JP2734975B2 - 緩冷却ステーブクーラ - Google Patents
緩冷却ステーブクーラInfo
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- JP2734975B2 JP2734975B2 JP5719594A JP5719594A JP2734975B2 JP 2734975 B2 JP2734975 B2 JP 2734975B2 JP 5719594 A JP5719594 A JP 5719594A JP 5719594 A JP5719594 A JP 5719594A JP 2734975 B2 JP2734975 B2 JP 2734975B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば高炉の特に炉口
部と呼ばれるシャフト上部に取り付ける緩冷却ステーブ
クーラに関するものである。
部と呼ばれるシャフト上部に取り付ける緩冷却ステーブ
クーラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉の断面図の１例を図３に示すが、高
炉１の上部はシャフト部と呼ばれており、このうちのシ
ャフト上部の一部である炉口部１ａは、従来より煉瓦積
み構造である。しかし、このような煉瓦積み構造では火
入れ後２〜３年程度で積層煉瓦２が脱落し始め、この脱
落部において段差がつき、炉内円周方向に凹凸が発生す
る。この凹凸の発生は炉口部プロフィールを悪化させて
炉内ガス流れを不安定にし、炉況悪化の一因となる。
炉１の上部はシャフト部と呼ばれており、このうちのシ
ャフト上部の一部である炉口部１ａは、従来より煉瓦積
み構造である。しかし、このような煉瓦積み構造では火
入れ後２〜３年程度で積層煉瓦２が脱落し始め、この脱
落部において段差がつき、炉内円周方向に凹凸が発生す
る。この凹凸の発生は炉口部プロフィールを悪化させて
炉内ガス流れを不安定にし、炉況悪化の一因となる。
【０００３】従って、前記脱落部には、図４に示すよう
に、耐火物３を吹きつけて炉内壁面の凹凸を無くすよう
にしているが、この耐火物３は寿命が短いので定期的な
吹きつけが必要となり、作業面，費用面での負担が大き
くなる。なお、図４中の４は炉体鉄皮、５は耐火物３の
吹きつけノズルを示す。
に、耐火物３を吹きつけて炉内壁面の凹凸を無くすよう
にしているが、この耐火物３は寿命が短いので定期的な
吹きつけが必要となり、作業面，費用面での負担が大き
くなる。なお、図４中の４は炉体鉄皮、５は耐火物３の
吹きつけノズルを示す。
【０００４】そこで、近年、特開昭６１−３７９０４号
公報に記載されているような、炉内側面に煉瓦６を抱き
込んだステーブクーラ７（図５参照）や、また、特開平
３−２１１２１１号公報に記載されているような、炉内
側面に断熱系のキャスタブル８を吹きつけ又は手塗りす
るステーブクーラ９（図６参照）が提案されている。
公報に記載されているような、炉内側面に煉瓦６を抱き
込んだステーブクーラ７（図５参照）や、また、特開平
３−２１１２１１号公報に記載されているような、炉内
側面に断熱系のキャスタブル８を吹きつけ又は手塗りす
るステーブクーラ９（図６参照）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６１−３７９０４号公報で提案されているステーブクー
ラであっても短期間で抱き込み煉瓦が脱落し、従来の煉
瓦積み構造の場合と同様の問題が発生する。加えて、ス
テーブクーラ自体が冷却構造（総括伝熱係数が３６kcal
/m2h℃程度）であるので、抱き込み煉瓦が脱落すると炉
内面が過冷却となって炉内から還元反応に使用される熱
の一部を奪い、鉄鉱原料の粉化現象が発生する。する
と、この影響でガス流れが不均一（片流れ）となり、炉
況悪化につながる。
６１−３７９０４号公報で提案されているステーブクー
ラであっても短期間で抱き込み煉瓦が脱落し、従来の煉
