JPH0762410A - 高炉用ステーブのコーミング構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高炉鉄皮とステーブの熱膨張差を適切に吸収
すると共に、ステーブ取り外しを極めて容易に短時間に
行えるステーブのコーミング構造を提供する。 【構成】 高炉用ステーブのコーミングの内部に可塑性
物質を装填したコーミング構造。 【効果】 コーミングの自在な変形が可能となり、鉄皮
とステーブの熱膨張差に起因する設備トラブルを防止す
ると共に、ステーブ取り外し作業の障害になっている耐
火物の除去作業を割愛することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高炉又は溶解炉において
ステーブ又は水冷金物を内設するコーミングの構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高炉用ステーブのコーミングの内
部には高炉鉄皮とステーブの隙間と同じに不定形耐火物
が一括的に圧入・充填される構造が一般的であった。図
７は高炉におけるステーブ内設の縦断面の概念図として
示したもので、鉄皮の内側にステーブ１を取付けその更
に内側に耐火物６を築造している。図８及び図９は図７
のステーブの詳細を示したものであり、図８は高炉内設
状態でのステーブ縦断面であり、図９はステーブを高炉
鉄皮側より見た正面図である。

【０００３】図８で高炉鉄皮、ステーブ本体及び煉瓦の
取付け構造図について詳しく説明する。ステーブ本体１
は高炉鉄皮５を高炉内の高熱のガス及び装入物から保護
するためにステーブ取付けボルト１０で高炉鉄皮に緊
締、取付けられる。更に煉瓦６はステーブ１の炉内側に
築造されステーブ１を高熱のガス及び装入物から保護す
る。コーミング２は、ノズル３及びガスシールプレート
４によって構成されガスシールプレート４の開孔部をス
テーブ冷却管１１が貫通し他のステーブへと連絡する。

【０００４】次に図１０はコーミング２の設置目的を説
明する図であり、図１１は図１０のＤ〜Ｄ′断面図であ
る。高炉稼働中にステーブ１及び鉄皮５は高炉内部の熱
の影響を受けて膨張する。ステーブ１及び鉄皮５は熱の
影響が異なると夫々の物質特性の違いにより膨張量は異
なる。このために鉄皮５に取付けてあるコーミング２と
貫通するステーブ冷却管１１に両者の膨張差による変位
が集中する。その際コーミング２を構成するノズル３及
びガスシールプレート４が矢印１８，１９及び図１１の
矢印２０の向に変位し膨張差を吸収し鉄皮５及びステー
ブ１の正常な稼働を維持する。

【０００５】図１２は、鉄皮５とステーブ１の間隙１２
及びコーミング２の内部１３に耐火物７，８が圧入・充
填された状態を示したものである。高炉は新設又は改修
時には鉄皮５とステーブ１の間隙１２には一括的に耐火
物を高密度に圧入・充填し同部に発生する裏風の発生を
防止している。ところが、従来の高炉鉄皮とステーブ用
コーミングの構造では鉄皮５とステーブ１との間隙１２
に耐火物を圧入・充填する際に、コーミング２の内部１
３にまで耐火物８を圧入・充填してしまう。耐火物の強
度は通常４００〜５００ｋｇ／ｃｍ² と極めて大でコー
ミング２は適切な変位による膨張差の吸収ができなくな
る欠点があった。更に、コーミング２の内部の耐火物
は、コーミングの内部を貫通しているステーブ冷却管１
１に強固に固着するために、例えばステーブを何らかの
理由で取り外す場合にステーブ冷却管１１と縁切りする
作業に相当な困難を極め且つ長時間を要する問題もあっ
た。図１３は図１２のＥ〜Ｅ′断面図で、高炉鉄皮側よ
り見たコーミング２の内部１３に耐火物８を圧入・充填
した状態を示したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】コーミングの内部に耐
火物が一括的に圧入・充填される場合には次のような問
題があった。即ち、コーミングの本来の目的は高炉鉄皮
と内設するステーブとが稼働中に生ずる夫々の膨張の差
を吸収し設備の円滑な稼働を維持することにある。とこ
ろが従来のコーミングの構造では耐火物を鉄皮とステー
ブの間隙に圧入する場合にコーミングの内部にまで前述
した４００〜５００ｋｇ／ｃｍ² の高密度、高強度に充
填されるために、例えば、図１２でコーミング２が熱膨
張差を吸収するための変形が不可能になりステーブ冷却
管１１とステーブ本体１の付根部１６に過大な応力が発
生し冷却管の亀裂、破損を惹起する。また、稼働経年に
より損耗・損傷したステーブを稼働途中で取替えようと
した場合に、コーミング２の内部に強固に充填された耐
火物８と同部を貫通するステーブ冷却管１１が堅固に密
着・保持されているために該部の耐火物８を機械的な他
の方法によって除去しなければステーブ１を高炉鉄皮５
から取外すことができず、そのために工器具の準備に莫
大な費用を要する。且つ作業に長時間を要し高炉の休止
時間を延長し減産を余儀なくされる。

