JPH0711314A - 高炉炉底部の側壁冷却装置 - Google Patents
高炉炉底部の側壁冷却装置Info
- Publication number
- JPH0711314A JPH0711314A JP15174593A JP15174593A JPH0711314A JP H0711314 A JPH0711314 A JP H0711314A JP 15174593 A JP15174593 A JP 15174593A JP 15174593 A JP15174593 A JP 15174593A JP H0711314 A JPH0711314 A JP H0711314A
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- Japan
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- cooling
- furnace
- pipe
- blast furnace
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高炉炉底部に構築されたカーボンれんがを効
率よく冷却して寿命延長を達成する。 【構成】 高炉炉底部に構築されたカーボンれんが３の
うち最外周カーボンれんが３に冷却管４を埋設し、この
冷却パイプ４に給水管５ａ、排水管５ｂを連結する。冷
却管４が熱伝導性の良好なカーボンれんが３に直接接触
しているので、カーボンれんがの侵食状況に応じて冷却
水量に調節しながら効率よく冷却することができる。
率よく冷却して寿命延長を達成する。 【構成】 高炉炉底部に構築されたカーボンれんが３の
うち最外周カーボンれんが３に冷却管４を埋設し、この
冷却パイプ４に給水管５ａ、排水管５ｂを連結する。冷
却管４が熱伝導性の良好なカーボンれんが３に直接接触
しているので、カーボンれんがの侵食状況に応じて冷却
水量に調節しながら効率よく冷却することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高炉炉底部の側壁を冷
却する装置に関するものである。
却する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉の炉体は図４に示すように基礎１上
に設置された鉄皮２の内面にカーボンれんが３が積まれ
ており、湯溜り10、朝顔12、炉腹13および炉胸14などか
ら構成されている。近年の高炉大型化、炉内圧の高圧化
および送風温度の高温化など操業が苛酸化したことによ
り、側壁を冷却する際の熱伝導性が良好で、かつ高温度
で耐食性が優れたカーボンれんが３が使用される傾向に
ある。
に設置された鉄皮２の内面にカーボンれんが３が積まれ
ており、湯溜り10、朝顔12、炉腹13および炉胸14などか
ら構成されている。近年の高炉大型化、炉内圧の高圧化
および送風温度の高温化など操業が苛酸化したことによ
り、側壁を冷却する際の熱伝導性が良好で、かつ高温度
で耐食性が優れたカーボンれんが３が使用される傾向に
ある。
【０００３】しかしながら炉底部に構築されたカーボン
れんが３は気孔から溶銑およびスラグの侵入を受けて剥
離を起こし、さらにカーボンれんが３の目地には溶銑の
浸透が著しく、またアルカリの浸透により、目地離れが
起こるため、高炉寿命の律速の一つとして炉底部のれん
が侵食が挙げられる。すなわち、炉底部のカーボンれん
が３は湯溜り１１内に溜った溶銑やスラグの侵食により
れんが侵食部10の範囲が広がって薄くなり侵食ライン９
が進行する。このため炉床寿命末期には残存するれんが
厚が 100mm前後になっているのが通例である。
れんが３は気孔から溶銑およびスラグの侵入を受けて剥
離を起こし、さらにカーボンれんが３の目地には溶銑の
浸透が著しく、またアルカリの浸透により、目地離れが
起こるため、高炉寿命の律速の一つとして炉底部のれん
が侵食が挙げられる。すなわち、炉底部のカーボンれん
が３は湯溜り１１内に溜った溶銑やスラグの侵食により
れんが侵食部10の範囲が広がって薄くなり侵食ライン９
が進行する。このため炉床寿命末期には残存するれんが
厚が 100mm前後になっているのが通例である。
【０００４】高炉炉底の側壁部の侵食を防止するため、
たとえば特公昭60−41124 号公報には境界要素法を用
い、高炉炉底を炉のたて軸を対称軸とする軸対称体とし
て伝熱解析を行い炉底侵食形状を予測し、該炉底侵食形
状のうち、局部侵食の成長を阻止する操業条件を選択し
て、該操業条件により高炉操業を行う方法が提案されて
いる。
たとえば特公昭60−41124 号公報には境界要素法を用
い、高炉炉底を炉のたて軸を対称軸とする軸対称体とし
