JPH0634358Y2 - ベルレス高炉の内壁冷却装置の取替装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ベルレス高炉における炉内シャフト下部から
シャフト上部までにおいて、炉内耐火物やステーブクー
ラが損傷したり、あるいは脱落した際に、計画的に冷却
パネルやステーブクーラ等を炉内に取込んで、損傷ある
いは脱落部位に取付けることのできる取替装置に関する
ものである。

（従来の技術及びその課題） 高炉の内張耐火物やステーブ等の冷却装置は、装入物の
降下による摩耗の他、炉内の熱負荷変動、侵食性ガスア
タックにより、亀裂、剥離を生じ損耗消失しやすい。こ
のため、炉内プロフィールが著しく不均一となり、コー
クスと焼結鉱の混合層が発生し、また炉内還元ガスの流
路も不均一となり、操業上の安定に大きな問題となる。
一般に高炉操業においては、シャフト下部及びベリー部
に設置しているステーブクーラは、炉壁レンガが損耗し
たり、脱落した後は炉内での熱負荷が他の部位より高く
なる事から、損耗進行が早く、それにより炉内の熱負荷
が炉体鉄皮に作用し、その結果、炉体鉄皮にホットスポ
ットが生じ、変形や亀裂が発生し、更にはガス漏れ等の
トラブルを起こし、炉命律速に大きく影響を与えること
から、ステーブクーラの取替えが必要とされる。

そこでシャフト上部のレンガ積部においては、残存レン
ガ耐火物の前面に炉内から不定形耐火物を吹付けたり、
焼成耐火パネルや水冷パネル等を取付けて、シャフト上
部の炉内プロフィールの修復や炉壁の冷却復旧等の対
策、方法がとられている。

このうち、炉体熱負荷の高い部位に取付けられ、数量的
にも、単重的にも多い損耗ステーブの取替は大別して次
の２つの方法に分けられる。

〈Ａ方式〉 高炉操業を完全に停止し、炉体の冷却後、作業員が炉内
に入って炉内内容物を取り除き、その後、炉内に足場を
作って損耗したステーブクーラを炉外より油圧ジャッキ
で炉内に押し出して取外した後、次にシャフト上部の炉
体鉄皮開口部より取替えるステーブクーラを炉内の所定
の場所に昇降ワイヤーロープを使って吊り下ろし、炉外
より引き寄せて取付け固定する方式である。

この方式は、一般に高炉改修工事で行われる方式であ
り、それ以外に炉内に作業員が入って行う方法は安全上
困難な方法である。

〈Ｂ方式〉 特開昭60−9810号公報に開示された方式であり、これを
第３図に基づいて説明する。

高炉は減尺操業で休風した後、第３図中にＡで示す如
く、炉外より油圧ジャッキ13で損耗ステーブクーラ10を
炉内に押し出して減尺レベル12の上に突き落とす方法
や、第３図中にＢで示す如く、炉頂開口部４より炉内の
所定レベルまで昇降用ワイヤーロープ７及びガイドワイ
ヤーロープ９を各々のウインチ６、８により損耗ステー
ブクーラ10が吊れる様に炉体鉄皮１と損耗ステーブクー
ラ10を一緒にガス開孔し、炉外より昇降用ワイヤーロー
プ７を引き寄せて固定した後、炉外より油圧ジャッキ13
で炉内に押し出し取外す。その後、炉頂開口部４より取
替えるステーブクーラ11を昇降のワイヤーロープ７及び
ガイドワイヤーロープ９で所定レベル、所定位置まで吊
り下ろし、炉外より炉体鉄皮１側に引き寄せて取付け
て、固定する方式である。

