JP3662629B2

JP3662629B2 - 熱膨脹吸収可能な高炉ステ−ブの取付方法

Info

Publication number: JP3662629B2
Application number: JP12987895A
Authority: JP
Inventors: 良雄那須; 伸小松; 茂小高; 義仁土井; 幸隆穴吹; 裕一石森
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JPH08283807A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ステ−ブク−ラ方式の高炉炉壁に設置されるステ−ブの熱膨脹吸収可能な取付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステ−ブク−ラ方式の高炉炉壁には多数のステ−ブが設置され、各ステ−ブ相互間およびステ−ブと鉄皮間には不定型耐火物が充填されている。このステーブに対して、従来から採用されている取付方法は次の通りである。
まず、４０〜５０個の１段目のステーブを高炉炉体鉄皮内側の全周にわたり、例えば、２０〜５０ｍｍ程度の隙間をあけながらボルトおよびナットによって取付固定した後、隣接する各ステーブの隙間にスタンプ材を充填し、さらに、その後にステーブと炉体鉄皮間にキャスタブル耐火物を流し込む。
このような、１段目のステーブに対する取付方法と同様な方法で、２段目のステーブ以降、順次、必要な段数分だけ高炉炉体の上部方向に取付を繰返しながら全てのステーブを取り付ける。
【０００３】
一方、このようにして取付られたステーブは、高炉の操業中、高温に曝され半径方向には小さいが、円周方向および垂直方向に大きい熱膨脹を生ずる。そのため、従来半径方向すなわちステ−ブと鉄皮間には可縮性の極めて少ないキャスタブル耐火物が使用され、また、円周方向と垂直方向すなわち各ステ−ブ相互間には、可縮性を有するスタンプ材等の可塑性耐火物が使用されステ−ブの熱膨脹を吸収していた。
【０００４】
また、ステ−ブ相互間およびステーブと鉄皮間の耐火物施工法に関する技術としては図４に示すように、高炉ステーブと鉄皮の間に不定形耐火物を充填する方法において、鉄皮１５と既設の高炉ステーブ１６で形成されるコーナー部１７に、可塑性または膨脹性を有する耐火物１８を充填した後、高炉ステーブ１９を所定の位置に設置し、その後に高炉ステーブ１９と鉄皮１５の間へ不定形耐火物を充填することを特徴とする高炉ステーブと、鉄皮間への不定形耐火物充填法について記載した特開平１−１８８６１１号公報や、図５に示すように、高炉ステーブ間の目地部に可塑性成形耐火物を充填する方法において、前記目地部前面に相対し、かつガイド金物２０に沿って上下移動するジャッキ２１を操作し、目地部内に可塑性成形耐火物２２を充填することを特徴とする高炉のステーブ目地部充填方法について記載した特開昭６３−４００９号公報がある。
【０００５】
さらには図６に示すように、高炉ステーブを更新するに際し、更新ステーブと鉄皮側残存耐火物もしくは鉄皮との間に、不定形耐火物を圧入・充填する前に、隣接ステーブとの隙間に炉内側からシール吹付けを行うステーブ更新施工方法において、更新ステーブ２３の上下面および両側面に適度の剛性を有するシール材固定金物２４，２５を取付け、該固定金物２４，２５が埋設されるごとく炉内側からシール吹付けを行うことを特徴とする高炉ステーブの更新施工方法について記載した特開平２−２６７２０５号公報等が開示されているが、いずれもステーブの熱膨脹吸収方法に関するものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ステ−ブク−ラ方式の高炉炉壁に設置されるステ−ブの熱膨脹吸収可能な取付方法に関するものであるが、従来技術には次のような問題点があった。
