を用いることにより、高炉鉄皮5の開口部6の寸法を変更することなくコーミング構造10を取り付け、高炉鉄皮5の強度を担保することが可能となる。
Further, since the combing structure 10 is attached to the outer peripheral portion of the opening 6, if the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 is enlarged to install the combing structure 10, the adjacent combing structures 10 may interfere with each other. .. Moreover, if the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 is enlarged, the strength of the blast furnace iron skin 5 itself may decrease, which is not preferable in practice. On the other hand, in this replacement method, since the dimensions of the openings 6 of the blast furnace iron skin 5 are not changed at all, the combing structure 10 can be reliably attached to each opening 6 without interference, and the blast furnace iron skin 5 can be securely attached. The strength can also be guaranteed.
In the blast furnace iron skin 5 for the pre-replacement stave, in order to cool the operating surface over a wide range, a cooling water channel 3 is provided along the length direction of the stave main body 2, and a plurality of water supply and drainage are provided near the upper and lower ends of the stave main body 2. The pipes 4 may be joined, that is, the plurality of openings 6 of the blast furnace iron skin 5 may be arranged linearly in a perforated manner in the vicinity of the upper and lower ends of the stave body 2. In particular, when the openings 6 of the blast furnace iron skin 5 are arranged in such a perforation pattern, there is a design restriction that it is difficult to expand the outer diameter of the openings 6 from the viewpoint of the strength of the blast furnace iron skin 5. In this replacement method, by using a protective pipe 7 having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 provided in the pre-replacement stave, the combing structure 10 is used without changing the dimensions of the opening 6 of the blast furnace iron skin 5. It is possible to secure the strength of the blast furnace iron skin 5 by attaching the above.

(コーミング構造を形成する工程:側板を高炉鉄皮の開口部の外周部に接合する工程)
配管を炉内側から高炉鉄皮5の開口部6に挿入した後、炉外側において、保護管7を包囲するように側板8の一端を高炉鉄皮5の開口部6の外周部に接合する。配管の挿入前に本工程を行うことも可能であるが、配管を挿入後に行う方が配管の位置に応じて側板8の位置を決定できるため、配管と側板との位置関係を調整できる点で好ましい。上述したように、本交換方法では、高炉鉄皮5の開口部6を拡大しないため、隣接する開口部6に対して干渉せずに側板8を設置することができる。
(Step of forming a combing structure: Step of joining the side plate to the outer peripheral portion of the opening of the blast furnace iron skin)
After inserting the pipe into the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 from the inside of the furnace, one end of the side plate 8 is joined to the outer peripheral portion of the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 so as to surround the protective pipe 7 on the outside of the furnace. It is possible to perform this process before inserting the pipe, but if it is performed after inserting the pipe, the position of the side plate 8 can be determined according to the position of the pipe, so the positional relationship between the pipe and the side plate can be adjusted. preferable. As described above, in this exchange method, since the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 is not enlarged, the side plate 8 can be installed without interfering with the adjacent opening 6.

(コーミング構造を形成する工程:シールプレートを側板の他端及び保護管に接合する工程)
側板8の一端を高炉鉄皮5の開口部6の外周部に接合した後、シールプレート9を側板8の他端及び保護管7に接合して、コーミング構造10を形成する。したがって、コーミング構造10は、側板8及びシールプレート9を備える。本工程により、図1〜図3に示されるコーミング構造式ステーブ1が高炉鉄皮5に設置される。
(Step of forming a combing structure: Step of joining the seal plate to the other end of the side plate and the protective tube)
After joining one end of the side plate 8 to the outer peripheral portion of the opening 6 of the blast furnace iron skin 5, the seal plate 9 is joined to the other end of the side plate 8 and the protective pipe 7 to form the combing structure 10. Therefore, the combing structure 10 includes a side plate 8 and a seal plate 9. By this step, the combing structural type stave 1 shown in FIGS. 1 to 3 is installed on the blast furnace iron skin 5.