て伝熱解析を行い炉底侵食形状を予測し、該炉底侵食形
状のうち、局部侵食の成長を阻止する操業条件を選択し
て、該操業条件により高炉操業を行う方法が提案されて
いる。
【０００５】この公報の詳細な説明中には炉底部側壁れ
んがの保護対策としてステップＩからステップIII での
諸対策実施要領が示されているが、ステップIII の長期
対策としては侵食部の冷却強度を挙げている。高炉炉底
部の側壁冷却手段は、散水による冷却とステーブによる
冷却に大別することができる。散水冷却としてはたとえ
ば特開昭59−166608号公報には、図５に示すように炉底
部の鉄皮２の内面に非酸化性でかつ熱伝導性の良好なア
ルミブロンス等の金属の被覆層２ａを形成すると共に、
炉底部の鉄皮２を外側から包囲する散水配管12を設け、
散水配管15のノズル孔から冷却水を直接に鉄皮２に向け
て散水冷却を強化する方法が開示されている。
んがの保護対策としてステップＩからステップIII での
諸対策実施要領が示されているが、ステップIII の長期
対策としては侵食部の冷却強度を挙げている。高炉炉底
部の側壁冷却手段は、散水による冷却とステーブによる
冷却に大別することができる。散水冷却としてはたとえ
ば特開昭59−166608号公報には、図５に示すように炉底
部の鉄皮２の内面に非酸化性でかつ熱伝導性の良好なア
ルミブロンス等の金属の被覆層２ａを形成すると共に、
炉底部の鉄皮２を外側から包囲する散水配管12を設け、
散水配管15のノズル孔から冷却水を直接に鉄皮２に向け
て散水冷却を強化する方法が開示されている。
【０００６】またステーブ冷却としては、特開昭56−96
005 号公報に、図６に示すようにステーブ冷却系統を炉
床部に配置するステーブ列群16ａとこれにより上部のシ
ャフト部に配置するステーブ列群16ｂとに分離すると共
に炉底部のステーブ冷却系統を更に周方向に少なくとも
２系統に分割し、分割された各ゾーンの炉床部における
炉壁耐火れんが層厚を検出し、該れんが層厚を円周方向
で均一にするように前記分割された各ゾーンの冷却能を
給水ヘッダ17から給水管５ａを介して供給する冷却水量
を調整して冷却能を制御する。ステーブ列群16ａで炉底
部の耐火れんが３を抜熱した後、冷却水は排出管５ｂを
介して集水槽18に回収するものが開示されている。
005 号公報に、図６に示すようにステーブ冷却系統を炉
床部に配置するステーブ列群16ａとこれにより上部のシ
ャフト部に配置するステーブ列群16ｂとに分離すると共
に炉底部のステーブ冷却系統を更に周方向に少なくとも
２系統に分割し、分割された各ゾーンの炉床部における
炉壁耐火れんが層厚を検出し、該れんが層厚を円周方向
で均一にするように前記分割された各ゾーンの冷却能を
給水ヘッダ17から給水管５ａを介して供給する冷却水量
を調整して冷却能を制御する。ステーブ列群16ａで炉底
部の耐火れんが３を抜熱した後、冷却水は排出管５ｂを
介して集水槽18に回収するものが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のような高炉炉底
部の側壁を冷却するために鉄皮散水冷却およびステーブ
冷却が採用されているが、どちらの手段にも下記の表１
に示すような一長一短がある。
部の側壁を冷却するために鉄皮散水冷却およびステーブ
冷却が採用されているが、どちらの手段にも下記の表１
に示すような一長一短がある。
【０００８】
【表１】
【０００９】本発明は鉄皮散水冷却およびステーブ冷却
の表１に示すような長所および短所のうち長所のみを有
することができる高炉炉底部の側壁冷却装置を提供する
ことを目的とするものである。
の表１に示すような長所および短所のうち長所のみを有
することができる高炉炉底部の側壁冷却装置を提供する
ことを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、高炉炉底部の
側壁冷却装置において、高炉炉底部に構築された炉底カ
ーボンれんがのうち最外周カーボンれんがに冷却パイプ
を埋設し、この冷却パイプに炉外から給排水管を接続し
てなることを特徴とする高炉炉底部の側壁冷却装置であ
る。また、本発明では、高炉炉底部に構築された炉底カ
ーボンれんがのうち最外周カーボンれんがに冷却パイプ
を埋設する代りに最外周カーボンれんがの外面に冷却パ
イプを直接接触させるようにしてもよい。
側壁冷却装置において、高炉炉底部に構築された炉底カ
ーボンれんがのうち最外周カーボンれんがに冷却パイプ
を埋設し、この冷却パイプに炉外から給排水管を接続し
てなることを特徴とする高炉炉底部の側壁冷却装置であ
る。また、本発明では、高炉炉底部に構築された炉底カ
ーボンれんがのうち最外周カーボンれんがに冷却パイプ