この方式は、減尺操業で休風した後、ステーブクーラの
取替えができる利点がある反面、ガス捕集マンテル２に
はガス捕集管３等があるため、ステーブクーラの取出、
取込ができる様な炉頂開口部４は、４〜８箇所しか設置
できず、シャフト部の炉内円周方向に設けられた45〜60
個、５〜６段のステーブクーラを取替えるには、ガス捕
集マンテル２に設けられた４〜８個の限られた炉頂開口
部４より、最大約20m位下部の円周方位の角ステーブク
ーラを位置決めすることは、非常に困難な作業である。
このため、所定円周方位のステーブクーラ位置に位置決
めするのに、所定レベルまでステーブクーラを吊る昇降
用ワイヤーロープと円周方位の位置決めをするガイドワ
イヤーロープ９を別々の炉頂開口部４から挿入して、相
吊りしなければならない。そして、この作業を、円周方
位の各ステーブクーラについて、順次炉頂開口部４の位
置換えをしながら、繰返す必要がある。まして、休風中
の作業とは言え、減尺レベル12から上昇する有毒ガスが
昇降用ワイヤーロープ７及びガイドワイヤーロープ９を
吊りおろす炉頂開口部４からも炉外に放散する環境の下
で、作業員はエヤーラインマスク等を着装して前記のワ
イヤーロープの位置決め及びステーブクーラの取替えを
行うこととなり、安全作業面からも問題である。

この様に従来の方式では、様々な難点がある。これは、
高炉が炉内炉壁耐火物やステーブクーラが損耗して鉄皮
を露出する程度に至れば、従来は改修を前提とするた
め、有用な冷却装置（ステーブクーラ）の取替え方式が
考えられていなかったことに起因する。上述のＡ、Ｂ方
式ですら最近になって考えられたもので、高炉の炉体維
持のために工夫された構造の高炉が提案される土壌は、
まだ当業者間には育成されていないのが現状である。な
お、第３図中５は炉体点検デッキを示す。

なお、特公昭57−47729号公報に、高炉々頂部の炉内の
ほぼ中央部に、旋回、伸縮、俯仰するアーム装置を仮設
し、このアーム装置の先端部に鉱石受金物を吊下して、
前記アーム装置を旋回、伸縮、俯仰させて炉内上部の円
周方向に設置された鉱石受金物と新鉱石受金物とを取替
える方法が開示されているが、この方法は炉口に設置さ
れる鉱石受金物の取替え方法であり、特公昭57−47729
号公報に開示されているアーム装置ではその伸縮量及び
俯仰量が限られる為、シャフト下部からシャフト上部に
設置されているステーブクーラ等の冷却装置の取替えに
は使用できない。

本考案は、かかる現状に鑑み、従来方式の欠点を解決し
たものである。すなわち、本考案はベルレス高炉におい
て、炉内シャフト上、下部やベリー部に冷却装置として
鉄皮に設置された冷却盤又はステーブクーラが損傷した
場合、炉体維持のため、計画的に冷却装置を取替えた
り、増設したり、またシャフト上部の損傷炉壁耐火物面
の凹凸をなくし、炉内プロフィールを修復する目的に焼
成耐火パネルや水冷パネル等の増設や取替えが、簡便、
安価にできる取替装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案に係るベルレス高炉
の内壁冷却装置の取替装置は、分配シュート及び分配シ
ュート用駆動装置上部の伸縮継手類を取外した後の空間
部における前記駆動装置の炉芯中央部に垂下固定した垂
直ビームと、該垂直ビームの下端に取付けた滑車機構及
びこの滑車機構に巻掛けるワイヤーロープの繰出し、巻
戻しを行うべく炉外に設置されたウインチと、前記滑車
機構に巻掛けられたワイヤーロープの先端に取付けられ
た取替えるべき内壁冷却装置を炉内壁面の任意の位置に
引寄せる案内ワイヤーロープ及びこの案内ワイヤーロー
プの繰出し、巻戻しを行うべく炉外適所に配置されたウ
インチを備えて成り、前記両ウインチによるワイヤーロ
ープ及び案内ワイヤーロープの繰出し、巻戻しによって
ベリー部、シャフト下部からシャフト上部までの炉内任
意レベル及び任意方位での内壁冷却装置を取替えられる
ように構成したのである。