・ステーブ本体
ステーブ本体2は、内部に冷媒(例えば水)を流すための冷却水路3を備える。冷却水路の3の経路及び寸法などは、ステーブ本体2の寸法や要求される冷却能力により任意に決定することができる。ステーブ本体2は、熱伝導率等の観点から銅又は銅合金製であると好ましい。また、ステーブ本体2の長さ寸法(図1における上下方向の寸法)は、特に限定されないが、例えば1.0m超3.0m未満である。ステーブ本体2の長さは、好ましくは2.5m超である。ステーブ本体2の長さ寸法が大きい、及び/又は、ステーブ本体2が銅又は銅合金であると、高炉操業時の熱変形がより大きくなり配管のずれが生じやすくなるため、ガスシール構造として、伸縮管12を用いる場合に比べてコーミング構造10を用いることが有利になる。ステーブ本体2の幅寸法(長さ寸法に垂直な方向の寸法)及び板厚は、特に限定されない。
-Stave main body The stave main body 2 is provided with a cooling water channel 3 for flowing a refrigerant (for example, water) inside. The path and dimensions of the cooling water channel 3 can be arbitrarily determined depending on the dimensions of the stave body 2 and the required cooling capacity. The stave body 2 is preferably made of copper or a copper alloy from the viewpoint of thermal conductivity and the like. The length dimension of the stave main body 2 (dimension in the vertical direction in FIG. 1) is not particularly limited, but is, for example, more than 1.0 m and less than 3.0 m. The length of the stave body 2 is preferably more than 2.5 m. If the length of the stave body 2 is large and / or if the stave body 2 is made of copper or a copper alloy, the thermal deformation during blast furnace operation becomes larger and the piping is likely to be displaced. It is advantageous to use the combing structure 10 as compared with the case of using the expansion tube 12. The width dimension (dimension in the direction perpendicular to the length dimension) and the plate thickness of the stave body 2 are not particularly limited.

・給排水管
給排水管4は、図3(b)に示されるように、ステーブ本体2と高炉鉄皮5の炉内側面との間で、ステーブ本体2から高炉鉄皮5の炉内側面に向けて縮径(高炉鉄皮5の炉内側面からステーブ本体2に向けて拡径)していることが好ましい。この場合、ステーブ本体2に接合される位置での給排水管4の外径は、開口部6を貫通する位置での給排水管4の外径の1.1〜2.0倍であると好ましく、1.3〜1.7倍であるとより好ましい。給排水管4の外径が、ステーブ本体2との接合部で大きくなっていると、給排水管4の内部を流れる冷媒の当該接合部での圧損を低減することができる。さらに、開口部6を貫通する位置での給排水管4を小さくすると、開口部6をそのまま流用した状態で配管を開口部6に挿入するのが容易になる。
-Water supply / drainage pipe As shown in FIG. 3B, the water supply / drainage pipe 4 is directed from the stave main body 2 to the inner side surface of the blast furnace iron skin 5 between the stave main body 2 and the inner side surface of the blast furnace iron skin 5. It is preferable that the diameter is reduced (the diameter is increased from the inner side surface of the blast furnace iron skin 5 toward the stave main body 2). In this case, the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 at the position where it is joined to the stave main body 2 is preferably 1.1 to 2.0 times the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 at the position where it penetrates the opening 6. It is more preferably 1.3 to 1.7 times. When the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 is large at the joint with the stave main body 2, it is possible to reduce the pressure loss of the refrigerant flowing inside the water supply / drainage pipe 4 at the joint. Further, if the water supply / drainage pipe 4 at the position penetrating the opening 6 is made small, it becomes easy to insert the pipe into the opening 6 with the opening 6 diverted as it is.

1つのステーブ本体2に接合される給排水管4の数は特に限定されないが、4本以上が好ましい。あるいは、ステーブの幅寸法に応じて、一定間隔(例えば200mm)で配置するように給排水管4の数を決定することもできる。一定間隔で給排水管を配置することで、ステーブ本体2全体を均一に冷却することが可能となる。給排水管4の材質は、特に限定されないが、腐食防止のためステンレス鋼からなることが好ましい。 The number of water supply / drainage pipes 4 joined to one stave main body 2 is not particularly limited, but four or more are preferable. Alternatively, the number of water supply / drainage pipes 4 can be determined so as to be arranged at regular intervals (for example, 200 mm) according to the width dimension of the stave. By arranging the water supply and drainage pipes at regular intervals, it is possible to uniformly cool the entire stave body 2. The material of the water supply / drainage pipe 4 is not particularly limited, but is preferably made of stainless steel in order to prevent corrosion.

