JP4582861B2 - ステーブクーラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高炉炉体の側壁を冷却するのに使用するステーブクーラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉においては、炉壁を冷却するために、ステーブクーラが利用されている。従来、定型煉瓦をステーブクーラの炉内側に間隔をおいて複数段並べ、炉内側と反対側に冷却媒体を循環させる冷却管を配置して、鋳鉄で鋳込んだ構造の鋳物製ステーブクーラが利用されている。
【０００３】
この鋳物製ステーブクーラには定型煉瓦を炉内側に配置しているため冷却能力をさらに向上させようとする場合の１つの問題となっていた。この問題を解決するため前記鋳物製ステーブクーラに変えて特公昭６３−５６２８３号公報にあるように銅製のステーブクーラが提案されている。即ち、特公昭６３−５６２８３号公報には、銅または鋼合金からなる鍛造または圧延された粗ブロックから製造された板に、縦方向に機械的な深孔加工によって垂直に延びる複数の冷却媒体用袋孔を設けるとともに、炉内側に多数の溝を形成した冷却板が開示されている。
従来、鋳物製ステーブクーラに比べて価格面で高価あるため採用箇所がかぎられていたが、近年、省エネ、長寿命の観点から銅製ステーブクーラの採用が行われるようになってきた。
【０００４】
例えば、特開平８−２６９５１０号公報には、銅または銅合金から鍛造または圧延された銅板を冷却板として使用し、この冷却板の縁周囲に本来の冷却通路とは別に小さい直径の冷却孔を設けたステーブクーラが提示されている。
【０００５】
また、特願平０９−１５９９４号公報には、圧延鋼板を利用したステーブクーラが出願されている。このステーブクーラは圧延鋼板を機械加工して長手方向に水路を設けた後、長手方向水路の両端をプラグで閉塞し、次いで、圧延鋼板表面より長手方向水路を継なぐように切り込んだ後、表面の開放部を塞ぐことによりコ字型の継なぎ通路を形成し、冷却水流路に冷却水の給排水路を設けたものである。
【ＯＯ０６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特公昭６３−５６２８３号公報に開示された技術は、銅または添加成分の少ない銅合金からなる冷却板に機械的な深孔加工によって垂直に延びる複数の袋孔を設けた冷却板で、一定厚みの冷却板に袋孔を設けている。袋孔は、炉体側壁を冷却するに必要な冷却水を通水するため、通水に必要な相当径の袋孔が必要になる。この袋孔を冷却板に埋設して銅板で保護するため銅板で作られる冷却板の厚みは、この袋孔の口径により決定されている。従って袋孔が設置されていない所の冷却までこの袋孔の冷却水によって冷却する必要があった。
【０００６】
そもそも、冷却板はその中の埋設した冷却水路に通水する冷却水によりその冷却能力が決定されるもので、その冷却能力をさらに向上させる目的で冷却板母材の材質を銅板に変えようとするものである。折角、母材に比較的熱伝導のよい銅板を採用しても冷却板本体が冷却水によって均等に冷却されなければ、冷却能力の向上用にはならない。ましてや、冷却板の厚みが不必要に厚ければ、その分、袋孔の設置数を増やすか、口径を大きくするかの方法をとらざるを得なくなる。
【０００７】
また、特開平８−２６９５１０号公報には、上述したように、冷却板を均一に冷却したいため、冷却板の周囲に冷却通路を配置している。この場合、周囲部に冷却板の中央部に配置した冷却水路よりも一段小さい口径の冷却通路を設けている。
【０００８】
このように、一定厚みの冷却板を均一に冷却して冷却能力を向上させるためには、冷却水通路を増やす方法がとられている。いずれも冷却水通路によりステーブクーラーの厚みが決定されており、母材の重量が増え、重くなり、高炉炉体側壁への据え付けに時間を要していた。
また、従来、鋳物に代えて銅板を使用することにより、冷却能を高め、高炉側壁の寿命を延ばす効果は発揮する。しかし、鋳物に比べて高価なため採用しうる安価な銅製ステーブクーラの開発が望まれていた。
【０００９】
また、上記銅材に比べ、鋼材の方が安価なため、圧延鋼板や鋼スラブも採用されているが、前記したようにステーブクーラ本体の厚みが冷却水通路により決定されていたため、ステーブクーラ本体の重量の軽減については未検討であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記技術の現状に鑑み本発明は、以下の構成を要旨とする。
（１）高炉炉体側壁に張設して高炉炉体側壁を冷却するステーブクーラにおいて、ステーブ本体に冷却水を通水する冷却水通路を複数列埋設し、該冷却水路の間で且つステーブクーラの炉外側表面に、前記冷却水通路に平行して凹状溝を複数列配設し、前記ステーブクーラの炉外側表面を凹凸形状にすると共に、前記ステーブクーラの炉内側表面に、前記冷却水通路に直行してリブを複数列配設し、前記ステーブクーラの炉内側表面を凹凸形状にしたことを特徴とするステーブクーラ。
【００１１】
（２）高炉炉体側壁に張設して高炉炉体側壁を冷却するステーブクーラにおいて、ステーブ本体に冷却水を通水する冷却水通路を複数列埋設し、該冷却水路の間で且つステーブクーラの炉外側表面に、前記冷却水通路に平行して凹状溝を複数列配設して該ステーブクーラの炉外側表面を凹凸形状にし、この凸状部を圧下して前記冷却水通路を楕円状にすると共に、前記ステーブクーラの炉内側表面に、前記冷却水通路に直行してリブを複数列配設し、前記ステーブクーラの炉内側表面を凹凸形状にしたことを特徴とするステーブクーラ。
【００１２】
また、上記（１），（２）におけるステーブクーラの材質は、圧延銅、圧延鋼板のいずれか、または連続鋳造設備により製造する鋼スラブ、銅スラブのいずれかから選ぶことができる。
これにより、安価で、且つ従来のステーブクーラよりさらに冷却能力の向上するステーブクーラを提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明のステーブクーラを示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は図２のＢ−Ｂ矢視図、図４は第２の発明の断面図を示す。
【００１４】
図１は圧延材で作られたステーブクーラ１を示し、冷却水を通水する冷却水通路２を複数列埋設している。この冷却水通路２には、図３に示すように、一方側の給水管６と、他方側の排水管５とが連通しており、供給管６から冷却水を供給水し、排出管５から冷却水を排出するようになっている。この冷却水通路の問で、ステーブクーラ１本体の鉄皮側面に凹状溝３を冷却水通路に平行に設けている。
【００１５】
この凹状溝３は、圧延する際にロールによって形状を形成すれば容易に形成することが可能である。冷却水通路２は、ドリル等でステーブクーラの下部から上部に向かって穿孔し、上下部の貫通部を従来より開示されている技術にり盲プラグ７，８で塞げばよい。このように制作したステーブクーラ１を高炉等炉体の側壁に張設する。
【００１６】
図２は、本発明の第１の発明のステーブクーラの断面図である。この断面寸法の一例を示せば、ステーブクーラ１の厚みを１５０mmとし、凹部の厚みを１３０mmとした。そして、この１５０mmの厚みの部分に冷却水水路を設置した。このように形成したステーブクーラにより従来のステーブクーラに比べ重量が軽減され、取り扱いが容易になった。
【００１７】
第２の発明は、上記のように制作したステーブクーラ１をステーブクーラ１の鉄皮側面から厚み方向にさらに圧下してステーブクーラ１本体を潰したものである。図４に示すように、圧下をかけることで、ステーブクーラ１本体に埋設している冷却水通路４が変形して楕円状となり、炉体側面に冷却水通路４の表面が広がるので、炉内面側の奪熱能が向上する。また、圧下は、厚みが２割程度薄くなるように圧下した。具体的には、厚み１５０mmのステーブクーラ１を厚み方向で１３０mmになるように圧下した。これにより、冷却水通路４の断面は炉体側の面が長辺となる楕円となり、温度負荷の高い炉体側面の伝熱面積が増えて、冷却効果が向上する。
【００１８】
このように、ステーブクーラの形状を変更するだけなので、本発明のステーブクーラに適用される材質は、圧延された銅材、圧延鋼板、または連続鋳造設備によって製造される銅スラブや鋼スラブいずれを採用しても従来のステーブクーラに比べ軽量化でき、且つ、奪熱能も向上する。
さらに、ステーブクーラの炉内側にリブ９を配設することで炉内面での付着物保持力を高め、さらにステーブクーラの寿命が向上する。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、銅や鋼等の金属板に冷却水通路を複数列埋設し、その問に凹状溝を形成したステーブクーラとすることにより、懸案であった重量の軽減ができ、価格もを安価にすることができた。また、重量を軽減したので、据え付け等の工事も行いやすくなり、作業効率も向上する。また、上記ステーブクーラを圧下して厚みを薄くすることで、冷却能力が向上し、寿命も大幅に延長できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のステーブクーラの正面図を示す。
【図２】 図１のＡ−Ａ矢視図。
【図３】 図２のＢ−Ｂ矢視図。
【図４】 本発明のステーブクーラを圧下して冷却水路を扁平にしたステーブを示す。
【符号の説明】
１…ステーブクーラ
２…冷却水通路
３…凹状溝
４…圧下後の冷却水通路
５…冷却水排水管
６…冷却水給水管
７…上部盲プラグ
８…下部盲プラグ
９…リブ