【０００７】さらに近年、高炉改修時に鉄皮を再利用
（流用）する事例が多くなっているが、この場合のステ
ーブ取替作業の一般的な方法について、図１２で説明す
ると、ガスシールプレート４とステーブ冷却管１１の貫
通部１７の溶接部を縁切りする、また取付けボルト１０
を取外す。次にステーブ冷却管１１の端部１５を油圧ジ
ャッキ等で炉内へ押し落とす。しかし殆どの場合前述し
たようにコーミングの内部の耐火物８とステーブ冷却管
１１は強固に固着しているため摩擦力が大で該部に耐火
物が存在した状態での押し落としは極めて困難である。
そのため、摩擦力から開放するため、一つの方法として
ステーブ冷却管１１の外周の耐火物８を特殊なカッター
を使用して切削除去し両者間を摩擦力から開放する。し
かし、ステーブ冷却管１１の外周の耐火物８を切削除去
するために要する時間は１本当たり１５分で、１箇のス
テーブで８本のステーブ冷却管について同作業を行うと
すれば２時間以上を要することになる。且つ特殊カッタ
ーは価格が高価で、更に一つの特殊カッターは８本を切
削すると磨耗で使用不能となる問題もある。他の方法
は、ガスシールプレート４を切断除去しコーミングの内
部の耐火物８をピックハンマー等で破砕、あるいは高圧
水で壊す等があるが、いずれの場合も時間的には前者と
同等かやや上回る結果となり、いずれの方法を用いても
作業には困難を極めた。

【０００８】更に、コーミング２全体、即ちノズル３及
びガスシールプレート４を鉄皮５及びステーブ冷却管１
１と切断縁切りし除去した後に、耐火物８をピックハン
マーで破砕する方法である。この方法ではコーミング１
ケ所当たりの耐火物の除去に要する時間は５分で、ステ
ーブ１ケ所当たり約２０分である。しかし、この方法で
は耐火物の除去に先立ち予めコーミングを鉄皮から切離
しておくことが必要であり、更に復旧に際してはコーミ
ングの新製及び現場溶接を必要とし、その分の時間並び
に費用増を伴うので全体としてみれば前者の方法と同等
である。これらのステーブ取替方法は、例えば高炉稼働
途中の休風日を利用して実施する場合には休風時間の延
長に繋がり、炉況の不安定化、減産を招くことになる。
さらに、高炉改修工事において、高炉鉄皮を流用する場
合にも同様に鉄皮からステーブを取外す際の作業に相当
の困難を極め、しかもステーブも６００〜７００個と多
いために工期の短縮の障害になっていた。即ち、高炉の
操業、設備保守の面で多くの課題を有していた。そこ
で、本発明は上記の課題を解決し得る、高炉用ステーブ
のコーミングの構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の高炉用ステーブのコーミング構造は高炉鉄
皮の内側にステーブを設置した構造において高炉鉄皮５
の外側のコーミング２の空隙部１３に可塑性物質を装填
してなることを特徴とする。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照しながら
作用とともに説明する。本発明のステーブのコーミング
の内部に装填された可塑性物質は、高炉鉄皮と内設ステ
ーブとの間隙に耐火物を圧入・充填するに際しコーミン
グの内部への耐火物の圧入・充填を阻止し、コーミング
の適切な変形によって高炉稼働時の鉄皮とステーブの熱
膨張差の吸収を可能とする。また、ステーブの取外しの
必要が生じた場合にもコーミングの内部に装填されてい
る可塑性物質を容易に除去することによってステーブを
鉄皮より取外す作業が容易・短時間に行うことができ
る。本発明においては、可塑性物質の強度は２〜４０ｋ
ｇ／ｃｍ² とすることが好ましく、できるだけ低い方が
よい。例えば本発明では可塑性物質として発泡スチロー
ルの一体成型のものを使用したが、発泡スチロールに限
定されるものではなく、木、ゴム、紙、布、耐火物等で
もよく本発明の目的とするところの高炉鉄皮とステーブ
の間隙に耐火物を一括的に圧入・充填するに際しコーミ
ングの内部に耐火物が充填されるのを阻止するものであ
ればよい。形状についても一体成型でなくてもよく複数
箇の分割、袋状、バラ状のものでもよい。また、ステー
ブの取外しの必要が発生した場合にもコーミングの内部
に装填されている可塑性物質を容易に除去することによ
ってステーブを鉄皮より取外す作業が容易・短時間に行
うことができる。