好ましくは、給排水管4のうちの少なくとも1つは、ステーブ本体2の上下端部近傍に配置されていてもよい。「ステーブ本体2の上下端部近傍」とは、ステーブ本体2の長さ寸法に対する、ステーブ本体2上端部又は下端部とその端部に最も近い給排水管4の中心軸との間の長さの比が0.05以下であることを意味する。給排水管4がステーブ本体2の上下端部近傍に配置していると、ステーブ本体2の内部の略全体に冷却水路3を形成することができ、ステーブの冷却能力を向上させ、かつ均一に冷却することができる。その反面、ステーブ本体2の上下端部近傍に固定部材13を設けられなくなり、ステーブ本体2の熱変形による配管位置の変位が生じ易くなる。このような場合であっても、伸縮管12を用いる場合に比べ、コーミング構造10を用いることが有利になる。 Preferably, at least one of the water supply / drainage pipes 4 may be arranged near the upper and lower ends of the stave body 2. "Near the upper and lower ends of the stave body 2" means the length between the upper end or the lower end of the stave body 2 and the central axis of the water supply / drainage pipe 4 closest to the end with respect to the length dimension of the stave body 2. It means that the ratio is 0.05 or less. When the water supply / drainage pipe 4 is arranged near the upper and lower ends of the stave body 2, a cooling water channel 3 can be formed in substantially the entire inside of the stave body 2, improving the cooling capacity of the stave and uniformly cooling the stave. can do. On the other hand, the fixing member 13 cannot be provided near the upper and lower ends of the stave body 2, and the piping position is likely to be displaced due to thermal deformation of the stave body 2. Even in such a case, it is advantageous to use the combing structure 10 as compared with the case of using the telescopic tube 12.

好ましくは、交換用ステーブが備える給排水管4の外径は、交換前ステーブ(例えば伸縮管式ステーブ11)が備える給排水管4の外径に比べて小さい。交換用ステーブの給排水管4の外径が小さいと、これに応じて保護管7の外径も小さくすることが可能となるため、現場で配管を開口部6に挿入することが容易になり、施工性が向上する。なお、交換用ステーブが備える給排水管4の外径が小さくなると、圧損が大きくなりステーブ本体2への冷媒の供給量が低下するが、この点は、給排水管4に冷媒を供給するポンプの出力を増加させるなどして、冷媒の供給量を確保すればよい。 Preferably, the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 provided in the replacement stave is smaller than the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 provided in the pre-replacement stave (for example, the telescopic pipe type stave 11). If the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 of the replacement stave is small, the outer diameter of the protective pipe 7 can be reduced accordingly, so that it becomes easy to insert the pipe into the opening 6 at the site. Workability is improved. If the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 provided in the replacement stave becomes small, the pressure loss increases and the amount of refrigerant supplied to the stave body 2 decreases. This point is the output of the pump that supplies the refrigerant to the water supply / drainage pipe 4. The amount of refrigerant supplied may be secured by increasing the amount of refrigerant.

・保護管
保護管7は、給排水管4を包囲するように設置され、その一端がステーブ本体2に接合され、他端が給排水管4に接合される。保護管7は、炉内の高温ガスに給排水管4が直接曝されるのを防止するために機能することができる。したがって、保護管7は、典型的に、炉内においては給排水管4の全てを包囲するように設置されるとよい。ここで、「包囲する」とは、保護管7が、少なくとも炉内側において、給排水管4の外周全体を一定の隙間を有した状態で囲っていることを意味する。なお、「包囲する」という用語は、他の部材間において使用される場合も同様である。保護管7の材質は、特に限定されないが、ステンレス鋼又は高温配管用の炭素鋼からなることが好ましい。また、熱膨張差を低減するために、給排水管4と保護管7の材質が同一であるとより好ましい。
-Protective pipe The protective pipe 7 is installed so as to surround the water supply / drainage pipe 4, one end thereof is joined to the stave main body 2 and the other end is joined to the water supply / drainage pipe 4. The protection pipe 7 can function to prevent the water supply / drainage pipe 4 from being directly exposed to the high temperature gas in the furnace. Therefore, the protective pipe 7 is typically installed so as to surround all of the water supply and drainage pipes 4 in the furnace. Here, "surrounding" means that the protective pipe 7 surrounds the entire outer circumference of the water supply / drainage pipe 4 with a certain gap, at least inside the furnace. The term "surrounding" is also used when used between other members. The material of the protective tube 7 is not particularly limited, but is preferably made of stainless steel or carbon steel for high temperature piping. Further, in order to reduce the difference in thermal expansion, it is more preferable that the materials of the water supply / drainage pipe 4 and the protection pipe 7 are the same.