瓦積み構造の場合と同様の問題が発生する。加えて、ス
テーブクーラ自体が冷却構造（総括伝熱係数が３６kcal
/m2h℃程度）であるので、抱き込み煉瓦が脱落すると炉
内面が過冷却となって炉内から還元反応に使用される熱
の一部を奪い、鉄鉱原料の粉化現象が発生する。する
と、この影響でガス流れが不均一（片流れ）となり、炉
況悪化につながる。
【０００６】また、特開平３−２１１２１１号公報で提
案されているステーブクーラは、初期状態では効果を発
揮するものの、キャスタブルの損耗が進行した場合に
は、従来の煉瓦積み構造の場合の補修と同様、炉内から
の吹きつけ補修が必要である。これを繰り返すとステー
ブクーラ本体に突設した固定スタッド１０の損耗が進行
してキャスタブルそのものの寿命が短くなる。また、熱
履歴のある残存キャスタブルの表面は強度が著しく低下
しているので、その表面にキャスタブルを吹きつけても
その境界面から剥離する可能性が高く、従来の煉瓦積み
構造の場合と同様の問題が発生する。
案されているステーブクーラは、初期状態では効果を発
揮するものの、キャスタブルの損耗が進行した場合に
は、従来の煉瓦積み構造の場合の補修と同様、炉内から
の吹きつけ補修が必要である。これを繰り返すとステー
ブクーラ本体に突設した固定スタッド１０の損耗が進行
してキャスタブルそのものの寿命が短くなる。また、熱
履歴のある残存キャスタブルの表面は強度が著しく低下
しているので、その表面にキャスタブルを吹きつけても
その境界面から剥離する可能性が高く、従来の煉瓦積み
構造の場合と同様の問題が発生する。
【０００７】本発明は、上記したような従来のステーブ
クーラにあった問題点に鑑みてなされたものであり、特
に高炉におけるシャフト上部の一部である炉口部に設置
した場合に過冷却を防止しつつ、炉内側面に配置した断
熱耐火物の補修後を含めた寿命延長を可能とする緩冷却
ステーブクーラを提供することを目的としている。
クーラにあった問題点に鑑みてなされたものであり、特
に高炉におけるシャフト上部の一部である炉口部に設置
した場合に過冷却を防止しつつ、炉内側面に配置した断
熱耐火物の補修後を含めた寿命延長を可能とする緩冷却
ステーブクーラを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の緩冷却ステーブクーラは、炉体鉄皮を
炉内熱負荷から保護するステーブクーラであって、炉内
側面の少なくとも外周四辺を炉内側に突出させて断熱耐
火物の充填用凹部を形成するとともに、炉外側面側から
この凹部に貫通する孔を設け、かつ炉外側面には前記孔
と同芯にガイドパイプを突設したステーブクーラ本体
と、このステーブクーラ本体の前記凹部に設けられる分
離層と、この分離層を介して前記凹部内に着脱自在に配
置すべく、金属板の前面に複数のスタッドを突設し裏面
には前記孔及びガイドパイプを貫通する取り付け用軸を
突設してなるラスと、このラスを配置した前記凹部内に
充填される断熱耐火物とで構成しているのである。
ために、本発明の緩冷却ステーブクーラは、炉体鉄皮を
炉内熱負荷から保護するステーブクーラであって、炉内
側面の少なくとも外周四辺を炉内側に突出させて断熱耐
火物の充填用凹部を形成するとともに、炉外側面側から
この凹部に貫通する孔を設け、かつ炉外側面には前記孔
と同芯にガイドパイプを突設したステーブクーラ本体
と、このステーブクーラ本体の前記凹部に設けられる分
離層と、この分離層を介して前記凹部内に着脱自在に配
置すべく、金属板の前面に複数のスタッドを突設し裏面
には前記孔及びガイドパイプを貫通する取り付け用軸を
突設してなるラスと、このラスを配置した前記凹部内に
充填される断熱耐火物とで構成しているのである。
【０００９】
【作用】本発明の緩冷却ステーブクーラは、ステーブク
ーラ本体の炉内側面に断熱耐火物を設けた構造であるの
で、ステーブクーラの冷却能が直接炉内に伝わらず、過
冷却を防止でき、また、断熱耐火物が脱落してもステー