一般に、キャスタブル耐火物はコンクリ−トと同様に、その流動性を活かしたポンプによる圧送や流し込み施工が可能であり、施工に要する時間と労力が少ない利点がある半面、外力による可縮性に乏しい欠点もある。可縮性に乏しいキャスタブル耐火物を各ステーブ間に使用した場合、ステーブの熱膨脹によって炉体鉄皮およびステーブ本体炉内面に大きな応力が加わる等の問題を生ずる。
【０００７】
一方、スタンプ材等の可塑性耐火物は外力による可縮性に富む半面、キャスタブル耐火物のような圧送や流し込み施工が不可能であり、突き固め作業が必要なことから施工に多くの時間と労力を要し、また、振動工具による作業を要するという欠点がある。
本発明の目的は、キャスタブル耐火物の有する可縮性が極めて少ない欠点を補い、ステーブの熱膨脹を確実に吸収でき、かつ、施工に多くの時間と労力を要しない施工方法を提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高炉ステーブを高炉炉体鉄皮に据え付けるにあたり、一定厚さを有し、かつ昇温に伴い軟化または消失する熱膨脹吸収材のいずれかを、ステ−ブ本体の上下左右の端面に事前に張付け、該ステーブを高炉炉体鉄皮に据え付けた後、各ステーブの目地部炉内面側にシール鉄板を取り付け、各ステーブ間およびステーブと炉体鉄皮間に、キャスタブル耐火物を流し込むことによって上記課題を解決した。
【０００９】
【作用】
膨脹吸収材を、事前に張付けられたステ−ブは高炉鉄皮にボルトおよびナットで取付け固定され、ステ−ブ相互間の炉内面側にパッキンを介してシ−ル板が取付けられた後、ステ−ブ相互間およびステ−ブと鉄皮間にキャスタブル耐火物が流し込み施工される。
熱膨脹吸収材としてゴム系や合成樹脂系の材料を使用した場合、高炉の操業が開始され炉内温度が上昇すると熱膨脹吸収材は軟化が始まり、ついには半溶融状態になる。
【００１０】
一方、各ステ−ブは徐々に膨脹し軟化または半溶融状態になった熱膨脹吸収材を圧縮する。圧縮された熱膨脹吸収材は逃げ場を失いシ−ル板とステ−ブの隙間から炉内へにじみだしてくる。このようにしてステ−ブの熱膨脹は何ら拘束をうけることなくスム−ズに吸収される。また、熱膨脹吸収材として段ボ−ル紙等の材料を使用した場合、高炉の操業が開始され炉内温度が上昇すると、熱膨脹吸収材は徐々に炭化と粉化が進み体積が僅少になるか、もしくは酸素に触れて燃焼して消失する。ステ−ブの熱膨脹はこの空間により何ら拘束をうけることなくスム−ズに吸収される。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す全体斜視図である。
図１において、高さ１７００〜３０００ｍｍ、幅７００〜１１００ｍｍ、奥行き３６０〜５１０ｍｍのステーブを高炉鉄皮に取付ける前に、全べてのステ−ブ１の右側面に厚さ４ｍｍの熱膨脹吸収材としての粘着テ−プ２を、また全べてのステ−ブ１の底面に厚さ２ｍｍの熱膨脹吸収材としての粘着テ−プ３を張付けた。該熱膨張吸収用粘着テ−プ２および３には、ブチルゴム系粘着テ−プ（市販品）を使用した。
このステ−ブを直径約１１６００〜１５１００ｍｍの高炉シャフト部の鉄皮４の内側に、下部から順次７段分取り付けた。詳細手順としては、まず１段分すなわち４２個のステ−ブを、３０ｍｍ間隔でボルトとナットによって、鉄皮全周にわたって取り付け固定した。
次に、各ステ−ブ相互間の炉内側に幅３００ｍｍ、厚さ６ｍｍのシ−ル鉄板５を、パッキンを介して取付けた。その後、ステ−ブ相互間６およびステ−ブと鉄皮間７に、同一キャスタブル耐火物をポンプで圧送しながら流し込み施工した。この手順を１段目から７段目まで順次、繰り返し、合計２９４個のステーブ取り付けとキャスタブル耐火物の施工を完了した。
【００１２】