保護管7は、図3(a)及び(b)に示されるように、ステーブ本体2と高炉鉄皮5の炉内側面との間で、ステーブ本体2から高炉鉄皮5の炉内側面に向けて縮径(高炉鉄皮5の炉内側面からステーブ本体2に向けて拡径)していることが好ましい。ステーブ本体2に接合される位置での保護管7の外径は、開口部6を貫通する位置での保護管7の外径の1.1〜2.0倍であると好ましく、1.3〜1.7倍であるとより好ましい。保護管7がステーブ本体2との接合部で大きくなっていると、保護管7の当該接合部の外周長さが増えステーブ本体2との接合距離が延びるため、長手方向についての強度が増加する。また、当該接合部での保護管7の径が大きくなることで、より大きな断面二次モーメントを得ることができ、曲げ方向への強度が増加する。さらに、ステーブ本体2から高炉鉄皮5の炉内側面に向けて保護管7が縮径していることで、開口部6をそのまま流用した状態で配管を開口部6に挿入するのが容易になる。よって、保護管7を縮径することで、保護管7の強度を上げ給排水管4の破損をより効果的に防止し、さらに施工性を改善することが可能となる。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the protective tube 7 is provided between the stave main body 2 and the inner side surface of the blast furnace iron skin 5 from the stave main body 2 to the inner side surface of the blast furnace iron skin 5. It is preferable that the diameter is reduced toward the direction (the diameter is increased from the inner side surface of the blast furnace iron skin 5 toward the stave main body 2). The outer diameter of the protective tube 7 at the position where it is joined to the stave body 2 is preferably 1.1 to 2.0 times the outer diameter of the protective tube 7 at the position where it penetrates the opening 6. It is more preferable that it is ~ 1.7 times. When the protective tube 7 is enlarged at the joint with the stave main body 2, the outer peripheral length of the joint of the protective tube 7 is increased and the joint distance with the stave main body 2 is extended, so that the strength in the longitudinal direction is increased. .. Further, by increasing the diameter of the protective tube 7 at the joint portion, a larger moment of inertia of area can be obtained, and the strength in the bending direction is increased. Further, since the protective pipe 7 has a reduced diameter from the stave main body 2 toward the inner side surface of the blast furnace iron skin 5, it is easy to insert the pipe into the opening 6 with the opening 6 diverted as it is. Become. Therefore, by reducing the diameter of the protective pipe 7, it is possible to increase the strength of the protective pipe 7, prevent the water supply / drainage pipe 4 from being damaged more effectively, and further improve the workability.

一般的に、給排水管4のための開口部6は高炉鉄皮5上で密集していることが多いため、本交換方法において開口部6をそのまま流用することで、各開口部6にコーミング構造10を確実に設置することが可能となる。一方、高炉鉄皮5の内部においては、配管は比較的自由に配置可能であるため、上述したように、開口部6を貫通する位置での配管の外径に関係なく、保護管7及び/又は給排水管4のステーブ本体2との接合部の外径を比較的自由に決定でき、したがって、配管の強度の確保、圧損低下の防止を達成することができる。 In general, the openings 6 for the water supply / drainage pipe 4 are often densely packed on the iron skin 5 of the blast furnace. Therefore, by diverting the openings 6 as they are in this replacement method, each opening 6 has a combing structure. 10 can be installed reliably. On the other hand, since the pipes can be arranged relatively freely inside the blast furnace iron skin 5, as described above, the protective pipe 7 and / / regardless of the outer diameter of the pipe at the position penetrating the opening 6. Alternatively, the outer diameter of the joint portion of the water supply / drainage pipe 4 with the stave main body 2 can be determined relatively freely, and therefore the strength of the pipe can be ensured and the pressure loss can be prevented from decreasing.

保護管7及び給排水管4を縮径する方法は、特に限定されないが、例えば、連結管接続フランジ(レジューサー)であることができる。連結管接続フランジは、熱負荷を均一化するために縮径する部材と同一の材質のものを用いるのが好ましい。 The method for reducing the diameter of the protection pipe 7 and the water supply / drainage pipe 4 is not particularly limited, but may be, for example, a connecting pipe connecting flange (reducer). It is preferable that the connecting pipe connecting flange is made of the same material as the member whose diameter is reduced in order to make the heat load uniform.

