JP6769156B2 - 高炉設備の補強構造 - Google Patents
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Description
また、近年では、高炉設備における巨大地震対策として、例えば特許文献1に示すように高炉本体と炉体櫓との間を連結制震装置により連結することで、耐震性能を向上させる技術が提案されている。
この場合、高炉本体に熱風を供給する環状管は、高炉本体と炉体櫓との両方に固定されているため、両者からの異なる大きな振動が入力され、顕著な場合には例えば環状管から高炉本体に熱風を供給する熱風支管が高炉本体から外れてガス漏れやコークスが流出したり、熱風本管が破断してガス漏れが生じるおそれがあり、巨大地震対策の新たな課題が見いだされ、その点で改善の余地があった。
本発明に係る高炉設備の補強構造は、高炉本体と、前記高炉本体を囲む炉体櫓と、前記高炉本体の周囲を所定高さで囲み、高炉軸と同軸に設けられ、熱風本管からの熱風を前記高炉本体へ供給する環状管と、を備えた高炉設備の補強構造であって、前記環状管を高炉軸に直交する径方向、及び高炉軸回りに周回する周方向に非拘束状態で前記炉体櫓に吊り下げる可動吊下げ部と、前記環状管を前記周方向及び前記径方向に拘束して前記高炉本体の側壁に固定する固定部と、を設けたことを特徴としている。
しかも、本発明の補強構造では、環状管が固定部によって高炉本体の側壁に対して周方向及び径方向に拘束して固定されるので、環状管と高炉本体との相対変位や周方向への相対的な回動を抑制できる。そのため、地震の際に、環状管を高炉本体に追従させることができる。
従って、高炉本体と炉体櫓との間で横揺れの違いが大きな場合であっても、高炉本体に熱風を供給する環状管と高炉本体との連結部分が破損することを防止できる。
一方、既存の高炉設備において、炉体櫓と環状管との間の径方向及び周方向の拘束を解除して環状管を炉体櫓に吊り下げるとともに、環状管と高炉本体の側壁との間の固定力を増加すればよく、設備構成の大規模な変更を伴わないため、補強の手間を大幅に低減することができる。
その結果、高炉設備における環状管の揺れを抑制することができ、しかも補強の手間を低減できる高炉設備の補強構造を提供することが可能である。
そして、径方向ロッド及び周方向ロッドを複数有し、互いに連結しているため、環状管と高炉本体との間をトラス構造のように重量を抑えて強固に連結することができる。また、強固に連結していても、径方向ロッド及び周方向ロッドの撓みなどにより柔軟性を付与することができるため、環状管の揺れを抑制することが可能である。
高炉設備10は、図1に示すように、高炉本体11と、高炉本体11を囲む炉体櫓13と、炉体櫓13の頂部側に支持された図示しない原料投入設備と、高炉本体11の周囲を所定高さで囲んで熱風を高炉本体11へ供給する環状管15と、を備えている。環状管15には、炉体櫓13とは別に設けられた熱風炉17からの熱風が供給されるように熱風本管19が接続されている。
ここで本実施形態では、高炉本体11の横断面の中央を通る中心軸線を高炉軸Oといい、高炉軸O方向から見た平面視において、高炉軸Oに直交する方向を径方向といい、高炉軸O回りに周回する方向を周方向という。
各支持板24A、24Bの互いに対向して当接する面と、支持板24A、24Bが他の部材(図6に示す下座金24b及び上座金24c)に対向して当接する面と、が摺動面(図8(a)、(b)に示す符号24C)となっており、各長孔24aに沿う方向に相対変位可能となっている。
そして、本実施形態では、周方向ロッド27の一端と他端とが互いに隣り合う径方向ロッド26の一端と他端とに交互に連結されている。また、互いに隣り合う径方向ロッド26間には、2本の周方向ロッド27が上方から見た平面視で互いに交差するように配置されている。これらの周方向ロッド27及び径方向ロッド26により環状にトラス構造が構成されている。
まず、図9に示す既存の高炉設備10Aにおいて、炉体櫓13の櫓柱13Aと環状管15との間を水平方向に固定している第1つなぎロッド31を全て取り外す。なお、第1つなぎロッド31は、既設の高炉設備10Aに新設時から取り付けられている補強材である。
その結果、高炉設備10における環状管15の揺れを抑制することができ、しかも補強の手間を低減できる。
そして、径方向ロッド26及び周方向ロッド27を複数有し、互いに連結しているため、環状管15と高炉本体11との間をトラス構造のように重量を抑えて強固に連結することができる。また強固に連結していても、径方向ロッド26及び周方向ロッド27の撓みなどにより柔軟性を付与することができるため、環状管15の揺れを抑制することが可能である。
例えば、本実施形態では、既存の高炉設備10Aの上下ロッド33を新たな補強構造の吊下げロッド23として使用し、既存の高炉設備10Aの第2つなぎロッド32を新たな補強構造の径方向ロッド26と使用した例について説明したが、それぞれ別のロッドを使用することも当然に可能である。
また、本実施形態では、可動吊下げ部21の可動部22を炉体櫓13の梁13Bに設ける構成としているが、環状管15側に設けることも可能である。或いは、梁13Bと環状管15の両方に可動部22を設けるようにしてもよい。
10A 既設の高炉設備
11 高炉本体
11a 側壁
13 炉体櫓
13A 櫓柱
13B 梁
15 環状管
15a 熱風支管
17 熱風炉
19 熱風本管
21 可動吊下げ部
22 可動部
23 吊下げロッド
23a 係止ナット
24A、24B 支持板
24a 長孔
25 固定部
26 径方向ロッド
27 周方向ロッド
Claims (4)
- 高炉本体と、前記高炉本体を囲む炉体櫓と、前記高炉本体の周囲を所定高さで囲み、高炉軸と同軸に設けられ、熱風本管からの熱風を前記高炉本体へ供給する環状管と、を備えた高炉設備の補強構造であって、
前記環状管を高炉軸に直交する径方向、及び高炉軸回りに周回する周方向に非拘束状態で前記炉体櫓に吊り下げる可動吊下げ部と、
前記環状管を前記周方向及び前記径方向に拘束して前記高炉本体の側壁に固定する固定部と、
を設けたことを特徴とする高炉設備の補強構造。 - 前記可動吊下げ部は、前記炉体櫓及び前記環状管の少なくとも一方に、横方向に移動自在に装着された可動部と、前記可動吊下げ部を介して前記炉体櫓と前記環状管とを連結する吊下げロッドと、を有することを特徴とする請求項1に記載の高炉設備の補強構造。
- 前記可動部は、長孔を有する支持板を複数積層して構成され、
複数の前記支持板は、前記長孔を交差させて、隣接する前記支持板が対向面に沿って相対移動自在となるように積層されていることを特徴とする請求項2に記載の高炉設備の補強構造。 - 前記固定部は、前記環状管と前記高炉本体とを上方から見た平面視で前記径方向に連結する径方向ロッドと、平面視で前記周方向に連結する周方向ロッドと、を複数有し、前記径方向ロッドと前記周方向ロッドとが互いに連結していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の高炉設備の補強構造。
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