ブクーラ本体によって炉内プロフィールを最低限維持で
きる。また、ステーブクーラ本体の炉内側面の少なくと
も外周四辺を炉内側に突出させて凹部を形成し、この凹
部に断熱耐火物を充填しているので、断熱耐火物が損耗
及び脱落しにくく、また、断熱耐火物が許容限度まで損
耗または脱落し補修する場合には、ラスの軸を炉外から
押せば分離層の作用と相まって凹部内に残存する断熱耐
火物を簡単に取り除くことができる。
ーラ本体の炉内側面に断熱耐火物を設けた構造であるの
で、ステーブクーラの冷却能が直接炉内に伝わらず、過
冷却を防止でき、また、断熱耐火物が脱落してもステー
ブクーラ本体によって炉内プロフィールを最低限維持で
きる。また、ステーブクーラ本体の炉内側面の少なくと
も外周四辺を炉内側に突出させて凹部を形成し、この凹
部に断熱耐火物を充填しているので、断熱耐火物が損耗
及び脱落しにくく、また、断熱耐火物が許容限度まで損
耗または脱落し補修する場合には、ラスの軸を炉外から
押せば分離層の作用と相まって凹部内に残存する断熱耐
火物を簡単に取り除くことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の緩冷却ステーブクーラを図１
に示す１実施例に基づいて説明する。図１は本発明の緩
冷却ステーブクーラの１実施例を示す図面で、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は断面図である。
に示す１実施例に基づいて説明する。図１は本発明の緩
冷却ステーブクーラの１実施例を示す図面で、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は断面図である。
【００１１】図１において、１１はステーブクーラ本体
であり、従来のステーブクーラと同様、水冷パイプ１１
ａを介して内部に供給される冷却水によって冷却される
構造であり、３６kcal/m2h℃程度の伝熱係数を有してい
る。
であり、従来のステーブクーラと同様、水冷パイプ１１
ａを介して内部に供給される冷却水によって冷却される
構造であり、３６kcal/m2h℃程度の伝熱係数を有してい
る。
【００１２】このステーブクーラ本体１１の炉内側面１
１ｂには、例えば外周四辺と図１における上下方向中間
部を炉内側に突出させて断熱耐火物１２の充填用凹部１
１ｃを形成している。この炉内側に突出させた部分は、
水冷構造としてもよいが、水冷構造とした場合には当該
部分の冷却能（総括伝熱係数）が７０〜８０kcal/m2h℃
と高くなるので、この突出させた炉内に面する部分を煉
瓦や断熱耐火物で覆う必要がある。しかし、本発明の緩
冷却ステーブクーラを設置しようとする例えば炉口部１
ａは、炉内の熱負荷（温度レベル）も低いので、冷却し
なくても強度的には問題はない。但し、冷却しない場
合、長さの長い図１における上下方向の突出部について
は、熱変形を防止するため図１（ａ）に示すようにスリ
ット１１ｆを設けておくことが望ましい。
１ｂには、例えば外周四辺と図１における上下方向中間
部を炉内側に突出させて断熱耐火物１２の充填用凹部１
１ｃを形成している。この炉内側に突出させた部分は、
水冷構造としてもよいが、水冷構造とした場合には当該
部分の冷却能（総括伝熱係数）が７０〜８０kcal/m2h℃
と高くなるので、この突出させた炉内に面する部分を煉
瓦や断熱耐火物で覆う必要がある。しかし、本発明の緩
冷却ステーブクーラを設置しようとする例えば炉口部１
ａは、炉内の熱負荷（温度レベル）も低いので、冷却し
なくても強度的には問題はない。但し、冷却しない場
合、長さの長い図１における上下方向の突出部について
は、熱変形を防止するため図１（ａ）に示すようにスリ
ット１１ｆを設けておくことが望ましい。
【００１３】１１ｅはステーブクーラ本体１１の炉外側
面１１ｄから前記凹部１１ｃに貫通すべく開設された孔
であり、かつ炉外側面１１ｄには前記孔１１ｅと同芯に