・コーミング構造
本発明において、コーミング構造10は側板8及びシールプレート9を備える。コーミング構造10は、側板8及びシールプレート9のみから構成されてもよい。また、側板8とシールプレート9の間に、高炉鉄皮5の開口部6と配管との位置ずれを吸収する、例えばドーナツ状のフランジ状板を設けてもよい。
-Combing structure In the present invention, the combing structure 10 includes a side plate 8 and a seal plate 9. The combing structure 10 may be composed of only the side plate 8 and the seal plate 9. Further, a donut-shaped flange-shaped plate that absorbs the misalignment between the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 and the pipe may be provided between the side plate 8 and the seal plate 9.

・側板
側板8は、一般的に筒状の板であり、配管を開口部6に挿入した後に、その一端が高炉鉄皮5の外面であって開口部6の外周部に接合され、他端がシールプレート9に接合される。なお、筒状とは円筒状に限定されず、例えば角筒状であってもよい。2本の配管に対して1つのコーミング構造10を形成する場合、側板8は楕円筒状であることができ、3本の配管に対して1つのコーミング構造10を形成する場合、側板8は三角筒状であることができる。側板8の材質は特に限定されないが、鋼であると好ましい。また、側板8の板厚は、特に限定されないが、6〜10mmであると好ましく、例えば9mmである。
-Side plate The side plate 8 is generally a tubular plate, and after the pipe is inserted into the opening 6, one end thereof is the outer surface of the blast furnace iron skin 5 and is joined to the outer peripheral portion of the opening 6, and the other end. Is joined to the seal plate 9. The tubular shape is not limited to a cylindrical shape, and may be, for example, a square tubular shape. When forming one combing structure 10 for two pipes, the side plate 8 can be oval tubular, and when forming one combing structure 10 for three pipes, the side plate 8 is triangular. It can be tubular. The material of the side plate 8 is not particularly limited, but is preferably steel. The thickness of the side plate 8 is not particularly limited, but is preferably 6 to 10 mm, for example, 9 mm.

・シールプレート
シールプレート9は、内部に開口を有する板であり、例えばドーナツ状の板であることができる。シールプレート9は、交換用ステーブの配管を開口部6に挿入して、側板8の一端を高炉鉄皮5の開口部6の外周部に設置した後、シールプレート9の炉内側面の一部が側板8に接合され、開口の端面が保護管7に接合される。シールプレート9の材質は特に限定されないが、鋼であると好ましい。シールプレート9の板厚は、特に限定されないが、5mm未満であると好ましく、例えば4.5mmである。5mm未満であると、ステーブ本体2の大きな熱変形に伴う配管の変位、特に、配管の長手方向の変位が発生した場合に、配管のステーブ本体2との接合部で破損が生じる前にシールプレート9が破損するようにすることができる。このようにシールプレート9が優先的に破損するようにしておくと、補修が、炉外からアクセス可能なシールプレート9の交換だけでよく、補修作業時間を大きく低減でき施工性が改善される。
-Seal plate The seal plate 9 is a plate having an opening inside, and can be, for example, a donut-shaped plate. The seal plate 9 is a part of the inner side surface of the seal plate 9 after the pipe of the replacement stave is inserted into the opening 6 and one end of the side plate 8 is installed on the outer peripheral portion of the opening 6 of the blast furnace iron skin 5. Is joined to the side plate 8 and the end face of the opening is joined to the protective tube 7. The material of the seal plate 9 is not particularly limited, but steel is preferable. The thickness of the seal plate 9 is not particularly limited, but is preferably less than 5 mm, for example, 4.5 mm. If it is less than 5 mm, the seal plate before the joint with the stave body 2 of the pipe is damaged when the pipe is displaced due to a large thermal deformation of the stave body 2, especially when the pipe is displaced in the longitudinal direction. 9 can be made to break. If the seal plate 9 is preferentially damaged in this way, repair can be performed only by replacing the seal plate 9 accessible from outside the furnace, and the repair work time can be greatly reduced and the workability is improved.