（作用） 本考案は上記した構成であり、原料装入用分配シュート
及び分配シュート用駆動装置上部の伸縮継手類を取外し
て駆動装置の炉芯中央空間部に垂直ビームを垂下固定
し、その下端に滑車機構を取付けてウインチによるワイ
ヤーロープの繰出し、巻戻し操作でガス捕集マンテル部
の分配シュート取替用開口部からホイスト装置でステー
ブクーラ等の冷却装置を炉内に取込んで前記滑車機構の
先端部と連結し、且つ任意炉壁開口部より導入した案内
ワイヤーロープの引張り操作で、炉内任意所定レベルま
で垂下した後、分配シュート取替用開口部からのホイス
ト装置の垂下操作を解除する。これ以降は、垂直ビーム
の滑車機構のウインチによるワイヤーロープの繰出し、
巻戻し操作と炉壁側案内ワイヤーロープの引張り操作で
任意所定方位位置の炉壁部の当該冷却装置を取付けるこ
とが可能となる。

（実施例） 本考案は、高炉本体炉頂部中央に炉内原料装入用分配シ
ュート（図示せず）を備えたベルレス高炉の構造に着目
したものである。即ち分配シュート及び分配シュート用
駆動装置29の上部の伸縮継手31類を取外した後の空間部
における前記駆動装置29と炉芯中央部に垂直ビーム20を
垂下固定してその下端に滑車機構を取付け、炉外に設置
したウインチ８によるワイヤーロープの繰出し、巻戻し
操作と任意炉壁開口部から案内ワイヤーロープ16の引張
り操作の組み合わせにより内壁冷却装置を取替られる装
置を提供するものである。

以下、第１図及び第２図に示す一実施例に基づいて、本
考案を順序だてて説明する。

（１）炉内装入物12′をいわゆる減尺して損耗炉壁15を
露出させて休風し、炉内点火後ガス捕集マンテル２に設
置されている分配シュート取替口28の蓋を外す。

（２）次に分配シュート取替用ホイスト33を使って分配
シュートを分配シュート用駆動装置29より取外す。続い
てその上部の伸縮継手31を取外す。分配シュート用駆動
装置29の中央部には、装入原料炉芯中央に落下できる様
に内径600〜750mmの中空の垂直シュート30が設置されて
いる。

（３）次に、垂直シュート30内に垂下し取付けられた垂
直ビーム20の下端にシャックル23、滑車24及び25からな
る滑車機構、ワイヤーロープ26を取付けたものを分配シ
ュート取替口28、もしくは伸縮継手31を取外した空間か
ら取込み第２図に示す様に、伸縮継手31の下部取付フラ
ンジ部を利用して固定ビーム19は取付ボルト・ナット22
で固定する。滑車25の上下操作は、炉体点検デッキ５上
に設置されたウインチ８により行われる。

（４）一方、損耗ステーブクーラ10は炉体鉄皮１の炉外
側炉体点検デッキ５′より油圧ジャッキ等で、炉内に押
し出し減尺炉内装入物12′の上部に突き落とす。

この様に、損耗ステーブクーラ10を各段ごとに順次取外
す。なお10′は炉内装入物12′上に突き落とした損耗ス
テーブクーラを示す。

（５）次に新しい取替ステーブクーラ11は、炉頂トロリ
32により、地上より炉体点検デッキ５上まで上架、運搬
する（図中Ａの状態）。

（６）そしてその後、新しい取替ステーブクーラ11を炉
内側まで取込むために、分配シュート取替用ホイスト33
に吊り換え（Ｂの状態）、ステーブクーラ冷却パイプ等
に任意炉壁開口部より導入した案内ワイヤーロープ16を
取付けて、分配シュート取替口28より炉内に導入し、下
部滑車25先端の吊りワイヤーロープ37にもつなぐ（Ｃの
状態）。

（７）ステーブクーラ11は分配シュート取替用ホイスト
33に吊られ、案内ワイヤーロープ16に引張り勝手に、吊
りワイヤーロープ37は暖めながら、炉内側の所定レベル
まで吊り降ろす（Ｄの状態）。

（８）Ｄの状態において、案内ワイヤーロープ16は炉体
点検デッキ５′に設置されたウインチ18により炉壁側に
引張る様にして垂直ビーム20の下部に取付けられた滑車
24、25、ワイヤーロープをウインチ８により巻上げ、こ
の両ウインチ８、18の巻上げでステーブクーラ11の重量
を相互分担する様にして、分配シュート取替用ホイスト
33側の吊りワイヤーロープ17を暖めて外すか、もしくは
切断する。