例えば高炉１の炉口部１ａに設置した時に炉体鉄皮４か
ら突出するガイドパイプ１１ｇを突設している。
面１１ｄから前記凹部１１ｃに貫通すべく開設された孔
であり、かつ炉外側面１１ｄには前記孔１１ｅと同芯に
例えば高炉１の炉口部１ａに設置した時に炉体鉄皮４か
ら突出するガイドパイプ１１ｇを突設している。
【００１４】１３は前記凹部１１ｃに充填される断熱耐
火物１２がステーブクーラ本体１１と密着しないよう
に、すなわち、補修時に熱履歴のある残存断熱耐火物１
２をステーブクーラ本体１１から剥離し易いように、前
記ステーブクーラ本体１１の凹部１１ｃにおける例えば
内周面全域に設けられる断熱層を兼ねる分離層であり、
伝熱係数λが０．１〜０．０５kcal/m2h℃程度の可縮
性、剥離性の良好な例えばグラスファイバーを含有した
耐火物を１０〜２０ｍｍの厚さで施工したものである。
火物１２がステーブクーラ本体１１と密着しないよう
に、すなわち、補修時に熱履歴のある残存断熱耐火物１
２をステーブクーラ本体１１から剥離し易いように、前
記ステーブクーラ本体１１の凹部１１ｃにおける例えば
内周面全域に設けられる断熱層を兼ねる分離層であり、
伝熱係数λが０．１〜０．０５kcal/m2h℃程度の可縮
性、剥離性の良好な例えばグラスファイバーを含有した
耐火物を１０〜２０ｍｍの厚さで施工したものである。
【００１５】１４は前記分離層１３を介してステーブク
ーラ本体１１の凹部１１ｃ内に着脱自在に配置され、凹
部１１ｃに充填される断熱耐火物１２を保持するラスで
あり、金属板１４ａの前面に複数のスタッド１４ｂを突
設し、裏面には前記孔１１ｅ及びガイドパイプ１１ｇを
貫通する取り付け用軸１４ｃを突設した構造である。そ
して、凹部１１ｃの内周面に分離層１３を施工した後の
ステーブクーラ本体１１にこのラス１４を取り付けるに
は、軸１４ｃの先端部に例えば雄ねじを設けておき、ガ
イドパイプ１１ｇから突出した雄ねじ部にワッシャ１５
を介してナット１６をねじ込めばよい。
ーラ本体１１の凹部１１ｃ内に着脱自在に配置され、凹
部１１ｃに充填される断熱耐火物１２を保持するラスで
あり、金属板１４ａの前面に複数のスタッド１４ｂを突
設し、裏面には前記孔１１ｅ及びガイドパイプ１１ｇを
貫通する取り付け用軸１４ｃを突設した構造である。そ
して、凹部１１ｃの内周面に分離層１３を施工した後の
ステーブクーラ本体１１にこのラス１４を取り付けるに
は、軸１４ｃの先端部に例えば雄ねじを設けておき、ガ
イドパイプ１１ｇから突出した雄ねじ部にワッシャ１５
を介してナット１６をねじ込めばよい。
【００１６】１２は分離層１３を介してラス１４を取り
付けた後の凹部１１ｃに充填される断熱耐火物であり、
断熱性と耐摩耗性を両立した、例えばAl2O3 を５０．０
％、SiO2を４７．０％含有し、伝熱係数λが１．２kcal
/m2h℃程度のシャモット系高強度キャスタブルが採用さ
れる。
付けた後の凹部１１ｃに充填される断熱耐火物であり、
断熱性と耐摩耗性を両立した、例えばAl2O3 を５０．０
％、SiO2を４７．０％含有し、伝熱係数λが１．２kcal
/m2h℃程度のシャモット系高強度キャスタブルが採用さ
れる。
【００１７】本発明の緩冷却ステーブクーラは上記した
ような構成を採用することによってステーブクーラ全体
の冷却能を、従来のステーブクーラの１／３〜１／４の
１２〜１５kcal/m2h℃まで低下させるとともに、断熱耐
火物１２の損耗速度が抑制でき、また、損耗した場合に
は補修後の断熱耐火物１２寿命も初期寿命と同程度に延
長できるものである。
ような構成を採用することによってステーブクーラ全体
の冷却能を、従来のステーブクーラの１／３〜１／４の
１２〜１５kcal/m2h℃まで低下させるとともに、断熱耐
火物１２の損耗速度が抑制でき、また、損耗した場合に
は補修後の断熱耐火物１２寿命も初期寿命と同程度に延
長できるものである。
【００１８】次に本発明の緩冷却ステーブクーラを高炉