・固定部材
ステーブ本体2と高炉鉄皮5をより強固に固定するための固定部材13を設けることができる。固定部材13は、高炉操業中のステーブ本体2の熱変形を抑制するために機能することができる。図1〜図5には、それぞれ、同様の位置に1つの固定部材13が示されているが、固定部材13の位置及び本数については、ステーブ本体2の寸法等に応じて適宜設定することができる。ステーブ本体2が長尺(2.5m超)である場合、高炉操業時の熱変形が大きいため、固定部材13の本数を増加させるとよく、例えば、ボルトの数を8本とすることができる。
-Fixing member A fixing member 13 for more firmly fixing the stave main body 2 and the blast furnace iron skin 5 can be provided. The fixing member 13 can function to suppress thermal deformation of the stave body 2 during blast furnace operation. Although one fixing member 13 is shown at the same position in FIGS. 1 to 5, the position and number of the fixing members 13 may be appropriately set according to the dimensions of the stave body 2 and the like. can. When the stave body 2 is long (more than 2.5 m), the number of fixing members 13 should be increased because the thermal deformation during blast furnace operation is large. For example, the number of bolts can be eight. ..

・高炉鉄皮
本交換方法において、高炉鉄皮5は、交換前ステーブ(例えば伸縮管式ステーブ11)に使用されていた開口部6を有する。また、本交換方法の全工程を通じて、開口部6の寸法は変更されない。
-Blast furnace iron skin In this replacement method, the blast furnace iron skin 5 has an opening 6 used for a pre-replacement stave (for example, a telescopic tube type stave 11). In addition, the dimensions of the opening 6 are not changed throughout the entire process of this replacement method.

本発明において、各部材の接合方法は特に限定されないが、例えば、溶接、ボルト接続などが挙げられ、好ましくは、溶接である。また、各部材の接合において、作業を容易にするために追加の部品を適宜使用してもよい。 In the present invention, the method of joining each member is not particularly limited, and examples thereof include welding and bolt connection, and welding is preferable. In addition, additional parts may be appropriately used in joining the members in order to facilitate the work.

[ステーブ]
本発明に係るステーブ(以下、「本ステーブ」と称する)は、冷却水路3を内部に備えるステーブ本体2と、ステーブ本体2に接合された少なくとも1つの給排水管4と、給排水管4を包囲するように、一端がステーブ本体2に、他端が給排水管4に接合された保護管7と、側板8及びシールプレート9を備えたコーミング構造10とを備える。また、本ステーブにおいて、保護管7が、ステーブ本体2から保護管7の延在方向に向けて縮径している。ここで、保護管7の「延在方向」とは、ステーブ本体2から高炉鉄皮5の方向に向かう方向であって、図3上で左側から右側に向かう方向である。
[Stave]
The stave according to the present invention (hereinafter referred to as “the stave”) surrounds a stave main body 2 having a cooling water channel 3 inside, at least one water supply / drainage pipe 4 joined to the stave main body 2, and a water supply / drainage pipe 4. As described above, one end is provided with the stave main body 2, the other end is provided with a protective pipe 7 joined to the water supply / drainage pipe 4, and a combing structure 10 having a side plate 8 and a seal plate 9. Further, in this stave, the protective tube 7 is reduced in diameter from the stave main body 2 in the extending direction of the protective tube 7. Here, the "extending direction" of the protective pipe 7 is a direction from the stave main body 2 toward the blast furnace iron skin 5, and is a direction from the left side to the right side on FIG.

本ステーブにおいて、二重管構造の外側の保護管7が、ステーブ本体2から保護管7の延在方向に向けて縮径していることにより、保護管7のステーブ本体2との接合部の外周長さが増えステーブ本体2との接合距離が延びるため、長手方向についての強度が増加する。また、当該接合部での保護管7の外径が大きくなることで、より大きな断面二次モーメントを得ることができ、曲げ方向への強度が増加する。また、高炉鉄皮5の開口部6を貫通する位置での保護管7の外径は、当該接合部の外径より小さいため、配管を開口部6に挿入するような場合、開口部6を拡大等することなくそのまま流用可能であり、施工性が向上する。よって、本ステーブを用いることで、保護管7の強度が向上し給排水管4の破損を防止することが可能となり、さらに、高炉鉄皮5の既存の開口部6に配管を容易に挿入することができ、施工性を向上させることが可能となる。 In this stave, the outer protective tube 7 of the double pipe structure is reduced in diameter from the stave main body 2 in the extending direction of the protective tube 7, so that the joint portion of the protective tube 7 with the stave main body 2 is formed. Since the outer peripheral length is increased and the bonding distance with the stave body 2 is extended, the strength in the longitudinal direction is increased. Further, by increasing the outer diameter of the protective tube 7 at the joint portion, a larger moment of inertia of area can be obtained, and the strength in the bending direction is increased. Further, since the outer diameter of the protective pipe 7 at the position penetrating the opening 6 of the blast furnace iron skin 5 is smaller than the outer diameter of the joint portion, when the pipe is inserted into the opening 6, the opening 6 is opened. It can be used as it is without expansion, improving workability. Therefore, by using this stave, the strength of the protective pipe 7 is improved, it is possible to prevent the water supply / drainage pipe 4 from being damaged, and further, the pipe can be easily inserted into the existing opening 6 of the blast furnace iron skin 5. It is possible to improve the workability.

