JP7147496B2 - 高炉樋カバー構造 - Google Patents

Description

本発明は、高炉から出銑された溶銑滓等が流れる高炉樋の上方に設けられる高炉樋カバー構造に関するものである。

高炉で生産され、出銑孔から出銑された溶銑滓は、高炉樋を流れてトピードカー等に導入され、次の工程へ運ばれる。高炉樋は、高炉から出銑される高温の溶銑滓が通過するため耐火物で内張りされ、高炉樋の上方には、溶銑滓、ダスト等の飛散を防止するために、高炉樋を覆う高炉樋カバー構造が設けられる。

従来、高炉樋カバー構造に関して、例えば特許文献１には、高炉樋の上方に複数に分割した樋カバーを配置したものが知られている。このように複数に樋カバーが分割されたものにあっては、高炉に最も近い位置に配置される移動自在な移動高炉樋カバー（以降、「移動高炉樋カバー」と呼ぶ）と通常操業時には常時設置した高炉樋カバーから構成されている。図１に示すように、高炉１の高炉壁体２に設けられた出銑孔３に隣接して高炉樋４が設けられている。高炉樋４の上方は高炉樋カバー構造５で覆われている。高炉樋カバー構造５は、高炉１に最も近い位置に配置される移動高炉樋カバー６と、この移動高炉樋カバー６に続いて複数の高炉樋カバー７を有している。なお、図中、点線８は高炉樋カバー構造５の設置位置を示す。そして、高炉１に設けられた出銑孔３を開孔、閉塞させる場合には、高炉１に最も近い位置にある移動高炉樋カバー６を一旦取り外して、開孔機やマッドガンを出銑孔３の前に移動させ、開孔、閉塞といった作業が行われる。そのため、開孔機で出銑孔３を開孔させた直後は、移動高炉樋カバー６が取り外されて高炉樋４の上方が開放された状態で、出銑孔３から溶銑滓の出銑が開始されることとなる。

ここで、従来の高炉樋カバー構造５では、開孔機やマッドガンを退避させた後、移動高炉樋カバー６を所定の位置（高炉１に最も近い位置）に設置しやすくするために、移動高炉樋カバー６の端面に対向する高炉樋カバー７の端面（先端面７ａ）は、上から下に向かって高炉１に近づく方向に傾斜する面に形成されている。

一方で、高炉１において近年では高出銑操業により、出銑孔３から出銑される溶銑滓の飛散が大きくなってきている。このため、開孔機で出銑孔を開孔させた直後の移動高炉樋カバー６がまだ取り外された状態で出銑孔３から溶銑滓が出銑された際に、飛散した溶銑滓が先端面７ａに直接当たるようになっている。

実開昭６１－１５９３５４号公報

上述したように、開孔機で出銑孔３を開孔させた直後は、移動高炉樋カバー６が取り外されて高炉樋４の上方が開放された状態で、出銑孔３からの出銑が開始されるため、開孔機を退避させて移動高炉樋カバー６で蓋をするまでの間、飛散した溶銑滓が先端面７ａに直接当たることがある。しかしながら、図２に示すような従来の移動高炉樋カバー６の端面に対向する高炉樋カバー７の端面（先端面７ａ）が上から下に向かって高炉１に近づく方向に傾斜する面であるため、図３に示すように、出銑孔３から吐出されて先端面７ａに勢いよく当たった溶銑滓ａが、先端面７ａの傾斜に従って上方に跳ね返され、高炉樋カバー構造５の上方や周囲に飛散してしまう恐れがあった。

このため、高炉樋カバー構造５の上方や周囲にある開孔機、ウオールクレーンなどの機器を損傷する懸念があった。また、作業床等に飛散した銑滓の除去作業をする必要性があった。更に、溶銑滓の衝撃により高炉樋カバー寿命への影響が想定された。近年では高出銑操業において、特にこれらの課題解決が重要となってきた。

本発明の目的は、溶銑滓が上方や周囲へ飛散することを防止でき、高炉樋カバーの寿命延長できる高炉樋カバー構造を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、高炉から出銑された溶銑滓が通過する高炉樋の上方を覆う高炉樋カバー構造であって、前記高炉樋カバー構造は、高炉に最も近い位置に配置される、移動自在な移動高炉樋カバーと、前記移動高炉樋カバーに続いて配置される高炉樋カバーを有し、前記移動高炉樋カバーの端面に対向する前記高炉樋カバーの端面における天井端面が、上から下に向かって高炉から離れる方向に傾斜する、表面が耐火物からなる面に形成されていることを特徴とする、高炉樋カバー構造が提供される。前記天井端面の両側に位置する脚部端面が、垂直もしくは内側に向かって高炉から離れる方向に傾斜する、表面が耐火物からなる面に形成されていても良い。