【００１１】図１、図２、図３、図４及び図５によって
本発明を説明する。図１はステーブ１を鉄皮５に取付け
た後にコーミング２の内部１３に耐火物以外の本発明に
よるところの可塑性物質９を装填した状態を示したもの
である。予め、ステーブ冷却管１１及びコーミング２の
形状に合致するように成型加工した可塑性物質９をコー
ミングの内部１３に装填し、その後に該部の高炉鉄皮５
にステーブ１を取付け、取付けボルト１０によって緊締
した状態を示した。図２は図１のＡ〜Ａ′断面図で鉄皮
側から見た正面図。図３は図１の状態において鉄皮５と
ステーブ１との間隙１２に耐火物７を圧入・充填した状
態を示したものである。図４は図３のＢ〜Ｂ′断面図で
鉄皮側から見た正面図。図５は図３のコーミング２の内
部の可塑性物質９を取り除いた状態を示した。図５から
判るようにコーミングの内部１３に予め装填された可塑
性物質９によりコーミングの内部１３への耐火物の圧入
・充填は阻止されている。本発明のコーミング構造とし
たステーブを用いて高炉を稼働したがコーミング２は、
鉄皮５とステーブ１との熱膨張差を適切に対応した変形
によって吸収し、コーミングあるいはステーブ冷却管の
変形や亀裂等設備異常を回避し高炉を長期にわたり安定
稼働することができた。

【００１２】また、図５の状態でステーブ取替のため前
述した油圧ジャッキを使用した方法によってステーブを
炉内に押し落としたところ、いとも簡単に取り外すこと
ができた。コーミングの内部に装填してある可塑性物質
は取り外しの必要はなく、従来の耐火物の除去作業に相
当する時間は零となり、油圧ジャッキのセット・押し落
とし作業のみとなりステーブ１個の取り外し作業時間は
３０分であった。従って、従来の２時間に比べ１／４の
所要時間で済んだ。高炉全体とした場合に通常ステーブ
６００個程度の場合には５０〜６０時間の大幅な工期短
縮とコストの低減を図ることができる。図６は図５のＣ
〜Ｃ′断面図で鉄皮側から見た正面図である。

【００１３】

【発明の効果】以上、本発明のコーミング構造による
と、高炉鉄皮とステーブとの間隙に耐火物を高密度、高
強度に一括的に圧入・充填しても、高炉鉄皮とステーブ
との熱膨張差をコーミングの変形によって吸収できるの
で、該部の設備トラブルの発生を抑止し、高炉の稼働を
長期にわたって安定的に維持することができる。ステー
ブ取替に際してもコーミングの内部には耐火物が存在し
ないため除去を必要とせず取り外しが容易に、短時間
に、安価に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コーミング内部に可塑性物質を装填した縦断面
図

【図２】図１のＡ〜Ａ′断面図

【図３】図１の状態において鉄皮・ステーブ間に耐火物
を充填した状態を示す図

【図４】図３のＢ〜Ｂ′断面図

【図５】図３の状態から可塑性物質を取り除いた状態を
示す図

【図６】図５のＣ〜Ｃ′断面図

【図７】高炉におけるステーブ内設の縦断面概念図

【図８】ステーブの詳細を示す縦断面図

【図９】図８を鉄皮側から見た正面図

【図１０】コーミング設置目的の説明図

【図１１】図１０のＤ〜Ｄ′断面図

【図１２】鉄皮・ステーブ間及びコーミング内部に耐火
物を充填した状態を示す図

【図１３】図１２のＥ〜Ｅ′断面図

【符号の説明】

１ ステーブ ２ コーミング ３ ノズル ４ ガスシールプレート ５ 鉄皮 ６ 耐火物 ７ 鉄皮とステーブの間隙に圧入・充填された耐火物 ８ コーミングの内部に圧入・充填された耐火物 ９ 可塑性物質 １０ 取付けボルト １１ ステーブ冷却管 １２ 鉄皮とステーブの間隙 １３ コーミングの内部 １５ ステーブ冷却管の端部 １６ ステーブ冷却管の付根 １７ ステーブ冷却管とシールプレートの溶接部 １８ コーミングの変位の方向 １９ コーミングの変位の方向 ２０ コーミングの変位の方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉鉄皮の内側にステーブを設置した構
   造において、高炉鉄皮の外側のコーミングの内部の空隙
   部に可塑性物質を装填してなることを特徴とする高炉用
   ステーブのコーミング構造。