好ましくは、給排水管4が、ステーブ本体2から給排水管4の延在方向に向けて縮径している。すなわち、給排水管4の外径が、ステーブ本体2との接合部で大きくなっている。そうすると、給排水管4の内部を流れる冷媒の当該接合部での圧損を低減することができる。さらに、開口部6を貫通する位置での給排水管4を小さくすると、開口部6をそのまま流用した状態で配管を開口部6に挿入するのが容易になる。 Preferably, the water supply / drainage pipe 4 is reduced in diameter from the stave main body 2 in the extending direction of the water supply / drainage pipe 4. That is, the outer diameter of the water supply / drainage pipe 4 is large at the joint with the stave main body 2. Then, the pressure loss of the refrigerant flowing inside the water supply / drainage pipe 4 at the joint can be reduced. Further, if the water supply / drainage pipe 4 at the position penetrating the opening 6 is made small, it becomes easy to insert the pipe into the opening 6 in a state where the opening 6 is diverted as it is.

本ステーブにおけるステーブ本体2、給排水管4、保護管7、及びコーミング構造10(側板8及びシールプレート9)は、それぞれ独立して、上述の本交換方法で説明した態様の一部又は全てを包含することができる。 The stave body 2, the water supply / drainage pipe 4, the protective pipe 7, and the combing structure 10 (side plate 8 and the seal plate 9) in the stave independently include a part or all of the embodiments described in the above-described replacement method. can do.

本発明は、製鉄用高炉などの高温炉におけるステーブの交換に利用することができる。 The present invention can be used for exchanging stave in a high temperature furnace such as a blast furnace for iron making.

1 コーミング構造式ステーブ
2 ステーブ本体
3 冷却水路
4 給排水管
5 高炉鉄皮
6 開口部
7 保護管
8 側板
9 シールプレート
10 コーミング構造
11 伸縮管式ステーブ
12 伸縮管
13 固定部材
1 Combing structural type stave 2 Stave body 3 Cooling water channel 4 Water supply and drainage pipe 5 Blast furnace iron skin 6 Opening 7 Protective pipe 8 Side plate 9 Seal plate 10 Combing structure 11 Telescopic pipe type stave 12 Telescopic pipe 13 Fixing member

Claims (14)