１の炉口部１ａに設置し、操業によってステーブクーラ
本体１１の凹部１１ｃに充填された断熱耐火物１２が損
耗した場合の補修手順を図２に基づいて説明する。
１の炉口部１ａに設置し、操業によってステーブクーラ
本体１１の凹部１１ｃに充填された断熱耐火物１２が損
耗した場合の補修手順を図２に基づいて説明する。
【００１９】まず、断熱耐火物１２が損耗した後補修す
る場合〔（ａ）図〕には、ナット１６を緩めて炉外から
ラス１４の軸１４ｃを押してラス１４を炉内に落とし込
む〔（ｂ）図〕。この時、分離層１３の作用によってラ
ス１４は容易に凹部１１ｃから分離し、また凹部１１ｃ
内に残留している断熱耐火物１２もラス１４と一緒に炉
内に落とし込まれる。
る場合〔（ａ）図〕には、ナット１６を緩めて炉外から
ラス１４の軸１４ｃを押してラス１４を炉内に落とし込
む〔（ｂ）図〕。この時、分離層１３の作用によってラ
ス１４は容易に凹部１１ｃから分離し、また凹部１１ｃ
内に残留している断熱耐火物１２もラス１４と一緒に炉
内に落とし込まれる。
【００２０】次に、凹部１１ｃの内面に分離層１３を形
成すべく例えばグラスファイバーを含有した耐火物を１
０〜２０ｍｍの厚さで吹きつける〔（ｃ）図〕。そし
て、その後ラス１４を凹部１１ｃ内に貫入し、ステーブ
クーラ本体１１に取り付ける〔（ｄ）図〕。最後に、ラ
ス１４を取り付けた凹部１１ｃ内に断熱耐火物１２を吹
きつけて充填し、補修作業を終了する〔（ｅ）図〕。
成すべく例えばグラスファイバーを含有した耐火物を１
０〜２０ｍｍの厚さで吹きつける〔（ｃ）図〕。そし
て、その後ラス１４を凹部１１ｃ内に貫入し、ステーブ
クーラ本体１１に取り付ける〔（ｄ）図〕。最後に、ラ
ス１４を取り付けた凹部１１ｃ内に断熱耐火物１２を吹
きつけて充填し、補修作業を終了する〔（ｅ）図〕。
【００２１】ちなみに、図１に示した構成の本発明の緩
冷却ステーブクーラ〔分離層：グラスファイバーを含有
した耐火物を２０ｍｍの厚さで施工、断熱耐火物：Al2O
3 を５０．０％、SiO2を４７．０％含有し、伝熱係数λ
が１．２kcal/m2h℃のシャモット系高強度キャスタブ
ル〕を高炉１のストックラインより１０〜６ｍの範囲に
設置して操業を行ったところ、断熱耐火物の初期寿命は
２〜３年であった。また、断熱耐火物の損耗後、図２に
示した手順で補修を行ったところ、この補修後の断熱耐
火物の寿命も初期寿命と大差なかった。
冷却ステーブクーラ〔分離層：グラスファイバーを含有
した耐火物を２０ｍｍの厚さで施工、断熱耐火物：Al2O
3 を５０．０％、SiO2を４７．０％含有し、伝熱係数λ
が１．２kcal/m2h℃のシャモット系高強度キャスタブ
ル〕を高炉１のストックラインより１０〜６ｍの範囲に
設置して操業を行ったところ、断熱耐火物の初期寿命は
２〜３年であった。また、断熱耐火物の損耗後、図２に
示した手順で補修を行ったところ、この補修後の断熱耐
火物の寿命も初期寿命と大差なかった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の緩冷却ス
テーブクーラによれば、過冷却を防止できるとともに、
断熱耐火物が損耗及び脱落しにくく、また断熱耐火物が
脱落しても炉内プロフィールを最低限維持できる。ま
た、断熱耐火物が許容限度まで損耗または脱落し補修す
る場合には、凹部内に残存する断熱耐火物を簡単に取り
除くことができ、補修後の断熱耐火物寿命が長くなる。
テーブクーラによれば、過冷却を防止できるとともに、
断熱耐火物が損耗及び脱落しにくく、また断熱耐火物が
脱落しても炉内プロフィールを最低限維持できる。ま
た、断熱耐火物が許容限度まで損耗または脱落し補修す
る場合には、凹部内に残存する断熱耐火物を簡単に取り
除くことができ、補修後の断熱耐火物寿命が長くなる。
【００２３】なお、本実施例では本発明の緩冷却ステー
ブクーラを高炉の炉口部に設置したものについて説明し
たが、設置場所はこれに限らず、反応炉の水冷金物とし
ても使用可能である。