本発明によれば、移動高炉樋カバーの端面に対向する高炉樋カバーの天井部端面が上から下に向かって高炉から離れる方向に傾斜する、表面が耐火物からなる面に形成されているので、飛散してきた溶銑滓がこの面によって下方、高炉樋カバー内側に跳ね返され、溶銑滓が上方や周囲へ飛散することを防止できるようになる。

本発明の実施の形態にかかる高炉樋カバー構造を備える高炉樋を側方から見た断面図である。 従来技術にかかる高炉樋カバーの先端面の斜視図である。 従来技術にかかる高炉樋カバーにおいて、溶銑滓が先端面で跳ね返される状態の説明図である。 本発明の実施形態にかかる天井端面を垂直にした高炉樋カバーの斜視図である。 本発明の実施形態にかかる天井端面を垂直にした高炉樋カバーの断面図である。 本発明の実施形態にかかる天井端面を上から下に向かって高炉から離れる方向に傾斜する面に形成した高炉樋カバーの断面図である。 本発明の実施形態にかかる天井端面を上から下に向かって高炉から離れる方向に傾斜する面と脚部端面を内側に向かって高炉から離れる方向に傾斜する面に形成した高炉樋カバーの斜視図である。 本発明の別の実施形態にかかる脚部端面を垂直にした高炉樋カバーの斜視図である。 本発明の別の実施の形態にかかる脚部端面を内側に向かって高炉から離れる方向に傾斜する面に形成した高炉樋カバーの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１に示すように、高炉１の高炉壁体２に設けられた出銑孔３に隣接して高炉樋４が設けられている。高炉樋４の上方は、本発明の実施の形態にかかる高炉樋カバー構造５で覆われている。高炉樋カバー構造５は、高炉１に最も近い位置に配置される移動自在な移動高炉樋カバー６と、この移動高炉樋カバー６に続いて配置される複数の高炉樋カバー７を有している。移動高炉樋カバー６は、図示しないカバートラバーサーにより、高炉樋４の上方から退避した位置に移動させることができる。

図２に示すように、移動高炉樋カバー６の端面（図１における、移動高炉樋カバー６の右端面）に対向する高炉樋カバー７の端面７ａ（図１における、高炉樋カバー７の左端面であり、以下「高炉樋カバー７の先端面７ａ」と呼ぶ）には、天井端面１０の両側に脚部端面１１が設けられている。

図２に示すように高炉樋カバー７は、鉄皮９の内面（下面）を耐火物１２で被覆した構造を有しており、天井端面１０および脚部端面１１の表面はいずれも耐火物１２からなっている。

図４、５は、天井端面１０が垂直に形成され、脚部端面１１が上から下に向かって高炉に近づく方向に傾斜する面に形成された実施の形態を示している。図６、７は、天井端面１０が上から下に向かって高炉１から離れる方向に傾斜する面に形成され、脚部端面１１が高炉樋カバー７の内側に向かって高炉１から離れる方向に傾斜する面に形成された実施の形態を示している。

そして、高炉１から出銑を行う場合、先ず、高炉１に最も近い位置にある移動高炉樋カバー６を、図示しないカバートラバーサーにより、高炉樋４の上方から退避した位置に移動させる。そして、開孔機を出銑孔３の前に移動させ、出銑孔３を開孔させる。さらに、出銑孔３の開孔後、開孔機を出銑孔３の前から退避させ、その後、図示しないカバートラバーサーにより、移動高炉樋カバー６を移動させ、高炉１に最も近い位置において高炉樋４の上方を移動高炉樋カバー６で覆う。こうして、出銑孔３から出銑された溶銑滓は、高炉樋カバー構造５で上方を覆われた高炉樋４を流れてトピードカー等に導入され、次の工程へ運ばれる。

ここで、開孔機で出銑孔３を開孔されて、出銑孔３からの溶銑滓の出銑が開始された直後では、移動高炉樋カバー６がまだ退避位置にあり、高炉１に最も近い位置にでは高炉樋４の上方がまだ開放された状態で、出銑孔３からの溶銑滓の出銑が開始されることとなる。そして、移動高炉樋カバー６で蓋をするまでの間、出銑孔３から出銑された溶銑滓は勢いよく飛散して、高炉樋カバー７の先端面７ａに直接当たってしまう。

しかるに、本発明の実施の形態にかかる高炉樋カバー７の先端面７ａでは、天井端面１０が、高炉樋４に垂直になるか、上から下に向かって高炉１から離れる方向に傾斜する１０が形成された形状を有する。また、加えて、脚部端面１１が高炉樋カバー内側に高炉から離れる方向に傾斜する１１が形成された形状を有する。このため、図５中にａ’で示すように、飛散してきた溶銑滓ａは、先端面７ａの中央に設けられた天井端面１０に当たった後、上方に跳ね上がらずに、下方に流下し、高炉樋４に落下していく。また、脚部端面１１に当った後に上方に跳ね上がらずに高炉樋４の内側に落下していく。