コーミング構造以外のガスシール構造を有する交換前ステーブを、交換用ステーブに交換するステーブの交換方法であって、
前記交換用ステーブは、冷却水路を内部に備えるステーブ本体と、前記ステーブ本体に接合された少なくとも1つの給排水管と、前記給排水管を包囲するように前記ステーブ本体及び前記給排水管に接合された保護管とを備えており、かつ、
高炉鉄皮から前記交換前ステーブを取り外す工程、
前記給排水管及び前記保護管を、炉内側から前記交換前ステーブ用の前記高炉鉄皮の開口部に挿入する工程、並びに、
炉外側において、前記保護管を包囲するように側板の一端を前記高炉鉄皮の開口部の外周部に接合し、シールプレートを前記側板の他端及び前記保護管に接合してコーミング構造を形成する工程を含むことを特徴とする、ステーブの交換方法。
This is a method of replacing a stave that has a gas seal structure other than the combing structure and replaces the pre-replacement stave with a replacement stave.
The replacement stave includes a stave body having a cooling water channel inside, at least one water supply / drainage pipe joined to the stave body, and protection joined to the stave body and the water supply / drainage pipe so as to surround the water supply / drainage pipe. Equipped with a tube and
The process of removing the pre-replacement stave from the blast furnace iron skin,
The step of inserting the water supply / drainage pipe and the protection pipe from the inside of the furnace into the opening of the blast furnace iron skin for the pre-replacement stave, and
On the outside of the furnace, one end of the side plate is joined to the outer peripheral portion of the opening of the blast furnace iron skin so as to surround the protective tube, and the seal plate is joined to the other end of the side plate and the protective tube to form a combing structure. A method of exchanging a stave, which comprises a step of performing.
前記保護管が、前記ステーブ本体と前記高炉鉄皮の炉内側面との間で、前記ステーブ本体から前記高炉鉄皮の炉内側面に向けて縮径していることを特徴とする、請求項1に記載のステーブの交換方法。 The claim is characterized in that the protective tube has a diameter reduced from the stave main body toward the inner side surface of the blast furnace iron skin between the stave main body and the inner side surface of the iron skin of the blast furnace. The method for exchanging the stave according to 1. 前記給排水管が、前記ステーブ本体と前記高炉鉄皮の炉内側面との間で、前記ステーブ本体から前記高炉鉄皮の炉内側面に向けて縮径していることを特徴とする、請求項1又は2に記載のステーブの交換方法。 The claim is characterized in that the water supply / drainage pipe has a diameter reduced from the stave main body toward the inner side surface of the blast furnace iron skin between the stave main body and the inner side surface of the iron skin of the blast furnace. The method for exchanging the stave according to 1 or 2. 前記シールプレートの板厚が5mm未満であ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の交換方法。 The method for replacing a stave according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the seal plate is less than 5 mm. 前記給排水管のうち少なくとも1つが、前記ステーブ本体の上下端部近傍に配置されてい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の交換方法。 The method for replacing a stave according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the water supply and drainage pipes is arranged near the upper and lower ends of the stave body. 前記交換用ステーブが備える前記給排水管の外径が、前記交換前ステーブが備える給排水管の外径に比べて小さいことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のステーブの交換方法。 The stave according to any one of claims 1 to 5, wherein the outer diameter of the water supply / drainage pipe included in the replacement stave is smaller than the outer diameter of the water supply / drainage pipe included in the pre-replacement stave. method of exchange. 前記ステーブ本体が銅又は銅合金製であ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の交換方法。 The method for replacing a stave according to any one of claims 1 to 6, wherein the stave body is made of copper or a copper alloy. 前記ステーブ本体の長さが2.5m超であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のステーブの交換方法。 The method for replacing a stave according to any one of claims 1 to 7, wherein the length of the stave body is more than 2.5 m. 冷却水路を内部に備えるステーブ本体と、
前記ステーブ本体に接合された少なくとも1つの給排水管と、
前記給排水管を包囲するように、一端が前記ステーブ本体に、他端が前記給排水管に接合された保護管と、
側板及びシールプレートを備えたコーミング構造とを備え、
前記保護管が、前記ステーブ本体から前記保護管の延在方向に向けて縮径していることを特徴とする、ステーブ。
The main body of the stave, which has a cooling water channel inside,
At least one water supply / drainage pipe joined to the stave body,
A protective pipe with one end joined to the stave body and the other end joined to the water supply / drainage pipe so as to surround the water supply / drainage pipe.
With a combing structure with side plates and seal plates,
The stave is characterized in that the protective tube has a diameter reduced from the stave main body in the extending direction of the protective tube.
前記給排水管が、前記ステーブ本体から前記給排水管の延在方向に向けて縮径していることを特徴とする、請求項9に記載のステーブ。 The stave according to claim 9, wherein the water supply / drainage pipe has a diameter reduced from the main body of the stave toward the extending direction of the water supply / drainage pipe. 前記シールプレートの板厚が5mm未満であることを特徴とする、請求項9又は10に記載のステーブ。 The stave according to claim 9 or 10, wherein the thickness of the seal plate is less than 5 mm. 前記給排水管のうち少なくとも1つが、前記ステーブ本体の上下端部近傍に配置されていることを特徴とする、請求項9〜11のいずれか1項に記載のステーブ。 The stave according to any one of claims 9 to 11, wherein at least one of the water supply and drainage pipes is arranged in the vicinity of the upper and lower ends of the stave body. 前記ステーブ本体が銅又は銅合金製であることを特徴とする、請求項9〜12のいずれか1項に記載のステーブ。 The stave according to any one of claims 9 to 12, wherein the stave body is made of copper or a copper alloy. 前記ステーブ本体の長さが2.5m超であることを特徴とする、請求項9〜13のいずれか1項に記載のステーブ。 The stave according to any one of claims 9 to 13, wherein the length of the stave body is more than 2.5 m.
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