を埋設する代りに最外周カーボンれんがの外面に冷却パ
イプを直接接触させるようにしてもよい。
【００１１】
【作用】本発明は前述の構成であるので、ステーブに鋳
ぐまれたパイプへの給水、あるいは鉄皮への散水による
冷却と異なり、冷却パイプが直接に炉底部側壁のカーボ
ンれんがに埋設または接触しているので、れんがを効率
よく冷却することができる。また給排水管を介して給排
出される冷却水量を調節することによって、稼働初期に
カーボンれんがが過冷却になるのを防止するなど冷却能
のコントロールを容易に行うことができる。
ぐまれたパイプへの給水、あるいは鉄皮への散水による
冷却と異なり、冷却パイプが直接に炉底部側壁のカーボ
ンれんがに埋設または接触しているので、れんがを効率
よく冷却することができる。また給排水管を介して給排
出される冷却水量を調節することによって、稼働初期に
カーボンれんがが過冷却になるのを防止するなど冷却能
のコントロールを容易に行うことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１および図２は本発明の一実施例を示しており、
図１に示すように鉄皮２の内側炉底部に構築された炉底
カーボンれんが３のうち最外周のカーボンれんが３のブ
ロック毎に冷却パイプ４を埋設し、この冷却パイプに炉
外から給水管５ａおよび排水管５ｂを連結したものであ
る。
る。図１および図２は本発明の一実施例を示しており、
図１に示すように鉄皮２の内側炉底部に構築された炉底
カーボンれんが３のうち最外周のカーボンれんが３のブ
ロック毎に冷却パイプ４を埋設し、この冷却パイプに炉
外から給水管５ａおよび排水管５ｂを連結したものであ
る。
【００１３】給水管５ａおよび排水管５ｂは鉄皮の外側
で炉円周方向に交互に連結すると共に、全円周上を数グ
ループの独立した給排水グループに分割して、冷却管４
に供給する冷却水をグループ別に独立して制御するよう
にするのが好ましい。また必要に応じ給水管５ａと排水
管５ｂを上下方向についても交互に連結し、円周方向と
上下方向との組み合わせにより適宜グループ数に分割し
て、それぞれのグループを個別に冷却制御するようにし
てもよい。
で炉円周方向に交互に連結すると共に、全円周上を数グ
ループの独立した給排水グループに分割して、冷却管４
に供給する冷却水をグループ別に独立して制御するよう
にするのが好ましい。また必要に応じ給水管５ａと排水
管５ｂを上下方向についても交互に連結し、円周方向と
上下方向との組み合わせにより適宜グループ数に分割し
て、それぞれのグループを個別に冷却制御するようにし
てもよい。
【００１４】なお、カーボンれんが３に冷却管４を埋設
する構造は、たとえば図２に示すように、カーボンれん
が３の外面に冷却管４を埋設する穴を形成し、ここに冷
却管４を嵌め込んだ後、残った穴部分に鉄パテ等の良熱
伝導体粉を練ったものを充填材６としてを充填して埋設
すればよい。また給水管５ａおよび排水管５ｂは鉄皮２
に設けた開孔２ｂを貫通して炉外に導かれるが排水管５
ａ、給水管５ｂは、固定金物８を介して鉄皮２に溶接に
より固定してある。
する構造は、たとえば図２に示すように、カーボンれん
が３の外面に冷却管４を埋設する穴を形成し、ここに冷
却管４を嵌め込んだ後、残った穴部分に鉄パテ等の良熱
伝導体粉を練ったものを充填材６としてを充填して埋設
すればよい。また給水管５ａおよび排水管５ｂは鉄皮２
に設けた開孔２ｂを貫通して炉外に導かれるが排水管５
ａ、給水管５ｂは、固定金物８を介して鉄皮２に溶接に
より固定してある。
【００１５】冷却管４は、図３に示すように冷却管４の
長手方向にフィン７を固定し、カーボンれんが３の外面
に設けた半円形穴に冷却管４が接触するようにセットす
ると共に、フィン７をカーボンれんが３の外面に接触さ
せるようにしてもよい。本発明に係る高炉炉底部の側壁
冷却装置の冷却は次のようにして行う。高炉炉底部のカ
ーボンれんが３に埋設するかまた直接接触させた冷却管
４に給水管５ａから冷却水を供給して給水管５ａ内を通
過する間の抜熱によってカーボンれんが３を冷却した
後、排水管５ｂを介して排水する。カーボンれんが３は
熱伝導性がよいので炉底部のカーボンれんが侵食部を効
率よく冷却し、侵食部への炉内溶融物の付着を促進させ
耐火物層厚の回復を図る。
長手方向にフィン７を固定し、カーボンれんが３の外面
に設けた半円形穴に冷却管４が接触するようにセットす
ると共に、フィン７をカーボンれんが３の外面に接触さ
せるようにしてもよい。本発明に係る高炉炉底部の側壁
冷却装置の冷却は次のようにして行う。高炉炉底部のカ
ーボンれんが３に埋設するかまた直接接触させた冷却管
４に給水管５ａから冷却水を供給して給水管５ａ内を通