このため、高炉樋カバー構造５の上方や周囲にある開孔機、ウオールクレーンなどの機器を損傷する懸念があったなどの機器に溶銑滓ａが飛び散らなくなり、それらの損傷を回避できるようになる。更に、作業床等に飛散した銑滓の除去作業が軽減し、近年の高出銑操業を円滑に行えるようになる。なお、天井端面１０あるいは脚部端面１１の傾斜角度は、溶銑滓ａの飛散角度・飛散状況から検討して定めることが望ましい。

さらに、高炉樋カバー７の先端面７ａに垂直もしくは上から下に向かって高炉１から離れる方向に傾斜する天井端面１０、または、加えて、高炉樋カバー７の内部に向かって高炉１から離れる方向に傾斜する脚部端面１１が形成されていることにより、高炉樋カバー７の寿命も延びるようになった。図２でも説明したように、高炉樋カバー７の内側には鉄皮９を保護する耐火物１２が設けられている。先に図２で説明したような先端面７ａ全体が上から下に向かって高炉１に近づく方向に傾斜する面に形成された従来の高炉樋カバー構造５では、飛散してきた溶銑滓ａのアタックにより高炉樋カバー７の耐火物１２が溶銑滓ａの衝撃により耐火物１２が欠損・損耗し、鉄皮９が溶損し、高炉樋カバー７の寿命が低下するといった問題があった。

これに対して、この実施の形態にかかる高炉樋カバー構造５にあっては、天井端面１０が垂直もしくは上から下に向かって高炉１から離れる方向に傾斜していることにより、あるいは、脚部端面１１が高炉樋カバー７の内部に向かって高炉１から離れる方向に傾斜していることにより溶銑滓ａのアタックによる衝撃が緩和され、耐火物の欠損、損耗が低減する。更に溶銑滓ａ中に含まれる溶滓が天井端面１０、脚部端面１１に付着・固化して耐火物を保護し、耐火物の欠損、損耗を低減させ高炉樋カバー７の寿命が延びる。

以上の実施の形態では、移動高炉樋カバー６を所定の位置（高炉１に最も近い位置）に設置しやすくするために、天井端面１０、脚部端面１１が高炉側へ傾斜した場合を示した。しかしながら、飛散してきた溶銑滓ａのアタックによる高炉樋カバー７の損耗を回避するためには、図８に示すように、高炉１と垂直になっている天井端面１０の少なくとも中央部が、上から下に向かって高炉１から離れる方向に傾斜するように形成された形態、図９に示すように、高炉１と垂直になっている脚部端面１１が、高炉樋カバー７の内部に向かって高炉１から離れる方向に傾斜するように形成された形態を適用してもよい。また、鉄皮構造は、提示した図４，７，８，９以外に半円筒でも適用してもよい。

図７の形態の高炉樋カバー（幅２ｍ,長さ３ｍ，高さ１ｍ,耐火物施工厚み２００ｍｍ）を実機使用した結果、先端面７ａにあたった銑滓の飛散方向は上方にいかず、開孔機、ウオールクレーン等の機器等までの飛散は軽減し損傷はなかった。また、飛散した銑滓の塊の除去作業は軽減した。

樋カバー寿命については、従来技術では出銑量が５５０００ｔであったのに対して、本発明では出銑量が６６０００ｔに増えた。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、製鐵所の高炉設備に適用できる。

１ 高炉
２ 高炉壁体
３ 出銑孔
４ 高炉樋
５ 高炉樋カバー構造
６ 移動高炉樋カバー
７ 高炉樋カバー
７ａ 端面（先端面）
８ 樋カバー設置位置
９ 鉄皮
１０ 天井端面
１１ 脚部端面
１２ 耐火物
ａ 溶銑滓

Claims (2)

1. 高炉から出銑された溶銑滓が通過する高炉樋の上方を覆う高炉樋カバー構造であって、
   前記高炉樋カバー構造は、高炉に最も近い位置に配置される、移動自在な移動高炉樋カバーと、前記移動高炉樋カバーに続いて配置される高炉樋カバーを有し、
   前記移動高炉樋カバーの端面に対向する前記高炉樋カバーの端面における天井端面が、上から下に向かって高炉から離れる方向に傾斜する、表面が耐火物からなる面に形成されていることを特徴とする、高炉樋カバー構造。
2. 前記天井端面の両側に位置する脚部端面が、垂直もしくは内側に向かって高炉から離れる方向に傾斜する、表面が耐火物からなる面に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の高炉樋カバー構造。

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