この様にして円周方向で吸収すべき１６８ｍｍの熱膨脹量を、４２個のステーブに分散し夫々４ｍｍの熱膨脹量を吸収するようにし、また垂直方向で吸収すべき１４ｍｍの膨脹量を、７段のステーブに分散し各段毎に２ｍｍの熱膨脹量を吸収するようにした。図２は本発明の熱膨脹吸収の仕組みを示す断面図である。
図２において、高炉鉄皮９の内側にステーブ８、シール鉄板１１の取付けとキャスタブル耐火物１０の流し込み施工が完了した後、高炉の操業が開始され、炉内温度が上昇すると熱膨脹吸収材１２は軟化が始まり、ついには、半溶融状態になる。
一方、各ステーブは、徐々に膨脹し軟化または半溶融状態になった熱膨脹吸収材１２を圧縮する。圧縮された熱膨脹吸収材は逃げ場を失い、シール鉄板とステーブの隙間１３から炉内へにじみ出し、にじみ出した熱膨脹吸収材１４のようになる。このようにして、ステーブの熱膨脹はスムースに吸収される。このような仕組みによる熱膨脹吸収機能を期待して高炉の操業を開始した結果、ステーブの熱膨脹が期待通り吸収され、熱膨脹に起因すると思われる問題は何ら発生しなかった。
【００１３】
図３はブチルゴム系膨脹吸収用粘着テ−プ（厚さ３ｍｍの市販品）を一定荷重下で昇温し、各温度における厚さ測定した結果を示す。
この結果が示すように、２００℃以上の温度では圧縮荷重の大きさにより差異はあるものの軟化・変形が進み、テープ厚さはほとんど０ｍｍとなり十分な熱膨脹吸収機能を発揮することが確認された。
上記の実施例と試験結果が示すように、実用上極めて満足すべき効果が得られた。
本発明を内容積が３０００ｍ³ 級の高炉に適用したところ、従来工法に比べ延べ約４００人・日の労働力が削減できた。
なお、本発明は膨脹吸収材として前記実施例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更を加えうることは勿論である。
【００１４】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明の熱膨脹吸収可能な高炉ステーブの取付方法によれば、ステ−ブの熱膨張を阻害することなく施工が容易なキャスタブル耐火物が使用できるので、スタンプ材等に必要な振動工具からの解放、重筋作業からの解放、作業時間の短縮、所要人員の削減等、多大な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す全体斜視図
【図２】本発明の作用を説明する図
【図３】本発明の膨脹吸収用粘着テ−プを一定荷重下で昇温し、各温度において該テ−プの厚さ測定した結果
【図４】従来技術の高炉ステーブと鉄皮間への不定形耐火物充填法を示す断面図
【図５】従来技術の高炉ステーブ目地部充填方法を示す部分断面図
【図６】従来技術の高炉ステーブの更新施工方法を示す斜視図
【符号の説明】
１ステ−ブ
２熱膨脹吸収用粘着テ−プ
３熱膨脹吸収用粘着テ−プ
４高炉鉄皮
５シ−ル鉄板
６ステ−ブ相互間
７ステ−ブと鉄皮間
８ステーブ
９高炉鉄皮
10 キャスタブル耐火物
11 シ−ル鉄板
12 熱膨脹吸収材
13 シール鉄板とステーブの隙間
14 にじみ出した熱膨脹吸収材
15 鉄皮
16 既設の高炉ステーブ
17 コーナ部
18 可塑性または膨脹性を有する耐火物
19 高炉ステーブ
20 ガイド金物
21 ジャッキ
22 可塑性耐火物
23 更新ステーブ
24 シール材固定金物
25 シール材固定金物

Claims

高炉ステーブを高炉炉体鉄皮に据え付けるにあたり、一定厚さを有し、かつ昇温に伴い軟化または消失する熱膨脹吸収材のいずれかを、ステ−ブ本体の上下左右の端面に事前に張付け、該ステーブを高炉炉体鉄皮に据え付けた後、各ステーブの目地部炉内面側にシール鉄板を取り付け、各ステーブ間およびステーブと炉体鉄皮間に、キャスタブル耐火物を流し込むことを特徴とする熱膨脹吸収可能な高炉ステ−ブの取付方法。