過する間の抜熱によってカーボンれんが３を冷却した
後、排水管５ｂを介して排水する。カーボンれんが３は
熱伝導性がよいので炉底部のカーボンれんが侵食部を効
率よく冷却し、侵食部への炉内溶融物の付着を促進させ
耐火物層厚の回復を図る。
【００１６】高炉炉底部のカーボンれんが３の侵食部10
の侵食ライン９（図４参照）はたとえばカーボンれんが
３に埋め込んだ温度センサ（図示せず）によって測定し
たり、あるいは境界要素法を用いて熱解析を行い炉底部
カーボンれんが３の侵食形状を予測する。そして前述の
ようにカーボンれんが３を冷却する冷却管４を炉円周方
向に、必要に応じ上下方向にも分割してグループ化して
おけば、炉底部のカーボンれんが３の侵食ラインが進行
して残存れんが厚が減少した部位置に配列した冷却管４
への冷却水を過冷却にならぬ程度に大きくする。かくし
て冷却水の増加により必要な抜熱量に調節して冷却能を
強化し、侵食部への付着物を促進させ、耐火物の層厚回
復を図るものである。
の侵食ライン９（図４参照）はたとえばカーボンれんが
３に埋め込んだ温度センサ（図示せず）によって測定し
たり、あるいは境界要素法を用いて熱解析を行い炉底部
カーボンれんが３の侵食形状を予測する。そして前述の
ようにカーボンれんが３を冷却する冷却管４を炉円周方
向に、必要に応じ上下方向にも分割してグループ化して
おけば、炉底部のカーボンれんが３の侵食ラインが進行
して残存れんが厚が減少した部位置に配列した冷却管４
への冷却水を過冷却にならぬ程度に大きくする。かくし
て冷却水の増加により必要な抜熱量に調節して冷却能を
強化し、侵食部への付着物を促進させ、耐火物の層厚回
復を図るものである。
【００１７】逆に付着物が多く炉壁耐火物の厚さが大き
くなった場合には、その部位に位置する冷却管４への冷
却水を減少させ、冷却能の低下を図る。このような冷却
管４への冷却水量の調整を行うことにより炉底部の側壁
カーボンれんがの層厚を円周方向で均等になるように制
御することが可能になる。冷却管４の大きさや、分割に
よるグループの数は、高炉の大きさ、その他の炉寿命律
速条件を勘案して冷却管の配列条件を決定することにな
る。
くなった場合には、その部位に位置する冷却管４への冷
却水を減少させ、冷却能の低下を図る。このような冷却
管４への冷却水量の調整を行うことにより炉底部の側壁
カーボンれんがの層厚を円周方向で均等になるように制
御することが可能になる。冷却管４の大きさや、分割に
よるグループの数は、高炉の大きさ、その他の炉寿命律
速条件を勘案して冷却管の配列条件を決定することにな
る。
【００１８】図１で示す本発明の実施例と従来の鉄皮散
水冷却とステーブ冷却の実施結果を表２に比較して示
す。
水冷却とステーブ冷却の実施結果を表２に比較して示
す。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２に示すように本発明の装置は、鉄皮散
水冷却およびステーブ冷却に比較して全ての項目で欠点
のない優れた性能を有しており良好な成績を示してい
る。
水冷却およびステーブ冷却に比較して全ての項目で欠点
のない優れた性能を有しており良好な成績を示してい
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
炉炉底部に構築された熱伝導性のよい炉底カーボンれん
がのうち最外周カーボンれんがに冷却パイプを埋設する
か、または最外周カーボンれんがの外面に冷却パイプを
直接接触させて冷却するので炉底部のカーボンれんがの
侵食部をその侵食程度に応じて効率よく冷却することが
できるので高炉炉底部のカーボンれんがの寿命延長が達
成できる。本発明はランニングコストが安いばかりでな
くメンテナンス性がよく、また密閉型であるため周辺環
境もよいので周辺機器に悪影響を及ぼすことがなく、さ
らには建設費も比較的低兼である。
炉炉底部に構築された熱伝導性のよい炉底カーボンれん
がのうち最外周カーボンれんがに冷却パイプを埋設する
か、または最外周カーボンれんがの外面に冷却パイプを
直接接触させて冷却するので炉底部のカーボンれんがの
侵食部をその侵食程度に応じて効率よく冷却することが
できるので高炉炉底部のカーボンれんがの寿命延長が達
成できる。本発明はランニングコストが安いばかりでな
くメンテナンス性がよく、また密閉型であるため周辺環
境もよいので周辺機器に悪影響を及ぼすことがなく、さ
らには建設費も比較的低兼である。
【００２２】また、本発明の実施例により説明したよう
に炉底部に構築したカーボンれんがの侵食状況に応じ冷
却管の冷却能を調節することにより炉底部カーボンれん
が層厚を円周方向で均等になるように制御することが可
能になる。