（９）次にウインチ18により案内ワイヤーロープ16を巻
上げて引き寄せ、所定炉壁側の位置にステーブクーラ11
を取付け、固定する（Ｅの状態）。

以上の損耗ステーブクーラ10の取替方法と同様にシャフ
ト上部の損傷炉壁耐火物面の凹凸をなくし、炉内プロフ
ィール修復を目的に、焼成耐火パネルや水冷パネル等を
増設したり、取替えたりすることができる。

なお、14は健全時の炉壁プロフィールを示す。

次に、第２図を用いて、垂直ビーム20について説明す
る。垂直ビーム20は、固定ブラケット21を固定点とし
て、所定重量のステーブクーラ11を吊り、且つ炉壁側へ
の引き寄せ及び取付けを行うので傾斜引きとなるため、
固定ビーム21側の根元に曲げモーメントが作用する。従
って、機械的強度上極力短い方が有利であるため、垂直
シュート30の長さより若干長い方がよい。

また、垂直ビーム20先端に取付ける滑車24、25とワイヤ
ーロープ26機構は、ウインチ８により容易に昇降操作が
可能で傾斜引きも対応できるが、この代わりに、電動チ
ェーンブロックを採用してもよい。この場合、炉内装入
物12′等からの熱い上昇ガスや炉内壁からの輻射熱にさ
らされるので、全閉構造の耐熱耐圧防爆型を用いるのが
よい。

なお第１図及び第２図中、27は滑車、34はガスシールホ
ッパー、35は装入コンベア、36は鉱石受金物、38は吊り
環を示す。

（考案の効果） 以上説明した様に本考案は、ベルレス高炉の分配シュー
ト用駆動装置の炉芯中央部を原料が通過する空間部に着
目したもので、原料装入用分配シュート及び駆動装置上
部の伸縮継手類を取外して、垂直ビームを垂下固定し、
下端に滑車機構を取付け、この昇降操作と任意炉壁開口
部からの引張り操作の組合わせにより、ベリー部、シャ
フト下部からシャフト上部までの炉内任意レベル及び任
意方位での損傷ステーブクーラの取替えを行うものであ
る。

従って、従来方式の様にガス捕集マンテルに設けられた
４〜８個の限られた開口部よりウインチ及びワイヤーロ
ープにより、相吊り操作をしながら炉内内周の各ステー
ブクーラ取替えを順次、位置操作しながら繰返す必要が
ない。

また本考案は、簡単な取替装置であるために、従来方式
の如く、事前、事後の繁雑な仮設段取作業が不要とな
り、短時間に安全にステーブクーラの取替作業が可能と
なり、休風時間の短縮と費用の節減にもなり、高炉の炉
命延長及び炉況の安定に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の説明図、第２図はその要部拡大説
明図、第３図は従来の説明図である。 ８、18はウインチ、16は案内ワイヤーロープ、20は垂直
ビーム、24、25は滑車、31は伸縮継手。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】分配シュートを備えたベルレス高炉に設置
   されて内壁冷却装置を取替える装置であって、分配シュ
   ート及び分配シュート用駆動装置上部の伸縮継手類を取
   外した後の空間部における前記駆動装置の炉芯中央部に
   垂下固定した垂直ビームと、該垂直ビームの下端に取付
   けた滑車機構及びこの滑車機構に巻掛けるワイヤーロー
   プの繰出し、巻戻しを行うべく炉外に設置されたウイン
   チと、前記滑車機構に巻掛けられたワイヤーロープの先
   端に取付けられた取替えるべき内壁冷却装置を炉内壁面
   の任意の位置に引寄せる案内ワイヤーロープ及びこの案
   内ワイヤーロープの繰出し、巻戻しを行うべく炉外適所
   に配置されたウインチを備えて成り、前記両ウインチに
   よるワイヤーロープ及び案内ワイヤーロープの繰出し、
   巻戻しによってベリー部、シャフト下部からシャフト上
   部までの炉内任意レベル及び任意方位での内壁冷却装置
   を取替えられるように構成したことを特徴とするベルレ
   ス高炉の内壁冷却装置の取替装置。