ブクーラを高炉の炉口部に設置したものについて説明し
たが、設置場所はこれに限らず、反応炉の水冷金物とし
ても使用可能である。
【図１】本発明の緩冷却ステーブクーラの１実施例を示
す図面で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
す図面で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の緩冷却ステーブクーラの断熱耐火物が
損耗した場合の補修手順を順をおって説明する図であ
る。
損耗した場合の補修手順を順をおって説明する図であ
る。
【図３】高炉の炉体構造を説明する断面図である。
【図４】従来の炉口部煉瓦の補修状況の説明図である。
【図５】特開昭６１−３７９０４号公報に記載されたス
テーブクーラの説明図である。
テーブクーラの説明図である。
【図６】特開平３−２１１２１１号公報に記載されたス
テーブクーラの説明図である。
テーブクーラの説明図である。
１１ ステーブクーラ本体 １１ｂ 炉内側面 １１ｃ 凹部 １１ｄ 炉外側面 １１ｅ 孔 １１ｇ ガイドパイプ １２ 断熱耐火物 １３ 分離層 １４ ラス １４ａ 金属板 １４ｂ スタッド １４ｃ 軸
Claims (1)
- 【請求項１】 炉体鉄皮を炉内熱負荷から保護するステ
ーブクーラであって、炉内側面の少なくとも外周四辺を
炉内側に突出させて断熱耐火物の充填用凹部を形成する
とともに、炉外側面側からこの凹部に貫通する孔を設
け、かつ炉外側面には前記孔と同芯にガイドパイプを突
設したステーブクーラ本体と、このステーブクーラ本体
の前記凹部に設けられる分離層と、この分離層を介して
前記凹部内に着脱自在に配置すべく、金属板の前面に複
数のスタッドを突設し裏面には前記孔及びガイドパイプ
を貫通する取り付け用軸を突設してなるラスと、このラ
スを配置した前記凹部内に充填される断熱耐火物とから
なることを特徴とする緩冷却ステーブクーラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5719594A JP2734975B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 緩冷却ステーブクーラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5719594A JP2734975B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 緩冷却ステーブクーラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07268418A JPH07268418A (ja) | 1995-10-17 |
| JP2734975B2 true JP2734975B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=13048713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5719594A Expired - Fee Related JP2734975B2 (ja) | 1994-03-28 | 1994-03-28 | 緩冷却ステーブクーラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734975B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-28 JP JP5719594A patent/JP2734975B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07268418A (ja) | 1995-10-17 |
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