に炉底部に構築したカーボンれんがの侵食状況に応じ冷
却管の冷却能を調節することにより炉底部カーボンれん
が層厚を円周方向で均等になるように制御することが可
能になる。
【図１】本発明の装置を一実施例について示す縦断面図
である。
である。
【図２】図１のＡ部を示す部分拡大図である。
【図３】本発明の他の実施態様を示す部分拡大図であ
る。
る。
【図４】高炉炉底部のれんが侵食状況を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図５】従来の鉄皮散水冷却装置を示す縦断面図であ
る。
る。
【図６】従来のステーブ冷却装置を示す縦断面図であ
る。
る。
１ 基礎 ２ 鉄皮 ３ カーボンれんが ４ 冷却管 ５ 給、排水管 ６ 熱伝導体 ７ フィン ８ 金物 ９ 侵食ライン 10 れんが侵食部 11 湯溜り 12 朝顔 13 炉腹 14 炉胸 15 散水配管 16 ステーブ 17 給水ヘッダ 18 集水槽
Claims (2)
- 【請求項１】 高炉炉底部の側壁冷却装置において、高
炉炉底部に構築された炉底カーボンれんがのうち最外周
カーボンれんがに冷却パイプを埋設し、この冷却パイプ
に炉外から給排水管を接続してなることを特徴とする高
炉炉底部の側壁冷却装置。 - 【請求項２】 高炉炉底部に構築された炉底カーボンれ
んがのうち最外周カーボンれんがに冷却パイプを埋設す
る代りに最外周カーボンれんがの外面に冷却パイプを直
接接触させたことを特徴とする請求項１記載の高炉炉底
部の側壁冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15174593A JPH0711314A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 高炉炉底部の側壁冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15174593A JPH0711314A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 高炉炉底部の側壁冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711314A true JPH0711314A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15525357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15174593A Pending JPH0711314A (ja) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | 高炉炉底部の側壁冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711314A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0950722A1 (de) * | 1998-04-16 | 1999-10-20 | SMS Schloemann-Siemag AG | Kühlung eines Hochofens |
| JP2001294915A (ja) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Nippon Steel Corp | 高炉炉底側壁部の耐火物冷却装置 |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP15174593A patent/JPH0711314A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0950722A1 (de) * | 1998-04-16 | 1999-10-20 | SMS Schloemann-Siemag AG | Kühlung eines Hochofens |
| JP2001294915A (ja) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Nippon Steel Corp | 高炉炉底側壁部の耐火物冷却装置 |
| JP4582558B2 (ja) * | 2000-04-14 | 2010-11-17 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 高炉炉底側壁部の耐火物冷却装置配置構造 |
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