Claims (6)

1. 高炉炉体側壁に張設して高炉炉体側壁を冷却するステーブクーラにおいて、ステーブ本体に冷却水を通水する冷却水通路を複数列埋設し、該冷却水路の間で且つステーブクーラの炉外側表面に、前記冷却水通路に平行して凹状溝を複数列配設し、前記ステーブクーラの炉外側表面を凹凸形状にすると共に、前記ステーブクーラの炉内側表面に、前記冷却水通路に直行してリブを複数列配設し、前記ステーブクーラの炉内側表面を凹凸形状にしたことを特徴とするステーブクーラ。
2. 高炉炉体側壁に張設して高炉炉体側壁を冷却するステーブクーラにおいて、ステーブ本体に冷却水を通水する冷却水通路を複数列埋設し、該冷却水路の間で且つステーブクーラの炉外側表面に、前記冷却水通路に平行して凹状溝を複数列配設して該ステーブクーラの炉外側表面を凹凸形状にし、この凸状部を圧下して前記冷却水通路を楕円状にすると共に、前記ステーブクーラの炉内側表面に、前記冷却水通路に直行してリブを複数列配設し、前記ステーブクーラの炉内側表面を凹凸形状にしたことを特徴とするステーブクーラ。
3. 上記ステーブクーラが圧延銅で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のステーブクーラ。
4. 上記ステーブクーラが圧延鋼板で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のステーブクーラ。
5. 上記ステーブクーラが連続鋳造設備により製造する鋼スラブで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のステーブクーラ。
6. 上記ステーブクーラが連続鋳造設備により製造する銅スラブで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のステーブクーラ。

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